MX2008006975A - Plantas que tienen caracteristicas de crecimiento mejoradas y metodos para formar las mismas - Google Patents
Plantas que tienen caracteristicas de crecimiento mejoradas y metodos para formar las mismasInfo
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Abstract
La presente invención se refiere generalmente al campo de biología molecular y se refiere a un método para mejorar las características de crecimiento de varias plantas modulando la expresión en una planta de unácido nucleico que codifica un GRP (proteína Relacionada con Crecimiento). La presente invención también se refiere a plantas que tienen expresión modulada de unácido nucleico que codifica una GRP, dichas plantas tienen características de crecimiento mejoradas en relación con las plantas tipo silvestre correspondiente su otras plantas de control. La invención también provee construccionesútiles en los métodos de la invención. GRP también puede ser una de los siguientes:factores de transcripción de Regulador de Rendimiento de Semillas (SYR), FG-GAP1 CYF9OB, CDC27, AT-hook, factores de transcripción de DOF e Inhibidores de Cinasa Dependiente de Ciclina (CKI).
Description
>PLANTAS QUE TIENEN CARACTERÍSTICAS DE CRECIMIENTO MEJORADAS Y MÉTODOS PARA FORMAR LAS MISMAS
La presente invención se refiere generalmente al campo de biología molecular y se refiere a un método para mejorar varias características de crecimiento de plantas modulando la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una GRP (Proteína Relacionada con el Crecimiento, GRP, por sus siglas en inglés) . La presente invención también se refiere a plantas que tienen expresión modulada de un ácido nucleico que codifica un GRP, cuyas plantas tienen características de crecimiento mejoradas en relación a las plantas del tipo silvestre correspondientes y otras plantas de control. La invención también provee construcciones útiles en los métodos de la invención. Dada la población mundial siempre creciente, y el área de disminución de tierra disponible para agricultura, permanece una meta principal de investigación para mejorar la eficiencia de agricultura e incrementa la diversidad de plantas en horticultura. Los medios convencionales para mejoras de cultivos y hortícolas usan técnicas de reproducción selectivos para identificar plantas que tienen características convenientes. Sin embargo, dichas técnicas de reproducción selectiva tienen varios inconvenientes, a saber, estas técnicas normalmente son de mano de obra intensiva y dan como resultado
plantas que con frecuencia contienen complementos genéticos heterogéneos que no siempre dan como resultado que pase un rasgo conveniente de las plantas madre. Los avances en biología molecular han permitido que la humanidad manipule el plasma germinal de animales y plantas. La ingeniería genética de plantas abarca el aislamiento y manipulación de material genético (normalmente en forma de ADN o ARN) y la introducción subsiguiente del material genético en una planta. Dicha tecnología ha conducido al desarrollo de plantas que tienen varios rasgos económicos, agronómicos u hortícolas mejorados Los rasgos de interés económico particular son características de crecimiento tal como alto rendimiento. El rendimiento normalmente se define como el producto mensurable de valor económico de un cultivo. Esto puede definirse en términos de cantidad y/o calidad. El rendimiento depende directamente en varios factores, por ejemplo, el numero y tamaño de los órganos, arquitectura de plantas (por ejemplo, el número de ramas) , producción de semillas y más. El desarrollo de raíces, absorción de nutrientes y tolerancia a la tensión también pueden ser factores importantes para determinar el rendimiento. El rendimiento de semillas es un rasgo particularmente importante, dado que las semillas de muchas plantas son importantes para nutrición de seres humanos y animales. Los cultivos tales como, maíz, arroz, trigo, cañóla y soya cuentan para más de la mitad de la absorción calórica
humana, mientras que a través del consumo directo de las propias semillas o a través del consumo de productos de carne surgidos en semillas procesadas. Esto también puede ser una fuente de azúcares, aceites y muchas clases de metabolitos usados en procesos industriales. Las semillas contienen un embrión (la fuente de nuevos brotes y raices)) y un endoesperma (la fuente de nutrientes para crecimiento de embriones durante la germinación y durante el desarrollo temprano de semillas). El desarrollo de una semilla implica muchos genes, y requiere la transferencia de metabolitos de raices, hojas y tallos en la semilla de crecimiento. El endoesperma, en articular, asimila los precursores metabólicos de carbohidratos, aceites y proteínas y los sintetiza en macromoléculas de almacenamiento para llenar el grano. Otra característica importante para muchos cultivos es vigor temprano. La mejora del vigor temprano es un objetivo importante de programas de reproducción de arroz moderno en cultivos de arroz temperado y tropical. Las raíces largas son importantes para el anclaje de suelo apropiado en arroz sembrado en agua. Cuando el arroz se corta directamente en campos inundados, y en donde las plantas deben emerger rápidamente a través de agua, los brotes más largos se asocian con vigor. En donde se practica la siembra por perforación, los mesocotilos y coleptilos más largos son importantes para el surgimiento de semillas buenas. El vigor temprano también puede dar como
resultado la buena forma debido a lo mismos, por ejemplo, las plantas se adaptan mejor a su ambiente (es decir, son más capaces de soportar varios factores de tensión abiótica o biótica) . Las plantas que tienen vigor temprano también muestran mejor establecimiento del cultivo (con el crecimiento de cultivo en una forma más uniforme, es decir, con la mayoría de las plantas que alcanzan las diferente etapas de desarrollo sustancialmente al mismo tiempo) y muestran mejor crecimiento y con frecuencia mejor rendimiento. Un rasgo más importante es la tolerancia de tensión abiótica mejorada. La tensión abiótica es una causa principal de la pérdida de cultivo mundial, reduciendo rendimientos promedio' para la mayoría de las plantas de cultivo principales por más de 50% (Wang y otros, Planta (2003) 218: 1-14). Las tensiones abióticas pueden ocasionarse por sequía, salinidad, extremos de temperatura, toxicidad química y tensión oxidativa. La capacidad de mejorar la tolerancia de plantas a tensión abiótica podrá ser una ventaja económica mayor de granjeros mundialmente y podría permitir el cultivo de cosechas durante condiciones adversas y en territorios en donde el cultivo de cosechas no es posible de alguna manera. El rendimiento de cultivos por lo trato puede incrementarse optimizando uno de los factores mencionados antes. Dependiendo del uso final, la modificación de ciertos rasgos de rendimiento pueden favorecerse sobre otros. Por
ejemplo para las aplicaciones tales como forraje o producción de madera, o recursos de biocombustibles , un incremento en las partes de las hojas de una planta puede ser conveniente y para las aplicaciones tales como harina, almidón o producción de aceite, un incremento en los parámetros de semillas pueden ser particularmente convenientes. Aun entre los parámetros de semillas, algunos pueden favorecerse entre otros, dependiendo de la aplicación. Varios mecanismos pueden contribuir al rendimiento de semillas creciente, siempre que esté en forma de tamaño de semillas incrementado o número de semillas incrementado . Un enfoque para incrementar el rendimiento (semillas) en plantas puede ser a través de la modificación de los mecanismos de crecimiento inherentes de una planta. Uno de dichos mecanismos es el ciclo celular. Ahora se ha encontrado que se pueden mejorar varias características de crecimiento en plantas modulando la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una GRP (Proteína relacionada con el Crecimiento) en una planta. La GRP puede ser uno de los siguientes: Regulador de Rendimiento de Semillas (SYR, por sus siglas en inglés), FG-GAP, CYP90B, CDC27, factores de transcripción de AT-hook, factores de transcripción de DOF e Inhibidores Dependientes de Cinasa Ciclina (CKI, por sus siglas en inglés).
ANTECEDENTES Regulador de Rendimiento de Semillas (SYR, por sus siglas en inglés) Existe una necesidad continua de encontrar nuevos genes de mejora de rendimiento de semillas y se han usado varios enfoques, por ejemplo, a través de la manipulación de niveles de hormonas de plantas (WO 03/050287), mediante la manipulación del ciclo celular (WO 2005/061702), mediante la manipulación de genes implicados en respuesta de tensión de sales (WO 2004/058980) entre otras estrategias. SYR es una nueva proteina que no ha sido caracterizada hasta ahora. SYR muestra alguna homología (identidad de secuencia de alrededor del 48% a nivel de ADN, alrededor de 45%, a nivel de proteína) a una proteína de Arabidopsis nombrada ARGOS (Hu y otros, Plant Cell 15, 1951-1961, 2003; EUA 2005/0108793) . Hu y otros postularon que ARGOS es una proteína de función única y se codifica por un solo gen. Los fenotipos principales de sobre-expresión de ARGOS en Arabidopsis son biomasa de hojas incrementada y floración retardada. FG-GAP Las proteínas de FG-GAP son proteínas de transmembrana putativas. Se caracterizan por la presencia de uno o más dominios de FG-GAP (Número de acceso de Pfam PF01839) y
por presencia de un péptido de señal N-terminal y un dominio de transmembrana en la mitad C-terminal de la proteina. Una de dichas proteínas, DEXl, se aisló de Arabidopsis y se reportó que juega un papel durante el desarrollo de polen ( Paxson-So ders y otros, Plant Physiol. 127, 1739-1749, 2001) . Las plantas mutantes de Dexl se muestran defectuosas en la formación de patrón de pared de polen. El gen de DEXl codifica una proteína de 896 aminoácidos, que se predice que localiza la membrana de plasma, con residuos 1 a 860 estando localizados fuera de la célula, lo residuos 880 a 895 en el lado citoplásmico de la membrana, y 861 aminoácidos a 879 que representan un dominio de expansión de membranas potencial. Doce sitios de N-glicosilación potencial están presentes en DEXl. Por lo trot, la proteína tiene el potencial para ser altamente modificados e interactúan con varios componentes de la pared celular. DEXl muestra la similitud de secuencia mayor a una proteína similar a hemolisina de V. cholerae, mientras que un segmento de aproximadamente 200 aminoácidos de DEXl (439-643 aminoácidos) también muestra similitud limitada al dominio de unión de calcio de alfa-integrinas . En esta región por lo menos hay dos grupos de ligandos de unión de calculo putativas que también están presentes en una proteína de calmodulina de Arabidopsis (AC009853) . Por lo tanto, aparece que DEXl puede ser una proteína de unión de calcio. DEX-1 aparece como una proteína
de planta única; los homólogos no están presentes en bacterias, hongos o animales. Las alteraciones observadas en plantas dexl, asi como la estructura prevista de dEXl, hacen surgir varias posibilidades para el papel de la proteina en formación de pared de polen ( Paxson-Sowders y otros, 2001): (a) DEXl podría ser una proteína de enlace Puede asociarse con la membrana de microesporas y participar en la unión de una primexina o esporopolenina a la membrana de plasma. La ausencia de la proteína de la superficie de microesporas podría dar como resultado alteraciones estructurales en primexina. Numerosos sitios de n-glicosilación potencial concuerdan con la unión de DEXl a la pared callosa, la intina, o ambas . (b) DEXl puede ser un componente de la matriz de primexina y juega un papel en la polimerización inicial de primexina. Los cambios en concentraciones de iones de Ca+2 parecen ser importantes para la síntesis de pared de polen; la beta-glucano sintasa se activa por concentraciones micromolares de Ca+2 durante la formación de paredes callosas. (c) DEXl podría ser parte de ER en bruto puede implicarse en el proceso y/o transporte de precursores de primexina a la membrana. La apariencia retardada y alteraciones generales en primexina concuerdan con una ausencia general de precursores de primexina. La matriz de primexina está compuesta
inicialmente de polisacáridos , proteínas, y celulosa, seguido por la incorporación de materiales más resistentes. Por lo tanto, DEX1 puede participar en la formación o transporte de cualquier número de diferentes componentes.
CYP90B Los Brassinoesteriodes (BR) son una clase de hormonas de plantas que son importantes para promover el crecimiento, división y desarrollo de plantas. El término BR se refiere colectivamente a más de cuarenta derivados de esterol poli-hidroxilazos , con similitud estructural a hormonas de esferoides de animales. Entre estos, se ha mostrado que la brassinolida es el más biológicamente activo (para revisión, Clouse (2002) Brassinoesteroids . The Arabidopsis Book: 1-23). La ruta biosintética de BR se ha probado usando análisis bioquímicos y mutacionales . BR se sintetizan vía por lo menos dos rutas bioquímicas ramificadas partiendo del mismo productor inicial, campesterol (Fujioka y otros (12997) Physiol Plant 100:710-715) . Se ha encontrado que los genes de biosíntesis de BR descubiertos codifican principalmente mono-oxigenasas de citocroma P450 (CYP, por sus siglas en inglés) (Bishop and Yolota (2001) Plant Cell Physiol 42:114-120). La superfamilia de CYP de enzimas cataliza la oxidación de muchos químicos, y en el caso presente más específicamente cataliza las reacciones oxidativas sensibles en la biosíntesis de BR. No de
los pasos importantes identificados consiste de la hidroxilación de la cadena lateral de esteroides de intermediarios de BR campestanol y 6-oxocampestanol para formar 6-desoxocataesterona y cataesterona respectivamente. Estos dos pasos oxidativos paralelos también se llaman colectivamente el paso de alfa-hidroxilación C-22 de esteroides temprano (Choe y otros (1998) Plant Cell 10: 231-243). En Arabidopsis, una enzima de CYP especifica, CYp90Bl o DWF4, realiza este paso (para la referencia general en nomenclatura de CYP de plantas, Nelson y otros (2004) Plant Phys 135: 756:772). Las plantas mutantes de Arabidopsis que carecen de actividad de alfa-hidroxilasa 22 esteroidal debido a la inserción de una T-ADN en el sitio de DWF4, usando el promotor 35S de virus de mosaico de coliflor (Choe y otros (2001) Plant J 26(6): 573-582). La caracterización fenotipica de las plantas mostró la longitud de hipocotilo, altura de plantas en madurez, número total de ramas y número total de semillas se incrementaron en los transgénicos comparado con las plantas de control. Choe y otros encontraron que la producción de semillas incrementada se debió a un número mayor de semillas por planta, el incremento de tamaño de semillas estando dentro de la escala de desviación normal. Estos experimentos además se describieron en WO 00/47715. La Patente de E.U.A. 6,545,200 se refiere a fragmentos de ácidos nucleicos aislados codificando genes
biosintéticos de esterol y más específicamente reivindica una secuencia de nucleotidos que codifican un polipéptido que tienen actividad de isomerasa de esteron C-8,7. Se describen las secuencias de nucleotidos parciales que codifican DWF4. US 2004/0060079 se refiere a un método para producir una planta monocotiledónea modificada que tiene una característica deseada. Se provee un ejemplo en el cual la secuencia de nucleotidos que codifica dWF4 de arroz 8denominado como OsDWF4 o CYP90B2) se coloca bajo el control de un promotor constitutiva, el promotor de actina de arroz. Catorce de las treinta y seis plantas de arroz transgénicas que expresan la construcción quimérica muestra un número incrementado de granos por espigas comparado con plantas de control no transformadas. De acuerdo con los inventores, el rendimiento se incrementa en los transgénicos comparado con los tipos silvestres debido a un incremento en el número total de semillas, dado que no se encuentran diferencias importantes en el "peso de 10 granos". CDC27 Dependiendo del uso final, la modificación de ciertos rasgos de rendimiento pueden favorecerse sobre otros. Por ejemplo, para aplicaciones tales como forraje o producción de madera, o recurso de bio-combustible, un incremento en las partes de las hojas de una planta puede ser conveniente y para aplicaciones tales como producción de harina, almidón o aceite, un incremento en los parámetros de semillas puede ser
particularmente conveniente. Aún dentro de los parámetros de semillas, algunos pueden favorecerse sobe otros, dependiendo de la aplicación. Varios mecanismos pueden contribuir al rendimiento de semillas creciente, ya sea que tenga la forma de tamaño de semillas incrementado o número de semillas incrementado. Uno de dichos mecanismos es el ciclo celular. La progresión a través del ciclo celular es fundamental para le crecimiento del desarrollo de todos los organismos multicelulares y es crucial para la proliferación celular. Los componentes principales del ciclo celular se conservan altamente en levaduras, mamíferos y plantas. El ciclo celular normalmente se divide en las siguientes fases secuenciales : G0-G1-S-G2-M. La replicación o síntesis de ADN generalmente toma lugar durante la fase S ("S" es para la síntesis de ADN) y segregación mitótica de los cromosomas ocurre durante la fase S ("S" es para la síntesis de ADN) y la segregación mitótica de los cromosomas ocurre durante la fase M ( (la "M" es para mitosis) , con las fases de espacios de intervención, Gl (durante el cual las células crecen antes de la replicación de ADN) y G2 (un periodo después de la replicación de ADN durante el cual la célula se prepara para la división) . La división celular se completa después de la citocinesis, el último paso de la fase M. Las células que han salido del ciclo celular y que se han vuelto inactivas son tales que están en la fase G0. Las células en esta fase pueden estimularse para tener
dicho ciclo celular en la fase Gl . La "G" en Gl, G2 y GO es para dicho "espacio" . El término del proceso del ciclo celular permite que cada célula hija durante la división celular recibe una opina completa del genoma parenteral. La división celular se controla por dos vientos de ciclos de células principales, a saber el inicio de la síntesis de ADN e inicio de mitosis. Cada transición a cada uno de estos eventos clave se controla por un punto de revisión representado por complejos de proteína específicos (implicados en la replicación división de ADN) . La expresión de genes necesaria para la síntesis de ADN en el límite de Gl/S se regula por la familia de E2F de factores de transcipción en mamíferos y células de plantas (La Thangue, 1994; Muller y otros, 2001; De Veylder y otros, 2002). La entrada en el ciclo celular se regula/acciona por un complejo de E2F/Rb que integra las señales y permite la activación de transcripción de genes de ciclo celular. La transición entre diferentes fases del ciclo celular, y por o trot la progresión a través del ciclo celular, se impulsa por la formación y activación de diferentes proteína cinasas de serina/treonina heterodimérica , denominados generalmente como cinasas dependientes de ciclina (CDK) . Un pre-requisito para la actividad de estas cinasas es la asociación física con una ciclina específica, el control de tiempo de activación dependiendo en gran parte de la expresión de ciclina. La unión de ciclina induce los cambios conformacionales en el
lóbulo N-terminal de CDK de asociación y contribuye a la localización y especificidad del sustrato del complejo. Los CK monoméricos se activan cuando se asocian con ciclinas y por lo tanto tienen una actividad de cinasa . Los niveles de proteina de ciclina fluctúan en el ciclo celular y por lo trot representan un factor principal para determinar el control de tiempo de la activación de CK. La activación periódica de estos complejos que contienen ciclinas y CDK durante el ciclo celular media la regulación temporal de las transiciones del ciclo celular (puntos de revisión) . Los mecanismos existen para asegurarse que ocurre la replicación de ADN solo una vez durante el ciclo celular. Por ejemplo, las proteínas CDC16, CC23 y CDC27, son parte de un complejo de peso molecular alto conocido como el complejo promotor de anafase (APC; por sus siglas en inglés) , o ciclosoma, (véase Romanowski y Madine, Trenes in Cell Biology 6, 184-188, 1996, y arin and Nurse, Cell 85, 785-787 (1996). El complejo en levaduras está compuesto por lo menos de ocho proteínas, las proteínas CDC16, CDC23, y CDC27 que contienen TRP- (repeticiones de tetratricopéptido) , y cinco otras sub-unidades nombradas APC1, APC2, APC4, APC5 y APC7 (Peters y otros, 1996, Science 274, 1199-1201) . AOC se dirige a sus sustitos para degradación proteolítica catalizando la unión de moléculas de ubiquitina a estos sustratos. La proteólisis que depende de APC se requiere para la separación de cromatidos
hermanos en la transición de mata a anafase y para la salida final de mitosis. Entre los sustratos de APC están la proteína de inhibidor de anafase Pdslp y las ciclinas mitóticas tales como ciclina B, respectivamente (Ciosk y otros, 1998, Cell 93, 1067-1076; Cohen-Fix y otros, 1996, Genes Dev 10, 3081-3093; Sudakin y otros, 1995, Mol Biol Cell 6, 185-198; Jorgensen y otros 1998, Mol Cell Biol 18, 468-476; Tonsley and Ruderman 1998, Trenes Cell Biol 8, 238-244) . Para volverse activa como una ubiquitina-ligasa, por lo menos CDC16, CDC23 y CDC27 necesitan forsforilarse en la fase M (Ollendorf and Donoghue 1997, J Biol Chem 272, 32011-32018) . APC activado persiste a través de Gl del ciclo celular subsiguiente para evitar la aparición prematura de ciclinas de tipo B, lo que podría dar como resultado una entrada no controlada en la fase S (Irniger and Nasmyth 1997, J. Cell Sci 110, 1523-1531) . Se ha demostrado en la levadura que las mutaciones en cualquiera de por lo menos dos de los componentes de APC, CDC16 y CDC27, puede dar como resultado la sobre-replicación sin pasajes que intervienen a través de fases M (Heichman and Roberts 1996, Cell 85, 39-48) . Este proceso de replicación de ADN nuclear sin mitosis subsiguiente y división celular se llama endoreduplicación de ADN, y conduce a tamaño de células incrementado. CDC16, CDC23 y CDC27 todos son repeticiones de tetratrico péptidos (TPR; 34 aminoácidos de largo) que contienen proteínas. Una secuencia consensual mínima sugerida del motivo
de TPR es la siguiente: X3-W-X2-L-G-X2-Y-X8-A-X3-F-X2-A-X4-P-X2, en donde X es cualquier aminoácido (Lamb y otros, 1994, EMBO J 13, 4321-4328). Los residuos consensúales pueden exhibir degeneración importante y poca o ninguna homología está presente en los residuos no consensúales. La hidrofobicidad tamaño de los residuos consensúales, en lugar de su identidad, parece ser de importancia. Los motivos de TPR están presentes en una amplia variedad de proteínas funcionales en levadura y eucariontes superiores en mitosis (incluyendo los componentes de proteínas de APC CDC16, CDC23 y CDC27), transcripción, división, importe de proteínas y neurogenesis (Goebl and Yanagida 1991, Trenes Biochem Sci 16, 173-177) . TPR forma una estructura a-helicoidal; las repeticiones aleatorias se organizan en una estructura superhelicoidal idealmente adecuada como interfases para reconocimiento de proteínas (Groves and Barford 1999, Curr Opin Struct Biol 9, 383-389) . Dentro de una a-hélice, dos dominios antipáticos usualmente están presentes, uno en la región terminal NH2 y el otro cerca de la región terminal COOH (Sikorski y otros, 1990, Cell 60, 307-317) . CDC27 (también conocido como Hobbit; otros nombres incluyen CDC27, BimA, Nuc2 o makos) se ha aislado de varios organismos, incluyendo Aspergillus nidulans, levadura, drosophyla, seres humanos y varias plantas (tales como Arabidospsis thaliana y Oryza sativa) . El gen que codifica CDC27 está presente como una sola copia en la mayoría de los genomas,
pero dos copias pueden encontrarse excepcionalmente dentro del mismo genoma, por ejemplo en Arabidopsis thaliana. Los dos genes que codifican proteínas de CDC27 han sido nombrados CDC27A y CD27B (referencias de MIPs At3gl6320 y At2g20000 respectivamente) . La solicitud de Patente internacional Publicada, WO 01/02430 describe CDC27A (CDC27A1 y CDC27A2) y secuencias de CDC27B. También en este documento se describe una secuencia de aminoácidos CDC27B en la cual faltan 161 aminoácidos de la región terminal NH2. Se hace referencia en este documento al número de accesos del Banco de Genes AC006081 para el gen de CC27B que codifica un polipéptido CDC27B tratando en la región terminal N¾ . El documento porta la región terminal NH2 para ser conservada en los homólogos de CDC27 de diferente origen. Las secuencias de CDC27 mencionados en WO 01/02430 se describen por ser útiles en la endo-reduplicación de modificación. La endoreduplicación de ADN ocurre naturalmente en las plantas de flores, por ejemplo durante el desarrollo de semillas. La endoreduplicación de ADN conduce a los núcleos alargados con contenido de ADN elevado. Se ha sugerido que el contenido de ADN incrementado durante la endoreduplicación pueden proveer la expresión de gen incrementada durante el desarrollo del endoesperma y llenado de semilla, dado que coincide con actividad de enzima incrementada y la acumulación de proteínas en este momento (Ko les y otros (1992) Genet. Eng.
14:65-88). En las especies de cereales, el endoesperma celular almacena las reservas de la semilla durante una fase marcada por endoreduplicación . La magnitud de endoreduplicación de ADN se correlaciona altamente con peso fresco de endoesperma, que implica un papel importante de endoreduplicación de ADN en la determinación de masa de endoesperma (Engelen-Eigles y otros (2000) Plant Cell Environ, 23:657-663). En maíz por ejemplo, el endoesperma constituye del 70 al 90% de masa de semilla; por lo tanto, los factores que median el desarrollo de endoesperma a un grado mayor también determinan el rendimiento de grano de maíz, vía el peso de semillas individual. La endoreduplicación incrementada por lo tanto normalmente indican la biomasa de semillas incrementada pero de ninguna manera pueden relacionarse a número de semillas incrementada.
Factor de transcripción de hook de ?? Se encuentra un dominio de hook de AT en polipéptidos que pertenecen a una familia de factores de transcripción asociados con remodelación de Cromatina. El motivo de hook de AT constituye 13 (o algunas veces aproximadamente 9) aminoácidos que participan en unión de ADN y que tienen una preferencia para regiones ricas en A/T. En Arabidopsis por lo menos hay 34 proteínas que contienen dominios de hook de AT. Estas proteínas comparten homología junto con la mayor parte de la secuencia, el
dominio de hook de AT siendo una región altamente conservada de manera particular. La solicitud de Patente Internacional WO 2005/030966 describe varios factores de transcripción de plantas que comprenden dominios de hook de AT y el uso de estos factores de transcripción para producir plantas que tienen biomasa incrementada y tolerancia de tensión incrementada. La solicitud se refiere a miembros del caldo (grupo taxonómico) G1073 de factores de transcripción y establece que, "Use of tissue-specific or inducible promoter mitigates undesirable morphological effects that may be associated sith constitutive overexpression of G1073 clade members (v.gr., hen increased size is undesirable)". Los datos provistos en esta solicitud se refieren a plantas dicotiledóneas. En contraste a estas enseñanzas, ahora se ha encontrado que la expresión en una planta monocotiledónea (monocot) de un ácido poli-nucleico que codifica un factor de transcripción de hook de AT que comprende un dominio de DUF296 (que incluye miembros de caldo G1073), da plantas que tienen poco o ningún incremento en biomasa comprado con plantas de control adecuado, sin tomar en cuenta si la expresión se dirige por un promotor constitutivo o en una forma especifica para tejidos. Esto sugiere que las enseñanzas que se refieren a la expresión de dichos factores de transcripción en dicotiledóneas no pueden aplicarse tan fácilmente a monocotiledóneas . También
ahora se ha encontrado que el grado o naturaleza de cualquier incremento en rendimiento de semillas obtenido depende del promotor específicos para tejidos usado.
Factores de transcripción de DOF Las proteínas de dominio DOf son factores de transcripción específicos para plantas con un dominio de unión de ADN altamente conservado con un solo dedo de zinc de C2-C2. Durante la década pasada, las proteínas de dominio DOf numerosas se han identificado en ambas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo maíz, cebada, trigo, arroz, trabajo, Arabidopsis, calabaza, papa y chícharo. Las proteínas de dominio de Dof han mostrado que funcionan con activadores o represores de transcripción en diversos procesos biológicos específicos para diversas plantas.
Inhibidores de Cinasa Dependiente de Ciclina (CKI , por sus siglas en inglés) La capacidad de incrementar rendimiento de semillas de plantas, ya sea a través del número de semillas, biomasa de semillas, desarrollo de semillas, llenado de semillas o cualquier otro rasgo relacionado con semillas podría haber muchas aplicaciones en la agricultura, y aún muchos usos no
agrícolas tal como en la producción biotecnológica de sustancias tal como farmacéuticos, anticuerpos o vacunas. Un enfoque para incrementar rendimiento de semillas en plantas puede ser a través de la modificación de los mecanismos de crecimiento inherentes de una planta. Los mecanismos de crecimiento inherente de una planta residen en una secuencia altamente ordenada de eventos conocidos colectivamente como el 'ciclo celular'. La progresión a través del ciclo ulular es fundamental para el crecimiento y desarrollo de todos los organismos multicelulares y es crucial para la proliferación celular. Los componentes principales del ciclo celular se conservan altamente en levaduras, mamíferos y plantas. El ciclo celular normalmente se divide en las siguientes fases secuenciales : G0 - Gl - S - G2 - M. La replicación de ADN o síntesis toma lugar generalmente durante la fase S ("S" es para la síntesis de ADN) y la segregación mitótica de los cromosomas ocurre durante la fase M (la "M" es para mitosis), interviniendo las fases de espacios, Gl (durante la cual las células crecen antes de la replicación de ADN) y G2 (un periodo después de la replicación de ADN durante la cual la célula se prepara para división) . La división celular se completa después de citoquinesis , el último paso de la fase M. Las células que han salido del ciclo celular y que se han vuelto inmóviles son aquellas que están en la fase G0. Las células en esta fase pueden estimularse para volver al ciclo celular en la
fase Gl. La "G" en 1, G2 y GO son para le "espacio". El término del proceso del ciclo celular permite que cada célula hija durante la división celular reciba una copia completa del gen parental . La División celular se controla por dos eventos de ciclos celulares principales, a saber el inicio de la síntesis de ADN e inicio de mitosis. Cada transición a cada uno de estos eventos clave se controla por un punto de revisión representado por complejos de proteínas específicos (implicados en replicación y división de ADN) . La expresión de genes necesaria para la síntesis de AD en el límite de Gl/S se regula por la familia de E2F de factores de transcripción en mamíferos y células de plantas (La Thangue, 1994; Uller y otros, 2001; De Veylder y otros, 2002). La entrada al ciclo celular se regula/acciona por un complejo de E2F/Rb que integra señales y permite la activación de transcripción de genes de ciclos celulares. La transición entre las diferentes fases del ciclo celular y por lo tanto la progresión a través del ciclo celular se impulsa por la formación y activación de diferentes proteínas cinasas de serina/treonina heterodiméricos , generalmente denominadas como cinasas dependientes de ciclina (CD ) . Un pre-requisito para la actividad de estas cinasas en la asociación física con una ciclina específica, el tiempo de activación qu en gran parte depende de la expresión de ciclina. La unión de ciclina induce cambios conformacionales en el lóbulo N-terminal
de CDK de asociación y contribuye a la localización y especificidad de sustrato del complejo. Los CDL monoméricos se activan cuando se asocian con ciclinas y por lo tanto tienen actividad de cinasa. Los niveles de proteina usualmente fluctúan en el ciclo celular y por lo tanto representan un factor principal para determinar el tiempo de activación de CDK. La activación periódica de estos complejos que contienen ciclinas y CDK durante el ciclo celular media la regulación temporal de transiciones de ciclo celular (puntos de revisión) . Otros factores que regulan la actividad de CDK incluyen inhibidores de cinasa dependientes de ciclina (CKI o ICK, KIP, CIP, INK) , cinasas de activación de CDK (CAK) , una fosfatasa de CDK (Cdc25) y una subunidad de CDK (CKS) (Mironov y otros, 1999; Reed 1996) . La existencia de un inhibidor de CDK mitótico se infirió a partir de experimentos con endoespermas de semillas de maíz (Grafo y Larkins (1995) Science 269, 1262-1264). Desde entonces, se han identificado vario ski en varias especies de plantas, tales como rabidopsis. ( ang y otros (1007) Nature 386(6624): 451-2, De Veylder y otros (2001) Plant Cell 13: 1653-1668; Lui y otros (2000) Plant J 21: 379-385), tabaco (Jasinski y otros (2002) Plant Physiol 2002 130(4): 871-82), Chanopodium rubrum (Fountain y otros (1999) Plant Phys 120:339) o maíz (Coelho y otros (2005) Plant Physiol 138: 2323-2336) . Las proteínas codificadas se caracterizan por un estiramiento de aproximadamente 45 aminoácidos carboxi terminales que muestran
homología al dominio de unión de ciclina/Cdk aminoterminal de CKI animal de los tipos p2 lcipl/p27Klpl/p57Klp2. Fuera de esta región carboxi-terminal, lo ski de plantas muestran poca homología . La solicitud de Patente Internacional Publicada WO
2005/007829 a nombre de Monsanto Technology LLC describe varias moléculas de ácidos nucleicos aisladas que codifican polipéptidos que tienen actividad inhibidora de cinasa que depende de ciclina. Solicitudes de Patentes Internacionales publicadas,
WO 02/28893 y WO 99/14331, ambos a nombre de CropDesign N.V., describen varios inhibidores de cinasa dependientes de ciclina de plantas. El uso de estos inhibidores para incrementar el rendimiento se menciona en estas aplicaciones.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se ha encontrado sorprendentemente que la actividad creciente de una proteína de SYR y/o expresión de un ácido nucleico que codifica una proteína de SYR de plantas da como resultado plantas que tiene rendimiento de semillas incrementado y/o régimen de crecimiento incrementado, en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes. Ahora se ha encontrado sorprendentemente que la sobe-expresión de SYR en arroz incrementa principalmente el rendimiento de semillas, mientras que la biomasa de hojas y tiempo de floración no se afectan
obviamente (en contraste con los fenotipos principales de sobre-expresión de ARGOS en Arabidopsis, que mostraron biomasa de hojas incrementada y floración retardada (Hu y otros, Plant Cell 15, 1951-1961, 2003; US 2005/010893)). De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se provee un método para incrementar rendimiento de semillas y/o régimen de crecimiento de una planta que comprende actividad creciente de un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo en una planta y/o expresión de un ácido nucleico que codifica dicha proteína; y seleccionando opcionalmente plantas que tienen características de crecimiento mejoradas. Ventajosamente, el desempeño de los métodos de la invención dado que se refieren a SYR, dan como resultado plantas que tienen una variedad de características de crecimiento mejoradas, tales como rendimiento de semillas mejorado sin efecto sobre la biomasa de partes de plantas vegetativas, cuando se compara con plantas de control correspondientes y un ciclo de vida comparable con plantas de control correspondientes, sin retardar el tiempo de florecimiento. Además ventajosamente, el desempeño de los métodos de acuerdo con la presente invención da como resultado plantas que tienen tolerancia mejorada a tensión abiótica en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes (u otro control). Ahora se ha encontrado sorprendentemente que la actividad de modulación de una proteína de FG-GAP y/o expresión
de un acido nucleico que codifica una proteina de FG-GAP en plantas da como resultado plantas que tienen características de crecimiento mejoradas y en particular rendimiento incrementado, en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención se provee un método para mejorar las características de crecimiento de una planta que comprende modular la actividad de un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo y/o modular la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo en una planta y selecciona opcionalmente plantas que tienen características de crecimiento mejoradas . Ventajosamente, el desempeño de los métodos de acuerdo con la presente invención, dado que se refieren a un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo, que da como resultado plantas que tienen una variedad de características de crecimiento mejoradas, tales como crecimiento mejorado, rendimiento mejorado, biomasa mejorada, arquitectura mejorada o división celular mejorada, cada una en relación a la_plantas de tipo silvestre correspondientes. Preferiblemente, las características de crecimiento mejoradas comprenden por lo menos rendimiento mejorado incrementado en relación con plantas de tipo silvestre correspondientes. Sorprendentemente se ha encontrado que la expresión no constitutiva creciente en una planta de un ácido nucleico que
codifica un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo da plantas que tienen crecimiento incrementado en relación con plantas de control adecuadas. De acuerdo con una modalidad adicional de la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento de plantas que comprende incrementar la expresión no constitutiva en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido CYP90B o un homólogo del mismo. Se ha encontrado ahora que la expresión preferiblemente creciente en el tejido de meristemo apical de botes de plantas de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivos en la región terminal de NH2 del polipéptido da plantas que tienen número de semillas incrementado en relación con plantas de control adecuadas. Por o tanto la invención provee un método para incrementar el número de semillas de plantas en relación con las plantas de control adecuadas, que comprenden la expresión preferencialmente creciente en el tejido de meristemo apical de brotes de plantas de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. Ahora se ha encontrado que la expresión preferencialmente creciente de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de hook de AT y un dominio
de DUF296 en tejido de endoesperma de una planta monocotiledónea da plantas que tiene rendimiento de semillas incrementado en relación con las plantas de control adecuadas. Una modalidad adicional de la presente invención provee por lo tanto un método para incrementar el rendimiento de semillas en plantas de monocotiledóneas en relación con las plantas de control adecuadas, comprendiendo preferencialmente la expresión creciente en el tejido de endoesperma de una planta monocotiledónea de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de hook de AT y un dominio de DUF296. Ahora se ha encontrado que la expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF da plantas que tienen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control adecuadas. De acuerdo con una modalidad adicional de la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento de plantas que comprende la expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Ahora se ha encontrado que la reducción preferencial en la expresión de un gen de CKI erógena en tejido de endoesperma de una planta da plantas con mejor rendimiento de semillas que el rendimiento de semillas en plantas en donde no hay reducción preferencial en la expresión de un gen de KI endógeno en el tejido de endoespermas de plantas. La presente
invención por lo tanto provee un método para incrementar el rendimiento de semillas en plantas en relación con las plantas de control adecuadas, que comprende la expresión de reducción preferencialmente de un gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de una planta.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN El término "rendimiento incrementado" como se definió en la presente significa un incremento en biomasa (peso) de una o más partes de una planta (particularmente partes cosechables) en relación con el tipo silvestre correspondiente u otras plantas de control, que incrementan en biomasa y pueden estar sobe la tierra o debajo de la tierra. Un incremento en la biomasa bajo la tierra puede deberse a un incremento en la biomasa de las partes de las plantas, tales como tuberas, rizomas, bulbos, etc. Particularmente se prefiere un incremento en cualquiera de uno o más de los siguientes, biomasa de raíz incrementada, volumen de raíz incrementado, número de raiz incrementado, diámetro de raiz incrementado y longitud de raiz incrementado. El término rendimiento incrementado también abarca un incremento en el rendimiento de semillas. El término "rendimiento de semillas incrementado" como se define en la presente se entiende como un incremento en cualquiera de uno o más de los siguientes, cada uno en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes, (i) rendimiento
de semillas total incrementado, que incluye un incremento en la biomasa de semillas (peso de semillas) y que puede ser un incremento en el peso de semillas por planta o sobre una base de semillas individual; (ii) número incrementado de flore ("floretes") por panícula (iii) número incrementado de semillas rellenas; (vii) longitud y/o anchura de semillas individual incrementado; (viii) índice de cosecha incrementado, que se expresa como una relación del rendimiento de las partes cosechables, tales como semillas, sobre la biomasa total; (ix) régimen de relleno incrementado, 7uqe es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100) ; y (x) peso de semilla de bulbo incrementado por millar (TK , por sus siglas en inglés) , que se extrapola del número de semillas rellenas contado y su peso total. Un TKW incrementado puede resultar sede un tamaño de semillas incrementado y/o peso de semillas. Un TKW incrementado puede resultar de un incremento en el tamaño de embrión y/o tamaño de endoesperma. Tomando como ejemplo el maíz, un incremento en rendimiento puede manifestarse como uno más de los siguientes: un incremento en el número de orejas por planta, un incremento en el número de filas, número de semillas de bulbo por hilera, peso de semilla de bulbo, TK; longitud/diámetro de orejas, entre otros. Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento de rendimiento puede manifestarse por un incremento en uno o más de
los siguientes: número de panículas por planta, número de espigas por panícula, número de flores por panícula, incremento en el régimen de relleno de semillas, incremento en TKW, entre oros. Un incremento en el rendimiento también puede dar como resultado arquitectura modificada, o puede ocurrir como resultado de arquitectura modificad. Las características de crecimiento mejoradas obtenidas realizando los métodos de la invención, dado que se refieren al uso de CDC27, dan como resultado plantas que tienen número de semillas incrementado. Un número de semillas incrementado habrá un incremento en el número total de semillas y/o el número de semillas relleno y/o un incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas dividido por el número total de semillas y multiplicado por 100) , cada una relativa a plantas de control adecuadas, cuyo incremento puede ser por planta y/o por hectárea o acre. Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en el número de semillas normalmente se manifiesta por un incremento en el número de orejas por planta, un incremento en el número de filas, número de semillas de bulbo por fila, incremento en el régimen de relleno de semillas, entre otros. Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en el número de semillas normalmente se manifiesta por un incremento en el número de panículas por planta, numero de espigas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del
número de semillas rellenas sobre el número de panículas primarias), incremento en el régimen de relleno de semillas. La invención por lo tanto provee un método para incrementar el numero de semillas de plantas en relación con el de las plantas de control adecuadas, que comprenden preferencialmente la expresión creciente en el tejido del meristemo apical de brotes de plantas de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de NH2. En cuando a los métodos de la invención con referencia a SYR, preferiblemente el desempeño de los métodos dan como resultado plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado. Además preferiblemente, el rendimiento de semillas incrementado comprende un incremento en uno o más del número de semillas (rellenas) , peso de semillas total, tamaño de semillas, peso de semilla de bulbo por millar, régimen de relleno e índice de cultivo, cada uno en relación con las plantas de control Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento de semillas de plantas, dicho método comprende actividad creciente de un polipéptido de SYR y/o expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo. En cuanto a los métodos de la presente invención con referencia a FG-GAP, preferiblemente el desempeño de los métodos
da como resultado plantas que tienen rendimiento incrementado y, más particularmente, biomasa incrementada y/o rendimiento de semillas incrementado. Preferiblemente, el rendimiento de semillas incrementado comprende un incremento en uno o más del número de semillas (rellenas) , peso de semillas total, tamaño de semillas, peso de semilla de bulbo por millar e índice de cultivo, cada uno en relación con las plantas de control. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementa el rendimiento de plantas, particularmente, la biomasa incrementada y/o rendimiento de semillas incrementado, dicho método comprende modular la actividad de un polipéptido de FG-GAP y/o expresión enana planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo. En cuanto a los métodos de la invención que se refieren a CYP90B, preferiblemente el rendimiento incrementado incluye uno o más de los siguientes: HI incrementado, TKW incrementado, área de semilla incrementado y longitud de semilla incrementada, cada uno en relación a la plantas de control adecuado. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento de plantas, particularmente rendimiento de semillas, en relación con las plantas de control adecuadas. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento de plantas, particularmente rendimiento de semillas, en relación con las plantas de control adecuadas, dicho método
comprende incrementar la expresión no constitutiva en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo. En cuanto a los métodos de la invención con referencia a los factores de transcripción de hook de AT, se incrementa el rendimiento de semillas en plantas monocotiledóneas . Por lo tanto se provee un método para incrementar rendimiento de semillas en plantas monocotiledóneas en relación con las plantas de control adecuadas, que comprenden incrementar preferiblemente la expresión en tejido de endoespermas de una planta de monocotiledóneas de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de hook de AT y un dominio de DUF296. En cuanto a los métodos de la invención que se refieren a los factores de transcripción de DOF, preferiblemente el rendimiento incrementado es rendimiento de semillas incrementadas. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, se provee un método para incrementar rendimiento de semillas de plantas en relación al rendimiento de semillas de plantas de control adecuadas, dicho método comprende incrementar la expresión enana planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. En cuanto a los métodos de la invención que se refieren a CKI, las características de crecimiento mejoradas es el rendimiento de semillas incrementado. La presente invención
por lo tanto, provee un método para incrementar el rendimiento de semillas en plantas en relación con las plantas de control adecuadas, que comprenden reducir preferencialmente la expresión de un gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de una planta. Dado que las plantas mejoradas de acuerdo con la invención tienen rendimiento incrementado (rendimiento de semillas ), similarmente estas plantas exhiben un régimen de crecimiento incrementado (durante por lo menos parte de su ciclo de vida), en relación con el régimen de crecimiento de plantas tipo silvestre correspondientes a una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser especifico para una o más partes o tipos celulares de una planta (incluyendo semillas), o puede ser a través de sustancialmente la planta entera. Las plantas que tienen un régimen de crecimiento incrementado pueden tener un ciclo de vida más corto. El ciclo de vida de una planta se toma para significar el tiempo requerido para desarrollar desde una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semilla maduras secas, similar al material de partida. Este ciclo de vida puede influenciarse por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, tiempo de floración, y velocidad de maduración de semillas. Un incremento en el régimen de crecimiento puede tomar lugar en una o más etapas en el ciclo de vida de una planta o durante sustancialmente todo el ciclo de
vida de la planta. El régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar vigor incrementado. El incremento en régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se siembren después y/o se cosechen antes de lo que podría ser posible de otra manera. Si el régimen de crecimiento se incrementa suficientemente, puede permitir que se siembren además semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de las planta de arroz, seguido por ejemplo, por las siembra y cosecha opcional de soya, papas o cualquier otra planta adecuada) . También son posibles tiempos adicionales de cosecha del mismo pie de origen, en el caso de algunas plantas. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en la producción de biomasa anual por acre (debido a un incremento en el número de veces (es decir en un año) que cualquier planta particular puede desarrollarse y cosecharse) . Un incremento en el régimen de crecimiento también puede permitir el cultivo de plantas transgénicas en un área geográfica más amplia que sus contrapartes tipo silvestre, dado que las limitaciones territoriales para el crecimiento de un cultivo con frecuencia se determinan por condiciones ambientales adversas cualquiera en el tiempo de plantación (temporada temprana) o en el momento de cultivo (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas que pueden evitarse en el ciclo de cultivo se acorta. El régimen de
crecimiento se puede determinar derivando varios parámetros de curvas de crecimiento que grafican los experimentos de crecimiento, dichos parámetros pueden ser: T-Media (el tiempo que tardan las plantas para alcanzar el 50% de su tamaño máximo) y T-90 (tiempo que tardan las plantas para alcanzar el 50% de su tamaño máximo) y T-90 (tiempo que tardan las plantas para alcanzar el90% de su tamaño máximo), entre otros. El término "tiempo de floración" como se usa en la presente se deberá considerar el tiempo entre el inicio de la germinación de semillas y el inicio de floración. El desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen un régimen de crecimiento incrementado. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el régimen de crecimiento de las plantas, dicho método comprende actividad incrementada en una planta de un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo y/o expresión de un ácido nucleico que codifica dicha proteina. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el régimen de crecimiento de las plantas, dicho método comprende modular (preferiblemente 8incrementar ) la actividad en una planta de un polipéptido de FG-GAOP o un homólogo del mismo y/o modular (preferiblemente incrementar) la expresión de un ácido nucleico que codifica dicha proteina.
De acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el régimen de crecimiento de las plantas, dicho método comprende incrementar la expresión no constitutiva en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CYP 90B o un homólogo del mismo. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el régimen de crecimiento de plantas, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DO: De acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el régimen de crecimiento de plantas en relación con las plantas de control adecuadas, dicho método comprende reducir preferencialmente la expresión de un gen endógeno Inhibidor de Cinasa Dependiente de Ciclina (CKI, por sus siglas en inglés) en tejido de endoespermas de una planta. Un incremento en rendimiento y/o rendimiento de semillas y/o régimen de crecimiento ocurre siembre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparado con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión creciendo más lentamente. En condiciones de tensón severas, la planta puede detener el crecimiento a la vez. La tensión moderada, por otro lado, se define en la presente por ser cualquier tensión a la cual se expone la planta que no da como
resultado que la planta deje de crecer sin la capacidad de reasumir el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas estresadas de menos de 40%, 35%, o 30%, preferiblemente menos de 25%, 20%, o 15%, más preferiblemente menos de 14%, 13%, 12%, 11% o 10% o menos en comparación con la planta de control bajo condiciones sin tensión. Debido a los avances en prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos de pesticida) ) las tensiones severas no se encuentran con frecuencia en plantas de de cultivos. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son tensiones típicas a las cuales se puede exponer una planta. Estas tensiones pueden ser las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) diarias a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas o ambientales normales incluyen las tensiones de temperatura ocasionadas por temperaturas calientes o fías/congelantes atípicas; tensiones de sales; tensión de agua (sequía o exceso de agua) , tensión anaeróbica, toxicidad química y tensión oxidativa. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía) , tensión de sales, tensión oxidativa o una tensión iónica. Los químicos también pueden ocasionar tensiones abióticas (por ejemplo, concentraciones muy altas o muy bajas de
minerales o nutrientes). Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. El término "condiciones sin tensión" como se usa en la presente, son aquellas condiciones ambientales que no van más allá significativamente de las condiciones climáticas de cada día y otras condiciones abióticas que las plantas pueden encontrar, y que permiten el crecimiento óptimo de la planta. Las personas expertas en la materia están conscientes de condiciones de suelo normal y las condiciones climáticas para una ubicación geográfica dada. En cuanto a los métodos de la invención que se refieren a SYR, el desempeño de los métodos da como resultado plantas que tienen tolerancia incrementada a la tensión abiótica. Como se reportó en Wang y otros (Planta (2003) 218: 1-14), la tensión abiótica conduce a una serie de cambios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y moleculares que afectan adversamente al crecimiento y productividad de las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por estar interconectadas y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Por ejemplo, la sequía y/o otra salinización se manifiestan principalmente como tensión osmótica, dando como resultado la interrupción de la homeostasis y distribuciones iónica en la célula. La tensón oxidativa, que frecuentemente acompaña temperatura alta o baja, tensión por salinidad o sequía puede
ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan rutas de señalamiento de células similares y respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, regulación ascendente de antioxidantes, acumulación de solutos compatibles y arresto de crecimiento. Dado que diversas tensiones ambientales activan rutas similares, la ej emplificación de la presente invención con tensión de sequía (dado que la invención se refiere al uso de polipéptidos de SYR y sus ácidos nucleicos de codificación) no deberán observarse como una limitación a la tensión por sequía, pero como una pantalla para indicar la implicación de polipéptidos de SYR u homólogos del mismo en tensiones abióticas en general. Además, los métodos de la presente invención pueden realizarse bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tienen características de crecimiento mejoradas (rendimiento particularmente incrementado) en relación con el tipo silvestre correspondiente u otras plantas de control. Un grado particularmente alto de "plática cruzada" se reporta entre la tensión por sequía y tensón por alta salinidad (Rabbani y otros, (2003) Plant Physiol 133: 1755-1767). Por lo tanto, sería evidente que un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo, junto con su utilidad para conferir tolerancia a la sequía en las plantas, también encuentran uso para proteger a la
planta contra varias tensiones abióticas diferentes. Similarmente, podría ser evidente que una proteína de SYR (como se definió en la presente) junto con la utilidad para conferir tolerancia a la sal en plantas, también encuentran uso en la protección de plantas contra otras tensiones abióticas. Además, Rabbani y otros (2003, Plant Physiol 133: 1755-1767) reportan que los mecanismos moleculares similares de tolerancia a la tensión y respuestas existen entre las dicotiledóneas y monocotiledóneas . Los métodos de la invención, por lo tanto, se pueden aplicar ventajosamente a cualquier planta. El término "tensión abiótica" como se define en la presente significa cualquiera o más de: tensión de agua (debido a la sequía o exceso de agua) , tensión anaeróbica, tensión por sales, tensión por temperatura (debido a temperaturas caliente, fría o de congelaron) , tensión por toxicidad química y tensión oxidativa. De acuerdo con un aspecto de la invención, la tensión abiótica es una tensión osmótica, seleccionada de tensión de agua, tensión por sales, tensión oxidativa y tensión iónica. Preferiblemente, la tensión por agua es tensión por sequía. El término tensión por sales no se restringe a sal común (NaCl) sino que puede ser cualquiera o más de: NaCl, KC1, Lic., MgCl2, CaCl2, entre otros. Tolerancia incrementada a tensión abiótica se manifiesta por rendimiento de plantas incrementado en condiciones de tensión abiótica. En cuanto a que la invención se
refiere al uso de polipéptidos de SYR y sus ácidos nucleicos de codificación, dicho rendimiento incrementado puede incluir uno más de los siguientes: número incrementado de semillas rellenas, rendimiento de semillas total incrementado, número incrementado de flores por panícula, régimen de relleno de semillas incrementado, índice de Cosecha incrementado, Peso de Semilla de Bulbo incrementado en Miles de veces, longitud de raíces incrementada o diámetro de raíces incrementado, cada uno en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes. El desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen tolerancia incrementada a tensión abiótica. El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo características de crecimiento mejoradas de condiciones de sequía moderada (particularmente rendimiento incrementado y/o vigor de emergencia incrementado (o Vigor temprano) ) en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes u otras plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. De acuerdo con la invención, se provee un método para incrementar tolerancia de tensión abiótica en plantas cuyo método comprende modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo. De acuerdo con un aspecto de la invención, la tensión abiótica en tensión osmótica, seleccionada de uno o más de los siguientes: tensión de agua, tensión de sales, tensión oxidativa
y tensión iónica. Preferiblemente, la tensión de agua es tensión de sequía. La presente invención también provee un método para mejorar la tolerancia de tensión abiótica en plantas, comprendiendo incrementar la actividad en una planta de una proteína de SYR o un homólogo del mismo. En cuanto a los métodos de la invención que se refieren a factores de transcripción de DOF, los métodos pueden realizarse bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tienen rendimiento incrementado en relación con plantas de control adecuadas. Como se reporta en ang y otros (Planta (2003) 218: 1-14), la tensión abiótica conduce a una serie de cambios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y moleculares que afectan adversamente le desarrollo y productividad de plantas. Como se reporta en Wang y otros, (Planta (2003) 218: 1-14), la tensión abiótica conduce a una serie de cambios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y moleculares que afectan adversamente el crecimiento y productividad de plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se sabe que se interconectan y puede inducir al crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un alto grado particularmente de "plática cruzada" entre la tensión de sequía y tensión de alta salinidad. Por ejemplo, la sequía y/o salinización se manifiestan principalmente como tensión
osmótica, dando como resultado la interrupción de homeóstasis y distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la salinidad o tensión de sequía, puede ocasionar desnaturalizar las proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células y respuestas celulares, tal como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de antioxidantes, acumulación de solutos compatibles y arresto de crecimiento. El desempeño de los métodos de la invención da crecimiento de plantas bajo condiciones de sequía moderadas con rendimiento incrementado en relación con las plantas de control adecuadas desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para rendimiento incrementado en las plantas desarrolladas bajo condiciones de sequía moderadas, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Las características de crecimiento mejoradas mencionadas antes pueden mejorarse ventajosamente en cualquier planta. Dado que los métodos de la invención se refieren al uso de factores de transcripción de hook de AT, los métodos pueden aplicarse a plantas monocotiledóneas .
El término "planta" como se usa en la presente abarca plantas completas, ancestros y progenie de las plantas y partes de plantas, incluyendo semillas, brotes, tallos, hojas, raices (incluyendo tuberas), flores, y tejidos y órganos, en donde cada uno de los mencionados antes comprende el gen/ácido nucleico de interés de la modificación genética en el gen/ácido nucleico de interés. El término "planta" también abarca células de plantas, cultivos de suspensión, tejido calloso, embriones, regiones meristemáticas , gametofitos, esporofitos, polen y microesporas de nuevo en donde cada uno de los mencionados antes comprende el gen/ácido nucleico de interés. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todos plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo forraje o leguminosas de forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos seleccionados de la lita que comprende Acer spp., Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agropyron spp., Allium spp., Amaranthus spp., Ananas comosus, Annona spp., Apium graveolens, Arachis spp, Artocarpus spp., Asparagus officinalis, Avena spp. (v.gr., Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. sativa, Avena hybrida), Averrhoa carambola, Benin casa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (v.gr., Brassica napus, Brassica rapa spp. [cañóla, semilla de colza, nabo] ) , Cadaba farinosa,
Camellia sinensis, Canna indica, Capsicum spp . , Carex elata, Carica papaya, Carissa macrocarpa , Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Cichorium endivia, Cinnamomum spp . , Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp . , Crocus sativus, Cucúrbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus Iongan, Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (v.gr., Elaeis guineensis, Elaeis oleífera), Eleusine coracana, Eriobotrya japónica, Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp. (v.gr., Glycine max, Soja hispida o Soja max) , Gossypium hirsutum, Heliantos spp. (v.gr., Heliantos annuus), Hemerocallis fulva, Hibiscus spp., Hordeum spp. (v.gr., Hordeum vulgare), Ipomoea batatas, Juglans spp., Lactuca sativa, Lathyrus spp., Lens culinaris, Linum usitatissimum, Litchi chinensis, Lotus spp., Luffa acutangula, Lupinus spp., Luzula sylvatica, Lycopersicon spp. (v.gr., Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon pyriforme) , Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mental spp., Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Omithopus spp., Oryza spp. (v.gr., Oryza sativa, Oryza latifolia) , Panicum miliaceum, Passiflora edulis, Pastinaca
sativa, Persea spp., Petroselinum crispum, Phaseolus spp., Phoenix spp., Písalos spp., Pinus spp., Pistacia vera, Pisum spp., Poa spp., Populus spp., Prosopis spp., Prunus spp., Psidium spp., Púnica granatum, Pyrus communis, Quercus spp., Raphanus sativus, Rheum rhabarbarum, Ribes spp., Ricinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Sambucus spp., Sécale cereale, Sesamum spp., Sinapis spp., Solanum spp. (v.gr., Solanum tuberosum, Solanum integrifolium o Solanum lycopersicum) , Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trifolium spp., Triticosecale rimpauí, Triticum spp. (v.gr., Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum o Triticum vulgare) , Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Viola odorata, Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp., entre otros. Preferiblemente, la planta es una planta de cultivo tal como soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate papa o tabaco. Además preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea, tal como caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, sorgo o avena. En donde los métodos de la invención se refieren al uso de un factor de transcripción de hook de AT, la planta
monocotiledónea es un cereal tal como arroz, maíz, caña de azúcar, trigo, cebada, mijo, centeno, sorgo, pasto o avena.
DEFINICIONES Polipéptido Los términos "polipéptido" y "proteína" se usan intercambiablemente en la presente y se refieren a aminoácidos en una forma polimérica de cualquier longitud. Los términos "polinucleótidos" , "secuencias de ácido nucleico", "secuencias de nucleótidos" se usan intercambiablemente en la presente y se refieren a nucleótidos, ya sea ribonucleótidos o desoxirribonucleótidos o una combinación de ambos, en una forma polimérica de cualquier longitud.
Planta de Control La elección de plantas de control adecuadas es una parte de rutina de un establecimiento experimental y puede incluir las plantas de tipo silvestre correspondientes o plantas correspondientes sin el gen de interés. La planta de control normalmente es la misma especie de plantas o aún de la misma variedad que la planta que será evaluada. La planta de control también puede ser un nulicigoto de la planta que será evaluada. Una "planta de control" como se usa en la presente se refiere no
solo a las plantas completas, sino también apartes de plantas, incluyendo semillas y partes de semillas.
Incremento, Mejora Los términos "incremento", "mejoramiento" o "mejora" se usan intercambiablemente en la presente y se entiende que significan por lo menos un 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, o 10%, preferiblemente por lo menos 15%, o 20%, más preferiblemente 25%, 30%, 35%, o 40% más rendimiento y/o desarrollo en comparación al tipo silvestre correspondiente u otras plantas de control como se definió en la presente.
Hibridización El término "hibridización" como se define en la presente es un proceso por lo que las secuencias de nucleótidos complementarias sustancialmente homologa se reconocen una con la otra. El proceso de hibridización puede ocurrir completamente en solución, es decir, ambos ácidos nucleicos complementarios están en solución. El proceso de hibridización también puede ocurrir con uno de los ácidos nucleicos complementarios inmovilizados a una matriz tal como perlas magnéticas, perlas de Sepharosa o cualquier otra resina. El proceso de hibridización además puede ocurrir con uno de los ácidos nucleicos complementarios inmovilizados a un soporte sólido tal como una nitro-celulosa y membrana de nylon o inmovilizada por ejemplo, fotolitografía a,
por ejemplo, un sopóte de vidrio de silicio (el último conocido como arreglos de ácidos nucleicos o microanálisis o como trocitos de ácido nucleico) . Con el fin de permitir que ocurra la hibridización, las moléculas de ácidos nucleicos generalmente son térmica o químicamente desnaturalizados para fundir una doble hebra en dos hebras solas y/o remover pasadores u otras estructuras secundarias de ácidos nucleicos de una sola hebra. La restricción de hibridización e influencia por condiciones tales como temperatura, concentración de sales, resistencia iónica y composición de solución reguladora de hibridización. "Condiciones de hibridización estrictas" y "condiciones de lavado de hibridización estrictas" en el contexto de experimentos de hibridización de ácido nucleico tal como hibridizaciones Southern y Northern dependen de la secuencia y son diferentes bajo diferentes parámetros ambientales. El experto está consciente de varios parámetros que pueden alterarse durante la hibridización y lavado y que mantienen o cambian las condiciones estrictas. Tm es la temperatura bajo resistencia iónica definida y pH, en la cual el 50% de la secuencia blanco se hibridiza a una sonda igualad perfectamente. Tm depende de las condiciones de solución y la composición de base y longitud de la sonda. Por ejemplo, las secuencias más largas se hibridizan específicamente a temperaturas superiores. El régimen máximo de hibridización se obtiene de aproximadamente 16°C hasta 32 °C por debajo de Tra. La
presencia de cationes monovalentes en la solución de hibridización reducen la repulsión electrostática entre las dos hebras de ácido nucleico promoviendo asi la formación híbrida; este efecto es visible para concentraciones de sodio de hasta 0.4 M. La formamida reduce la temperatura de fusión de duplos de ADN-ADN y ADN-ARN con 0.6 a 0.7°C para cada porcentaje de formamida, y adición de 50% de formamida permite la hibridización que será realizada de 30 a 45°C, aunque disminuirá el régimen de hibridización. Las diferencias de pares de base reducen el régimen de hibridización y la estabilidad térmica de los duplos. En promedio y para las sondas grandes, Tm disminuye alrededor de 1°C por % de diferencia de bases. Tm puede calcularse usando las siguientes ecuaciones, dependiendo de los tipos de híbridos; · Híbridos ADN-ADN (Meinkoth and Wahl, Anal.
Biochem., 138: 267-284, 1984): Tm= 81.5°C + 16.6xlog[Na+]a + 0.41x%[G/Cb] - d???^]"1 - 0.61 x% formamida • Híbridos ADN-ARN o ARN-ARN : Tm= 79.8 + 18.5 ( logi0 [Na+] a) + 0.58 (%G/Cb) + 11.8
(%G/Cb)2 - 820/Lc • Híbridos oligo-ADN u oligo-ARNd: Para <20 nucleótidos: Tm= 2 (/„) Para 20-35 nucleótidos: Tm= 22 + 1.46 (/„ )
a o para otro catión monovalente, pero solo exacto en la escala de 0.01-0.4 M . b solo preciso para %GC en la escala de 30% a 75%. c L = longitud del duplo en pares de base. a Oligo, oligonucleótido; In, longitud efectiva de iniciador = (no. de G/C)+(no. de ?/?). Nota: para cada formamida al 1%, Tn, se reduce aproximadamente de 0.6 a 0.7°C, mientras la presencia de 6M de urea reduce la Tm aproximadamente 30°C. La especificidad de hibridización normalmente es la función de lavados de post-hibridización . Para remover el fondo que resulta de la hibridización no especifica, las muestras se lavan con soluciones de sal diluida. Los factores críticos de dichos lavados incluyen la resistencia iónica y temperatura de la solución de lavado final: el inferior de la concentración de sales y mientras más alta es la temperatura de lavado, es superior la restricción del lavado. Las condiciones de lavado normalmente se realizan en o por debajo de restricción de hibridización. En general, las condiciones de restricción adecuadas para análisis de hibridización de ácidos nucleicos o procedimientos de detección de amplificación de genes se exhiben más adelante. También se pueden seleccionar más o menos condiciones estrictas. Generalmente, las condiciones menos estrictas se seleccionan de aproximadamente 50°C inferior al punto de fusión terminal (Tra) para la secuencia específica a una
resistencia iónica definida y pH . Las condiciones de restricción media son cuando la temperatura es 20°C menor a Tm, y las condiciones de alta restricción son cuando la temperatura está 10°C menos de Tm. Por ejemplo, las condiciones estrictas son aquellas que por lo menos son tan estrictas como, por ejemplo, condiciones de -R. La unión no especifica puede controlarse usando cualquiera de un número de técnicas conocidas tales como, por ejemplo, bloqueo de la membrana con soluciones que contienen proteina, adiciones de ARN, ADN, y SDS heterólogos a la solución reguladora de hibridización y el tratamiento con Rnasa. Ejemplos de hibridización y condiciones de lavado se listan en la Tabla 1.
Tabla 1
tLa "longitud del híbrido" es la longitud anticipada para el ácido nucleico de hibridización . Cuando se hibridizan los ácidos nucleicos de secuencia conocida, la longitud del híbrido puede determinarse alineando las secuencias e identifica las regiones conservadas descritas en la presente. † SSPE (lxSSPE es 0.15M NaCl, 10 mM NaH2P04, y 1.25 mM EDTA, pH 7.4) puede sustituirse para SSC (lxSSC es 0.15 M NaCl y 15 mM de citrato de sodio) en la hibridización y soluciones reguladores de lavado; los lavados se realizan durante 15 minutos después de que se completa la hibridización. Las hibridizaciones y lavados adicionalmente pueden incluir 5 x reactivo de Denhardt, 0.5-1.0% SDS, 100 pg/ml de agua desnaturalizada, ADN de esperma de salmón fragmentado, 0.5% de pirofosfato de sodio, y hasta 50% formamida . * Tb-Tr: la temperatura de hibridización para híbridos anticipados para ser menor a 50 pares de base de longitud deberá ser de 5-10°C menor que la temperatura de fusión Tm de los híbridos; Tm se determina de acuerdo con las ecuaciones mencionadas antes. ± La presente invención también abarca la sustitución de cualquiera, o más de parejas de híbridos de ADN o ARN con PNA, o un ácido nucleico modificado. Para los fines de definir el nivel de restricción, se puede hacer referencia convenientemente a Sambrook y otros
(2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a. Edición, Cold Spring Harbor Laboratory Crees, CSH, New York o a Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N.Y. (1989).
Etiqueta de Activación de ADN-T La etiqueta de activación de ADN-T (Hayashi y otros, Science (992) 1350-1353) implica la inserción de ADN-T, usualmente conteniendo un promotor (también puede ser un mejorador de traslación o un intrón) , en la región genómica del gen de interés o 10 kb de corriente ascendente o descendente de la región de codificación de un gen en una configuración de manera que el promotor dirige la expresión del gen al que se dirige. Normalmente, la regulación de expresión del gen dirigido por su promotor natural se altera y el gen al que se dirige por su promotor natural se altera y el gen cae bajo el control del promotor recientemente introducido. El promotor normalmente se embebe en un ADN-T. Este ADN-T se inserta aleatoriamente en el genoma de la planta, por ejemplo, a través de la infección de Agrobacterium y conduce a la sobre-expresión de genes cerca del ADN-T insertado. Las plantas transgénicas resultantes muestran fenotipos dominantes debido a la sobre-expresión de genes cerca del promotor introducido. El promotor que será introducido puede ser cualquier promotor capaz de dirigir la expresión de un gen en el organismo deseado, en este caso una planta. Por ejemplo, constituido, tejido preferido, tipo de célula preferido y
promotores inducibles todos son adecuados para usarse en activación de ADN-T .
TILLING TILLING (Lesiones Locales Inducidas Dirigidas al
Blanco en Genomas, TILLING por sus siglas en inglés) es una tecnología de mutagénesis útiles para genera y/o identificar y/o aislar eventualmente ácidos nucleicos variantes mutagenizados . TILLING también permite la selección de plantas que portan dichas variantes mutantes. Estas variantes mutantes aún pueden exhibir actividad superior que la exhibida por el gen en su forma natural. TILLING combina mutagénesis de alta densidad con métodos de tamizado de alto paso. Los pasos seguidos normalmente en TILLING son: (a) mutagénesis de EMS (Redei GP y Koncz C (1992) en Methods in Arabidopsis Research, Koncz C, Chua NH, Schell J, eds . Singapre, World Scientific Publishing Co, págs. 16-82; Feldmann y otros (1994) en Meyerowitz EM, Somerville CR, eds., Arabidopsis. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, págs. 137-172; Lightner J y Casar T (1998) en J artinwz-Zapater , J Salinas, eds., Methods on Molecular Biology, Vol. 82. Humana Press, Totowa, NJ, pág. 91-104); (b) Preparación de ADN y combinación de individuos; (c) amplificación de RCP de una región de interés; (d) desnaturalización a recocer para permitir formación de heteroduplos ; (e) DHPLC, en donde la presencia de un heteroduplo
en una combinación se detectó como único extra en el cromatograma ; (f) identificación del individuo mutante; y (g) secuenciar el producto de RCP mutante. Los métodos para TILLING son bien conocidos en la técnica (McCallum y otros, (2000) Nat Biotechnol 18: 455-457; revisado por Stemple (2004) Nat Rev Genet 5(2): 145-50) .
Mutagénesis Dirigida a Sitio La mutagénesis dirigida a sitio se pede usar para generar variantes de ácidos nucleicos de SYR. Varios métodos están disponibles para lograr mutagénesis dirigida a sitio, el más común siendo métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds . http : / /ww .4uir . com/products/currentprotocols/index . html ) .
Mutagénesis de Transposon La mutagénesis de transposón es una técnica de mutagénesis basada en la inserción de transposones en genes, que renuentemente da como resultado la eliminación de genes. La técnica se ha usado para varias especies de plantas, incluyendo arroz (Greco y otros, Plant Physiol, 125, 1175-1177, 2001), maíz (McCarty y otros, Plant J. 44, 52-61, 2005) y Arabidopsis (Parinov and Sundaresan, Curr. Opin. Biotechnol. 11, 157-161, 2000) .
Evolución Dirigida La evolución dirigida o intercambio de genes consiste de interacciones de intercambio de ADN seguido por el tamizado apropiado y/o la selección para generar los ácidos nucleicos variante o porciones del mismo, o polipéptido de homólogos del mismo que tiene una actividad biológica modificada (Castle y otros, (2004) Science 304(5674) : 1151-4; Patentes de E.U.A. 5,811,238 y 6, 395, 547) .
Recombinación Homologa La recombinación homologa permite la introducción en un genoma de un ácido nucleico seleccionado a una posición seleccionada definida. La recombinación homologa es una tecnología estándar usada rutinariamente en ciencias biológicas para organismos inferiores tales como levadura o musgo Physcomitrella . Los métodos para realizar la recombinación homologa en plantas se ha descrito no solamente para plantas modelo (Offringa y otros, (1990) E BO J 9(10) : 3077-84) pero también las plantas de cultivo, por ejemplo arroz (Terada y otros, (2002) Nat Biotech 20(10) : 1030-4; lida and Terada (2004) Curr Opin Biotech 15(2) : 132-8) . El ácido nucleico que será dirigido (que puede ser cualquiera de los ácidos nucleicos o variante defina en el mismo) necesita ser dirigida al sitio de genes particular. El ácido nucleico que será dirigido puede ser
un alelo mejorado usado para reemplazar el gen endógeno o puede introducirse además del gen endógeno.
Homólogos "Homólogos" de una proteina abarcan péptidos, oligopéptidos, polipéptidos , proteínas y enzimas que tienen sustituciones, supresiones y/o inserciones de aminoácidos, en relación con la proteína no modificada en cuestión y que tienen actividad biológica y funcional similar como la proteína no modificada de la cual se derivan. Para producir dichos homólogos, los aminoácidos de la proteína pueden reemplazarse por otros aminoácidos que tienen propiedades similares (tales como hidrofobicidad, hidrofilicidad, antigenicidad, propensión para formar o romper las estructuras -helicoidales o ß-laminada) . Las tablas de sustitución conservadoras son bien conocidas en la materia (véase por ejemplo Creighton (1984) Proteins . W.H. Freeman and Company y la siguiente Tabla 2).
Ortólogos y Par logos Por el término "homólogos" están las secuencias ortólogas y secuencias parálogas, dos formas especiales de homología que abarcan los conceptos evolutivos usados para describir relaciones ancestrales de genes.
El término "paralogos" se refiere a duplicaciones de genes dentro del genoma de una especie que conduce a genes parálogos. Los parálogos pueden identificarse fácilmente realizando un análisis BLAST contra un conjunto de secuencias de la misma especie como la secuencia de cuestionamiento . El término "parálogo" se refiere a duplicaciones de genes dentro del genoma de una especie que conduce a genes parálogos. Los parálogos pueden identificarse fácilmente realizando un análisis BLAST contra un conjunto de secuencias de la misma especie que la secuencia de cuestionamiento. El término "ortólogo" se refiere a genes homólogos en diferentes organismos debido a las especies. Los ortólogos en, por ejemplo, especies de plantas dicotiledóneas, se pueden encontrar fácilmente realizando una investigación de secado reciproca. Esto se puede realizar por un primer secado que implica el secado de una secuencia (por ejemplo, SEC ID NO: 1 o SEC ID NO: 2) contra cualquier base de datos de secuencia, tal como la base de datos de NCBI disponible públicamente que puede encontrarse en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov. BLASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) se pueden usar cuando parten de una secuencia de nucleótidos y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) se pueden usar cuando parten de una secuencia de proteina. Los resultados de BLAST pueden filtrarse opcionalmente . Las secuencias de longitud completa de los resultados filtrados o resultados no filtrados
se tratan por BLAST (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual la secuencia en cuestión se deriva (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 1 o SEC ID NO: 2, el segundo secado podría ser por lo tanto contra las secuencias de Oryza sativa) . Los resultados del primero y segundo BLAST se comparan. Un parálogo se identifica si un golpe de alto rango del segundo secado es de la misma especie desde el cual se deriva la secuencia en cuestión; un ortólogo se identifica si un golpe de alto rango no es de la misma especie como desde la cual se deriva la secuencia en cuestión. Los golpes de alto rango no-es de la misma especie del cual se deriva la secuencia en cuestión. Los altos rangos son aquellos que tienen un valor E inferior. El valor E inferior, la clasificación más importante (o en otras palabras es tan inferior la probabilidad que se encontró por oportunidad) . La computación del valor E se conoce bien en la materia. En el caso de familias grandes, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión vecino, para ayudar a visualizar la formación de grupos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Un homólogo puede tener la forma de una "variante sustitucional" de una proteína, es decir, en donde por lo menos un residuo en una secuencia de aminoácidos se ha removido y un residuo diferente insertado en su lugar. Las sustituciones de aminoácidos normalmente son residuos solos, pero pueden formarse grumos dependiendo de las restricciones funcionales colocadas en
el polipéptido; las inserciones usualmente estarán en el orden de aproximadamente 1 a 10 residuos de aminoácidos. Preferiblemente, las sustituciones de aminoácidos comprenden sustituciones de aminoácidos conservados. Las sustituciones menos conservadas pueden hacerse en caso de que no sean criticas las propiedades de aminoácidos mencionadas antes. Las tablas de sustitución conservada están fácilmente disponibles en la materia. La siguiente tabla da ejemplos de sustituciones de aminoácidos conservadas .
Tabla 2: Ejemplos de sustituciones de aminoácidos conservadas :
Un homólogo también puede tener la forma de una "variante de inserción" de una proteina, es decir, en donde uno o más residuos de aminoácidos se introducen en un sitio predeterminado en una proteina. Las inserciones pueden comprender fusiones N-terminales y/o C-terminales asi como inserciones intrasecuencias de aminoácidos solos o múltiples. Generalmente, las inserciones dentro de la secuencia de aminoácidos será más pequeña que las fusiones N o C terminales, del orden de aproximadamente 1 a 10 residuos. Ejemplos de proteínas de fusión N o C terminales o péptidos incluyen el dominio de unión o dominio de activación de un activador transcripcional como se usa en el sistema de dos híbridos de levadura, proteínas de revestimiento de fagos, (histidina) -6- tag, glutationa S-transferasa-tab, proteína A, proteína de unión
de maltosa, dihidrofolato de reductasa, epítope Tab-100, epítope c-myc, epítope FLAG®, lacZ, CMP (péptido de unión de calmodulina) , epítope HA, epítope de proteína C y epítope de VSV. Los homólogos en la forma de "variantes de supresión" de una proteína se caracterizan por la remoción de uno o mas aminoácidos de una proteína. Las variantes de aminoácidos de una proteína puede hacerse fácilmente usando técnicas sintéticas de péptidos bien conocidos en la materia, tal como síntesis de péptidos den fase sólida y similares, o por manipulaciones de ADN recombinantes . Los métodos para la manipulación de secuencias de ADN para producir las variantes de sustitución, inserción o supresión de una proteína son bien conocidas en la materia. Por ejemplo, las técnicas para crear mutaciones de sustitución en sitios predeterminados en ADN son bien conocidos para los expertos en la materia y pueden incluir mutagénesis de MI3, la mutagénesis in vitro del Gen T7 (USB, Cleveland, OH) , mutagénesis dirigida al sitio QuickChange (Stratagene, San Diego, CA) , mutagénesis dirigida la sitio medida por PCR u otros protocolos de mutagénesis dirigida al sitio.
Derivados "Derivados" son polipéptidos o proteínas que pueden comprender residuos de aminoácidos modificados naturalmente y/o modificados no naturalmente comparado con la secuencia de aminoácidos de una forma presente en la naturaleza (que no se ha sometido a modificaciones post-traslacionales ) de la proteína, por ejemplo, como se presenta en SEC ID NO: 2. "Derivados" de una proteína abarca polipéptidos o proteínas que pueden comprender residuos de aminoácidos presentes en la naturaleza alterados, glicosilados , acilados, prenilados o que no están presentes en la naturaleza comparado con la secuencia de aminoácidos de una forma presente en la naturaleza del polipéptido. Un derivad también puede comprender uno o más sustituyentes de aminoácidos comparado con la secuencia de aminoácidos de la cual se deriva, por ejemplo, una molécula reportera u otro ligando, único covalentemente o no covalentemente a la secuencia de aminoácidos, tales como una molécula reportero que se une para facilitar su detección y residuos de aminoácidos que no están presentes en la naturaleza en relación con la secuencia de aminoácidos de una proteína presente en la naturaleza.
Variantes Divididas Alternativas El término "variante dividida alternativa" como se usa en la presente abarca variantes de una secuencia de ácidos
nucleicos en la cual se han eliminado, reemplazado o agregado los intrones y/o exones seleccionados, o en la cual los intrones se han acotado o alargado. Dichas variantes serán aquellas en las cuales la actividad biológica de la proteina se retiene, que puede lograrse reteniendo selectivamente los segmentos funcionales de la proteina. Dichas variantes de división pueden encontrarse en la naturaleza o pueden ser hecha siró el hombre. Los métodos para crear dichas variantes de división se conocen en la materia.
Variante Alélica Las variantes alélicas existen en la naturaleza y dentro de los métodos de la presente invención se abarca el uso de estos alelos naturales. Las variantes alélicas abarcan Polimorfismos de Nucleótidos Solos (SNP, por sus siglas en inglés), asi como Polimorfismos de Inserción/Supresión pequeños (INDEL, por sus siglas en inglés). El tamaño de Andel usualmente es menor a 100 pb. SNP e INDEL del conjunto más grande de variantes de secuencia en las cepas polimorfitas presentes en la naturaleza de la mayoría de los organismos.
Promotor Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se deberán tomar en un contexto amplio para denominarse a las secuencias de ácidos nucleicos reguladores capaces de efectuar la expresión de las secuencias a las cuales están ligados. Dentro de los términos mencionados antes se abarcan las secuencias reguladoras transcripcionales derivadas del gen genómico eucariótico clásico (incluyendo la casilla TATA que se requiere para el inicio de transcripción preciso, con o sin una secuencia de casilla CCAAT) y los elementos reguladores adicionales (es decir, secuencias de activación corriente arriba, mejoradotes y silenciadores) que alteran la expresión del gen en respuesta a los estímulos de desarrollo y/o externos, o en una forma específica para tejidos. También dentro del término se incluye una secuencia reguladora transcripcional de un gen procariótico clásico, en cuyo caso puede incluir una secuencia de -35 casilla y/o decencias reguladoras transcripcionales de -10 casillas. El término "elemento regulador también abarca una molécula de fusión sintética o derivado que confiere, activa y aumenta la expresión de una molécula de ácidos nucleicos enana célula, tejido u órgano. El término "ligado operablemente" como se usa en la presente se refiere a un enlace funcional entre la secuencia de promotor y
el gen de interés, de manera que la secuencia de promotor puede iniciar la transcripción del gen de interés. El promotor puede ser un promotor inducible, es decir, que tiene inicio de transcripción inducida o incrementada en respuesta a un estimulo en desarrollo, químico, ambiental o físico . Un promotor preferido para tejido o específico para tejido es uno que puede iniciar preferiblemente la transcripción en ciertos tejidos, tales como las hojas, raíces, tejido de semillas, etc., o aún en células específicas. El término "constitutivo" como se define en la presente se refiere a un promotor que se expresa predominantemente en por lo menos un tejido u órgano y predominantemente en cualquier etapa de vida de la planta. Preferiblemente el promotor se expresa predominantemente a través de la planta. Ejemplos de otros promotores constitutivos se muestran en la siguiente Tabla 3.
Tabla 3: Ejemplos de promotores constitutivos
Tabla 4.- Ejemplos de promotores no constitutivos
Tabla 5.- Ejemplos de promotores de meristema apical de tiro temprano
Tabla 6.- Ejemplos de promotores específicos de endoespermaa para el uso en la presente invención.
Tabla 7.- Ejemplos de promotores específicos de semilla para el uso en la presente invención.
Terminador de Secuencia El término "terminador" abarca una secuencia de control que es una secuencia de ADN en el extremo de una unidad transcripcional que señala el proceso 3' y la poliadenilación de una transcripción primaria y terminación de transcripción. Los elementos reguladores adicionales pueden incluir transcripcional asi como mejoradotes trasnacionales . Los expertos en la materia estarán cocientes del terminador y secuencias de mejorador que pueden ser adecuados para usarse con el fin de realizar la invención. Dichas secuencias pueden ser conocidas o pueden obtenerse fácilmente por alguien experto en la materia.
Marcador Seleccionable El término "gen marcador seleccionable" como se denomina en la presente incluye cualquier gen que confiere un fenotipo en una célula en la cual se expresa para facilitar la identificación y/o selección de células que se transfectan o transforman con una construcción de ácido nucleico de la invención. Los marcadores adecuados pueden seleccionarse de manera que confieren resistencia antibiótica o herbicida, que introduce una característica metabólica o que permite la selección visual. Ejemplos de genes marcadores seleccionables incluyen genes que confieren resistencia a antibióticos (tales como nptll que fosforila neomicina y canamicina, o hpt, fosforilando higromicina) , a herbicidas (por ejemplo bar que provee resistencia a Basta™, aro A o gox que provee resistencia contra glifosato) , o genes que proveen una característica metabólica (tal como manA que permite que las plantas usen mañosa como la única fuente de carbono) . Los genes marcadores visuales dan como resultado la formación de color (por ejemplo, ß-glucuronidasa, GUS, luminiscencia (tal como luciferasa) o fluorescencia (Green Fluorescente Protein, GFP, y derivados de la misma9.
Transformación El término "transformación" como se denomina en la presente abarca la transferencia de un polinucleótido exógeno en
una célula huésped, sin tomar en cuenta el método usado para la transferencia. El tejido de plantas capaz de tener propagación clonal subsiguiente, ya sea mediante organogénesis o embriogénesis , puede transformarse con una construcción genética de la presente invención y una planta completa regenerada de la misma. El tejido particular elegido variará dependiendo de los sistemas de propagación clonal disponibles para, y más adecuados para, la especie particular que se está transformando. Los blancos de tejido ilustrativos incluyen discos de hojas, polen, embriones, cotiledóneas, hipocotiledóneas, mega-gametofitos, tejido calloso, tejido meristemático existente (v.gr., meristemo apical, bulbos axilares, y meristemas de raices), y tejido de meristemo inducido (v.gr., meristemo de cotiledónea y meristemo de hipocotiledónea) . El polinucleótido puede introducirse temporal o establemente en una célula huésped y puede mantenerse de manera no integrada, por ejemplo, como un plásmido. Alternativamente, puede integrarse en el genoma huésped. La célula de planta transformada resultante puede usarse entonces para regenerar una planta transformada en una forma conocida para los expertos en la materia. La transformación de especies de plantas ahora es una técnica únicamente de rutina. Ventajosamente, cualquiera de los diferentes métodos de transformación se puede usar para introducir el gen de interés en una célula ancestral adecuada. Los métodos de transformación incluyen el uso de liposomas,
electroporacion, químicos que incrementan la absorción de ADN libre, inyección del ADN directamente en la planta, bombardeo de pistola de partículas, transformación usando virus o polen y microproyección . Los métodos pueden seleccionarse del método de calcio/polietilenglicol para protoplastos (Kfens, F.A. y otros, (1982) Nature 296, 72-74; Negrutiu I y otros (1987) Plant Mol Biol 8: 263-373); electroporacion de protoplastos (Shillito R.D. y otros (1985) Bio/Technol 3, 1099-1102); microinyección en material de la planta (Crossaway A y otros 81986) Mol. Gen Genet 202: 179-185); bombardeo de partículas revestidas con ADN o ARN (Klein TM y otros, (1987) Nature 327: 70) infección con virus (no integrativos ) y similares. Las plantas de arroz transgénicas se producen preferiblemente vía transformación mediada por Agrobacterium usando cualquiera de los métodos bien conocidos para transformación de arroz, tal como la que se describe en cualquiera de los siguientes: solicitud de patente europea publicada EP 1198985 Al, Aldemita y Hodges (Planta J 6 (2) : 271-282, 1994), que se describe e incorpora aquí por referencia como se exhibió completamente. En el caos de la transformación de maíz, el método preferido es como se describió en cualquiera de Ishida y otros (Nat. Biotechnol . 14(6): 745-50, 1996) o Frame y otros (Plant Physiol 129(1): 13-22, 2002), cuyas descripciones se incorporan aquí por referencia como se exhibieron completamente .
Generalmente después de la transformación, las células de plantas o agrupaciones de células se seleccionan para la presencia de uno o más marcadores que se codifican por genes que pueden expresarse en plantas co-transferidos con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se regenera en una planta completa. Siguiendo la transferencia y regeneración de ADN, se pueden evaluar las plantas transformadas putativamente, por ejemplo, usando análisis Southern, para la presencia del gen de interés, número de copia y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN de reacción introducido puede monitorearse usando análisis Northern y/o Western, ambas técnicas también siendo conocidas para las personas que tienen experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tal como propagación clonal o técnicas de reproducción clásicas. Por ejemplo, una planta transformada en su primera generación (o TI) puede seleccionarse a si misma o mediante transformantes homocigotos de la segunda generación (o T2), y las plantas T2 entonces pueden propagarse además a través de técnicas de reproducción clásicas. Los organismos transformados generados pueden tener invariedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y célula son transformadas; loas transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas
para contener el cásete de expresión), injertos de tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un rizoma transformado injertado a un descendiente no transformado).
