ES2325101T3 - Procedimiento para la conversion de germoplasma. - Google Patents

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ES2325101T3 ES99930297T ES99930297T ES2325101T3 ES 2325101 T3 ES2325101 T3 ES 2325101T3 ES 99930297 T ES99930297 T ES 99930297T ES 99930297 T ES99930297 T ES 99930297T ES 2325101 T3 ES2325101 T3 ES 2325101T3
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Tzao Fen Huang
James Jarvis Reysack
Alan Francis Hawkins
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Abstract

Un método de producción de semillas de maíz híbridas resistentes a glifosato, comprendiendo dicho método: (i) aplicar glifosato a una población de donantes parentales masculinos resistentes a herbicida que comprenden el alelo dominante de resistencia a glifosato (R), en un estadio vegetativo avanzado antes de la floración; (ii) usar dicha población tratada con glifosato de donantes parentales masculinos resistentes a glifosato para fertilizar plantas de maíz femeninas no tratadas; (iii) obtener semillas de maíz a partir de dichas plantas de maíz femeninas fertilizadas.

Description

Procedimiento para la conversión de germoplasma.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para producir semillas de maíz híbridas resistentes a glifosato. Este método generalmente es útil en la producción de híbridos así como en la producción de plantas transgénicas en general.
Antecedentes de la invención
La incorporación de un gen que confiere resistencia a los herbicidas tales como glifosato en plantas es bien conocido, por ejemplo de Gasser et al., Recent adv- Phytochem, New York, Plenum Press 1988 22, p. 45-55. Dichas plantas, en particular las plantas de maíz, están disponibles en el mercado, por ejemplo de DeKalb Genetics. En el caso de la resistencia a glifosato, las plantas incluyen un gen que confiere aproximadamente un suceso de resistencia a glifosato, GA21, que está basado en el gen que codifica una enzima de sitio activo alterada.
Por ejemplo, las plantas diploides pueden ser homocigóticas (denominadas RR donde R es resistencia a glifosato) o heterocigóticas Rr para la resistencia a glifosato, dependiendo de su método de producción y linaje.
Cuando se usan en programas de cultivo de plantas, las plantas heterocigóticas darán como resultado la producción de una proporción significativa de plantas que no poseen el rasgo de resistencia al herbicida. Por ejemplo, cuando se trata de plantas resistentes a glifosato, se debe representar en forma de diagrama tal como:
Rr*Rr> RR + 2 Rr + rr
R = el transgén y r = azigoto salvaje
\vskip1.000000\baselineskip
Donde uno de los parientes no lleva el rasgo de resistencia, más aún, la progenie carecerán del rasgo, es decir
Rr*Rr > rR + rr
Esto significa que las plantas heterocigóticas normalmente no pueden ser usadas como donantes del gen en la producción de semilla comercial para que los agricultores las hagan crecer, debido a que muchas de las semillas podrían carecer del rasgo y no se alcanzarían los niveles deseados de pureza.
Sin embargo, actualmente se preferiría el uso de plantas heterocigóticas al uso de las homocigóticas en la producción de semillas. Esto se debe a que el fenómeno del silenciamiento del gen, en el que los sucesos de transformación se vuelven inestables o dejan de funcionar tras varias generaciones, ocurre más frecuentemente en plantas homocigóticas.
Existe la necesidad de un proceso donde el rendimiento de plantas que demuestran un rasgo deseado, tal como resistencia a herbicida, esté aumentado en programas de cultivo, que incluyen plantas heterocigóticas.
Compendio de la invención
Los solicitantes han encontrado que aplicando un herbicida a un estadio particular del desarrollo de la planta, se puede potenciar el mantenimiento de la resistencia al herbicida en el polen y por ello, en la progenie.
La invención proporciona un método de producción de semillas de maíz híbridas resistentes a glifosato, dicho método comprende:
(i) aplicar glifosato a una población de donantes parentales masculinos resistentes al herbicida que comprende el alelo dominante de resistencia a glifosato (R), en un estado vegetativo avanzado antes de la floración;
(ii) usar dicha población tratada de donantes parentales masculinos resistentes a glifosato para fertilizar plantas de maíz femeninas;
(iii) obtener semillas de maíz a partir de dichas plantas de maíz femeninas fertilizadas.
