EA047146B1 - GENE CONFERING RESISTANCE TO PATHOGENIC FUNGUS - Google Patents

GENE CONFERING RESISTANCE TO PATHOGENIC FUNGUS Download PDF

Info

Publication number
EA047146B1
EA047146B1 EA202090540 EA047146B1 EA 047146 B1 EA047146 B1 EA 047146B1 EA 202090540 EA202090540 EA 202090540 EA 047146 B1 EA047146 B1 EA 047146B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
seq
plant
nucleotide sequence
present
nucleic acid
Prior art date
Application number
EA202090540
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Беттина Кессель
Милена Оузунова
Томас Престерль
Даниэла Шейерманн
Герхард Херрен
Бит Келлер
Саймон Краттингер
Томас Викер
Пинг Янг
Original Assignee
КВС ЗААТ СЕ & КО. КГаА
Юниверсити Оф Цюрих
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 КВС ЗААТ СЕ & КО. КГаА, Юниверсити Оф Цюрих filed Critical КВС ЗААТ СЕ & КО. КГаА
Publication of EA047146B1 publication Critical patent/EA047146B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к молекуле нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, придающий растению устойчивость к патогенному грибу, такому как, Helminthosporium turcicum. Настоящее изобретение также относится к растению (или его части), содержащему молекулу нуклеиновой кислоты, и к способам, включающим молекулу нуклеиновой кислоты.The present invention relates to a nucleic acid molecule encoding a polypeptide that confers resistance to a plant pathogenic fungus such as Helminthosporium turcicum. The present invention also relates to a plant (or part thereof) containing a nucleic acid molecule, and to methods including the nucleic acid molecule.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

У кукурузы (Zea mays L.) имеется много патогенных грибов, которые вызывают заболевания листьев. Гриб, который может причинить гораздо больше вреда в тропических, а также в умеренных климатических условиях, таких как, условия, имеющиеся на большей части Европы и Северной Америки, а также в Африке и Индии, известен под названием Helminthosporium turcicum или как синоним Exserohilum turcicum (телеоморф: Setosphaeria turcica). H. turcicum является причиной заболевания пятнистостью листьев, известной под названием Северный гельминтоспориоз листьев кукурузы (NCLB), который может возникать в эпидемических масштабах в период влажных лет, поражая уязвимые сорта кукурузы и причиняя большой ущерб, что приводит к значительным потерям урожая, которые могут составлять 30%, и он может поражать даже более обширные районы. По этой причине, с 1970-х годов люди пытались найти естественную устойчивость в генетическом материале. В настоящее время, известна, пусть и не полная, количественная и качественная устойчивость. В то время как олигогенетически или полигеннетически передаваемая по наследству количественная устойчивость является неполной и неспецифической в отношении расы в фенотипе и подвергается воздействию дополнительных и частично доминантных генов, качественная устойчивость, в свою очередь, является, как правило, расово-специфической и может передаваться по наследству посредством отдельных, в основном доминантных генов в таких локусах, как НТ1, НТ2, НТ3, Html или HTN1 (Липпс и др., 1997, Взаимодействие Ht и частичной устойчивости к Exserohilum turcicum у кукурузы. Plant Disease 81: 277-282; Вельц и Гейгер, 2000, Гены устойчивости к Северному гельминтоспориозу листьев кукурузы в различных популяциях кукурузы. Plant Breeding 119: 1-14). Возвратные скрещивания во многих часто используемых линиях инбредной кукурузы, таких как, W22, А619, В37 или В73, успешно привели кинтрогрессии локусов НТ, где они демонстрируют частичное доминирование и экспрессию в качестве функции соответствующего генетического фона (Вельц, 1998, Генетика и эпидемиология патосистемы Zea mays / Setosphaeria turcica Habilitationsschrift, Institut fur Pflanzenzuchtung, Saatgutforschung und Population-genetik, Universitat Hohenheim).Corn (Zea mays L.) has many pathogenic fungi that cause leaf diseases. A fungus that can cause much more harm in tropical as well as temperate climates such as those found in much of Europe and North America, as well as Africa and India, is known as Helminthosporium turcicum or synonymously Exserohilum turcicum ( teleomorph: Setosphaeria turcica). H. turcicum is the cause of the leaf spot disease known as Northern Corn Leaf Blight (NCLB), which can occur at epidemic rates during wet years, attacking vulnerable corn varieties and causing extensive damage, resulting in significant yield losses that can amount to 30%, and it can affect even wider areas. For this reason, people have been trying to find natural resistance in genetic material since the 1970s. Currently, quantitative and qualitative stability is known, albeit not completely. While oligogenetically or polygenetically inherited quantitative resistance is incomplete and non-race-specific in phenotype and is affected by additional and partially dominant genes, qualitative resistance, in turn, is usually race-specific and can be inherited. through individual, mostly dominant genes at loci such as HT1, HT2, HT3, Html or HTN1 (Lipps et al., 1997, Interaction of Ht and partial resistance to Exserohilum turcicum in maize. Plant Disease 81: 277-282; Welz and Geiger, 2000, Resistance genes to northern corn leaf blight in different maize populations Plant Breeding 119: 1-14). Backcrosses into many commonly used maize inbred lines, such as W22, A619, B37 or B73, have successfully introgressed HT loci where they show partial dominance and expression as a function of the appropriate genetic background (Welz, 1998, Genetics and Epidemiology of the Zea Pathosystem mays / Setosphaeria turcica Habilitationsschrift, Institut fur Pflanzenzuchtung, Saatgutforschung und Population-genetik, Universitat Hohenheim).

Несмотря на такую сложную генетическую архитектуру устойчивости к NCLB у кукурузы, до настоящего времени, главным образом, использование гена НТ1, расположенного на длинном плече хромосомы 2, вместе с частичной количественной устойчивостью было достаточно для борьбы с гельминтоспориозом у кукурузы (Вельц, 1998). Основанием для этого является то, что во всем мире расы 0 и 1 Н. turcicum являются наиболее распространенными (приблизительно 55%) (Липпс и др., 1997), в то время как другие расы, такие как, 2N и 23N, являются редкими даже в географически ограниченных районах (Вельц, 1998). Эта раса 0 является авирулентной по отношению к растению кукуруза с геном НТ1 (см. также табл. 1), таким образом, будучи наделенной подходящей количественной устойчивостью, она демонстрирует достаточную общую устойчивость к NCLB. Однако во многих исследованиях сообщалось о растущей диссеминации менее распространенных рас (Джордан и др., 1983, Возникновение расы 2 Exserohilum turcicum у кукурузы в центральной и восточной части Соединенных Штатов. Plant Disease 67: 1163-1165; Вельц, 1998). Причины этого кроются в популяционной динамике патогена, которая обеспечивает изменения вирулентности патогенов за счет новых мутаций в генах авирулентности и новых комбинаций доступных генов вирулентности. Это может привести к возникновению новых, иногда более агрессивных патогенных рас. В Бразилии, например, популяция Н. turcicum уже, по-видимому, значительно более разнообразна в отношении расового состава, чем, например, в Северной Америке. Уже в 1990-х годах сообщалось, что расы Н. turcicum преодолели устойчивость, придаваемую геном НТ1. Кроме того, существует нестабильность генов устойчивости к определенным факторам окружающей среды, таким как, температура и интенсивность освещенности в некоторых климатических зонах (Тхакур и др., 1989, Влияние температуры и освещенности на вирулентность Exserohilum turcicum у кукурузы. Phytopathology 1989, 79: 631-635). Как следствие, возрастает значение использования новых генов устойчивости НТ для производства коммерческих растений кукурузы с нацеливанием на более полную и более длительную устойчивость к Н. turcicum у кукурузы.Despite this complex genetic architecture of NCLB resistance in maize, until now, mainly the use of the HT1 gene located on the long arm of chromosome 2, together with partial quantitative resistance, has been sufficient to control helminthosporiosis in maize (Welz, 1998). The reason for this is that worldwide, races 0 and 1 of H. turcicum are the most common (approximately 55%) (Lipps et al., 1997), while other races, such as 2N and 23N, are rare even in geographically limited areas (Welz, 1998). This race 0 is avirulent to HT1 maize (see also Table 1) and thus, while endowed with suitable quantitative resistance, exhibits sufficient overall resistance to NCLB. However, many studies have reported increasing dissemination of less common races (Jordan et al., 1983, Occurrence of Exserohilum turcicum race 2 in corn in the central and eastern United States. Plant Disease 67: 1163-1165; Welz, 1998). The reasons for this lie in the population dynamics of the pathogen, which provide changes in the virulence of pathogens due to new mutations in avirulence genes and new combinations of available virulence genes. This can lead to the emergence of new, sometimes more aggressive pathogenic races. In Brazil, for example, the population of H. turcicum already appears to be significantly more diverse in terms of racial composition than, for example, in North America. Already in the 1990s, races of H. turcicum were reported to have overcome the resistance conferred by the HT1 gene. In addition, there is instability of genes for resistance to certain environmental factors, such as temperature and light intensity in some climatic zones (Thakur et al., 1989, Effect of temperature and light on the virulence of Exserohilum turcicum in maize. Phytopathology 1989, 79: 631- 635). As a consequence, the use of new HT resistance genes for the production of commercial maize plants, targeting more complete and longer-lasting resistance to H. turcicum in maize, is increasing in importance.

- 1 047146- 1 047146

Таблица 1Table 1

Обзор устойчивости (R) и чувствительности (S) локусов устойчивости к различным расам Helminthosporium turcicum:Review of resistance (R) and sensitivity (S) loci of resistance to different races of Helminthosporium turcicum:

Патоген Pathogen Реакция хозяина (Ht) на каждую расу Host response (Ht) to each race Обозначение расы Ht Race designation Ht Локус НТ1 HT1 locus Локус НТ2 HT2 locus Локус НТЗ NTZ locus Ген HTN1 HTN1 gene 0 0 R R R R R R R R 1 1 S S R R R R R R 2 2 R R S S R R R R 3 3 R R R R S S R R N N R R R R R R S S 12 12 S S S S R R R R 23 23 R R S S S S R R 2N 2N R R S S R R S S 12N 12N S S S S R R S S 23N 23N R R S S S S S S 123N 123N S S S S S S S S

Одним из источников моногенной устойчивости гена HTN1 является мексиканская свинья породы Ландрас Pepitilla (Геверс, 1975, Новый основной ген устойчивости к Гелъминтоспориозной пятнистости листьев кукурузы. Plant Disease Rep 59: 296-300). Линии интрогрессии гена HTN1 демонстрируют картирование гена на длинном плече хромосомы 8. В отличие от обычных генов устойчивости НТ, ген HTN1 придает устойчивость, задерживая начало споруляции, и таким образом борется с развитием поражений. В результате, образуется меньше поражений, а также уменьшается количество зон споруляции (Симкокс и Беннетзен, 1993, Использование молекулярных маркеров для изучения устойчивости к Setospaeria turcica у кукурузы. Phytopathology 83: 1326-1330). Хлоротически-некротические поражения, такие как, поражения, обусловленные устойчивостью, придаваемой НТ1, НТ2 или НТ3, не образуются (Геверс, 1975). Документ WO 2015/032494 раскрывает идентификацию гена-возбудителя, RLK1, придающего фенотип устойчивости Pepitilla 8,06 парам оснований у кукурузы, и описывает молекулярные маркеры, подходящие для использования этого локуса устойчивости без тесно сцепленного нежелательного сцепленного груза, приводящего к отрицательному воздействию на максимально потенциальный урожай.One source of monogenic resistance of the HTN1 gene is the Mexican Landrace pig Pepitilla (Gevers, 1975, New major resistance gene to Helminthosporium leaf spot of corn. Plant Disease Rep 59: 296-300). Introgression lines of the HTN1 gene show mapping of the gene to the long arm of chromosome 8. Unlike conventional HT resistance genes, the HTN1 gene confers resistance by delaying the onset of sporulation and thus combats the development of lesions. As a result, fewer lesions are produced and the number of sporulation zones is reduced (Simcox and Bennetzen, 1993, Use of molecular markers to study resistance to Setospaeria turcica in maize. Phytopathology 83: 1326-1330). Chlorotic-necrotic lesions, such as those due to resistance conferred by HT1, HT2 or HT3, do not form (Gevers, 1975). WO 2015/032494 discloses the identification of the causative gene, RLK1, conferring the Pepitilla 8.06 bp resistance phenotype in maize, and describes molecular markers suitable for exploiting this resistance locus without tightly linked unwanted linked load resulting in a negative impact on maximum potential. harvest.

В документе WO 2011/163590 были раскрыты генотипы PH99N и PH26N в качестве альтернативных источников для устойчивости к NCLB пар оснований 5 на хромосоме 8.WO 2011/163590 disclosed the PH99N and PH26N genotypes as alternative sources for 5 base pair NCLB resistance on chromosome 8.

С целью идентификации гена устойчивости к NCLB из гибрида кукурузы DK888, в 2010 году, Чанг и др. опубликовали исследование, посвященное точному картированию локуса устойчивости из 8,06 пар оснований (Чанг и др. 2010 Характеристика и точное картирование локуса устойчивости к Северному гельминтоспориозу листьев кукурузы для 8,06 пар оснований Theoretical and Applied Genetics 121 (2): 205-227). Исследования специфичности расы Helminthosporium первоначально показали, что функционально локус устойчивости тесно сцеплен с генами НТ2 и HTN1. Аннотации геномов фрагмента хромосомы размером 0,46 Мб с использованием ссылки В73 намекали на несколько предполагаемых открытых рамок считывания; однако, ген-возбудитель не был идентифицирован, и функциональная проверка не была описана.To identify the NCLB resistance gene from the maize hybrid DK888, in 2010, Chang et al. published a study fine-mapping the 8.06 bp resistance locus (Chang et al. 2010 Characterization and fine mapping of the resistance locus for northern leaf blight). maize for 8.06 bp Theoretical and Applied Genetics 121(2):205-227). Studies of Helminthosporium race specificity initially showed that the resistance locus is functionally closely linked to the HT2 and HTN1 genes. Annotation of the genomes of a 0.46 Mb chromosome fragment using reference B73 hinted at several putative open reading frames; however, the causative gene has not been identified and functional validation has not been described.

Таким образом, целью настоящего изобретения является идентификация и/или дополнительная характеристика генов устойчивости растений, кодирующих полипептиды, придающие или увеличивающие устойчивость к патогенному грибу, такому как, Helminthosporium turcicum.It is therefore an object of the present invention to identify and/or further characterize plant resistance genes encoding polypeptides that confer or enhance resistance to a pathogenic fungus such as Helminthosporium turcicum.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Настоящее изобретение предлагает молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности, имеющей нуклеотидную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2. Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3.The present invention provides a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence having the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. Also provided is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence represented by in SEQ ID NO: 3.

Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, имеющей, по меньшей мере, 96%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, и молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую, по меньшей мере, 92%-ную идентичность с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 3.Also provided is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence having at least 96% identity with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, and a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 92% identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3.

Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, гибридизующейся с комплементарной цепью нуклеотидной последовательности,Also proposed is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence that hybridizes with a complementary strand of the nucleotide sequence,

- 2 047146 представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или гибридизующейся с комплементарной цепью нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, в жестких условиях гибридизации.- 2 047146 presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or hybridizing with the complementary strand of a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, under stringent hybridization conditions.

Кроме того, предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, причем указанный белок получен из аминокислотной последовательности, кодируемой нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или из аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, путем замещения, делеции и/или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты.In addition, a nucleic acid molecule is provided containing or consisting of a nucleotide sequence encoding a protein, wherein said protein is derived from the amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or from the amino acid sequence represented by in SEQ ID NO: 3, by substitution, deletion and/or addition of at least one amino acid.

Молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению кодирует полипептид, который представляет собой рецептор-подобные киназы 1 (WAK RLK1), ассоциированные со стенкой, или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ, ассоциированных со стенкой.The nucleic acid molecule of the present invention encodes a polypeptide that is wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1), or functionally belongs to the family of wall-associated receptor-like kinases.

Молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению кодирует полипептид, способный придавать (или повышать) устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в частности, Helminthosporium turcicum, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, в котором экспрессируется полипептид.The nucleic acid molecule of the present invention encodes a polypeptide capable of conferring (or increasing) resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in particular Helminthosporium turcicum, in a preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N in a plant, in a preferred embodiment of the present invention, in a plant of the species Zea mays in which the polypeptide is expressed.

В другом аспекте, предложен вектор или экспрессионная кассета, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, в векторе или экспрессионной кассете, нуклеотидная последовательность по настоящему изобретению функционально сцеплена с регуляторным элементом, обеспечивающим экспрессию нуклеотидной последовательности в растительной клетке.In another aspect, a vector or expression cassette comprising a nucleic acid molecule of the present invention is provided. In a preferred embodiment of the present invention, in a vector or expression cassette, a nucleotide sequence of the present invention is operably linked to a regulatory element that causes the nucleotide sequence to be expressed in a plant cell.

Также предложена клетка-хозяин, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или вектор, или экспрессионную кассету по настоящему изобретению.Also provided is a host cell containing a nucleic acid molecule of the present invention or a vector or expression cassette of the present invention.

В другом аспекте, предложен полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Полипептид представляет собой рецептор-подобные киназы 1 (WAK RLK1), ассоциированные со стенкой, или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1, ассоциированных со стенкой. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, полипептид способен придавать (или повышать) устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, в котором экспрессируется полипептид.In another aspect, a polypeptide encoded by a nucleic acid molecule of the present invention is provided. The polypeptide is wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1), or functionally belongs to the wall-associated receptor-like kinase 1 family. In a preferred embodiment of the present invention, the polypeptide is capable of conferring (or increasing) resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum, in a preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N in the plant, in a preferred embodiment of the present invention in plants of the Zea mays species in which the polypeptide is expressed.

Кроме того, полипептид может быть способен придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum рас 2 и/или 3 у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, в котором экспрессируется полипептид. Растение может показывать чувствительный ответ на инфицирование Helminthosporium turcicum рас 2 и/или 3.In addition, the polypeptide may be capable of conferring or increasing resistance to plant disease caused by Helminthosporium turcicum race 2 and/or 3 in the plant, in a preferred embodiment of the present invention, the Zea mays plant in which the polypeptide is expressed. The plant may show a sensitive response to infection by Helminthosporium turcicum races 2 and/or 3.

Кроме того, предложено растение, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растение вида Zea mays, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению трансгенно (как трансген) или эндогенно (как эндогенный ген), вектор по настоящему изобретению, экспрессионную кассету по настоящему изобретению или полипептид по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, растение устойчиво к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum, в частности, Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N. Растение может показывать чувствительный ответ на инфицирование Helminthosporium turcicum рас 2 и/или 3. Растение может представлять собой трансгенное растение или генетически отредактированное растение. Растение может представлять собой растение, эндогенно содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, фланкирующие области генома не содержат интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера SYN14136 и маркера МА0021, или интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196. Также предложена часть растения по настоящему изобретению, растительная клетка растения по настоящему изобретению и семя растения по настоящему изобретению, при этом, семя содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению трансгенно (как трансген) или эндогенно (как эндогенный ген), вектор по настоящему изобретению, экспрессионную кассету по настоящему изобретению или полипептид по настоящему изобретению.In addition, a plant is provided, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the Zea mays species, containing a nucleic acid molecule of the present invention transgenically (as a transgene) or endogenously (as an endogenous gene), a vector of the present invention, an expression cassette of the present invention, or a polypeptide according to the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the plant is resistant to plant disease caused by Helminthosporium turcicum, in particular Helminthosporium turcicum races 0, 1 and/or N. The plant may show a sensitive response to infection by Helminthosporium turcicum races 2 and/or 3. is a transgenic plant or a genetically edited plant. The plant may be a plant endogenously containing a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the flanking regions of the genome do not contain an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the SYN14136 marker and the MA0021 marker, or an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker. Also provided is a part of a plant of the present invention, a plant cell of a plant of the present invention, and a seed of a plant of the present invention, wherein the seed contains a nucleic acid molecule of the present invention transgenically (as a transgene) or endogenously (as an endogenous gene), a vector of the present invention, an expression cassette of the present invention or a polypeptide of the present invention.

Согласно другому аспекту, предложен способ или метод идентификации, или выбора растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, обладающего повышенной устойчивостью к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, или его части, клетки или семени, содержащий следующие этапы: (а) определение в растении или его части, клетке или семени (или в образце растения, или его части, клетки или семени), присутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, как описано выше, или молекулы нуклеиновой кислоты, содержащей или состоящей из нуклеотидной последовательности, выбранной изAccording to another aspect, there is provided a method or method for identifying or selecting a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Zea mays, having increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum, more in In a preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, or a part, cell or seed thereof, comprising the following steps: (a) determination in the plant or part, cell or seed (or in a sample of the plant, or its part, cell or seed), the presence of a nucleic acid molecule of the present invention as described above, or a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence selected from

- 3 047146 группы, состоящей из: (i) нуклеотидной последовательности, имеющей, по меньшей мере, 60%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, (ii) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 60%-ную идентичность с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 3, (iii) нуклеотидной последовательности, имеющей, по меньшей мере, 85%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 1-920 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2 (экзон 1; SEQ ID NO: 6), или имеющей, по меньшей мере, 60%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23252-23288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 (экзон 2; SEQ ID NO: 7), или с положениями нуклеотидов 921-957 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2 (экзон 2; SEQ ID NO: 7), и/или имеющей по меньшей мере 98%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23586-24632 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 (экзон 3; SEQ ID NO: 8), или с положениями нуклеотидов 958-2004 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2 (экзон 3; SEQ ID NO: 8), (iv) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 75%-ную идентичность с положениями 1-306 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и/или имеющую по меньшей мере 60%-ную идентичность с положениями 307-319 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и/или имеющую по меньшей мере 98%-ную идентичность с положениями 320-668 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, при этом, молекула нуклеиновой кислоты по любому из пунктов (i)-(iv) кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, в котором экспрессируется полипептид, и, при этом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты по любому из пунктов (i)(iv) кодирует полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецепторподобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой; и (b) идентификацию или выбор растения, в котором или в части, клетке или семени которого присутствует молекула нуклеиновой кислоты, как определено в пункте (а), как обладающая устойчивостью или повышенной устойчивостью к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N.- 3 047146 group consisting of: (i) a nucleotide sequence having at least 60% identity with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, (ii) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 60% identity with the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, (iii) a nucleotide sequence having at least 85% identity with nucleotide positions 1-920 of the nucleotide sequence, presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 (exon 1; SEQ ID NO: 6), or having at least 60% identity with nucleotide positions 23252-23288 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO : 1 (exon 2; SEQ ID NO: 7), or with nucleotide positions 921-957 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2 (exon 2; SEQ ID NO: 7), and/or having at least 98% -identity with nucleotide positions 23586-24632 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 (exon 3; SEQ ID NO: 8), or at nucleotide positions 958-2004 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 (exon 3; SEQ ID NO: 8), (iv) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 75 % identity with positions 1-306 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, and/or having at least 60% identity with positions 307-319 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, and/ or having at least 98% identity to positions 320-668 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, wherein the nucleic acid molecule of any one of clauses (i) to (iv) encodes a polypeptide capable of imparting or enhancing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention - in plant of the Zea mays species in which the polypeptide is expressed, and wherein, in a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of any one of (i)(iv) encodes a polypeptide that is or functionally belongs to the receptor-like kinase 1 (WAK) family RLK1), associated with the wall; and (b) identifying or selecting a plant in which, or in a part, cell or seed of which, a nucleic acid molecule as defined in paragraph (a) is present as having resistance or increased resistance to the plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1 and/or N.