Descripción Detallada de Regulador de Rendimiento de Semillas (SYR, por sus siglas en inglés) La actividad de una proteina de SYR puede incrementarse incrementando los niveles del polipéptido de XYR. Alternativamente, la actividad también puede incrementarse cuando no hay cambio en los niveles de un SYR, o aún cuando hay una reducción en niveles de una proteina de SYR. Esto puede ocurrir cuando se alteran las propiedades intrínsecas de polipéptido, por ejemplo, formando una mutante o seleccionado una variante que es más activa que el tipo silvestre. El término "proteína de SYR u homólogo del mismo" como se definió en la presente se refiere a un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo (i) un dominio rico en leucinas que parece una cremallera de leucina en la mitad de C-terminal de la proteína, dicho dominio rico en leucina es (ii) precedido por un tripéptido con la secuencia YFS (motivo conservado la, SEC ID NO: 6), o YFT (motivo conservado Ib, SEC ID NO: 7), o YFG (motivo conservado le, SEC ID NO: 8) o YLG (motivo conservado Id, SEC ID NO: 9), y (iii) seguido por un motivo conservado 2 ( (V/A/I ) LAFMP (T/S) , SEC ID NO: 10). Preferiblemente, el motivo conservado 2 es
( A/V) LAFMP (T/S ) , más preferiblemente, el motivo conservado es VLAFMPT. La "proteína SYR u homologo de la misma" preferiblemente tiene también un péptido con terminación C que termina en el motivo conservado 3 (SYL o PYL, SEC ID NO: 11) . El dominio rico en leucina de la proteína de SYR o su homólogo es de aproximadamente 38 a 48 aminoácidos de largo, partiendo inmediatamente después del motivo conservado 1 y deteniéndose inmediatamente antes del motivo conservado 2, y comprende por lo menos 30% de leucina. El dominio rico en Leu preferiblemente tiene un motivo que se asemeja al motivo de Cremallera de leucina (L-X6~L-X6-L-X6-L, en donde ?? es una secuencia de 6 aminoácidos consecutivos) . Un ejemplo preferido de una proteína SYR se representa por SEC ID NO: 2, una revisión general de sus dominio se da en la Figura 1. Se deberá observar que el término "proteína de SYR u homólogo del mismo" no abarca la proteína de ARGOS de Arabidopsis thaliana (SEC ID NO: 26) . Además preferiblemente, las proteínas de SYR tienen dos dominios transmembrana, con la parte N-terminal y la parte C-terminal de la proteína localizada adentro y la parte entre los dominios de transmembrana localizados afuera. Alternativamente, el homólogo de una proteína de SYR tiene un orden creciente de preferencia una identidad de secuencia global de por lo menos 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%,
59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81 %, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, o 99% con el aminoácido representado por SEC ID NO: 2, siempre y cuando la proteina homologa comprende los motivos conservados (a, b, c o d) , 2 y 3, y el dominio rico en leucina como se describió antes. La identidad de secuencia global se determina usando un algoritmo de alineación global, tal como el algoritmo de Needleman Wunsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferiblemente con parámetros por omisión. Los diferentes dominios estructurales en una proteina SYR pueden identificarse usando bases de datos especializadas, v.gr., SMART (Schultz y otros, (1998) Proc. Nati. Acad. Sci . USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos de secuencias biomoleculares y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D . , Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds., pags . 53-61, AAAI Press , Menlo Park; Hlo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137 , (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic
Acids Research 30 ( 1 ): 276-280 (2002), http : / /www . sanger .ac.uk/Software/ Pfam/ ) . Los métodos para la investigación e identificación de homólogos de SYR podrían estar dentro del dominio de personas expertas en la materia. Dichos métodos comprenden la comparación de las secuencias representadas por SEC ID NO: 1 ó 2, en un formato que puede leerse en computadora con secuencias que están disponibles en la base de datos pública tales como MIPS (http://mips.gsf.de/), GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html) o Base de Datos de Secuencia de Nucleótidos EMBL
(http://www.ebi.ac.uk/embl/index.html), usando algoritmos bien conocidos en la materia para la alineación o comparación de secuencias, tales como GAP (Needleman and unsch, J. Mol. Biol. 48; 443-453 (1970)), BESTFIT (usando el algoritmo de homología local de Smith y Waterman (Advances in Applied Mathematics 2 ; 482-489 (1981))), BLAST (Altschul, S.F., Gish, ., Miller, W. , Myers, E.W. & Lipman, D. J., J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990)), FASTA and TFASTA (W. R . Pearson and D. J. Lipman Proc. Nati. Acad. Sci. USA 85:2444- 2448 (1988)). El software para realizar análisis de BLAST está disponible públicamente a través del National Centre for Biotechnology Information (NCBI). Los dominios de transmembrana son de alrededor de 15 a 30 aminoácidos de largo y usualmente están compuestos de residuos hidrofóbicos que forman una hélice alfa. Usualmente se
predicen sobre la base de hidrofobicidad (por ejemplo Klein y otros, Biochim. Biophys. Acta 815, 468, 1985; o Sonnhammer y otros, In J. Glasgow, T. Littlejohn, F. ajor, R. Lathrop, D. Sankoff, and C. Sensen, editors, Proceedings of the Sixth International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, págs. 175-182, Menlo Park, CA, 1998. AAAI Press.) . Ejemplos de proteínas que están dentro de la definición de "polipéptidos de SYR o un homólogo del mismo" se listan en la Tabla A del Ejemplo 1 e incluyen secuencias de varias plantas monocotiledóneas , tales como arroz ( (SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12 y SEC ID NO: 13), maíz (SEC ID NO: 14 y SEC ID NO: 44), trigo (SEC ID NO: 15), cebada (SEC ID NO: 16), caña de azúcar (SEC ID NO: 17 y SEC ID NO: 18), sorgo (SEC ID NO: 19); y de plantas dicotiledóneas tales como Arabidopsis (SEC ID NO: 20 y SEC ID NO: 21), uva (SEC ID NO: 22), cítricos (SEC ID NO: 23) o tomate (SEC ID NO: 24 y SEC ID NO: 25) . Se prevé que el dominio rico en Leu es importante para la función de la proteína, por lo tanto las proteínas con el dominio rico en Leu pero sin los motivos conservados 1 ó 2 pueden ser útiles así como en los métodos de la presente invención; ejemplos de dichas proteínas se dan en SEC ID NO: 34 y 35. Se deberá entender que el término "polipéptido de SYR o un homólogo del mismo" no deberá limitarse a la secuencia representada por SEC ID NO. 2 o a los homólogos listados como SEC ID NO: 12 a SEC ID NO: 25 por que cualquier polipéptido de
aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos que cumple con el criterio de comprender un dominio rico en leucina como se definió antes, precedido por el motivo de tripéptido conservado 1 (a, b, c, ó d) y seguido por el motivo conservado 2 y preferiblemente también por el motivo conservado 3; o teniendo por lo menos una identidad de secuencia del 38% con la secuencia de SEC ID NO: 2, puede ser adecuado para usarse en los métodos de la invención. En otra modalidad, la presente invención provee una proteina de SYR aislada seleccionada del grupo que consiste de: (a) un polipéptido como se da en SEC ID nO 44, (b) un polipéptido con una secuencia de aminoácidos que tiene por lo menos, en orden de preferencia creciente, identidad de secuencia de 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% a la secuencia de aminoácidos como se da en la SEC ID NO: 44, (c) un derivado de una proteina como se definió en
(a) o (b) . La secuencia representada por SEC ID NO: 43 desconocida hasta ahora como un gen de codificación de SYR. Por lo tanto se provee una secuencia de ácidos nucleicos aislada que comprende : (i) una secuencia de ácidos nucleicos representada por SEC ID NO: 43, o la hebra de complemento de la misma;
(ii) una secuencia de ácidos nucleicos que codifica la secuencia de aminoácidos representad por SEC ID NO: 44; (iii) una secuencia de ácidos nucleicos capaz de hibridizarse (preferiblemente bajo condiciones estrictas) con una secuencia de ácidos nucleicos de (i) o (ii) anterior, cuya secuencia de hibridización codifica preferiblemente una proteína de SYR; (iv) un ácido nucleico que es una variante alélica para las secuencias de ácidos nucleicos de cuerdo con (i) o (ii); (v) un ácido nucleico que es una variante de división para las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con (i) o (ii) ; (vi) una secuencia de ácidos nucleicos que tiene identidad de secuencias del 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%,
95%, 96%, 97%, 98% ó 99% para la secuencia definida en (i) o (ii) · La actividad de una proteína de SYR u homólogo del mismo puede analizarse expresando la proteína de SYR u homólogo de la misma bajo el control de un promotor de GOS2 en Oryza sativa, que da como resultado plantas con rendimiento de semillas incrementado sin un retardo en el tiempo de florecimiento cuando se compara con las plantas tipo silvestre correspondientes. Este incremento en semillas puede medirse en
varias formas, por ejemplo, como un incremento de peso de semillas total, número de semillas rellenas o índice cosechado. Una proteína de SYR u homólogo del mismo se codifica por un ácido nucleico/gen de SYR. Por lo tanto, el término "ácido nucleico/gen de SYR" como se definió en la presente es cualquier ácido nucleico/gen que codifica una proteína de SYR un homólogo del mismo como se definió antes. Ejemplos de ácidos nucleicos de SYR incluyen, peor no están limitados a aquellos representados por cualquiera de SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 27 a SEC ID NO: 32, SEC ID NO: 36 a 42 y
SEC ID NO: 44. Ver también la lista de ácidos nucleicos mencionados en la Tabla A del Ejemplo 1. Los ácidos nucleicos de SYR/genes y variantes de los mismos pueden ser adecuados para practicar los métodos de la invención. Los ácidos nucleicos/genes de SYR variantes incluyen porciones de un ácido nucleico/genes SYR y/o ácidos nucleicos capaces de hibridizarse con un ácido nucleico/gen de SYR. La porción terminal como se definió en la presente se refiere a una pieza de ADN que codifica un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, que comprende un dominio rico en leucina como se definió antes, precedido por el motivo de tripéptido conservado 2 (a, b, c, o d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente también por el motivo 3 conservado. Preferiblemente, la porción comprende uno o más de los motivos conservados definidos antes. Una porción
puede prepararse, por ejemplo, creando una o más supresiones a un ácido nucleico de SYR. Las porciones pueden usarse en forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o sin codificación) con el fin de, por ejemplo, producir una proteina que combina varias actividades. Cuando se fusionan con otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido al traducir puede ser mayor que el provisto para el fragmento de SYR. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 27 a SEC ID NO: 32, SEC ID NO: 36 a SEC ID NO: 42 y SEC ID NO: 44. Más preferiblemente la porción de un ácido nucleico es como se representa por SEC ID NO: 1. Otra variante de ácido nucleico/gen de SYR es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo las condiciones de restricción reducidas, preferiblemente bajo condiciones estrictas, con un ácido nucleico/gen de SYR como se definió antes, cuya secuencia de hibridización codifica un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo un dominio rico en leucina como se definió antes prendido por el motivo de tripeptido conservado 1 (a, b, c ó d) y seguir el motivo conservado 2 y preferiblemente también por el motivo conservado 3; o teniendo por lo menos una identidad de secuencia del 38% a la secuencia de SEC ID NO: 2. Preferiblemente, la secuencia de hibridización es una que puede hibridizarse a un ácido nucleico como se representa
por SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 27 a SEC ID NO: 32, SEC ID NO: 36 a SEC ID NO: 42 y SEC ID NO: 44, o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas antes. Se prefiere más que la secuencia de hibridización pueda hibridizarse a SEC ID NO: 1. El término "hibridización es como se definió en la presente. El ácido nucleico de SYR o variante del mismo puede derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico/gen o variante del mismo puede aislarse de una fuente de microbios, tal como levadura u hongo, o de una fuente de plantas, alcas o animales (incluyendo seres humanos) . Este ácido nucleico puede modificarse de su formativa en composición y/o ambiente genómico a través de manipulación humana deliberada. El acido nucleico preferiblemente es de origen de plantas, ya sea de la misma especie de plantas (por ejemplo a una en la cual se va a introducir) o si es de una especie de planta diferente. El ácido nucleico puede aislarse de una especie de monocotiledónea, preferiblemente de la familia Poaceae, además preferiblemente de Oryza sativa. Más preferiblemente, el ácido nucleico de SYR se aisla de Oryza sativa y se representa por SEC ID NO: 1, y la secuencia de aminoácido de SYR es como se representa por SEC ID NO. 2. La expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo puede modularse introduciendo una modificación genética (preferiblemente en el sitio de un gen de SYR) . El sitio de un gen como se definió en
la presente significa una región genómica, que incluye el gen de interés y 10 kb corriente arriba o abajo de la región de codificación . La modificación genética puede introducirse, por ejemplo, por cualquiera (o más) de los siguientes métodos: activación de ADN-T, TILLING , mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón, evolución dirigida y recombinación homologa o introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo. Los métodos mencionados antes se definen en la presente en la sección titulada "Definiciones". Siguiendo la introducción de la modificación genética, sigue un paso para seleccionar la expresión modificada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo, dicha modificación en expresión da plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado . La activación de ADN-T, TILLING; mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón y evolución dirigida son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de alelos novedosos y variantes de SYR. Un método preferido para introducir una modificación genética (que en este caso no necesita estar en el sitio de un gen de SYR) es para introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo, como se definió en la presente. El ácido nucleico que
será introducido en una planta puede ser un ácido nucleico de longitud completa o puede ser una porción o una secuencia de hibridización como se definió antes. "Homólogos" de una proteina se definen en la presente en la sección titulada "Definiciones". El polipéptido de SYR u homólogo del mismo puede ser un derivado. Para una definición del término "derivado" véase la sección encabezada "Definiciones" . El polipéptido SYR u homólogo del mismo puede codificarse por una variante de división alternativa de un ácido nucleico/gen de SYR. El término "variante de división alternativa" se define en la sección de "Definiciones". Las variantes de división preferidas son variantes de división del ácido nucleico que codifica un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, que comprenden un dominio rico en leucina como se definió antes, precedió por el motivo de tripéptido conservado 1 (a, b, c o d) y seguido por el motivo conservado 2 y preferiblemente también por el motivo conservado 3; o teniendo por lo menos una identidad de secuencia de 38% a la secuencia de SEC ID NO: 2. Además se prefieren las variantes de división representadas por SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 27 a SEC ID NO: 32, SEC ID NO: 36 a SEC ID NO: 42 y SEC ID NO: 44. Se prefiere más la variante de división representada por SEC ID NO: 1.
El homólogo también puede codificarse por una variante alélica de un ácido nucleico que codifica y polipéptido de SYR o un homólogo del mismo, preferiblemente una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo un dominio rico en leucina como se definió antes, precedido por el motivo de tripéptido conservado 1 (a, b, c o d) y seguido por el motivo conservado 2 y preferiblemente también por el motivo conservado 3; que tiene una identidad de secuencia del 38% a la secuencia de SEC ID NO: 2. Preferiblemente además, la variante alélica que codifica el polipéptido de SYR se representa por cualquiera de SEC ID NO: 1, o SEC ID NO: 12 a SEC ID nO : 25. Más preferiblemente, la variante alélica que codifica el polipéptido de SYR es una representada por SEC ID NO: 1. El término "variante alélica" se definió en la sección de "Definiciones". De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, se prevé la expresión incrementada del ácido nucleico de SYR o variante del mismo. Los métodos para incrementar la expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia e incluyen, por ejemplo, la sobre-expresión dirigida por promotores apropiados, el uso de mejoradotes de transcripción o mejoradotes de traslación, ácidos nucleicos aislados que sirven como elementos promotores o mejoradotes pueden introducirse en una posición apropiada (normalmente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un
polinucleótido de manera que regula ascendentemente la expresión de un ácido nucleico de SYR o variante del mismo. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión y/o sustitución (véase, Kmiec, U.S. Pat. No. 5,565,350; Zarling y otros, PCT/US93/03868 ) , o promotores aislados pueden introducirse en una célula de planta en la orientación apropiada y distancia de un gen de la presente invención tal como el control de la expresión del gen. Los métodos para reducir la expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia. Si se desea la expresión de polipéptidos , es generalmente conveniente incluir una región de poliadenilación en el extremo 3' de una región de codificación de polinucléotidos . La región de poliadenilación puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de ADN-T. La secuencia en el extremo 3' que será agregada deberá derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otro gen de plantas, o menos preferiblemente de cualquiera de otros genes eucarióticos . Una secuencia de intrón también puede agregarse a la región no trasladada 5' o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. La inclusión de un intrón divisible en la unidad de transcripción en construcciones de expresión tanto de plantas como animales, se
ha mostrado que incrementa la expresión de genes en los niveles de ARNm y proteína hasta 1000 veces, Buchman y Berg, Mol. Cell Biol. 8:4395-4405 (1988); Callis y otros Genes. Dev. 1:1183-1200 (1987) . Dicho aumento de intrones de expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. Usa los intrones de maíz Adhl-S 1, 2, y 6, el intron Bronze-1 se conocen en la materia. Véase generalmente, The Maize Handbook, Capítulo 116, Freling and Walbot, Eds . , Springer, N.Y. (1994). La invención también provee construcciones y vectores genéticos para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprende: (i) un ácido nucleico de SYR o variante del mismo, como se definió antes; (ii) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción; siempre y cuando la construcciones de genes no comprende una secuencia de ácidos nucleicos que codifica la proteína de SEC ID NO: 26.
Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden construir usando tecnología de ADN recombinante bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones de genes pueden insertarse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Las plantas se transforman con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR u homólogo del mismo) . La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se definen en la presente en la sección llamada "Definiciones". Venta osamente, cualquier tipo de promotor se puede usar para impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. Preferiblemente, el ácido nucleico de SYR o variante funcional del mismo se liga operablemente a un promotor constitutivo. Preferiblemente, el promotor constitutivo capaz de expresar preferencialmente el ácido nucleico a través de la planta tiene un perfil se expresión comparable a un promotor GOS2. Más preferiblemente, el promotor constitutivo tiene el mismo perfil de expresión como el promotor GOS2 de arroz, más preferiblemente, el promotor capaz de expresar preferiblemente
el ácido nucleico a través de la planta es el promotor de G0S2 del arroz (SEC ID NO: 5) . Deberá aclararse que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe el ácido nucleico de SYR representado por SEC ID NO: 1, ni es la aplicabilidad de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico de SYR cuando se impulsó por un promotor de G0S2. Un promotor constitutivo alternativo que es útil en los métodos de la presente invención es el promotor de Proteina de Grupo de Alta Movilidad (HMGP) (SEC ID NO: 33) . Ejemplos de promotores constitutivos que también se pueden usar para impulsar la expresión de un ácido nucleico de SYR se muestran en la Tabla 3 en la sección titulada "Definiciones" . Opcionalmente, una o más secuencias terminadoras también se pueden usar en la construcción introducida en una planta. El término "terminador" se define en la sección de "Definiciones" . Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se requiere para el mantenimiento y/o replicación en untito de células especifica. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética para mantenerse en una célula bactriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plasmado o cosmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, peor no están limitados a, fl-ori y colEl.
La construcción genética opcionalmente puede comprender un gen marcador seleccionable , como se definió en la sección de "Definiciones". La presente invención también abarca plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. Por lo tanto, la presente invención provee plantas que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas tienen introducido en el mismo un ácido nucleico de SYR o variante del mismo como se definió antes. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado que comprende la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico de SYR o una variante del mismo como se definió antes. Más especí icamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta o célula de planta un ácido nucleico de SYR o variante del mismo, y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas; Siempre y cuando el ácido nucleico de SYR o variante del mismo no sea una secuencia de ácidos nucleicos que codifica la proteína de SEC ID NO: 26.
El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano o cualquier otra parte de la planta). De acuerdo con un aspecto preferido de la presenta invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por la transformación. El término "transformación" se define en la sección de "Definiciones" . La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente, y a todas las partes de plantas y propágulos de la misma. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada primariamente, que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhibe las mismas características genotípicas y/o fenotípicas como los producidos por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye células huésped que contienen un ácido nucleico de SYR aislado o variante del mismo. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención son células de plantas. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutos, flores, cultivos de tallos, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados directamente de la parte cosechable de dicha planta, tal como
pellas secas o polvos, aceites, grasas y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos y usa polipéptidos de SYR u homólogos de los mismos. Uno de dichos usos se refiere a mejorar las características de crecimiento de plantas, en particular para mejora rendimiento de semillas. El rendimiento de semillas puede incluir uno más de los siguientes: peso total de semillas incrementado, número de semillas rellenas incrementado, régimen de relleno e índice de cosecha incrementado. Los ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos, o polipéptidos de SYR u homólogos de los mismos pueden encontrar uso en programas de reproducción en los cuales se identifica un marcador de ADN que puede ligarse genéticamente a un gen de SYR o variante del mismo. Los ácidos nucleicos/genes de SYR o variantes de los mismos, o polipéptidos de SYR u homólogos de los mismos se pueden usar para definir un marcador molecular. Este ADN o marcador de proteína puede usarse en programas de reproducción para seleccionar plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado. El gen de SYR o variante del mismo, por ejemplo, puede ser un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 27 a SEC ID NO. 32, SEC ID NO: 36 a SEC ID NO: 42 y SEC ID NO: 44.
Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen de SYR también puede encontrar uso en programas de reproducción asistidos por el marcador. Dichos programas de reproducción algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS, alternativamente, el programa puede iniciar con una recopilación de variantes alélicas de las de origen "natural" ocasionadas no intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entonces, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de variantes alélicas superiores de la decencia en cuestión y que incrementó el rendimiento de las semillas. La selección normalmente se lleva a cabo monitoreando el desempeño de crecimiento de plantas que contienen diferentes variantes alélicas de la secuencia en cuestión, por ejemplo, diferentes variantes alélicas de cualquiera de SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 27 a SEC ID NO. 32, SEC ID NO: 36 a SEC ID NO: 42 y SEC ID NO: 44. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen la cruza de plantas, en las cuales se identificó la variante alélica superior, con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de aspectos fenotipicos interesantes. Un ácido nucleico de SYR o variante del mismo también se puede usar como sondas para mapear físicamente los genes de los que son parte, y como marcadores para características
ligadas a aquellos genes. Dicha información puede ser útil en reproducción de plantas con el fin de desarrollar lineas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos requiere únicamente una secuencia de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP, por sus siglas en inglés). Los análisis de Southern (Sambrook J. Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) del ADN genómico de plantas de digeridas de restricción se pueden probar con los ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos. Los patrones de bandeo resultantes puede someterse entonces a los análisis genéticos usando programas de computadora tales como MapMakers (Lander y otros (1987) Genomics 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar análisis Southern que contienen ADN genómico tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan a la madre y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se observa y usa para calcular la posición del ácido nucleico de SYR o variante del mismo en el mapa genético obtenido previamente usando esta población (Botstein y otros (1980) Am. J. Hum. Genet. 32: 314-331). La producción y uso de sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en
Bernatzky y Tansksley (GENETICS 112 (4) : 887-898, 1986) . Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o las variaciones de la misma. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas de F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones apareadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos se pueden usar ara mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos en la materia. Las sondas de ácidos nucleicos también se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalina Genomic Análisis: A Practical Guide Academia Press 1996, págs. 319-346 y las referencias citadas en la presente) . En otra modalidad, las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar en fluorescencia directa en mapeo de hibridización in situ (FISH, por sus siglas en inglés) (Trask (1991) Trenes Ent. 7:149-154) . Aunque los métodos actuales de mapeo FISH favorecen el uso de clones grandes (varias kb a varios cientos de kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5:13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo de FISH usando sondas más cortas. Una variedad de métodos basados en amplificación de ácidos nucleicos para mapeo genético y físico puede llevarse a cabo usando los ácidos nucleicos. Ejemplos incluyen amplificación específica para alelos (Kazazian (1989) J. Lab.
Clin. Mee! 11:95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados de RCP (CAPS; Sheffield y otros, (1993) Genomics 16:325-332), ligadura especifica para alelos (Landegren y otros, (1988) Science 241:1077-1080), reacciones de extensión de nucleótidos (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671), Mapeo Híbrido de Radiación ( alter y otros, (1997) Nat. Genet. 7:22-28) y mapeo Feliz (Dear and Cook (1989) Nucleic Acid Res. 17:6795-6807) . Para estos métodos, la secuencia de un ácido nucleico se usa para diseñar y producir pares iniciadores para usarse en la reacción de amplificación o en las reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido por los expertos en la materia. En los métodos que emplean el mapeo genético basado en RCP, puede ser necesario identificar diferencias de secuencias de ADN entre las madres de la cruza de mapeo en la región correspondiente a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto generalmente no es necesario para métodos de mapeo. Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen rendimiento incrementado, como se describió antes. Estas características de crecimiento ventajosas también pueden combinarse con otras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento, tolerancia a varias tensiones además de la resistencia a la tensión abiótica, características que
modifican varios aspectos arquitectónicos y/o aspectos bioquímicos y/o fisiológicos.
Descripción Detallada FG-GAP La actividad de una proteína de FG-GAP puede modularse mediante niveles de modulación del polipéptido de FG-GAP. Alternativamente, la actividad también puede modularse cuando no hay cambio en niveles de un FG--GAP. Esto puede ocurrir cuando las propiedades intrínsecas del polipéptido se alteran, por ejemplo, creando una mutante o seleccionando una variante que es más activa o menos activa que el tipo silvestre. El término "proteína de FG-GAP u homólogo del mismo" como se definió en la presente se refiere a un polipéptido que comprende (i) un péptido de señal de secreción N-terminal, (ii) uno o más dominios de FG-GAP seguido por (iii) un dominio transmembrana en la mitad de terminal C de la proteína. Un ejemplo se da en la Figura 6. Los péptidos de señales son normales para las proteínas que se dirigen a la ruta secretora. La presencia de una señal de secreción puede predecirse fácilmente usando algoritmos de computadora (por ejemplo SignalP 3.0, Bendtsen y otros, J. Mol. Biol., 340:783-795, 2004). Una señal de secreción normal consiste de una región n cargada positivamente, seguido por una región hidrofóbica y una región c polar, neutras. Además, los residuos de aminoácidos en la posición-3 y -1 en
relación con el sitio de separación usualmente son pequeños y neutros . Los dominios de transmembranas son de alrededor de 15 a 30 aminoácidos de largo y usualmente están compuestos de residuos hidrofóbicos que forman una hélice alfa. Usualmente se predicen sobre la base de hidrofobicidad (por ejemplo Klein y otros, Biochim. Biophys. Acta 815, 468, 1985; o Sonnhammer y otros, In J. Glasgw, T. Littlejohn, F. Major, R. Lathrop, D. Sankoff, y C. Sensen, editores, Proceedings of the Sixth International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, págs . 175-182, Menlo Park, CA, 1998. AAAI Press.). El dominio de FG-GAP (Pfam Número de acceso PF01839, entrada de INTERPRO IPR000413) normalmente se encuentra en integrinas en donde está presente como una repetición (hasta 7 copias) en la parte extracelular de la proteina. Únicamente las integrinas de origen animal son bien caracterizadas. La secuencia consensual para el dominio de FG-GAP se da en SEC ID NO: 53: fgssvaagDlnGDGrpDlvvgaPgadggtdgsvyll , en donde las letras mayúsculas representan el código de aminoácidos de una sola letra para aminoácidos altamente conservados y las otras letras representan el código de aminoácidos de una sola letra para aminoácidos menos conservados. El dominio con frecuencia comprende un motivo Phe-Gly-Xn-Gly-Ala-Pro en donde Xn representa un número de variable
de aminoácidos. Debido a que esta secuencia consensual se deriva de proteínas animales, no se iguala completamente con las secuencias de dominio de FG-GAP de plantas. Por lo tanto, el término "dominio de FG-GAP" como se usa en la presente, abarca SEC ID NO: 53 y secuencias que por lo menos tienen similitud del 40% de secuencia con la SEC ID NO: 53, mediante la alineación de SEC ID NO: 53 y la secuencia de igualación correspondiente, usando el algoritmo de Needleman & Wunsch con una penalidad de apertura de espacio de 10 y una penalidad de elongación de espacio de 0.5. El dominio de FG-GAP también puede comprender un sitio de unión de Ca2+. Preferiblemente, la proteína de FG-GAP comprende también un motivo FDGYLYLI (D/E) G 1 (SEC ID NO: 50). Más preferiblemente, el motivo conservado 1 es FDGYLYLIDG. Adicional y/o alternativamente, la proteína de FG-GAP puede comprender uno o más motivos de DGXX(SSD/E) (motivo conservado 2, SEC ID NO: 51), en donde X puede ser cualquier aminoácido. Este motivo conservado puede ser parte de un motivo más grande DXDXDGXX (D/E) (motivo conservado 3, SEC ID MNO: 52), en donde X puede ser cualquier aminoácido. Por lo tanto, la proteína de FG-GAP comprende preferiblemente una o más copias del motivo conservado 3.
Alternativamente, el homólogo de una proteina de FG-GAP comprende preferiblemente una o mapas copias del motivo conservado 3. Alternativamente, el homólogo de una proteina de FG-GAP tiene identidad de secuencia global en orden creciente de preferencia 50%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, o 99% al aminoácido representado por SEC ID NO: 46, siempre y cuando la proteina homologa comprende una secuencia de péptido de señal, uno o más dominios de FG-GAP, y un dominio de transmembrana en la mitad C-terminal de la proteina, y preferiblemente también uno o más de los motivos conservados 1, 2, ó 3. La identidad de secuencia global se determina usando un algoritmo de alineación global, tal como algoritmo Needleman unsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys) , preferiblemente con parámetros por omisión y secuencias de proteina de longitud completa. Los diferentes dominios estructurales en una proteina de FG-GAP puede identificarse usando bases de datos especializadas, v.gr., S ART (Schultz y otros, (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244;), InterPro ( ulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos
de secuencias biomoleculares y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds . , pags . 53-61, AAAIPress, Menlo Park; Hulo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137, (2004), o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30 ( 1 ) : 276-280 (2002),) . Los métodos para la investigación e identificación de homólogos de FG-GAP podrían estar bien dentro del ámbito de personas expertos en la materia. Dichos métodos comprenden la comparación de las secuencias representadas por SEC ID NO: 45 ó 46, en un formato que puede leerse en computadora, con secuencias que están disponibles en bases de datos públicas tales como MIPS, GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html) o Base de Datos de Secuencia de Nucleótidos EMBL
(http://www.ebi.ac.uk/embl/index.html), usando algoritmos bien conocidos en la materia para la alineación o comparación de secuencias, tales como GAP (Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol . 48; 443-453 (1970)), BESTFIT (usando el algoritmo de homología local de Smith y aterman (Advances in Applied Mathematics 2 ; 482-489 (1981))), BLAST (Altschul, S.F., Gish, W., Miller, W., Myers, E.W. & Lipman, D. J. , J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990)), FASTA y TFASTA ( . R. Pearson and D. J. Lipman Proc. Nati. Acad. Sci. USA 85:2444- 2448 (1988)) . El software para realizar
análisis de BLAST está disponible públicamente a través del National Centre for Biotechnology Information (NCBI). Ejemplos de proteínas que están dentro de la definición "polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo" incluyen una proteína de Arabidopsis (SEC ID NO: 55) y dos proteínas de arroz (SEC ID NO: 57 y 59) . La presencia de proteínas de GF-GAP también se ha demostrado en otras especies de plantas de Magnol iophyta, incluyendo Triticum aestivum, Zea mays, Solanum tuberosum, Aquilegia sp . , Brassica napus, Virus síntesis, Aspragus officinalis, Populus sp . , Euphorbia esula y también en otros taxones tales como heléchos (Ceratopteris richardii) o en Welwitschia mirabilis. Una lista no limitante de ejemplos de EST que codifican proteínas de FG-GAP se da en la Tabla 8: Tabla 8:
Las proteínas codificadas por los genes de cuyos EST se derivan, también son útiles para practicar los métodos de la presente invención y caen dentro del alcance de esta invención. Alguien experto en la materia podrá aislar la secuencia de codificación de longitud completa de estos genes usando métodos normales . La invención además provee una proteína de FG-GAP aislada seleccionada del grupo que consiste de: (a) una proteína codificada por el ácido nucleico de SEC ID NO: 72; (b) una proteína que comprende una secuencia de señal, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteína, en donde la proteína comprende por lo menos uno de SEC ID NO. 73 a SEC ID NO: 72; (c) un fragmento activo de una secuencia de aminoácidos como se definió en (a) o (b) , cuyo fragmento activo comprende una secuencia de señal, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteína. Se deberá entender que le término "polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo" no se deberá limitar a la secuencia
representada por SEC ID NO: 46 o a los homólogos listados como SEC ID NO: 55, 57, y 59, pero que cualquier polipéptido que cumple con el criterio de comprender un péptido de señal, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteina y preferiblemente también uno o más de los motivos conservados de SEC ID NO: 50 a 52; o que tiene por lo menos una identidad de secuencia del 50% a la secuencia de SEC ID NO: 46, puede ser adecuada para usarse en los métodos de la invención. Las proteínas de FG-GAP de plantas juegan un papel durante el desarrollo de polen ( Paxson-Sowders y otros, 2001). En las plantas mutantes para dexl, el depósito de primexina se retarda y reduce significativamente. Las hendiduras normales de la membrana de plasma y producción de separadores observados en plantas tipo silvestre también está ausente en la mutante. Las proteínas de FG-GAP pueden complementar esta mutación y restaurar el fenotipo normal. Alternativamente, la actividad de una proteína de FG-GAP u homólogo del mismo puede analizarse expresando la proteína de FG-GAP u homólogo del mismo bajo control de un promotor constitutivo en Oryza sativa, que da como resultado plantas con biomasa sobre tierra incrementada y/o rendimiento de semillas incrementado comparado con las plantas tipo silvestre correspondientes. Este incremento en rendimiento de semillas puede medirse en varias formas, por ejemplo, como un incremento
de peso de semillas total, número de semillas reheléenla so número total de semillas. Una proteina de FG-GAP u homólogo de la misma se codifica por un ácido nucleico/gen de FG-GAP. Por lo tanto, el término "ácido nucleico/gen FG-GAP" como se definió en la presente es un ácido nucleico/gen que codifica una proteina de FG-GAP o un homólogo de la misma como se definió antes. Ejemplos de ácidos nucleicos de GF-GAP incluyen, pero no están limitados a aquellos representados por cualquiera de SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO: 56 o SEC ID NO: 58. Ejemplos de ácidos nucleicos parciales de FG-GAP se listan en la Tabla 8. La invención también provee un ácido nucleico aislado que codifica una proteina de FG-GAP, seleccionada del grupo que consiste de: (i) el ácido nucleico como se representa en SEC ID
NO: 72; (ii) un ácido nucleico que codifica una proteina como se definió en (a) a (c) anterior; (iii) una secuencia de ácido nucleico capaz de hibridizarse (preferiblemente bajo condiciones estrictas) con una secuencia de ácidos nucleicos de (i) o (ii) anteriores, cuya secuencia de hibridización codifica preferiblemente una proteina que comprende un péptido de señales, uno o más dominios de FG-
GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteína; (iv) un ácido nucleico que es una variante alélica a las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con (i) a (iii); (v) un ácido nucleico que es una variante de división alternativa a las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con (i) a (iii) ; (vi) una porción de una secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo con cualquiera de (i) a (v) anterior, cuya porción preferiblemente codifica una proteína que comprende un péptido de señales, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteína. Los ácidos nucleicos/genes de FG-GAP y variantes de los mismos pueden ser adecuados para practicar los métodos de la invención. Las variantes de ácidos nucleicos/genes de FG-GAP incluyen porciones de un ácido nucleico/gen de FG-GAP, variantes alélicas, variantes de división y/ ácidos nucleicos capaces de hibridizarse con un ácido nucleico/gen de FG-GAP. El término porción como se definió en la presente se refiere a una pieza de ADN que codifica un polipéptido que comprende un péptido de señal, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteína, y preferiblemente también uno o más de los motivos conservados de SEC ID NO: 50 a 52. Preferiblemente, la porción comprende uno o más de los motivos conservados definidos antes.
Se puede preparar una porción, por ejemplo, realizando una o más supresiones a un ácido nucleico de FG-GAP. Las porciones se pueden usar en forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o sin codificación) con el fin de, por ejemplo, producir una proteina que combine varias actividades. Cuando se fusiona con otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido en el traslado puede ser mayor que la prevista para le fragmento de GF-GAP. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por uno de SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO: 56, SEC ID NO: 58 o SEC ID NO: 72. La porción también puede ser una porción de las secuencias de codificación de las cuales se derivan las secuencias de la Tabla 8. Más preferiblemente la porción de un ácido nucleico es como se representa por SEC ID NO: 545. Otra variante de un ácido nucleico/gen de FG-GAP es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones de restricción reducidas, preferiblemente bajo condiciones estrictas, con un ácido nucleico/gen de FG-GAP como se definió antes, cuya secuencia de hibridización codifica un polipéptido que comprende un péptido de señal, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad de C-terminal de la proteina, y preferiblemente también uno o más de los motivos conservados de SEC ID NO: 50 a 52.
Preferiblemente, la secuencia de hibridización es uno que es capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa pársec ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO: 56, SEC ID NO: 58 o SEC ID NO: 72, o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas antes, incluyendo EST listado en la Tabla 8. Más preferiblemente la secuencia de hibridización puede hibridizarse a SEC ID NO: 45. El término "hibridización" es como se definió en la sección titulada "definiciones". El ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo puede derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico/gen o variante del mismo puede aislarse de una fuente microbiana, tal como levadura u hongo, o de una fuente de planta, alga o animal (incluyendo ser humano). Este ácido nucleico puede modificarse de su forma nativa en la composición y/o ambiente genómico a través de manipulación humana deliberada. El ácido nucleico preferiblemente es de origen de planta, ya sea de la misma especie de planta (por ejemplo ya sea de la misma especie de plantas (por ejemplo a una en la cual se va a introducir) o si es de una especie de planta diferente. El ácido nucleico puede aislarse de una especie de dicotiledónea, preferiblemente de la familia Brassicaceae, además preferiblemente de Arabidopsis thaliana. Más preferiblemente, el ácido nucleico de FG-GAP se aisla de Arabidopsis thaliana y se representa por la SEC ID NO: 45, y la secuencia de aminoácidos de GF-GAP es como se representa por SEC ID NO: 46.
La expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo puede modularse introduciendo una modificación genética (preferiblemente en el sitio de un gen de FG-GAP) . El sitio de un gen como se definió en la presente significa una región genómica, que incluye el gen de interés y 10 kb corriente arriba o abajo de la región de codificación . La modificación genética puede introducirse, por ejemplo, por cualquiera (o más) de los siguientes métodos: activación de ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón, evolución dirigida y recombinación homologa o introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo. Los métodos mencionados antes se definen en la presente en la sección titulada "Definiciones". Siguiendo la introducción de la modificación genética, sigue un paso para seleccionar la expresión modificada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo, dicha modificación en expresión da plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado. La activación de ADN-T, TILLING; mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón y evolución dirigida son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de alelos novedosos y variantes de FG-GAP.
Un método preferido para introducir una modificación genética (que en este caso no necesita estar en el sitio de un gen de FG-GAP) es para introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo, como se definió en la presente. El ácido nucleico que será introducido en una planta puede ser un ácido nucleico de longitud completa o puede ser una porción o una secuencia de hibridización como se definió antes. El ácido nucleico que será introducido en un aplanta puede ser un ácido nucleico de longitud completa o puede ser una proci'n de una secuencia de hibridización como se definió antes. Preferiblemente la planta en la cual se introduce lamodificaci ' n genética no es una planta mutante de dexl, en la cual enl gen es DEX1 no es funcional ( Paxson-Sowders y otros, 2001). "Homólogos" de una proteina se definen en la presente en la sección titulada "Definiciones2. El polipéptido de FG-GAP u homólogo del mismo puede ser un derivado. Para una definición del término "derivado" véase la sección encabezada "Definiciones" . El polipéptido FG-GAP u homólogo del mismo puede codificarse por una variante de división alternativa de un ácido nucleico/gen de FG-GAP. El término "variante de división alternativa" se define en la sección de "Definiciones". Las variantes de división preferidas son variantes de división del ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende una
señal de péptido, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteina, y preferiblemente uno o más motivos conservados de SEC ID NO: 50 a 52. Además se preffieren variantes de división representadas por SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO: 56 o SEC ID NO: 58, o una variante de división del áciod nucleico presentado por SEC ID NO: 72, o una variante de división de uno de los genes de los cuales la secuencia de la tabla 8 como se deriva. Se prefiere más la variante de divisón repssentada por sEC ID NO: 45. El homólogo también puede codificarse por una variante alélica de un ácido nucleico que codifica y polipéptido de FG-GAP o un homólogo del mismo, preferiblemente una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un péptido de señal, uno o más dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad C-terminal de la proteina, y preferiblemente uno o más motivos conservados de SEC ID NO: 50 a 52. Además se preffieren variantes de división representadas por SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO: 56 o SEC ID NO: 58, o una variante de división del áciod nucleico presentado por SEC ID NO: 72, o una variante de división de uno de los genes de los cuales la secuencia de la tabla 8 como se deriva. Se prefiere más la variante de divisón repssentada por sEC ID NO: 45. El término "variante alélica" se definió en la sección de "Definiciones".
De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, se prevé la expresión incrementada del ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo. Los métodos para incrementar la expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia e incluyen, por ejemplo, la sobre-expresión dirigida por promotores apropiados, el uso de mejoradotes de transcripción o mejoradotes de traslación, ácidos nucleicos aislados que sirven como elementos promotores o mejoradotes pueden introducirse en una posición apropiada (normalmente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polinucleótido de manera que regula ascendentemente la expresión de un ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión y/o sustitución (véase, Kmiec, U.S. Pat. No. 5,565,350; Zarling y otros, PCT/US93/03868 ) , o promotores aislados pueden introducirse en una célula de planta en la orientación apropiada y distancia de un gen de la presente invención tal como el control de la expresión del gen. Los métodos para reducir la expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia. Si se desea la expresión de polipéptidos , es generalmente conveniente incluir una región de poliadenilación en el extremo 3' de una región de codificación de polinucléotidos . La región de poliadenilación puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de
ADN-T. La secuencia en el extremo 3' que será agregada deberá derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otro gen de plantas, o menos preferiblemente de cualquiera de otros genes eucarióticos. Una secuencia de intrón también puede agregarse a la región no trasladada 5' o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. La inclusión de un intrón divisible en la unidad de transcripción en construcciones de expresión tanto de plantas como animales, se ha mostrado que incrementa la expresión de genes en los niveles de ARNm y proteina hasta 1000 veces, Buchman y Berg, Mol. Cell Biol. 8:4395-4405 (1988); Callis y otros Genes. Dev. 1:1183-1200 (1987). Dicho aumento de intrones de expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. Usa los intrones de maíz Adhl-S 1, 2, y 6, el intron Bronze-1 se conocen en la materia. Véase generalmente, The Maize Handbook, Capitulo 116, Freling and Walbot, Eds . , Springer, N.Y. (1994). La invención también provee construcciones y vectores genéticos para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprende:
(i) un ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo, como se definió antes; (ii) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción; Siempre y cuando las construcciones de genes no es una construcci'n de genes de tipo pPZP como se describió por Hajdukiewicz y otros (Plant Mol. Biol . 25, 989-994) y Paxson-Sowders (2001) . Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden construir usando tecnología de ADN recombinante bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones de genes pueden insertarse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Las plantas se transforman con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FG-GAP u homólogo del mismo) . La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se definen en la presente en la sección llamada "Definiciones".
Ventajosamente, cualquier tipo de promotor se puede usar para impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. Preferiblemente, el ácido nucleico de FG-GAP o variante funcional del mismo se liga operablemente a un promotor constitutivo. Preferiblemente, el promotor constitutivo capaz de expresar preferencialmente el ácido nucleico a través de la planta tiene un perfil de expresión comparable a un promotor G0S2. Más preferiblemente, el promotor constitutivo tiene el mismo perfil de expresión como el promotor G0S2 de arroz, más preferiblemente, el promotor capaz de expresar preferiblemente el ácido nucleico a través de la planta es el promotor de GOS2 del arroz (SEC ID NO: 49) . Deberá aclararse que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe el ácido nucleico de FG-GAP representado por SEC ID NO: 45, ni es la aplicabilidad de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico de FG-GAP cuando se impulsó por un promotor de GOS2. Ejemplos de promotores constitutivos que también se pueden usar para impulsar la expresión de un ácido nucleico de FG-GAP se muestran en la Tabla 3 en la sección titulada "Definiciones". Opcionalmente, una o más secuencias terminadoras también se pueden usar en la construcción introducida en una planta. El término "terminador" se define en la sección de "Definiciones" . Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se
requiere para el mantenimiento y/o replicación en untito de células especifica. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética para mantenerse en una célula bactriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plasmado o cosmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, peor no están limitados a, fl-ori y colEl. La construcción genética opcionalmente puede comprender un gen marcador seleccionable , como se definió en la sección de "Definiciones". La presente invención también abarca plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. Por lo tanto, la presente invención provee plantas que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas tienen introducido en el mismo un ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo como se definió antes . La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado que comprende la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico de FG-GAP o una variante del mismo como se definió antes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado, dicho método comprende:
(i) introducir y expresar en una planta o célula de planta un ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo, y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano o cualquier otra parte de la planta) . De acuerdo con un aspecto preferido de la presenta invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por la transformación. El término "transformación" se define en la sección de "Definiciones". La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente, y a todas las partes de plantas y propágulos de la misma. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada primariamente, que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhibe las mismas características genotípicas y/o fenotípicas como los producidos por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye células huésped que contienen un ácido nucleico de FG-GAP aislado o variante del mismo. Las células huésped preferidas de acuerdo con la
invención son células de plantas. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutos, flores, cultivos de tallos, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados directamente de la parte cosechable de dicha planta, tal como pellas secas o polvos, aceites, grasas y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos de FG-GAP o variantes de los mismos y usa polipéptidos de FG-GAP u homólogos de los mismos. Uno de dichos usos se refiere a mejorar las características de crecimiento de plantas, en particular para mejora rendimiento de semillas. El rendimiento de semillas puede incluir uno más de los siguientes: peso total de semillas incrementado, número de semillas rellenas incrementado, régimen de relleno e índice de cosecha incrementado. Los ácidos nucleicos de FG-GAP o variantes de los mismos, o polipéptidos de FG-GAP u homólogos de los mismos pueden encontrar uso en programas de reproducción en los cuales se identifica un marcador de ADN que puede ligarse genéticamente a un gen de FG-GAP o variante del mismo. Los ácidos nucleicos/genes de FG-GAP o variantes de los mismos, o polipéptidos de FG-GAP u homólogos de los mismos se pueden usar para definir un marcador molecular. Este ADN o marcador de proteína puede usarse en programas de reproducción para
seleccionar plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado. El gen de FG-GAP o variante del mismo, por ejemplo, puede ser un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO. 58, SEC ID NO: 72 o genes de los cuales se listan las secuencias en la Tabla 8 derivados. Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen de FG-GAP también puede encontrar uso en programas de reproducción asistidos por el marcador. Dichos programas de reproducción algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS, alternativamente, el programa puede iniciar con una recopilación de variantes alélicas de las de origen "natural" ocasionadas no intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entonces, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de variantes alélicas superiores de la decencia en cuestión y que incrementó el rendimiento de las semillas. La selección normalmente se lleva a cabo monitoreando el desempeño de crecimiento de plantas que contienen diferentes variantes alélicas de la secuencia en cuestión, por ejemplo, diferentes variantes alélicas de cualquiera de de SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 54, SEC ID NO. 58, SEC ID NO: 72. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen la cruza de plantas, en las cuales se identificó la
variante alélica superior, con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de aspectos fenotipicos interesantes . Un ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo también se puede usar como sondas para mapear físicamente los genes de los que son parte, y como marcadores para características ligadas a aquellos genes. Dicha información puede ser útil en reproducción de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos de FG-GAP o variantes de los mismos requiere únicamente una secuencia de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos de FG-GAP o variantes de los mismos pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP, por sus siglas en inglés). Los análisis de Southern (Sambrook J. Fritsch EF y Maniatis T (1989) ¡Molecular Cloning, A Laboratory Manual) del ADN genómico de plantas de digeridas de restricción se pueden probar con los ácidos nucleicos de FG-GAP o variantes de los mismos. Los patrones de bandeo resultantes puede someterse entonces a los análisis genéticos usando programas de computadora tales como MapMakers (Lander y otros (1987) Genomics 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar análisis Southern que contienen ADN genómico tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan a la madre y progenie de una cruza
genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se observa y usa para calcular la posición del ácido nucleico de FG-GAP o variante del mismo en el mapa genético obtenido previamente usando esta población (Botstein y otros (1980) Am. J. Hum. Genet. 32: 314-331) . La producción y uso de sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tansksley (GENETICS 112 (4) : 887-898, 1986) . Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o las variaciones de la misma. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas de F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones apareadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos se pueden usar ara mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos en la materia. Las sondas de ácidos nucleicos también se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalina Genomic Análisis: A Practical Guide Academia Press 1996, págs . 319-346 y las referencias citadas en la presente) . En otra modalidad, las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar en fluorescencia directa en mapeo de hibridización in situ (FISH, por sus siglas en inglés) (Trask (1991) Trenes Ent. 7:149-154) . Aunque los métodos actuales de mapeo FISH favorecen el uso de clones grandes (varias kb a varios cientos
de kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5:13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo de FISH usando sondas más cortas. Una variedad de métodos basados en amplificación de ácidos nucleicos para mapeo genético y físico puede llevarse a cabo usando los ácidos nucleicos. Ejemplos incluyen amplificación específica para alelos (Kazazian (1989) J. Lab. Clin. Med 11:95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados de RCP (CAPS; Sheffield y otros, (1993) Genomics 16:325-332), ligadura específica para alelos (Landegren y otros, (1988) Science 241:1077-1080), reacciones de extensión de nucleótidos (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671), Mapeo Híbrido de Radiación ( alter y otros, (1997) Nat. Genet. 7:22-28) y mapeo Feliz (Dear and Cook (1989) Nucleic Acid Res. 17:6795-6807) . Para estos métodos, la secuencia de un ácido nucleico se usa para diseñar y producir pares iniciadores para usarse en la reacción de amplificación o en las reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido por los expertos en la materia. En los métodos que emplean el mapeo genético basado en RCP, puede ser necesario identificar diferencias de secuencias de ADN entre las madres de la cruza de mapeo en la región correspondiente a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto generalmente no es necesario para métodos de mapeo.
Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen rendimiento incrementado, como se describió antes. Estas características de crecimiento ventajosas también pueden combinarse con otras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento, tolerancia a varias tensiones además de la resistencia a la tensión abiótica, características que modifican varios aspectos arquitectónicos y/o aspectos bioquímicos y/o fisiológicos.
Descripción Detallada CYP90B El término "polipéptido de CYp90B u homólogo del mismo" como se definió en la presente, se refeire a un polipéptido que comprende los siguiente: (a) dominios de CYP A a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal; (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie a cualquier posición. Además, el polipéptido de CYP90B u homólogo del mismo puede comprender adicionalmente (i) una secuencia con identidad de más del 50% a SEC ID NO: 78 y (ii) actividad enzimática de esferoide 22-alfa hidroxilasa. Ejemplos de un polipéptido de CYP90B como se definió antes se dan en la Tabla 9a.
Un polipéptido de CYP90B u homólogo del mismo se codifica por un ácido nucleico/gen de CYP90B. Por lo tanto, el término "ácido nucleico/gen de CYP90B" como se definió en la presente es cualquier ácido nucleico/gen que codifica un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo como se definió antes . Los diferentes dominios estructurales encontrados en la superfamilia de CYP de proteínas, incluyendo en polipéptidos de CYP90B de la presente invención, son bien conocidos en la materias y serán identificados usando bases de datos generales, v.gr., SMART (Schultz y otros, (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos de secuencias biomoleculares y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R. , Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds . , pags . 53-61, AAAI Press , Menlo Park; Hlo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137, (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30 ( 1 ) : 276-280 (2002), http://www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/) .