El documento WO97/23634 describe un método de producción de semillas híbridas resistentes a herbicida. Este método comprende activar una planta de cultivo que es heterozigótica para un transgén hacia la producción de semillas que llevan el transgén al nebulizar plantas que son transformadas con una construcción que comprende un gen de resistencia a fitotoxina con clorsufuron y cruzar estas plantas. De forma alternativa, sólo a uno de los parientes se nebuliza y se retrocruza con el otro pariente no nebulizado. En el documento WO97/23634 se encontró que al nebulizar al pariente hembra se obtienen mejores resultados que al nebulizar al pariente macho.
El método de la invención puede ser aplicado a plantas de maíz, que son resistentes a glifosato. En particular, el método de resistencia al herbicida de las plantas se logra a través de un gen endógeno modificado que produce una planta que no está afectada por la presencia del herbicida.
El herbicida para uso en el método de la invención es glifosato y sales del mismo, como aquellas vendidas como Roundup^{tm} y Touchdown^{tm}. Otros herbicidas que pueden ser usados de esta manera son Acetolactato Sintasa (ALS) e inhibidores (AHAS) (vendidos como Pursuit^{tm} y Sceptre^{tm}), donde el mecanismo de resistencia al herbicida de la planta es la alteración del sitio activo tal como se describe más arriba.
La invención es aplicable cuando las plantas son plantas de maíz.
Lo que constituye un "estado vegetativo avanzado" adecuado puede variar de una planta a otra, dependiendo del desarrollo del polen. Esto puede ser determinado en cada caso usando métodos de ensayo rutinarios. Sin embargo, en general, comprenderá un estado equivalente a V5 o por encima, por ejemplo hasta V16 en maíz. Una descripción de estos estados de crecimiento en el maíz se da por S. W. Ritchie et al., "How a Corn Plant Develops. Rev. Feb. 1982" Special Report (Iowa State University os Science and Technology, Co-operative Extension Service, No. 48) 1982, 21 p:col.ill; cuyo contenido se incorpora en la presente memoria por referencia.
La invención se basa en la desviación estadísticamente significativa de la segregación observada a partir de la segregación esperada que se observa en una serie de experimentos. El alelo de resistencia a glifosato, denominado R, se comporta de una manera dominante. Por ello, las plantas u homocigóticas R (es decir RR) o heterocigóticas R (es decir Rr) serán resistentes a aplicaciones foliares de glifosato. Al empezar por una composición alélica conocida, la segregación observada puede ser comparada estadísticamente con la segregación esperada usando un ensayo Chi-Cuadrado, una herramienta estadística aceptada para comparar la desviación de valores observados a partir de los esperados. Se encontró que, usando este método de análisis, la segregación varía de una manera estadísticamente significativa.
Especialmente, se ha observado que una planta de maíz que es heterozigótica para el suceso de resistencia a Glifosato GA21 se comporta como si fuera RR cuando se usa como polen parental en un cruce con otra planta de maíz y cuando primero se ha nebulizado con glifosato en un estadio vegetativo relativamente avanzado, pero antes de la floración. En cambio, si la planta Rr no se nebuliza con glifosato, o si la nebulización se realiza en un estado vegetativo temprano del crecimiento, la planta se comporta normalmente, y contribuyen ambos pólenes R y r en el cruce.
En el diagrama:
Con glifosato rr* Rr > Rr solo
Sin glifosato, o glifosato temprano rr* Rr > rR + rr
Efectos similares no se ven en gametos femeninos, o en conjuntos de semillas.
Sin limitarse a ninguna teoría o modo de acción, se piensa que el herbicida residual dentro de la planta mata, o inactiva, el polen r durante el desarrollo. Esto es consistente con el modo de acción conocido del herbicida glifosato, que es fácilmente translocado en la planta y que se acumulará en lugares de alta actividad metabólica (sumideros) tales como las borlas y anteras en desarrollo. Hay que mencionar también que GA21 es un método de protección alternativo a la enzima, no un sistema de degradación de herbicida, por lo que GA21 por sí mismo no debería afectar a la distribución y persistencia del herbicida en la planta.
El método de la invención se puede usar de varias formas. En una forma, se puede usar para mejorar la pureza de la producción de semillas endogámicas e híbridas (especialmente cultivos resistentes a herbicidas, al prevenir la producción de polen carente de los genes deseados).