Также предложен способ или метод идентификации растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, которое устойчиво к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum, в частности, Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, и оно содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению эндогенно, причем способ или метод содержит определение в аллелях растения, по меньшей мере, двух маркеров, при этом, по меньшей мере, один из указанных маркеров находится на или в пределах хромосомного интервала между SYN14136 и молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и, по меньшей мере, один из указанных маркеров находится на или в пределах хромосомного интервала между молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и SYN4196.Also provided is a method or method for identifying a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Zea mays, which is resistant to the plant disease caused by Helminthosporium turcicum, in particular Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, and it contains a nucleic acid molecule of the present invention is endogenous, wherein the method or method comprises identifying in plant alleles at least two markers, wherein at least one of said markers is located on or within the chromosomal interval between SYN14136 and the nucleic acid molecule of the present invention, and at least one of said markers is located on or within a chromosomal interval between the nucleic acid molecule of the present invention and SYN4196.

В другом аспекте, предложено растение, идентифицированное или выбранное способом или методом идентификации или выбора согласно настоящему изобретению, или его потомство.In another aspect, a plant identified or selected by the identification or selection method or method of the present invention, or a progeny thereof, is provided.

В другом аспекте, предложен способ идентификации аллеля гена устойчивости, придающего или повышающего устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у Zea mays и в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - кодирующего полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, при этом, способ содержит следующее этапы: (а) проведение сравнения последовательностей с использованием (i), по меньшей мере, одной кодирующей нуклеотидной последовательности, происходящей или полученной из генотипа Zea mays, при этом, нуклеотидная последовательность, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствует локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований, и (ii), в качестве эталонной последовательности, нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, или ее части, или консенсусной последовательности, полученной из набора, по меньшей мере, двух нуклеотидных последовательностей, при этом, одна нуклеотидная последовательность представляет собой нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - нуклеотидную последовательность, представленнуюIn another aspect, a method is provided for identifying a resistance gene allele that confers or increases resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in Zea mays and in a preferred embodiment of the present invention encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the family of receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) associated with a wall, wherein the method comprises the following steps: (a) performing a sequence comparison using (i) at least one coding nucleotide sequence derived from or derived from a Zea mays genotype, wherein the nucleotide sequence, in a preferred embodiment of the present invention, corresponds to the 8.05 bp resistance locus or the 8.06 bp resistance locus, and (ii), as a reference sequence, the nucleotide sequence of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, or a part thereof, or a consensus sequence derived from a set of at least two nucleotide sequences, wherein , one nucleotide sequence is the nucleotide sequence of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, the nucleotide sequence represented by

- 4 047146 в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, или ее части, и, при этом, каждая нуклеотидная последовательность набора, по меньшей мере, двух нуклеотидных последовательностей кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum рас 0, 1 или N, у Zea mays, в котором экспрессируется полипептид, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствует локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, кодирует полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, и (b) идентификацию аллеля, если сравнение последовательностей выявляет (i) идентичность последовательности на уровне нуклеотидов, составляющую, по меньшей мере, 85%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 1-920 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, и/или составляющую, по меньшей мере, 60%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 2325223288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, или с положениями нуклеотидов 921-957 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, и/или составляющую, по меньшей мере, 98%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23586-24632 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, или с положениями нуклеотидов 958-2004 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, и/или (ii) идентичность последовательности уровня кодируемой аминокислоты, составляющую, по меньшей мере, 75%-ную идентичность с положениями 1-306 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и/или составляющую, по меньшей мере, 60%-ную идентичность с положениями 307-319 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и/или составляющую, по меньшей мере, 98%-ную идентичность с положениями 320-668 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3.- 4 047146 in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, or part thereof, and, wherein each nucleotide sequence of the set is at least two nucleotide sequences encodes a polypeptide capable of conferring or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum race 0, 1 or N, in Zea mays, in which the polypeptide is expressed, and, in a preferred embodiment of the present invention, corresponds to an 8.05 base pair resistance locus or an 8.06 base pair resistance locus, and, in a preferred embodiment of the present invention, encodes a polypeptide that is or functionally belongs to wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family, and (b) identification of the allele if sequence comparison reveals (i) nucleotide-level sequence identity of at least 85% identity to nucleotide positions of 1 -920 nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, and/or having at least 60% identity with nucleotide positions 2325223288 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1, or with positions of nucleotides 921-957 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2, and/or having at least 98% identity with positions of nucleotides 23586-24632 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1, or with positions nucleotides 958-2004 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2, and/or (ii) encoded amino acid level sequence identity constituting at least 75% identity with positions 1-306 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, and/or having at least 60% identity with positions 307-319 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, and/or having at least 98% identity with positions 320-668 amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3.

Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности аллеля гена устойчивости, идентифицированного способом идентификации аллеля гена устойчивости.Also proposed is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence of a resistance gene allele identified by a method for identifying a resistance gene allele.

В другом аспекте, предложен способ придания или повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, содержащий следующие этапы: (а) введение по меньшей мере в одну клетку растения молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, (b) регенерацию растения по меньшей мере из одной клетки и (с) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты у растения.In another aspect, a method is provided for imparting or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12 , 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention in a plant of the species Zea mays, comprising the following steps: (a) introducing into at least one cell of the plant a nucleic acid molecule of the present invention including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, an expression cassette of the present invention, or a vector of the present invention, (b) regenerating a plant from at least one cell, and (c) causing expression of the nucleic acid molecule in plants.

В другом аспекте, предложен способ придания или повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у растения по настоящему изобретению, содержащий этап уменьшения уровня экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, у растения или у, по меньшей мере, одной клетки растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по сравнению с уровнем экспрессии эндогенного гена в устойчивом растении дикого типа.In another aspect, a method is provided for imparting or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12 , 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a plant of the present invention, comprising the step of reducing the level of expression of a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of the identified allele, expression cassette of the present invention or a vector of the present invention, in a plant or at least one cell of a plant, in a preferred embodiment of the present invention, compared to the level of endogenous gene expression in a resistant wild-type plant.

В другом аспекте, предложен способ получения растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, имеющего (повышенную) устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, или его части, клетки или семени, содержащий следующие этапы: (а) введение в растение или, по меньшей мере, в одну клетку растения молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, (b) необязательную регенерацию растения по меньшей мере из одной клетки и (с) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты у растения.In another aspect, a method is provided for producing a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Zea mays, having (increased) resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, or parts thereof, cells or seeds, containing the following steps: (a) introduction into the plant or, according to into at least one plant cell, a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, an expression cassette of the present invention, or a vector of the present invention, (b) optionally regenerating the plant at least at least from one cell and (c) causing expression of a nucleic acid molecule in the plant.

В другом аспекте, предложено растение, полученное способами получения растения по настоящему изобретению, или его потомство.In another aspect, a plant produced by the plant production methods of the present invention, or a progeny thereof, is provided.

Также предложен способ борьбы с инфицированием патогенным грибом, в предпочтительном ваA method of combating infection by a pathogenic fungus is also proposed, preferably

- 5 047146 рианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у популяции растений, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растений вида Zea mays, содержащий следующие этапы: (а) выращивание растений по настоящему изобретению на сельскохозяйственных и садовых участках и (b) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, у растений.- 5 047146 in an embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a plant population, in a preferred embodiment of the present invention, plants of the species Zea mays, comprising the following steps: (a) growing plants of the present invention in agricultural and horticultural areas and (b) causing expression of a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule, containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, expression cassette of the present invention, or vector of the present invention, in plants.

Другим аспектом настоящего изобретения является олигонуклеотид, имеющий в длину, по меньшей мере, 15, 16, 17, 18, 19 или 20, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 21, 22, 23, 24 или 25, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 30, 35, 40, 45 , 50, 100, 200, 300 или 500 нуклеотидов, при этом, олигонуклеотид способен гибридизоваться или отжигаться с (i) молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, (ii) молекулой нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 4 или SEQ ID NO: 5, или с (iii) молекулой нуклеиновой кислоты, комплементарной (i) или (ii).Another aspect of the present invention is an oligonucleotide having a length of at least 15, 16, 17, 18, 19 or 20, in a preferred embodiment of the present invention at least 21, 22, 23, 24 or 25, more in a preferred embodiment of the present invention, at least 30, 35, 40, 45, 50, 100, 200, 300 or 500 nucleotides, wherein the oligonucleotide is capable of hybridizing or annealing to (i) a nucleic acid molecule of the present invention, (ii ) a nucleic acid molecule containing the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5, or with (iii) a nucleic acid molecule complementary to (i) or (ii).

Также предложена пара олигонуклеотидов или набор, содержащий указанные олигонуклеотиды, при этом, олигонуклеотиды подходят для отжига в качестве прямого праймера и обратного праймера для области в геноме растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в геноме Zea mays, который проявляет косегрегацию, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - идеальную косегрегацию, с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению.Also provided is a pair of oligonucleotides or a set containing said oligonucleotides, wherein the oligonucleotides are suitable for annealing as a forward primer and a reverse primer to a region in the plant genome, in a preferred embodiment of the present invention, in the Zea mays genome, which exhibits cosegregation, in a preferred embodiment implementation of the present invention - ideal cosegregation with the nucleic acid molecule of the present invention.

В другом аспекте, предложено использование по меньшей мере одного олигонуклеотида в качестве молекулярного маркера или его части в способе идентификации или выбора растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, имеющего повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, или его части, клетки или семени, или в способе идентификации аллеля гена устойчивости, придающего или повышающего устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, у Zea mays, при этом, молекулярный маркер способен определять, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, проводить диагностику делеции или вставки для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и/или содержит олигонуклеотид, как описано выше, и/или представляет собой пару олигонуклеотидов или набор, как описано выше.In another aspect, the use of at least one oligonucleotide as a molecular marker or part thereof is provided in a method for identifying or selecting a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the Zea mays species having increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment in an embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, or a part, cell or seed thereof, or in a method for identifying an allele of a resistance gene that confers or increases resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, in Zea mays, wherein the molecular marker is capable of detecting at least one single nucleotide polymorphism, to diagnose a deletion or insertion for a nucleic acid molecule of the present invention and/or contains an oligonucleotide as described above and/or is a pair of oligonucleotides or a set as described above.

В одном аспекте, предложено использование по меньшей мере одного олигонуклеотида или, по меньшей мере, двух олигонуклеотидов в качестве молекулярного маркера или его части в способе или методе идентификации растения, как описано выше, или в способе или методе элиминации сцепленного груза, тесно сцепленного с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, для определения присутствия или отсутствия интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера SYN14136 и маркера МА0021, или интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196.In one aspect, the use of at least one oligonucleotide or at least two oligonucleotides as a molecular marker or part thereof is provided in a method or method for identifying a plant as described above, or in a method or method for eliminating cohesive cargo closely associated with a molecule nucleic acid of the present invention, to determine the presence or absence of an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the SYN14136 marker and the MA0021 marker, or an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker.

В другом аспекте, предложен способ определения присутствия или отсутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, содержащий следующие этапы: (а) выделение ДНК по меньшей мере из одной клетки растения и (b) использование молекулярного маркера для определения присутствия или отсутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, молекулярный маркер способен определять, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, проводить диагностику делеции или вставки для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и/или содержит олигонуклеотид, как описано выше, и/или представляет собой пару олигонуклеотидов или набор, как описано выше.In another aspect, a method is provided for determining the presence or absence of a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Zea mays, comprising the steps of: (a) isolating DNA from at least one plant cell and (b) using a molecular marker to determine the presence or absence of a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the molecular marker is capable of detecting at least one single nucleotide polymorphism , perform deletion or insertion diagnostics for a nucleic acid molecule of the present invention and/or contains an oligonucleotide as described above and/or is an oligonucleotide pair or set as described above.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг. 1 показан вектор p7U-нативныйНТ2_CDS_2, который можно использовать для трансформации растений Zea mays. Экспрессионную кассету, содержащую сДНК гена НТ2 (SEQ ID NO: 2) под контролем нативного промотора (SEQ ID NO: 4) и терминатора (SEQ ID NO: 5), трансформировали в бинарный вектор, содержащий, например, ген устойчивости к гербицидам (например: устойчивости к BASTA, устойчивости к глифосату или устойчивости к ингибиторам ALS) для последующей трансформации в Agrobacterium tumefaciens для Agrobacterium-опосредованной трансформации растения в генотип кукурузы (Zea mays) A188.In fig. Figure 1 shows the p7U-nativeHT2_CDS_2 vector, which can be used to transform Zea mays plants. An expression cassette containing cDNA of the HT2 gene (SEQ ID NO: 2) under the control of a native promoter (SEQ ID NO: 4) and terminator (SEQ ID NO: 5) was transformed into a binary vector containing, for example, a herbicide resistance gene (for example : BASTA resistance, glyphosate resistance or ALS inhibitor resistance) for subsequent transformation into Agrobacterium tumefaciens for Agrobacterium-mediated plant transformation into maize (Zea mays) genotype A188.

- 6 047146- 6 047146

На фиг. 2 A-D показано множественное выравнивание последовательностей CLUSTAL О (1.2.4) аллелей RLK1 НТ2 (SEQ ID NO: 2), HTN1 (SEQ ID NO: 9), PH99N (SEQ ID NO: 11) и PH26N (SEQ ID NO:In fig. 2 A-D shows a multiple CLUSTAL O (1.2.4) sequence alignment of the RLK1 HT2 (SEQ ID NO: 2), HTN1 (SEQ ID NO: 9), PH99N (SEQ ID NO: 11) and PH26N (SEQ ID NO: 11) alleles.

13). Положение с различиями в последовательностях обозначено отсутствующей звездочкой в нижней строке каждого блока.13). Positions with sequence differences are indicated by a missing asterisk in the bottom line of each block.

На фиг. 3А и В показано множественное выравнивание последовательностей ClustalV (РАМ250) полипептидов RLK1. RLKl_A619HT2_CDS.seq (SEQ ID NO: 3), RLKl_A619HT3_CDS.seq (идентичная SEQ ID NO: 3), RLKl_B37HTN_CDS.seq (SEQ ID NO: 10), RLKl_A619HT2_ЭkЗOн1.seq (SEQ ID NO: 6), RLK1_A619HT2_экзон2.seq (SEQ ID NO: 7), и RLKl_A619HT2_экзон3.seq (SEQ ID NO: 8).In fig. 3A and B show multiple sequence alignment of ClustalV (PAM250) RLK1 polypeptides. RLKl_A619HT2_CDS.seq (SEQ ID NO: 3), RLKl_A619HT3_CDS.seq (identical to SEQ ID NO: 3), RLKl_B37HTN_CDS.seq (SEQ ID NO: 10), RLKl_A619HT2_EkZon1.seq (SEQ ID NO: 6), RLKl_A619HT2_ exon2.seq (SEQ ID NO: 7), and RLKl_A619HT2_exon3.seq (SEQ ID NO: 8).

На фиг. 4 A-C показано выравнивание последовательностей сДНК гена НТ2 (SEQ ID NO: 2) и сДНК аллеля RLK1, полученного из генотипа А188. В позиции 1458-1459 аллеля А188 была идентифицирована вставка АС 2-х пар оснований (белые буквы на черном фоне), которая вызывает ранний стоп-кодон (выделен жирным шрифтом и подчеркнут).In fig. 4 A-C shows a sequence alignment of the cDNA of the HT2 gene (SEQ ID NO: 2) and the cDNA of the RLK1 allele derived from the A188 genotype. At position 1458-1459 of the A188 allele, a 2-bp AC insertion (white letters on a black background) was identified that causes an early stop codon (in bold and underlined).

На фиг. 5 показано выравнивание последовательностей аминокислот А619НТ2 и модифицированного А188 RLK1. Модифицированный А188 RLK на 99,1% идентичен А619НТ2.In fig. Figure 5 shows the alignment of the amino acid sequences of A619HT2 and the modified A188 RLK1. The modified A188 RLK is 99.1% identical to the A619NT2.

На фиг. 6 показана карта положений маркеров со ссылкой на положения маркеров AGPv02.In fig. 6 shows a map of marker positions with reference to AGPv02 marker positions.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Настоящее изобретение основано на идентификации гена НТ2, который кодирует полипептид, придающий (или повышающий) растению устойчивость к патогенному грибу, такому как, Helminthosporium turcicum.The present invention is based on the identification of the HT2 gene, which encodes a polypeptide that imparts (or increases) resistance to a plant against a pathogenic fungus such as Helminthosporium turcicum.

Соответственно, в одном аспекте настоящего изобретения, предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей указанный ген НТ2. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты содержит или состоит из нуклеотидной последовательности, имеющей нуклеотидную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 1 (геномная ДНК гена НТ2) или SEQ ID NO: 2 (сДНК гена НТ2). Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3 (белок НТ2).Accordingly, in one aspect of the present invention, there is provided a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleotide sequence encoding said HT2 gene. In one embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule contains or consists of a nucleotide sequence having the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (HT2 gene genomic DNA) or SEQ ID NO: 2 (HT2 gene cDNA). Also provided is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 (HT2 protein).

Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, имеющей, по меньшей мере, 96%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, нуклеотидная последовательность, имеющая, по меньшей мере, 97%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине. Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую, по меньшей мере, 92%-ную идентичность с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты содержит или состоит из нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую, по меньшей мере, 93%-ную, 94%-ную, 95%-ную, 96%-ную, 97%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине.Also provided is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence having at least 96% identity with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, in a preferred embodiment of the present invention - by the entire length. In a preferred embodiment of the present invention, a nucleotide sequence having at least 97%, 98%, 99% or 99.5% identity with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, in the preferred embodiment of the present invention - along the entire length. Also provided is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 92% identity with the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 2, in a preferred embodiment of the present invention - along its entire length . In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule contains or consists of a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 93%, 94%, 95%, 96%, 97% 98%, 99% or 99.5% identity with the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, гибридизующейся с комплементарной цепью нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, в жестких условиях гибридизации.In another embodiment of the present invention, there is provided a nucleic acid molecule comprising or consisting of a nucleotide sequence hybridizing to the complementary strand of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, under stringent hybridization conditions.

Кроме того, предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, полученный из белка, кодируемого нуклеотидной последовательностью SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или полученный из аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, путем замещения, делеции и/или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты.In addition, a nucleic acid molecule is provided containing or consisting of a nucleotide sequence encoding a protein derived from a protein encoded by the nucleotide sequence SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or derived from the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3 , by substitution, deletion and/or addition of at least one amino acid.

Делеция, замещение или добавление аминокислоты (аминокислот) может быть осуществлено методом, известным в данной области техники. Мутагенез в нуклеотидной последовательности может быть вызван посредством известного метода, такого как, метод Кункеля, метод дуплексирования с гэпом или метод, подобный такому известному способу. Например, мутагенез может быть вызван с помощью использования набора для мутагенеза (например, Mutant-K или Mutant-G (название продуктов компании TAKARA Bio)), основанного на способе сайт-направленного мутагенеза, набора для проведения мутагенеза последовательностей in vitro LA PCR (название продукта компании TAKARA Bio) или тому подобных. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, способ мутагенеза может представлять собой способ, при котором используется химический мутаген, представленный EMS (этилметансульфонатом), 5-бромурацилом, 2-аминопурином, гидроксиламином, Н-метил-'Ы'-нитро-'Н- 7 047146 нитрозогуанидином или другим канцерогенным соединением, способ, содержащий лучевую обработку с использованием радиоактивных лучей, таких как, рентгеновские лучи, альфа-лучи, бета-лучи, гаммалучи или пучок ионов, или способ, содержащий обработку ультрафиолетом.Deletion, substitution or addition of amino acid(s) can be accomplished by a method known in the art. Mutagenesis in a nucleotide sequence can be caused by a known method such as the Kunkel method, the gap duplexing method, or a method similar to such a known method. For example, mutagenesis can be caused by using a mutagenesis kit (for example, Mutant-K or Mutant-G (product name of TAKARA Bio)) based on the site-directed mutagenesis method, LA PCR In Vitro Sequence Mutagenesis Kit (name product from TAKARA Bio) or the like. In an alternative embodiment of the present invention, the mutagenesis method may be a method that uses a chemical mutagen represented by EMS (ethyl methanesulfonate), 5-bromouracil, 2-aminopurine, hydroxylamine, H-methyl-'N'-nitro-'H-7 047146 nitrosoguanidine or other carcinogenic compound, a method comprising radiation treatment using radioactive rays such as X-rays, alpha rays, beta rays, gamma rays or an ion beam, or a method comprising ultraviolet treatment.

Когда аминокислотный остаток изменена, то аминокислота является, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, мутированной для другой аминокислоты (аминокислот), которая сохраняет свойства аминокислоты. Примерами свойств аминокислот являются: гидрофобные аминокислоты (A, I, L, M, F, P, W, Y и V), гидрофильные аминокислоты (R, D, N, С, Е, Q, G, Н, K, S и Т), аминокислоты, содержащие алифатические боковые цепи (G, А, V, L, I и Р), аминокислоты, содержащие гидроксильные группы в боковых цепях (S, Т и Y), аминокислоты, содержащие серосодержащие боковые цепи (С и М), аминокислоты, содержащие карбоновые кислоты и амиды в боковых цепях (D, N, Е и Q), аминокислоты, содержащие основные боковые цепи (R, K и Н), и аминокислоты, содержащие ароматические боковые цепи (Н, F, Y и W) (аминокислоты представлены однобуквенными кодами в скобках). Аминокислотные замещения внутри каждой группы называются консервативными замещениями. Консервативные замещения являются предпочтительными.When an amino acid residue is changed, the amino acid is, in a preferred embodiment of the present invention, mutated to another amino acid(s) that retains the properties of the amino acid. Examples of amino acid properties are: hydrophobic amino acids (A, I, L, M, F, P, W, Y and V), hydrophilic amino acids (R, D, N, C, E, Q, G, H, K, S and T), amino acids containing aliphatic side chains (G, A, V, L, I and P), amino acids containing hydroxyl groups in the side chains (S, T and Y), amino acids containing sulfur-containing side chains (C and M) , amino acids containing carboxylic acids and amides in side chains (D, N, E and Q), amino acids containing basic side chains (R, K and H), and amino acids containing aromatic side chains (H, F, Y and W ) (amino acids are represented by single-letter codes in parentheses). Amino acid substitutions within each group are called conservative substitutions. Conservative substitutions are preferred.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению кодирует полипептид, способный придавать (или повышать) устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом у растения, в котором экспрессируется полипептид.In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention encodes a polypeptide capable of conferring (or increasing) resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus in a plant in which the polypeptide is expressed.

Кроме того, молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению кодирует полипептид, который может быть не способен придавать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum рас 2 и/или 3 у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, в котором экспрессируется полипептид. Растение может показывать чувствительный ответ на инфицирование Helminthosporium turcicum рас 2 и/или 3.In addition, the nucleic acid molecule of the present invention encodes a polypeptide that may not be capable of conferring resistance to the plant disease caused by Helminthosporium turcicum race 2 and/or 3 in a plant, in a preferred embodiment of the present invention, in a plant of the species Zea mays, in which polypeptide is expressed. The plant may show a sensitive response to infection by Helminthosporium turcicum races 2 and/or 3.