Las bases de datos especializadas también pueden buscarse en http://arabidpsis-P450.biotec.uiuc.edu/cgi-bin/p450.pl para Arabidopsis, o más generalmente en la Página CYP http://drmelson.utmem.edu/CytochromeP450.html. Los dominios estructurales típicos encontrados en CYP pueden ser cuatro dominios A a D como se describió originalmente por Kalb & Loper ((1988) Proc Nal Acad Sci 85: 7221-7225). El dominio A (también llamado hélice I) comprende la secuencia consensual Ala/Gly-Gly-X-Asp/Glu-Thr-Thr/Ser, y se propone unir dioxigeno. El dominio B es el dominio de unión esferoidal. El dominio D corresponde al dominio de unión hemo y comprende la secuencia consensual de aminoácidos de CYP más característicos ( Phe-X-X-Gly-X-Arg--X-Cys-X-Gly) (Figuras 10 y 13) . La presencia de secuencias consensúales puede identificarse usando métodos para la alineación de secuencias para comparación como se describió antes. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar la restricción de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadística (llamada valor "esperado") para reportar igualaciones contra las secuencias de bases de datos puede incrementarse para mostrar menos igualaciones estrictas. De esta manera, pueden identificarse igualaciones cortas casi exactas. La secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser dentro del dominio A del polipéptido de CYP90B (que comprende la secuencia consensual Ala/Gly-Gly-X-Asp/Glu-Thr-Thr/Ser como se
definió antes9 como se define en la presente se pueden identificar de esta manera, como alguien experto en la materia podría estar bien consciente de los mismo. Otro dominio identificado en las proteínas de CYP P450, y en particular en el polipéptido de CYP90B de la invención, puede ser el dominio de ancla en la terminación N de la proteína para dirigirse a la membrana, rica en residuos hidrofóbicos , tales como Leu, lie, Val, Phe y Ala. El dominio de ancla N-terminal normalmente está entre 20 a 40 aminoácidos de largo, pero puede ser más corto (menos de 10 aminoácidos) o más largo (hasta 100 aminoácidos) . El dominio de ancla N-terminal se separa del resto de la proteína (dominio globular) por un dominio de transición que comprende un racimo de residuos básicos (por lo menos dos, ya sea Lys o Arg, llamada la señal de transferencia de un tope) precediendo un racimo de prolina que forma un gozne entre el dominio de con la mencionado antes y el dominio globular de la proteína. Una secuencia consensual normal para el dominio de transición es Lys/Arg-Lys/Arg- (X3_9-Por-Por-Gly (Figuras 10 y 13). Dicha secuencia consensual puede identificarse como se mencionó antes. La presencia de un dominio de ancla hidrofóbica N-terminal puede identificarse fácilmente. Principalmente la composición de aminoácidos (en %) para determinar si un dominio de polipéptido es rico en aminoácidos específicos que pueden calcularse usando programas de software del servidor ExPASy, en
particular la herramienta ProtParam (Gasteiger E y otros (2003) exPasy: el servidor proteómico para el reconocimiento y análisis de proteína en profundidad. Nucleic Acids Res 31:3784-3788). La composición de la proteína de interés entonces puede compararse a la composición de aminoácidos promedio (en %) en el banco de datos de Secuencia de proteína Swiss-Prot. Dentro de este banco de datos, la adición de los promedios de leu (L=, lie (I), Val (V), Phe (F) y Ala (A) es de 34.04 %. Como un ejemplo, el dominio de ancla hidrofóbico N-terminal de SEC D NO: 78 contiene 62.5% de los mismos residuos hidrofóbicos . Como se definió en la presente, un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal tiene un contenido de aminoácidos hidrofóbicos (en términos de %) por arriba de lo encontrado en la composición de aminoácidos promedio (en términos de % ) de las proteínas de la base de datos de Secuencia de Proteínas Swiss-Prot. Los software especiales tales como ProtScale (Gasteiger y otros. (2005) Protein Identification and Analysis Tools on the ExPASy Server. In John M. alker, ed: The Proteomics Protocols Handbook, Humana Press pp. 571-607) calculan y representan el perfil producido por cualquier escala de aminoácidos en una proteína seleccionada. Las escalas más frecuentemente usadas son las escalas de hidrofobicidad o hidrofilicidad y la estructura secundaria de escalas de parámetros conformacíonales . Una de las escalas de aminoácidos de hidrofobicidad más frecuentemente usada se ha producido por
Kyte & Doolittle ((1982) J. Mol. Biol. 157:105-132), en la cual los aminoácidos hidrofóbicos se han atribuido un número positivo, y los aminoácidos hidrofiliccos un número negativo. Por ejemplo, el perfil de salida de ProtScale para hidrofobicidad del polipéptido de CYP90B de la invención muestra claramente que aproximadamente los primeros 34 aminoácidos N-terminales representan un dominio hidrofóbico, dado que estos se localizan por arriba de la linea de limitación de cero (Figura 12). Esta región corresponde al dominio de ancla N-terminal. Alguien experto en la materia podrían estar conscientes de dichos análisis. Los polipéptidos de CYP90B u homólogos de los mismos pueden identificarse usando técnicas de rutina bien conocidas en la materia, tales como por alineación de secuencias. Los métodos para alineación de secuencias para comparación son bien conocidos en la materia, dichos métodos incluyen, GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFASTA . GAP usa el algoritmo de Needleman y unsch ((1979) J. Mol. Biol. 48 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y realiza un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para realizar análisis BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information. Homólogos de CYP90B que comprenden una secuencia con una identidad mayor al 50% a la SEC ID NO: 78 puede identificarse fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de
alineación de secuencia múltiple ClustalW (versión 1.83) disponible en http://clustalw.genome.jp/sit-bin/nph-ClustalW, con los parámetros de alineación de pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. La edición manual menor puede realizarse para optimizar la alineación entre motivos conservados, como podría ser evidente para alguien experto en la materia . Ejemplos de polipéptidos de CYP90B u homólogos de los mismos (codificador por número de acceso de secuencia de polinucleótidos en paréntesis) se dan en la Tabla 9a. La Tabla 9b provee secuencias de CYP90B parciales que codifican marcos de lectura abiertos de CYP90B parciales (ORF) .
Tabla 9: a) Ejemplos de homólogos de CYP90B
Tabla 9: b) Ejemplo de CYP90B con un marco relectura abierto parcial (O F)
* División manual de clon genómico * *Configuración recopilada de varios accesos de EST (los principales mostrados); secuenciación de calidad de EST
siendo usualmente inferior, se puede esperar unas cuantas sustituciones de ácidos nucleicos Se deberá entender que las secuencias que están dentro de la definición de "polipéptido de CYP90B u homólogo del mismo" no se limitarán a las secuencias representada siró SEC ID NO: 78, SEC ID NO: 80, SEC ID NO: 82, SEC ID NO: 84; SEC ID NO: 86; SEC ID NO: 99 o SEC ID NO: 90, pero que cualquier polipéptido que comprende lo siguiente: (a) dominios de CYP A a D; (b<) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal; (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser , permitiendo un cambio de aminoácido en cualquier posición puede ser adecuado para el uso en el desempeño de la invención. Las secuencias que están bajo la definición de "polipéptido de CYP90B u homólogos del mismo" pueden comprender adicionalmente (I) una secuencia con más de 50% de identidad a SEC ID NO: 78 y (ii) actividad enzimática de esteroide 22-alfa hidroxilasa . Los polipéptidos de CYP90B u homólogos del mismo tienen actividad enzimática de 22-alfa hidroxilasa, que pueden determinarse por pruebas de complementación usando plantas que tienen una mutación en DWF . Dichas plantas mutantes se describen en Arabidopsis (mutante dwf4) por Choe y otros ((1998) Plant Cell 10:231-243) y en arroz (mutante Tos2091) por Tanaka y otros (US2004/0060079) . El tamaño de estas plantas mutantes es
varias veces menor que el de dos tipos silvestres correspondientes, es decir, las plantas mutantes tienen super-enanismo. El polipéptido aislado se coloca bajo el control de un promotor capaz de expresar este polipéptido en plantas, en un vector de ADN recombinante adecuado para la transformación de plantas. Las plantas mutantes luego se transforman con este vector, usando técnicas que son bien conocidas en la materia. Si las plantas transformadas ya no exhiben el fenotipo de super-enanismo que indica que el polipéptido aislado puede exhibir actividad enzimática de 22-alfa hidroxilasa. Dicho polipéptido puede ser adecuado para usarse en el desempeño de los métodos de la invención. Ejemplos de ácidos nucleicos CYP90B incluyen pero no están limitados a aquellos representados por cualquiera de SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO. 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 o SEC ID NO: 89. Los ácidos nucleicos/genes de CYP90B y variantes de los mismos pueden ser adecuados para practicar los métodos de la invención. Las variantes de ácido nucleico/genes de CYP90B incluyen porciones de un ácido nucleico/gen de CYP90B y/o ácidos nucleicos capaces de hibridizarse con un ácido nucleico/gen de CYP90B. El término porción como se definió en la presente, se refiere a una pieza de ADN que codifica un polipéptido que comprende lo siguiente: (a) dominios CYPP450 A a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal, (c) un dominio de
transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición. Una porción puede prepararse, por ejemplo, creando una o más supresiones a un ácido nucleico de CYP90B. Las porciones se pueden usar en forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o sin codificación) con el fin de, por ejemplo, producir una proteina que combine varias actividades. Cuando se fusionan con otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido en el traslado puede ser mayor que el previsto para la porción CYP90B. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representar cualquiera de SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO. 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 o SEC ID NO: 89. Más preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 77. Otra variante de un ácido nucleico/gen de CYP90B es un ácido nucleico capas de hibridizarse bajo condiciones estrictas reducidas, preferiblemente bajo condiciones estrictas, con un ácido nucleico/gen de CYP90B como se definió antes, cuya secuencia de hibridización codifica un polipéptido que comprende lo siguiente: (a) dominios CYPP450 A a D; b) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal, (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en
cualquier posición. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representar cualquiera de SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO. 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 o SEC ID NO: 89, o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas como se definió antes. Más preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 77. El término "hibridización" es como se definió en la presente en la sección de "definiciones" . La invención además provee una proteina de CYP90B aislada seleccionada del grupo que consiste de: (a) una proteina codificada por el ácido nucleico de SEC ID NO: 117; (b) una proteina que comprende los siguiente: (i) dominios de CYP A a D; (ii) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal; (iii) un dominio de transición; y (iv) dentro del dominio de A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición, y teniendo en orden creciente de preferencia una identidad de por lo menos 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% a la secuencia de aminoácidos de SEC ID NO: 118. La invención también provee un ácido nucleico aislado que codifica una proteina de CYP90B, seleccionada del grupo que consiste de:
(i) el ácido nucleico como se representa en SEC ID
NO: 117; (ii) un ácido nucleico que codifica una proteina como se definió en (a) a (c) anterior; (iü) una secuencia de ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones estrictas con una secuencia de ácido nucleico de (i) a (iii) anterior, cuya secuencia de hibridización codifica una proteina que comprende (a) dominios de CYP A a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal; (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio de A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición, y teniendo en orden creciente de preferencia una identidad de por lo menos 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% a la secuencia de aminoácidos de SEC ID NO: 118; (iv) un ácido nucleico que es una variante alélica a las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con (i) a (iii) ; (v) un ácido nucleico que es una variante de división alternativa a las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con
(i) a (iv); (vi) una porción de una secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo con cualquiera de (i) a (v) anterior, cuya porción preferiblemente codifica una proteina que comprende: (i) dominios de CYP A a D; (ii) un dominio de ancla hidrofóbico N-
terminal; (iii) un dominio de transición; y (iv) dentro del dominio de A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición, y teniendo en orden creciente de preferencia una identidad de por lo menos 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% a la secuencia de aminoácidos de SEC ID NO: 118. Además, el polipéptido de CUYP90B u homólogo del mismo adicionalmente puede comprender (i) una secuencia con identidad mayor a 50% a SEC ID NO: 78 y (ii) actividad enzimática de esteroide 22-alfa hidroxilasa. La expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo puede ser no constitutivo incrementado introduciendo una modificación genética (preferiblemente en el sitio de ungen CYP90B) . El sitio de un gen como se definió en la presente significa una región genómica que incluye el gen de interés y 10 kb corriente arriba o abajo de la región de codificación. La modificación genética puede introducirse, por ejemplo, por cualquiera (o más) de los siguientes métodos: activación de ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón, evolución dirigida y recombinación homologa o introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYP90B o un homólogo del mismo. Los métodos mencionados antes se definen en la presente
en la sección titulada "Definiciones". Siguiendo la introducción de la modificación genética, sigue un paso para seleccionar la expresión modificada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo, dicha modificación en expresión da plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado . La activación de ADN-T, TILLING; mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón y evolución dirigida son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de alelos novedosos y variantes de SYP90B. Un método preferido para introducir una modificación genética (que en este caso no necesita estar en el sitio de un gen de CYP90B) es para introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo. Un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo se definió como un polipéptido que comprend elo siguietne: (a) dominios CYP ? a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico n-terminal (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición. El ácido nucleico que será introducido en una planta puede ser un ácido nucleico de longitud completa o puede ser una porción de una secuencia de hibridización como se definió antes. Además, el ácido nucleico que codifica un polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo puede comprender adicionalmente (i) una
secuencia con más de identidad del 50% a SEC ID NO: 78 y (ii) actividad enzimatica de hidroxilasa 22-alfa esteroidal. "Homólogos" de una proteina se definen en la presente en la sección titulada "Definiciones". El polipéptido de CYP90B u homólogo del mismo puede ser un derivado. Para una definición del término "derivado" véase la sección encabezada "Definiciones" . El polipéptido CYP90B u homólogo del mismo puede codificarse por una variante de división alternativa de un ácido nucleico/gen de CYP90B. El término "variante de división alternativa" se define en la sección de "Definiciones". Las variantes de división preferidas son variantes de división del ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende lo siguiente: (a) dominios CYP A a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico n-terminal; (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser , permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición. Adicionalmente, el polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo adicionalmente puede comprender (i) una secuencia con más de identidad del 50% a SEC ID NO: 78 y (ii) actividad enzimatica de hidroxilasa 22-alfa esferoidal. Además se prefieren variantes de división de secuencias de ácidos nucleicos representadas por SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO: 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 y SEC ID NO:
89. Se prefiere más una variante de división de una secuencia de ácido snucleicos como se represnta por SEC ID NO: 77. El homólogo también puede codificarse por una variante alélica de un ácido nucleico que codifica y polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo, preferiblemente una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido preferidas son variantes de división del ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende lo siguiente: (a) dominios CYP A a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico n-terminal; (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo que un aminoácido cambie en cualquier posición. Adicionalmente , el polipéptido de CYP90B o un homólogo del mismo adicionalmente puede comprender (i) una secuencia con más de identidad del 50% a SEC ID NO: 78 y (ii) actividad enzimatica de hidroxilasa 22-alfa esferoidal. Además se prefieren variantes de división de secuencias de ácidos nucleicos representadas por SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO: 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 y SEC ID NO: 89. Se prefire más una variante de división de una secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID NO: 77. El término "variante alélica" se definió en la sección de "Definiciones". De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, se prevé la expresión incrementada del ácido nucleico de CYP90B o variante del mismo. Los métodos para incrementar la
expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia e incluyen, por ejemplo, la sobre-expresión dirigida por promotores apropiados, el uso de mejoradotes de transcripción o mejoradotes de traslación, ácidos nucleicos aislados que sirven como elementos promotores o mejoradotes pueden introducirse en una posición apropiada (normalmente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polinucleótido de manera que regula ascendentemente la expresión de un ácido nucleico de SYR o variante del mismo. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión y/o sustitución (véase, Kmiec, U.S. Pat . No. 5,565,350; Zarling y otros, PCT/US93/03868 ) , o promotores aislados pueden introducirse en una célula de planta en la orientación apropiada y distancia de un gen de la presente invención tal como el control de la expresión del gen. Los métodos para reducir la expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia. Si se desea la expresión de polipéptidos, es generalmente conveniente incluir una región de poliadenilación en el extremo 3' de una región de codificación de polinucléotidos . La región de poliadenilación puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de ADN-T. La secuencia en el extremo 3' que será agregada deberá derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u
octopina sintasa, o alternativamente de otro gen de plantas, o menos preferiblemente de cualquiera de otros genes eucarióticos . Una secuencia de intrón también puede agregarse a la región no trasladada 5' o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. La inclusión de un intrón divisible en la unidad de transcripción en construcciones de expresión tanto de plantas como animales, se ha mostrado que incrementa la expresión de genes en los niveles de ARNm y proteina hasta 1000 veces, Buchman y Berg, Mol. Cell Biol. 8:4395-4405 (1988); Callis y otros Genes. Dev. 1:1183-1200 (1987). Dicho aumento de intrones de expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. Usa los intrones de maíz Adhl-S 1, 2, y 6, el intron Bronze-1 se conocen en la materia. Véase generalmente, The Maize Handbook, Capítulo 116, Freling and Walbot, Eds., Springer, N.Y. (1994). La invención también provee construcciones y vectores genéticos para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprende : (i) un ácido nucleico de SYR o variante del mismo, como se definió antes;
(ii) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción. Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden construir usando tecnología de ADN recombinante bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones de genes pueden insertarse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Las plantas se transforman con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CYP90B u homólogo del mismo) . La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se definen en la presente en la sección llamada "Definiciones". Ventajosamente, cualquier tipo de promotor se puede usar para impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. Preferiblemente, el ácido nucleico de SYR o variante funcional del mismo se liga operablemente a un promotor constitutivo. Preferiblemente, el promotor constitutivo capaz de expresar preferencialmente el ácido nucleico a través de la
planta tiene un perfil de expresión comparable a un promotor G0S2. Más preferiblemente, el promotor constitutivo tiene el mismo perfil de expresión como el promotor GOS2 de arroz, más preferiblemente, el promotor capaz de expresar preferiblemente el ácido nucleico a través de la planta es el promotor de GOS2 del arroz (SEC ID NO: 5) . De acuerdo con los métodos de la invención, el ácido nucleico de CYP90B o variante del mismo se liga operablemente a un promotor no constitutivo. Un promotor no constitutivo es transcripcionalmente activo solo durante algunas fases de crecimiento y desarrollo de plantas y no se expresa ubicuitamente . El promotor no constitutivo puede ser, por ejemplo, un promotor especifica para semillas, o un promotor no especifico. El promotor especifico para semillas puede ser un promotor especifico para endoespermas y/o especifico para embrión/aleurona, es decir, transcripcionalmente activo en el endoesperma de semillas y/o embrión y aleurona de semillas, respectivamente. El promotor especifico para endoespermas preferiblemente es un promotor de proteínas de almacenamiento de semillas, preferiblemente además el promotor específico para endoespermas es un promotor de prolamina, más preferiblemente el promotor específico para endoespermas es un promotor de prolamina de RP6 de arroz, aún más preferiblemente el promotor específico para endoespermas se representa por una secuencia de ácidos nucleicos similar a SEC ID NO: 109, más preferiblemente
el promotor específico para endoespermas es como se representa por SEC ID NO: 109. El promotor específico para embrión/aleurona preferiblemente es un promotor de proteínas de almacenamiento de semillas, además preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona es un promotor de oleosina, más preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona es un promotor de oleosina de arroz 18kDa, aún más preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona se representa por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEC ID NO: 110, más preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona es como se representa por SEC ID NO: 110. El promotor específico para raíces preferiblemente es un promotor Rcc3, el promotor específico para raíces preferiblemente es un promotor de Rcc3 (Xu y otros (19959 Plant Mol Biol 27 (2 ) : 237-48 ) . Se deberá aclarar que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe a la expresión de un ácido nucleico de CYP90B cuando se impulsa por una prolamina de RP6 o un promotor de oleosina de 18 kDa . Ejemplos de otros promotores no constitutivos que también se pueden usar para realizar los métodos de la invención se muestran en la Tabla 4 en la sección de "Definiciones". En contraste con los promotores descritos antes, un promotor constitutivo es transcripcionalmente activo durante la mayoría de las fases de crecimiento de plantas y el desarrollo y se expresa sustancialmente de manera ubicuita en la planta.
Dichos promotores constitutivos deberán excluirse para el desempeño de los métodos de la invención. Ejemplos de dichos promotores también pueden encontrarse en la sección de "Definiciones" (véase Tabla 3). Opcionalmente, una o más secuencias terminadoras pueden usarse en la construcción introducida en una planta. El término "terminador" se define en la sección de "Definiciones". Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se requiere para mantenimiento y/o replicación en un tipo de células especifico. Un ejemplo es cuando se requiere mantener la construcción genética en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cosmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, peor no se limitan a, fl-ori y colEl. La construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable como se definió en la sección de "Definiciones". En una modalidad preferida, se provee una construcción de genes que comprende: (i) un ácido nucleico de CYP90B o variante del mismo, como se definió antes, (ii) Un promotor capaz de impulsar la expresión no constitutiva de la secuencia de ácido nucleico de (i) ; y opcionalmente;
(iii) una secuencia de terminación de transcripción. El promotor no constitutivo preferiblemente es un promotor específico para semillas. El promotor específico para semillas puede ser un promotor específico para endoespermas y/o específico para embrión/aleurona, es decir, transcripcionalmente activo en el endoesperma de semillas y/o embrión y apurona de semillas, respectivamente. El promotor específico para endoespermas preferiblemente es un promotor de proteína de almacenamiento de semillas, además preferiblemente el promotor específico para endoespermas es un promotor de prolamina, más preferiblemente el promotor específico para endoespermas es un promotor de prolamina de RP6 de arroz, más preferiblemente el promotor específico para endoespermas se representa por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEC ID NO: 109, más preferiblemente el promotor específico para endoespermas es como se representa por SEC ID NO: 109. El promotor específico para embrión/aleurona preferiblemente es un promotor de proteínas de almacenamiento de semillas, preferiblemente además el promotor específico para embrión/apurona es un promotor de oleosina, más preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona es un promotor de oleosina de arroz 18kDa, más preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona se representa por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEC ID NO: 110, más preferiblemente el promotor específico para embrión/aleurona
es como se representó por SEC ID NO: 110. La invención además provee el uso de una construcción como se definió antes en los métodos de la invención. La presente invención también abarca plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. La presente invención, por lo tanto, provee plantas, partes de plantas o células de plantas del mismo que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, cuyas plantas o partes o células del mismo comprenden un ácido nucleico CYP90B transgene o variante del mismos. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen crecimiento incrementado en relación con las plantas de control adecuadas que comprenden la introducción y expresión no constitutiva en una planta de un ácido nucleico de CYP90B o una variante del mismo . Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado cuyo método comprende: (i) introducir y expresar no constitutivamente en una planta, parte de planta o célula de planta, un ácido nucleico de CYP90B o variante del mismo; y (ii) cultivar la célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de las plantas.
El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano o cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. El término "transformación" es como se definió en la sección de "Definiciones". La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente, y a todas las partes de plantas y propágulos de las mismas. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada primariamente, que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhibe las mismas características fenotípicas y/o fenotípicas como las producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye células huésped que contienen un ácido nucleico de CYP90B aislado o variante del mismo, expresado no constitutivamente. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención son células de plantas. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas,
frutas, flores, tallos, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas secas o polvos, aceite, grasas y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos de CYP90B o variantes del mismo y uso de polipéptidos de CYP90B u homólogos del mismo. Dichos usos se refiere al incremento de rendimiento de plantas como se definió antes en los métodos de la invención. Los ácidos nucleicos de CYP90B o variantes de los mismos, polipéptidos de CYP90B u homólogos del mismo pueden encontrar uso en programas de reproducción en los cuales un marcador de ADN se identifica el cual puede ligarse genéticamente a un gen de CYP90B o variante del mismo. Los ácidos nucleicos/genes de CYP90B o variantes de los mismos, o polipéptidos de CYP90B u homólogos del mismo pueden usarse para definir un marcador molecular. Este marcador de ADN o proteína puede usarse en programas de reproducción para seleccionar plantas que tienen rendimiento incrementado como se definió antes en los métodos de la invención. El gen CYP90B o variante del mismo, por ejemplo, puede ser un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO: 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 y SEC ID NO: 89.
Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen de CYP90B también pueden encontrar uso en programas de reproducción asistidos por el marcador. Dichos programas de reproducción algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS, alternativamente, el programa puede iniciar con una recopilación de variantes alélicas del origen "natural" asi llamado ocasionado no intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entonces, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de variantes alélicas superiores de la decencia en cuestión y que incrementó el rendimiento de las semillas. La selección normalmente se lleva a cabo monitoreando el desempeño de crecimiento de plantas que contienen diferentes variantes alélicas de la secuencia en cuestión, por ejemplo, diferentes variantes alélicas de cualquiera de SEC ID NO: 77, SEC ID NO: 79, SEC ID NO. 81, SEC ID NO: 83, SEC ID NO: 85, SEC ID NO: 87 y SEC ID NO: 89. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen la cruza de plantas, en las cuales se identificó la variante alélica superior, con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de aspectos fenotipicos interesantes. Un ácido nucleico de CYP90B o variante del mismo también se puede usar como sondas para mapear físicamente los genes de los que son parte, y como marcadores para
características ligadas a aquellos genes. Dicha información puede ser útil en reproducción de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos requiere únicamente una secuencia de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos de CYP90B o variantes de los mismos pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP, por sus siglas en inglés) . Los análisis de Southern (Sambrook J. Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) del ADN genómico de plantas de digeridas de restricción se pueden probar con los ácidos nucleicos de SYR o variantes de los mismos. Los patrones de bandeo resultantes puede someterse entonces a los análisis genéticos usando programas de computadora tales como MapMakers (Lander y otros (1987) Genomics 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar análisis Southern que contienen ADN genómico tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan a la madre y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se observa y usa para calcular la posición del ácido nucleico de SYR o variante del mismo en el mapa genético obtenido previamente usando esta población (Botstein y otros (1980) Am. J. Hum. Genet. 32: 314-331).
La producción y uso de sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tansksley (GENETICS 112 (4): 887-898, 1986). Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o las variaciones de la misma. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas de F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones apareadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos se pueden usar ara mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos en la materia. Las sondas de ácidos nucleicos también se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalina Genomic Análisis: A Practical Guide Academia Press 1996, págs. 319-346 y las referencias citadas en la presente) . En otra modalidad, las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar en fluorescencia directa en mapeo de hibridización in situ (FISH, por sus siglas en inglés) (Trask (1991) Trenes Ent. 7:149-154) . Aunque los métodos actuales de mapeo FISH favorecen el uso de clones grandes (varias kb a varios cientos de kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5:13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo de FISH usando sondas más cortas. Una variedad de métodos basados en amplificación de ácidos nucleicos para mapeo genético y físico puede llevarse a
cabo usando los ácidos nucleicos. Ejemplos incluyen amplificación especifica para alelos (Kazazian (1989) J. Lab. Clin. Med 11:95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados de RCP (CAPS; Sheffield y otros, (1993) Genomics 16:325-332), ligadura especifica para alelos (Landegren y otros, (1988) Science 241:1077-1080), reacciones de extensión de nucleótidos (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671), Mapeo Híbrido de Radiación ( alter y otros, (1997) Nat . Genet. 7:22-28) y mapeo Feliz (Dear and Cook (1989) Nucleic Acid Res. 17:6795-6807). Para estos métodos, la secuencia de un ácido nucleico se usa para diseñar y producir pares iniciadores para usarse en la reacción de amplificación o en las reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido por los expertos en la materia. En los métodos que emplean el mapeo genético basado en RCP, puede ser necesario identificar diferencias de secuencias de ADN entre las madres de la cruza de mapeo en la región correspondiente a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto generalmente no es necesario para métodos de mapeo. Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen rendimiento incrementado, como se describió antes. Estas características de crecimiento ventajosas también pueden combinarse con otras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento, tolerancia a varias tensiones además
de la resistencia a la tensión abiótica, características que modifican varios aspectos arquitectónicos y/o aspectos bioquímicos y/o fisiológicos.
Descripción Detallada de CDC27 Los polipéptidos de CDC27 son bien conocidos en la materia y pueden identificarse fácilmente por la presencia de una región terminal de NH2 conservada (véase Figura 16) y de por lo menos 5 dominios de TPR con por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2. Además, el polipéptido de CDC27 adicionalmente puede comprender una identidad de secuencia mayor a 30% a SEC ID NO: 130. Los motivos de TPR están presentes en una variedad amplia de proteínas funcionales en levadura y eucariotes superiores en mitosis (incluyendo los componentes de proteínas de APC CDC16, CDC23 y CDC27 ) , la transcripción, división, importe de proteínas y neurogénesis (Goebl y Yanagida 1991, Trenes Biochem Sci 16, 173-177). Una secuencia consensual mínima sugerida del motivo de TPR es: X3- -X2-L-G-X2-Y- X8-A-X3-F-X2-A-X4-P-X2, en donde X = cualquier aminoácido (Lamb y otros. 1994, EMBO J 13, 4321- 4328). Los residuos consensúales pueden exhibir degeneración importante y los residuos no consensúales exhiben poca o ninguna homología. La hidrofobicidad y tamaño de los residuos consensúales, en lugar de su identidad, que parece ser importante. En una proteína de CDC27 nativa, TPR forma una
estructura a-helicoidal , las repeticiones aleatorias se organizan en una estructura superhel icoidal idealmente adecuada como interfases para reconocimiento de proteínas (Groves and Barford 1999, Curr Opin Struct Biol 9, 383-389) . Dentro de la hélice a, usualmente están presentes dos dominios antipáticos, uno en la región terminal NH2 y el otro cerca de la región terminal COOH (Sikorski y otros. 1990, Cell 60, 307-317). También los motivos de TPR individuales pueden dispersarse a través de la secuencia de proteínas. Un CDC27 nativo de longitud completa comprende normalmente por lo menos 5 TPR, preferiblemente 6 TPR, más preferiblemente 7 TPR, la mayoría de los TPR siendo localizados en la región terminal de COOH. Como se muestra en la Figura 16, normalmente hay un dominio de TPR en la región terminal H2 de un polipéptido de CC27 nativo, aunque las secuencias de CDC27 variante pueden existir o pueden crearse para comprender más de un TPR en la región terminal NH2. Cualquier polipéptido de CDC27 puede volverse útil en los métodos de la invención por inactivación de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2 del polipéptido. Los métodos para la inactivación son bien conocidos en la materia e incluyen: remoción o sustitución de aminoácidos, en el caso de remoción o sustitución de aminoácidos de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal de NH2, o técnicas de mutación, tal como sustituyendo los aminoácidos conservados por alanita o
sustituyendo aminoácidos fosforilables (tal como serina, proteina o tirosina9 por aminoácidos no fosforilables o viceversa (dependiendo si la proteina fosforilada es activa o inactiva) o cualquier otro método para inactivación. Con los fines de esta aplicación, la región terminal
NH2 de una proteina de CDC27 se toma por ser la primera mitad de una secuencia de longitud completa CDC27 (de la terminal NH2 a terminal COOH) (véase Figura 16) ; preferiblemente la región terminal de NH2 de una proteina de CDC27 se toma por ser el primer tercio de una secuencia de longitud completa CDC27 (de la terminal NH2 a la terminal COOH) ; y de acuerdo con otro aspecto preferido de la presente invención, la región N-terminal de una proteína de CDC27 se toma como los primeros 166 aminoácidos (de la terminal NH2 a la terminal COOH) de una secuencia de longitud completa CDC27. Un ejemplo de un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 es el polipéptido representado por SEC ID NO: 130 con la secuencia de ácidos nucleicos de codificación representada por SEC ID NO: 129. La siguiente tabla 10 da algunos ejemplos de secuencias de CDC27; estas secuencias pueden volverse útiles en los métodos de la invención por inactivación de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2 del polipéptido, por
ejemplo, usando cualquiera de los métodos de inactivación tratados antes. Tabla 10: Ejemplos de polipeptidos de CDC27
*Contig recopilado para varios accesos de EST (los principios mostrados) ; EST calidad de secuenciación siendo usualmente inferior, se puede esperar sustituciones de pocos ácidos nucleicos. Las secuencias descritas en la Tabla 10 se dan a manera de ejemplo únicamente. Los ejemplos adicionales se dan en la Figura 19, codificando polipéptidos de longitud completa o parcial (que se pueden usar para obtener la secuencia de longitud completa usando métodos de rutina) . Se deberá entender que cualquier secuencia de polipéptidos de CDC7 que tienen por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de H2 del polipéptido, o un ácido nucleico/gen que codifica un polipéptido puede ser adecuado por el uso para realizar los métodos de la invención. Otros polipéptidos de CDC27 pueden identificarse usualmente usando técnicas de rutina bien conocidas en la materia, tal como por alineación de secuencias. Las secuencias asi identificadas pueden volverse sustancialmente útil para los métodos de la invención por inactivación de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2 del polipéptido, por ejemplo, usando cualquiera de los métodos de inactivación tratados antes. Los métodos para la alineación de secuencias para la comparación son bien conocidos en la materia, dichos métodos incluyen GAP, BESTFIT , BLAST, FASTA y TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needleman y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453)
para encontrar la alienación de dos secuencias completas que aumentan al máximo el número de igualaciones y reduce el número de espacios. El algoritmo de BLAST (Altshul y oros (1990) J Mol. Biol . 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y realiza un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para realizar análisis de BLAST está públicamente disponible a través del Centro Nacional para Información de Biotecnología. Los homólogos de un CDC27 puede identificarse fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencias múltiples ClustalW (versión 1.83) disponible en http://clustalw.genome.jp/sit-bin/nph-ClustalW, con los parámetros de alienación en pares por omisión y un método de clasificación en porcentaje. La edición manual menor puede realizarse para optimizar la alineación entre los motivos conservados, como podría ser evidente para alguien experto en la materia . Varios dominios estructurales en una proteína de CDC27, tal como dominios de TPR, pueden identificarse usando bases de datos especializados, v.gr., SMART (Schultz y otros, (1998) Proc. Nati. Acad. Sci . USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos de secuencias biomoleculares y su función en la
interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds . , pags . 53-61, AAAI Press , Menlo Park; Hlo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137 , (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30 ( 1 ) : 276-280 (2002), http://www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/) o ProDom (Servant F, Bru C, Carrére S. Courcelle E, Gouzy J. Peyruc D, Kahn D (2002) ProDom: Automated clustering of homologous domains. Briefings in Bioinformatics . vol 3, no 3:246- 251) . Las secuencias mencionadas en la Tabla 10 y Figura 19 pueden considerarse homólogos de un polipéptido de CDC27. "Homólogos" de una proteina se definieron en la sección de "Definiciones" en la presente. Los homólogos preferidos son decencias de aminoácidos que tienen en orden creciente de preferencia por lo menos 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% o más identidad de secuencia a la proteina de CDC27 de longitud completa por SEC ID NO: 132. Los homólogos, ortólogos y parálogos pueden volverse útiles en los métodos de la invención por inactivación de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2 del polipéptido, por ejemplo usando cualquiera de los métodos de inactivación tratados antes.
Los polipéptidos de CDC27 de seres humanos y levaduras se ha mostrado que interactúan con otras dos proteínas del complejo de APC, CDC16 y CDC23, vía análisis de dos híbridos de levadura in vivo, y vía in Vitro por co-inmunoprecipitación Lam y otros. (1994) EMBO J 13(18): 4321-4328; Ollendorf & Donoghue (1997) J Biol Chem 272(51): 32011-32018). Dicha interacción puede ser útil para identificar polipéptidos de CDC27 para hacerlos útiles en los métodos de la invención por inactivación de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal N¾ del polipéptido, por ejemplo, usando cualquiera de los métodos de inactivación tratados antes. Un polipéptido de CC27 teniendo por lo menos un dominio de TRP inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido se codifica por un ácido nucleico/gen de CDC27 modificado. Por lo tanto, el término "ácido nucleico/gen CDC27 modificado" como se describió en la presente es cualquier acido nucleico/gen que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TRP inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. El ácido nucleico de CDC27 o ácido nucleico/gen de
CDC27 modificado puede derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico/gen puede aislarse de una fuente microbiana, tal como levadura u hongo, o de una fuente de plantas, algas o animales. El ácido nucleico puede modificarse de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico a través
de la manipulación de seres humanos. El ácido nucleico preferiblemente de origen de plantas, ya sea de la misma especie de planta (por ejemplo ya sea de la misma especie de plantas (por ejemplo a una en la cual se va a introducir) o si es de una especie de planta diferente. El ácido nucleico puede aislarse de una especie de dicotiledónea, preferiblemente de la familia Brassicaceae , además preferiblemente de Arabidopsis thaliana. Más preferiblemente, el ácido nucleico de CDC27 se aisla de Arabidopsis thaliana y se representa por la SEC ID NO: 129, y CDC27 teniendo por lo menos un TPR inactivo en la región terminal de N¾ del aminoácido es como se representa por SEC ID NO: 130. Un ácido nucleico/gen de CDC27 es un ácido nucleico capaz de hibridización bajo condiciones estrictas reducidas, preferiblemente bajo condiciones estrictas, con un ácido nucleico/gen de CDC27 como se representa por uno de SEC ID NO: 129, SEC ID NO: 131, SEC ID NO: 133, SEC ID NO: 135, SEC ID NO: 137 o SEC ID NO: 141. Más preferiblemente la decencia de hibridización es uno que puede hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 129 o SEC ID NO: 131. Dichas secuencias de hibridización pueden volverse útiles en los métodos de la invención por inactivación de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2 del polipéptido codificado, por ejemplo usando cualquier método de inactivación tratado antes.
El término "hibridización" es como se definió en la presente en la sección de "Definiciones". El ácido nucleico de CDC27 o ácido nucleico/gen de CDC27 modificado puede tener la forma de una variante de división alternativa. Una variante de división alternativa se definió en la sección de "Definiciones". Se prefieren las variantes de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos de CDC27 mencionadas antes, a saber SEC ID NO: 129, SEC ID NO: 131, SEC ID NO: 133, SEC ID NO: 135, SEC ID NO: 137 o SEC ID NO: 141. Se prefiere más una variante alélica de una secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID NO: 129 o SEC ID NO: 131. Dichas variantes de separación pueden volverse útiles en los métodos de la inactivación de la invención de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal de NH2 del polipéptido de CDC27 codificado, por ejemplo usando cualquier método de inactivación tratado antes. El ácido nucleico de CDC27 o ácido nucleico/gen de CDC27 modificado puede tener la forma de una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CDC27 truncado que comprende por lo menos un dominio de TPR inactivado en la región terminal NH2. Se prefieren las variantes alélicas de secuencias de ácidos nucleicos representados por SEC ID NO: 129, SEC ID NO: 131, SEC ID NO: 133, SEC ID NO: 135, SEC ID NO: 137 o SEC ID NO: 141. Se prefiere más una variante alélica de una secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID NO:
129 o SEC ID NO: 131. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y se abarcan dentro de los métodos de la presente invención es el uso de estos alelos naturales. Las variantes alélicas abarcan Polimorfismos de Nucleótidos Solos (SNP, por sus siglas en inglés) así como Polimorfismos de Inserción/Supresión Pequeños (INDEL, por sus siglas en inglés). El tamaño de Andel usualmente es menor a 100 pb . SNP e INDEL forman el conjunto más grande de variantes de secuencia en las cepas polimorfitas presentes en la naturaleza de la mayoría de los organismos. Dichas variantes alélicas pueden volverse útiles en los métodos de la inactivación de la invención de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal de NH2 del polipéptido CDC27 codificado, por ejemplo, úsanos cualquiera de los métodos de inactivación tratados antes. El ácido nucleico de CDC27 o ácido nucleico/gen de
CDC27 modificado puede generarse por la mutagénesis dirigida a sitio. Varios métodos están disponibles para lograr mutagénesis dirigida al sitio, los más comunes siendo métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Eds http://www.4ulr.com/products/currentprotocols/index.html) . El ácido nucleico de CDC27 o ácido nucleico/gen de CDC27 modificado también puede generarse por la evolución dirigida (véase sección de "Definiciones" para detalles adicionales ) .
Dichas variantes producidas por mutagénesis dirigida al sitio o por evolución directa puede volverse útil en los métodos de la inactivación de la invención de por lo menos un dominio de TPR en la región terminal NH2 del polipéptido de CDC27 codificado, por ejemplo, usando cualquiera de los métodos de inactivación tratados antes. La expresión de un ácido nucleico/gen de CDC27 modificado que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de NH2 del polipéptido puede incrementarse introduciendo una modificación genética (preferiblemente en el sitio de un gen de CDC27) . El sitio de un gen como se definió en la presente significa una región genómica, que incluye el gen de interés y lOkb corriente arriba o abajo de la región de codificación. La modificación genética puede introducirse introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. Después de la introducción de la modificación genética, sigue un paso opcional para seleccionar la expresión incrementada (en el tejido meristemal apical de espigas) de un ácido nucleico modificado que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de NH2 del polipéptido, que incrementa en expresión da plantas que tienen rendimiento incrementado.
De acuerdo a un aspecto preferido de la presente invención, se prevé la expresión incrementada del acido nucleico de CDC27. Los métodos para incrementar la expresión de genes o productos de genes están bien documentados en la materia e incluyen, la sobre-expresión impulsada por los promotores apropiados, el uso de mejoradores de transcripción o mejoradotes de traslación. Los ácidos nucleicos aislados que sirven como promotor o elementos mejoradotes pueden introducirse en una posición apropiada (normalmente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polinucleótido tal como la expresión regulada ascendentemente de un ácido nucleico de CDC27. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión, y/o substitución (véase, Kmiec, U.S. Pat. No. 5,565,350; Zarling y otros, PCT/US93/03868 ) , o promotores aislados pueden introducirse en una célula de plantas en la orientación apropiada y distancia de un gen de la presente invención para controlar la expresión del gen. Si se desea expresión de polipéptido, generalmente es conveniente incluir una región de poliadenilación en el extremo 3 ' de una región o de codificación de polinucleótidos . La región de poliadenilación puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de ADN-T. La secuencia del extremo 3' que será agregado puede derivarse de, por ejemplo, genes nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de
otro gen de plantas, o menos preferiblemente de cualquier otro gen eucariótico. Una secuencia de intrón también pueden agregarse a la región de 5' no trasladada o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. La inclusión de un intrón divisible en la unidad de transcripción en las construcciones de expresión de plantas y animales se ha mostrado que incrementa la expresión de genes en el ARNm y niveles de proteínas hasta de 1000 veces (Buchman y Berg (1988) Mol. Cell Biol. 8: 4395-4405; Callis y otros (1987) Genes Dev. 1:1183-1200) . Dicho aumento de intrones de la expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. El uso de intrones de maíz de intrón Adhl-S 1,2, y 6, el intrón Bronze-1 son conocidos en la materia. Véase generalmente, The Maize Handbook, Capítulo 116, Freeling y Walbot, Eds., Springer, M.Y. (1994). La invención también provee construcciones y vectores genéticos para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprenden :
(i) un ácido nucleico de CDC27 que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivado en la región terminal NH2 del polipéptido; (ii) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de
(i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción. Dichas construcciones genéticas pueden construirse usando tecnología de ADN recombinante bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones del gen puede insertarse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformar en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. La invención por lo tanto provee el uso de una construcción de genes como se definió antes en los métodos de la invención . Las plantas se transforman con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) capaz de dividir preferencíalmente la expresión en el tejido meristemático apical de brotes de una planta. Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se
usan intercambiablemente en la presente y se defiende en la sección de " Definiciones2. El ácido nucleico de CDC27 que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido o variante se liga operablemente a un promotor de merístemo aplical, preferiblemente a un promotor de meristemo apical de brote temprano. Un "promotor de meristemo apical de brote temprano" como se definió en la presente es un promotor que es transcripcionalmente activo en el meristemo apical de brotes de la etapa globular embrional hasta la etapa de siembra de semillas jóvenes, estas etapas siendo bien conocidas por los expertos en la materia. La referencia presente para incrementar preferencialmente la expresión en el tejido de meristemo apical de brotes significa incrementar la expresión en el tejido de meristemo apical de brotes sustancialmente a la exclusión de expresión en la planta, aparte de cualquier expresión residual debido a los promotores de fuga. Preferiblemente, el promotor de meristemo apical de brotes tempranos es un promotor de OSH1 (de arroz; SEC ID NO: 151 (Matsuoka y otros, (1993) Plant Cell 5: 1039-1048; Sato y otros (1996) Proc Nati Acad. Sci EUA 93(15): 8117-22). Deberá ser claro que la aplicación de la presente invención no se restringe al ácido nucleico de CDC27 modificado representado por SEC ID NO: 129, ni es la aplicación de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico de
CDC27 modificado cuando se impulsa por un promotor 0SH1. Los ejemplos de otros promotores de meristemo apical de brotes tempranos se muestran en la Tabla 5 en la sección de "Definiciones2. Estos son miembros de la casilla de familia clase 1 KNOX, de genes parálogos u ortólogos. Deberá entenderse que la siguiente lista es no exhaustiva. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador también pueden usarse en la construcción introducida en una planta. El termino "terminador" se definió en la presente en la sección de "Definiciones". Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se requerir para el mantenimiento y/o replicación en un tipo de célula especifica. Un ejemplo es cuando una construcción genética se requerir para mantener en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cósmico) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no están limitados a fl-ori y colEl . La construcción genética opcionalmente puede comprender un gen marcador seleccionable como se definió en la sección de "Definiciones". La presente invención también abarca plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. La presente invención por lo tanto provee plantas o partes de las mismas, incluyendo células de plantas, obtenible
por el método de acuerdo con la presente invenció, cuyas plantas o partes de plantas comprende un ácido nucleico CDC27 que codifican un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido y cuyo ácido nucleico se liga operablemente a un promotor de meristemo apical de brotes. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen número de semillas incrementado en relación de las plantas de control adecuadas, comprendiendo la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico de CDC27 que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de NH2 del polipéptido, cuyo ácido nucleico de CDC27 está bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen número de semilla incrementado en relación con las plantas de control adecuadas, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta, parte de planta o célula de planta un ácido nucleico de CDC27 que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de H2 del polipéptido, cuyo ácido nucleico está bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes; y
(ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de plantas o en la propia planta Incluyendo la introducción de un tejido, órgano o cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por la transformación. El término "transformación" se define en la sección de "Definiciones". La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente, y a todas las partes de plantas y propágulos del mismo. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada primariamente, que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requisito siendo que la progenie exhibe las mismas características genotípica y/o fenotípicas que las producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención . La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico de CDC27 aislado que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de NH2 del polipéptido en el cual
el ácido nucleico está bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención son células de plantas. La invención también se extiende a las partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados, preferiblemente derivados directamente, de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas seca so polvos, aceite, grasas y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de los ácidos nucleico de CDC27 que codifican polipéptidos de CDC27 que tienen por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal de N¾ del polipéptido, cuyos ácidos nucleicos están bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes. Dichos usos se refieren al rendimiento de plantas creciente como se definió antes en los métodos de la invención. El desempeño de los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen número de semillas incrementado en relación con las plantas de control adecuadas. Este incremento en número de semillas pueden combinarse también con otras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradotas de rendimiento adicional, tolerancia a otras tensiones abíóticas y
bióticas, características que modifican varíaos aspectos arquitectónicos y/o aspectos bioquímicos y/o fisiológicos.