Los estándares normales para la producción de semillas permiten un 2-4% de semillas híbridas fuera de tipo. Sin embargo, si el cultivo contiene un rasgo de resistencia a herbicida, y el rasgo no está presente en los fuera de tipo, morirán cuando el agricultor use el herbicida para el control de las malas hierbas. La muerte de estas plantas puede causar el interés del agricultor y, teóricamente al menos, puede reducir, de alguna forma, el rendimiento (con el alcance de que los fuera de tipo, los que han sobrevivido, puedan tener una colección de grano). Esto se ha vuelto una cuestión significativa en los EE.UU. durante el último par de años.
Una posible fuente de fuera de tipos se da cuando el pariente macho se usa como donante del rasgo en un campo de producción, y (usando glifosato como un ejemplo) contiene tanto genotipos rr como Rr, así como el homozigótico deseado RR. Obviamente, se puede usar glifosato por sí mismo para eliminar rr de las hileras macho, por lo que no son un problema. Pero, debido a que el rasgo es dominante, el herbicida no eliminará las plantas Rr. Sin embargo, usando una nebulización de polen vegetativo tardío tal como se describe más arriba, se eliminará el polen r estos heterocigotos, por lo que se comportará como RR. Por tanto, se evitará una fuente de fuera de tipo susceptibles.
\newpage
Así, en una aspecto adicional, la invención proporciona, en el proceso para la conversión de germoplasma que se da como resultado en la producción de semillas híbridas resistentes a herbicida, un método para reducir el número de fuera de tipo susceptibles a herbicida en la población de híbridos resistentes a herbicida, dicho método comprende aplicar una nebulización a las plantas parentales macho con dicho herbicida en el estadio vegetativo tardío del crecimiento de forma que cualquier heterocigoto entre la población producirá un polen que muestra resistencia a herbicida como el rasgo dominante.
El método de la invención también puede ser usado en el proceso para la conversión de germoplasto que se da como resultado en la producción de plantas transgénicas. Frecuentemente, la resistencia a herbicida se usa como un marcador selectivo para permitir la selección de transformantes de éxito, que incluyen un gen de rasgo deseado. En términos amplios, las plantas se co-transforman con el gen del rasgo deseado así como un gen de resistencia a herbicida. El gen del rasgo y el gen de resistencia a herbicida preferiblemente están unidos, de forma que ambos comparten el mismo destino en el proceso de transformación. La aplicación de los herbicidas a los transformantes eliminará los transformantes sin éxito, que no son resistentes a herbicida, dejando sólo aquellas plantas que incluyen el gen del rasgo deseado.
Usando el método de la invención, la unión, y preferiblemente la unión estrecha, del gen del rasgo deseado al gen de resistencia al herbicida se maximizará la producción de polen que contiene el rasgo de las hileras de plantas macho, incluso si las hileras contienen heterocigotos. Las ventajas asociadas al uso de este polen en programas de cultivo son claras.
Así, en un aspecto adicional, la invención proporciona un proceso para la conversión de germoplasma al transformar una planta de maíz con un transgén deseado, dicho método comprende
(i) transformar células de la planta de maíz con un transgén deseado, dicho método comprende:
\bullet
una construcción que comprende un transgén deseado;
\bullet
un alelo dominante de resistencia a glifosato (R);
(ii) hacer crecer las plantas de maíz a partir de dichas células de la planta de maíz;
(iii) aplicar glifosato a una población de donantes parentales masculinos resistentes a herbicida que comprenden el alelo dominante de resistencia a glifosato (R), en un estado vegetativo avanzado antes de la floración;
(iv) usar dicha población tratada con glifosato de donantes parientes macho resistentes a glifosato para fertilizar plantas de maíz femeninas no tratadas;
(v) obtener semillas de dichas plantas de maíz femeninas fertilizadas.
Adecuadamente, el transgén deseado y el gen de resistencia al herbicida estarán en la misma construcción antes de la transformación, aunque también se pueden usar los procedimientos de co-transformación tal como se conocen en el estado de la técnica.
Este método o proceso para la conversión de germoplasma es particularmente ventajoso ya que proporciona un rasgo deseado en alta pureza a partir del pariente macho.
Los transgenes deseados son bien conocidos en el estado de la técnica. Éstos incluyen genes, que controlan la esterilidad y/o fertilidad, así como genes que causan rasgos de calidad tales como alto contenido en aceite.