Другим примером молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению может быть молекула нуклеиновой кислоты, которая содержит или состоит из нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 23, или молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 24.Another example of a nucleic acid molecule of the present invention may be a nucleic acid molecule that contains or consists of a nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 23, or a nucleic acid molecule that contains or consists of a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 24.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, патогенный гриб принадлежит к отделу Ascomycota или Basidiomycota. Патогенный гриб может принадлежать к семейству Pleosporaceae, Pucciniaceae или Botryosphaeriaceae. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, патогенный гриб принадлежит к роду Setosphaeria, Bipolaris, Puccinia или Diplodia, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, это вид Helminthosporium turcicum, Setosphaeria rostrata, Setosphaeria glycinea, Setosphaeria holmii, Setosphaeria khartoumensis, Setosphaeria minor, Setosphaeria monoceras, Setosphaeria pedicellata, Setosphaeria prolata, Bipolaris australis, Bipolaris brizae, Bipolaris biich^s. Bipolaris cactivora, Bipolaris clavata, Bipolaris coicis, Bipolaris colocasiae, Bipolaris crotonis, Bipolaris crustacean, Bipolaris cylindrical, Bipolaris euchlaenae, Bipolaris halepensis, Bipolaris heveae, Bipolaris incurvata, Bipolaris indica, Bipolaris iridis, Bipolaris leersiae, Bipolaris micropus, Bipolaris miyakei, Bipolaris multiformis, Bipolaris nicotiae, Bipolaris novae-zelandiae, Bipolaris ovariicola, Bipolaris panici-miliacei, Bipolaris papendorfli, Bipolaris sacchari, Bipolaris salkadehensis, Bipolaris sorghicola, Bipolaris subpapendorfii, Bipolaris tropicalis, Bipolaris urochloae, Bipolaris zeae, Puccinia asparagi, Puccinia graminis, Puccinia horiana, Puccinia mariae-wilsoniae, Puccinia poarum, Puccinia psidii, Puccinia recondite, Puccinia sessilis, Puccinia sorghi, Puccinia striiformis, Puccinia triticina, Diplodia maydis, Diplodia seriata или Stenocarpella (Diplodia) macrospora, в самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, это Helminthosporium turcicum, Puccinia sorghi, Diplodia macrospora или Bipolaris maydis.In one embodiment of the present invention, the pathogenic fungus belongs to the phylum Ascomycota or Basidiomycota. The pathogenic fungus may belong to the family Pleosporaceae, Pucciniaceae or Botryosphaeriaceae. In a preferred embodiment of the present invention, the pathogenic fungus belongs to the genus Setosphaeria, Bipolaris, Puccinia or Diplodia, in a more preferred embodiment of the present invention, it is the species Helminthosporium turcicum, Setosphaeria rostrata, Setosphaeria glycinea, Setosphaeria holmii, Setosphaeria khartoumensis, Setosphaeria minor, Setosphaeria monoceras , Setosphaeria pedicellata, Setosphaeria prolata, Bipolaris australis, Bipolaris brizae, Bipolaris biich^s. Bipolaris cactivora, Bipolaris clavata, Bipolaris coicis, Bipolaris colocasiae, Bipolaris crotonis, Bipolaris crustacean, Bipolaris cylindrical, Bipolaris euchlaenae, Bipolaris halepensis, Bipolaris heveae, Bipolaris incurvata, Bipolaris indica, Bipolaris iridis, Bipolaris leersiae, polaris micropus, Bipolaris miyakei, Bipolaris multiformis , Bipolaris nicotiae, Bipolaris novae-zelandiae, Bipolaris ovariicola, Bipolaris panici-miliacei, Bipolaris papendorfli, Bipolaris sacchari, Bipolaris salkadehensis, Bipolaris sorghicola, Bipolaris subpapendorfii, Bipolaris tropicalis, Bipolaris urochloae, Bipolaris zeae, asparagi, Puccinia graminis, Puccinia horiana, Puccinia mariae-wilsoniae, Puccinia poarum, Puccinia psidii, Puccinia recondite, Puccinia sessilis, Puccinia sorghi, Puccinia striiformis, Puccinia triticina, Diplodia maydis, Diplodia seriata or Stenocarpella (Diplodia) macrospora, in the most preferred embodiment of the present invention, is Helminthosporium turcicum, Puccinia sorghi, Diplodia macrospora or Bipolaris maydis.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, заболевание растений представляет собой грибковое заболевание. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, заболевание растений выбрано из группы, состоящей из Северного гельминтоспориоза листьев кукурузы (вызванного Helminthosporium turcicum), Южного гельминтоспориоза листьев кукурузы (вызванного Bipolaris maydis), Бурой ржавчины (вызванной Puccinia sorghi) и Диплодиоза (полосатость листьев) (вызванного Diplodia macrospora, также называемого Stenocarpella macrospora). В самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, заболевание растений представляет собой Северный гельминтоспориоз листьев кукурузы (NCLB).In one embodiment of the present invention, the plant disease is a fungal disease. In a preferred embodiment of the present invention, the plant disease is selected from the group consisting of Northern corn leaf blight (caused by Helminthosporium turcicum), Southern corn leaf blight (caused by Bipolaris maydis), Leaf rust (caused by Puccinia sorghi) and Diplodia (caused by Diplodia macrospora, also called Stenocarpella macrospora). In the most preferred embodiment of the present invention, the plant disease is Northern Corn Leaf Blight (NCLB).

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению кодирует полипептид, способный придавать растению (или повышать у растения) устойчивость к Северному гельминтоспориозу листьев кукурузы (NCLB), то есть, устойчивость к Helminthosporium turcicum, в частности, устойчивость к Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, или устойчивость к Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N.In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention encodes a polypeptide capable of conferring (or increasing in a plant) resistance to northern corn leaf blight (NCLB), that is, resistance to Helminthosporium turcicum, in particular resistance to Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, or resistance to Helminthosporium turcicum races 0, 1 and/or N.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, растение представляет собой Hordeum vulgare, Hordeum bulbusom, Sorghum bicolor, Saccharum officinarium, Zea mays, Setaria italica, Oryza minuta, Oriza sativa, Oryza australiensis, Oryza alta, Triticum aestivum, Triticum durum, Secale cereale, Triticale, Malus domestica, Brachypodium distachyon, Hordeum marinum, Aegilops tauschii, Daucus glochidiatus,In one embodiment of the present invention, the plant is Hordeum vulgare, Hordeum bulbusom, Sorghum bicolor, Saccharum officinarium, Zea mays, Setaria italica, Oryza minuta, Oriza sativa, Oryza australiensis, Oryza alta, Triticum aestivum, Triticum durum, Secale cereale, Triticale , Malus domestica, Brachypodium distachyon, Hordeum marinum, Aegilops tauschii, Daucus glochidiatus,

- 8 047146- 8 047146

Beta vulgaris, Daucus pusillus, Daucus muricatus, Daucus carota, Eucalyptus grandis, Nicotiana sylvestris, Nicotiana tomentosiformis, Nicotiana tabacum, Nicotiana benthamiana, Solarium lycopersicum, Solarium tuberosum, Coffea canephora, Vitis vinifera, Erythrante guttata, Genlisea aurea, Cucumis sativus, Morus notabilis, Arabidopsis arenosa, Arabidopsis lyrata, Arabidopsis thaliana, Crucihimalaya himalaica, Crucihimalaya wallichii, Cardamine flexuosa, Lepidium virginicum, Capsella bursa pastoris, Olmarabidopsis pumila, Arabis hirsute, Brassica napus, Brassica oleracea, Brassica rapa, Raphanus sativus, Brassica juncacea, Brassica nigra, Eruca vesicaria subsp. sativa, Citrus sinensis, Jatropha curcas,Populus trichocarpa, Medicago truncatula, Cicer yamashitae, Cicer bijugum, Cicer arietinum, Cicer reticulatum, Cicer judaicum, Cajanus cajanifolius, Cajanus scarabaeoides, Phaseolus vulgaris, Glycine max, Gossypium sp., Astragalus sinicus, Lotus japonicas, Torenia fournieri, Allium сера, Allium fistulosum, Allium sativum, Helianthus annuus, Helianthus tuberosus и Allium tuberosum, или любой сорт или подвид, принадлежащий к одному из вышеупомянутых растений, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Hordeum vulgare, Hordeum bulbusom, Sorghum bicolor, Zea mays, Setaria italica, Oryza minuta, Oriza sativa, Oryza australiensis, Oryza alta, Triticum aestivum, Triticum durum, Secale cereale, Triticale, Hordeum marinum, Aegilops tauschii, или любой сорт или подвид, принадлежащий к одному из вышеупомянутых растений, или в самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Hordeum vulgare, Sorghum bicolor, Zea mays, Triticum aestivum, Secale cereale, или любой сорт или подвид, принадлежащий к одному из вышеупомянутых растений.Beta vulgaris, Daucus pusillus, Daucus muricatus, Daucus carota, Eucalyptus grandis, Nicotiana sylvestris, Nicotiana tomentosiformis, Nicotiana tabacum, Nicotiana benthamiana, Solarium lycopersicum, Solarium tuberosum, Coffea canephora, Vitis vinifera, Erythrante guttata, Genlisea aurea , Cucumis sativus, Morus notabilis , Arabidopsis arenosa, Arabidopsis lyrata, Arabidopsis thaliana, Crucihimalaya himalaica, Crucihimalaya wallichii, Cardamine flexuosa, Lepidium virginicum, Capsella bursa pastoris, Olmarabidopsis pumila, Arabis hirsute, Brassica napus, Brassica oleracea, Brassica rapa, Raphanus sativus, Brassica juncacea Brassica nigra Eruca vesicaria subsp. sativa, Citrus sinensis, Jatropha curcas, Populus trichocarpa, Medicago truncatula, Cicer yamashitae, Cicer bijugum, Cicer arietinum, Cicer reticulatum, Cicer judaicum, Cajanus cajanifolius, Cajanus scarabaeoides, Phaseolus vulgaris, Glycine max, Gossypium sp., Astragalus sinicus, Lotus s , Torenia fournieri, Allium sulfur, Allium fistulosum, Allium sativum, Helianthus annuus, Helianthus tuberosus and Allium tuberosum, or any variety or subspecies belonging to one of the above plants, in a more preferred embodiment of the present invention - Hordeum vulgare, Hordeum bulbusom, Sorghum bicolor, Zea mays, Setaria italica, Oryza minuta, Oriza sativa, Oryza australiensis, Oryza alta, Triticum aestivum, Triticum durum, Secale cereale, Triticale, Hordeum marinum, Aegilops tauschii, or any variety or subspecies belonging to one of the above-mentioned plants, or in the most preferred embodiment of the present invention, Hordeum vulgare, Sorghum bicolor, Zea mays, Triticum aestivum, Secale cereale, or any variety or subspecies belonging to one of the above plants.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, растение по настоящему изобретению представляет собой Zea mays.In a preferred embodiment of the present invention, the plant of the present invention is Zea mays.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению кодирует полипептид, который представляет собой рецепторподобные киназы 1 (WAK RLK1), ассоциированные со стенкой, или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1, ассоциированных со стенкой.In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention encodes a polypeptide that is wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1), or functionally belongs to the wall-associated receptor-like kinase 1 family.

В другом аспекте, предложен вектор, содержащий молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Вектор может представлять собой плазмиду, космиду, бактериофаг или экспрессионный вектор, вектор для трансформации, бифункциональный вектор или клонирующий вектор, он может быть двухцепочечным или одноцепочечным, линейным или кольцевым, или он может представлять собой прокариотического или эукариотического хозяина, в геном которого он внесен либо посредством интеграции, либо посредством трансформации экстрахромосомно.In another aspect, a vector is provided containing a nucleic acid molecule of the present invention. The vector may be a plasmid, cosmid, bacteriophage or expression vector, transformation vector, bifunctional vector or cloning vector, it may be double-stranded or single-stranded, linear or circular, or it may be a prokaryotic or eukaryotic host into whose genome it is introduced either through integration, or through extrachromosomal transformation.

Также предложена экспрессионная кассета, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению.Also provided is an expression cassette containing a nucleic acid molecule of the present invention.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, в векторе или экспрессионной кассете, нуклеотидная последовательность по настоящему изобретению функционально сцеплена с регуляторным элементом, обеспечивающим экспрессию нуклеотидной последовательности в растительной клетке. Растительная клетка может быть подвержена инфицированию патогенным грибом или быть инфицированной патогенным грибом. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, растительная клетка расположена в листе или в ткани листа. Регуляторный элемент может представлять собой промотор (нативный, синтетический, основной промотор или химерный промотор), терминатор, энхансер или цис-действующий элемент. Кроме того, регуляторный элемент может быть гетерологичным по отношению к нуклеотидной последовательности, функционально сцепленной с регуляторным элементом.In one embodiment of the present invention, in a vector or expression cassette, a nucleotide sequence of the present invention is operably linked to a regulatory element that causes the nucleotide sequence to be expressed in a plant cell. A plant cell may be susceptible to infection by a pathogenic fungus or be infected by a pathogenic fungus. In a preferred embodiment of the present invention, the plant cell is located in a leaf or leaf tissue. The regulatory element may be a promoter (native, synthetic, core promoter, or chimeric promoter), terminator, enhancer, or cis-acting element. In addition, the regulatory element may be heterologous to a nucleotide sequence operably linked to the regulatory element.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению функционально сцеплена в экспрессионном векторе по меньшей мере с одной регуляторной последовательностью, которая обеспечивает осуществление транскрипции и необязательную экспрессию в прокариотической или эукариотической клетке-хозяине. В качестве примера, нуклеотидная последовательность может находиться под контролем подходящего промотора или терминатора. Подходящие промоторы могут представлять собой промоторы, которые являются конститутивно индуцированными (см., например, промотор 35S из вируса мозаики цветной капусты (Оделл Дж.Т., Нэги Ф., Чуа Н.Х. (1985) Идентификация последовательностей ДНК, необходимых для активности промотора 35S вируса мозаики цветной капусты. Nature 313, 810-812, 1985); другие примеры - Актиновый промотор Oryza sativa (SEQ ID NO: 43) или промотор EF1 Brachypodium distachyon (SEQ ID NO: 44). Особенно подходящими промоторами являются такие промоторы, которые являются патогениндуцируемыми (см., например, промотор PR1 из петрушки (Раштон П.Дж., Торрес Дж.Т., Парниске М., Вернерт П., Халброк К. и Сомссич И.Е. (1996) Взаимодействие элиситор-индуцированных ДНКсвязывающих белков с элементами ответа элиситора в промоторах генов петрушки PR1. EMBO J. 15(20): 5690-5700). Особенно подходящими патоген-индуцируемыми промоторами являются синтетические или химерные промоторы, которые не встречаются в природе, которые состоят из нескольких элементов, а также содержат минимальный промотор, и выше минимального промотора у них имеется, по меньшей мере, один цис-регуляторный элемент, который действует в качестве сайта связывания для специфичных факторов транскрипции. Химерные промоторы являются специально сконструированными и индуцированными различными факторами или повторно примированными. Примеры таких промоторов можно найти в документах WO 2000/29592 и WO 2007/147395. Примером подходящего терминатора являетсяIn a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention is operably linked in an expression vector to at least one regulatory sequence that allows transcription and optional expression in a prokaryotic or eukaryotic host cell. By way of example, the nucleotide sequence may be under the control of a suitable promoter or terminator. Suitable promoters may be promoters that are constitutively induced (see, for example, the 35S promoter from cauliflower mosaic virus (Odell JT, Nagy F, Chua NH (1985) Identification of DNA sequences required for activity cauliflower mosaic virus 35S promoter. Nature 313, 810-812, 1985); other examples are the Oryza sativa actin promoter (SEQ ID NO: 43) or the Brachypodium distachyon EF1 promoter (SEQ ID NO: 44). , which are pathogen-inducible (see, for example, the PR1 promoter from parsley (Rushton P.J., Torres J.T., Parniske M., Wernert P., Halbrock K. and Somsich I.E. (1996) Elicitor- induced DNA-binding proteins with elicitor response elements in parsley PR1 gene promoters EMBO J. 15(20): 5690-5700). Particularly suitable pathogen-inducible promoters are synthetic or chimeric promoters that do not occur in nature, which consist of several elements, and also contain a minimal promoter, and upstream of the minimal promoter they have at least one cis-regulatory element that acts as a binding site for specific transcription factors. Chimeric promoters are specially designed and induced by various factors or re-primed. Examples of such promoters can be found in WO 2000/29592 and WO 2007/147395. An example of a suitable terminator is

- 9 047146 терминатор нопалин-синтазы (Депикер А., Штахель С, Дхезе П., Замбриски П., Гудмен Х.М. (1982) Нопалин-синтаза: картирование транскрипта и последовательности ДНК. J Mol Appl Genet. 1(6): 561-73).- 9 047146 nopaline synthase terminator (Depicker A, Stahel S, Dheze P, Zambriski P, Goodman HM (1982) Nopaline synthase: mapping the transcript and DNA sequence. J Mol Appl Genet. 1(6) : 561-73).

Также предложена клетка-хозяин, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или вектор по настоящему изобретению, или экспрессионную кассету по настоящему изобретению.Also provided is a host cell containing a nucleic acid molecule of the present invention or a vector of the present invention or an expression cassette of the present invention.

Вектор или экспрессионная кассета может, например, быть введен в клетку-хозяина посредством конъюгации, мобилизации, биолистической трансформации, Agrobacterium-опосредованной трансформации, трансфекции, трансдукции, вакуумной инфильтрации или электропорации. Способы этого типа, а также способы получения описанных векторов известны специалисту в данной области техники (Сэмбрук и др., Молекулярное клонирование, Cold Spring Harbor Laboratory, 3-е издание, 2001).The vector or expression cassette may, for example, be introduced into a host cell by conjugation, mobilization, biolistic transformation, Agrobacterium-mediated transformation, transfection, transduction, vacuum infiltration, or electroporation. Methods of this type, as well as methods for preparing the described vectors, are known to one skilled in the art (Sambrook et al., Molecular Cloning, Cold Spring Harbor Laboratory, 3rd edition, 2001).

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, клетка-хозяин может представлять собой прокариотическую клетку (например, бактериальную клетку). В одном варианте осуществления настоящего изобретения, клетка-хозяин может представлять собой эукариотическую клетку (например, растительную клетку или дрожжевую клетку). Особенно предпочтительными бактериальными клеткамихозяевами являются Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes и Е. coll.In one embodiment of the present invention, the host cell may be a prokaryotic cell (eg, a bacterial cell). In one embodiment of the present invention, the host cell may be a eukaryotic cell (eg, a plant cell or yeast cell). Particularly preferred bacterial host cells are Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes and E. coll.

В другом аспекте, предложен белок, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению.In another aspect, a protein encoded by a nucleic acid molecule of the present invention is provided.

В еще одном аспекте, предложено растение, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, вектор по настоящему изобретению, экспрессионную кассету по настоящему изобретению или белок по настоящему изобретению. Растение может представлять собой трансгенное растение или генетически отредактированное растение. Также предложены: часть растения по настоящему изобретению, растительная клетка растения по настоящему изобретению и семя растения по настоящему изобретению, при этом, семя содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению трансгенно или эндогенно, вектор по настоящему изобретению, экспрессионную кассету по настоящему изобретению или полипептид по настоящему изобретению.In another aspect, a plant is provided comprising a nucleic acid molecule of the present invention, a vector of the present invention, an expression cassette of the present invention, or a protein of the present invention. The plant may be a transgenic plant or a genetically edited plant. Also provided are: a plant part of the present invention, a plant cell of a plant of the present invention, and a seed of a plant of the present invention, wherein the seed contains a nucleic acid molecule of the present invention transgenically or endogenously, a vector of the present invention, an expression cassette of the present invention, or a polypeptide of the present invention. the present invention.

Из документа WO 2015/032494, в котором исследованы и использованы линии интрогрессии с Htnl из Pepitilla; известно, что этот локус устойчивости тесно сцеплен с геномными областями, несущими сцепленный груз, что приводят к отрицательным эффектам по одному или нескольким агрономическим признакам. Первое исследование фланкирующей области НТ2 показало, что этот или аналогичный сцепленный груз присутствует не только у донора Pepitilla для интрогрессии HtN1, но также и у других доноров для такого локуса устойчивости к Helminthosporium, как А619. В частности, сцепленный груз, как часть интрогрессии НТ2, может влиять на разницу во времени цветения, что является важной агрономической характеристикой. Это может непосредственно и существенным образом влиять на потенциальный урожай растения Zea mays. Задержка времени цветения обычно приводит к снижению урожайности. Кроме того, сцепленный груз, влияющий на потенциал урожайности, в частности, потенциал урожайности силоса, может оказаться на дистальном и/или проксимальном расстоянии от локуса устойчивости к Helminthosporium у 8,06 пар оснований у Zea mays. Фланкирующие области, тесно сцепленные с этим локусом устойчивости, могут быть носителями известного сцепленного груза, однако эти области могут быть ограничены интервалом, расположенным между аллелями маркера SYN14136 и маркера МА0021, и/или интервалом, расположенным между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196 (Фиг. 6). Таким образом, растение по настоящему изобретению может представлять собой растение вида Zea mays, эндогенно содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, фланкирующие области в геноме не содержат интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера SYN14136 и маркера МА0021, или интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, растение представляет собой растение вида Zea mays, эндогенно содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, фланкирующие области в геноме не содержат интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера SYN14136 и маркера PZE108077560, или интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера PZE108093423 и маркера МА0021, или интервал, полученный из А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196.From WO 2015/032494, which examined and used introgression lines with Htnl from Pepitilla; This resistance locus is known to be closely linked to genomic regions carrying linkage loads that lead to negative effects on one or more agronomic traits. The first study of the flanking region of HT2 showed that this or similar linked cargo is present not only in the Pepitilla donor for HtN1 introgression, but also in other donors for the Helminthosporium resistance locus A619. In particular, linkage cargo, as part of HT2 introgression, may influence differences in flowering time, an important agronomic trait. This can directly and significantly affect the yield potential of the Zea mays plant. Delaying flowering time usually results in reduced yield. In addition, linkage cargo affecting yield potential, particularly silage yield potential, may be distal and/or proximal to the Helminthosporium resistance locus at 8.06 bp in Zea mays. Flanking regions closely linked to this resistance locus may carry known linked cargo, but these regions may be limited by the interval located between the alleles of the SYN14136 marker and the MA0021 marker, and/or the interval located between the alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker (Fig. 6). Thus, the plant of the present invention may be a plant of the Zea mays species endogenously containing a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the flanking regions in the genome do not contain the interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the SYN14136 marker and the MA0021 marker, or an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker. In a preferred embodiment of the present invention, the plant is a plant of the species Zea mays endogenously containing a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the flanking regions in the genome do not contain an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the marker SYN14136 and the marker PZE108077560, or an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of marker PZE108093423 and marker MA0021, or an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between alleles of marker MA0022 and marker SYN4196.