Descripción detallada At-hook Los dominios AT-hook son bien conocidos en la materia y normalmente se encuentran en polipéptidos que pertenecen a una familia de factores de transcripción asociados con remodelación de Cromatina. El motivo de AT-hook se forma hasta 3 o (algunas veces aproximadamente 9) aminoácidos que participan en la unión de ADN y que tienen una preferencia para regiones ricas en A/T. En Arabidopsis por lo menos hay 34 proteínas que contienen dominios AT-hook. Estas proteínas comparten homología a lo largo de la mayoría de la secuencia, con el dominio de T-hook siendo una región altamente conservada en particular. El dominio de AT-Hook se ilustra en la Figura 23 y la Tabla 11 posterior; véase también la anotación apropiada de SEC ID NO: 153, SEC ID NO: 155, SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 159, SEC ID NO: 161, SEC ID NO: 163, SEC ID NO: 165, SEC ID NO: 167, SEC ID NO: 169 y SEC ID NO: 171 en donde la posición del dominio AT-hook se especifica. Como se muestra en la alineación de la Figura 23, se permite alguna variación dentro del dominio de AT-hook. Normalmente, uno o dos dominios de AT-hook preceden el dominio de DUF296. En la presente se hace referencia a un dominio de AT-hook que se entiende como una secuencia de polipéptidos que tienen en orden creciente de preferencia por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, o
95% al dominio de AT-hook de SEC ID NO: 153; que se repite en la presente por conveniencia: RRPRGROPAGSKNK (dominio AT-Hook de SEC ID NO: 153) . Los dominios DUF296 (denominados en Interpro como IPR''5175) también son conocidos en la materia. El dominio de DUF296 se ilustran en la Figura 23 y la Tabla 11 más adelante; véase también la anotación apropiada de SEC ID NO: 153, SEC ID NO: 155, SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 159, SEC ID NO: 161, SEC ID NO: 163, SEC ID NO: 165, SEC ID NO: 167, SEC ID NO: 169 y SEC ID NO: 171, en donde se especifica la posición del dominio de DUF296. Como se muestra en la alienación de la Figura 23, la variación dentro del dominio de DUF296 se permite mientras se identifica fácilmente como un dominio de DUF296 debido a la presencia de algunos residuos de aminoácidos altamente conservados. Normalmente, el dominio de DUF296 se precede por uno o dos dominios de AT-hook. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, los polipéptidos que comprenden un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 comprende adicionalmente uno de los siguientes motivos: Motivo 1 (SEC ID NO: 190) : QGQ V/l GG; o Motivo 2 (SEC ID NO: 191) : ILSLSGSFLPPPAPP; o Motivo 3 (SEC ID NO: 192) : NATYERLP; o Motivo 4 (SEC ID NO: 193) : SFTNVAYERLPL con cero o un cambio de aminoácido en cualquier posición; o
Motivo 5 (SEC ID NO: 194) :
GRFEILSLTGSFLPGPAPPGSTGLTIYLAGGQGQWGGSWG con cero, uno o dos cambios de aminoácido sen cualquier posición. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, las secuencias adecuadas para usarse en los métodos de la invención son polipéptidos que comprenden un dominio de AT-hook (como se definió antes) y un dominio de DUF296 (como se definió antes) y el Motivo 2 (como se definió antes), o ácidos nucleicos que codifican dichos polipéptidos. Se deberá entender que las secuencias detalladas en la Tala 1 y aquellas mostradas en la alienación de la Figura 23 únicamente son ejemplos de secuencias útiles en los métodos de la invención y que cualquier polipéptido que tiene un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296, o cualquier ácido nucleico que codifica el mismo, puede ser adecuado para usarse para realizar los métodos de la invención.
Tabla 11: Ejemplos de secuencias de aminoácidos que comprenden un dominio de AT-Hook y un dominio de DUF296 con detalles de las secuencias de estos dominios y sus posiciones respectivas
Una persona experta en la materia podrá identificar polipéptidos que comprenden un dominio AT-hook y un dominio DUF296 usando técnicas y herramientas bien conocidas en la materia. Dicha identificación puede ser por alineación de secuencia para comparación de secuencias usando GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needleman y unsch ((1970) J. Mol. Biol. 48: 443-453) para encontrar la alineación de dos secuencias completas que aumenta el número de igualaciones y reduce el número de espacios. El algoritmo de BLAST (Altshul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y realiza los análisis estadísticos de la similitud entre las dos secuencias. El software para realizar análisis de BLAST está públicamente disponible a través del Centro Nacional para Información de Biotecnología. Los polipéptidos que comprenden un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 puede identificarse fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencia múltiple ClustalW (versión 1.83) disponible en http://clustalw.genome.jp/sit-bin/nph-ClustalW, con los parámetros de alineación en pares por omisión, y un método de clasificación en el porcentaje. La edición manual menor puede realizarse para optimizar la alineación entre motivos conservados, como sería evidente para alguien experto en la materia .
En el dominio AT-hook y el dominio de DUF296 puede identificarse usando bases de datos especializados v.gr., SMART (Schultz y otros, (1998) Proc . Nati. Acad. Sci . USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos de secuencias biomoleculares y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds . , pags . 53-61, AAAIPress, Menlo Park; Hlo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137 , (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30 ( 1 ): 276-280 (2002), http : / /www .sanger.ac. uk/Software/Pfam/ ) . Las secuencias mencionadas en la Tabla 11, o como se identifica usando las técnicas mencionadas antes (tal como alineación de secuencias), puede considerarse homólogos de un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296, dichos homólogos también comprenden un dominio de AT-hook y un dominio DUF296 peor que pueden variar en cualquier parte de la materia. "Homólogos" de una proteina se defiende en la sección de "Definiciones" presentes. Los homólogos preferidos
son secuencias de aminoácidos que tienen en orden creciente de preferencia identidad de secuencia de por lo menos 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% o 99% o más a la secuencia de aminoácidos representada por SEC ID NO: 153, cuyos homólogos comprenden un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 y además preferiblemente comprenden el Motivo 2. El polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296, o un homólogo de dicho polipéptido, puede ser un derivado, como se definió en la sección de "Definiciones" presente. Cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 puede ser adecuado para usarse en los métodos de la invención. Ejemplos de dichas secuencias incluyen aquellas secuencias de nucleótidos representados por by SEC ID NO: 152, SEC ID NO: 154, SEC ID NO: 156, SEC ID NO: 158, SEC ID NO: 160, SEC ID NO: 162, SEC ID NO: 164, SEC ID NO: 166, SEC ID NO: 168 y SEC ID NO: 170. Las variantes de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 puede ser adecuado también para usarse en la práctica de los métodos de la invención mientras todas las variantes codifican los polipéptidos que comprenden un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296. Dichas variantes de ácido nucleico pueden ser porciones de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio DUF296
y/o ácidos nucleicos capaces de hibridizarse con un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296. Una porción puede preparare, por ejemplo, creando una o más supresiones a un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de ??-hook y un dominio de DUF296. Las porciones pueden usarse en la forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o sin codificación) con el fin de, por ejemplo, producir una proteina que combina varias actividades. Cuando se fusionan con otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por traslación puede ser mayor que el previsto para la porción. Preferiblemente la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 152, SEC ID NO: 154, SEC ID NO: 156, SEC ID NO: 158, SEC ID NO: 160, SEC ID NO: 162, SEC ID NO: 164, SEC ID NO: 166, SEC ID NO: 168 y SEC ID NO: 170. Más preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 152, dicha porción codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio DUF296 y además comprende preferiblemente el Motivo 2. Otra variante de ácido nucleico es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones de restricción reducidas, preferiblemente bajo condiciones estrictas, con un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-Hook y un dominio de DUF296. Preferiblemente, la secuencia de
hibridización es aquel capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 152, SEC ID NO: 154, SEC ID NO: 156, SEC ID NO: 158, SEC ID NO: 160, SEC ID NO: 162, SEC ID NO: 164, SEC ID NO: 166, SEC ID NO: 168 y SEC ID NO: 170, o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas antes como se definió antes. Más preferiblemente, la secuencia de hibridización es una que es capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 152, cuya secuencia de hibridización codific un poliéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio DÜF296 y además comprend epreferiblemente Motivo 2. El término "hibridización" es como se definió en la presnete en la sección de "Definiciones". Otra variante de ácido nucleico es una variante de división alternativa, como se definió en la sección de "Definiciones". Se prefieren variantes de división de secuencias de ácidos nucleicos representados por SEC ID NO: 152, SEC ID NO: 154, SEC ID NO: 156, SEC ID NO: 158, SEC ID NO: 160, SEC ID NO: 162, SEC ID NO: 164, SEC ID NO: 166, SEC ID NO: 168 y SEC ID NO: 170. Se prefiere más una variante de división de una secuencia de ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 152, cuya variante de división codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio de DUF296 y además comprende preferiblemente el Motivo 2.
Las variantes de ácidos nucleicos también pueden obtenerse a través de la evolución dirigida (véase la sección de "Definiciones") . La mutagénesis dirigida a sitio también se puede usar para generar variantes de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296. Véase sección de "Definiciones". El ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio DUF296 puede derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico/gen o variante del mismo puede aislarse de una fuente microbiana, tal como levadura u hongo, o de una fuente de algas, plantas o animales. Este ácido nucleico puede modificarse de su formativa en composición y/o ambiente genómico a través de manipulación humana deliberada. El acido nucleico preferiblemente es de origen de plantas, ya sea de la misma especie de plantas (por ejemplo a una en la cual se va a introducir) o si es de una especie de planta diferente. El ácido nucleico puede aislarse de una especie de monocotiledónea, preferiblemente de una especie de monocotiledónea tal como arroz. Más prefriblemente el ácido nucleico de arroz que codifica un poliéptido que comprende un dominio AT-hook y dominio DUF298 se representa por SEC ID NO: 152 y el polipéptido codificdo es como se representa por SEC ID NO: 153.
La expresión de un ácido nucleico que codifica un AT-hook puede modularse introduciendo una modificación genética (preferiblemente en el sitio de un gen de SYR) . El sitio de un gen como se definió en la presente significa una región genómica, que incluye el gen de interés y 10 kb corriente arriba o abajo de la región de codificación. La modificación genética puede introducirse, por ejemplo, por cualquiera (o más) de los siguientes métodos: activación de ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón, evolución dirigida y recombinación homologa o introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo. Los métodos mencionados antes se definen en la presente en la sección titulada "Definiciones". Siguiendo la introducción de la modificación genética, sigue un paso para seleccionar la expresión modificada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio DUF296, cuya expresión dirigida da plantas que tienen rendimiento de semillas incrementado. La elección de promotor para etiquetar activación de
ADN-T en el caso de la presente invención puede ser un promotor capaz de dirigir preferiblemente la expresión en tejido de endoesperma de una planta monocotiledónea . La activación de ADN-T, TILLING; mutagénesis dirigida al sitio, mutagénesis de transposón y evolución
dirigida son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de alelos novedosos y variantes de un ácido nucleico que codifica un poliéptido que comprend eun dominio de ??-hook y un dominio de DUF296. Un método preferido para introducir una modificación genética (que en este caso no necesita estar en el sitio de un ácido nucleico/gen que codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio de DUF296) es para introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR o un homólogo del mismo, como se definió en la presente. El ácido nucleico que será introducido en una planta puede ser un ácido nucleico de longitud completa o puede ser una porción o una secuencia de hibridización como se definió antes . Los métodos de la presente invención se basan preferiblemente en la expresión creciente en el tejido de endoesperma de una planta monocotiledónea de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio DUF296. Esto se puede lograr por la sobre-expresión impulsada por promotores apropiados, el uso de mejoradotes de transcripción o mejoradotes de traslación. Los ácidos nucleicos aislados que sirven como elementos promotores o mejoradotes pueden introducirse en una posición apropiada (normalmente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polínucleótido tal como regulan ascendentemente la expresión de
un gen/ácido nucleico o variante del mismo que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión, y/o sustitución (véase, Kmiec, Patente de E.U.A. No. 5,565,350; Zarling y otros, PCT/US93/03868 ) , o promotores aislados pueden introducirse en una célula de planta en la orientación apropiada y la distancia de un gen de la presente invención para controlar la expresión del gen. Si se desea la expresión de polipéptido, generalmente es convenirte incluir una región de poliadenilación en el extremo 3' de una región de codificación de polinucleótido . La región de poliadenilación puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de ATN-T. La secuencia del extremo 3' que será agregado puede derivare de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente en otro gen de planta, o menos preferiblemente de cualquier otro gen eucariótico. Una secuencia de intrón también puede agregarse a la región no trasladada 5' o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol . La inclusión de un intron divisible en la unidad de transcripción en construcciones de expresión de plantas y animales se ha mostrado que incrementa la expresión de genes en los niveles de ARNm y
niveles de proteína hasta de 1000 veces (Buchman y Berg (1988) Mol. Cell Biol. 8: 4395-4405; Callis y otros (1987) Genes Dev 1:1183-1200). Dicho aumento de intrones de la expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. El uso de intrones del intron de maíz Adhl-S 1, 2, y 6, El intron Bronze-1 son conocidos en la materia. Véase generalmente, The Maize Handbook, Capítulo 116, Freeling and Walbot, Eds . , Springer, N.Y. (1994). La invención también provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprende : (i) un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296; (ii) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i) en tejido de endoespermas de una planta monocotiledónea; y opcionalmente (iii) Una secuencia de terminación de transcripción. La invención también provee el uso de una construcción como se definió antes en los métodos para incrementar el rendimiento de semillas de una planta monocotiledónea.
Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden construir usando tecnología de ADN recombínate bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones de genes pueden insertarse en vectores que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés de las células transformadas. La invención también provee el uso de una construcción como se definió antes en los métodos para incrementar el rendimiento de semillas en una planta monocotiledónea . Las plantas monocotiledóneas se transformaron con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio DUF296) . La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) capaz de incrementar preferiblemente la expresión en el tejido de endoespermas de una planta monocotiledónea. Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se definen en la sección de "Definiciones". Un promotor específico para endoespermas se refiere a cualquier promotor capaz de impulsar preferencialmente la expresión del gen de interés en tejido de endoespermas. La referencia presente para incrementar preferencialmente la expresión en el tejido de endoespermas se entiende que
incrementa la expresión en el tejido de endoesperma sustancialmente a la exclusión de la expresión en la planta, aparte de cualquier expresión residual debido a los promotores de fuga. Por ejemplo, el promotor de prolamina muestra la expresión fuerte den el endoesperma, con fugas en el meristemo, más específicamente el meristemo de brotes y/o el centro de discriminación en el meristemo. Preferiblemente, el promotor específico para endoespermas es un promotor aislado de un gen de prolamina, tal como un promotor de prolamina de arroz RP6 ( en y otros, (1993) Plant Physiol 101 ( 3 ) : 1115- 6 ) como se representa por SEC ID NO: 195 o un promotor de resistencia similar y/o un promotor con un patrón de expresión similar como el promotor de prolamina. La resistencia similar y/o patrón de expresión similar puede analizarse, por ejemplo, acoplando los promotores a un gen reportero y revisando la función del gen reportero en tejidos de la planta. Un gen reportero bien conocido es beta-glucuronidasa y la tinción de GUS colorimétrica usada para visualizar la actividad beta-glucuronidasa en tejidos de plantas. Deberá aclararse que la aplicación de la presente invención no se restringe al ácido nucleico representado por SEC ID NO: 152, ni es la aplicación de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico que codifica un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 cuando se impulsa por un promotor de prolamina. Los ejemplos de otros promotores específicos para
endoespermas que también se pueden usar por los metidos de la invención como se muestra en la Tabla 6 en la sección de "Definiciones" . Opcionalmente, una o más secuencias de terminador también se pueden usar en la construcción introducida en una planta. El término "terminador" se define en la sección de "Definiciones" . Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se requiere para el mantenimiento y/o replicación en el tipo celular especifico. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética para mantener y/o replicar en un tipo de células especifico. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética para mantenerse en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr. , molécula de plásmido o cósmico) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no están limitados a, fl-ori y colEl. La construcción genética comprende opcionalmente un gen marcador seleccionable como se definió en la presente. En una modalidad preferida, se provee una construcción de genes que comprende: (i) un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio AT-hook y un dominio de DUF296;
(ii) Un promotor capaz de impulsar de preferencia la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i en el tejido de endoespermas de una planta monocotiledónea; y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción. La presente invención también abarcan plantas monocotiledóneas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. La presente invención provee por lo tanto plantas monocotiledóneas, partes de las mismas (incluyendo células de plantas) que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes de las mismas comprenden de un transgen que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio DUF296 ligado operablemente a un promotor especifico para endoespermas, preferiblemente a un promotor de prolamina. La invención también provee un método para la producción de plantas monocotiledóneas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado para controlar adecuadamente las plantas, que comprenden la introducción y la expresión en una planta monocotiledónea de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296, en donde la expresión se incrementa preferencialmente en el tejido de endoespermas de una planta monocotiledónea . Más específicamente, la presente invención proveer un método para la producción de plantas monocotiledóneas
transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado dicho método comprende: (i) introducir y expresar preferencialmente en un tejido de endoesperma de una planta monocotiledónea de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296; y (ii) cultivar la célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de las plantas. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta de una planta monocotiledónea o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano o cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. El término "transformación" se definió en la sección de "Definiciones" en la misma. La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente, y a todas las partes de plantas y propágulos del mismo. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada primariamente que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requisito siendo que la progenie exhibe las mismas características genotípicas y/o fenotípicas
que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye células huésped que contienen un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio DUF296 ligado operablemente a un promotor especifico para endoespermas . Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención son células de plantas monocotiledóneas . La invención también se extiende a partes cosechables de una planta monocotiledónea tal como, pero no limitada a semillas, hojas, frutas flores, tallos, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados de, preferiblemente derivados directamente de, un aparte cosechables de dicha planta, tal como pellas secas o polvos, aceite, grasa y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 en crecimiento de semillas creciente de una planta monocotiledónea usando los métodos de la invención.
Descripción Detallada de factores de transcripción de
DOF El término "polipéptido de factor de transcripción de DOF" como se definió en la presente se refiere a cualquier
polipéptido que comprende el aspecto (i) como sigue y adicionalmente cualquier aspecto (ii) o (iii) de la siguiente manera . (i) en orden creciente de preferencia una identidad de secuencia de por lo menos el 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%,
90% o 95% a cualquiera de dominio DOF representado por SEC IDNO: 200 o SEC ID NO: 228; y (ii) para incrementar la preferencia de identidad de secuencia de por lo menos 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, o 95% al dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200; o (iii) Motivo I: KALKKPDKILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; M y/o Motivo II: DDPGIKLFGKTIPF (SEC ID NO: 230) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. Adicionalmente, los polipéptidos que comprenden el aspecto (i) y el aspecto (iii) anterior pueden comprender cualquiera, de uno, dos o tres de los siguientes motivos: - Motivo III: SPTLGKHSRDE (SEC ID NO: 231) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier
posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o - Motivo IV: LQANPAALSRSQNFQE (DEC ID NO: 232) sin cambios, o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición, o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o - Motivo V. KGEGCLWVPKTLRI DDPDEAAKSSIWTTLGIK (SEC ID NO: 233) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos, tres, cuatro o cinco cambios no conservadores en cualquier posición. Un polipéptido preferido que comprende el aspecto (i) y el aspecto (ii) anterior comprende el Motivo I y II. Además, los polipéptidos de factor de transcripción de DOF (por lo menos en su forma nativa) normalmente tienen actividad de unión de ADN y tienen un dominio de activación. La presencia de un dominio de activación y actividad de unión de ADN puede determinarse fácilmente por alguien experto en la materia usando técnicas y procedimientos de rutina. La SEC ID NO: 199 (codificada por SEC ID NO: 198 ) es un ejemplo de un polipéptido de factor de transcripción de DOF que comprende aspectos (i) y (ii) como se definió antes, es decir, identidad de secuencia de por lo menos 60% a cualquier dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228 ; e identidad de secuencia de por lo menos 70% del dominio de DOF reasentado por SEC ID NO: 200. Los ejemplos adicionales de
polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende aspectos (i) y (ii) como se definió antes se dan en SEC ID NO: 202 (codificado por SEC ID NO: 201), SEC ID NO: 204 (codificado por SEC ID NO: 203), SEC ID NO: 206 (codificado por SEC ID NO: 205), SEC ID NO: 208 (codificado por SEC ID NO: 207), SEC ID NO: 210 (codificado por SEC ID NO: 209), SEC ID NO: 212 (codificado por SEC ID NO: 211), SEC ID NO: 214 (codificado por SEC ID NO: 213), SEC ID NO: 216 (codificado por SEC ID NO: 215), SEC ID NO: 218 (codificado por SEC ID NO: 217), SEC ID NO: 220 (codificado por SEC ID NO: 219), SEC ID NO: 222 (codificado por SEC ID NO: 221) . SEC ID NO: 227 (codificado por SEC ID NO: 226) es un ejemplo de un polipéptido de factor de transcripción de DOF que comprende aspectos (i) y (iii) como se definió antes, es decir, identidad de secuencia de por lo menos 60% a cualquier dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; y Motivo I y/o Motivo II como se definió antes. Los ejemplos adicionales de los polipéptidos de factor de transcripción que comprende los aspectos (i) y (iii) como se definió antes como se da en SEC ID NO: 235 (codificado por SEC ID NO: 234), SEC ID NO: 237 (codificado por SEC ID NO: 236), SEC ID NO: 239 (codificado por SEC ID NO: 238), SEC ID NO: 241 (codificado por SEC ID NO: 240), SEC ID NO: 243 (codificado por SEC ID NO: 242), SEC ID NO: 245 (codificado por SEC ID NO: 244), SEC ID NO: 247 (codificado por SEC ID NO: 246), SEC ID NO: 249 (codificado por SEC ID NO:
248), SEC ID NO: 251 (codificado por SEC ID NO: 250), SEC ID NO: 253 (codificado por SEC ID NO: 252), SEC ID NO: 255 (codificado por SEC ID NO: 254) . Los ejemplos adicionales representados por SEC ID NO: 202, SEC ID NO: 204, SEC ID NO: 206, SEC ID NO: 208, SEC ID NO: 210, SEC ID NO: 212, SEC ID NO: 214, SEC ID NO: 216, SEC ID NO: 218, SEC ID NO: 220, SEC ID NO: 222 son ejemplos de "homólogos" de un polipéptido de factor de transcripción de DOF representado por SEC ID NO: 199. Los ejemplos adicionales representados por SEC ID NO:
235, SEC ID NO: 237, SEC ID NO: 239, SEC ID NO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245, SEC ID NO: 247, SEC ID NO: 249, SEC ID NO: 251, SEC ID NO: 253, SEC ID NO: 255 son ejemplos de "homólogos" de un polipéptido de factor de transcripción representado por SEC ID NO: 227. Los "homólogos" de una proteina son como se definió en la presente en la sección de "Definiciones". El polipéptido de factor de transcripción de DOF u homologo de los mismos puede ser un derivado. "Derivados son definidos en la sección de "Definiciones" presente. Los diferentes dominios estructurales en una proteina de factor de transcripción de DOF, tal como el dominio de DOF, puede identificarse usando bases de datos especializadas, v.gr., SMART (Schultz y otros, (1998) Proc . Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-
244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos de secuencias biomoleculares y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) IS B-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds . , pags. 53-61, AAAIPress, Menlo Park; Hlo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137, (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30 ( 1 ) : 276-280 (2002), http : / /ww . sanger .ac.uk/Software/Pfam/ ) .
Ejemplos de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de factor de transcripción de DOF (y homólogos de los mismos) incluyen los representados por cualquiera de: SEC ID NO: 198, SEC ID NO: 201 , SEC ID NO: 203, SEC ID NO: 205, SEC ID NO: 207, SEC ID NO: 209, SEC ID NO: 211, SEC ID NO: 213, SEC ID NO: 215, SEC ID NO: 217, SEC ID NO: 219, SEC ID NO: 221, SEC ID NO: 226, SEC ID NO: 234, SEC ID NO: 236, SEC ID NO: 238, SEC ID NO: 240, SEC ID NO: 242, SEC ID NO: 244, SEC ID NO: 246, SEC ID NO: 248, SEC ID NO: 250, SEC ID NO: 252 y SEC ID NO: 254. Variantes de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF pueden ser adecuados para usarse
en los métodos de la invención. Las variantes adecuadas incluyen porciones de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de factor de transcripción de DOF y/o ácidos nucleicos capaces de hibridizarse con ácidos nucleicos/genes que codifican polipéptidos de factor de transcripción de DOF. Las variantes adicionales incluyen variantes de división y variantes alélicas de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF (y homólogos de los mismos) . El término "porción" como se define en la presente se refiere a una pieza de ADN que codifica un polipéptido que comprende el aspecto (i) de la siguiente manera y adicionalmente cualquier aspecto (ii) o (iii) de la siguiente manera: (i) en orden creciente de preferencia por lo menos una identidad de secuencia de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, o 95% a cualquiera del dominio de DOF representado por la SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; y (ii) en orden creciente de preferencia una identidad de secuencia de 70%, 75%, 80%, 85%, 90% o 95% al dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200; o (üi) Motivo I: KALKKPDKILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o El Motivo II: DDPGIKLFGKTI PF (SEC ID NO: 230) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier
posición, o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. Adicionalmente al aspecto (iii) anterior puede comprender cualquiera de uno, dos o tres siguientes motivos: - Motivo III: SPTLGKHSRDE (SEC ID NO: 231) sin cambios; o uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o - Motivo IV- LQANPAALSRSQNFQE (SEC ID NO: 232) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o - Motivo V: KGEGCLWVPKTLRIDDPDEAAKSS IWTTLGIK (SEC ID NO: 233) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos, tres, cuatro o cinco cambios no conservadores en cualquier posición. Una porción se puede preparar, por ejemplo, haciendo una o más supresiones a un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Las porciones pueden usarse en forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o sin codificación con el fin de, por ejemplo, producir una proteina que combina varias actividades. Cuando se fusionan con otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por traslación
puede ser mayor que el previsto para la porción de factor de transcripción de DOF. Las porciones de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos del factor de transcripción de COF que comprenden los aspectos (i) y (ii) como se definió antes preferiblemente son porciones de un ácido nucleico representado por cualquiera de: SEC ID NO: 198, SEC ID NO: 201, SEC ID NO: 203, SEC ID NO: 205, SEC ID NO: 207, SEC ID NO: 209, SEC ID NO: 211, SEC ID NO: 213, SEC ID NO: 215, SEC ID NO: 217, SEC ID NO: 219 y SEC ID NO: 221. Las porciones de ácido nucleico que codifican polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende aspectos (i) y (iii) como se definió antes preferiblemente son porciones de un ácido nucleico como se representa por cualquiera de: SEC ID NO: 226, SEC ID NO: 234, SEC ID NO: 236, SEC ID NO: 238, SEC ID NO: 240, SEC ID NO: 242, SEC ID NO: 244, SEC ID NO: 246, SEC ID NO: 248, SEC ID NO: 250, SEC ID NO: 252 y SEC ID NO: 254. Otra variante de un ácido nucleico/gen de factor de transcripción de DOF es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones de restricción reducidas, preferiblemente bajo condiciones de restricción, con un ácido nucleico/gen de factor de transcripción de DPOF como se definió antes, cuya secuencia de hibridización codifica un polipéptido que comprende el
aspecto (i) de la siguiente manera y adicionalmente el aspecto (ii) o (iii) como sigue: (i) en orden creciente de preferencia por lo menos una identidad de secuencia de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, o 95% a cualquiera del dominio de DOF representado por la SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; y (ii) en orden creciente de preferencia una identidad de secuencia de 70%, 75%, 80%, 85%, 90% o 95% al dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200; o (iü) Motivo I: KAL KPDKILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o El Motivo II: DDPGIKLFGKTI PF (SEC ID NO: 230) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición, o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. Adicionalmente al aspecto (iii) anterior puede comprender cualquiera de uno, dos o tres siguientes motivos: - Motivo III: SPTLGKHSRDE (SEC ID NO: 231) sin cambios; o uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o - Motivo IV: LQANPAALSRSQNFQE (SEC ID NO: 232) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier
posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o - Motivo V: KGEGCLWVPKTLRI DDPDEAA SSIWTTLGIK ( SEC ID NO: 233) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos, tres, cuatro o cinco cambios no conservadores en cualquier posición. Preferiblemente, la secuencia de hibridización que codifica los polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por uno de: SEC ID NO: 201, SEC ID NO: 203, SEC ID NO: 205, SEC ID NO: 207, SEC ID NO: 209, SEC ID NO: 211 , SEC ID NO: 213, SEC ID NO: 215, SEC ID NO: 217, SEC ID NO: 219 y SEC ID NO: 221. Preferiblemente, la secuencia de hibridización que codifica los polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por uno de: SEC ID NO: 234, SEC ID NO: 236, SEC ID NO: 238, SEC ID NO: 240, SEC ID NO: 242, SEC ID NO: 244, SEC ID NO: 246, SEC ID NO: 248, SEC ID NO: 250, SEC ID NO: 252 y SEC ID NO: 254. El término "hibridización" es como se definió en la sección de "Definiciones".
El polipéptido de factor de transcripción de DOF puede codificarse por una variante de división alternativa. El término "variante de división alternativa" es como se definió en la sección de "Definiciones en la presente. Las variantes de división preferidas son variantes de división del ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende el aspecto (i) de la siguiente manera y adicionalmente el aspecto (ii) o (iii) de la siguiente manera: (i) en orden creciente de preferencia por lo menos una identidad de secuencia de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, o 95% a cualquiera del dominio de DOF representado por la SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; y (ii) en orden creciente de preferencia una identidad de secuencia de 70%, 75%, 80%, 85%, 90% o 95% al dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200; o (iii) Motivo I: KAL KPDKILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o El Motivo II: DDPGIKLFGKTI PF (SEC ID NO: 230) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición, o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. Las variantes de división de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF que
comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por uno de: SEC ID NO: 201, SEC ID NO: 203, SEC ID NO: 205, SEC ID NO: 207, SEC ID NO: 209, SEC ID NO: 211 , SEC ID NO: 213, SEC ID NO: 215, SEC ID NO: 217, SEC ID NO: 219 y SEC ID NO: 221. Las variantes de división de ácidos nucleicos que codifican que codifica los polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por uno de: SEC ID NO: 234, SEC ID NO: 236,. SEC ID NO: 238, SEC ID NO: 240, SEC ID NO: 242, SEC ID NO: 244, SEC ID NO: 246, SEC ID NO: 248, SEC ID NO: 250, SEC ID NO: 252 y SEC ID NO: 254. El polipéptido de factor de transcripción de DOF también puede codificarse por una variante alélica, que también se definen en la sección de "definiciones" de la presente. Las variantes alélicas preferidas son variantes alélicas del ácido nucleico que codifica un polipéptido que comprende el aspecto (i) de la siguiente manera y adicionalmente cualquier aspecto (ii) o (iii) de la siguiente manera: (i) en orden creciente de preferencia por lo menos una identidad de secuencia de 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, o 95% a cualquiera del dominio de DOF representado por la SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; y
(ii) en orden creciente de preferencia una identidad de secuencia de 70%, 75%, 80%, 85%, 90% o 95% al dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200; o (iii) Motivo I: KAL KPD ILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición; o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y/o El Motivo II: DDPGIKLFGKTIPF (SEC ID NO: 230) sin cambios; o con uno o más cambios conservadores en cualquier posición, o con uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. Las variantes alélicas preferidas que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por uno de: SEC ID NO: 201, SEC ID NO: 203, SEC ID NO: 205, SEC ID NO: 207, SEC ID NO: 209, SEC ID NO: 211 , SEC ID NO: 213, SEC ID NO: 215, SEC ID NO: 217, SEC ID NO: 219 y SEC ID NO: 221. Las variantes alélicas preferidas que codifican que codifica los polipéptidos de factor de transcripción de DOF que comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por uno de: SEC ID NO: 234, SEC ID NO: 236, SEC ID NO: 238, SEC ID NO: 240, SEC ID NO: 242, SEC ID NO: 244, SEC ID
NO: 246, SEC ID NO: 248, SEC ID NO: 250, SEC ID NO: 252 y SEC ID NO: 254. Las variantes adicionales de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF como se definió antes pueden generarse usando, por ejemplo, mutagénesis dirigida al sitio como se definió en la sección de "Definiciones" en la presente. La evolución directa (o combinación de genes) también se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF. Ver sección de "Definiciones". Los polipéptidos del factor de transcripción de DOF son específicos para plantas. Los ácidos nucleicos que codifican el mismo pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico o variante del mismo puede modificarse de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico a través de la manipulación humana deliberada. Preferiblemente el ácido nucleico del factor de transcripción de DOF o variante del mismo es de una planta dicotiledónea, preferiblemente además de Brassicaceae , más preferiblemente el ácido nucleico es de Arabidopsis thaliana. La expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF puede incrementarse introduciendo una modificación genética (preferiblemente en el sitio de un gen de factor de
transcripción de DOF) . El sitio de un gen como se definió en la presente significa la región genómica, que incluye el gen de interés y lOkb corriente arriba o abajo de la región de codificación . La modificación genética puede introducirse, por ejemplo, por cualquiera (o más) de los siguientes métodos: activación de ADN-T, TILLING y recombinación homologa introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Los métodos de activación de ADN-T, TILLING y recombinación homologa son como se definió en la sección de "Definiciones" presente. Después de la introducción de la modificación genética, sigue un paso opcional de seleccionar la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción, cuya expresión incrementada da plantas que tienen rendimiento incrementado. La activación de ADN-T y TILLING son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de alelos novedosos y variantes de facto de transcripción de DOF. Un método preferido para introducir una modificación genética (que en este caso no necesita estar en el sitio de un gen de factor de transcripción de DOF) se introduce y expresa en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción como se definió antes. El ácido nucleico que será introducido en una planta puede ser un acido nucleico
de longitud completa o puede ser una porción o una secuencia de hibridización u otra variante de ácido nucleico como se definió antes . Los métodos de la invención se basan en la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Los métodos para incrementar la expresión de genes o productos de genes están bien documentadas en la materia e incluyen, por ejemplo, la sobre-expresión impulsada por los promotores apropiados, el uso de mejoradotes de transcripción o mejoradotes de traslación. Los ácidos nucleicos aislados que sirven como elementos promotores o mejoradotes pueden introducirse en una posición apropiada (normalmente corriente arriba) de una forma no heteróloga de un polinucleótido de manera que regula ascendentemente la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión y/o substitución (véase, Kmiec, Patente de E.U.A. No. 5,565,2350; Zarling y otros, PCT/US93/03868 ) , o promotores aislados pueden introducirse en una célula de plantas en la orientación apropiada y la distancia de un gen de la presente invención de manera que controle la expresión del gen. Si se desea la expresión del polipéptido, generalmente es conveniente incluir una región de poliadenilación en el extremo 3' de una región de codificación
de polinucleótido . La región de poliadenilación puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de ADN-T. La secuencia del extremo 3' que será agregada puede derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otro en de plantas, o menos preferiblemente de cualquier otro gen eucariótico. Una secuencia de intrón también puede agregarse a la región no trasladadaza 5' o la secuencia de codificación de la secuencia de codificación parcial para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. La inclusión de un intron divisible en la unidad de transcripción en las construcciones de plantas y animales se ha mostrado que incrementa la expresión del gen a niveles de ARNm y proteina hasta 1000 veces (Buchman y Berg 81988) Mol. Cell Biol. 8: 4395-4405; Callis y otros (1987) Genes Dev 1:1183-1200). Dicha mejora de intrones de la expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. El uso de intrones de maíz Adhl-S 1, 2, y 6, el intrón Bronze-1 son conocidos en la materia. Para información general ver: The Maize Handbook, Capitulo 116, Feeling and Walbot, Eds . , Srpinger, N.Y. (1994) . La invención también provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión de la secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención.
Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprende : (i) un ácido nucleico o variante del mismo que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF como se definió antes; (ii) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción. Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden construir usando tecnología de ADN recombínate bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones de genes pueden insertarse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, ser adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. La invención por lo tanto provee el uso de una construcción de enes como se definió antes en los métodos de la invención. Las plantas se transforman con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF) . La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" son
usados intercambiablemente en la presente y se definen en la sección de "Definiciones" de la presente. Ventajosamente, cualquier tipo de promotor, ya sea natural o sintético, se puede usar para impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, el ácido nucleico del factor de transcripción de DOF o variante del mismo se liga operablemente en un promotor constitutivo como se definió en la sección de "Definiciones" presente. El promotor constitutivo preferiblemente es un promotor de GOS2, más preferiblemente el promotor constitutivo es un promotor de GOS2 de arroz, además preferiblemente el promotor constitutivo se representa por una secuencia de ácidos nucleicos similar a SEC ID NO: 225, más preferiblemente el promotor constitutivo es como se representó por SEC ID NO: 225, más preferiblemente el promotor constitutivo es como se representó por SEC ID NO: 225. Se prefiere el uso de un promotor constitutivo para dirigir la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de facto de transcripción que comprende los aspectos (i) y (ii) como se definió antes, es decir, por lo menos una identidad de secuencia del 60% a cualquier dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 226; y por lo menos identidad de secuencia del 70% al dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200.
Deberá aclararse que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe al ácido nucleico del factor de transcripción de DOF representado por SEC ID NO: 198, ni es la aplicación de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico del factor de transcripción de DOF cuando se impulsa por un promotor de G0S2. Ejemplos de otros promotores constitutivos que también se pueden usar realizan los métodos de la invención se muestran en la Tabla 3 en la sección de "Definiciones" en la presente. De acuerdo con otro aspecto preferido de la invención, el ácido nucleico que codifica un polipéptido del factor de transición de DOF se liga operablemente a un promotor especifico para semillas, es decir, un promotor que se expresa predominantemente en el tejido de semillas, pero que puede tener la expresión residual en cualquier parte de la planta debido a la expresión del promotor de fugas. Preferiblemente, el promotor especifico para semillas se aisla de un gen que codifica una proteina de almacenamiento de semillas, especialmente un promotor especifico para endoespermas . Más preferiblemente, el promotor especifico para endoespermas se aisla de un gen de prolamina, tal como un promotor RP6 de prolamina de arroz (Wen y otros (1993) Plant Physiol 101(3): 115-6) como se representa por SEC ID NO: 258; o un promotor de resistencia similar y/o un promotor con un patrón de expresión similar que el promotor de prolamina de arroz. La resistencia similar y/o patrón de
expresión similar puede analizarse por ejemplo, acoplando los promotores a un gen reportero y revisando la función del gen reportero en tejidos de la planta. Un gen reportero bien conocido es beta-glucuronidasa y la tinción de GUS colorimétrica usada para visualizar la actividad de beta-glucuronidasa en el tejido de plantas. El promotor de prolamina muestra una fuerte expresión en el endoesperma, con goteo en el meristemo, más específicamente el meristemo de brotes y/o centro de discriminación en el meristemo. De acuerdo con la invención se prefiere el uso de un promotor específico para semillas, especialmente un promotor específico para endoespermas , para dirigir la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF que comprende los aspectos (i) y (iíi) como se definió antes, es decir, una identidad de secuencia de por lo menos 60% a cualquier dominio de DOF representado por SEC ID NO. 200 o SEC ID NO: 228; y Motivo I y /o Motivo II. Deberá aclararse que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe al ácido nucleico del factor de transcripción de DOF representado por SEC ID NO: 226, ni es la aplicabilidad de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico del factor de transcripción de DOF cuando se dirige por un promotor de prolamina. Ejemplos de promotores específicos para semillas se presenta en la Tabla 7 en la sección de "Definiciones" presente,
dichos promotores o derivados de los mismos son útiles para realizar los métodos de la presente invención. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador también se pueden usar en la construcción introducida en una planta. El termino "terminador" es como se definió en la sección de "Definiciones" presente. Las construcciones genéticas de la invención además incluyen un origen de secuencia de replicación que se requiere para el mantenimiento y/o replicación en un tipo de células especifico. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética que será mantenida en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cósmico) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no están limitados a, fl-ori y colEl . La construcción genética opcionalmente puede comprender un gen marcador seleccionable como se definió en la presente en la sección de "Definiciones". La presente invención también abarca plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. Por lo tanto la presente invención provee plantas, partes de plantas, o células de plantas que pueden obtenerse del mismo por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprenden un transgen de ácido nucleico (o variante del mismo como se definió antes) que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF.
La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control adecuadas, comprendiendo la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico o una variante del miso que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado cuyo método comprende: (i) introducir y expresar en una planta, parte de planta o célula de planta un ácido nucleico o variante del mismo que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF; y (ii) cultivar la célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano o cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por la transformación. El término "transformación" es como se definió en la presente en la sección de "Definiciones". La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de
plantas y propágulos de las mismas. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada principalmente que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhibe las mismas características genotípicas y/o genotípicas como aquellos producidos por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye células huésped que contienen un ácido nucleico aislado o variante del mismo que codifica un polipéptido de factor de transcripción de DOF. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención son células de plantas. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitada a semillas, hojas, frutas, flores, tallos, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados, de preferencia directamente derivados, de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas secas o polvos, aceite, grasa y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos o variantes de los mismos que codifican los polipéptidos de factor de transcripción de DOF y el uso de polipéptidos de factor de transcripción de DOF en el rendimiento
incrementado de la planta como se definió antes en los métodos de la invención. Los ácidos nucleicos o variantes de los mismos que codifican los polipéptidos del factor de transcripción de DOF, o polipéptidos del factor de transcripción de DOF, pueden encontrar uso en programas de reproducción en los cuales un marcador de ADN se identifica el cual puede ligarse genéticamente a un gen de factor de transcripción de DOF o variante del mismo. Los ácidos nucleicos/genes o variantes de los mismos, los polipéptidos del factor de transcripción de DOF pueden usarse para definir un marcador molecular. Este ADO o marcador de proteina puede usarse entonces en programas de reproducción para seleccionar plantas que tienen rendimiento incrementado como se definido antes en los métodos de la invención. Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen de transcripción de DOFtambién pueden encontrar uso en programas de reproducción asistidos por el marcador. Dichos programas de reproducción algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS, alternativamente, el programa puede iniciar con una recopilación de variantes alélicas de las de origen "natural" ocasionadas no intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entonces, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un
paso de selección de variantes alélicas superiores de la decencia en cuestión y que incrementó el rendimiento de las semillas. La selección normalmente se lleva a cabo monitoreando el desempeño de crecimiento de plantas que contienen diferentes variantes alélicas de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen la cruza de plantas, en las cuales se identificó la variante alélica superior, con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de aspectos fenotipicos interesantes. Un ácido nucleico de factor de de polipéptido de factor de transcripción de DOF también se puede usar como sondas para mapear físicamente los genes de los que son parte, y como marcadores para características ligadas a aquellos genes. Dicha información puede ser útil en reproducción de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos de factor de transcripción de DOR o variantes de los mismos requiere únicamente una secuencia de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos de factor de transcripción de DOF o variantes de los mismos pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP, por sus siglas en inglés). Los análisis de Southern (Sambrook J. Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) del ADN genómico de plantas de digeridas de restricción se pueden probar con los ácidos
nucleicos de factor de transcripción de DOF o variantes de los mismos. Los patrones de bandeo resultantes puede someterse entonces a los análisis genéticos usando programas de computadora tales como MapMakers (Lander y otros (1987) Genomics 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar análisis Southern que contienen ADN genómico tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan a la madre y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se observa y usa para calcular la posición del ácido nucleico de SYR o variante del mismo en el mapa genético obtenido previamente usando esta población (Botstein y otros (1980) Am. J. Hum. Genet . 32: 314-331). La producción y uso de sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tansksley (1986) Plant Mol. Biol. Reporter:¿ 4:37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o las variaciones de la misma. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas de F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones apareadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos se pueden usar ara mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos en la materia. Las sondas de ácidos nucleicos también se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en
mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalina Genomic Análisis: A Practical Guide Academia Press 1996, págs. 319-346 y las referencias citadas en la presente). En otra modalidad, las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar en fluorescencia directa en mapeo de hibridización in situ (FISH, por sus siglas en inglés) (Trask (1991) Trenes Ent. 7:149-154) . Aunque los métodos actuales de mapeo FISH favorecen el uso de clones grandes (varias kb a varios cientos de kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5:13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo de FISH usando sondas más cortas. Una variedad de métodos basados en amplificación de ácidos nucleicos para mapeo genético y físico puede llevarse a cabo usando los ácidos nucleicos. Ejemplos incluyen amplificación específica para alelos (Kazazian (1989) J. Lab. Clin. Med 11:95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados de RCP (CAPS; Sheffield y otros, (1993) Genomics 16:325-332), ligadura específica para alelos (Landegren y otros, (1988) Science 241:1077-1080), reacciones de extensión de nucleótidos (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671), Mapeo Híbrido de Radiación ( alter y otros, (1997) Nat. Genet. 7:22-28) y mapeo Feliz (Dear and Cook (1989) Nucleic Acid Res. 17:6795-6807). Para estos métodos, la secuencia de un ácido nucleico se usa para diseñar y producir pares iniciadores para usarse en la reacción de amplificación o en las reacciones de extensión de
iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido por los expertos en la materia. En los métodos que emplean el mapeo genético basado en RCP, puede ser necesario identificar diferencias de secuencias de ADN entre las madres de la cruza de mapeo en la región correspondiente a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto generalmente no es necesario para métodos de mapeo. Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen rendimiento incrementado, como se describió antes. Estas características de crecimiento ventajosas también pueden combinarse con otras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento, tolerancia a varias tensiones además de la resistencia a la tensión abiótica, características que modifican varios aspectos arquitectónicos y/o aspectos bioquímicos y/o fisiológicos.