En particular, este efecto se puede usar en la tecnología de hibridación. Por ejemplo, usando la resistencia a glifosato como un marcador/parte selectiva de una construcción para un gen de muerte del gametofito masculino (gen S de esterilidad en macho), se pueden crear plantas de estructura RSrs. Si ésta se nebuliza con herbicida en un estadio vegetativo avanzado tal como se describe en la presente memoria, será macho totalmente estéril. Esto se debe a que el gen S esteriliza al polen R, y el glifosato en sí invalida al polen r. Así, esto se puede usar como un pariente hembra estéril en el campo de producción, eliminando así la necesidad del caro despenachado a mano.
En cambio, si la planta crece en ausencia del herbicida, todavía producirá el polen r. Así, los suministros del heterocigoto pueden aumentar al hacerlo crecer en un campo de aumento normal aislado sin glifosato, en cuyo caso estará en una relación 1:1 de semillas RSrs y rsrs.
Los tipos rsrs no deseados, que también serán producidos en este proceso, pueden ser fácilmente separados en la siguiente generación, por ejemplo aplicando el herbicida.
Con el fin de aumentar las semillas parientes de una generación a otra, se nebulizó con glifosato en un estadio temprano del crecimiento, que eliminará las plantas susceptibles, pero no afectará a la fertilidad de los heterocigotos supervivientes.
Si se necesitan plantas como parientes hembra en el campo de producción, se las podría nebulizar tanto antes como después, primero para eliminar las plantas susceptibles, y segundo para imponer la esterilidad masculina en los supervivientes. En dicho sistema, el herbicida puede considerarse que actúa como un "interruptor" en la esterilidad masculina.
Por ello, en un aspecto adicional, la invención proporciona un método o proceso para la conversión de germoplasma, dicho método de producción de plantas de maíz que son machos estériles reversibles, dicho método comprende
(i) transformar una planta de maíz con una construcción que comprende un gen de muerte del gametofito masculino (S) y un gen de resistencia a glifosato (R);
(ii) seleccionar un transformante que es heterozigótico con respecto a dichos genes de estructura RSrs, y
(iii) donde se necesiten plantas macho estériles, aplicar glifosato a las plantas de maíz crecidas a partir de dichos transformantes en un estado vegetativo avanzado antes de la floración con el fin de inutilizar el polen fértil residual de las mismas.
La selección en el estadio (ii) es llevada a cabo de forma adecuada nebulizando herbicida en un estadio temprano del crecimiento, tal como se mencionó más arriba.
En este sistema, puede ser de utilidad si el pariente macho en el campo de producción también lleva resistencia a herbicida similar, para evitar problemas de la derivación de la nebulización en una línea pariente susceptible.
Este proceso permite el mantenimiento/aumento de semillas parientes como un simple campo de aumento en lugar de como un bloque de cruce, que es necesario para sistemas tradicionales de esterilidad de machos, por ejemplo ECM (esterilidad citoplásmica de machos).
Para algunos cultivos como trigo, es altamente deseable ser capaz de plantar el macho con la hembra, en lugar de tener los parientes en hileras separadas (el movimiento de polen de una planta a otra es un problema para el trigo híbrido). Con el fin de conseguir esto, la línea parental hembra lleva de forma adecuada una resistencia dominante adicional y diferente al herbicida (por ejemplo Liberty), mientras que el macho sólo lleva una, tal como la resistencia a glifosato. Ambas nebulizaciones, temprana y tardía, del herbicida común, en particular glifosato, pueden llevarse a cabo como antes, con el fin de producir hembras que son estériles en el género macho y para producir polen, que incluye resistencia dominante a glifosato. Posteriormente, la aplicación del herbicida adicional, tal como Liberty, tras la floración mataría las plantas macho.
En una realización particular de la invención, los rasgos como alto contenido en aceite, que se expresan en el grano, pueden ser parcialmente cambiados por glifosato. Para este propósito, la resistencia a glifosato es usada como un marcador/parte selectiva de la construcción/fuertemente unida al rasgo de calidad, y el rasgo de calidad está proporcionado por el polinizador (que está en lo alto del sistema de cruce de alto contenido en aceite). Luego, un polinizador heterozigótico puede o proporcionar polen con rasgo puro, o una mezcla 1:1 de polen con y sin rasgo, dependiendo de si ha sido nebulizado con glifosato en el tiempo apropiado.