- 10 047146- 10 047146

Таблица 2table 2

Последовательности праймеров маркеров KASP и их передача донорским аллелям (аллель X и аллель Y: описывают биаллельные значения SNP)Primer sequences of KASP markers and their transfer to donor alleles (X allele and Y allele: describe biallelic SNP values)

Маркер SNP SNP marker Положение маркера AGPvO2 [пар оснований] AGPvO2 marker position [base pairs] Аллели праймера Х(5‘-3‘) [SEQ ID NO] Primer alleles X(5'-3') [SEQ ID NO] Аллели праймера Y(5‘-3‘) [SEQ ID NO] Primer alleles Y(5'-3') [SEQ ID NO] Обычный праймер (5‘-3‘) [SEQ ID NO] Regular primer (5'-3') [SEQ ID NO] Донорские аллели А619НТ2 (SNP) Donor alleles A619HT2 (SNP) SYN14136 SYN14136 131681497 131681497 25 25 26 26 27 27 А A PZE-108077560 PZE-108077560 133189880 133189880 28 28 29 29 30 thirty А A PZE-108093423 PZE-108093423 150279048 150279048 31 31 32 32 33 33 А A МА0021 MA0021 151907173 151907173 34 34 35 35 36 36 G G МА0022 MA0022 152046529 152046529 37 37 38 38 39 39 А A SYN4196 SYN4196 161766769 161766769 40 40 41 41 42 42 С WITH

Например, удаление сцепленного груза может быть осуществлено путем генетической рекомбинации во время процесса скрещивания между двумя растениями кукурузы, при этом, одно родительское растение кукурузы несет локус устойчивости НТ2. В дополнение к использованию традиционных методов селекции, для получения генетической рекомбинации, в результате которой происходит замена по меньшей мере одного из донорских интервалов с помощью указанного выше сцепленного груза на геномные последовательности рекуррентного родителя, которые, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, не содержат нежелательных генов, современная биотехнология предлагает специалисту в данной области техники множество инструментов, которые могут позволить осуществить точную генную инженерию. Примерами известных инструментов являются мегануклеазы (Силва и др., 2011), хоуминг-эндонуклеазы (Шевалье 2002), цинк-пальцевые нуклеазы, нуклеазы TALE (WO 2010/079430; WO 2011/072246) или системы CRISPR (Гай и др., 2013). Это - белки слияния искусственных нуклеаз, которые способны расщеплять двухцепочечные молекулы нуклеиновой кислоты, такие как, ДНК растения, и, таким образом, производить двухцепочечные разрывы в желаемых положениях в геноме. Используя собственные клеточные механизмы для репарации индуцированных двухцепочечных разрывов, можно осуществить гомологичную рекомбинацию или негомологичное соединение концов, что может привести к удалению интервалов сцепленного груза, несущего донора. Подходящие последовательности-мишени в геноме для распознавания доменных нуклеаз могут быть взяты, например, из информации о последовательностях маркеров SNP (Табл. 2). Однако специалист в данной области техники также способен идентифицировать другие последовательности, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в пределах определенных фланкирующих областей, описанных выше, которые подходят в качестве последовательностей-мишеней для доменов распознавания нуклеаз.For example, removal of concatenated cargo can be accomplished by genetic recombination during the crossing process between two maize plants, with one parent maize plant carrying the HT2 resistance locus. In addition to the use of traditional selection methods, to obtain genetic recombination, which results in the replacement of at least one of the donor intervals using the above linked cargo with genomic sequences of the recurrent parent, which, in a preferred embodiment of the present invention, do not contain unwanted genes , modern biotechnology offers the skilled person a variety of tools that can enable precision genetic engineering. Examples of known tools are meganucleases (Silva et al. 2011), homing endonucleases (Chevalier 2002), zinc finger nucleases, TALE nucleases (WO 2010/079430; WO 2011/072246) or CRISPR systems (Guy et al. 2013 ). These are artificial nuclease fusion proteins that are capable of cleaving double-stranded nucleic acid molecules, such as plant DNA, and thus producing double-strand breaks at desired positions in the genome. By using the cell's own machinery to repair induced double-strand breaks, homologous recombination or nonhomologous end joining can occur, which can lead to the removal of intervals of linked donor-carrying cargo. Suitable target sequences in the genome for domain nuclease recognition can be taken, for example, from SNP marker sequence information (Table 2). However, one skilled in the art will also be able to identify other sequences, in a preferred embodiment of the present invention, within certain flanking regions described above that are suitable as target sequences for nuclease recognition domains.

В другом аспекте, предложено генетически отредактированное или трансгенное растение, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, вектор по настоящему изобретению или экспрессионную кассету по настоящему изобретению. Молекула нуклеиновой кислоты может представлять собой трансгенный или модифицированный/отредактированный эндогенный ген. Промотор может быть функционально сцеплен с молекулой нуклеиновой кислоты или нуклеотидной последовательностью для экспрессии.In another aspect, a genetically edited or transgenic plant is provided comprising a nucleic acid molecule of the present invention, a vector of the present invention, or an expression cassette of the present invention. The nucleic acid molecule may be a transgenic or a modified/edited endogenous gene. A promoter may be operably linked to a nucleic acid molecule or nucleotide sequence for expression.

Также предложена часть или семя растения по настоящему изобретению, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, вектор по настоящему изобретению или экспрессионную кассету по настоящему изобретению, при этом, семя содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, вектор по настоящему изобретению, экспрессионную кассету по настоящему изобретению. Молекула нуклеиновой кислоты может представлять собой трансгенный или модифицированный/отредактированный эндогенный ген.Also provided is a part or seed of a plant of the present invention, containing a nucleic acid molecule of the present invention, a vector of the present invention, or an expression cassette of the present invention, wherein the seed contains a nucleic acid molecule of the present invention, a vector of the present invention, an expression cassette of the present invention invention. The nucleic acid molecule may be a transgenic or a modified/edited endogenous gene.

Согласно другому аспекту, предложен способ идентификации или выбора растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, обладающего повышенной устойчивостью к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N,According to another aspect, a method is provided for identifying or selecting a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Zea mays, having increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1 and/or N,

- 11 047146 или его части, клетки или семени, содержащий следующие этапы: (а) определение в растении или его части, клетке или семени (или в образце растения, или его части, клетки или семени), присутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, как описано выше, или нуклеотидной последовательности, выбранной из группы, состоящей из: (i) нуклеотидной последовательности, имеющей, по меньшей мере, 60%-ную, 65%-ную, 70%-ную, 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, (ii) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 60%-ную, 65%-ную, 70%-ную, 75%-ную, 80%ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, (iii) нуклеотидной последовательности, имеющей, по меньшей мере, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 1-920 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2 (экзон 1; SEQ ID NO: 6), в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или имеющей, по меньшей мере, 60%-ную, 65%-ную, 70%-ную, 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23252-23288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 (экзон 2; SEQ ID NO: 7), или с положениями нуклеотидов 921-957 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2 (экзон 2; SEQ ID NO: 7), в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или имеющей по меньшей мере 98%-ную, 98,5%-ную, 99%-ную, 99.5%-ную, 23586-24632%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23252-23288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 (экзон 3; SEQ ID NO: 8), или с положениями нуклеотидов 958-2004 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2 (экзон 3; SEQ ID NO: 8), в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, (iv) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями 1-306 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или имеющей, по меньшей мере, 60%-ную, 65%-ную, 70%-ную, 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%ную идентичность с положениями 307-319 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или имеющей по меньшей мере 98%-ную, 98,5%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями 320-668 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, при этом, молекула нуклеиновой кислоты по любому из пунктов (i)-(iv) кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, в котором экспрессируется полипептид, и, при этом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты по любому из пунктов (i)-(iv) кодирует полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой; или определение в растении, или его части, клетке или семени (или в образце растения, или его части, клетке или семени) присутствия полипептида, кодируемого молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, как описано выше, или нуклеотидной последовательности по любому из пунктов (i)-(iv), и (b) идентификацию или выбор растения, в котором или в части, клетке или семени которого присутствует молекула нуклеиновой кислоты, как определено в пункте (а), как обладающая устойчивостью или повышенной устойчивостью к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N.- 11 047146 or part, cell or seed thereof, comprising the following steps: (a) determining in a plant or part thereof, cell or seed (or in a sample of a plant or part thereof, cell or seed) the presence of a nucleic acid molecule of the present invention as described above, or a nucleotide sequence selected from the group consisting of: (i) a nucleotide sequence having at least 60%, 65%, 70%, 75%, 80% -th, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 99.5% identity with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, in a preferred embodiment of the present invention, the entire length of, (ii) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 60%, 65%, 70% new, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 99.5% - identity with the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, in the preferred embodiment of the present invention - along the entire length, (iii) nucleotide sequence having at least 85%, 90%, 92% 94%, 96%, 98%, 99%, or 99.5% identity to nucleotide positions 1-920 of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO : 2 (exon 1; SEQ ID NO: 6), in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or having at least 60%, 65%, 70%, 75%, 80% new, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 99.5% identity with nucleotide positions 23252-23288 the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 (exon 2; SEQ ID NO: 7), or with nucleotide positions 921-957 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2 (exon 2; SEQ ID NO: 7), in in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or having at least 98%, 98.5%, 99%, 99.5%, 23586-24632%, 85% 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99%, or 99.5% identity to nucleotide positions 23252-23288 of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (exon 3; SEQ ID NO: 8), or with nucleotide positions 958-2004 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2 (exon 3; SEQ ID NO: 8), in a preferred embodiment of the present invention, the entire length of, (iv) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 75%, 80%, 85%, 90% 92%, 94%, 96%, 98%, 99% or 99.5% identity with positions 1-306 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or having at least 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99%, or 99.5% identity to positions 307-319 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or having at least 98%, 98.5%, 99% or 99.5% identity with amino acid positions 320-668 the sequence presented in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present invention - along its entire length, wherein the nucleic acid molecule according to any one of paragraphs (i) to (iv) encodes a polypeptide capable of conferring or increasing resistance to a plant disease, caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention - in a plant of the species Zea mays, in which a polypeptide is expressed, and wherein, in a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of any one of clauses (i) to (iv) encodes a polypeptide that is or functionally belongs to the receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family , associated with the wall; or determining in a plant, or a part, cell or seed thereof (or in a sample of a plant, or a part, cell or seed thereof) the presence of a polypeptide encoded by a nucleic acid molecule of the present invention as described above, or a nucleotide sequence according to any of paragraphs (i )-(iv), and (b) identifying or selecting a plant in which, or in a part, cell or seed of which, a nucleic acid molecule as defined in paragraph (a) is present as having resistance or increased resistance to the plant disease caused by the pathogen fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N.

Способ может содержать дополнительный этап получения образца нуклеиновой кислоты из растения или его части, клетки, или семени и определения последовательности в образце. Например, этап получения образца нуклеиновой кислоты из растения или его части, или семени может быть осуществлен до этапа определения (а).The method may include the additional step of obtaining a sample of nucleic acid from a plant or part thereof, a cell, or a seed and determining the sequence in the sample. For example, the step of obtaining a nucleic acid sample from a plant or part thereof, or seed may be carried out prior to determination step (a).

Определение нуклеотидной последовательности может быть осуществлено способом гибридизации с использованием олигонуклеотидного зонда. Условия гибридизации могут быть подобраны соответствующим образом в зависимости от таких факторов, как значение Tm используемого зонда и содержание CG в ДНКмишени. Известные способы гибридизации описаны, например, в работе Сэмбрук и др., 2001.Determination of the nucleotide sequence can be carried out by hybridization using an oligonucleotide probe. Hybridization conditions can be adjusted accordingly depending on factors such as the Tm value of the probe used and the CG content of the target DNA. Known hybridization methods are described, for example, in Sambrook et al., 2001.

- 12 047146- 12 047146

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, определение гена может быть осуществлено посредством способа амплификации ДНК, такого как, PCR, с использованием соответствующих праймеров. Когда определение осуществляется способом PCR, то условия PCR могут быть соответствующим образом выбраны, в зависимости от таких факторов, как значение Tm используемого праймера и длина амплифицируемой области, подлежащей определению. Определение может быть осуществлено путем амплификации мишени посредством PCR и подтверждения присутствия или отсутствия PCR-амплифицированного продукта. Способ подтверждения присутствия или отсутствия продукта амплификации не особенно ограничен. Например, продукт амплификации может быть подтвержден путем подвергания электрофорезу в агарозном геле реакционной смеси для амплификации нуклеиновой кислоты; затем, путем окрашивания геля соответствующим реагентом для окрашивания нуклеиновых кислот, таким как, бромидистый этидий, SYBER Green I и т.п.; и путем определения присутствия или отсутствия полос, возникающих в результате облучения ультрафиолетовыми лучами. Полосы могут быть определены визуальным наблюдением, или они могут быть определены посредством использования, например, флуоресцентного анализатора изображения или тому подобного.In an alternative embodiment of the present invention, detection of the gene can be accomplished by a DNA amplification method, such as PCR, using appropriate primers. When the determination is carried out by PCR, the PCR conditions can be appropriately selected depending on factors such as the Tm value of the primer used and the length of the amplified region to be determined. Determination can be accomplished by amplifying the target by PCR and confirming the presence or absence of the PCR-amplified product. The method for confirming the presence or absence of an amplification product is not particularly limited. For example, the amplification product can be confirmed by subjecting the nucleic acid amplification reaction mixture to agarose gel electrophoresis; then, by staining the gel with an appropriate nucleic acid staining reagent such as ethidium bromide, SYBER Green I, etc.; and by determining the presence or absence of streaks resulting from irradiation with ultraviolet rays. The bands can be determined by visual observation, or they can be determined by using, for example, a fluorescence image analyzer or the like.

Также предложен способ или метод идентификации растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, имеющего повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, или части, имеющей повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, и она содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению эндогенно, его клетку или семя, способ или метод, содержащий определение в аллелях растения, по меньшей мере, двух маркеров, при этом, по меньшей мере, один из указанных маркеров находится на или в пределах хромосомного интервала между SYN14136 и молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и, по меньшей мере, один из указанных маркеров находится на или в пределах хромосомного интервала между молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и SYN4196. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, способ или метод, содержащий определение в аллелях растения, по меньшей мере, двух маркеров, при этом, по меньшей мере, один из указанных маркеров находится на или в пределах хромосомного интервала между PZE108093423 и молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и по меньшей мере, один из указанных маркеров находится на или в пределах хромосомного интервала между молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и SYN4196.Also proposed is a method or method for identifying a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the Zea mays species, having increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/ or N, or a portion having increased resistance to the plant disease caused by Helminthosporium turcicum, in a preferred embodiment of the present invention is Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, and it contains a nucleic acid molecule of the present invention endogenously, a cell or a seed thereof , a method or method comprising identifying in plant alleles at least two markers, wherein at least one of said markers is located on or within a chromosomal interval between SYN14136 and a nucleic acid molecule of the present invention, and at least At least one of these markers is located on or within the chromosomal interval between the nucleic acid molecule of the present invention and SYN4196. In a preferred embodiment of the present invention, a method or method comprising identifying at least two markers in plant alleles, wherein at least one of said markers is located on or within a chromosomal interval between PZE108093423 and the nucleic acid molecule of the present the invention, and at least one of these markers is located on or within the chromosomal interval between the nucleic acid molecule of the present invention and SYN4196.

В другом аспекте, предложен способ идентификации аллеля гена устойчивости, придающего или повышающего устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у Zea mays и в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - кодирующего полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, при этом, способ содержит следующее этапы: (а) проведение сравнения последовательностей с использованием (i), по меньшей мере, одной кодирующей нуклеотидной последовательности, выделенной из генотипа Zea mays, при этом, нуклеотидная последовательность, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствует локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований, и (ii), в качестве эталонной последовательности, нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, или ее части, или консенсусной последовательности, полученной из набора, по меньшей мере, двух нуклеотидных последовательностей, при этом, одна нуклеотидная последовательность представляет собой нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения -нуклеотидную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, или ее части, и, при этом, каждая нуклеотидная последовательность набора, по меньшей мере, двух нуклеотидных последовательностей кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 или N, у Zea mays, в котором экспрессируется полипептид, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствует локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, кодирующая полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, и (b) идентификациюIn another aspect, a method is provided for identifying a resistance gene allele that confers or increases resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in Zea mays and in a preferred embodiment of the present invention encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the family of receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) associated with a wall, the method comprising the following steps: (a) performing a sequence comparison using (i) at least one coding nucleotide sequence isolated from a Zea mays genotype, wherein the nucleotide sequence, in a preferred embodiment of the present invention , corresponds to the 8.05 bp resistance locus or the 8.06 bp resistance locus, and (ii), as a reference sequence, the nucleotide sequence of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO : 1 or SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, or a part thereof, or a consensus sequence obtained from a set of at least two nucleotide sequences, wherein one nucleotide the sequence is a nucleotide sequence of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, or parts thereof, and wherein each nucleotide sequence of the set of at least two nucleotide sequences encodes a polypeptide capable of conferring or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment implementation of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 or N, in Zea mays, in which the polypeptide is expressed, and, in a preferred embodiment of the present invention, corresponds to an 8.05 bp resistance locus or an 8.06 bp resistance locus, and, in a preferred embodiment of the present invention, encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family, and (b) identifying

- 13 047146 аллеля, если сравнение последовательностей выявляет (i) идентичность последовательности на уровне нуклеотидов, составляющую, по меньшей мере, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 1-920 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или составляющую, по меньшей мере, 60%-ную, 65%ную, 70%-ную, 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%ную или 99,5%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23252-23288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, или с положениями нуклеотидов 921-957 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или составляющую, по меньшей мере, 98%-ную, 98,5%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23586-24632 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, или с положениями нуклеотидов 958-2004 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или (ii) идентичность последовательности на уровне кодируемой аминокислоты, составляющую, по меньшей мере, 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями 1-306 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или составляющую, по меньшей мере, 60%-ную, 65%ную, 70%-ную, 75%-ную, 80%-ную, 85%-ную, 90%-ную, 92%-ную, 94%-ную, 96%-ную, 98%-ную, 99%ную или 99,5%-ную идентичность с положениями 307-319 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине, и/или составляющую, по меньшей мере, 98%-ную, 98,5%-ную, 99%-ную или 99,5%-ную идентичность с положениями 320-668 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по всей длине.- 13 047146 allele if sequence comparison reveals (i) nucleotide-level sequence identity of at least 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98 %, 99%, or 99.5% identity to nucleotide positions 1-920 of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, in a preferred embodiment of the present invention, throughout its entire length, and /or a component of at least 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94% 96%, 98%, 99% or 99.5% identity with nucleotide positions 23252-23288 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1, or with nucleotide positions 921-957 of the nucleotide sequence, presented in SEQ ID NO: 2, in the preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or comprising at least 98%, 98.5%, 99% or 99.5% - exact identity with nucleotide positions 23586-24632 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1, or with nucleotide positions 958-2004 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2, in the preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/ or (ii) sequence identity at the encoded amino acid level of at least 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96% , 98%, 99% or 99.5% identity with positions 1-306 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or component, at least 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96% -, 98%, 99% or 99.5% identity with positions 307-319 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present invention - along the entire length, and/or component at least 98%, 98.5%, 99%, or 99.5% identity to positions 320-668 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, in a preferred embodiment of the present inventions - along the entire length.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, консенсусная последовательность получена из набора, по меньшей мере, двух нуклеотидных последовательностей, при этом, одна нуклеотидная последовательность представляет собой нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - нуклеотидную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или нуклеотидную последовательность, кодирующую аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3, или ее часть, и, при этом, другая нуклеотидная последовательность выбрана из группы, состоящей из нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 9, или ее части, нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 11, или ее части, нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 13, или ее части, нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 23, или ее части, нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 10, или ее части, нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 12, или ее части, нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 14, или ее части, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 24 или ее части.In a preferred embodiment of the present invention, the consensus sequence is derived from a set of at least two nucleotide sequences, wherein one nucleotide sequence is a nucleotide sequence of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO : 1 or SEQ ID NO: 2, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, or a part thereof, and wherein another nucleotide sequence is selected from the group consisting of a nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 9, or a part thereof, the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 11, or a part thereof, the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 13, or a part thereof, the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 23, or a part thereof, a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 10, or a part thereof, a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 12, or a part thereof, a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 14, or a part thereof, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 24 or a part thereof.

По меньшей мере, одна кодирующая нуклеотидная последовательность, выделенная из генотипа Zea mays этапа (a) (i), может быть получена из базы данных последовательностей растений или из банка генов, в котором хранятся образцы различных генотипов Zea mays. Базы данных последовательностей растений или банки генов известны в этой области техники.The at least one coding nucleotide sequence isolated from the Zea mays genotype of step (a)(i) may be obtained from a plant sequence database or from a gene bank in which samples of different Zea mays genotypes are stored. Plant sequence databases or gene banks are known in the art.

Способ идентификации (нового) аллеля гена устойчивости (или потенциального нового аллеля гена устойчивости), придающего устойчивость или повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, может дополнительно содержать, например, в качестве этапа (с), этап определения уровня устойчивости растения к патогенному грибу, вызванной идентифицированным аллелем.The method for identifying a (new) allele of a resistance gene (or a potential new allele of a resistance gene) conferring resistance or increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus may further comprise, for example, as step (c), the step of determining the level of resistance of the plant to the pathogenic fungus. fungus caused by the identified allele.

Также предложена молекула нуклеиновой кислоты, содержащая или состоящая из нуклеотидной последовательности, кодирующей аллель гена устойчивости (или потенциальный новый аллель), идентифицированный вышеописанным способом идентификации. Указанный аллель может быть использован в способе получения растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения растения вида Zea mays, или в способе придания/повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, таким как, Helminthosporium turcicum, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, способ по настоящему изобретению получения растения или способ по настоящему изобретению придания/повышения устойчивости к заболеванию растений дополнительно содержит на этапе (а) введение, по меньшей мере, одной молекулы нуклеиновой кислоты, содержащей или состоящей из нуклеотидной последовательности, кодирующей новый ген устойчивости, в, по меньшей мере, одной клетке растения.Also provided is a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence encoding an allele of a resistance gene (or a potential new allele) identified by the identification method described above. Said allele may be used in a method for producing a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the Zea mays species, or in a method for imparting/increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, such as Helminthosporium turcicum, in a preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N. In one embodiment of the present invention, the method of the present invention for producing a plant or the method of the present invention for imparting/increasing resistance to a plant disease further comprises, in step (a), introducing at least one nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence, encoding a new resistance gene in at least one plant cell.

В другом аспекте, предложен способ придания или повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изоIn another aspect, a method of imparting or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus is provided, in a preferred embodiment of the present invention.

- 14 047146 бретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, содержащий следующие этапы: (а) введение по меньшей мере в одну клетку растения молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, (b) регенерацию растения по меньшей мере из одной клетки и (с) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты у растения.- 14 047146 bretenia - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention - in a plant of the species Zea mays, comprising the following steps: (a) introducing into at least one cell of the plant a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, an expression cassette of the present invention or a vector of the present invention, (b) regenerating a plant from at least one cell, and (c) causing expression of a nucleic acid molecule in the plant.

В предпочтительном варианте осуществления способа придания или повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, этап (а) приводит к модификации эндогенной молекулы нуклеиновой кислоты, придающей чувствительность к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствующей локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований на хромосоме 8 Zea mays, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, кодирующей полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, при этом, модификация преобразует эндогенную молекулу нуклеиновой кислоты в молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, придающую устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, при условии ее экспрессии.In a preferred embodiment of the method of conferring or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, step (a) results in the modification of an endogenous nucleic acid molecule conferring sensitivity to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in in a more preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a preferred embodiment of the present invention, corresponding to a resistance locus of 8.05 base pairs or an 8.06 base pair resistance locus on chromosome 8 of Zea mays, and, in a preferred embodiment of the present invention, encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family, wherein , the modification converts an endogenous nucleic acid molecule into a nucleic acid molecule of the present invention conferring resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, provided it is expressed.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа придания или повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, этап (а) приводит к модификации эндогенной молекулы нуклеиновой кислоты, придающей чувствительность к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствующей локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований на хромосоме 8 Zea mays, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, кодирующей полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, при этом, модификация преобразует эндогенную молекулу нуклеиновой кислоты в молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, придающую повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, при условии ее экспрессии.In another preferred embodiment of a method of conferring or increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, step (a) results in the modification of an endogenous nucleic acid molecule conferring sensitivity to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum, in in a more preferred embodiment of the present invention, Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a preferred embodiment of the present invention, corresponding to a resistance locus of 8.05 base pairs or an 8.06 base pair resistance locus on chromosome 8 of Zea mays, and, in a preferred embodiment of the present invention, encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the wall-associated receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family, wherein, the modification converts an endogenous nucleic acid molecule into a nucleic acid molecule of the present invention conferring increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, provided it is expressed.