Descripción Detallada de CKI En la oírsete se hace referencia a una "reducción preferencial " en la expresión de un gen de CKI endógeno en el tejido de endoespermas de una planta significa una reducción o eliminación sustancial de expresión de un gen de CKI endógeno (en tejido de endoespermas) en relación con los niveles de expresión del gen de CKI endógeno encontrados en el tejido de endoespermas de plantas tipo silvestre. Esta reducción o
eliminación sustancial de expresión de genes de CKI endógenos puede dar como resultado niveles de proteina de CKI reducidos o sustancialmente eliminados y/o actividad en el tejido de endoesperma de una planta. La referencia en la presente a un gen de CKI
"endógeno" no solo se refiere a genes de CKI como se encuentra en una planta en su forma natural 8es decir, sin que haya intervención humana) , sino que se refiere a genes de CKI aislados introducidos subsiguientemente en una planta. Por ejemplo, una planta transgénica que contiene un transgen de CKI puede encontrar una reducción o eliminación sustancial del transgen de CKI y/o una reducción o eliminación sustancial de un gen de CKI endógeno (en tejido de endoesperma) . Esta reducción (o eliminación sustancial) de expresión de gen de CKI endógeno puede lograrse usando cualquiera de uno o más de varios métodos de silenciamiento de genes bien conocidos. "Silenciamiento de genes" o regulación descendente" de expresión, como se usa en la presente, se refiere a una reducción o la eliminación sustancial de la expresión del gen de CKI y/o niveles de polipéptidos de CKI y/o actividad de polipéptidos de CKI. Uno de dichos métodos para la reducción o eliminación sustancial de expresión de genes de CKI endógenos es la regulación descendente mediada por ARN de la expresión de genes (silenciamiento de ARN) . El silenciamiento en este caso se
acciona en una planta por una molécula de ARN de doble hebra (dsARN) que sustancialmente es homologa a un gen de CKI blanco. Este ARNds además se procesa por la planta en aproximadamente 21 a alrededor de 26 nucleótidos llamados ARNs de interferencia corta (siARNs) . Los siARNs se incorporan en un complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC, por sus siglas en inglés) que separa el ARNm de un gen blanco de CKI, reduciendo asi o eliminando sustancialmente el número de ARNm de CKI para ser transfectado en una proteina de CKI. Un ejemplo de un método de silenciamiento de ARN implica la introducción de secuencias de codificación o partes de las mismas en una orientación de sentido en una planta. "Orientación de sentido" se refiere a ADN que es homólogo a una transcripción de ARNm del mismo. En una planta, por lo tanto, se pueden introducir por lo menos una copia adicional (completa o en partes) de un gen de CKI ya presente en la planta huésped. El gen adicional, o parte del mismo, silenciará un gen de CKI endógeno, originando un fenómeno conocido como co-supresión . La reducción de la expresión del gen de CKI será más pronunciado si se introducen varias copias adicionales en la planta, dado que hay una correlación positiva entre los altos niveles de transcripción y el accionamiento de co-supresión. Otro ejemplo de un método de silenciamiento de ARN implica el uso de secuencias de ácido nucleico de CKI en contrasentido. "Un ácido nucleico de "contrasentido" comprende
una secuencia de nucleótidos que es complementaria a un ácido nucleico de "sentido" que codifica una proteina, v.gr., complementaria para la hebra de codificación de una molécula de ADNc de doble hebra o complementaria con una secuencia de ARNm. Consecuentemente, un ácido nucleico de contrasentido puede unir al hidrógeno a un ácido nucleico de sentido. El ácido nucleico de contrasentido puede ser complementario para una hebra de codificación de CKI completa o solo a una porción del mismo. La molécula del ácido nucleico de contrasentido puede estar en contrasentido con una "región de codificación" o contrasentido para una "región sin codificación" de la hebra de codificación de una secuencia de nucleótidos que codifica CKI. El término "región de codificación" se refiere a la región de la secuencia de nucleótidos que comprende codones que se trasladan en los residuos de aminoácidos. El término "región sin codificación" se refiere a las secuencias 5' y 3' que flanquean la región de codificación que no se trasladan en aminoácidos (es decir, también se denominan como regiones no trasladadas 5' y 3'). Los ácidos nucleicos en contrasentido pueden diseñarse de acuerdo con las reglas de pares de bases de Watson y Crack. La molécula de ácidos nucleicos en contrasentido pueden ser complementarias para toda la región de codificación de ARNm de CKI, pero preferiblemente es un oligonucleótido cuyo contrasentido solo es una porción de la región de codificación o sin codificación de ARNm de CKI. Por ejemplo, el oligonucleótido
de contrasentido puede ser complementario para la región que rodea el sitio de inicio de traslación de ARNm de CKI . La longitud de un oligonucleótido en contrasentido adecuado puede conocerse en la materia y puede iniciar desde aproximadamente 20 nucleótidos de longitud o menos. Un ácido nucleico en contrasentido de la invención puede construirse usando síntesis químicas y reacciones de ligadura enzimática usando procedimientos conocidos en la materia. Por ejemplo, un ácido nucleico en contrasentido (v.gr., un oligonucleótido en contrasentido) puede sintetizarse químicamente usando nucleótidos presentes en la naturaleza o nucleótidos modificados de manera variable diseñados para incrementar la estabilidad biológica de las moléculas o incrementar la estabilidad física del duplo formado entre los ácidos nucleicos en contrasentido y sentido, v.gr., se pueden usar derivados de fosforotioato y nucleótidos sustituidos con acridina. Ejemplos de nucleótidos modificados que pueden usarse para generar el ácido nucleico en contrasentido son bien conocidos en la materia. Otras modificaciones de nucleótidos conocidas incluyen metilación, ciclización y "tapa" y la sustitución de uno o más de los nucleótidos presentes en la naturaleza con un análogo tal como inopina . Otras modificaciones de nucleótidos son bien conocidas para alguien experto en la materia. Alternativamente, el ácido nucleico en contrasentido puede producirse biológicamente usando un vector de expresión en
el cual se ha subclonado un ácido nucleico en una orientación en contrasentido (es decir, el ARN transcrito del ácido nucleico insertado será de una orientación en contrasentido a un ácido nucleico blanco de interés, descrito además en la siguiente subsección) . Preferiblemente, la producción de ácidos nucleicos en contrasentido en plantas ocurre por medio de un transgene integrado de manera estable que comprende un promotor operativo para la expresión preferencial en plantas de tejido de endoesperma, un oligonucleótido de contasentido y un terminador. Un método preferid para la reducción o eliminación sustancial de la expresión de genes de CKI endógenas vía silenciamiento de ARN es usando un vector de expresión en el cual se ha clonado un gen de CKI o fragmento del mismo como una repetición invertida (en parte o completamente) separada por un separador (ADN sin codificación) . Después de la transcripción de la repetición invertida, se forma un ARN quimérico CKI con una estructura auto-complementaria (parcial o competa). Esta estructura de AR de doble hebra se denomina como el ARN de pasador (hpARN) . El ARNhp se procesa por la planta en el siARN que se incorporan en un RISC. El RISC además separa el ARNm de un gen blanco de CKI, reduciedo así o eliminando sustancialmente el número de ARNm de CKI que será trasladado en una proteína de CKI. Véase por ejemplo, Grierson y otros. (1998) O 98/53083; Waterhouse y otros, (1999) WO 99/53050) .
Las moléculas de ácidos nucleicos usadas para silenciarse en los métodos de la invención (ya sea que se introduzcan en una planta o se genera in situ) se hibridizan con o se unen a ARNm celular y/o ADN genómico que codifica una proteina de CKI para inhibir asi la expresión de la proteina, v.gr., inhibiendo la transcripción y/o traslación. La hibridización puede ser por complementariedad del nucleótido convencional para formar un duplo estable, o por ejemplo, en el caso de una molécula de ácido nucleico en contrasentido que se une a los duplos de ADN, a través de interacciones especificas en la ranura principal, de la doble hélice. Las moléculas de ácidos nucleicos en contrasentido pueden introducirse enana planta por la transformación de inyección directa a un sitio de tejido especifico. Alternativamente, las moléculas de ácidos nucleicos en contrasentido pueden modificarse para las células blanco seleccionadas y luego pueden administrarse sistémicamente . Por ejemplo, para la administración sistémica, las moléculas en contrasentido pueden modificarse de manera que se unen específicamente a receptores o antígenos expresados en un superficie celular seleccionada, v.gr., ligando las moléculas de ácidos nucleicos en contrasentido a péptidos o anticuerpos que se unen a los receptores o antígenos de la superficie celular. Las moléculas de ácidos nucleicos en contrasentido pueden suministrarse también a células usando los vectores descritos en la presente.
De acuerdo con un aspecto adicional, el ácido nucleico en contrasentido es una molécula de ácido nucleico a-anomérica. Una molécula de ácido nucleico a-anomérica forma híbridos de doble hebra específicos con ARN complementario en el cual, contrario a las unidades ß- usuales, las hebras corren en paralelo entre ellas (Gauller y otros (1987) Nucleic Acids . Res 15:6625-6641). La molécula de ácidos nucleicos en contrasentido también pueden comprender un 2 ' -o-metílrribonucleotido (Inoue y otros (1987) Nucleic Acids Res. 15:6131-6148) o un análogo de ARN-ADN quimérico (Inoue y otros 81987) FEBS Lett. 215:327-330). En aún otra modalidad, un ácido nucleico en contrasentido de la invención es una ribozima. Las ribozimas son moléculas de ARN catalíticas con actividad de ribonucleasa que son capaces de separar un ácido nucleico de doble hebra, tal como un ARNm, para el cual tienen una región complementaria. Por lo tanto, las ribozimas (v.gr., ribozinas con cabeza de martillo (descritas en Haselhoff y Gelrlach (1988) Nature 334:585-591)) pueden usarse para separar catalíticamente transcripciones de ARNm CKI para inhibir así la traslación de ARNm de CKI. Una ribozima que tiene especificidad para un ácido nucleico que codifica CKI puede diseñarse con base en la secuencia de nucleótidos para separarse en un ARNm que codifica CKI. Véase, v.gr., Cech y otros, Patente de E.U.A. No. 4,987,071; y Cech y otros Patente de E.U.A. No. 5,116,742. Alternativamente, el ARNm de CKI puede usarse para seleccionar un ARN catalítico que tiene
una actividad de ribonucleasa especifica de una combinación de moléculas de ARN . Véase, v.gr., Bartel, D. and Szostak, J.W. (1993) Science 261:1411-1418. El uso de ribozimas para silenciar genes en plantas se conoce en la materia (v.gr., v.gr., Atkins y otros, (1994) O 94/00012; Lenne y otros, (1995) WO 95/03404; Lutziger y otros. (2000) WO 00/00619; Prinsen y otros. (1997) WO 97/13865 and Scott y otros, (1997) WO 97/38116). El silenciamiento de genes también puede lograrse por mutagénesis de inserción (por ejemplo, inserción de ADT-T o inserción de transposon) o por estrategias de silenciamiento de genes como se describió entre otras cosas, por Angelí y Baulcombe 1998 (Amplicon ViGS WO 98/36083); Baulcombe (WO 99/15682) . El silenciamiento de genes también puede ocurrir se hay una mutación en el gen de CKI endógeno y/o una mutación en un gen de CKI aislado introducido subsiguientemente en una planta. La reducción o eliminación sustancial de expresión de CKI puede ocasionarse por un KI no funcional. CKI se une a CDK y ciclinas (Verkeste y otros, (2005) Plant Cell 17: 1723-1736). Por ejemplo, la mutación del sitio de unión de ciclina dentro de un CKI, provee un CKI que aún puede unirse a un CDK pero no puede inhibir el complejo de CDK-ciclina activo. Un enfoque adicional al silenciamiento de genes es dirigiendo las secuencias de nucleótidos complementarias a la región reguladora de CKI (v.gr., el promotor y/o mejoradores de
CKI) para formar estructuras de triple hélice que evitan la transcripción del gen de CKI en células blanco. Véase Helene, C.
(1991) Anticancer Drug Des. 6(6): 569-84; Helene, C. y otros.
(1992) Ann. N. Y. Acad. SCL 660:27-36; and aher, L.J. (1992) Bioassays 14(12): 807-15. Anteriormente se describen ejemplos de varios métodos para silenciar genes (para la reducción o eliminación sustancial de expresión de genes de CKI endógena. Los métodos de la invención se basan en la reducción preferencial de la expresión de un gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de una planta. Alguien experto en la materia podría ser capaz fácilmente de adaptar los métodos mencionados antes para silenciarlos de manera que logren el silenciamiento de genes preferencial en el tejido de endoespermas, mediante el uso de un promotor apropiado, por ejemplo. Deberá observarse que la esencia de la presente invención reside en los resultados ventajosos y sorprendentes encontrados al reducir o eliminar sustancialmente la expresión de gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de una planta, y no se limita a ningún método particular para dicha reducción o eliminación sustancial de expresión de genes de CKI endógenos. Otros de dichos métodos serán bien conocidos para los expertos. Para el desempeño óptimo, las técnicas para silenciar el en usadas para la reducción o eliminación sustancial de expresión de genes de CKI endógenos requiere el uso de
secuencias de ácidos nucleicos de CKI de plantas monocotiledóneas para la transformación en plantas monocotiledóneas . Preferiblemente, un ácido nucleico de CKI de cualquier especie de planta dada se introduce en la misma especie. Por ejemplo, un ácido nucleico de CKI del arroz (ya sea una secuencia de CKI de longitud completa o un fragmento) se transforma en una planta de arroz. El ácido nucleico de CKI no necesita introducirse en la misma variedad de plantas. En la presente se hace referencia a un gen de "CKI" o un "ácido nucleico de CKI" significa una forma polimérica de un desoxirribonucleótido o un polímero de ribonucleótido de cualquier longitud, ya sea de doble o una sola hebra, o análogos de los mismos, que tiene la característica esencial de un ribonucleótido en el que puede hibridizarse a ácidos nucleicos en una forma similar a los polinucleótidos presente en la naturaleza. Un "gen de CKI" o un "ácido nucleico de CKI" se refiere aun a longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de un gen que codifica CKI para realizar el silenciamiento de genes, esto puede ser de tan pocos como 20 o menos nucleótidos. Un gen que codifica una proteína (funcional) no es un requerimiento para los diferentes métodos tratados antes para la reducción o eliminación sustancial de la expresión de un gen de CKI endógeno. Los métodos de la invención pueden realizarse usando una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos
de un gen/ácido nucleico de CKI, que puede consistir de 20 o menos nucleótidos, que pueden ser de cualquier parte del gen/ácido nucleico de CKI, tal como el extremo 3' de la región de codificación que se conserva bien entre la familia de genes de CKI. Los genes de CKI son bien conocidos en la materia y en los métodos de la invención son útiles los nucleótidos sustancialmente contiguos de cualquier gen/ácido nucleico de CKI de plantas descrito en la solicitud de patentes internacional publicada O 2005/007829 a nombre de Monsanto Technology LLC y solicitudes de patentes Internacionales Publicadas, WO 02/28893 y WO 99/14331 el nombre de CropDesign N.V., cuya secuencias de gen/nucleótido de CKI se incorporan aquí en su totalidad como se exhibieron completamente. Otras secuencias de genes/ácidos nucleicos de CKI también se pueden usar en los métodos de la invención, y pueden identificarse fácilmente por alguien experto en la materia. Los polipéptidos de CKI pueden identificarse por la presencia de uno o más de varios aspectos bien conocidos (véase más adelante) . Al identificar un polipéptido de CKI, alguien experto en la materia podría derivar fácilmente, usando técnicas de rutina, la secuencia de ácidos nucleicos de codificación correspondientes y el uso de una longitud suficiente de nucleótidos contiguos del mismo para realizar cualquiera o más de los métodos de silenciamiento de genes descritos antes (para la reducción o
eliminación sustancial de una expresión de gen de CKI endógeno, en el endoesperma) . Un aspecto de distinción de un polipéptido de CKI es una región C-terminal que comprende entre aproximadamente 40 ay alrededor de 55 aminoácidos altamente conservados. Como una guia, los polipéptidos que comprenden en orden creciente de preferencia identidad de por lo ??Tnos 50%, 51%, 52%, 53% 54%,
55'o f 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%
68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%
81%, 82%, 83% r 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%
94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% con la región C-terminal de un CKI como se representa por SEC ID NO: 262 puede tomarse como homólogos de CKI . Alguien experto en la materia puede derivar fácilmente el ácido nucleico correspondiente que codifica dichos homólogos, y usar una longitud suficiente de nucleótidos contiguos del mismo para realizar cualquiera o más de los métodos de silenciamiento de genes descrito antes (para la reducción o eliminación sustancial de una expresión de genes de CKI endósenos) . Alguien experto en la materia puede entender bien lo que se entiende por una "C-terminal" de una proteina, para el fin de esta solicitud, la región C-terminal de un CKI puede tomarse como la segunda mitad (de N-terminal a C-terminal) de un polipéptido de CKI de longitud completa.
Los homólogos, como se definió antes, es decir, polipéptidos que comprenden identidad de por lo menos 50% a la región C-terminal de un CKI como se representa por SEC ID NO: 262, puede identificarse fácilmente usando técnicas de rutina bien conocidas en la materia, tal como por alineación de secuencia. Los métodos para la alineación de secuencias para comparación son bien conocidos en la materia, dichos métodos incluyen GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFAST . GAP usa el algoritmo de Needleman y Wunsch ((1979) J. Mol. Biol. 48 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y realiza un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para realizar análisis BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information. Homólogos de CYP90B que comprenden una secuencia con una identidad mayor al 50% a la SEC ID NO: 78 puede identificarse fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencia múltiple ClustalW (versión 1.83) disponible en http://clustalw.genome.jp/sit-bin/nph-ClustalW, con los parámetros de alineación de pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. La edición manual menor puede realizarse para optimizar la alineación entre motivos conservados, como podría ser evidente para alguien experto en la materia . Los polipéptidos de CKI también pueden identificarse por la presencia de ciertos motivos conservados (véase Tabla 12
siguiente) . La presencia de estos motivos conservados pueden identificarse usando métodos para la alienación de secuencias para la comparación como se describió antes. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar la restricción de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadística (valor llamado "esperado") para reportar igualaciones contra secuencias de bases de datos pueden incrementarse para mostrar igualaciones menos estrictas. De esta forma, se pueden identificar igualaciones cortas casi exactas. Al identificar un polipéptido de CKI por la presencia de estos motivos, alguien experto en la materia puede derivar fácilmente el ácido nucleico correspondiente que codifica el polipéptido que comprende los motivos relevantes y usar una longitud suficiente de nucleótidos contiguos del mismo para realizar cualquiera o más de los métodos de silenciamiento de genes descritos antes (para la reducción o eliminación sustancial de una expresión de genes de CKI endógenos) . Normalmente, la presencia de por lo menos uno de los motivos de 1 a 5 (por ejemplo el motivo 2 está particularmente bien conservado) deberá ser suficiente para identificar cualquier secuencia en cuestión como un CKI, sin embargo, para exactitud incrementada, se prefiere por lo menos la presencia de los motivos 1, 2 y 3. La secuencia consensual provista se basa en las secuencias exhibidas en la siguiente Tabla 12. Una persona experta en la materia estaría consciente de que la
secuencia consensual puede variar algo si se usan secuencias adicionales o diferentes para comparación. Motivo 1: FXXKYNFD (SEC ID NO: 261), en donde X es cualquier aminoácido Motivo 2: [ P/L] LXGRYE (SEC ID NO: 262), en donde X es cualquier aminoácido y [P/L] significa que cualquiera de un aponía o una leucina está en la posición indicada. Motivo 3: EXE [D/E] FFXXXE (SEC ID NO: 263), en donde X es cualquier aminoácido y [D/E] significa que cualquiera de un aspartato o un glutamato aparecen en la posición indicada Motivo 4: YXQLRSRR (SEC ID NO: 264), en donde X es cualquier aminoácido Motivo 5: MGKY[M/I] [K/R]KX[K/R] (SEC ID NO: 265), en donde X es cualquier aminoácido, [M/l] significa que cualquiera metionina o una isoleucina aparecen en la posición indicada, y [K/R] significa que cualquiera de una lisina o una arginina aparecen en la posición indicada Motivo 6: SXGVRTRA (SEC ID NO: 266), en donde X es cualquier aminoácido Los motivos 1, 2 y 3 normalmente se encuentran en la región carboxi lo-terminal de proteínas de CKLI de plantas. Se piensa que esta región está implicada en la interacción de CKI con CDK y ciclinas (Chen y otros (1996) Mol. Cell Biol 16, 4673-4682, Masuoka y otros (1995) Genes Dev. 9, 650-662, y Nakayama y Nakayama (1998) Bioessays 20, 1020-1029) . Los motivos 4, 5, y 6
normalmente se encuentran en la región amino-terminal de las proteínas de plantas de CKI . Las proteínas de CKI de plantas monocotiledóneas , particularmente arroz, se caracterizan por estiramientos a-helicoidales especialmente entre los motivos 5 y 6 y entre los motivos 6 y 4.
Tabla 12. Motivos conservados en proteínas de CKI de plantas. CKI1 a CKI7 denotan CKI de Arabidopsis thaliana. OS: Oryza sativa, Zm: Zea mays , Sb: Sorghum bicolor
Además de los aspectos mencionados antes, una proteína de CKI también puede comprender cualquiera de uno o más de los siguientes: una casilla de Cy, una secuencia de localización nuclear y una secuencia de PEST. El término "Casilla-Cy" se refiere a una secuencia de aminoácidos de aproximadamente 5 residuos de aminoácidos de
longitud que tienen la secuencia consensual RXHuF, en donde X es cualquier aminoácido y Hu es un aminoácido no cargado hidrofóbico, tal como M, I, L o V. Las casillas Cy normalmente están implicadas en la interacción de CKI con ciclinas. Una "secuencia de localización nuclear" se refiere una secuencia de aminoácidos de aproximadamente 4-20 residuos de aminoácidos de longitud, que sirve para dirigir una proteína al núcleo. Normalmente, la secuencia de localización nuclear es rica en aminoácidos básicos, tal como arginina (R) y lisina (K) . Las señales de localización nuclear se describen en, por ejemplo, Gorlich D. (1998) EMBO 5:17:2721-7. La proteína CK14 Os comprende múltiples secuencias de localización. Una "secuencia PEST" se refiere a una secuencia de aminoácidos que está enriquecida en los residuos de aminoácidos prolina (P), glutamato (E) , serina (S) y treonina (T) y que está presente en proteínas con un alto régimen de cambio proteolítico . Las secuencias PEST se describen en, por ejemplo, Rogers y otros (1986) Science 234, 364-368. Los diferentes dominios estructurales en una proteína de CKI pueden identificarse usando bases de datos especializadas, v.gr., SMART (Schultz y otros, (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; http://smart.embl-heidelberg.de/), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; http://www.ebi.ac.uk/interpro/), Prosite
(Bucher and Bairoch (1994), Una sintaxis de perfil generalizada para motivos de secuencias biomoleculares y su función en la interpretación de secuencia automática. (In) ISMB-94; Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D. , Eds . , pags. 53-61, AAAI Press , Menlo Park; Hlo y otros, Nucí. Acids. Res. 32 : D134-D137 , (2004), http://www.expasy.org/prosite/) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30 ( 1 ) : 276-280 (2002), http://www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/) . Además, una proteina de CKI también puede identificarse por su capacidad de inhibir la actividad de una Cinasa Dependiente de Ciclina {COK, por sus siglas en inglés), v.gr., una CDK de plantas. CDK son un grupo de cinasas serina/treonina que regulan la progresión del ciclo celular en eucariotes, v.gr., plantas. CDK formando complejo normalmente con ciclinas que forman un complejo de enzimas, CDK siendo la subunidad catalítica y ciclina siendo la subunidad reguladora del complejo de enzimas ( ang, H. (1997) The Plant Journal 15(4) : 501-510) . Por lo tanto, al identificar un polipéptido de CKI que usa uno o varios de los aspectos descritos antes, alguien experto en la materia puede derivar fácilmente el ácido nucleico correspondiente que codifica el polipéptido y usa una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos del mismo
para realizar cualquiera de uno o más de los métodos de silenciamiento de genes descrito antes (para la reducción o eliminación sustancial de una expresión de gen de CKI endógeno. Para usarse en los métodos de la invención se prefiere una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de SEC ID NO: 267 (0sCKI4) o el uso de una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos que codifica un ortólogo o parálogo de 0SCKI4 (SEC ID NO: 267) . Ejemplos de dichos ortólogos y parálogos de OSCKI4 se proveen en la siguiente Tabla 13. Los ortólogos y parálogos son homólogos que abarcan conceptos evolutivos usados para describir relaciones ancestrales de genes. Los parálogos son genes dentro de la misa especie que se han originado a través de la duplicación de un gen ancestral y ortólogos son genes de diferentes organismos que se han originado a través de la especificación. Por ejemplo, los ortólogos en las especies de plantas monocotiledóneas pueden encontrarse fácilmente realizando una búsqueda de secado reciproca asi llamada. Esto se puede realizar por un primer secado implicando el secado de una secuencia en cuestión (por ejemplo, SEC ID NO: 267 o SEC ID NO: 268 contra cualquier base de datos de secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible que puede encontrarse en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov. BLASTN o TBLASTX (usando valores
por omisión normales) se pueden usar cuando parten de una secuencia de nucleótidos y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) se pueden usar cuando parten de una secuencia de proteina. Los resultados de BLAST pueden filtrarse opcionalmente . Las secuencias de longitud completa de los resultados filtrados o resultados no filtrados se tratan por BLAST (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual la secuencia en cuestión se deriva (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 1 o SEC ID NO: 2, el segundo secado podría ser por lo tanto contra las secuencias de Oryza sativa) . Los resultados del primero y segundo BLAST se comparan. Un parálogo se identifica si un golpe de alto rango del segundo secado es de la misma especie desde el cual se deriva la secuencia en cuestión; un ortólogo se identifica si un golpe de alto rango no es de la misma especie como desde la cual se deriva la secuencia en cuestión. Los golpes de alto rango no es de la misma especie del cual se deriva la secuencia en cuestión. Los altos rangos son aquellos que tienen un valor E inferior. El valor E inferior, la clasificación más importante (o en otras palabras es tan inferior la probabilidad que se encontró por oportunidad) . La computación del valor E se conoce bien en la materia. En el caso de familias grandes, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión vecino, para ayudar a visualizar la formación de grupos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos.
Tabla 13: Ortólogos y Parálogos de 0sCKI4 (SEC ID NO:
267 y 268)
La fuente de los nucleótidos sustancialmente contiguos de un gen/ácido nucleico de CKI puede ser cualquier fuente de planta o fuente artificial. Para el desempeño óptimo, las técnicas de silenciamiento de genes usadas para la reducción o eliminación sustancial de expresión de genes de CKI endógenos requiere el uso de secuencias de CKI de plantas monocotiledóneas
para la transformación en plantas monocotiledóneas . Preferiblemente, las secuencias de CKI de la familia Poaceae se transforman en plantas de la familia Poaceae. Además preferiblemente, un ácido nucleico de CKI de arroz (ya sea una secuencia de CKI de longitud completa o un fragmento) se transforma en una planta de arroz. El ácido nucleico de CKI no necesita introducirse en la misma variedad de planta. Más preferiblemente, el ácido nucleico de CKI no necesita introducirse en la misma variedad de plantas. Más preferiblemente, el ácido nucleico de CKI de arroz (ya sea de secuencia de CKI de longitud completa o un fragmento) se transforma en una planta de arroz. El ácido nucleico de CKI no necesita introducirse en la misma variedad de plantas. Más preferiblemente, el ácido nucleico de CKI de arroz es una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de SEC ID nO : 267 (OsCKI4) o una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos que codifican un ortólogo o parálogo de OsCKI4 (SEC ID NO: 267). Como se mencionó antes, alguien experto en la materia podría estar consciente de los que puede constituir una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos para realizar cualquiera de los métodos de silenciamiento de genes definidos antes, esto puede ser tan poco como 20 o menos nucleótidos sustancialmente contiguos en algunos casos.
La invención también provee construcciones y vectores genéticos para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprenden una o más secuencias de control capaces de dirigir preferencialmente la expresión de una secuencia de ácidos nucleicos de CKI en sentido y/o contrasentido en el tejido de endoespermas de plantas de manera que silencie un gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de una planta; y opcionalmente una secuencia de terminación de transcripción. Una construcción preferida para silenciamiento de genes es una que compone de una repetición invertida de un gen de CKI o fragmento del mismo preferiblemente capaz de formar una estructura de pasador, cuya repetición invertida está bajo el control de un promotor especifico para endoespermas. Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden construir usando tecnología de ADN recombinante bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones de genes pueden insertarse en vectores, que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuados para la expresión del gen de interés en las células transformadas. La invención, por lo tanto, provee el uso de una construcción de genes como se definió antes en los métodos de la invención.
La secuencia de interés se liga operablemente a una o mas secuencias de control (por lo menos a un promotor) capaz de incrementar preferiblemente la expresión en el tejido de endoespermas de una planta. Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y un "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se definen en la sección de "Definiciones" de la presente. Un promotor especifico para endoespermas se refiere a cualquier promotor capaz de impulsar preferencialmente la expresión del gen de interés en el tejido de endoespermas. La referencia presente para incrementar preferencialmente la expresión en el tejido de endoespermas se entiende que incrementa la expresión en el tejido de endoesperma sustancialmente a la exclusión de la expresión en la planta, aparte de cualquier expresión residual debido a los promotores de fuga. Por ejemplo, el promotor de prolamina muestra la expresión fuerte den el endoesperma, con fugas en el meristemo, más específicamente el meristemo de brotes y/o el centro de discriminación en el meristemo. Preferiblemente, el promotor específico para endoespermas es un promotor aislado de un gen de prolamina, tal como un promotor de prolamina de arroz RP6 (Wen y otros, (1993) Plant Physiol 101 ( 3 ) : 1115-6) como se representa por SEC ID NO: 281 o un promotor de resistencia similar y/o un promotor con un patrón de expresión similar como el promotor de prolamina. La
resistencia similar y/o patrón de expresión similar puede analizarse, por ejemplo, acoplando los promotores a un gen reportero y revisando la función del gen reportero en tejidos de la planta. Un gen reportero bien conocido es beta-glucuronidasa y la tinción de GUS colorimétrica usada para visualizar la actividad beta-glucuronidasa en tejidos de plantas. Los ejemplos de otros promotores específicos para endoespermas que también se pueden usar por los metidos de la invención como se muestra en la Tabla 6 en la sección de "Definiciones". Opcionalmente, una o más secuencias de terminador también se pueden usar en la construcción introducida en una planta. El término "terminador" se define en la sección de "Definiciones" . Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se requiere para el mantenimiento y/o replicación en el tipo celular específico. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética para mantener y/o replicar en un tipo de células específico. Un ejemplo es cuando se requiere una construcción genética para mantenerse en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cósmico) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no están limitados a, fl-ori y colEl.
La construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador selecciónatele como se definió en la presente en la sección de "Definiciones". La presente invención también abarca plantas que incluyen partes de plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención que tienen rendimiento de semillas incrementado en relación con las plantas de control adecuadas y que tienen expresión reducida o sustancialmente eliminada de un gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de plantas . La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado en relación con las plantas de control, dichas plantas transgénicas tienen expresión reducida o sustancialmente eliminada de un gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de plantas. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento de semillas incrementado dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta, parte de planta o célula de planta una o más secuencias de control capaces de impulsar preferencialmente la expresión de una secuencia de ácidos nucleicos de CKI en sentido y/o contrasentido en el tejido de endoespermas de la planta de
manera que silencie un gen de CKI endógeno en el tejido de endoespermas de una planta; y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. Preferiblemente, la construcción introducida en una planta es una que comprende una repetición invertida (en parte o completa) de un gen de CKI o fragmento del mismo, preferiblemente capaz de formar una estructura de pasador. De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, la construcción se introduce en una planta por transformación . El término "transformación" es como se definió en la sección de "Definiciones" de la presente. La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de planta o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de la misma. La presente invención se extiende más allá para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa transformada o transfectada principalmente que se ha producido por cualquiera de los método mencionados antes el único requisito siendo que la progenie exhiba las mismas características genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención.
La invención también se extiende a las partes cosechables de una planta tal como semillas y productos derivados, Preferiblemente derivados directamente, de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas secas o polvos, aceite, grasa y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos de CKI para la reducción o eliminación sustancial de expresión de gen de CKI endógeno en tejido de endoespermas de plantas para incrementar el rendimiento de semillas de plantas como se definió antes.
Descripción de Figuras La presente invención ahora será descrita con referencia a las siguientes figuras en las cuales: La Fig. 1 da una revisión general de los motivos conservados presentes en SEC ID NO: 2. El dominio rico en leucina se subraya, los motivos conservados 1, 2, y 3 se indican en negritas y la secuencia en itálicas representa el sitio de N-glicosilación putativo con el sitio de fosforilación de Cinasa C de proteína putativa. La Fig. 2 muestra una alineación múltiple de varias proteínas de SYR. Los asteriscos indican residuos de aminoácidos idénticos, dos puntos representan sustituciones altamente conservadas y los puntos representan sustituciones menos conservadas. Con la información de la Figura 1, los diferentes
dominios y motivos conservados en SEC ID NO: 2 pueden identificarse fácilmente en otras proteínas de SYR. La Fig. 3 muestra vectores binarios para la transformación y expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico de SYR de Oryza sativa. En pG0S2: :SYR, la secuencia de codificación de SYR está bajo el control de un promotor de G0S2 de arroz. La Fig. 4 muestra vectores binarios para la transformación y expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico de SYR de Oryza sativa. En pHMGP::SYR, la secuencia de codificación de SYR está bajo el control de un promotor de HMGP de arroz (SEC ID NO: 18 en WO 2004/070039, cuya SEC ID NO: 18 de O 2004/070039 se incorpora aquí por referencia en su totalidad) . La Fig. 5 detalla ejemplos de secuencias útiles para realizar los métodos de acuerdo con la presente invención. SEC ID NO: 1 y SEC ID NO: 2 representa la secuencia de nucleótido y proteína de SYR usada en los ejemplos. Los codones de inicio y tope en SEC ID NO: 1 se dan en negritas. SEC ID NO: 3 y SEC ID NO: 4 son secuencias de iniciador usadas para aislar el ácido nucleico de SYR. SEC ID NO: 5 es la secuencia del promotor de GOS2 y SEC ID NO: 33 del promotor PRO0170 como se usa en los ejemplos, SEC ID NO: 6 a SEC ID NO: 11 representan las secuencias consensúales de partes conservadas en las proteínas de SYR. SEC ID NO: 12 a 25, 27 a 32 y 36 a 42 son nucleótidos
(longitud completa o parcial) y secuencias de proteínas de homólogos del gen de SYR y proteína como se da en la SEC ID NO: 1 y SEC ID NO: 2. SEC ID NO: 26 representa la secuencia de proteína de ARGOS (Acceso a GenBank AY305869) . La Fig. 6 da una revisión general de dominios de proteínas de FG-GAP. La proteína de SEC ID NO: 46 comprende la señal de secreción (parte N-terminal de la casilla), un dominio de FG-GAP que inicia en P73 y termina con L98, indicado en negritas y subrayado, y un dominio de transmembrana (negritas y encasillado). El motivo conservado DXDCDGXX ( D/E ) se encasilla y subraya, en donde el motivo DGXX(D/E) está en itálicas. El dominio FDGYLYLID conservado se subraya. La Fig. 7 muestra una alineación múltiple de proteínas de FG-GAP de longitud completa (SEC ID NO: 46, SEC ID NO: 55, SEC ID NO: 57 y SEC ID NO: 59), los asteriscos indican aminoácidos idénticos, dos puntos indican sustituciones altamente conservadas y los puntos indican sustituciones menos conservadas. Las secuencias parciales listadas en la Tabla G del ejemplo 12 pueden ser útiles en dicha alineación múltiple para la identificación de motivos adicionales. La Fig. 8 muestra un vector binario para la transformación y expresión de Oryza sativa de un Arabidospsis thaliana FG-GAP que codifica ácidos nucleicos bajo el control de un promotor GOS2 de arroz.
La Fig. 9 detalla ejemplos de secuencias útiles para realizar los métodos de acuerdo con la presente invención. SEC ID NO: 45 y SEC ID NO: 46 representa la secuencia de nucleótidos y proteína de FG-GAP usada en los ejemplos; los codones de inicio y tope en SEC ID NO: 45 se dan en negritas. SEC ID NO: 47 y SEC ID NO: 48 son secuencias de iniciador usadas para aislar el ácido nucleico de FG-GAP. SEC ID NO: 49 es la secuencia de la combinación de promotor-gen como se usa en los ejemplos, SEC ID NO: 50 a SEC ID NO: 53 representa secuencias consensúales de partes conservadas en las proteínas de FG-GAP. SEC ID NO: 54 a 71 son nucleótidos (longitud completa o parcial) y secuencias de proteínas de homólogos del gen FG-GAP y proteína como se da en SEC ID NO: 45 y SEC ID NO: 46. SEC ID NO: 72 es la secuencia genómica que codifica una proteína Medicago sativa FG-GAP dicha proteína comprende las secuencias de péptidos representadas por SEC ID NO 72 a 76. La Fig. 10 muestra los aspectos importantes encontrados en polipéptidos u homólogos de los mismos: El dominio hidrofóbico N-terminal, el dominio de transición (con K/R-K/R-X3-9-0-G-G, los dominios A a D. Dentro del dominio A la secuencia consensual Ala/Gly-Gly-X-Asp/Glu-Thr-Thr/ser se identifican. La secuencia consensual Phe-Ala-Gly-Hi8s-Glu-Thr-Ser-Ser de polipéptidos CYP90B comprende esta secuencia consensual Ala/Gly-Gly-X-Asp/Glu-Thr-Thr/Ser .
La Fig. 11 muestra la ruta biosintética brasinoesteroidal ramificada. En Arabidopsis, el polipéptido de CYP90B1/D F4 comprende la actividad enzimática 22-alfa hidrolasa esferoidal . La Fig. 12 muestra el perfil de salida de ProtScale para hidrofobicidad del polipéptido de CYP90B de la invención. Los primeros 34 aminoácidos N-terminales (encasillados) representan un dominio hidrofóbico, como los localizados arriba de la linea delimitante de cero. Esta región corresponde al dominio de ancla N-terminal. La Fig. 13 muestra una alineación múltiple de varios polipéptidos CYP90B de plantas, usando programa de alineación múltiple VNTI AlignX, basado en un algoritmo ClustalW modificado (InforMax, Bethesda, MD, http . / /www . informaxinc . com) , con ajustes por omisión para penalidades de apertura de espacios de 10 y una extensión de espacios de 0.05) . El dominio hidrofóbico N-terminal, el dominio de transición (con K/R-K/R-X3-9-P-G-G y los dominios A a D se indican. La secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-GluThr-Ser-Ser se encasillan dentro del dominio A. Los números de acceso de los polipéptidos CYP90B pueden encontrarse en la Tabla 9a y 9b. Arath_CYP90Al_CPD (At5g05690), Arath_CYP90Cl_ROT3 (At4g36380) y Arath_CYP90Dl (At3gl3730) de Arabidopsis se muestran como polipéptidos sin CYP90B. La Figura 14 muestra unvector de transformación de plantas para la expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico
de CYP90B de Oryza sativa bajo el control de un promotor de plantas, que puede ser un promotor no constitutivo (tal como especifico para endoesperma o embrión/aleurona ) o un promotor constitutivo (tal como G0S2 y HMGB1) . La Fig. 15 detalla ejemplos de secuencias útiles para realizar los métodos de acuerdo con la presente invención. Varias secuencias resultan de los ensambles de EST públicos (véase Tabla 9a), con secuenciación de menor calidad. Como consecuencia, se pueden esperar unas cuantas sustituciones de ácidos nucleicos. Los codones de inicio (ATG) y de tope delimitan las secuencias de ácidos nucleicos cuando tiene longitud completa. La Fig. 16 representan una figura esquemática de un polipéptido de CDC27 de longitud completa (más específicamente el polipéptido Hobbit CDC27B de Arabidopsis thaliana) . Las repeticiones de péptidos tetratrico (TPR) se representan como casillas negras. La región terminal NH? del polipéptido se representan como una barra negra. La Fig. 17 muestra la alineación múltiple de polipéptidos de CDC27 de diferentes fuentes, usando el programa de alineación múltiple AlignX VNTI, basado en un algoritmo de ClustalW modificado (Informax, Bethesda, D, http://www.informaxinc.com), con ajustes por omisión para la penalidad de apertura de espacio de 10 y una extensión de capa de 0.05) . Las repeticiones de péptido tetratrico (TPR) son
encasilladas a través de la alineación. El dominio de NH2 conservado PD011373 (como se definió en ProDom, http : //ribosorne, Toulouse, inra. fr/prodom/current/cgi-bin/ProDomBlas3. pl ) se subraya doblemente. La Fig. 18 muestra un vector binario P0SH1::CDC27 para la expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico de Arabidopsis thaliana CDC27 bajo el control de un promotor de plantas que es un promotor de meristemo apical de espiga. La Fig. 19 muestra una tabla de ortólogos y paralogos CDC27 de longitud parcial y completa de diferentes fuentes, producidos por TIGR (Incstitute for Genomic Research en http://www.tigr.org) . TC895803 puede encontrarse en http : / /www .tigr.org/tigr-scripts/tgi/ego/ego__report . pl?ego=895803. La Fig. 20 detalla ejemplos de secuencias útiles para llevar a cabo los métodos de acuerdo con la presente invención, o útiles para aislar dicha secuencias. Varia secuencias resultante de los ensambles de EST públicos (véase Tabla 10) , con secuenciación de menor calidad. Como consecuencia, se pueden esperar unas cuantas sustituciones de ácidos nucleicos. Los codones de inicio (ATG) y tope delimitan las decencias de ácidos nucleicos cuando estos codifican los polipéptidos de CDC27 de longitud completa. La Fig. 21 muestra un árbol filogenético de varias secuencias de polipéptidos que comprenden un dominio de AT-hook
y un dominio de DUF296. El árbol filogenético se hizo usando programa de alineación múltiple de AlignX VNTI, basado en un algoritmo Clustal modificado (Infor ax, Bethesda, MD, http://www.informaxinc.com), con ajustes por omisión para penalidad de apertura de espacios de 10 y una extensión de espacios de 0.05). La Fig. 2 2muestra un vector binario Pprolamin : : AT-hook, para la expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico de Oryza sativa que codifica un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 y Motivo 2 bajo el control de un promotor de prolamina. La Fig. 23 muestra una alineación múltiple de un polipéptido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296, preparado usando programa de alineación múltiple AlignX NTI, basado en un algoritmo ClustalW modificado (InforMax, Bethesda, MD, http://www.informaxinc.com), con ajustes por omisión para la penalidad de apertura de espacios de 10 y una extensión de espacios de 0.05. Mostrado en la alineación es el dominio de AT-hook y el dominio de DUF296 y Motivo 2 en negritas, itálicas y subrayadas. La Fig. 24 detalla ejemplos de secuencias útiles para realizar los métodos de acuerdo con la presente invención. La Fig. 25 muestra un árbol filogenético de factores de transcripción de D0F. La casilla más cercana a la parte superior mesura la agrupación principal de secuencias
compartiendo homología a SEC ID NO: 227 (y comprende aspectos (i) y (iii) como se definió antes, es decir, por lo menos identidad de secuencia de 60% para el dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; y Motivo 1 y/o Motivo II como se definió antes) . La casilla más cercana a la parte inferior muestra la agrupación principal de las secuencias que comparten homología a SEC ID NO: 199 (y que comprenden aspectos (i) y (ii) como se definió antes, es decir, una identidad de decencia de por lo menos el 60% para el dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200 o SEC ID NO: 228; e identidad de secuencia de por lo menos 70% del dominio de DOF representado por SEC ID NO: 200) . La Fig. 26 muestra un vector binario pGOS2::DOF, para la expresión en Oryza sativa de un factor de transcripción de DOF de Arabidopsis thaliana bajo el control de un promotor de GOS2. La Fig. 27 muestra un vector binario pPROLAMIN : : DOF, para la expresión en Oryza sativa de un factor de transcripción de DOF de Arabidopsis thaliana bajo el control de un promotor de prolamina. La Fig. 28 detalla ejemplos de secuencias útiles para realizar los métodos de acuerdo con la presente invención. La Fig. 29 es una representación esquemática de un polipéptido de CKI de planta de longitud completa. Los motivos normales de 1 a 5 (SEC ID NO: 261 a SEC ID No: 265) útiles para
identificar CKI se encasillan y numeran consecuentemente (motivo 6 no mostrado) . La Fig. 30 muestra un árbol de unión vecino de una alineación múltiple de polipéptidos de CKI de diferentes fuentes, y se hacen usando el software público Clustal disponible en http://clustalw.genome.jp, con los ajustes por omisión. Un subgrupo de monocot i ledóneas y dicotiledóneas CKI4s se indica por el soporte grande. Dentro de este subgrupo, CKIs de monocotiledónea se agrupan, como se indica por el soporte medio. La ramificación de monocotiledónea CKI4 se indica por el soporte pequeño. La Fig. 31 es una alineación múltiple de polipéptidos CKI de diferentes fuentes de plantas, hechos usando el programa de alineación múltiple VNTI AlignX, basado en un algoritmo ClustalW (Informas, Bethesda, MD, http://www.informaxinc.com), con ajustes por omisión para penalidad por apertura de espacios de 10 y una extensión de espacios de 0.05). El extremo C-terminal conservado de CKI se encasilla, asi como los motivos 1 a 5 (SEC ID NO: 261 a SEC ID NO: 265) útiles para identificar CKI de plantas (motivo 6 no mostrado) . La Fig. 32 muestra un vector binario para silenciar ARN CKI en Oryza sativa, usando una construcción de pasadores, bajo el control de un promotor especifico para endoespermas y bajo el control de un promotor especifico para brotes.
La Fig. 33 detalla ejemplos de secuencias útiles para realizar los métodos de acuerdo con la presente invención, o útiles para aislar dicha secuencias. Varias secuencias resultan de ensambles de EST públicos, con calidad de secuencias menor. Como consecuencia, se pueden esperar menos sustituciones de ácidos nucleicos. Los codones de iónico /ATG) y tope delimitan las secuencias de ácidos nucleicos cundo estos codifican los polipéptidos de CKI de longitud completa. Sin embargo, UTR 5' y 3' pueden usarse también para realizar los métodos de la invención.
Ejemplos La presente invención ahora será descrita con referencia a los siguientes ejemplos, que son únicamente a manera de ilustración. Los siguientes ejemplos no se pretende que definan completamente o de alguna manera limiten el alcance de la invención.
Manipulación de ADN A menos que se establezca de otra manera, las técnicas de ADN recombinantes se realizan de acuerdo con los protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular cloning: a laboratory manal, 3a, edición, Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, New York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel y otros (1994), Current Protocols in Molecular Biology,
Current protocole (http : //www.4ulr . com/products/currentprotocols /índex . html ) . Los materiales normales y métodos para trabajo molecular de plantas se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) y Blackwell Scientiic Publicatins (UK) .
Análisis Estadístico Un ANOVA de dos factores (análisis de varianza) corregidos para el diseño no alanceado se usó como modelo estadístico para la evaluación global de características de plantas fenotípicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del en, también nombrado en la presente "efecto de gen normal". Si el valor de la prueba F muestra que los datos son importantes, se concluye que hay un efecto de "gen" que significa que no solo la presencia o la posición del gen causa el efecto. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de probabilidad del 5% para la prueba F. Para revisar un efecto de los genes dentro de un evento, es decir, para un efecto específico para línea, una prueba t se llevó a cado dentro de cada evento usando grupos de
datos de las plantas transgénicas y las plantas nulas correspondientes. "Plantas nulas" o segregantes nulos" o "nulicigotos" son las plantas tratadas de la misma manera que la planta transgénica, pero de la cual se segrega el transgene. Las plantas nulas también pueden describirse como las plantas transformadas negativas homocigotas. El umbral para significancia para la prueba T se ajusta a nivel de probabilidad del 10%. Los resultados para algunos eventos pueden estar por arriba o abajo de este umbral. Se basa en la hipótesis de que un gen puede tener solo un efecto en ciertas posiciones en el genoma y que la ocurrencia de este efecto dependiente de la posición no es común. Esta clase de efecto de genes también se nombra en la presente un "efecto de linea del gen". El valor p se obtiene comparando el valor t a la distribución o alternativamente, comparando el valor F de la distribución F. el valor p luego da la probabilidad de que es nula la hipótesis (es decir, no hay efecto del transgene) .