Una aplicación adicional del método de la invención es evitar el silenciamiento del gen por transgenes.
Un problema principal para la conversión de germoplasma por tecnología de transformación es que muchos sucesos de transformación se vuelven inestables, tienen efectos secundarios adversos en la planta hospedadora, o paran de funcionar varias generaciones por debajo del rastreo de la planta transformante principal. Esto necesita la producción de muchos sucesos y rastreo empírico para encontrar unos que sean estables y que se puedan usar: esto es largo, costoso, y, actualmente, probablemente la etapa limitante de la tecnología.
Se ha observado que los problemas aparecen más frecuentemente cuando las plantas se crean siendo homocigóticas para el rasgo introducido (TT). Normalmente, es necesario tener dichas plantas, con el fin de crear un pariente, que administrará el rasgo en la producción híbrida.
Usando el método de la invención, se puede evitar la conversión del germoplasma por la producción de plantas homocigóticas. Usando la resistencia a glifosato como un marcador selectivo, sólo es necesario producir y mantener una línea parental homozigótica RTrt (siempre que esta línea sea usada como macho en un cruce híbrido). Tal como se mencionó más arriba, el uso de glifosato, nebulizado selectivamente sobre el pariente macho en el campo de producción, hará su función como el homozigótico RTRT, aunque se evitan los problemas asociados a los homocigotos normales en términos de silenciamiento génico.
Así, en un aspecto adicional, la invención proporciona un método o proceso de conversión del germoplasma por producción de una planta transgénica que demuestra un rasgo deseado, dicho método comprende cruzar una planta hembra que carece del rasgo deseado, con el polen obtenido de una planta macho que es heterozigótica para dicho rasgo deseado y también para una resistencia a herbicida, y aplicar herbicida a la progenie en un estadio avanzado del crecimiento vegetativo con el fin de asegurar que el rasgo y la resistencia al herbicida son dominantes en el polen.
De esta manera, la progenie del cruce segregará Rr o rr. El rr puede ser separado en la generación siguiente aplicando el herbicida, dejando así sólo las plantas Rr. Tras tratar con herbicida de una manera que mata selectivamente el germinado r, se pueden usar aquellas plantas como machos en otro cruce con la hembra carente del rasgo, produciendo el siguiente ciclo de progenie Rr y rr.
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Descripción detallada de la invención
Los siguientes ejemplos ilustran la invención.
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Ejemplo 1 Confirmación de Heterogocidad y Establecimiento de Clases de Tratamiento con Glifosato
La progenie de un cruce entre una planta homozigótica resistente (RR) y una planta homozigótica susceptible (rr) se plantaron en el Garst Research Center cerca de Slater, IA, y en el Hawai Research Center cerca de Kunia, HI. Se esperaba que ninguna de las progenies pudieran segregar la resistencia a las aplicaciones foliares de glifosato. Para ensayar esto, la progenie que crece en el sitio de ensayo de IA se nebulizó con glifosato a un ritmo de 1,81 Kilogramos (64 onzas) por 4,05 m^{2} (1 acre) durante los estadios de crecimiento V5 y V6 (26 días tras el transplante). Al mismo tiempo y ritmo, se nebulizaron varias plantas en una hilera de plantas susceptibles conocidas. Todas las parcelas nebulizadas se examinaron para la mortalidad de las plantas 7 días después de la nebulización. Tal como se esperaba, todas las plantas susceptibles control murieron mientras que las plantas resistentes heterocigóticas putativas estaban vivas (Tabla 1).
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TABLA 1 Frecuencias observadas y esperadas entre plantas resistentes heterocigóticas tratadas con glifosato durante el Experimento 1
1
Una segunda aplicación de 0,91 kilogramos por 4,05 m^{2} (1 acre) se aplicó a las plantas resistentes heterocigóticas en el estadio de crecimiento V7 a V8 (9 días después). Estas plantas comprendían la clase "Nebulizada" en experimentos posteriores. En HI, ninguna de las plantas se nebulizó con glifosato y estas plantas comprendían la clase "No nebulizada" en experimentos posteriores. En ambas localizaciones, se hicieron cruces entre las plantas resistentes heterocigóticas y las plantas susceptibles homocigóticas.