Также предложен способ повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, у растения по настоящему изобретению, содержащий этапы уменьшения уровня экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотиднои последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, у растения или в, по меньшей мере, одной клетке растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по сравнению с уровнем экспрессии эндогенного гена у устойчивого растения дикого типа. Такое устойчивое растение дикого типа, например, выбрано из линий А619НТ2, В37НТ2 или В73НТ2. Уменьшение может проводиться транзиентно или длительно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в качестве превентивной меры, если ожидается инфицирование патогенным грибом, например, изза особых условий окружающей среды, которые влияют на распространение патогенного гриба. Специалисту в данной области техники очень хорошо известны различные методологии уменьшения экспрессии гена у растения. Длительное уменьшение уровня экспрессии может быть достигнуто, например, путем модуляции промотора или других регуляторных элементов посредством случайного или целенаправленного мутагенеза или путем стабильной интеграции экспрессионной кассеты, что позволяет экспрессировать двухцепочечную РНК, одноцепочечную антисмысловую РНК или шпилечную ДНК, которые способны подавлять, как интерферирующую РНК, m РНК, кодируемую молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Такая ингибирующая молекула РНК, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в виде молекул si РНК, может также использоваться для транзиентного уменьшения уровня экспрессии, если она наносится на растения в виде спрея и активно или пассивноAlso proposed is a method for increasing resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a plant of the present invention, comprising the steps of reducing the level of expression of a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, expression cassette of the present invention, or vector of the present invention, in a plant or in at least one cell of a plant, in a preferred embodiment of the present invention, compared to the level of endogenous gene expression in a resistant wild-type plant. Such a resistant wild-type plant is, for example, selected from the lines A619HT2, B37HT2 or B73HT2. The reduction may be transient or long-term, in a preferred embodiment of the present invention as a preventative measure if infection by a pathogenic fungus is expected, for example due to special environmental conditions that influence the spread of the pathogenic fungus. Various methodologies for reducing gene expression in a plant are well known to those skilled in the art. Long-term reduction of expression levels can be achieved, for example, by modulating the promoter or other regulatory elements through random or targeted mutagenesis, or by stable integration of an expression cassette that allows the expression of double-stranded RNA, single-stranded antisense RNA or hairpin DNA that are capable of suppressing, like interfering RNA, m RNA encoded by the nucleic acid molecule of the present invention. Such an inhibitory RNA molecule, in the preferred embodiment of the present invention in the form of si RNA molecules, can also be used to transiently reduce the level of expression if it is applied to plants as a spray and actively or passively

- 15 047146 поглощается растительными клетками, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - клетками листьев.- 15 047146 is taken up by plant cells, in a preferred embodiment of the present invention by leaf cells.

В другом аспекте, предложен способ получения растения (или его части, клетки или семени), в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, имеющего (повышенную) устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, или его части, клетки или семени, содержащий следующие этапы: (а) введение в растение или, по меньшей мере, в одну клетку растения молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотиднои последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, (b) необязательную регенерацию растения по меньшей мере из одной клетки и (с) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты у растения или его части.In another aspect, a method is provided for producing a plant (or part, cell or seed thereof), in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Zea mays having (increased) resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, or a part, cell or seed thereof, comprising the following steps: (a) introducing into a plant or at least one cell of a plant a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, expression cassette of the present invention, or vector of the present invention , (b) optionally regenerating the plant from at least one cell; and (c) causing expression of a nucleic acid molecule in the plant or part thereof.

В предпочтительном варианте осуществления способа по настоящему изобретению получения растения (или его части, клетки или семени) вида Zea mays, этап (а) приводит к модификации эндогенной молекулы нуклеиновой кислоты, придающей чувствительность к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствующей локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований на хромосоме 8 Zea mays, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, кодирующей полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, при этом, модификация преобразует эндогенную молекулу нуклеиновой кислоты в молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, придающую устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, при условии ее экспрессии.In a preferred embodiment of the method of the present invention for producing a plant (or part, cell or seed thereof) of the species Zea mays, step (a) results in the modification of an endogenous nucleic acid molecule conferring sensitivity to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a preferred embodiment of the present invention, corresponding to the resistance locus an 8.05 base pair or 8.06 base pair resistance locus on chromosome 8 of Zea mays, and, in a preferred embodiment of the present invention, encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family, associated with the wall, wherein the modification converts an endogenous nucleic acid molecule into a nucleic acid molecule of the present invention conferring resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, as long as it is expressed.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа по настоящему изобретению получения растения (или его части, клетки или семени) вида Zea mays, этап (а) приводит к модификации эндогенной молекулы нуклеиновой кислоты, придающей устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствующей локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований на хромосоме 8 Zea mays, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, кодирующей полипептид, который является или функционально принадлежит к семейству рецептор-подобных киназ 1 (WAK RLK1), ассоциированных со стенкой, при этом, модификация преобразует эндогенную молекулу нуклеиновой кислоты в молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, придающую повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, при условии ее экспрессии.In another preferred embodiment of the method of the present invention for producing a plant (or part, cell or seed thereof) of the Zea mays species, step (a) results in modification of an endogenous nucleic acid molecule conferring resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, in a preferred embodiment of the present invention, corresponding to the locus 8.05 bp resistance or 8.06 bp resistance locus on chromosome 8 of Zea mays, and, in a preferred embodiment of the present invention, encoding a polypeptide that is or functionally belongs to the receptor-like kinase 1 (WAK RLK1) family associated with the wall, wherein the modification converts an endogenous nucleic acid molecule into a nucleic acid molecule of the present invention conferring increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N, subject to its expression.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, способ заключается в получении растения (или его части, клетки или семени), имеющего повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, таким как, Helminthosporium turcicum, предпочтительно Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N. Соответственно, этот способ может содержать дополнительный этап (d) выбора растения, имеющего повышенную устойчивость, по сравнению с эталонным растением. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, эталонное растение представляет собой растение того же вида, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, эталонное растение представляет собой растение дикого типа того же вида или растение, являющееся изогенным по отношению к растению, выбранному на этапе (d), ожидаемое для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, которая была введена на этапе (а) или модифицирована на этапе (а), как описано выше.In a preferred embodiment of the present invention, the method consists of obtaining a plant (or part, cell or seed thereof) having increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus such as Helminthosporium turcicum, preferably Helminthosporium turcicum race 0, 1, 2, 3 , N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N. Accordingly, the method may comprise the additional step (d) of selecting a plant having increased resistance compared to a reference plant. In a preferred embodiment of the present invention, the reference plant is a plant of the same species, in a more preferred embodiment of the present invention, the reference plant is a wild type plant of the same species or a plant that is isogenic to the plant selected in step (d) , expected for a nucleic acid molecule of the present invention that was introduced in step (a) or modified in step (a) as described above.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, в способах по настоящему изобретению, молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению экспрессируют у растения или его части в количестве и/или в течение периода, достаточного для повышения или придания устойчивости к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом у растения.In a preferred embodiment of the present invention, in the methods of the present invention, a nucleic acid molecule of the present invention is expressed in a plant or portion thereof in an amount and/or for a period sufficient to enhance or confer resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus in the plant.

В другом аспекте, предложено растение, полученное способами по настоящему изобретению, или его потомство, плод или семя. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения,In another aspect, a plant produced by the methods of the present invention, or its progeny, fruit or seed, is provided. In a preferred embodiment of the present invention,

- 16 047146 растение или его потомство, плод или семя содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или вектор по настоящему изобретению, или белок по настоящему изобретению, и/или клетку по настоящему изобретению.- 16 047146 a plant or its progeny, fruit or seed contains a nucleic acid molecule of the present invention or a vector of the present invention, or a protein of the present invention, and/or a cell of the present invention.

В другом аспекте, предложено использование, по меньшей мере, одной молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного нового аллеля гена устойчивости, для получения растения, имеющего повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения Helminthosporium turcicum расы 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N. Полученное растение может представлять собой генетически отредактированное или трансгенное растение.In another aspect, the use of at least one nucleic acid molecule of the present invention is provided, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified novel allele of a resistance gene, to produce a plant having increased resistance to a plant disease, caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and/or 123N. The resulting plant may be a genetically edited or transgenic plant.

Также предложен способ борьбы с инфицированием патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N и/или 123N, содержащий следующие этапы: (а) выращивание растений по настоящему изобретению на сельскохозяйственных и садовых участках и (b) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, экспрессионной кассеты по настоящему изобретению или вектора по настоящему изобретению, у растений.Also proposed is a method for combating infection by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum races 0, 1, 2, 3, N, 12, 23, 2N, 12N, 23N and /or 123N, comprising the following steps: (a) growing plants of the present invention in agricultural and horticultural areas and (b) causing expression of a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of the identified allele , an expression cassette of the present invention or a vector of the present invention, in plants.

Другим аспектом настоящего изобретения является олигонуклеотид, имеющий в длину, по меньшей мере, 15, 16, 17, 18, 19 или 20, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере 21, 22, 23, 24 или 25, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 30, 35, 40, 45, 50, 100, 200, 300 или 500 нуклеотидов, при этом олигонуклеотид способен гибридизоваться или отжигаться с (i) молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, (ii) молекулой нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 4 или SEQ ID NO: 5, или (iii) молекулой нуклеиновой кислоты, комплементарной (i) или (ii). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, олигонуклеотид содержит нуклеотидную последовательность, имеющую, по меньшей мере, 90%-ную, 92%-ную, 94%ную, 95%-ную, 96%-ную, 97%-ную, 98%-ную, 98,5%-ную, 99%-ную, 99,5%-ную или 100%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью молекулы нуклеиновой кислоты из пунктов (i), (ii) или (iii), с которой олигонуклеотид способен гибридизироваться или отжигаться.Another aspect of the present invention is an oligonucleotide having a length of at least 15, 16, 17, 18, 19 or 20, in a preferred embodiment of the present invention at least 21, 22, 23, 24 or 25, in a more preferred embodiment in an embodiment of the present invention, at least 30, 35, 40, 45, 50, 100, 200, 300 or 500 nucleotides, wherein the oligonucleotide is capable of hybridizing or annealing to (i) a nucleic acid molecule of the present invention, (ii) a a nucleic acid containing the nucleotide sequence represented in SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5, or (iii) a nucleic acid molecule complementary to (i) or (ii). In a preferred embodiment of the present invention, the oligonucleotide contains a nucleotide sequence having at least 90%, 92%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 98.5%, 99%, 99.5% or 100% identity with the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule from points (i), (ii) or (iii), with which the oligonucleotide is capable hybridize or anneal.

Также предложена пара олигонуклеотидов или набор, содержащий указанные олигонуклеотиды, при этом, олигонуклеотиды подходят для отжига в качестве прямого праймера и обратного праймера для области в геноме растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в геноме Zea mays, который проявляет косегрегацию, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - идеальную косегрегацию, с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, пара содержит один или два олигонуклеотида по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, набор содержит один или, по меньшей мере, два олигонуклеотида по настоящему изобретению.Also provided is a pair of oligonucleotides or a set containing said oligonucleotides, wherein the oligonucleotides are suitable for annealing as a forward primer and a reverse primer to a region in the plant genome, in a preferred embodiment of the present invention, in the Zea mays genome, which exhibits cosegregation, in a preferred embodiment implementation of the present invention - ideal cosegregation with the nucleic acid molecule of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the pair contains one or two oligonucleotides of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the kit contains one or at least two oligonucleotides of the present invention.

В другом аспекте, предложено использование по меньшей мере одного олигонуклеотида в качестве молекулярного маркера или его части в способе идентификации или выбора растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растения вида Zea mays, имеющего повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, или его части, клетки или семени, или в способе идентификации аллеля гена устойчивости, придающего или повышающего устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и/или N, в Zea mays, при этом, молекулярный маркер способен определять, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, проводить диагностику делеции или вставки для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и/или содержит олигонуклеотид, как описано выше, и/или представляет собой пару олигонуклеотидов или набор, как описано выше. Такой однонуклеотидный полиморфизм, делеция или вставка могут быть непосредственно получены из выравнивания последовательностей, показанного на фиг. 2. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, делеция или вставка приводит к обмену, делеции или вставке, по меньшей мере, одной аминокислоты. В табл. 2 показаны характерные аминокислотные обмены, делеция или вставки из сравнения полипептида, имеющего аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO: 3, с полипептидом RLK 1 (SEQ ID NO: 10), придающим фенотип устойчивости Pepitilla, раскрытый в документе WO 2015/032494.In another aspect, the use of at least one oligonucleotide as a molecular marker or part thereof is provided in a method for identifying or selecting a plant, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the Zea mays species having increased resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment in an embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, or a part, cell or seed thereof, or in a method for identifying an allele of a resistance gene that confers or increases resistance to a plant disease caused by a pathogenic fungus, in a preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum, in a more preferred embodiment of the present invention - Helminthosporium turcicum race 0, 1 and/or N, in Zea mays, wherein the molecular marker is capable of detecting at least one single nucleotide polymorphism, to diagnose a deletion or insertion for a nucleic acid molecule of the present invention and/or contains an oligonucleotide as described above and/or is a pair of oligonucleotides or a set as described above. Such a single nucleotide polymorphism, deletion, or insertion can be directly obtained from the sequence alignment shown in FIG. 2. In a preferred embodiment of the present invention, at least one single nucleotide polymorphism, deletion or insertion results in an exchange, deletion or insertion of at least one amino acid. In table 2 shows representative amino acid exchanges, deletions or insertions from a comparison of a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 with the RLK 1 polypeptide (SEQ ID NO: 10) conferring the Pepitilla resistance phenotype disclosed in WO 2015/032494.

В другом аспекте, предложен способ определения присутствия или отсутствия молекулы нуклеиноIn another aspect, a method is provided for determining the presence or absence of a nucleic acid molecule

- 17 047146 вой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, содержащий следующие этапы: (а) выделение ДНК по меньшей мере из одной клетки растения и (b) использование молекулярного маркера для определения присутствия или отсутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, молекулярный маркер способен определять, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, проводить диагностику делеции или вставки для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и/или содержит олигонуклеотид, как описано выше, и/или представляет собой пару олигонуклеотидов или набор, как описано выше.- 17 047146 voyl acid according to the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention in a plant of the species Zea mays, comprising the following steps: (a) isolation DNA from at least one plant cell and (b) using a molecular marker to determine the presence or absence of a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the molecular marker is capable of detecting at least one single nucleotide polymorphism, deletion or insertion diagnosis for the molecule nucleic acid of the present invention and/or contains an oligonucleotide as described above, and/or is a pair of oligonucleotides or a set as described above.

В одном аспекте предложено использование по меньшей мере одного олигонуклеотида или, по меньшей мере, двух олигонуклеотидов в качестве молекулярного маркера или его части в способе или методе идентификации растения, как описано выше, в способе или методе элиминации сцепленного груза, тесно сцепленного с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, для определения присутствия или отсутствия интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера SYN14136 и маркера МА0021, или интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один олигонуклеотид используется в качестве молекулярного маркера или его части в способе или методе элиминации сцепленного груза, тесно сцепленного с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, для определения присутствия или отсутствия интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера SYN14136 и маркера PZE108077560, интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера PZE108093423 и маркера МА0021, и/или интервала, полученного из А619НТ2 или А619НТ3, расположенного между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196.One aspect provides the use of at least one oligonucleotide or at least two oligonucleotides as a molecular marker or part thereof in a method or method for identifying a plant, as described above, in a method or method for eliminating cohesive cargo closely linked to a nucleic acid molecule according to the present invention, to determine the presence or absence of an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the SYN14136 marker and the MA0021 marker, or an interval derived from A619HT2 or A619HT3 located between the alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker. In a preferred embodiment of the present invention, at least one oligonucleotide is used as a molecular marker or part thereof in a method or method for eliminating concatenated cargo closely linked to a nucleic acid molecule of the present invention to determine the presence or absence of an A619HT2-derived interval or A619HT3, located between the alleles of the SYN14136 marker and the PZE108077560 marker, the interval obtained from A619HT2 or A619HT3, located between the alleles of the PZE108093423 marker and the MA0021 marker, and/or the interval obtained from A619HT2 or A619HT3, located between alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker.

В другом аспекте предложен способ определения присутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, включая, например, молекулу нуклеиновой кислоты, содержащую или состоящую из нуклеотидной последовательности идентифицированного аллеля, у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - у растения вида Zea mays, содержащий следующие этапы: (а) выделение ДНК по меньшей мере из одной клетки растения и (b) использование молекулярного маркера для определения присутствия или отсутствия молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, молекулярный маркер способен определять, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, проводить диагностику делеции или вставки для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и/или содержит олигонуклеотид, как описано выше, и/или представляет собой пару олигонуклеотидов или набор, как описано выше. Такой однонуклеотидный полиморфизм, делеция или вставка могут быть непосредственно получены из выравнивания последовательностей, показанного на фиг. 2. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один однонуклеотидный полиморфизм, делеция или вставка приводит к обмену, делеции или вставке, по меньшей мере, одной аминокислоты. В табл. 3 показаны характерные аминокислотные обмены, делеция или вставки из сравнения полипептида, имеющего аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO: 3, с полипептидом RLK 1, придающим фенотип устойчивости Pepitilla (SEQ ID NO: 10), раскрытый в документе WO 2015/032494.In another aspect, there is provided a method for determining the presence of a nucleic acid molecule of the present invention, including, for example, a nucleic acid molecule containing or consisting of the nucleotide sequence of an identified allele, in a plant, in a preferred embodiment of the present invention, in a plant of the species Zea mays, comprising the following steps : (a) isolating DNA from at least one plant cell; and (b) using a molecular marker to determine the presence or absence of a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the molecular marker is capable of detecting at least one single nucleotide polymorphism, making a diagnosis deletions or insertions for a nucleic acid molecule of the present invention and/or contains an oligonucleotide as described above and/or is an oligonucleotide pair or set as described above. Such a single nucleotide polymorphism, deletion, or insertion can be directly obtained from the sequence alignment shown in FIG. 2. In a preferred embodiment of the present invention, at least one single nucleotide polymorphism, deletion or insertion results in an exchange, deletion or insertion of at least one amino acid. In table 3 shows representative amino acid exchanges, deletions or insertions from a comparison of a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 with the RLK 1 polypeptide conferring the Pepitilla resistance phenotype (SEQ ID NO: 10) disclosed in WO 2015/032494.

Табл. 3. Характерные аминокислотные обмены, делеция или вставки из сравнения полипептида, имеющего аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO: 3, с полипептидом RLK 1 (SEQ ID NO: 10), придающим фенотип устойчивости Pepitilla, раскрытый в документе WO 2015/032494 (см. также фиг. 3).Table 3. Representative amino acid exchanges, deletions or insertions from a comparison of a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 with the RLK 1 polypeptide (SEQ ID NO: 10) conferring the Pepitilla resistance phenotype disclosed in WO 2015/032494 ( see also Fig. 3).

- 18 047146- 18 047146

Таблица 3Table 3

Положение Position HTN HTN НТ2 NT2 эффект Effect Экзон exon 5 5 Q Q L L сильный strong Экзон 1 Exon 1 7 7 н n R R слабый weak Экзон 1 Exon 1 9 9 S S Р R слабый weak Экзон 1 Exon 1 27 27 G G А A слабый weak Экзон 1 Exon 1 36 36 N N S S слабый weak Экзон 1 Exon 1 51 51 А A V V сильный strong Экзон 1 Exon 1 56 56 Е E Экзон 1 Exon 1 75 75 I I Т T сильный strong Экзон 1 Exon 1 95 95 Е E К TO слабый weak Экзон 1 Exon 1 101 101 S S Р R слабый weak Экзон 1 Exon 1 102 102 Р R Т T слабый weak Экзон 1 Exon 1 114 114 G G D D сильный strong Экзон 1 Exon 1 115 115 D D N N слабый weak Экзон 1 Exon 1 122 122 S S Экзон 1 Exon 1 123 123 Y Y Экзон 1 Exon 1 127 127 Q Q Y Y слабый weak Экзон 1 Exon 1 128 128 Q Q Н N умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 135 135 R R S S умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 142 142 G G Е E сильный strong Экзон 1 Exon 1 147 147 R R Н N умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 157 157 L L Экзон 1 Exon 1 158 158 Н N Экзон 1 Exon 1 162 162 А A Р R умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 180 180 N N D D слабый weak Экзон 1 Exon 1 182 182 Р R L L сильный strong Экзон 1 Exon 1 187 187 D D G G сильный strong Экзон 1 Exon 1 188 188 Y Y N N слабый weak Экзон 1 Exon 1 196 196 N N S S слабый weak Экзон 1 Exon 1 199 199 Т T А A умеренный moderate Экзон 1 Exon 1

- 19 047146- 19 047146

204 204 R R G G сильный strong Экзон 1 Exon 1 210 210 Т T Р R слабый weak Экзон 1 Exon 1 211 211 G G Е E умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 216 216 Q Q Н N слабый weak Экзон 1 Exon 1 217 217 Е E А A сильный strong Экзон 1 Exon 1 223 223 L L S S сильный strong Экзон 1 Exon 1 235 235 R R S S слабый weak Экзон 1 Exon 1 236 236 D D Е E слабый weak Экзон 1 Exon 1 239 239 Q Q Экзон 1 Exon 1 246 246 F F L L слабый weak Экзон 1 Exon 1 249 249 Т T G G умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 250 250 R R Экзон 1 Exon 1 256 256 V V L L умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 261 261 F F I I сильный strong Экзон 1 Exon 1 266 266 N N К TO слабый weak Экзон 1 Exon 1 275 275 R R Q Q слабый weak Экзон 1 Exon 1 278 278 G G Е E умеренный moderate Экзон 1 Exon 1 284 284 W W R R сильный strong Экзон 1 Exon 1 297 297 L L F F слабый weak Экзон 1 Exon 1 303 303 V V А A сильный strong Экзон 1 Exon 1 305 305 S S N N слабый weak Экзон 1 Exon 1 314 314 Т T Экзон 2 Exon 2 315 315 К TO Экзон 2 Exon 2 316 316 к To R R слабый weak Экзон 2 Exon 2 318 318 к To Е E слабый weak Экзон 2 Exon 2 319 319 Е E А A сильный strong Экзон 2 Exon 2 320 320 G G А A слабый weak Экзон 2 Exon 2 321 321 Р R S S слабый weak Экзон 2 Exon 2 345 345 G G С WITH сильный strong Экзон 3 Exon 3 352 352 Е E к To слабый weak Экзон 3 Exon 3 368 368 S S Экзон 3 Exon 3 566 566 I I т T сильный strong Экзон 3 Exon 3

ОпределенияDefinitions

Термин устойчивость или устойчивый, применяемый в отношении патогена, следует понимать как способность растения, растительной ткани или растительной клетки противостоять повреждающему воздействию патогена и включает манифестацию эффектов от задержки развития заболевания до полного подавления развития заболевания. Устойчивость может быть полной или частичной и может быть специфичной или неспецифичной для расы патогена. Приданная устойчивость может быть вновь переданной по наследству устойчивостью или повышением уже существующей частичной устойчивости.The term resistance or resistance, when applied to a pathogen, should be understood as the ability of a plant, plant tissue or plant cell to resist the damaging effects of the pathogen and includes the manifestation of effects from delaying the development of the disease to completely suppressing the development of the disease. Resistance may be complete or partial and may be specific or nonspecific to the pathogen race. Conferred resistance may be newly inherited resistance or an increase in already existing partial resistance.