EJEMPLO A: SYR Ejemplo 1: Identificación de secuencias relacionadas con SEC ID No: 1 y SEC ID NO: 2 Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) relacionadas con SEC ID NO: 1 y/o secuencias de proteínas relacionadas con SEC ID NO: 2 se identificaron entre los mantenidos en la base de datos de Nucleótidos Entrez en el
Centro Nacional para Información de Biotecnología (NCBI) usando herramientas de búsqueda de secuencia de base de datos, tales como la Herramienta de Alineación Local Básica (BLST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 03-410; y Altschul y otros. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402) . El programa se usó para encontrar regiones de similitud local entre las secuencias comparando las secuencias de ácidos nucleicos o polipéptido para las bases de datos de secuencia y calculando la significancia estadística de igualaciones. El polipéptido codificado por SEC ID NO: 1 se usó para el algoritmo TBLSTN, con ajustes por omisión y el filtro para signar las secuencias de baja complejidad establecidas. La salida de los análisis se observó por comparación en pares de base, y las secuencias clasificadas a la clasificación de probabilidad (Valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad que ocurre en una alineación particular por oportunidad (mientras es menor el valor E, más importante es el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. El porcentaje de identidad se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparados (o pol ipéptidos ) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión se ajustaron para modificar la restricción de la búsqueda .
Además de la publicidad disponible de ácidos nucleicos y secuencias de proteínas relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos se representan por SEC ID NO: 1 y la secuencia de proteínas representa por SEC ID NO: 2. La Tabla A provee un alista de ácidos nucleicos y las secuencias de proteínas relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID NO: 1 y la secuencia de proteínas representada por SEC ID NO: 2.
Tabla A: Secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 1) útiles en los métodos de la presente invención y los polipéptidos deducidos correspondientes .
Ejemplo 2: Alineación de Secuencias de polipépt dos relevantes La alineación X del Vector NTI (Invirogen) se basa en el algoritmo Causal popular de alineación progresiva (Thompson y otros (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna y otros (2003). Nucelic Acids Res 31:3497-3500). Un árbol filogenético puede construirse usando un algoritmo de agrupación de unión vecinal. Los valores por omisión son para la penalidad por abrir espacios de 10, para la penalidad de extensión de espacios de 0.1 y la matriz de peso seleccionada es Blosum 62 (si se alinean los polipéptidos).
El resultado de la alineación de secuencias múltiples usando polipéptidos relevantes para identificar los útiles para realizar los métodos de la invención se muestran en la Figura 2. La repetición rica en leucinas y los motivos conservados puede discriminarse fácilmente en las diferentes secuencias.
Ejemplo 3: El calculo de identidad de porcentaje global entre las secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención Los porcentajes globales de similitud e identidad entre las secuencias de polipéptidos de longitud completa útiles para realizar los métodos de la invención se determinaron usando uno de los métodos en la materia, el software MatGAT ( (Matrix Global Alignment Tool) (BMC Bioinformatics . 2003 4:29. MatGAT: an application that generates similarity/identity matrices using protein or DNA sequences. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hosted by Ledion Bitincka) . El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para ADN o secuencias de proteínas sin necesitar la prealineación de los datos. El programa realiza una serie de alineaciones en pares uando el algoritmo de alineación global Myer and Miller (con una penalidad de apertura de espacio de 12, y una penalidad de extensión de espacio de 2), calcula similitud e identidad usando por ejemplo Blosum 62 (para polipéptidos) , y luego coloca los resultados en una matriz de distancia. La similitud de secuencia
se lustra en la mitad inferior de la linea divisora y la identidad de secuencia se muestra en la mitad superior de la linea divisora diagonal. Los parámetros usados en la comparación fueron: Matriz de clasificación. Blosum62 Primer espacio: 12 Espacio extendido: 2
Los resultados para el análisis del software ' se muestran en la Tabla B para la similitud global y la identidad sobre la longitud completa de las secuencias de polipéptidos (Excluyendo las secuencias de polipéptidos parciales). El porcentaje de identidad de da antes de la diagonal y el porcentaje de similitud se da debajo de la diagonal. El porcentaje de identidad entre las secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención puede ser tan bajo como 25% de identidad de aminoácidos comparado con SEC ID NO: 2.
Tabla B: resultados MatGAT para similitud global identidad sobre la longitud ompleta de las secuencias de polipeptidos
Ejemplo 4: Predicción de topología de las secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención
TargetP 1.1 se usó para predecir la ubicación subcelular de proteínas eucarióticas . De acuerdo con el programa, la asignación de locación se basa en la presencia prevista de cualquiera de las secuencias previas N-terminales : péptido de tránsito de cloroplastos (cTP) , péptido dirigido al blanco mitocondrial (mTP) o péptido de seña (SP) de ruta secretora. Las clasificaciones en las que se basa la predicción final no son realmente probabilidades, No necesariamente se agregan a una. Sin embargo, la ubicación con la clasificación más alta es la más probable de acuerdo con TargetP, y la relación entre las clasificaciones (la clase de conflabilidad) puede indicar cómo es cierta predicción. La clase de conflabilidad (RC) varía de 1 a 5, en donde 1 indica la predicción más fuerte. TargetP se mantiene en el servidor de Technical University of Denmark. Para las secuencias previstas para cierta secuencia previa de N-terminal, también puede estar presente un sitio de separación potencial. Se selecciona cierto número de parámetros, tales como grupo de organismo (sin planta o de plata) , grupos de corte (ninguno, grupo predefinido de cortes o grupo especificado por el usuario de cortes) , y el cálculo de predicción de sitios de separación (si o no) .
Los resultados del análisis de TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos como se representa por SEC ID nO: 2 se presentan en la Tabla C siguiente. El grupo de organismo de "planta" se seleccionó, sin cortes definidos, y la longitud prevista del péptido de tránsito solicitado. De acuerdo con los resultados, la localización subcelular de la secuencia de polipéptidos como se presenta por SEC ID NO: 2 puede ser mitocondria, sin embargo, la clase confiable de 5 (es decir, la clase de conflabilidad inferior) deberá considerarse.
Tabla C : Análisis de TargetP 1.1 de la secuencia polipéptidos como se representa por SEC ID NO: 2
Se identificaron dos dominios de transmembrana por el programa T HMM, hospedado en el servidor del Center for Biological Sequence Análisis, Technical University of Denmark. Los siguientes resultados muestran que la probabilidad en donde
se localiza la terminación N está dentro de 0.997. Los detalles adicionales de la orientación se dan en la siguiente Tabla D.
Tabla D . resultados de TMHMM 2.0
Orientación Residuo inicial - final Dentro 1 42 TMhélice 43 65 Fuera 66 74 TMhélice 75 92 dentro 93 105
Muchos otros algoritmos pueden usarse para realizar dichos análisis, incluyendo: • ChloroP 1.1 hospedado en el servidor de Technical University of Demark; · Predictor de Localización Subcelular de Prowler de
Proteina versión 1.2 hospedado en el servidor de Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland, Brisbane, Australia; • Analizador de Proteoma PNCe PA-GOSUB 2.5 hospedado en el servidor de University of Alberta, Edmonton, Alberta,
Canadá;
Ejemplo 5: Clonación de Genes El gen SYR de Oryza sativa se amplificó por RCP usando como patrón un banco de ADNc de semillas de Oryza sativa
(Invitrogen, Paisley UK) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de semillas, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño de inserto promedio del banco fue de 1.5 kb y el número original de clones fue del orden de 1.59 x 107 cfu. La titulación original se determino como 9.6 x 105 cfu/ml después de la primera amplificación de 6 x 1011 cfu/ml. Después de la extracción de plásmidos, 200 ng de patrón se usó en una mezcla de RCP de 50 µ? . Los iniciadores prm08170 (SEC ID NO: 3; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5 ' -ggggacaagtttgtacaaaaaagcag gcftaaacaatggaaggtgtaggtgctagg-3 ' ) y prm08171 (SEC ID NO: 4; inversa, complementaria, sitio AttB2 en itálicas: 5'-ggggaccactttgtacaagaaagctggg.fcaaaaacaaaaataaattcccc-3 ' ) , que incluye los sitios AttB para recombinación de Gateway se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando Hifi Taq ADN polimerasa en condiciones normales. Un fragmento de RCP del tamaño correcto se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso de procedimiento Gateway, la reacción de PB, se realizó luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada", pSYR. El plásmido pDONR201 se compro a Invitrogen, como parte de la tecnología Gateway®.
Ejemplo 6: Construcción del Vector El clon de entrada pSYR se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino usado para transformación de Oryza sativa. Este vector contenido como elementos funcionales dentro de los limites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de maracdo tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Un promotor de G0S2 de arroz (SEC ID NO: 5) para la expresión constitutiva se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Se preparó una construcción de vector similar, pero con el promotor de proteina de grupo de alta movilidad (HMGP, SEC ID NO: 33) en lugar del promotor de GOS. Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes, pGOS2::SYR (con el promotor de GOS2) y pHMGP::SYR (con el promotor de HmGP) , ambos para la expresión de SYR constitutiva (Figura 2) en donde se transformaron en la cepa LBA4044 de Agrobacterium y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa.
Ejemplo 7: Transformación de Arroz El Agrobacterium que contiene el vector de expresión se usó para transformar plantas de Oryza sativa. Las semillas secas maduras del cultivo de arroz japónica Nipponbare se
descascararon. La esterilización se llevó a cabo incubando durante un minuto en etanol al 70%, seguido por 30 minutos en 0.2% HgCl2, seguido por un lavado durante 15 minutos 6 veces con agua destilada estéril. Las semillas estériles se germinaron en un medio que contiene 2,4-D- (medio de inducción de callos). Después de la incubación en la oscuridad durante cuatro semanas, los callos derivados de escutelo embriogénico se cortaron y propagaron en el mismo medio. Después de dos semanas, los callos se multiplicaron o propagaron por el subcultivo en el mismo medio durante otras 2 semanas. Las piezas de callos embriogénicos se sub-cultivaron en medio fresco 23 días antes del co-cultivo (para reforzar la actividad de división celular) . La cepa de Agrobacteriu LA4404 que contiene el vector de expresión se uso para el co-cultivo. Agrobacterium se inoculó en medio B con los antibióticos apropiados y se cultivó durante 3 días a 28°C. Las bacterias se recuperaron y resuspendieron en medio de co-cultivo liquido a una densidad (ODgoo) de aproximadamente 1. La suspensión luego se transfirió a una placa petri y los callos se sumergieron en la suspensión durante 15 minutos. Los tejidos de callos se analizaron en seco en un filtro de papel y se transfirieron a medio de co-cultivo solidificado y se incubaron durante 3 días en la oscuridad a 25°C. Los callos co-cultivados se desarrollaron en medio que contiene 2,4-D durante 4 semanas en la oscuridad a 28°C en presencia de un agente de selección. Durante este periodo, se
desarrollaron islas de callos resistentes al rápido crecimiento. Después de la transferencia de este material a un medio de regeneración e incubación en la luz, se liberó potencial embriogénico y se desarrollaron brotes de las siguientes cuatro a cinco semanas. Se cortaron los brotes de los callos y se incubaron durante 2 a 3 semanas en un medio que contiene auxina del cual se transfirieron al suelo. Los brotes endurecidos se desarrollaron bajo alta humedad y días cortos en un invernadero. Aproximadamente 35 transformantes de arroz TO independientes se generaron para una construcción. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero. Después de un análisis de RCP cuantitativo para verificar el número de copias del inserto de ADN-T, solo las plantas transgénicas de una copia que exhibieron tolerancia al agente de selección se mantuvieron para cosechar la semilla Ti. Las semillas luego se cosecharon de tres a cinco meses después del transplanta. El método dio transformantes de un solo sitio a un régimen de más del 50% (Aldemita y Hodges 1996, Chan y otros, 1993, Hiei y otro, 1994) . Para la transformación de otros cultivos ver Ejemplo
40.
Ejemplo 8: Métodos de evaluación de plantas transformadas con SYR bajo el control del promotor de GOS2 de arroz o el promotor de HMGP
Establecimiento de evaluación Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgen (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual. Las plantas T2 seleccionadas se transfirieron a un invernadero. Cada planta recibió una etiqueta de código de barras única para enlazar inambiguamente los datos de fenotipificación a la planta correspondiente. Las plantas de TI seleccionadas se desarrollaron en suelo en macetas con diámetro de 10 cm bajo los siguientes ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de luz de día = 30,000 luz o más, temperatura de día = 28°C o superior, temperatura de noche = 22 °C, humedad relativa = 60-70%. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. De la etapa de siembra hasta la etapa de madurez las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de fotografía digital. En cada punto de tiempo se tomaron fotografías
digitales (2048x1536 pixeles, 16 millones de colores) de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes.
Tamiz de Tensión por Sales Las plantas de 4 eventos (semillas T2) se desarrollaron en un sustrato hecho de fibras de coco y argex (relación de 3 a 1) . Una solución de nutrientes normal se usó durante las dos primeras semanas después del transplanta de plántulas en el invernadero. Después de las dos primeras semanas, 25 m de sal (NaCl) se agregó a la solución de nutrientes, hasta que se cosecharon las plantas.
Tamiz de Sequía Las plantas de cinco eventos (semillas T2) se desarrollaron en suelo de abono para macetas bajo condiciones normales hasta que llegan a la etapa principal. Se transfirieron a una sección "seca" en donde se mantuvo la irrigación. Se insertaron sondas de humedad en macetas elegidas aleatoriamente para monitorear el contenido de agua del suelo (S C, por sus siglas en inglés) . Cuando SWC se bajó a ciertos umbrales, las plantas se volvieron a transferir a condiciones normales. El resto del cultivo (maduración de plantas, cosecha de semillas) es igual para plantas no desarrolladas bajo condiciones de tensión abiótica. Un ciclo de confirmación se llevó a cabo consistiendo de la repetición de tamiz con semillas T2 no
cosechadas de plantas del primer tamiz de sequía, pero si de plantas desarrolladas bajo condiciones normales.
Parámetros medidos El área sobre la tierra de la planta (o biomasa de hojas) se determinó contando el número total de pixeles en las imágenes digitales de las partes de plantas sobre la tierra discriminadas del fondo. Este valor se promedió para las imágenes tomadas en el mismo punto de tiempo de diferentes ángulos y se convirtieron a un valor de superficie física expresadas en mm cuadrados por calibración. Los experimentos muestran que el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlaciona con la biomasa de las partes arriba de la tierra. El Areamax es el área crecida por arriba en el punto de tiempo en el cual la planta alcanzó su biomasa de hojas máxima. Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Después de la separación, los lotes de semillas se contaron usando una máquina de conteo comercialmente disponible. Las cáscaras vacías se descartaron. Las cáscaras llenas se pesaron en una báscula analítica y el área en sección transversal de las semillas se midió usando formación de
imágenes digital. Este proceso dio como resultado el conjunto de los siguientes parámetros relacionados con semillas: Las flores por panícula se calcula por el número promedio de floretos por panícula en una planta, derivados del número de semillas total dividido por el número de primeras panículas. La panícula más alta y todas las panículas que se traslapan con la panícula más alta cuando se alinearon verticalmente, se consideraron como primeras panículas y en donde se contaron manualmente. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas total) se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El peso de Semilla de Bulbo por Millar (TKW) se extrapola desde el número se semillas rellenas contado y su peso total. El índice de cosecha se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mn ), multiplicado por un factor 106. El parámetro EmerVigor es una indicación del vigor de semillas. Se calcula del área (en mrrf) es una indicación del relleno de las semillas. Se expresa como una proporción (en %) del número de semillas rellenas sobre el número del floreto (no. total de semillas) .
Los parámetros se derivaron en una forma automática de las imágenes digitales usando software de análisis de imágenes y se analizaron estadísticamente. Los parámetros de semillas individuales (incluyendo anchura, longitud, área, peso) se midieron usando un dispositivo hecho común consistiendo de dos componentes, principales, un dispositivo para pesar y fotografiar, acoplado con el software para análisis de imágenes.
Ejemplo 9: Medición de parámetros relacionados con rendimiento para transformantes de pGOS2 : : SYR desarrollados bajo condiciones de crecimiento normal : Al analizar las semillas como se describió antes, los inventores encuentran que las plantas transformada con la construcción de genes de pG0S2::SYR tuvieron rendimiento de semillas superior, expresado como el número de semillas rellenas, el peso total de las seminal se índice de cosecha, comparado con plantas que carecen del transgen de SYR. Los valores p muestran que los incrementos fueron importantes. Los métodos para análisis estadístico se dan en la sección introductoria a los Ejemplos. Los resultados obtenidos para plantas en la generación TI se resumen en la Tabla E, que representan los valores medios para todas las líneas probadas:
Tabla E.
Los datos obtenidos para SYR en el primer experimento se confirmaron en un segundo experimento con plantas T2. Cuatro lineas que tuvieron el patrón de expresión correcta se seleccionaron para análisis adicionales. Los loes de semillas de las plantas positivas (hetero y homocigotos) en TI se tamizaron monitoreando expresión de marcador. Para cada evento elegido, los lotes de semillas heterocigotos se retuvieron para evaluación T2. Dentro de cada lote de semillas se desarrolló un número igual de plantas positivas y negativas en el invernadero para evaluación. La medida de los parámetros de rendimiento de semillas de nuevo mostró incremento en el número de semillas rellenas, el peso total de semillas e índice de cosecha, comparado con las plantas que crecen del transgen SYR.
Ejemplo 10: medición de parámetros relacionados con rendimiento para transformantes de pGOS2 : : SYR desarrollados bajo condiciones de tensión:
A analizar las semillas como se describió antes, los inventores encuentran que las plantas transformadas con la construcción de gen pG0S2 : : SYR y desarrollada bajo tensión de sales, tuvo un rendimiento de semillas superior, expresado como el número de semillas rellenas, peso total de semillas, régimen de relleno e índice de cosecha, comparado con plantas que carecen del transgen SYR. Además, estas plantas estresadas por sales tuvieron un vigor de semilleros superior comparad con las plantas de control. Cuando se desarrollaron plantas bajo tensión por sequía, las plantas transgénicas tuvieron un peso total superior de semillas y un índice de cosecha incrementado comparado con la s plantas que carecen del transgén de SYR. Estas diferencias fueron importantes con un valor P de la prueba F por bajo de 0.05.
Ejemplo 11: medición de parámetros relacionados con rendimiento para transformantes pHMGP::SYR: Similarmente que para las plantas transformadas con la construcción de genes de pGOS2::SYR, los inventores encontrón que las plantas transformadas con la construcción de gen de pHMGP::SYR tuvieron un rendimiento de semillas superior, expresado como número de semillas rellenas, peso total de semillas e índice de cosecha, comparado con las plantas que carecen del transgen de SYR. Los valores p muestran que los incrementos fueron importantes. O los resultados obtenidos para
plantas en la generación de TI se resumen en la Tabla F, que representa los valores medios para todas las lineas probadas:
Tabla F:
EJEMPLO B: FG-GAP Ejemplo 12: Identificación de secuencias relacionadas con SEC ID MNO: 45 y SEC ID NO: 46 Secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) relacionado con SEC ID NO: 45 y/o secuencias de proteínas relacionadas con SEC ID NO: 46 se identificaron entre los mantenidos en la base de datos de Nucleótidos Entrez y National Center for Biotechnology Information (NCBI, por sus siglas en inglés) usando herramientas de búsqueda de secuencia
de bases de datos, tal como la Herramienta de Alineación Local Básica (BLAST, por sus siglas en inglés) (BLAST) (Altschul y otros, (1990) J. Mol. Biol . 215:403-410; y Altschul y otros. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389- 3402) . El programa se usó para encontrar regiones de la similitud local entre secuencias y compara las secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos con las bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualaciones. El polipéptido codificado por SEC ID NO: 45 se usó para el algoritmo TBLASTIN, con ajustes por omisión y el filtro para ignorar las secuencias con baja complejidad establecidas. La salida de los análisis se observó por comparación en forma de pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurra alienación particular oportunamente (mientras sea inferior el valor E, mayor importante es el golpe) . Además de los valores E, la comparaciones también se calcificaron para identidad de porcentajes. La identidad de porcentaje a los valores E, se hicieron clasificaciones por identidad de porcentajes. La identidad de porcentajes se refiere al número de nucleótidos idénticos (aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparados (o polipéptidos) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar la restricción de la búsqueda.
Además de las secuencias de ácidos nucleicos públicamente disponibles que están disponibles en NCBI, otras bases de datos de secuencias también se buscan siguiendo el mismo procedimiento al descrito antes. La Tabla G provee analista de ácidos nucleicos y secuencias de proteínas relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID NO: 45 y la secuencia de proteínas representada por SEC ID NO: 46.
Tabla G: Secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC Id NO: 45) útiles en los métodos de la presente invención, y los polipéptidos deducidos correspondientemente .
Ejemplo 13: Alineación de secuencias de polipéptidos relevantes AlignX del Vector NTI (Invitrogen) se basa en el algoritmo Clustal popular de alineación progresiva (Thompson y otros, (1997) Nucleic Acids Res 25:4876- 882; Chenna y otros, (2003). Nucleic Acids Res 31:3497-3500). Un árbol filogenético puede construirse usando un algoritmo de agrupación de unión vecina. Los valores por omisión son para la penalidad de apertura de espacios de 10, para la penalidad por extensión de espacios de 0.1 y a la matriz de peso seleccionada es Blosum 62 (si se alinean los polipéptidos). El resultado de la alineación de secuencia múltiple usando polipéptidos relevantes para identificar los útiles para llevar a cabo los métodos de la invención se muestra en la Figura 7. Se puede observar claramente que a pesar de algunos espacios en la alineación, la conservación de secuencias se encuentra a través de la secuencia de proteínas.
Ejemplo 14: Cálculo de identidad de porcentaje global entre secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención Los porcentajes globales de similitud e identidad entre las secuencias de polipéptidos de longitud completa útiles para realizar los métodos de la invención se determinaron usando uno de los métodos disponibles en la materia, software MatGAT
(Herramienta de Alineación Global de Matriz) (BMC Bioinformatics . 2003 4:39. MatGAT: una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando secuencias de proteinas o secuencias de ADN. Campanella JJ. Bitincka L. Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka) . El Software MatGAT genera similitudes/identidades de matrices para ADN o secuencias de proteinas sin necesitar la prealineación de los datos. El programa realice una serie de alineaciones en pares usando el algoritmo de alineación global Myer y Millar (con una penalidad de apertura de espacios de 12, y una penalidad de extensión de espacios de 2), los cálculos de similitud e identidad que usan por ejemplo Biosum 62, (para polipéptido) , y luego coloca los resultados en una matriz de distancias. La similitud de secuencias se muestra en la mitad inferior de la linea de impulsión e identidad de secuencia mostrados en la mitad superior de la línea divisora diagonal. Los parámetros usados por comparación fueron: Matriz de clasificación: Blosum62 Primer Espacio: 12 Extensión de espacio: 2 Los resultados de los análisis de software se muestran en la Tabla H para la similitud global y la identidad sobre la longitud completa de las secuencias de polipéptidos (excluyendo las secuencias de polipéptidos parciales) . La
identidad porcentual se da por arriba de la diagonal y el porcentaje de similitud se da por bajo de la diagonal. El porcentaje de identidad entre las secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención puede ser tan bajo como 17% de identidad de aminoácidos comparad con SEC ID NO: 46.
Tabla H. Resultados de MatGAT para la similitud e identidad global sobre la longitud completa de las secuencias de polipéptidos
Ejemplo 15: Identificación de dominios comprendidos en secuencias de polipéptidos útiles para llevar a cabo los métodos de la invención. Los Recursos Integrados de Familias de Proteínas, base de datos de dominios y sitios (InterPro) es una interfaz integrada para las bases de datos de firmas usadas comúnmente para búsquedas basadas en texto y secuencia. La base de datos InterPro combina estas bases de datos, que usan diferentes metodologías y grados variables de información biológica alrededor de proteínas bien caracterizadas para derivar firmas de proteínas. Las bases de datos de colaboración incluyen incluye SWISS-PROT, PROSITE, TrE BL, PRINTS, ProDom y Pfam, Smart y TIGRFAMs. Interpro se hospeda en el European Bioinformatics Institute en el Reino Unido. Los resultados del escáner InterPro de la secuencia de polipéptidos representados por SEC ID NO. 46 se presentan en la Tabla I .
Tabla I : Resultados de escaneo de InterPro de la secuencia de polipéptidos como se representa por SEC ID NO: 46
Ejemplo 16: Predicción de topología de las secuencias de polipéptidos útiles para realizar los métodos de la invención
Target P 1.1 predice la ubicación subcelular de proteínas eucarióticas . La asignación de ubicación se basa en la presencia de cualquiera de las secuencias previas N-terminales : el péptido de tránsito de cloroplastox (cTP) , péptido de dirección al blanco mitocondrial (mTP) o péptido de señal de ruta secretora (SP) . Las clasificaciones en las cuales se basa la predicción final no son probabilidades realmente, no necesariamente se adicionan a una. Sin embargo, la ubicación con la clasificación más alta es la más probable de acuerdo con TargetP y la relación entre las clasificaciones (la clase de conflabilidad) puede ser una indicación de cómo es cierta predicción. La clase de conflabilidad (RC) varía de 1 a 5, en donde 1 indica la predicción más alta. TargetP se mantiene en el servidor de Techical University de Dinamarca. Para las secuencias previstas que contienen una secuencia previa N-terminal, también se puede predecir un sitio de separación potencial . Un número de parámetros se seleccionaron, tales como grupo de organismo (sin plantas o en planta), grupos cortados (ninguno, grupo predefinido de cortes o grupo de cortes especificado por el usuario) , y el cálculo de predicción de sitios de separación (si o no) .
Los resultados de análisis de TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos como se representa por SEC ID NO: 46 se presentan en la Tabla J. Se ha seleccionado el grupo de organismo de "planta" La localización subcelular de la secuencia de polipéptidos como se representa por SEC ID NO: 45 probablemente no es intracelular, hay una ligera preferencia para la ruta secretora (aunque con una clasificación de conflabilidad de 5) y la longitud prevista del péptido de tránsito putativo es de 24 aminoácidos partiendo de la terminación N (no tan confiable como la predicción de la propia localización subcelular, puede variar en longitud de unos cuantos aminoácidos).
Tabla J. Análisis de TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos como se representa por SEC ID NO: 46
Cuando se analiza con SignalP (Bendtsen y otros, J. Mol. Biol., 340:783-795, 2004), hay una identificación positiva confiable (probabilidad de 0.998) para la presencia de una
péptido de señal de secreción N-terminal con una longitud de 24 aminoácidos. Además, cuando se usa el algoritmo THMM (Center for Biological Sequence Analysis, Technical University of Denmark) , se prevé que la proteina se localizará en el lado externo de la célula solo con una característica C-terminal en el citoplasma: residuos 1-859: fuera; residuos 860-879: dominio transmembrana, residuos 880-890; dentro. Se pueden usar muchos otos algoritmos para realizar dichos análisis, incluyendo: · ChloroP 1.1 hospedado en el servidor de Technical
University of Denmark; • Predictor de Localización Subcelular Pro ler de Proteínas versión 1.2 hospedado en el servidor de Institute for Molecular Bioscience, Universit of Queensland, Brisbane, Australia; • Analizador de Proteoma PENCE PA-GOSUB 2.5 hospedado en el servidor de la University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá .
Ejemplo 17: Clonación de Genes El gen FG-GAP de Arabidopsis thaliana se amplificó por RCP usando como patrón un banco de ADNc de semillas de Oryza sativa (Invitrogen, Paisley UK) . Después de la transcripción
inversa de ARN extraído de semillas, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño de inserto promedio del banco fue de 1.5 kb y el número original de clones fue del orden de 1.59 x 107 cfu. La titulación original se determino como 9.6 x 105 cfu/ml después de la primera amplificación de 6 x 1011 cfu/ml. Después de la extracción de plásmidos, 200 ng de patrón se usó en una mezcla de RCP de 50 µ? . Los iniciadores prm06643 (SEC ID NO: 47; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5 ' -ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcí aaacaatggaaggtgtaggtgctagg-3 ' ) y prm06644 (SEC ID NO: 48; inversa, complementaria, sitio AttB2 en itálicas: 5'-ggggaccact ttgtacaagaaagctggg.fcaaaaacaaaaataaattcccc-3 ' ) , que incluye los sitios AttB para recombinación de Gateway se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando Hifi Taq ADN polimerasa en condiciones normales. Un fragmento de RCP del tamaño correcto se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso de procedimiento Gateway, la reacción de PB, se realizó luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada", pSYR. El plásmido pDONR201 se compro a Invitrogen, como parte de la tecnología Gateway©.
Ejemplo 18: Construcción del Vector
El clon de entrada pFG-GAP se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino usado para transformación de Oryza sativa. Este vector contenido como elementos funcionales dentro de los limites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de maracdo tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Un promotor de GOS2 de arroz (nucleótidos 1 a 2193 de SEC ID NO: 49, la combinación de genes de promotor) para la expresión constitutiva se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes, pGOS2 :: FG-GAP para FG-GAP (figura 7) se transformo en cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsecuentemente a las plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron crecer y se examinaron para los parámetros descritos en el Ejemplo 19. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
Ejemplo 19: Métodos de evaluación. de plantas transformadas con FG-GAP bajo el control del promotor de GOS2 de arroz Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se
transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgen (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene ( nul icigotos ) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual. Las plantas T2 seleccionadas se transfirieron a un invernadero. Cada planta recibió una etiqueta de código de barras única para enlazar inambiguamente los datos de fenotipi icación a la planta correspondiente. Las plantas de TI seleccionadas se desarrollaron en suelo en macetas con diámetro de 10 cm bajo los siguientes ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de luz de día = 30,000 luz o más, temperatura de día = 28°C o superior, temperatura de noche = 22 °C, humedad relativa = 60-70%. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. De la etapa de siembra hasta la etapa de madurez las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de fotografía digital. En cada punto de tiempo se tomaron fotografías digitales (2048x1536 pixeles, 16 millones de colores) de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. El área sobre la tierra de la planta (o biomasa de hojas) se determinó contando el número total de pixeles en las
imágenes digitales de las partes de plantas sobre la tierra discriminadas del fondo. Este valor se promedió para las imágenes tomadas en el mismo punto de tiempo de diferentes ángulos y se convirtieron a un valor de superficie física expresadas en mm cuadrados por calibración. Los experimentos muestran que el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlaciona con la biomasa de las partes arriba de la tierra. El Areamax es el área crecida por arriba en el punto de tiempo en el cual la planta alcanzó su biomasa de hojas máxima. Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Después de la separación, los lotes de semillas se contaron usando una máquina de conteo comercialmente disponible. Las cáscaras vacías se descartaron. Las cáscaras llenas se pesaron en una báscula analítica y el área en sección transversal de las semillas se midió usando formación de imágenes digital. Este proceso dio como resultado el conjunto de los siguientes parámetros relacionados con semillas: Las flores por panícula se calcula por el número promedio de floretes por panícula en una planta, derivados del número de semillas total dividido por el número de primeras panículas. La panícula más alta y todas las panículas que se
traslapan con la panícula más alta cuando se alinearon verticalmente, se consideraron como primeras panículas y en donde se contaron manualmente. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas total) se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El peso de Semilla de Bulbo por Millar (TKW) se extrapola desde el número se semillas rellenas contado y su peso total. El índice de cosecha se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mm2) , multiplicado por un factor 106. El parámetro EmerVigor es una indicación del vigor de semillas. Se calcula del área (en mm2) es una indicación del relleno de las semillas. Se expresa como una proporción (en %) del número de semillas rellenas sobre el número del floreto (no. total de semillas). Los parámetros de semillas individuales (incluyendo anchura, longitud, área, peso) se midieron usando un dispositivo hecho común consistiendo de dos componentes, principales, un dispositivo para pesar y fotografiar, acoplado con el software para análisis de imágenes. Un ANOVA de dos factores (análisis de varianza) corregidos para el diseño no balanceado se usó como modelo
estadístico para la evaluación global de características de plantas fenotípicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del gen, también nombrado en la presente "efecto de gen normal". Si el valor de la prueba F muestra que los datos son importantes, se concluye que hay un efecto de "gen" que significa que no solo la presencia o la posición del gen causa el efecto. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de probabilidad del 5% para la prueba F. Para revisar un efecto de los genes dentro de un evento, es decir, para un efecto específico para línea, una prueba t se llevó a cado dentro de cada evento usando grupos de datos de las planas transgénicas y las plantas nulas correspondientes. "Plantas nulas" o segregantes nulos" o "nulicigotos" son las plantas tratadas de la misma manera que la planta transgénica, pero de la cual se segrega el transgene. Las plantas nulas también pueden describirse como las plantas transformadas negativas homocigotas. El umbral para significancia para la prueba T se ajusta a nivel de probabilidad del 10%. Los resultados para algunos eventos pueden estar por arriba o abajo de este umbral. Se basa en la hipótesis de que un gen puede tener solo un efecto en ciertas posiciones en el
genoma y que la ocurrencia de este efecto dependiente de la posición no es común. Esta clase de efecto de genes también se nombra en la presente un "efecto de linea del gen". El valor p se obtiene comparando el valor t a la distribución o alternativamente, comparando el valor F de la distribución F. el valor p luego da la probabilidad de que es nula la hipótesis (es decir, no hay efecto del transgene) . Los datos obtenidos para FG-GAP en el primer experimento se confirmaron en un segundo experimento con plantas T2. Se seleccionaron cuatro lineas para análisis adicional. Los lotes de semillas de las plantas positivas (ambas hetero- y homocitgotas ) en TI, se tamizaron monitoreando expresión de marcador. Para cada evento elegido, los lotes de semilla heterocigotas se retuvieron para la evaluación T2. Dentro de cada lote de semillas un número igual de plantas positivas y negativas se desarrollaron en el invernadero para evaluación. Un número total de plantas transformadas de FG-GAP 120 se evaluaron en la generación T2, que es de 30 plantas por evento del cual 15 fueron positivos para el transgene, y 15 negativos. Debido a que se llevaron a cabo dos experimentos con eventos traslapantes, se realizó un análisis combinado. Este es útil para revisar la consistencia de los efectos sobre los dos experimentos, y si es el caso, acumula evidencia de ambos experimentos con el fin de incrementar la confianza en la
conclusión. El método usado fue un enfoque de modelo mixto que toma en cuenta la estructura de multinivel de los datos (es decir, experimento - evento - segregantes) . Los valores P se obtuvieron comparando la prueba de relación de probabilidad a distribuciones xi cuadradas.
Ejemplo 20: Evaluación de trans ormantes de FG-GAP: medición de parámetros relacionados con rendimiento Al analizar las semillas como se describió antes, los inventores encontraron que las plantas transformadas con la construcciones de genes de FG-GAP tuvieron un rendimiento de semillas superior, expresado como número de semillas rellenas y el peso total de semillas, comparado con las plantas que carecen del transgen de FG-GAP. Los valores p muestran que los incrementos fueron importantes. También el índice de cosecha se incrementó (+9%) . Los resultados obtenidos para las plantas de la generación de TI se resumen en la Tabla K:
Tabla K:
Estos resultados positivos de nuevo se obtuvieron en la generación T2. En la Tabla L, los datos muestran los incrementos % globales para el número de semillas rellenas, el peso total de semillas e índice de cosecha, calculados de los datos de las líneas individuales de la generación T2, y los valores p respectivos. Estos datos T2 se re-evaluaron en un análisis combinado con los resultados para la generación de TI, y los valores p obtenidos muestran que los efectos observados fueron altamente importantes.
Tabla L
EJEMPLO C: CYP90B Ejemplo 21: Clonación de Gen de Oryza sativa CYP90B
ADNc Se amplificó ADNc de CYP90B de Oryza sativa por RCP usando un patrón de banco de ADNc de semilleros de Oryza sativa (Invitrogen, Paisley, UK) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de semilleros, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño del inserto Promedio del banco fue de 1.6 kb y el número original de clones fue del orden de 1.67 x 107 cfu. La titulación original se determinó por ser 3.34 x 106 cfu/ml después de la primera amplificación de 6xl010 cfu/ml. Después la extracción del plásmido, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de RCP de 50 µ? . Los iniciadores (SEC ID NO: 107; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5'-
GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT AAACAATGGCCGCCATGATGGC 3') y (SEC ID NO: 108; inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5' GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT TTACTCCTGCTCATCATCC 3 ' ) , que incluyen los sitios de AttB para la recombinación de Gateway, se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando polimerasa Hifi Taq ADN en condiciones normales. Un fragmento de RCP de 1585 pb (incluyendo sitios de AttB; del inicio a tope de 1521 pb) se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso del procedimiento de Gateway, la reacción de PB, luego se realizó, durante el cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de tecnología de Gateway®.
Ejemplo 22: Construcción de Vector El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino usado para transformación de Oryza sativa. Estos vectores contienen como elementos funcionales dentro de los límites de ADN-T : un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcado tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Se usaron cuatro diferentes promotores de arroz localizados corriente arriba de este cásete de Gateway
para expresar Oryza sativa CYP90B: prolamina RP6, oleosina 18 kDa, G0S2 y H GB1. Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes (promotor de RP6 prolamina, oleosina 18 kDa, GOS2 y HMGB1 - véase Figura 14) se transformaron en cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsecuentemente a las plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron crecer y se examinaron para los parámetros descritos en los siguientes Ejemplos. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
Ejemplo 23: Descripción del procedimiento de evaluación fenotipica Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgene (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual. Las plantas T2 seleccionadas se transfirieron a un invernadero. Cada planta recibió una etiqueta de código de barras única para enlazar
inambiguamente los datos de fenotipificación a la planta correspondiente. Las plantas de TI seleccionadas se desarrollaron en suelo en macetas con diámetro de 10 cm bajo los siguientes ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de luz de día = 30,000 luz o más, temperatura de día = 28°C o superior, temperatura de noche = 22°C, humedad relativa = 60-70%. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. De la etapa de siembra hasta la etapa de madurez las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de fotografía digital. En cada punto de tiempo se tomaron fotografías digitales (2048x1536 pixeles, 16 millones de colores) de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. Tres eventos de TI además se evaluaron en la generación T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación TI pero con más individuos por evento.
Mediciones de parámetro relacionadas con semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de
separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas total) se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El peso de Semilla de Bulbo por Millar (TK ) se extrapola desde el número se semillas rellenas contado y su peso total. El índice de cosecha se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mitr), multiplicado por un factor 106. El número total de flores por panícula como se define en la presente invención es la relación entre el número total de semillas y el número de panículas primarias maduras. El régimen de relleno de semillas como se definió en la presente invención es la proporción (expresada como %) del número de semillas rellenas sobre el número total de semillas (o floretos) . Los parámetros de semillas individuales (incluyendo anchura, longitud, área, peso) se midieron usando un dispositivo hecho común consistiendo de dos componentes, principales, un dispositivo para pesar y fotografiar, acoplado con el software para análisis de imágenes. Las semillas con cáscara y sin cáscara se usaron para estas mediciones.
Análisis Estadístico: Prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usó como modelo estadístico para la evaluación global de
características de plantas fenotipicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen de la presente invención. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del gen. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de probabilidad del 5% para la prueba F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de gen, significando que no solo es la presencia o posición del gen que causa las diferencias en el fenotipo .
Ejemplo 24: Resultados de Oryza sativa CYP90B bajo el control de promotores no constitutivos 24.1 Plantas transgénicas que expresan SYP90B bajo el control del promotor especifico para endoespermas El rendimiento de semillas y resultados de medición de HI para plantas transgénicas que expresan SYP90B bajo el control del promotor específico para endoespermas (prolamina RP6) se muestran en la Tabla M y N, respectivamente. El número de eventos con un incremento se indica, así como los valores p de la prueba F para las generaciones TI y T2.
Tabla M: Resultados de medición de rendimiento de Semillas de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor especifico para endoespermas .
Tabla N: Resultados de medición HL de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor especifico para endoespermas .
Las plantas de arroz transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor especifico para endoespermas (prolamina RP6) presenta una cosecha incrementada, debido a un incremento en rendimiento de semillas mientras la biomasa de plantas anterior permanece sin cambio (datos no mostrados) , cuando se compara con las plantas de control.
24.2 Plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor especifico para embrión/aleurona Los resultados de medición de TKW para las plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control de un promotor de embrión/aleurona (oleosina 18kDa) se muestran en la Tabla 0. El número de eventos con un incremento se indica también como los valores p de la prueba F para las generaciones de TI y T2.
Tabla O: los resultados de medición de TKW de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor de embriones/aleurona
La medición de área de semilla promedio resulta par las plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control d oleosina del promotor de 10 kDa se muestran en la Tabla P. E número de eventos con un incremento se indica también como lo valores p de la prueba F para las generaciones TI y T2.
Tabla P: Resultados de medición de área de semilla promedio de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor de embrión/aleurona
La medición de área de semilla promedio resulta para las plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control de oleosina del promotor de 10 kDa se muestran en la Tabla Q. El número de eventos con un incremento se indica también como los valores p de la prueba F para las generaciones TI y T2.
Tabla Q: Resultados de medición de longitud de semilla promedio de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor de embrión/aleurona
Las plantas de arroz transgénicas que expresan CYP90B bajo el control de un promotor de embrión/aleurona (oleosina 18 kDa) tiene semillas con TKW incrementada, el área de semillas y longitud de semillas, no se observó incremento importante en rendimiento de semillas.
Ejemplo 25: Evaluación y Resultados de Oryza sativa
CYP90B bajo el control de promotores constitutivos 25.1 Plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor constitutivo GOS2 Los resultados de medición de evaluación para plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor constitutivo de GOS2 se muestran en la Tabla R. El número de eventos con un incremento se indica, asi como los valores p de la prueba F para la generación TI. No se llevó a cabo la evaluación de generación de T2 cuando se obtuvieron resultados negativos en la generación TI.
Tabla R: Resultados de medición de Evaluación de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor constitutivo GOS2
.2 Plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor constitutivo de HMBG1 Los resultados de medición de evaluación para plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor constitutivo de HMGB1 se muestran en la Tabla S. El número de eventos con un incremento se indica, también los valores p de la prueba F para la generación TI. No se realizó evaluación de generación T2 cuando se obtuvieron resultados negativos en la generación de TI .
Tabla S : Resultados de medición de Evaluación de plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control del promotor constitutivo HMGBl .
Las Plantas transgénicas que expresan CYP90B bajo el control de dos diferentes promotores constitutivos muestran biomasa de planta sobre la tierra reducida, altura de plantas, número de semillas rellenas, rendimiento de semillas y HI comparado con plantas de control.
EJEMPLO D: CDC27 Ejemplo 28: Clonación de un Gen de de Arabidopsis thaliana que codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 Se amplificó el gen de Arabidopsis thaliana que codifica un polipéptido de CDC27 que tiene por lo menos un dominio de TPR inactivo en la región terminal NH2 (CDC0171_2) por RCP usando un patrón de un banco de ADNc de semillero de
Arabidopsis thaliana (Invitrogen, Paisley, UK) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de semilleros, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño del inserto Promedio del banco fue de 1.6 kb y el número original de clones fue del orden de 1.67 x 107 cfu. La titulación original se determinó por ser 3.34 x 106 cfu/ml después de la primera amplificación de 6xl010 cfu/ml . Después la extracción del plásmido, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de RCP de 50 µ?. Los iniciadores (SEC ID NO: 107; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5'- GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTTAAACAPTGGCCGCCATGATGGC 3') y (SEC ID NO: 108; inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5' GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT TTACTCCTGCTCATCATCC 3 ' ) , que incluyen los sitios de AttB para la recombinación de Gateway, se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando polimerasa Hifi Taq ADN en condiciones normales. Un fragmento de RCP de 1585 pb (incluyendo sitios de AttB; del inicio a tope de 1521 pb) se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso del procedimiento de Gateway, la reacción de PB, luego se realizó, durante el cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de tecnología de Gateway®.
Ejemplo 27 : Construcción de Vector El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino usado para transformación de Oryza sativa. Este vector contenido como elementos funcionales dentro de los limites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcado tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Un promotor de OSH2 de arroz (SEC ID NO: 151) para expresión de meristemo apical de brotes se localizó corriente arriba para este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante mostrado en la cepa Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa.. Las plantas de arroz transformadas se dejaron crecer y se examinaron para los parámetros descritos en los Ejemplos 28 y 29. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
Ejemplo 28: Descripción del procedimiento de evaluación fenotipica Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para
presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgene (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene ( nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. De la etapa de siembra hasta la etapa de madurez las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de fotografía digital. En cada punto de tiempo se tomaron fotografías digitales (2048x1536 pixeles, 16 millones de colores) de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes . Tres eventos de TI además se evaluaron en la generación T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación TI pero con más individuos por evento.
Mediciones de parámetro relacionadas con semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas
total) se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El peso de Semilla de Bulbo por Millar (TKW) se extrapola desde el número se semillas rellenas contado y su peso total. El índice de cosecha se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mnr), multiplicado por un factor 10°. El número total de flores por panícula como se define en la presente invención es la relación entre el número total de semillas y el número de panículas primarias maduras. El régimen de relleno de semillas como se definió en la presente invención es la proporción (expresada como %) del nÚKiéro de semillas rellenas sobre el número total de semillas (o floretos).
Análisis Estadístico: Prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usó como modelo estadístico para la evaluación global de características de plantas fenotípicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen de la presente invención. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del gen. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de
probabilidad del 5% para la prueba F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de gen, significando que no solo es la presencia o posición del gen que causa las diferencias en el fenotipo .
Ejemplo 29: Resultados de la evaluación de plantas de arroz transgénicas que expresan un ácido nucleico de CDC27 de Arabidopsis thaliana modificada bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes Los resultados de medición de evaluación (rendimiento de semillas, número de semillas rellenas, y HI) para plantas transgénicas que expresan un acido nucleico CDC27 modificado bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes (0SH1) se muestran en las Tablas T a V. El número de eventos con un incremento se indica, asi como los valores p de la prueba F para las generaciones TI y T2.
Tabla T : Resultados de medición de rendimiento de Semillas de plantas transgénicas que expresan un ácido nucleico de CDC27 bajo el control de un promotor especifico para meristemo apical de brotes .
Tabla U: Resultados de medición de semillas rellenas de planas transgénicas que expresan un ácido nucleico CDC27 modificado bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes .
Tabla V: Resultados de medición de cosecha de plantas transgénicas que expresan un ácido nucleico CDC27 modificado bajo el control de un promotor de meristemo apical de brotes.