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Ejemplo 2 Evaluación de la Progenie de Clases nebulizadas y no nebulizadas
La progenie de los cruces de cada clase se plantó en la localización de HI. Todas las plantas de la progenie de cada clase se nebulizaron con glifosato a un ritmo de 1,81 Kilogramos (64 onzas) por 4,05 m^{2} (1 acre) durante los estadios de crecimiento V3 a V4. Tres días tras la aplicación, se hicieron las cuentas de las plantas resistentes y susceptibles para cada clase. La segregación esperada, 1:1 resistente a susceptible, se comparó con la segregación observada para cada clase (Tabla 2). La segregación entre la progenie de la clase No nebulizada no difería significativamente de la segregación esperada (Chi-Cuadrado = 2,12, d.f. = 1, Prob > 0,1). Sin embargo, la segregación entre la progenie de la clase Nebulizada difería significativamente de la segregación esperada (Chi-Cuadrado = 669,34, d.f. = 1, Prob < 0,01).
TABLA 2 Frecuencias observadas y esperadas entre las clases nebulizadas y no nebulizadas durante el Ejemplo 2
2
La ausencia de progenie susceptible entre la clase nebulizada proporciona clara evidencia de que al tratar plantas heterocigóticas resistentes con altas dosis de glifosato en los estadios del crecimiento de la planta V5 y posteriores impone una selección que favorece la producción exclusiva de polen resistente.

Claims (12)

1. Un método de producción de semillas de maíz híbridas resistentes a glifosato, comprendiendo dicho método:
(i) aplicar glifosato a una población de donantes parentales masculinos resistentes a herbicida que comprenden el alelo dominante de resistencia a glifosato (R), en un estadio vegetativo avanzado antes de la floración;
(ii) usar dicha población tratada con glifosato de donantes parentales masculinos resistentes a glifosato para fertilizar plantas de maíz femeninas no tratadas;
(iii) obtener semillas de maíz a partir de dichas plantas de maíz femeninas fertilizadas.
2. Un método según la reivindicación 1, donde las plantas de maíz femeninas no tratadas son homocigóticas (rr) sensibles a glifosato, que proporcionan semillas de maíz heterocigóticas (Rr) para dicho alelo de resistencia a glifosato.
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, donde en la etapa (i), el glifosato es aplicado en el estadio V5 del crecimiento o más tarde.
4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde las plantas parentales de maíz macho contienen además un transgén deseado.
5. Un método según la reivindicación 4, donde el transgén adicional es un gen, que codifica un rasgo de calidad, que es liberado por un polinizador.
6. Un método según la reivindicación 5, donde el rasgo de calidad comprende un sistema de alto contenido en aceite.
7. Un método según la reivindicación 4, donde el transgén es un gen de control de la fertilidad/esterilidad.
8. Un método según la reivindicación 7, donde dicho gen de control de la fertilidad/esterilidad es un gen de esterilidad masculina.
9. Un método o proceso de conversión de germoplasma por producción de plantas de maíz que son machos estériles reversibles, comprendiendo dicho método:
(i) transformar una planta de maíz con una construcción que comprende un gen de muerte del gametofito masculino (S) y un gen de resistencia a glifosato (R);
(ii) seleccionar un transformante que es heterozigótico con respecto a dichos genes de estructura RSrs, y
(iii) cuando se necesiten machos estériles, aplicar glifosato a las plantas de maíz que crecen a partir de dichos transformantes en un estadio vegetativo avanzado antes de la floración con el fin de invalidar el polen fértil residual de las mismas.
10. Un método según la reivindicación 9, donde la selección en la etapa (ii) es llevada a cabo aplicando glifosato en un estadio temprano del crecimiento.
11. Un método o proceso de conversión de germoplasma por transformación de un planta de maíz con un transgén deseado, comprendiendo dicho método:
(i) transformar células de planta a partir de maíz con un transgén deseado, comprendiendo dicho método:
\bullet
una construcción que comprende un transgén deseado;
\bullet
un alelo dominante de resistencia a glifosato (R) tal como se define en la reivindicación 1;
(ii) hacer crecer plantas de maíz a partir de dichas células de planta de maíz transformadas;
(iii) aplicar glifosato a una población de donantes parentales masculinos resistentes a herbicida que comprenden el alelo dominante de resistencia a glifosato (R), en un estadio vegetativo avanzado antes de la floración;
(iv) usar dicha población tratada con glifosato de donantes parentales masculinos resistentes a glifosato para fertilizar plantas de maíz femeninas no tratadas.;
(v) obtener semillas a partir de dichas plantas de maíz femeninas fertilizadas.