Устойчивость может быть количественно определена способами, известными в данной области техники. Например, устойчивость к Helminthosporium turcicum может быть количественно определена путем определения классификационных баллов с помощью экспериментов по фенотипированию в соответствии со схемой, показанной в Таблице 4 ниже. Например, растение кукурузы, устойчивое к Helminthosporium turcicum, по смыслу настоящего изобретения, демонстрирует повышенную устойчивость к Н. turcicum на, по меньшей мере, 1 классификационный балл, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, на, по меньшей мере, 2 классификационных балла или на, по меньшей мере, 3 классификационных балла, и в самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения на, по меньшей мере, 4 классификационных балла. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, растение кукурузы, в соответствии с настоящим изобретением, демонстрирует устойчивость к, по меньшей мере, одной расе Helminthosporium turcicum, которая не соответствует известной расовой специфичности, известной из уровня техники. В особо предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, растение кукурузы по настоящему изобретению устойчиво ко всем известным расам Helminthosporium turcicum, то есть, приданная устойчивость не является расоспецифичной и может обладать особенным преимуществом при формировании широкой устойчивости к Helminthosporium turcicum.Stability can be quantified by methods known in the art. For example, resistance to Helminthosporium turcicum can be quantified by determining classification scores using phenotyping experiments according to the scheme shown in Table 4 below. For example, a corn plant resistant to Helminthosporium turcicum within the meaning of the present invention exhibits increased resistance to H. turcicum by at least 1 classification point, in a preferred embodiment of the present invention by at least 2 classification points or by at least 3 classification points, and in the most preferred embodiment of the present invention at least 4 classification points. In a preferred embodiment of the present invention, a corn plant in accordance with the present invention exhibits resistance to at least one race of Helminthosporium turcicum that does not conform to the known race specificity known in the art. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the corn plant of the present invention is resistant to all known races of Helminthosporium turcicum, that is, the conferred resistance is not race specific and may be particularly advantageous in generating broad resistance to Helminthosporium turcicum.

Табл. 4. Схема классификационных баллов в экспериментах по фенотипированию в опытнометодических испытаниях, проведенных в различных местоположениях с естественной и искусственной инокуляцией Н. turcicum (на основании материалов Немецкого кукурузного комитета (Deutsche Maiskomitee, DMK); разновидность AG от 27.02.02; (DMK, Дж. Рат; Управление округа Фрайбурга Х.Дж. Имграбен).Table 4. Scheme of classification points in phenotyping experiments in pilot tests carried out in various locations with natural and artificial inoculation of H. turcicum (based on materials of the German Corn Committee (Deutsche Maiskomitee, DMK); variety AG from 02/27/02; (DMK, J . Rath; District Office of Freiburg H.J. Imgraben).

- 20 047146- 20 047146

Таблица 4Table 4

Классификационный балл Classification score Фенотип Phenotype 1 1 Растения не демонстрируют симптомов заболевания, 0% Plants do not show disease symptoms, 0% 2 2 Начало инфицирования, сначала видны небольшие пятна (менее 2 см). Поражено менее 5% поверхности листа. Beginning of infection, small spots (less than 2 cm) are visible at first. Less than 5% of the leaf surface is affected. 3 3 Некоторые пятна развились на стадии листа. Поражено 5-10% поверхности листа. Some spots developed at the leaf stage. 5-10% of the leaf surface is affected. 4 4 Поражено 10-20% поверхности листа. Отчетливо видны пятна на нескольких стадиях листа. 10-20% of the leaf surface is affected. Spots are clearly visible at several stages of the leaf. 5 5 Поражено 20-40% поверхности листа. Пятна начинают коалесцироваться. 20-40% of the leaf surface is affected. The spots begin to coalesce. 6 6 Поражено 40-60% поверхности листа. Заметно системное инфицирование на листьях. 40-60% of the leaf surface is affected. Systemic infection is noticeable on the leaves. 7 7 Поражено 60-80% поверхности листа. Примерно половина листьев испорчены или засохли из-за инфицирования грибом. 60-80% of the leaf surface is affected. About half of the leaves are spoiled or withered due to fungal infection. 8 8 Поражено 80-90% поверхности листа. Более половины листьев испорчены или засохли из-за инфицирования грибом. 80-90% of the leaf surface is affected. More than half of the leaves are spoiled or withered due to infection by the fungus. 9 9 Поражено 90-100% поверхности листа. Растения почти полностью засохли. 90-100% of the leaf surface is affected. The plants are almost completely dry.

Термин гибридизироваться или гибридизация следует понимать как процедуру, при которой молекула одноцепочечной нуклеиновой кислоты агломерируется с цепью нуклеиновой кислоты, которая является максимально комплементарной, то есть, образует с ней комплементарную пару оснований. Примеры стандартных способов гибридизации были описаны в 2001 году в работе Сэмбрук и др. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, подразумевается, что, по меньшей мере, 60%, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 65%, 70%, 75%, 80% или 85%, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - 90% ,91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% оснований молекулы нуклеиновой кислоты подвергаются спариванию оснований с цепью нуклеиновой кислоты, являющейся максимально комплементарной. Возможность такой агломерации зависит от жесткости условий гибридизации. Термин жесткость относится к условиям гибридизации. О высокой жесткости говорят, когда спаривание оснований происходит труднее, а о низкой жесткости говорят, когда спаривание оснований происходит легче. Жесткость условий гибридизации зависит, например, от концентрации соли или ионной силы и температуры. Как правило, жесткость может быть повышена путем повышения температуры и/или снижения содержания соли. Под термином жесткие условия гибридизации следует понимать такие условия, при которых гибридизация происходит преимущественно только между гомологичными молекулами нуклеиновой кислоты. Термин условия гибридизации в этом аспекте относится не только к фактическим условиям, преобладающим во время фактической агломерации нуклеиновых кислот, но также и к условиям, преобладающим во время последующих этапов промывки. Примерами крайне жестких условий гибридизации являются условия, при которых гибридизации подвергаются преимущественно только те молекулы нуклеиновой кислоты, которые имеют, по меньшей мере, 90%-ную или, по меньшей мере, 95%-ную идентичность последовательностей. Такими крайне жесткими условиями гибридизации являются, например: гибридизация в 4-х кратном SSC при 65°С с последующими многократными промывками в 0,1-кратном SSC при 65°С в течение, приблизительно, 1 часа. Используемый в настоящем документе термин крайне жесткие условия гибридизации также может означать: гибридизацию при 68°С в 0,25 М фосфата натрия, рН 7,2, 7% SDS, 1 мМ EDTA и 1% BSA в течение 16 часов с последующей двукратной промывкой 2-кратным SSC и 0,1% SDS при 68°С. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, гибридизация происходит в жестких условиях. Менее жесткими условиями гибридизации являются, например: гибридизация в 4-кратном SSC при 37°С с последующими многократными промывками в 1-кратном SSC при комнатной температуре.The term hybridize or hybridization should be understood as a procedure in which a single-stranded nucleic acid molecule agglomerates with a nucleic acid strand that is maximally complementary, that is, forms a complementary base pair with it. Examples of standard hybridization methods were described in 2001 by Sambrook et al. In a preferred embodiment of the present invention, it is intended to be at least 60%, in a more preferred embodiment of the present invention, at least 65%, 70% , 75%, 80% or 85%, in a particularly preferred embodiment of the present invention - 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% of the bases of the nucleic acid molecule acids undergo base pairing with the nucleic acid strand that is maximally complementary. The possibility of such agglomeration depends on the severity of the hybridization conditions. The term stringency refers to the hybridization conditions. High rigidity is said when base pairing is more difficult, and low rigidity is said when base pairing is easier. The stringency of the hybridization conditions depends, for example, on the salt concentration or ionic strength and temperature. Generally, hardness can be increased by increasing the temperature and/or decreasing the salt content. The term stringent hybridization conditions should be understood as those conditions under which hybridization occurs predominantly only between homologous nucleic acid molecules. The term hybridization conditions in this aspect refers not only to the actual conditions prevailing during the actual agglomeration of the nucleic acids, but also to the conditions prevailing during subsequent washing steps. Examples of extremely stringent hybridization conditions are those in which only those nucleic acid molecules that have at least 90% or at least 95% sequence identity are hybridized. Such extremely stringent hybridization conditions are, for example: hybridization in 4x SSC at 65°C followed by multiple washes in 0.1x SSC at 65°C for approximately 1 hour. As used herein, the term extremely stringent hybridization conditions can also mean: hybridization at 68°C in 0.25 M sodium phosphate, pH 7.2, 7% SDS, 1 mM EDTA and 1% BSA for 16 hours, followed by two washes 2x SSC and 0.1% SDS at 68°C. In a preferred embodiment of the present invention, hybridization occurs under harsh conditions. Less stringent hybridization conditions are, for example: hybridization in 4x SSC at 37°C, followed by multiple washes in 1x SSC at room temperature.

Настоящее изобретение охватывает молекулы нуклеиновой кислоты, содержащие или состоящие из нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, причем указанный белок получен из аминокислотной последовательности, кодируемой нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, или из аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, путем замещения, делеции и/или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты. В настоящем документе термин по меньшей мере, одна аминокислота включает, например, от 1 до 50, от 1 до 40, от 1The present invention covers nucleic acid molecules containing or consisting of a nucleotide sequence encoding a protein, wherein said protein is derived from the amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, or from the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, by substitution, deletion and/or addition of at least one amino acid. As used herein, the term at least one amino acid includes, for example, 1 to 50, 1 to 40, 1

- 21 047146 до 30 или от 1 до 20, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - от 1 до 10, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - от 1 до 7, в еще более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - от 1 до 5 и в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - 1, 2 или 3 аминокислоты.- 21 047146 to 30 or from 1 to 20, in a preferred embodiment of the present invention from 1 to 10, in a more preferred embodiment of the present invention from 1 to 7, in an even more preferred embodiment of the present invention from 1 to 5 and in a particularly preferred embodiment of the present invention, 1, 2 or 3 amino acids.

Функционально сцепленный означает сцепленный в общую молекулу нуклеиновой кислоты таким образом, что сцепленные элементы расположены и ориентированы друг к другу таким образом, что может произойти транскрипция молекулы нуклеиновой кислоты. ДНК, которая функционально сцеплена с промотором, регулируется этим промотором на уровне транскрипции.Functionally linked means linked into a common nucleic acid molecule in such a way that the linked elements are arranged and oriented towards each other in such a way that transcription of the nucleic acid molecule can occur. DNA that is operably linked to a promoter is regulated by that promoter at the transcriptional level.

Значение термина введение, употребляемого в настоящем изобретении, включает стабильную интеграцию посредством трансформации, включая Agrobacterium-опосредованную трансформацию, трансфекцию, микроинъекцию, биолистическую бомбардировку, вставку с использованием технологии редактирования генов, такой как, системы CRISPR (например, CRISPR/Cas, в частности, CRISPR/Cas9 или CRISPR/Cpf1), CRISPR/CasX или CRISPR/CasY), TALEN, цинк-пальцевые нуклеазы или мегануклеазы, гомологичную рекомбинацию необязательно посредством одной из вышеупомянутых технологий редактирования генов, включая, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, матрицу для репарации, модификацию эндогенного гена с использованием случайного или целенаправленного мутагенеза, такого как, TILLING или вышеупомянутая технология редактирования генов и тому подобное. Термин введение может или не может охватывать интрогрессию с использованием традиционной селекции.The term introduction as used herein includes stable integration through transformation, including Agrobacterium-mediated transformation, transfection, microinjection, biolistic bombardment, insertion using gene editing technology such as CRISPR systems (e.g. CRISPR/Cas, in particular CRISPR/Cas9 or CRISPR/Cpf1), CRISPR/CasX or CRISPR/CasY), TALEN, zinc finger nucleases or meganucleases, homologous recombination optionally through one of the above gene editing technologies, including, in a preferred embodiment of the present invention, a repair template , modification of an endogenous gene using random or targeted mutagenesis such as TILLING or the aforementioned gene editing technology and the like. The term introduction may or may not cover introgression using traditional selection.

Термин трансгенный или трансген означает, что соответствующий ген представляет собой экзогенный ген, который был введен в растение. Экзогенный ген может быть получен из вида, отличного от вида растения, в которое он введен. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствующий ген может представлять собой ген, уже присутствующий в виде растения, в которое он введен, таким образом, в результате введения трансгена присутствует, по меньшей мере, одна дополнительная копия указанного гена. Термин трансгенное растение представляет собой растение, в геном которого был интегрирован, по меньшей мере, один полинуклеотид, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - гетерологичный полинуклеотид. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, полинуклеотид был интегрирован стабильным образом, а это означает, что интегрированный полинуклеотид стабильно поддерживается в растении, экспрессируется и также может стабильно передаваться по наследству потомству. Термин гетерологичный означает, что введенный полинуклеотид происходит, например, из одной клетки или организма, имеющего другой генетический фон одного и того же вида или другого вида, или он гомологичен прокариотической или эукариотической клетке-хозяину, но затем размещается в другой генетической среде и, таким образом, он отличается от любого возможного соответствующего полинуклеотида природного происхождения. Гетерологичный полинуклеотид может присутствовать в дополнение к соответствующему эндогенному гену.The term transgenic or transgene means that the corresponding gene is an exogenous gene that has been introduced into the plant. An exogenous gene may be obtained from a species different from the plant species into which it was introduced. In an alternative embodiment of the present invention, the corresponding gene may be a gene already present in the plant species into which it is introduced, such that at least one additional copy of the gene is present as a result of the introduction of the transgene. The term transgenic plant is a plant into which at least one polynucleotide has been integrated into its genome, in a preferred embodiment of the present invention a heterologous polynucleotide. In a preferred embodiment of the present invention, the polynucleotide has been integrated in a stable manner, which means that the integrated polynucleotide is stably maintained in the plant, expressed and can also be stably transmitted to progeny. The term heterologous means that the introduced polynucleotide originates, for example, from the same cell or organism having a different genetic background of the same species or a different species, or it is homologous to a prokaryotic or eukaryotic host cell, but is then placed in a different genetic environment and thus thus, it is different from any possible corresponding naturally occurring polynucleotide. A heterologous polynucleotide may be present in addition to the corresponding endogenous gene.

Органы растения - это листья, стебли растений, соплодия, корни, вегетативные почки, меристемы, зародыши, пыльники, оплодотворенные яйцеклетки или плоды. Термин части растения может означать слияние нескольких органов, например, цветка или семени, или часть органа, например, поперечный сегмент из стебля. Примерами тканей растений являются каллусная ткань, запасающая ткань, меристематическая ткань, эмбриогенная ткань, листовая ткань, ткань почки, ткань корня, опухолевая ткань растения или репродуктивная ткань. Под термином клетки растения понимают, например, выделенные растительные клетки, имеющие клеточную стенку, или их агрегаты, или протопласты.Plant organs are leaves, plant stems, infructescences, roots, vegetative buds, meristems, embryos, anthers, fertilized eggs or fruits. The term plant part can mean a fusion of several organs, such as a flower or a seed, or a part of an organ, such as a transverse segment from a stem. Examples of plant tissues are callus tissue, storage tissue, meristematic tissue, embryogenic tissue, leaf tissue, bud tissue, root tissue, plant tumor tissue or reproductive tissue. The term plant cells refers, for example, to isolated plant cells having a cell wall, or their aggregates, or protoplasts.

Термин генетически модифицированный означает, что эндогенный ген модифицирован, например, посредством случайного мутагенеза, TILLING или технологии редактирования генов. Например, согласно настоящему изобретению, эндогенный ген растения может быть модифицирован для придания устойчивости (или повышенной устойчивости) к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом. Генетическая модификация может быть достигнута, например, с использованием способов случайного или целенаправленного мутагенеза (такого как, редактирование генов) или гомологичной рекомбинации (необязательно, с использованием инструментов редактирования генов) или их комбинаций.The term genetically modified means that an endogenous gene has been modified, for example through random mutagenesis, TILLING or gene editing technology. For example, according to the present invention, an endogenous plant gene can be modified to confer resistance (or increased resistance) to a plant disease caused by a pathogenic fungus. Genetic modification can be achieved, for example, using methods of random or targeted mutagenesis (such as gene editing) or homologous recombination (optionally using gene editing tools) or combinations thereof.

Используемый в настоящем документе термин модификация означает, что генетическая последовательность изменилась на, по меньшей мере, один нуклеотид. Это может происходить путем замены по меньшей мере одного нуклеотида и/или делеции по меньшей мере одного нуклеотида, и/или вставки по меньшей мере одного нуклеотида до тех пор, пока не будет достигнуто полное изменение по меньшей мере одного нуклеотида, по сравнению с нуклеотидной последовательностью до модификации, что позволяет идентифицировать модификацию, например, с помощью таких методов, как секвенирование или PCR-анализ и тому подобных, о которых специалист в данной области техники хорошо осведомлен.As used herein, the term modification means that the genetic sequence has changed by at least one nucleotide. This may occur by substitution of at least one nucleotide and/or deletion of at least one nucleotide, and/or insertion of at least one nucleotide until a complete change of at least one nucleotide is achieved from the nucleotide sequence before modification, which allows the modification to be identified, for example, using methods such as sequencing or PCR analysis and the like, of which one skilled in the art is well aware.

Термин аллель относится к одной или, по меньшей мере, двум последовательностям нуклеотидов в определенном локусе в геноме. Первый аллель находится на одной хромосоме, второй аллель - на сестринской хромосоме в том же самом положении. Если эти два аллеля различны, то они - гетерозиготны, а если они одинаковы, то они - гомозиготны. Различные аллели гена (генные аллели) отличаются, по меньшей мере, одним SNP. Различные аллели гена устойчивости могут либо придавать растению устойчивость, возможно, устойчивость разного уровня, к патогенному грибу, то есть, вызывать различные ти- 22 047146 пы фенотипов растения в ответ на инфицирование патогенным грибом, либо конструировать вариант гена, который не способен придавать устойчивость, то есть, полученный фенотип растения чувствителен к патогенному грибу.The term allele refers to one or at least two nucleotide sequences at a specific locus in the genome. The first allele is on one chromosome, the second allele is on the sister chromosome in the same position. If these two alleles are different, then they are heterozygous, and if they are the same, then they are homozygous. Different alleles of a gene (gene alleles) differ in at least one SNP. Different alleles of a resistance gene can either confer resistance, perhaps varying levels of resistance, to a pathogenic fungus, that is, cause different types of plant phenotypes in response to infection by a pathogenic fungus, or construct a variant of the gene that is not capable of conferring resistance. that is, the resulting plant phenotype is sensitive to the pathogenic fungus.

Согласно настоящему изобретению, термин регуляторная последовательность означает нуклеотидную последовательность, которая влияет на специфичность и/или уровень экспрессии, например, в той мере, в какой регуляторная последовательность придает определенную тканеспецифичность. Регуляторная последовательность этого типа может размещаться выше точки инициации транскрипции минимального промотора, но также и ниже нее, например, в транскрибируемой, но нетранслируемой лидерной последовательности или в интроне.According to the present invention, the term regulatory sequence means a nucleotide sequence that affects the specificity and/or level of expression, for example, to the extent that the regulatory sequence confers a certain tissue specificity. A regulatory sequence of this type may be located upstream of the transcription initiation point of a minimal promoter, but also downstream of it, for example, in a transcribed but untranslated leader sequence or in an intron.

Молекулярный маркер или маркер - это нуклеотидная последовательность, которая используется в качестве исходной или ориентирующей точки. Маркер для распознавания события рекомбинации должен подходить для мониторинга различий или полиморфизмов у популяции растений. Для маркеров, эти различия существуют на уровне ДНК, и они представляют собой, например, различия в полинуклеотидных последовательностях, таких как, например, SSR (простые повторяющиеся последовательности), RFLP (полиморфизмы длин рестрикционных фрагментов), FLP (полиморфизмы длин фрагментов) или SNP (однонуклеотидные полиморфизмы). Маркеры могут быть получены из геномных или экспрессируемых нуклеиновых кислот, таких как, сплайсированные РНК, сДНК или EST, и они могут быть основаны на нуклеиновых кислотах, которые используются в качестве зондов или пар праймеров и, как таковые, подходят для амплификации фрагмента последовательности с использованием способов на основе PCR. Маркеры, которые относятся к генетическим полиморфизмам между частями популяции, могут быть определены с использованием известных способов из известного уровня техники (Введение в генетический анализ. 7-е издание, Гриффите, Миллер, Сузуки и др., 2000). К ним относятся, например: Секвенирование ДНК, сиквенс-специфичная амплификация на основе PCR, количественный анализ RFLP, количественный анализ KASP, количественный анализ полинуклеотидных полиморфизмов с использованием аллель-специфической гибридизации (ASH), определение SSR, SNP или AFLP. Известны также способы определения EST (маркеры экспрессируемой последовательности) и RAPD (случайно амплифицированная полиморфная ДНК). В зависимости от контекста, термин маркер в описании настоящего изобретения может также означать специфичное положение хромосомы в геноме того вида, у которого может быть выявлен специфичный маркер (например, SNP).A molecular marker or marker is a nucleotide sequence that is used as a starting or targeting point. A marker to recognize a recombination event must be suitable for monitoring differences or polymorphisms in a plant population. For markers, these differences exist at the DNA level, and they are, for example, differences in polynucleotide sequences, such as, for example, SSRs (simple sequence repeats), RFLPs (restriction fragment length polymorphisms), FLPs (fragment length polymorphisms) or SNPs (single nucleotide polymorphisms). Markers can be derived from genomic or expressed nucleic acids, such as spliced RNA, cDNA or EST, and they can be based on nucleic acids that are used as probes or primer pairs and, as such, are suitable for amplifying a sequence fragment using PCR based methods. Markers that relate to genetic polymorphisms between parts of a population can be determined using known methods from the prior art (Introduction to Genetic Analysis. 7th edition, Griffith, Miller, Suzuki et al., 2000). These include, for example: DNA sequencing, PCR-based sequence-specific amplification, quantitative RFLP analysis, quantitative KASP analysis, quantitative analysis of polynucleotide polymorphisms using allele-specific hybridization (ASH), determination of SSRs, SNPs or AFLPs. Methods for detecting EST (expressed sequence tags) and RAPD (random amplified polymorphic DNA) are also known. Depending on the context, the term marker as used herein may also refer to a specific chromosomal position in the genome of a species in which a specific marker (eg, SNP) may be identified.

Термины дистальный и проксимальный описывают положение хромосомного интервала или генетического сегмента относительно конкретной исходной точки (например, конкретного полинуклеотида, другого хромосомного интервала или гена) на всей хромосоме; дистальный означает, что интервал или сегмент расположен на стороне исходной точки, удаленной от центромеры хромосомы, а проксимальный означает, что интервал или сегмент расположен на стороне исходной точки, близкой к центромере хромосомы.The terms distal and proximal describe the position of a chromosomal interval or genetic segment relative to a specific starting point (eg, a particular polynucleotide, another chromosomal interval, or gene) on the entire chromosome; distal means that the interval or segment is located on the side of the origin far from the centromere of the chromosome, and proximal means that the interval or segment is located on the side of the origin close to the centromere of the chromosome.

Термин тесно сцепленный означает два локуса, два интервала, два генетических сегмента (например, ген устойчивости и фланкирующие области) или два маркера (маркерные локусы), которые находятся на расстоянии менее 15 см, менее 12 см, менее 10 см, менее 8 см, менее 7 см, менее 6 см, менее 5 см, менее 4 см, менее 3 см, менее 2 см, менее 1 см, менее 0,5 см, менее 0,2 см, менее 0,1 см друг от друга, установленные с использованием генетической карты IBM2 ближайшие соседи 4, которая находится в открытом доступе на веб-сайте Maize GDB, или которые находятся друг от друга на расстоянии, составляющем менее 50 мега пар оснований, менее 40 мега пар оснований, менее 30 мега пар оснований, менее 25 мега пар оснований, менее 20 мега пар оснований, менее 15 мега пар оснований или менее 10 мега пар оснований.The term closely linked means two loci, two intervals, two genetic segments (for example, a resistance gene and flanking regions) or two markers (marker loci) that are less than 15 cm, less than 12 cm, less than 10 cm, less than 8 cm apart. less than 7 cm, less than 6 cm, less than 5 cm, less than 4 cm, less than 3 cm, less than 2 cm, less than 1 cm, less than 0.5 cm, less than 0.2 cm, less than 0.1 cm apart, installed using the IBM2 nearest neighbors genetic map 4, which is publicly available on the Maize GDB website, or that are less than 50 megabp apart, less than 40 megabp, less than 30 megabp, less 25 mega base pairs, less than 20 mega base pairs, less than 15 mega base pairs, or less than 10 mega base pairs.

Термин интервал или хромосомный интервал означает непрерывный линейный сегмент на геномной ДНК, который присутствует в отдельной хромосоме у растения или на фрагменте хромосомы, и который обычно определяется посредством двух маркеров, которые представляют собой конечные точки интервала на дистальной и проксимальной стороне. В этом отношении, маркеры, определяющие концы интервала, сами также могут быть частью интервала. Кроме того, два разных интервала могут перекрываться. В настоящем описании, интервал характеризуется выражением между маркером А и маркером В. Конечный маркер интервала также может быть расположен в определенной маркерной области с одной стороны интервала. Маркерную область затем определяют путем предоставления двух фланкирующих маркеров, и она представляет собой хромосомный сегмент, на котором может быть расположено больше маркеров, в дополнение к фланкирующим маркерам. Фланкирующие маркеры определяют конечные точки маркерной области и сами по-прежнему являются частью области маркера. Если оба конечных маркера интервала представляют собой маркеры, находящиеся в различных маркерных областях по обе стороны интервала, то в настоящем описании интервал характеризуется выражением между маркером в маркерной области X, которая фланкирована маркерами С и D, и маркером в маркерной области Y, которая фланкирована маркерами Е и F. Маркерная область может охватывать до 500000 пар оснований, и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, ее размер может составлять от 100000 до 400000 пар оснований, или, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, она может составлять от 140000 до 315000 пар оснований.The term interval or chromosomal interval means a continuous linear segment on genomic DNA that is present on a single chromosome in a plant or on a fragment of a chromosome, and which is usually defined by two markers that represent the endpoints of the interval on the distal and proximal sides. In this regard, markers defining the ends of an interval may themselves also be part of the interval. In addition, two different intervals may overlap. As used herein, an interval is characterized by the expression between marker A and marker B. The end marker of the interval may also be located in a specific marker region on one side of the interval. The marker region is then defined by providing two flanking markers and is a chromosomal segment on which more markers can be located in addition to the flanking markers. Flanking markers define the endpoints of the marker area and are themselves still part of the marker area. If both end markers of an interval are markers located in different marker regions on either side of the interval, then, as used herein, the interval is characterized by the expression between a marker in marker region X, which is flanked by markers C and D, and a marker in marker region Y, which is flanked by markers E and F. The marker region may span up to 500,000 base pairs and, in a preferred embodiment of the present invention, its size may be from 100,000 to 400,000 base pairs, or, in a particularly preferred embodiment of the present invention, it may be from 140,000 to 315,000 base pairs.

- 23 047146- 23 047146

Термин интрогрессия, используемый в связи с настоящим изобретением, означает перенос по меньшей мере одного желаемого генного аллеля в генетическом локусе генетического фона в другой. Например, интрогрессия желаемого генного аллеля в определенном локусе может быть перенесена потомку путем полового скрещивания между двумя родителями одного и того же вида. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, например, перенос генного аллеля может также происходить путем рекомбинации между двумя донорскими геномами в слитом протопласте, при этом, по меньшей мере, один донорский протопласт несет в своем геноме желаемую генную аллель. В каждом случае, потомки, которые затем содержат желаемую генную аллель, могут быть снова возвратно скрещены с линией, которая содержит предпочтительный генетический фон и могут быть выбраны для желаемого генного аллеля. Результатом является фиксация желаемого генного аллеля в выбранном генетическом фоне.The term introgression, as used in connection with the present invention, means the transfer of at least one desired gene allele at a genetic locus of a genetic background to another. For example, introgression of a desired gene allele at a particular locus can be transferred to an offspring by a sexual cross between two parents of the same species. In an alternative embodiment of the present invention, for example, transfer of a gene allele may also occur by recombination between two donor genomes in a fused protoplast, wherein at least one donor protoplast carries the desired gene allele in its genome. In each case, offspring that then contain the desired gene allele can be backcrossed back to the line that contains the preferred genetic background and can be selected for the desired gene allele. The result is the fixation of the desired gene allele in the selected genetic background.

Термин локус означает положение на хромосоме, где выявлен, по меньшей мере, один ген, который вызывает агрономический признак или влияет на него. В частности, термин локус, используемый в настоящем документе, означает локус устойчивости НТ2, который придает устойчивость к патогену Helminthosporium turcicum или, по меньшей мере, к расе Helminthosporium turcicum.The term locus means the position on the chromosome where at least one gene is identified that causes or influences an agronomic trait. In particular, the term locus as used herein means the HT2 resistance locus, which confers resistance to the pathogen Helminthosporium turcicum or at least the Helminthosporium turcicum race.

Термин аллель относится к одной или к, по меньшей мере, двум последовательностям нуклеотидов в определенном локусе в геноме. Первый аллель находится на одной хромосоме, второй аллель - на второй хромосоме в том же самом положении. Если эти два аллеля различны, то они - гетерозиготны, а если они одинаковы, то они - гомозиготны. Различные аллели гена (генные аллели) отличаются, по меньшей мере, одним SNP. В зависимости от контекста настоящего описания, аллель также означает один SNP, который, например, позволяет провести различие между донором устойчивости и рекуррентным родителем.The term allele refers to one or at least two nucleotide sequences at a specific locus in the genome. The first allele is on one chromosome, the second allele is on the second chromosome in the same position. If these two alleles are different, then they are heterozygous, and if they are the same, then they are homozygous. Different alleles of a gene (gene alleles) differ in at least one SNP. Depending on the context of the present description, an allele also means a single SNP that, for example, allows a distinction between a resistance donor and a recurrent parent.

ПримерыExamples

Приведенные ниже примеры, включая проведенные эксперименты и достигнутые результаты; они приведены только в иллюстративных целях и не рассматриваются как ограничивающие настоящее изобретение.The examples below, including experiments performed and results achieved; they are for illustrative purposes only and are not intended to limit the present invention.

1. Клонирование и функциональная валидация генов устойчивости НТ2 и НТ3.1. Cloning and functional validation of the HT2 and HT3 resistance genes.

a) Картирование QTL (локус количественного признака) и разработка рекомбинантов.a) QTL (quantitative trait locus) mapping and development of recombinants.

Донорскую линию А619НТ2 скрестили и обратно скрестили с линией RP1, чтобы создать почти изогенную линию (NIL, RP1HT2A) с основным фрагментом исходного донора А619НТ2 на хромосоме 8 и очень небольшим количеством других малых донорских областей. Эту линию NIL RP1HT2A скрестили с ее рекуррентным родителем RP1 для создания популяции F2. То же самое было сделано в отношении RP2 х RP2HT3A (исходным донором в данном случае был А619НТ3). Рекуррентные родители RP1 и RP2 были чувствительны к NCLB (баллы 7-9; см. табл. 4), в то время как линии доноров А619НТ2 и А619НТ3 являются устойчивыми (баллы 1-3). Баллы линий NIL RP1HT2A и RP2HT3A составляют 2-3 и 1-2 соответственно.The A619HT2 donor line was crossed and backcrossed to the RP1 line to create a nearly isogenic line (NIL, RP1HT2A) with a major fragment of the original donor A619HT2 on chromosome 8 and very few other small donor regions. This NIL line RP1HT2A was crossed with its recurrent parent RP1 to create the F2 population. The same was done for RP2 x RP2HT3A (the original donor in this case was A619HT3). Recurrent parents RP1 and RP2 were sensitive to NCLB (scores 7-9; see Table 4), while donor lines A619HT2 and A619HT3 are resistant (scores 1-3). The NIL lines RP1HT2A and RP2HT3A have scores of 2-3 and 1-2 respectively.

Популяции F2 были высажены в поле в виде 720 индивидуумов в месте, расположенном в Поккинге, Германия. Картирование QTL привело к пику (значение LOD для популяции с RP2HT3A = 168,77; значение LOD для популяции с RP1HT2A = 44,02) в обеих популяциях на хромосоме 8 (рамка размером 1,1 см из 3,5 мега пар оснований). Других значимых пиков определено не было. Рекомбинантные растения (всего ~ 2000) были разработаны в нескольких поколениях до статуса F11. Картирование QTL в F2 и дальнейшее точное картирование с рекомбинантами сузили хромосомную область до физического интервала из 490 тысяч пар оснований (генетический интервал = 0,2 см). Этот интервал включает ген RLK1.F2 populations were planted in the field as 720 individuals at a site located in Pocking, Germany. QTL mapping resulted in a peak (LOD value for population with RP2HT3A = 168.77; LOD value for population with RP1HT2A = 44.02) in both populations on chromosome 8 (1.1 cm frame of 3.5 megabp). No other significant peaks were identified. Recombinant plants (~2000 in total) were developed over several generations to F11 status. QTL mapping in F2 and further fine mapping with recombinants narrowed the chromosomal region to a physical interval of 490 kb (genetic interval = 0.2 cm). This interval includes the RLK1 gene.

b) Молекулярный анализ области-мишени.b) Molecular analysis of the target region.

Из линий RP1HT2A и RP2HT3A были разработаны неразграфленные библиотеки ВАС (искусственных бактериальных хромосом), которые были подвергнуты скринингу посредством 7 зондов из локусамишени. Для области гена-кандидата RLK1 можно было бы разработать непрерывный контиг ВАС для обеих линий доноров. Анализ последовательности показал, что линии доноров А619НТ2 и А619НТ3 идентичны для области-мишени (из 1 мега пар оснований).From the RP1HT2A and RP2HT3A lines, blank BAC (bacterial artificial chromosome) libraries were developed and screened with 7 target locus probes. For the RLK1 candidate gene region, a contiguous BAC contig could be developed for both donor lines. Sequence analysis showed that the donor lines A619HT2 and A619HT3 are identical for the target region (of 1 megabase pairs).

Последовательность сДНК гена-кандидата PLK1 показывает 97 полиморфизмов (на уровне ДНК; включает SNP и Вставки/Делеции) и 61 изменений аминокислот (на уровне белка) между линиями, содержащими НТМ1 из документа WO 2015/032494 А2, и аллель НТ2. Из 97 полиморфизмов, только 14 однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) приводят к молчащим аминокислотным обменам, которые, вероятно, не влияют на активность гена резистентности. Все другие полиморфизмы существенно изменяют структуру белка путем замещения, добавления или делеции. В табл. 3 показаны 15 аминокислотных обменов, в отношении которых прогнозируется сильное воздействие на структуру белка. Среди них были идентифицированы множественные, специфичные для генотипа, дополнительные аминокислоты. В сравнении с последовательностями сДНК гена RLK1, указанными в SEQ ID NO: 11 и 13 из линии доноров, раскрытой в документе WO 2011/163590 А1, линии доноров А619НТ2 и А619НТ3 отличаются 31 нуклеотидами и 12 аминокислотами.The cDNA sequence of the PLK1 candidate gene shows 97 polymorphisms (at the DNA level; includes SNPs and Insertion/Deletions) and 61 amino acid changes (at the protein level) between lines containing HTM1 from WO 2015/032494 A2 and the HT2 allele. Of the 97 polymorphisms, only 14 single nucleotide polymorphisms (SNPs) result in silent amino acid exchanges that likely do not affect resistance gene activity. All other polymorphisms significantly change the protein structure through substitution, addition, or deletion. In table Figure 3 shows 15 amino acid exchanges that are predicted to have major effects on protein structure. Among these, multiple genotype-specific additional amino acids have been identified. In comparison with the cDNA sequences of the RLK1 gene indicated in SEQ ID NO: 11 and 13 from the donor line disclosed in WO 2011/163590 A1, the donor lines A619HT2 and A619HT3 differ by 31 nucleotides and 12 amino acids.

с) Функциональная валидация аллеля НТ2 гена RLK 1.c) Functional validation of the HT2 allele of the RLK 1 gene.

(i) Функциональная валидация с использованием EMS-мутагенеза.(i) Functional validation using EMS mutagenesis.

- 24 047146- 24 047146

Была разработана популяция, подвергнутая EMS-мутагенезу, из RP2HT3A. экзонные области 1 и 3 из RLK1 подвергли скринингу и выявили 3 положительных мутанта, несущих изменение аминокислоты (SEQ ID NO: 16, 18, 20, 46, 48, 50, 52, 54, 56 и 58). В сДНК гена RLK Мутанта WVE16-92125-001 G в положении 1625 произведена заменена на А (см. также SEQ ID NO: 15), ведущая к аминокислотному обмену с Глицина на Аспарагиновую кислоту в положении 542 (см. также SEQ ID NO: 16); в сДНК гена RLK Мутанта WVE16-92149-012 С в положении 95 произведена заменена на Т (см. также SEQ ID NO: 17), ведущая к аминокислотному обмену с Пролина на Лейцин в положении 32 (см. также SEQ ID NO: 18); в сДНК гена RLK Мутанта WVE16-92168-005 G в положении 115 произведена заменена на А (см. также SEQ ID NO: 19), ведущая к аминокислотному обмену с Аланина на Треонин в положении 39 (см. также SEQ ID NO: 20); в сДНК гена RLK Мутанта WVE16-92168-024_WVE17-68687-013 G в положении 73 произведена заменена на А (см. также SEQ ID NO: 45), ведущая к аминокислотному обмену с Аланина на Треонин в положении 25 (см. также SEQ ID NO: 46); в сДНК гена RLK Мутанта WVE17-68655-008 С в положении 301 произведена заменена на Т (см. также SEQ ID NO: 47), ведущая к аминокислотному обмену с Пролина на Серин в положении 101 (см. также SEQ ID NO: 48); в сДНК гена RLK Мутанта WVE17-68625-014 G в положении 715 произведена заменена на А (см. также SEQ ID NO: 49), ведущая к аминокислотному обмену с Валина на Изолейцин в положении 239 (см. также SEQ ID NO: 50); в сДНК гена RLK Мутанта WVE17-68611-006 Т в положении 862 произведена заменена на А (см. также SEQ ID NO: 51), ведущая к аминокислотному обмену с Фенилаланина на Изолейцин в положении 288 (см. также SEQ ID NO: 52); в сДНК гена RLK Мутанта WVE17-68696-002 А в положении 929 произведена заменена на G (см. также SEQ ID NO: 53), ведущая к аминокислотному обмену с Лизина на Аргинин в положении 310 (см. также SEQ ID NO: 54); в сДНК гена RLK Мутанта WVE17-68656-011 С в положении 1289 произведена заменена на Т (см. также SEQ ID NO: 55), ведущая к аминокислотному обмену с Треонина на Изолейцин в положении 430 (см. также SEQ ID NO: 56); в сДНК гена RLK Мутанта WVE17-68630-001 G в положении 1826 произведена заменена на А (см. также SEQ ID NO: 57), ведущая к аминокислотному обмену с Цистеина на Тирозин в положении 609 (см. также SEQ ID NO: 58). После самоопыления этих мутантов, их оценивали в поле и теплице.An EMS mutagenesis population from RP2HT3A was developed. exon regions 1 and 3 of RLK1 were screened and 3 positive mutants carrying an amino acid change were identified (SEQ ID NOs: 16, 18, 20, 46, 48, 50, 52, 54, 56 and 58). In the cDNA of the RLK gene Mutant WVE16-92125-001, G at position 1625 is replaced by A (see also SEQ ID NO: 15), leading to an amino acid exchange from Glycine to Aspartic acid at position 542 (see also SEQ ID NO: 16 ); in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE16-92149-012, C at position 95 is replaced by T (see also SEQ ID NO: 17), leading to an amino acid exchange from Proline to Leucine at position 32 (see also SEQ ID NO: 18) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE16-92168-005 G at position 115 is replaced by A (see also SEQ ID NO: 19), leading to an amino acid exchange from Alanine to Threonine at position 39 (see also SEQ ID NO: 20) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE16-92168-024_WVE17-68687-013 G at position 73 is replaced by A (see also SEQ ID NO: 45), leading to an amino acid exchange from Alanine to Threonine at position 25 (see also SEQ ID NO: 46); in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE17-68655-008, C at position 301 is replaced by T (see also SEQ ID NO: 47), leading to an amino acid exchange from Proline to Serine at position 101 (see also SEQ ID NO: 48) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE17-68625-014 G at position 715 is replaced by A (see also SEQ ID NO: 49), leading to an amino acid exchange from Valine to Isoleucine at position 239 (see also SEQ ID NO: 50) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE17-68611-006, T at position 862 is replaced by A (see also SEQ ID NO: 51), leading to an amino acid exchange from Phenylalanine to Isoleucine at position 288 (see also SEQ ID NO: 52) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE17-68696-002 A at position 929 is replaced by G (see also SEQ ID NO: 53), leading to an amino acid exchange from Lysine to Arginine at position 310 (see also SEQ ID NO: 54) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE17-68656-011, C at position 1289 is replaced by T (see also SEQ ID NO: 55), leading to an amino acid exchange from Threonine to Isoleucine at position 430 (see also SEQ ID NO: 56) ; in the cDNA of the RLK gene Mutant WVE17-68630-001 G at position 1826 is replaced by A (see also SEQ ID NO: 57), leading to an amino acid exchange from Cysteine to Tyrosine at position 609 (see also SEQ ID NO: 58) . After these mutants selfed, they were evaluated in the field and greenhouse.

d) Анализ экспрессии гена.d) Gene expression analysis.

Анализ экспрессии гена PLK1 в RP1, RP1HT2A, RP2 и RP2HT3A в неинфицированном и инфицированном листовом материале показал аналогичную экспрессию гена в линиях NIL RP1HT2A и RP2HT3A. Экспрессия гена подавляется в инфицированном листовом материале. Этот ответ на инфекцию также мог бы быть показан и для аллеля HTN1 гена RLK 1.Analysis of PLK1 gene expression in RP1, RP1HT2A, RP2 and RP2HT3A in uninfected and infected leaf material showed similar gene expression in NIL lines RP1HT2A and RP2HT3A. Gene expression is suppressed in infected leaf material. This response to infection could also be shown for the HTN1 allele of the RLK 1 gene.

2. Аллельная последовательность гена RLK 1 и идентификация релевантной области для реакции устойчивости.2. Allelic sequence of the RLK 1 gene and identification of the relevant region for the resistance response.

С целью выявления релевантной области для реакции устойчивости к патогену Helminthosporium turcicum, проводят следующий анализ: Биоинформационный анализ ресеквенирования гена RLK1 в различных линиях доноров и рекуррентных родителях выявляет аминокислотную область, релевантную для реакции устойчивости. Таким образом, были разработаны пары праймеров геномной последовательности для гена RLK1 с тем, чтобы охватить экзонные области. экзон 1 мог быть охвачен только частично, а экзон 2 и 3 -полностью. Разработанные ампликоны были амплифицированы и секвенированы в 96 генотипах с помощью метода PACBio-секвенирования. Последовательности были собраны в консенсусные последовательности для каждого генотипа. Для некоторых генотипов были получены множественные консенсусные последовательности. Для сборки всех 96 генотипов была выбрана консенсусная последовательность с наибольшим количеством прочтений секвенирования. Г аплотипы определяли в соответствии с экзонной областью/частями. Для экзона 1 были определены 12 различных гаплотипов, для экзона 2-7 различных гаплотипов, а для экзона 3-9 различных гаплотипов. Генетическое расстояние рассчитывали с помощью программного обеспечения Lasergene MegAlign (DNASTAR, Inc.). Различные гаплотипы собирали на уровне последовательности ДНК и Белка (см. табл. 5). В результате, области экзона 1 и 2 являются, по-видимому, высоковариабельными для гена и содержат WAK-ассоциированные домены. Эта часть белка расположена в межклеточном пространстве и могла бы взаимодействовать с белками гриба. Вариансы в этих двух экзонах представляют собой интересующие пары оснований-кандидатов для этого взаимодействия. На основании этого, возможно идентифицировать гаплотипы экзона 1 и 2 в новых аллелях гена RLK1, которые способны придавать или повышать устойчивость к, по меньшей мере, патогену Helminthosporium turcicum.In order to identify the relevant region for the resistance response to the pathogen Helminthosporium turcicum, the following analysis is carried out: Bioinformatic analysis of resequencing of the RLK1 gene in various donor lines and recurrent parents identifies the amino acid region relevant for the resistance response. Therefore, genomic sequence primer pairs for the RLK1 gene were designed to span the exonic regions. exon 1 could be covered only partially, and exons 2 and 3 completely. The developed amplicons were amplified and sequenced in 96 genotypes using the PACBio sequencing method. Sequences were assembled into consensus sequences for each genotype. Multiple consensus sequences were obtained for some genotypes. The consensus sequence with the highest number of sequencing reads was selected to assemble all 96 genotypes. G aplotypes were determined according to the exonic region/parts. For exon 1, 12 different haplotypes were identified, for exon 2-7 different haplotypes, and for exon 3-9 different haplotypes. Genetic distance was calculated using Lasergene MegAlign software (DNASTAR, Inc.). The different haplotypes were collected at the DNA and Protein sequence level (see Table 5). As a result, exon 1 and 2 regions appear to be highly variable within the gene and contain WAK-associated domains. This part of the protein is located in the intercellular space and could interact with fungal proteins. Variations in these two exons represent candidate base pairs of interest for this interaction. Based on this, it is possible to identify exon 1 and 2 haplotypes in new alleles of the RLK1 gene that are capable of conferring or increasing resistance to at least the pathogen Helminthosporium turcicum.

Кроме того, проводят фенотипирование различных линий доноров, почти изогенных линий и рекуррентных родителей и анализ гаплотипа локуса гена RLK1, а также анализ экспрессии гена RLK1 в различных линиях доноров, почти изогенных линиях и рекуррентных родителях в сочетании с фенотипическим анализом для идентификации релевантной области для реакции устойчивости и, наконец, для идентификации новых аллельных вариантов гена устойчивости. Оценка всех описанных наборов данных должна сузить релевантную область для реакции устойчивости.In addition, phenotyping of various donor lines, near-isogenic lines and recurrent parents and haplotype analysis of the RLK1 gene locus are carried out, as well as analysis of RLK1 gene expression in various donor lines, near-isogenic lines and recurrent parents in combination with phenotypic analysis to identify the relevant region for the reaction resistance and, finally, to identify new allelic variants of the resistance gene. Evaluating all of the data sets described should narrow down the relevant area for the resistance response.