12. Un método según la reivindicación 11, donde el maíz parental femenino carece del transgén deseado.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69837916T2 (de) * 1997-04-03 2008-02-28 DeKalb Genetics Corp., DeKalb Verwendung von glyphosat-resistente maislinien
US20020111272A1 (en) * 2000-12-07 2002-08-15 D&Pl Technology Holding Corp. Glyphosate-induced male sterility in dicots
DE10333712A1 (de) * 2003-07-23 2005-03-03 Carl Zeiss Verfahren zum fehlerreduzierten Abbilden eines Objekts
US20070199095A1 (en) 2005-10-13 2007-08-23 Edwards Allen Methods for producing hybrid seed
US10488860B1 (en) 2006-02-21 2019-11-26 Automodality, Inc. Geocoding data for an automated vehicle
CN101437843B (zh) * 2006-01-23 2013-08-07 密歇根州立大学评议会 抗草甘膦植物的育种方法及组合物
ES2302627B2 (es) * 2006-10-03 2009-07-09 Universidad Politecnica De Valencia Metodo de evaluacion de la eficacia de genes de tolerancia a estres abiotico en plantas transgenicas.
AU2008305568B2 (en) 2007-09-27 2013-11-21 Corteva Agriscience Llc Engineered zinc finger proteins targeting 5-enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase genes
WO2009085982A1 (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Monsanto Technology Llc Method to enhance yield and purity of hybrid crops
AR071237A1 (es) * 2008-05-02 2010-06-02 Pioneer Hi Bred Int Seleccion quimica de gametos resistentes a glifosato de plantas a campo
PE20141518A1 (es) 2011-07-01 2014-11-17 Monsanto Technology Llc Metodos y composiciones para la regulacion selectiva de la expresion de proteinas
US11947354B2 (en) * 2016-06-07 2024-04-02 FarmX Inc. Geocoding data for an automated vehicle
WO2018009632A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Mutated rubisco activase

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443971A (en) 1979-10-16 1984-04-24 Cornell Research Foundation, Inc. Herbicide-tolerant plants
US4535060A (en) * 1983-01-05 1985-08-13 Calgene, Inc. Inhibition resistant 5-enolpyruvyl-3-phosphoshikimate synthetase, production and use
US5094945A (en) * 1983-01-05 1992-03-10 Calgene, Inc. Inhibition resistant 5-enolpyruvyl-3-phosphoshikimate synthase, production and use
US4517763A (en) 1983-05-11 1985-05-21 University Of Guelph Hybridization process utilizing a combination of cytoplasmic male sterility and herbicide tolerance
US5331107A (en) 1984-03-06 1994-07-19 Mgi Pharma, Inc. Herbicide resistance in plants
US4940835A (en) * 1985-10-29 1990-07-10 Monsanto Company Glyphosate-resistant plants
AU590597B2 (en) * 1985-08-07 1989-11-09 Monsanto Technology Llc Glyphosate-resistant plants
US4735649A (en) * 1985-09-25 1988-04-05 Monsanto Company Gametocides
US4658084A (en) 1985-11-14 1987-04-14 University Of Guelph Hybridization using cytoplasmic male sterility and herbicide tolerance from nuclear genes
GB8810120D0 (en) * 1988-04-28 1988-06-02 Plant Genetic Systems Nv Transgenic nuclear male sterile plants
US5633435A (en) * 1990-08-31 1997-05-27 Monsanto Company Glyphosate-tolerant 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthases
AU1214397A (en) 1995-12-21 1997-07-17 New Zealand Institute For Crop & Food Research Limited Production of true-breeding transgenics seeds from plants heterozygous for transgene insertions
US5777196A (en) * 1997-02-05 1998-07-07 Dekalb Genetics Corporation Inbred corn plant 01CSI6 and seeds thereof
US6040497A (en) * 1997-04-03 2000-03-21 Dekalb Genetics Corporation Glyphosate resistant maize lines

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DE69940810D1 (es) 2009-06-10
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US6750377B1 (en) 2004-06-15
WO1999066034A1 (en) 1999-12-23

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