--

Claims (11)

Таблица 5Table 5 Генетические расстояния [%] между различными гаплотипами на основе экзоновGenetic distances [%] between different haplotypes based on exons Гомология на уровне ДНК Гомология на уровне белкаHomology at the DNA level Homology at the protein level Итоговая последовательность: > 60% Итоговая последовательность: > 60%Final sequence: > 60% Final sequence: > 60% Экзон 1: > 85% Экзон 1: > 75%Exon 1: >85% Exon 1: >75% Экзон 2: > 60% Экзон 2: > 60%Exon 2: >60% Exon 2: >60% Экзон 3: > 98% Экзон 3: > 98%Exon 3: >98% Exon 3: >98% 3. Реакция устойчивости к другим патогенам.3. Resistance reaction to other pathogens. Набор генотипов, содержащих различные аллели гена RLK 1, был инокулирован другими патогенами растений, такими как Южный гельминтоспориоз листьев кукурузы (Bipolaris maydis), Ржавчина кукурузы (Puccinia sorghi) и Diplodia macrospora (Stenocarpella macrospora). Общей особенностью этих патогенов является то, что инфекция обусловлена очень схожей биологией грибов и тем, что они проникают в организм хозяина через ткань листа. Первый эксперимент с Южным гельминтоспориозом листьев кукурузы (Bipolaris maydis) также указывает на реакцию устойчивости аллелей НТ2 и HTN гена RLK1.A set of genotypes containing different alleles of the RLK 1 gene were inoculated with other plant pathogens such as Southern corn leaf blight (Bipolaris maydis), Corn rust (Puccinia sorghi) and Diplodia macrospora (Stenocarpella macrospora). A common feature of these pathogens is that the infection is caused by very similar fungal biology and the fact that they enter the host through leaf tissue. The first experiment with southern corn leaf blight (Bipolaris maydis) also indicates a resistance response of the HT2 and HTN alleles of the RLK1 gene. 4. Введение устойчивости к NCLB, вызываемому Helminthosporium turcicum, в чувствительный генотип посредством Agrobacterium-опосредованной трансформации.4. Introduction of resistance to NCLB caused by Helminthosporium turcicum into a susceptible genotype through Agrobacterium-mediated transformation. Три различных конструкции с последовательностью сДНК НТ2 (SEQ ID NO: 2) под действием промоторов с различной активностью были трансформированы в чувствительный генотип кукурузы А188: Конструкция А с последовательностью сДНК НТ2 (SEQ ID NO: 2), область нативного промотора из ~1980 пар оснований (SEQ ID NO: 4) и область терминатора (SEQ ID NO: 5) (вектор p7U, см. фиг. 1), конструкция В с последовательностью сДНК НТ2 (SEQ ID NO: 2), Актиновый промотор Oryza sativa (SEQ ID NO: 43) и область терминатора (SEQ ID NO: 5), и конструкция С с последовательностью сДНК НТ2 (SEQ ID NO: 2), промотор EF1 Brachypodium distachyon (SEQ ID NO: 44) и область терминатора (SEQ ID NO: 5). Для получения, например, вектора p7U-нагативныйНТ2_CDS_2, экспрессионную кассету, содержащую ген НТ2 под контролем нативного промотора и терминатора, трансформировали в бинарный вектор, содержащий ген гербицида (например: устойчивости к BASTA, устойчивости к глифосату или устойчивости к ингибиторам ALS) для последующей трансформации в Agrobacterium tumefaciens для Agrobacterium-опосредованной трансформации растения, в генотип кукурузы (Zea mays) A188. Растения Т0, стабильно трансформированные различными конструкциями, размножили, а потомков, выращенных в теплице, протестировали на устойчивость к NCLB. Трансгенные растения со всеми различными конструкциями показали повышение устойчивости к NCLB, однако, в разной степени, в зависимости от места интеграции и силы промотора.Three different constructs with the HT2 cDNA sequence (SEQ ID NO: 2) under the influence of promoters with different activities were transformed into the sensitive maize genotype A188: Construct A with the HT2 cDNA sequence (SEQ ID NO: 2), a native promoter region of ~1980 base pairs (SEQ ID NO: 4) and terminator region (SEQ ID NO: 5) (vector p7U, see Fig. 1), construct B with HT2 cDNA sequence (SEQ ID NO: 2), Oryza sativa actin promoter (SEQ ID NO : 43) and terminator region (SEQ ID NO: 5), and construct C with HT2 cDNA sequence (SEQ ID NO: 2), Brachypodium distachyon EF1 promoter (SEQ ID NO: 44) and terminator region (SEQ ID NO: 5) . To obtain, for example, the p7U-nativeHT2_CDS_2 vector, an expression cassette containing the HT2 gene under the control of the native promoter and terminator was transformed into a binary vector containing a herbicide gene (for example: resistance to BASTA, resistance to glyphosate or resistance to ALS inhibitors) for subsequent transformation in Agrobacterium tumefaciens for Agrobacterium-mediated plant transformation into maize (Zea mays) genotype A188. T0 plants stably transformed with the various constructs were propagated, and greenhouse-grown offspring were tested for NCLB resistance. Transgenic plants with all the different constructs showed increased resistance to NCLB, however, to varying degrees depending on the site of integration and promoter strength. 5. Введение устойчивости к NCLB, вызываемому Helminthosporium turcicum, в чувствительный генотип посредством редактирования генов.5. Introduction of resistance to NCLB caused by Helminthosporium turcicum into a susceptible genotype through gene editing. Аллель гена PLK1 в чувствительном генотипе кукурузы А188 идентифицировали, секвенировали, и была предсказана сДНК (SEQ ID NO: 21). Сравнение сДНК этого аллеля А188 с сДНК гена НТ2 показывает, что последовательности показывают идентичность последовательностей, составляющую 99% (фиг. 4). Однако в положении 1458-1459 аллеля А188 имеется вставка АС, длиной 2 пары оснований, которая вызывает ранний стоп-кодон после Цистеина в положении 513 (SEQ ID NO: 22). Посредством элиминации этой вставки, длиной 2 пары оснований, с использованием редактирования генов на основе систем TALEN или CRISPR, устойчивость гена НТ2 могла бы быть восстановлена в генотипе А188. На фиг. 5 показано выравнивание между белком гена RLK1, полученным из модифицированного аллеля гена RLK1 генотипа А188 (SEQ ID NO: 24), и аллелем гена НТ2 с высоким уровнем идентичности по аминокислотной последовательности, сДНК модифицированного аллеля гена RLK1 из генотипа А188 показана в SEQ ID NO: 23.The PLK1 gene allele in the susceptible maize genotype A188 was identified, sequenced, and cDNA predicted (SEQ ID NO: 21). Comparison of the cDNA of this A188 allele with the cDNA of the HT2 gene shows that the sequences show 99% sequence identity (Fig. 4). However, at position 1458-1459 of the A188 allele there is an AC insertion, 2 base pairs long, which causes an early stop codon after Cysteine at position 513 (SEQ ID NO: 22). By eliminating this 2-bp insertion using gene editing based on the TALEN or CRISPR systems, the stability of the HT2 gene could be restored in the A188 genotype. In fig. Figure 5 shows the alignment between the RLK1 gene protein obtained from the modified RLK1 gene allele of genotype A188 (SEQ ID NO: 24), and the HT2 gene allele with a high level of amino acid sequence identity, cDNA of the modified RLK1 gene allele from genotype A188 is shown in SEQ ID NO: 23. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Молекула нуклеиновой кислоты, содержащая нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из (a) нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2;1. A nucleic acid molecule containing a nucleotide sequence selected from the group consisting of (a) a nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2; (b) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, представленную в SEQ ID NO: 3;(b) a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3; (c) нуклеотидной последовательности, имеющей по меньшей мере 99%-ную идентичность с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2 по всей длине; и (d) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 99%-ную идентичность с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 3 по всей длине;(c) a nucleotide sequence having at least 99% identity with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 throughout its length; and (d) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 99% identity with the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3 throughout its length; - 26 047146 характеризующаяся тем, что молекула нуклеиновой кислоты кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum рас- 26 047146 characterized in that the nucleic acid molecule encodes a polypeptide capable of imparting or increasing resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum race 0, 1 и N, и показывает чувствительный ответ на инфицирование Helminthosporium turcicum рас 2 и/или 3 у растения, в котором экспрессируется полипептид, по сравнению с эталонным растением, которое представляет собой растение того же вида.0, 1 and N, and shows a sensitive response to infection by Helminthosporium turcicum races 2 and/or 3 in the plant in which the polypeptide is expressed, compared to a reference plant, which is a plant of the same species. 2. Способ идентификации аллеля гена устойчивости, отличающийся тем, что аллель придает повышенную устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и N у Zea mays по сравнению с эталонным растением, которое представляет собой растение того же вида, содержащий следующие этапы:2. A method for identifying an allele of a resistance gene, characterized in that the allele confers increased resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum races 0, 1 and N in Zea mays compared to a reference plant, which is a plant of the same species, containing the following steps: (а) проведение сравнений последовательностей, используя (i) по меньшей мере одну кодирующую нуклеотидную последовательность, происходящую из генотипа Zea mays, при этом нуклеотидная последовательность соответствует локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований, и, (ii) в качестве эталонной последовательности, нуклеотидную последовательность молекулы нуклеиновой кислоты по п.1, или ее часть, или консенсусную последовательность, полученную из набора по меньшей мере двух нуклеотидных последовательностей, при этом одна нуклеотидная последовательность представляет собой нуклеотидную последовательность молекулы нуклеиновой кислоты по п. 1 или ее часть, и дополнительная нуклеотидная последовательность выбирается из группы, состоящей из нуклеотидной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 9, или ее части, нуклеотидной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 11, или ее части, нуклеотидной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 13, или ее части, нуклеотидной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 23, или ее части, нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO: 10, или ее части, нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO: 12, или ее части, нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, указанную в SEQ ID NO: 14, или ее части, или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, указанную в идентификаторе SEQ NO: 24, или ее части, при этом каждая нуклеотидная последовательность из набора по меньшей мере двух нуклеотидных последовательностей кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum, у Zea mays, в котором полипептид экспрессируется, и соответствует локусу устойчивости из 8,05 пар оснований или локусу устойчивости из 8,06 пар оснований; при этом часть молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 представляет собой нуклеотидную последовательность, имеющую по меньшей мере 98% идентичности позициям 2358624632 нуклеотидной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 1 (экзон 3; SEQ ID NO: 8), или позициям 958-2004 нуклеотидной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 2, или представляет собой нуклеотидную последовательность, кодирующую аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 98% идентичности позициям 320-668 аминокислотной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 3; и (b) идентификацию аллеля, если сравнение последовательностей выявляет(a) performing sequence comparisons using (i) at least one coding nucleotide sequence derived from a Zea mays genotype, wherein the nucleotide sequence corresponds to an 8.05 bp resistance locus or an 8.06 bp resistance locus, and, (ii) as a reference sequence, the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule according to claim 1, or a part thereof, or a consensus sequence obtained from a set of at least two nucleotide sequences, wherein one nucleotide sequence is the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule according to claim 1 1 or a part thereof, and the additional nucleotide sequence is selected from the group consisting of the nucleotide sequence specified in SEQ ID NO: 9, or a part thereof, the nucleotide sequence specified in SEQ ID NO: 11, or a part thereof, the nucleotide sequence specified. in SEQ ID NO: 13, or part thereof, the nucleotide sequence specified in SEQ ID NO: 23, or part thereof, the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence specified in SEQ ID NO: 10, or part thereof, the nucleotide sequence encoding the amino acid the sequence specified in SEQ ID NO: 12, or a part thereof, a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence specified in SEQ ID NO: 14, or a part thereof, or a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence specified in SEQ ID NO: 24, or parts thereof, wherein each nucleotide sequence of the set of at least two nucleotide sequences encodes a polypeptide capable of conferring or increasing resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum in Zea mays in which the polypeptide is expressed, and corresponds to an 8.05 bp resistance locus bases or resistance locus of 8.06 base pairs; wherein the portion of the nucleic acid molecule according to claim 1 is a nucleotide sequence having at least 98% identity to positions 2358624632 of the nucleotide sequence specified in SEQ ID NO: 1 (exon 3; SEQ ID NO: 8), or positions 958-2004 the nucleotide sequence specified in SEQ ID NO: 2, or is a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 98% identity to positions 320-668 of the amino acid sequence specified in SEQ ID NO: 3; and (b) allele identification if sequence comparison reveals i) идентичность последовательностей на уровне нуклеотидов, составляющую по меньшей мере 85%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 1-920 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2, и составляющую по меньшей мере 60%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23252-23288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, или с положениями нуклеотидов 921-957 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, и/или составляющую по меньшей мере 98%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23586-24632 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, или с положениями нуклеотидов 958-2004 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2, и/или ii) идентичность последовательностей на уровне аминокислот, составляющую по меньшей мере 75%-ную идентичность с положениями 1-306 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и/или составляющую по меньшей мере 60%-ную идентичность с положениями 307-319 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и составляющую по меньшей мере 98%-ную идентичность с положениями 320-668 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3.i) sequence identity at the nucleotide level constituting at least 85% identity with nucleotide positions 1-920 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2, and constituting at least 60% identity with nucleotide positions 23252-23288 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1, or with nucleotide positions 921-957 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2, and/or having at least 98% identity with the nucleotide positions 23586-24632 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1, or with nucleotide positions 958-2004 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2, and/or ii) sequence identity at the amino acid level of at least 75% - at least 60% identical to positions 1-306 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 and/or at least 60% identical to positions 307-319 of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3 and at least at least 98% identity with positions 320-668 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3. 3. Вектор или экспрессионная кассета, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по п.1.3. A vector or expression cassette containing a nucleic acid molecule according to claim 1. 4. Вектор или экспрессионная кассета по п.3, отличающаяся тем, что молекула нуклеиновой кислоты функционально сцеплена с промотором, обеспечивающим экспрессию нуклеотидной последовательности в растительной клетке.4. Vector or expression cassette according to claim 3, characterized in that the nucleic acid molecule is functionally linked to a promoter that ensures expression of the nucleotide sequence in the plant cell. 5. Полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты по п.1.5. A polypeptide encoded by a nucleic acid molecule according to claim 1. 6. Растение или его часть, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по п.1, вектор или экспрессионную кассету по пп.3, 4 или полипептид по п.5.6. A plant or part thereof containing a nucleic acid molecule according to claim 1, a vector or expression cassette according to claims 3, 4 or a polypeptide according to claim 5. 7. Растение по п.6, отличающееся тем, что растение является генетически модифицированным растением или трансгенным растением.7. A plant according to claim 6, characterized in that the plant is a genetically modified plant or a transgenic plant. 8. Растение или его часть по п.6, отличающееся тем, что растение или его часть, эндогенно содер8. A plant or part thereof according to claim 6, characterized in that the plant or part thereof endogenously contains - 27 047146 жащее молекулу нуклеиновой кислоты по п.1 и фланкирующие области генома, тесно сцепленные с молекулой нуклеиновой кислоты, не содержит несущий сцепленный груз интервал, полученный из донорных линий А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера SYN14136 и маркера МА0021, или несущий сцепленный груз интервал, полученный из донорных линий А619НТ2 или А619НТ3, расположенный между аллелями маркера МА0022 и маркера SYN4196; где маркер SYN14136 определяет однонуклеотидный полиморфизм в положении 131681497 относительно референсного гена В73 AGPv02, выявляемый с помощью праймеров SEQ ID NO: 25-27, маркер МА0021 определяет однонуклеотидный полиморфизм в положении 151907173 в отношении референсного гена В73 AGPv02, выявляемый с помощью праймеров SEQ ID NO: 34-36, маркер МА0022 определяет однонуклеотидный полиморфизм в положении 152046529 по отношению к референсному гену В73 AGPv02, выявляемый с помощью праймеров SEQ ID NO: 37-39, а маркер SYN4196 определяет однонуклеотидный полиморфизм в положении 161766769 по отношению к референсному гену В73 AGPv02, выявляемый с помощью праймеров SEQ ID NO: 40-42.- 27 047146 containing the nucleic acid molecule according to claim 1 and the flanking regions of the genome, closely linked to the nucleic acid molecule, does not contain the interval carrying the linked cargo, obtained from the donor lines A619HT2 or A619HT3, located between the alleles of the SYN14136 marker and the MA0021 marker, or carrying the linked cargo interval obtained from donor lines A619HT2 or A619HT3, located between the alleles of the MA0022 marker and the SYN4196 marker; where the SYN14136 marker defines a single nucleotide polymorphism at position 131681497 relative to the reference gene B73 AGPv02, detected using primers SEQ ID NO: 25-27, the MA0021 marker defines a single nucleotide polymorphism at position 151907173 relative to the reference gene B73 AGPv02, detected using primers SEQ ID NO: 34-36, the MA0022 marker defines a single nucleotide polymorphism at position 152046529 in relation to the B73 AGPv02 reference gene, detected using primers SEQ ID NO: 37-39, and the SYN4196 marker defines a single nucleotide polymorphism at position 161766769 in relation to the B73 AGPv02 reference gene, detected using primers SEQ ID NO: 40-42. 9. Семя растения по п.6, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты по п.1, вектор или экспрессионную кассету по пп.3, 4 или полипептид по п.5.9. A plant seed according to claim 6, containing a nucleic acid molecule according to claim 1, a vector or expression cassette according to claims 3, 4 or a polypeptide according to claim 5. 10. Способ идентификации или выбора растения, обладающего повышенной устойчивостью к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и N, по сравнению с эталонным растением, которое представляет собой растение того же вида, или его части, клетки или семени, содержащий следующие этапы:10. A method for identifying or selecting a plant having increased resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum races 0, 1 and N, compared to a reference plant, which is a plant of the same species, or a part, cell or seed thereof, comprising the following steps : (а) определение у растения или его части, клетки или семени присутствия молекулы нуклеиновой кислоты по п. 1 или молекулы нуклеиновой кислоты, содержащей или состоящей из нуклеотидной последовательности, выбранной из группы, состоящей из(a) determining in a plant or part thereof, cell or seed the presence of a nucleic acid molecule according to claim 1 or a nucleic acid molecule containing or consisting of a nucleotide sequence selected from the group consisting of i) нуклеотидной последовательности, имеющей по меньшей мере 99%-ную идентичность по всей длине с нуклеотидной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2;i) a nucleotide sequence having at least 99% identity over its entire length with the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2; ii) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 99%-ную идентичность по всей длине с аминокислотной последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 3, при этом молекула нуклеиновой кислоты кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом у растения, в котором экспрессируется полипептид;ii) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 99% identity over its entire length with the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, wherein the nucleic acid molecule encodes a polypeptide capable of conferring or increasing resistance to a plant disease, caused by a pathogenic fungus in a plant in which the polypeptide is expressed; iii) нуклеотидной последовательности, имеющей по меньшей мере 85%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 1-920 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2 (экзон 1; SEQ ID NO: 6), или имеющей по меньшей мере 60%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23252-23288 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 (экзон 2; SEQ ID NO: 7), или положений нуклеотидов 921-957 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2 (экзон 2; SEQ ID NO: 7), и имеющей по меньшей мере 98%-ную идентичность с положениями нуклеотидов 23586-24632 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1 (экзон 3; SEQ ID NO: 8), или положений нуклеотидов 958-2004 нуклеотидной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 2;iii) a nucleotide sequence having at least 85% identity with nucleotide positions 1-920 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 (exon 1; SEQ ID NO: 6), or having at least 60% identity with nucleotide positions 23252-23288 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 1 (exon 2; SEQ ID NO: 7), or nucleotide positions 921-957 of the nucleotide sequence presented in SEQ ID NO: 2 (exon 2; SEQ ID NO: 7), and having at least 98% identity with nucleotide positions 23586-24632 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 (exon 3; SEQ ID NO: 8), or positions nucleotides 958-2004 of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2; iv) нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, имеющую по меньшей мере 75%-ную идентичность с положениями 1-306 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и/или имеющую по меньшей мере 60%-ную идентичность с положениями 307-319 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3, и имеющую по меньшей мере 98%-ную идентичность с положениями 320-668 аминокислотной последовательности, представленной в SEQ ID NO: 3;iv) a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence having at least 75% identity with positions 1-306 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, and/or having at least 60% identity with positions 307- 319 amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3, and having at least 98% identity with positions 320-668 of the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 3; отличающийся тем, что молекула нуклеиновой кислоты по любому из пп.(1)-(1у) кодирует полипептид, способный придавать или повышать устойчивость к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum у растения, в котором экспрессируется полипептид;characterized in that the nucleic acid molecule according to any one of claims (1) to (1y) encodes a polypeptide capable of imparting or increasing resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum in a plant in which the polypeptide is expressed; (b) идентификацию или выбор растения, в котором или в части, клетке или семени которого присутствует молекула нуклеиновой кислоты, определенная в п.(а) как обладающая устойчивостью или повышенной устойчивостью к заболеванию растений, вызываемому патогенным грибом.(b) identification or selection of a plant in which, or in a part, cell or seed of which, a nucleic acid molecule defined in paragraph (a) is present as having resistance or increased resistance to the plant disease caused by a pathogenic fungus. 11. Способ повышения устойчивости к заболеванию растений, вызываемому Helminthosporium turcicum рас 0, 1 и N, по сравнению с эталонным растением, которое представляет собой растение того же вида, содержащий следующие этапы:11. A method for increasing resistance to a plant disease caused by Helminthosporium turcicum races 0, 1 and N, in comparison with a reference plant, which is a plant of the same species, containing the following steps: (a) введение по меньшей мере в одну клетку растения молекулы нуклеиновой кислоты по п.1, или вектора, или экспрессионной кассеты по п.3, (b) регенерирование растения по меньшей мере из одной клетки, (c) вызывание экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты у растения.(a) introducing into at least one plant cell a nucleic acid molecule according to claim 1, or a vector or expression cassette according to claim 3, (b) regenerating the plant from at least one cell, (c) causing expression of the nucleic acid molecule at the plant. --
EA202090540 2017-08-22 2018-08-22 GENE CONFERING RESISTANCE TO PATHOGENIC FUNGUS EA047146B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17187309.4 2017-08-22
EP17206305.9 2017-12-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA047146B1 true EA047146B1 (en) 2024-06-07

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210071194A1 (en) Gene conferring resistance to fungal pathogen
US20210137040A1 (en) Plant resistant to helminthosporium turcicum
US20180208939A1 (en) Modified plants
CA2996806A1 (en) Diplospory gene
US20230054527A1 (en) Enhanced disease resistance of maize to northern corn leaf blight by a qtl on chromosome 4
US20220251592A1 (en) Cold-tolerant plant
US20230255156A1 (en) Methods for identifying and selecting maize plants with resistance to northern corn leaf blight
CN115216554A (en) Plant pathogen effector and disease resistance gene identification, compositions, and methods of use
EA047146B1 (en) GENE CONFERING RESISTANCE TO PATHOGENIC FUNGUS
EP4108076A1 (en) Enhanced disease resistance of maize to northern corn leaf blight by a qtl on chromosome 4
CN110959043A (en) Method for improving agronomic traits of plants by using BCS1L gene and guide RNA/CAS endonuclease system
US11155825B2 (en) Methods and compositions for generating doubled haploid plants and use of same in breeding
CA3132694A1 (en) Overcoming self-incompatibility in diploid plants for breeding and production of hybrids through modulation of ht
Hidalgo Fine-Mapping and Agronomic Evaluation of a Quantitative Trait Locus Conferring Resistance to Southern Corn Leaf Blight Caused by Cochliobolus heterostrophus
Santa Cruz Hidalgo Fine-Mapping and Agronomic Evaluation of a Quantitative Trait Locus conferring Resistance to Southern Corn Leaf Blight caused by Cochliobolus heterostrophus.
EA045492B1 (en) NUCLEAR-ENODED MALE STERILITY AS A RESULT OF CYTOCHR P450 OXIDASE MUTATION