Las plantas de arroz transgénicas que expresan CCD27 bajo el control del promotor de meristemo apical de brotes tienen rendimiento de semillas importantemente incrementado número incrementado de semillas rellenas e índice cosechado incrementado .
EJEMPLO E: AT-hook Ejemplo 30: Clonación de ácido nucleico que codifica AT-hook de Oryza sativa Se amplificó gen de Oryza sativa que codifica un polipépido que comprende un dominio de AT-hook y un dominio de DUF296 (véase SEC ID NO: 152) por RCP usando como patrón un banco de ADNc de semillero de Oryza sativa (Invitrogen, Paisley, UK) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de semilleros, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño del inserto Promedio del banco fue de 1.6 kb y el número original de clones fue del orden de 1.67 x 107 cfu. La titulación original se determinó por ser 3.34 x 106 cfu/ml después de la primera amplificación de 6xl010 cfu/ml. Después la extracción del plásmido, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de RCP de 50 µ? . Los iniciadores (SEC ID NO: 196; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5'- GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTTAAACAATGGCCGCCATGATGGC 3') y (SEC ID NO: 197; inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5' GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT TTACTCCTGCTCATCATCC 3 ' ) , que incluyen los sitios de AttB para la recombinación de Gateway, se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando polimerasa Hifi Taq ADN en condiciones normales. Un fragmento de RCP (incluyendo sitios de AttB; del inicio a tope) se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso del procedimiento de Gateway, la reacción de PB, luego se realizó,
durante el cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de tecnología de Gateway®.
Ejemplo 31: Construcción de Vector El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino usado para transformación de Oryza sativa. Este vector contenido como elementos funcionales dentro de los límites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcado tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Un promotor de prolamina de arroz (SEC Id NO: 195) para la expresión específica de endoespermas se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes mostrados en la Figura 22, se transformaron en cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsecuentemente a las plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron crecer y se examinaron para los parámetros descritos en los siguientes Ejemplos. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
Ejemplo 32: Evaluación y resultados Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgene (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene (nulicigotos) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual.
32.1 Análisis Estadístico: Prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usó como modelo estadístico para la evaluación global de características de plantas fenotípicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen de la presente invención. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del gen. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de probabilidad del 5% para la prueba F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de gen, significando que no solo es
la presencia o posición del gen que causa las diferencias en el fenotipo .
32.2 Mediciones de parámetro relacionado con semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Después de la separación, los lotes de semillas se contaron usando una máquina de conteo comercialmente disponible. Las cáscaras vacías se descartaron. Las cáscaras llenas se pesaron en una báscula analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas total) se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El peso de Semilla de Bulbo por Millar (TKW) se extrapola desde el número se semillas rellenas contado y su peso total. El índice de cosecha se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mm2) , multiplicado por un factor 106. El número total de flores por panícula se expresó como una relación entre el número total
de semillas y el número de panículas primarias maduras. El régimen de relleno de semillas se expresó como % del número de semillas rellenas sobre el número total de semillas (o floretos ) .
Tabla : Datos comparativos que muestran la diferencia en rendimiento de semillas obtenido usando un promotor especifico para endoespermas (promotor de prolamina) compararon con un promotor especifico para raices (RCc3)
La Tabla muestra la diferencia % en varios parámetros para plantas transgénicas comparado con las plantas de control correspondientes (nulicigotos) ; también en la Tabla se muestra
el valor p de la prueba F que indica el efecto global del gen. Como se muestra en la tabla, se incrementaron los parámetros de rendimiento en plantas que expresan un ácido nucleico que codifica el AT-hook (SEC ID NO 152) bajo el control de un promotor especifica para endoespermas ; mientras que no se incrementa (de hecho un a disminución importante) se obtuvo para plantas que expresan el mismo transgen bajo el control de un promotor especifico para raices en plantas transgénicas .
Ejemplo 33: Factores de transcripción de DOF Ejemplo 33: Clonación de gen de factor de transcripción DOF de Arabidopsis thaliana (SEC ID NO: 198) Se amplificó gen de factor de transcripción de DOF de Arabidopsis thaliana por RCP usando como modelo un banco de ADNc de semillero de Arabidopsis thaliana (Invitrogen, Paisley, UK) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de semilleros, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño del inserto Promedio del banco fue de 1.6 kb y el número original de clones fue del orden de 1.67 x 107 cfu. La titulación original se determinó por ser 3.34 x 106 cfu/ml después de la primera amplificación de 6xl010 cfu/ml. Después la extracción del plásmido, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de RCP de 50 µ?. Los iniciadores (SEC ID NO: 223) (sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5'-
GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCTTAAACAATGGCCGCC TGATGGC 3') y (SEC ID NO: 224) (inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5 ' GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT TTACTCCTGCTCATCATCC 3 ' ) , que incluyen los sitios de AttB para la recombinación de Gateway, se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando polimerasa Hifi Taq ADN en condiciones normales. Un fragmento de RCP (incluyendo sitios de AttB; del inicio a tope) se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso del procedimiento de Gateway, la reacción de PB, luego se realizó, durante el cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de tecnología de Gateway®. Ejemplo 33a: Construcción de Vector El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino que contiene G0S2 usado para transformación de Oryza sativa. Este vector contenido como elementos funcionales dentro de los límites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcado tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Un promotor de de arroz G0S2 (SEC ID NO: 225) para la expresión específica de endoespermas se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway.
Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes mostrados en la Figura 22, se transformaron en cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsecuentemente a las plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron crecer y se examinaron para los parámetros descritos en los siguientes Ejemplos. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
Ejemplo 34: Clonación de gen de factor de transcripción DOF de Arabidopsis thaliana (SEC ID NO: 226) Se amplificó gen de factor de transcripción de DOF de Arabidopsis thaliana por RCP usando como modelo un banco de ADNc de semillero de Arabidopsis thaliana (Invitrogen, Paisley, UK) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de semilleros, el ADNc se clonó en pCMV Sport 6.0. El tamaño del inserto Promedio del banco fue de 1.5 kb y el número original de clones fue del orden de 1.59 x 107 cfu. La titulación original se determinó por ser 9.6 x 105 cfu/ml después de la primera amplificación de 6xl010 cfu/ml. Después la extracción del plásmido, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de RCP de 50 µ?. Los iniciadores (SEC ID NO: 256) (sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5'-ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatggccgccatgatggc 3') y (SEC ID NO: 257) (inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggt ttactcctgctcatcatcc 3')/ que
incluyen los sitios de AttB para la recombinación de Gateway, se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando polimerasa Hifi Taq ADN en condiciones normales. Un fragmento de RCP (incluyendo sitios de AttB; del inicio a tope) se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso del procedimiento de Gateway, la reacción de PB, luego se realizó, durante el cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de tecnología de Gateway®.
Ejemplo 34a: Construcción de Vector El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino que contiene GOS2 usado para transformación de Oryza sativa. Este vector contenido como elementos funcionales dentro de los límites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcado tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para la recombinación de LR in vivo con la secuencia de interés ya clonada en todo el clon. Un promotor de de arroz GOS2 (SEC ID NO: 258) para la expresión específica de endoespermas se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes mostrados en la Figura 22, se transformaron en cepa de Agrobacterium LBA4044 y
subsecuentemente a las plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron crecer y se examinaron para los parámetros descritos en los siguientes Ejemplos. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
Ejemplo 35: Evaluación y Resultados Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgen (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual. Aproximadamente se evaluaron 4 eventos en la generación T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación TI pero con más individuos por evento. Las plantas de cinco eventos se desarrollaron bajo condiciones normales hasta que llegan a la etapa principal. La humedad del suelo se monitoreó continuamente usando sensores de humedad insertados en las macetas de varias plantas de control no transgénica elegidas aleatoriamente. En una primera fase, las macetas se saturaron a un valor máximo de 60% para reducir la
variabilidad de maceta a maceta. Una vez que se saturaron las macetas, se sostuvo la irrigación hasta que se obtuvo un contenido de humedad del suelo bajo del 20%. Las plantas se volvieron a regar hasta que la humedad del suelo alcanzó el nivel máximo de 60% de nuevo. Se fotografiaron las plantas para evaluar los siguientes parámetros relacionados con raices y relacionados con semillas.
Parámetros relacionados con raices Se desarrollaron plantas en macetas diseñadas especialmente con fondos transparentes para permitir la visualización de las raices. Una cámara digital grabó imágenes a través de la parte inferior de la maceta durante el crecimiento de la planta. Los aspectos de raices tales como área proyectada total (que puede correlacionarse a un volumen de raíz total), el diámetro promedio y longitud de raices por arriba de cierto umbral de grosor (longitud de raices gruesas, o longitud de raices delgadas) se dedujeron de la imagen generada usando software apropiado.
Mediciones de Parámetros Relacionados con semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se
separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Después de la separación, los lotes de semillas se contaron usando una máquina de conteo comercialmente disponible. Las cáscaras vacías se descartaron. Las cáscaras llenas se pesaron en una báscula analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas total) se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El peso de Semilla de Bulbo por Millar (TKW) se extrapola desde el número se semillas rellenas contado y su peso total. El índice de cosecha se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mm2) , multiplicado por un factor 10°. Las flores por panícula se como se define en la presente invención es la relación entre el número total de semillas y el número de panículas primarias maduras. El régimen de relleno de semillas como se definió en la presente invención es la proporción (expresado como %) del número de semillas rellenas sobre el número total de semillas (o floretos ) .
Análisis Estadístico: Prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usó como modelo estadístico para la evaluación global de características de plantas fenotípicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen de la presente invención. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del gen. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de probabilidad del 5% para la prueba F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de gen, significando que no solo es la presencia o posición del gen que causa las diferencias en el fenotipo . La siguiente Tabla X muestra los resultados de la evaluación de T2 para las plantas transgénicas que expresan un ácido nucleico que codifica un factor de transcripción de DOF bajo el control de un promotor de G0S2 y los resultados de la evaluación T2 para plantas transgénicas que expresa un ácido nucleico que codifica un factor de transcripción bajo el control de un promotor de prolamina. Aunque no se muestra, se obtuvieron resultados comparables para plantas TI) . El valor p de la prueba F se neutra para los parámetros listados en la tala, así como la diferencia de porcentaje entre las plantas transgénicas contra nulicigotos.
Tabla X: Resultados de Evaluación T2
Además de los parámetros relacionados de semilla seleccionadas antes, los siguientes parámetros de raices también se incrementaron en plantas transgénicas comparado con nulicigotos: incremento del 14% en biomasa de raices total, incremento del 7% en número de raices delgadas 8umbral interno) , incremento del 36% en número de raices gruesas (umbral interno) y un incremento del 8% en diámetro promedio de raices. Los resultados mencionados antes se obtuvieron bajo condiciones de tensión de sequía moderada; los resultados similares podrían esperarse bajo condiciones en tensión o normales .
Ejemplo G: CKI Ejemplo 36: Clonación de un gen de Oryza sativa que codifica un polipéptido de CKI4 El gen de Oryza sativa que codifica un polipéptido de
CKI4 se amplificó por RCP usando como patrón un banco de ADNc de cultivo de suspensión de células de Oryza sativa clonado en el vector de pAD-Gal4-2.1 de equipo HybriZAP-2.1 (Stratagene, La Jolla, California EUA) , de acuerdo con las instrucciones del fabricante. El tamaño de inserto promedio del banco fue de 1.5 kb y el número original de clones estuvo en el orden 2 x 106 pfu. La titulación original se determinó por ser 4 x 106 pfu/ml y después de la primera amplificación de 1010 pfu/ml. Después la extracción del plásmido, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de RCP de 50 µ?. Los iniciadores (SEC ID NO: 284; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 5'-GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGC^AAACAATGGCCGCCATGA GGC 3') y (SEC ID NO: 285) (inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5 ' GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGT TTACTCCTGCTCATCATCC 3 ' ) , que incluyen los sitios de AttB para la recombinación de Gateway, se usaron para amplificación de RCP. RCP se realizó usando polimerasa Hifi Taq ADN en condiciones normales. Un fragmento de RCP (incluyendo sitios de AttB; del inicio a tope) se amplificó y purificó también usando métodos normales. El primer paso del procedimiento de Gateway, la reacción de PB, luego se realizó,
durante el cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de tecnología de Gateway®.
Ejemplo 37: Construcción de Vector El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de con LR con un vector de destino usando para transformación de Oryza sativa. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los límites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcador tamizable; y dos casetes de Gateway en orientación opuesta que se pretende para la recombinación in vivo de LR con la secuencia de interés ya clonada en el clon de entrada. Los dos casetes de Gateway se separaron por ADN sin codificación (en este caso un fragmento de 315 pb de una región de conexión de matriz de tabaco (MAR, por sus siglas en inglés, referencia de NCBI U67919, fragmento de 774 a 1088 pb) , para promotor la formación de una estructura de pasador de ARNm después de la transcripción. Un promotor de prolamina de RP6 de arroz (SEC ID NO: 281) para expresión específica de endoespermas se localizó corriente arriba para el primer cásete de Gateway, en orientación impuesta con respecto al promotor. El clon entero también se usó en una reacción de LR con otro vector de destino usado para la transformación de Oryza
sativa. Este vector fue idéntico a uno descrito antes, excepto que el promotor de prolamina de RP6 se ha reemplazado con promotor de expansiona beta de arroz de SEC ID NO: 282. Después del paso de recombinación de LR, los dos vectores de expresión resultantes (Figura 32 para ambos vectores) se transformaron en la cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se permitió el desarrollo y se examinaron para los parámetros descritos en los Ejemplos 38 y 39. Para la transformación de otros cultivos véase el Ejemplo 40.
E emplo 38: Descripción del procedimiento de evaluación fenotipica Se generaron aproximadamente 15 a 20 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollo y cosecha de la semilla TI. Ocho eventos, de los cuales la progenie TI segregó 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 TI semillas que contienen el transgene (hetero- y homo-cigotos y aproximadamente 10 TI semillas que crecen de transgene (nulicigotos) se seleccionaron monitoreando expresión de marcador visual. Las plantas transgénicas y las plantas de control adecuadas se desarrollaron lado a lado en porciones aleatorias. De la etapa de siembra
hasta la etapa de madurez de las planta se pasaron varias veces a través de un gabinete fotográfico digital. En cada imagen digital de punto de tiempo (2048x1536 pixeles, 16 millones de colores) se tomaron de cada planta de por lo menos 6 diferentes ángulos. Los mismos eventos evaluados en TI se evaluaron más en la generación T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación TI.
Mediciones de parámetros relacionados con semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en el horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron. Las cáscaras llenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. El número de semillas rellenas se determinó contando el numero de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento de semillas total se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta y corresponde al número de floretos por planta. El índice de cosecha (HI) se define como la relación entre el peso de semillas total y el área arriba de la tierra (mm2) , multiplicado por un factor 10°. El número total de flores por panícula como se define en la presente invención es
la relación entre el número total de semillas y el número de panículas primarias maduras. El régimen de relleno de semillas como se definió en la presente invención es la proporción (expresada como %) del número de semillas rellenas sobre el número total de semillas (o floretos) .
Análisis Estadístico: Prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usó como modelo estadístico para la evaluación global de características de plantas fenotípicas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidos de todas las plantas de todos los eventos transformados con el gen de la presente invención. La prueba F se llevó a cabo para revisar un efecto del gen sobre todos los eventos de transformación y para verificar un efecto global del gen. El umbral para la significancia para un efecto de gen global se ajusta a nivel de probabilidad del 5% para la prueba F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de gen, significando que no solo es la presencia o posición del gen que causa las diferencias en el fenotipo.
Ejemplo 39: Resultados de la evaluación de planta de arroz transgénico con expresión de CKI4 reducido en el endoesperma
Los resultados de medición de evaluación (rendimiento de semillas, número de semillas reheléenlas, número total de semillas y flores por panícula) para plantas transgénicas con expresión de CKI4 reducida en el endoesperma se presentaron el la siguiente Tabla Y. El número de plantas con un incremento en un parámetro, el incremento de porcentaje promedio así como el valor P de la generación T2 se muestran, y se compara con los resultados obtenidos con plantas transgénicas con expresión de CKI4 reducida usando un promotor de expansina beta para la expresión preferencial en tejido de brotes Los resultados muestran que la expresión reducida de CKI4 en el endoesperma da plantas con peso de semillas importantemente incrementado, número de semillas reheléenlas, número total de semillas y flores por panícula, comparado con nulicigotos y comparado con plantas transgénicas con expresión preferencialmente reducida de CKI4 en tejido de brotes (usando un promotor de expansión beta) .
Tabla Y: Resultados de medición de evaluación para plantas transgénicas con expresión de CKI4 reducida en el endoesperma
Ejemplo 40: Transformación de Maíz, Trigo, Soya, Colza y Alfalfa Transformación de Maiz Se lleva a cabo la transformación de maiz con una modificación del método descrito por Ishida y otros (1996) Nature Bitoech 14 (6) : 745-50. La transformación depende del genotipo en maiz y únicamente los genotipos específicos pueden
transformarse y regenerarse. La línea producida A188 (Universidad de Minnesota) o híbridos con A188 como una madre son buenas fuentes de material donador para transformación, pero otros genotipos también pueden usarse exitosamente. Las orejas se cosecharon de la planta de maíz aproximadamente 11 días después de la polinización (dAP) cuando la longitud del embrión inmaduro es de aproximadamente 1 a 1.2 mm. Los embriones inmaduros se cocultivan con Agrobacterium tumefaciens conteniendo el vector de expresión y plantas transgénicas se recuperaron a través de organogénesis. Los embriones cortados se desarrollaron en medio de inducción calloso, luego el medio de regeneración de maíz, conteniendo el agente de selección (para imidazolinona del ejemplo pero se pueden usar varios marcadores de selección) . Las placas Petri se incubaron en la luz a 25°C durante 2-3 semanas, o aún se desarrollaron los brotes. Los brotes verdes se transfirieron de cada medio de formación de raíces de embrión a maíz y se incubaron de 25°C durante 2-3 semanas, hasta que se desarrollaron raíces. Los brotes con raíces formadas se transplantaron al suelo en el invernadero. Las semillas TI se produjeron de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una sola copia del inserto de ADN-T.
Transformación de Trigo La transformación de trigo se lleva a cabo con el método descrito por Ishida y otros (1996) Nature Biotech 14(6): 745-50. El cultivo Bobwhite (disponible de CIM YT, México) se usó comúnmente en la transformación. Los embriones inmaduros se co-cultivan con Agrobacterium tumefacines que contiene el vector de expresión y plantas transgénicas se recuperan a través de organogénesis . Después de la incubación con Agrobacterium, los embriones se desarrollaron invito en el medio de inducción callosa, luego el medio de regeneración, conteniendo el agente de selección (por ejemplo imidazolinona pero se pueden usar varios marcadores de selección) . Las placas Petri se incubaron en la luz a 25°C durante 2-3 semanas, o hasta el desarrollo de brotes. Los brotes verdes se transfirieron de cada embrión a medio de formación de raices y se incubó a 25°C durante 2-3 semanas, hasta que se desarrollaron las raices. Los brotes con raíces se transplantaron al suelo en el invernadero. Las semillas de TI se producen de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y contiene una sola copia de inserto de ADN-T.
Transformación de Soya La soya se transforma de acuerdo con una modificación del método descrito en la patente de Texas A&M US 5,164,310.
Varias variedades de soya comercial pueden transformarse por este método. El cultivo Jack (disponible de la fundación de Semillas de Ilinois) se usa comúnmente para transformación. Las semillas de soya se esterilizan para la siembra in Vitro. El hipocotilo, la radícula y un cotiledón se cortan de semillas jóvenes de siete días de edad. El epicotilo y el cotiledón restante se desarrollan además para desarrollar nodos axilares. Estos nodos axilares se cortan e incuban con Agrobacterium tumefaciens conteniendo el vector de expresión. Después del tratamiento de cocultivo, los explantes se lavaron y transfirieron a medios de selección. Los brotes regenerados se cortaron y colocaron en un medio de elongación de brotes. Los brotes no más largos de 1 cm se colocaron en medio de formación de raíces hasta que las raíces se desarrollaron. Los brotes con raíces se transplantaron al suelo en el invernadero. Las semillas TI se produjeron de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una sola copia de inserto de ADN-T.
Transformación de Colza/canola Los pecíolos cotiledonarios e hipocotilos de semillas de 5-6 días de edad se usaron como explantes para cultivo de tejidos y se transformaron de acuerdo con Babic y otros (1998, Plant Cell Rep 17: 183-188). Los cultivos comerciales estar (Agricultura Canadá) es la variedad normal usada para
transformación, pero las otras variedades también pueden usarse. Las semillas de acanala son esterilizadas en la superficie para siembra in Vitro. Los explantes de peciolos de cotiledones con el cotiledón unido se cortan de los semilleros in Vitro, y se inocularon con Agrobacterium (conteniendo el vector de expresión) sumergiendo el extremo cortado del explante del peciolo en la suspensión bacteriana. Los explantes luego se cultivaron durante 2 días en medio MSBAP-3 conteniendo 3 mg/1 BAP, 3% sacarosa, 0.7% Phytagar a 23°C, 16 hr de luz. Después de dos días del co-cultivo con Agrobacterium, los explantes del peciolo se transfirieron a medio de MSBAP-3 conteniendo 3 mg/1 BAP, cefotaxima, carbenicilina, o timentina (300 mg/1) durante 7 días, y luego se cultivaron en medio MSBAP-3 con cefotazima, carbenicilina, o timentina y el agente de selección hasta la regeneración de brotes. Cuando los brotes tienen 5-10 irai de longitud, se cortan y transfieren al medio de elongación de brotes (MSBAP-0.5, conteniendo 0.5 mg/1 BAP). Los brotes de aproximadamente 2 cm de longitud se transfirieron al medio de formación de raices (MSO) para inducción de raices. Los brotes con raices se transplantaron al suelo en el invernadero. Las semillas de Ti se produjeron de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una sola copia del inserto de ADN-T.
Transformación de Alfalfa Un clon de regeneración de alfalfa ( edicago sativa) se transformó usando el método de (McKersie y otros, 1999 Plant Physiol 1919: 839-847) . La regeneración y transformación de alfalfa depende del genotipo y por lo tanto se requiere una planta de regeneración. Los métodos para obtener plantas de regeneración se han descrito. Por ejemplo. Se pueden seleccionar de los cultivos de Rangelander (Agricultura Canadá) o cualquier otra variedad de alfalfa comercial como se describió por Brown DCW y A Atanassov (1985. Plant Cell Tissue Organ Culture 4: 111-112). Alternativamente, la variedad de RA3 (Universidad de isconsin) se ha seleccionado para usarse en cultivo de tejidos (Walter y otros, 19878 Am J Bot 65:654-659). Explantes de peciolos se cocultivaron con un cultivo durante la noche de Agrobacteirum tumefacines C58C1 p P90 (McKersie y otros, 1999 Plant Physiol 119: 839-847) o LBA4404 conteniendo el vector de expresión. Los explantes se cocultivaron durante 3 d en la oscuridad en medio de inducción de SH conteniendo 288 mg/L Pro, 53 mg/1 de tioprolina, 4.35 g/L K2S04. y 100 \ig de acetosiringinona . Los explantes se lavaron en medio Murashige-Skoog de media resistencia (Murashige y Skoog, 1962) y se sembraron en el mismo medio de inducción de SH sin acetosiringinona peor con un agente de selección adecuado y antibiótico adecuado para inhibir desarrollo de Agrobacterium. Después de varias semanas, los embriones somáticos se
transfirieron al medio de desarrollo Pi2Y que no contienen reguladores de crecimiento, sin antibióticos y 50 g/1 sacarosa. Los embriones somáticos se germinaron después en medio Murashige-Skoog de media resistencia. Los semillero con raices se transplantaron en macetas y se desarrollaron en un invernadero. Las semillas TI se produjeron de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y que contienen una sola copia del inserto de ADN-T.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES 1. - Una proteína SYR seleccionada aislada seleccionada de un grupo que consiste de: (a) un polipéptido como se dio en la SEC ID NO 44; (b) un polipéptido con una secuencia de aminoácido que tiene por lo menos, en orden creciente de preferencia, identidad del 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% de secuencia con la secuencia de aminoácido como se dio en SEC ID NO 44; (c) un derivado de polipéptido como se definió en (a) o (b) . 2. - Una secuencia de ácido nucleico aislada que comprende: (a) una secuencia de ácido nucleico representada por SEC ID NO: 43, o la hebra de complemento de la misma: (b) una secuencia de ácido nculeico que codifica la secuencia de aminoácido representad por SEC ID NO: 44; (c) una secuencia de acido nucleico capaz de hibridizar (preferiblemente bajo de condiciones estrictas) con una secuencia de acido nucleico de (a) ó (b) , el cual hibridiza una secuencia preferiblemente codifica una proteína SYR; (d) un ácido nucleico que es una variante alelica para las secuencias de ácido nucleico de acuerdo con (a) ó (b) ; (e) un ácido nucleico el cual es una variante de empalme alternativo a las secuencias de ácido nucleico de acuerdo con (a) ó (b) ; (f) una secuencia de acido nucleico que tiene 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% identidad de secuencia para la secuencia definida en (a) ó (b) . 3. - El método para incrementar el rendimiento de semilla y/o incremento de ritmo de crecimiento de plantas relativas a plantas de tipo silvestre correspondientes, que comprende expresión modulada en una planta de un acido nucleico que codifica un polipéptido SYR ó un homologo del mismo y opcionalmente seleccionar de plantas que tienen características de crecimiento improvisado; proveído que la proteína SYR u homologo del mismo no es la proteína de SEC ID NO: 26. 4. - El método de acuerdo con la reivindicación 3 , en donde la expresión modulada se efectúa introduciendo una modificación genética preferiblemente en el sitio de un gene que codifica un polipéptido SYR ó un homologo del mismo. 5. - El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la modificación genética se efectúa por uno de: activación ADN-T, TILLING, mutagenesis dirigida a un sitio, recombinación homologa ó evolución dirigida . 6. - El método para incrementar el rendimiento de semilla y/o incremento de ritmo de crecimiento de plantas relativas a plantas de tipo silvestre correspondientes, que comprende introducir y expresar en una planta un ácido nucleico SYR ó una variante del mismo; proveído que la proteína SYR u homologo del mismo no es la proteína de SEC ID NO: 26. 7. - El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el acido nucleico codifica un homologo de proteína SYR de SEC ID NO: 2, preferiblemente el acido nucleico codifica un ortólogo ó paralogo de la proteína SYR de SEC ID NO: 2. 8.- El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la variante es una porción de un acido nucleico SYR ó una secuencia capaz de hibridizar a un acido nucleico SYR, el cual su porción o secuencia de hibridación codifica un polipéptido de 65 a 200 aminoácidos, que comprende un dominio rico en leucina, procedido por el motivo tripeptido conservado 1 (uno de SEC ID NO: 6, 7, 8 ó 9) y seguido por el motivo conservado 2 (SEC ID NO: 10) y preferiblemente también por el motivo conservado 3 (SEC ID NO: 11) 9. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a 8 , en donde el acido nucleico comprende los motivos de SEC ID NO: 6, SEC ID NO: 10 y SEC ID NO: 11, en donde el motivo de SEC ID NO: 10 es VLAFMPT y en donde el motivo de SEC ID NO: 11 es PYL, preferiblemente en donde el acido nucleico comprenda la secuencia de SEC ID NO: 1. 10. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a 9, en donde el ácido nucleico SYR ó variantes del mismo están sobre-expresadas en la planta. 11. - El método de acuerdo con cualquiera de as reivindicaciones de la 6 a 10, en donde el acido nucleico SYR ó variantes del mismo son de origen de planta, preferiblemente de una planta monocotiledónea, mas preferiblemente de la familia Poceae, mas preferiblemente el acido nucleico es de Oryza sativa. 12. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 6 a la 11, en donde el acido nucleico SYR ó variantes del mismo son operablemente relacionadas al promotor constitutivo . 13. - El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el promotor constitutivo es un promotor G0S2 ó un promotor de proteina de un grupo de alta movilidad. 14. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 13, en donde el rendimiento de semilla es seleccionado de: el peso total incrementado de las semillas, el número incrementado de semillas llenas, el ritmo de llenado de semillas ó el índice de cosecha incrementada. 15. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 14, en donde el ritmo de crecimiento incrementado comprende por lo menos el rendimiento de semillas incrementado obtenido sin retraso en el tiempo de florecimiento . 16. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 15, en donde las plantas son crecidas bajo de condiciones no estresantes. 17. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 15, en donde las plantas son crecidas bajo de condiciones de estrés abiótico. 18. - El método de la reivindicación 17, en donde las condiciones de estrés abiótico son condiciones de estrés osmótica . 19. - La planta ó célula de planta son obtenidas por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 18. 20. - La construcción comprende: (i) un ácido nucleico SYR ó variantes del mismo; (ii) una o mas secuencias de control capaz redirigir la expresión de la secuencia del ácido nucleico de (i); y opcionalmente : (iii) una secuencia de terminación de trascripción, proveído que el acido nucleico SYR no codifica la proteína de SEC ID NO: 26. 21. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la secuencia de control es un promotor constitutivo . 22. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 21, en donde el promotor constitutivo es un GOS2 ó un promotor de proteína de un Grupo de Alta Movilidad (PGAM) . 23. - La construcció de acuerdo con la reivindicación 22, en donde el promotor GOS2 es representado por SEC ID NO: 5. 24. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 22, en donde el promotor PGAM es representado por SEC ID NO: 33. 25. - La planta o célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 20 a la 24. 26. - El método para la producción de una planta transgenica que tiene rendimiento incrementado comparado a las plantas de tipo silvestres correspondiente, dicho método comprende : 1. Introducir y expresar en una planta ó célula de planta un acido nucleico SYR ó variantes del mismo; y 2. Cultivar la célula de planta bajo de condiciones promoviendo el crecimiento de la planta y desarrollo con el previsto del acido nucleico SYR ó variantes del mismo que no codifican la proteina de SEC ID NO: 26. 27. - La planta transgenica ó célula de planta tiene un rendimiento de semilla incrementado y/o el ritmo de crecimiento incrementado que resulta de un acido nucleico SYR ó variante del mismo introducido dentro de la planta, proveído que el acido nucleico SYR ó variante del mismo no codifica la proteína SEC ID NO: 26. 28. - La planta transgenica o célula de planta de acuerdo con la reivindicación 19, 25 ó 27, donde la planta es una planta monocotiledóneas , como caña de azúcar ó en donde la planta es un cereal, como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena ó sorgo ó en donde la célula de planta transgenica es derivada de una planta monocotiledóneas, como caña o en donde la planta es un cereal, como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena ó sorgo. 29. - Partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19, 25, 27 ó 28. 30. - Partes cosechables de aun planta de acuerdo con la reivindicación 29, en donde las partes cosechables son semillas . 31. - Productos directamente derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 27 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con las reivindicaciones 29 ó 30. 32. - El uso de un ácido/gen nucleico SYR o variante del mismo ó el uso de un polipéptido SYR u homologo del mismo, mejorar el rendimiento de semilla, relativo a las plantas de tipo silvestre correspondiente. 33. - El uso de acuerdo con la reivindicación 32, en donde el rendimiento de semilla es uno o más de: peso total incrementado de semillas, numero incrementado de semillas llenas ó índice de cosecha incrementada. 34. - El uso de un ácido/gen nucleico SYR o variante del mismo ó el uso de un polipéptido SYR u homologo del mismo, mejorando la resistencia de plantas a estrés abiótico, relativo a plantas de tipo silvestre correspondientes. 35. - El uso de un ácido/gen nucleico SYR o variante del mismo ó el uso de un polipéptido SYR u homologo del mismo, como un marcador molecular. 36. - El método para mejorar las características de crecimiento de plantas relativas a las plantas de control, que comprende incrementar la expresión en una planta de un acido nucleico que codifica un polipéptido FG-GAP ó un homologo del mismo y opcionalmente seleccionar para plantas que tienen mejoradas las características de movimiento. 37. - El método de acuerdo con la reivindicación 36, en donde la expresión incrementada es afectada introduciendo una modificación genética preferiblemente en el sitio de un gen que codifica un polipéptido FG-GAP ó un homologo del mismo. 38. - El método de acuerdo con la reivindicación 37, en donde la modificación genética se efectúa por uno o mas de: activación T-ADN, TILLING, mutagénesis dirigida a un sitio, recombinación homologa ó evolución dirigida. 39. - El método para mejorar las características de crecimiento relativas a las plantas de tipo salvaje correspondientes, que comprende introducir y expresar en una planta un acido nucleico FG-GAP ó una variante del mismo. 40. - El método de acuerdo con la reivindicación 39, en donde el acido nucleico codifica un ortólogo o paralogo de la proteína FG-GAP de SEC ID NO: 46. 41. - El método de acuerdo con la reivindicación 39, en donde la variante es una porción del acido nucleico FG-GAP ó una secuencia capaz de hibridizar a un acido nucleico FG-GAP, cuya porción ó secuencia codifica un polipéptido que comprende un péptido de señal, uno o mas dominios FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad de la terminal C de la proteina . 42. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 39 a la 41, en donde el acido nucleico comprende uno o más de los motivos conservados de SEC ID NO: 50 a 52. 43. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 39 a la 42, en donde el acido nucleico FG-GAP ó variantes del mismo son sobre expresadas en una planta. 44. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 39 a la 43, en donde el acido nucleico FG-GAP ó variantes del mismo son de origen de planta, preferiblemente de una planta dicotiledónea, mas preferiblemente de una familia Brassicacea, mas preferiblemente el acido nucleico es de Arabidopsis thaliana. 45. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 39 a la 44, en donde el acido nucleico FG-GAP ó variantes del mismo son relacionadas operablemente a un promotor constitutivo. 46. - El método de acuerdo con la reivindicación 45, en donde el promotor constitutivo es un promotor GOS2. 47. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 46, en donde las características de crecimiento mejoradas es incrementado en rendimiento. 48. - El método de acuerdo con la reivindicación 48, en donde el rendimiento incrementado es el rendimiento de semilla incrementado. 49. - El método de acuerdo con la reivindicación 48, en donde el rendimiento de semilla incrementado es seleccionado de: peso total incrementado de semillas, numero incrementado de semillas llenadas ó índice de cosecha incrementada. 50. - La planta ó célula de planta obtenida por el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 36 a la 49. 51. - La construcción comprende: (a) un acido nucleico FG-GAP ó variantes del mismo, (b) una o mas secuencias de control capaces de manejar la expresión de una secuencia de acido nucleico de (a) ; y opcionalmente (c) Una secuencia de terminación de trascripción, proveído que la construcción no es una construcción de gene de tipo pPZP. 52. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 51, en donde la secuencia de control es un promotor constitutivo . 53. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 52, en donde el promotor constitutivo es un promotor G0S2. 54. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 53, en donde el promotor G0S2 es representado por nucleótidos 1 a 2193 en SEC ID NO: 49. 55. - La planta, parte de planta ó célula de planta transformado con una construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 51 a la 54. 56. - El método para la producción de una planta transgénica que tiene rendimiento incrementado en comparación con las plantas de tipo salvaje correspondientes, cuyo método comprende: (a) introducir y expresar en una planta ó célula de planta un acido nucleico FG-GAP ó variantes del mismo; (b) Cultivar la célula de planta bajo de condiciones promoviendo el crecimiento y desarrollo. 57.- La planta transgénica, parte de planta ó célula de planta que tiene características de crecimiento mejoradas que resultan de un acido nucleico FG-GAP ó variantes del mismo introducidos dentro de la planta. 58.- La planta transgénica, parte de planta ó célula de planta de acuerdo con las reivindicaciones 50, 55 ó 57, en donde la planta es una planta monocotiledóneas , como la caña de azúcar ó en donde la planta es un cereal, como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena ó sorgo ó en donde la célula de planta transgénica es derivada de una planta monocotiledóneas , como caña o en donde la planta es un cereal, como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena ó sorgo. 59.- Las partes cosechables se una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 50, 55, 57 ó 58. 60.- Las partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 59, en donde las partes cosechables son semillas . 61. - Productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 58 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con las reivindicaciones 59 ó 60. 62. - El uso de un ácido/gen nucleico FG-GAP o variante del mismo, ó el uso de un polipéptido FG-GAP u homologo del mismo, mejorando las características de crecimiento de plantas, preferiblemente mejorando el rendimiento, especialmente rendimiento de semilla, relativo a las plantas de tipo silvestre correspondiente . 63. - El uso se una construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 51 a la 54 mejorando las características de crecimiento de plantas, preferiblemente mejorando el rendimiento, especialmente rendimiento de semilla, relativo a las plantas de tipo silvestre correspondiente. 64. - El uso de acuerdo con la reivindicación 62 ó 63, en donde el rendimiento de semilla es uno o más de: el peso total incrementado de las semillas, el número incrementado de semillas llenas, el ritmo de llenado de semillas ó el índice de cosecha incrementada. 65. - El uso de un ácido/gen nucleico FG-GAP o variante del mismo ó el uso de un polipéptido FG-GAP u homologo del mismo, como un marcador molecular. 66. - La proteína FG-GAP aislada seleccionada de un grupo que consiste de: (a) una proteína codificada por el acido nucleico de SEC ID NO: 72; (b) una proteína que comprende de una secuencia de señal, uno o mas dominios de FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad de la terminal C de la proteína, en donde la proteína comprende por lo menos uno de SEC ID NO: 73 a SEC ID NO: 76; (c) Un fragmento activo de una secuencia de aminoácido como fue definida en (a) ó (b) , cuyo fragmento activo comprende una secuencia de señal, uno o más dominios FG-GAP y dominio de transmembrana localizado en la mitad de la terminal C de la proteína. 67. - El acido nucleico aislado codifica una proteína FG-GAP, seleccionada de un grupo que consiste de: (i) El acido nucleico como es representado en SEC ID NO: 72; (ii) Un acido nucleico que codifica una proteína como fue definida en (a) a (c) ; (iii) Una Secuencia de acido nucleico capaz de hibridizar (preferiblemente bajo de condiciones estrictas) con una secuencia de acido nucleico de (i) ó (ii), cuya secuencia de hibridación preferiblemente codifica una proteina que comprende un péptido de señal, uno o mas dominios FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad de la terminal C de la proteina . ; (iv) un acido nucleico que es una variante alelica a las secuencias de ácido nucleico de acuerdo con (i) ó (ii) ; (v) Un acido nucleico el cual es una variante de empalme alternativo a las secuencias de ácido nucleico de acuerdo con (i) ó (ii); (vi) Una porción de una secuencia de acido nucleico de acuerdo con cualquiera de (i) a (v) , cuya porción preferiblemente codifica un polipéptido que comprende un péptido de señal, uno o mas dominios FG-GAP y un dominio de transmembrana localizado en la mitad de la terminal C de la proteina . 68.- Una proteina CTP90B aislada seleccionada de un grupo que consiste de: (i) una proteina codificada por el acido nucleico de SEC ID NO: 117; (ii) Una proteina que comprende de lo siguiente: (i) dominios CYP A a D; (ii) un dominio de anchura hidrofobia de terminal N; (iii) un dominio de transición; y (iv) en donde el dominio A, la secuencia Phe-Ala-His-Glu-Thr-Ser-Ser consensual, permitiendo para un aminoácido cambiar a cualquier posición t que tiene un orden de incremento de por lo menos un porcentaje 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% identidad a la secuencia de aminoácido de SEC ID NO: 118. 69.- Un acido nucleico aislado que codifica a la proteina CYP90B, seleccionada de un grupo que consiste de: (i) un acido nucleico como fue representado por SEC ID NO: 117; (ii) un acido nucleico que codifica una proteina como fue definida en (i) y (ii) de la reivindicación 68; (iii) Un ácido nucleico que tiene una orden incrementada de preferencia por lo menos 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% o mas identidades al acido nucleico representado por SEC ID NO: 117; (iv) Una secuencia de acido nucleico capaz de hibridizar bajo de condiciones estrictas con una secuencia de acido nucleico de (i) a (ii), cuya secuencia de hibridación codifica una proteina que comprende (a) dominios CYP A a D; (b) un dominio de anchura hidrofobica de terminal N; (c) un dominio de transición; y (d) en donde el dominio A, la secuencia Phe-Ala-His-Glu-Thr-Ser-Ser consensual, permitiendo para un aminoácido cambiar a cualquier posición t que tiene un orden de incremento de por lo menos un porcentaje 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% identidad a la secuencia de aminoácido de SEC ID NO: 118. (v) un acido nucleico que es una variante alelica a las secuencias de ácido nucleico de acuerdo con (i) ó (iv); (vi) Una porción de secuencia de acido nucleico de acuerdo con cualquiera de (i) a (v) , cuya porción codifica una proteina que comprende (a) dominios CYP A a D; (b) un dominio de anchura hidrofobica de terminal N; (c) un dominio de transición; y (d) en donde el dominio A, la secuencia Phe-Ala-His-Glu-Thr-Ser-Ser consensual, permitiendo para un aminoácido cambiar a cualquier posición t que tiene un orden de incremento de por lo menos un porcentaje 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% ó 99% identidad a la secuencia de aminoácido de SEC ID NO: 118. 70.- El método para el rendimiento de planta incrementado relativo a plantas de control adecuadas comprende incrementar la expresión no consecutiva en una planta de un acido nucleico que codifica el acido nucleico que codifica un citocromo P450 (CYP) monooxigenasa CYP90B ó un homologo del mismo y opcionalmente seleccionar para plantas que tienen el rendimiento incrementado, en donde el polipéptido CYP90B ó un homologo que comprenda lo siguiente: (a) dominios CYP A a D; (b) un dominio de anchura hidrofobica de terminal N; (c) un dominio de transición; y (d) en donde el dominio A, la secuencia Phe- Ala-His-Glu-Thr-Ser-Ser consensual, que permite que un amino cambie de posición a cualquier posición. 71. - El método de acuerdo con la reivindicación 70, en donde el polipéptido CYP90B ó un homologo del mismo que adicionalmente comprende: (i) una secuencia con mas del 50% de identidad a SEC ID NO: 78; y (ii) actividad enzimatica de esteroide hidroxilasa alfa 22. 72. - El método de acuerdo con la reivindicación 70 ó 71, en donde la expresión no consecutiva se efectúa introduciendo una modificación genética preferiblemente en el sitio de un gene que codifica un polipéptido CYP90B ó un homologo del mismo. 73. - El método de acuerdo con la reivindicación 72, en donde la modificación genética se efectúa por una de: activación T-ADN, TILLING, mutagenesis dirigida a un sitio, recombinación homologa ó evolución dirigida. 74. - El método para el rendimiento de planta incrementado relativo a plantas de control adecuadas comprende introducir y expresar no constitutivamente en una planta un acido nucleico CYP90B ó una variante del mismo. 75. - El método de acuerdo con la reivindicación 74, en donde la variante es una porción de un acido nucleico CYP90B, cuya porción codifica un polipéptido que comprende: (a) dominios CYP A a D; (b) un dominio de anchura hidrofobica de terminal N; (c) un dominio de transición; y (d) en donde el dominio A, la secuencia Phe-Ala-His-Glu-Thr-Ser-Ser consensual , que permite que un amino cambie de posición a cualquier posición. 76. - El método de acuerdo con la reivindicación 74, en donde dicha variante es una secuencia capaz de hibridizarse a un ácido nucleico de CYP90B, dicha secuencia de hibridización codifica un polipéptido que comprende: (a) dominios de CYP A a D; (b) un dominio de ancla hidrofóbico N-terminal; (c) un dominio de transición; y (d) dentro del dominio A, la secuencia consensual Phe-Ala-Gly-His-Glu-Thr-Ser-Ser, permitiendo cambio de un aminoácido en cualquier posición. 77. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 74 a 76, en donde el acido nucleico CYP90B ó variantes del mismo son de origen de planta, preferiblemente de una planta monocotiledónea, mas preferiblemente de la familia Poceae, mas preferiblemente el acido nucleico es de Oryza sativa. 78. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 74 a la 77, en donde la variante codifica un ortólogo ó paralogo de la proteína CYP90B de SEC ID NO: 78. 79. - El método de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones de la 74 a 78, en donde el acido nucleico CYP90B ó variantes del mismo son operablemente relacionadas a un promotor no constitutivo. 80. - El método de acuerdo con la reivindicación 79, en donde el promotor no constitutivo es un promotor especifico de semilla, preferiblemente el promotor especifico de semilla es un promotor especifico de endoesperma, y mas preferiblemente el promotor especifico de endoesperma es u promotor de prolamina . 81. - El método de acuerdo con la reivindicación 80, en donde el promotor es un promotor de prolamina RP6 de arroz, mas preferiblemente el promotor especifico de endoesperma es representado por una secuencia de acido nucleico substancialmente similar a SEC ID NO: 109, de preferencia el promotor especifico de endoesperma es representado por SEC ID NO: 109. 82. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 70 a 81, en donde el rendimiento incrementado es seleccionado de uno o ambos de: rendimiento de semilla total incrementada ó índice de cosecha incrementada (HI) , cada uno relativo a plantas de control adecuadas . 83. - El método de acuerdo con la reivindicación 79, en donde el promotor no constitutivo es un promotor específico de semilla, preferiblemente el promotor especifico de semilla es un promotor especifico de embrión/aleurona, además preferiblemente el promotor especifico embrión/aleurona es un promotor de oleosina. 84. - El método de acuerdo con la reivindicación 83, en donde el promotor especifico embrión/aleurona es un promotor 18 kDa oleosina de arroz, mas preferiblemente el promotor especifico de embrión/aleurona es representado por una secuencia de acido nucleico substancialmente similar a SEC ID NO: 110, mas preferiblemente el promotor especifico de embrión/aleurona es representado por SEC ID NO: 110. 85. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 70 a 79, 83 u 84, en donde el rendimiento incrementado es seleccionado de uno o más de: Peso de Semilla por Millar (TK ) , área de semilla incrementada ó longitud de semilla incrementada, cada relativo a plantas de control adecuadas. 86. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 70 a la 85, en donde la planta es una planta monocotiledóneas . 87. - La planta, parte de planta ó célula de planta obtenida de un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 70 a la 86. 88. - El uso de una construcción comprende: (i) un acido nucleico CYP90B ó variante del mismo, como fue definido mas arriba. (ii) una o mas secuencia de control capaces de manejar una expresión no constitutiva de la secuencia de acido nucleico de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de trascripción en un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 74 a la 86. 89. - El uso de acuerdo con la reivindicación 88, en donde la secuencia de control es un promotor no constitutivo. 90. - El uso de acuerdo con la reivindicación 89, en donde el promotor no constitutivo es un promotor especifico de semilla, preferiblemente el promotor especifico de semilla es un promotor especifico de endoesperma, y mas preferiblemente el promotor especifico de endoesperma es u promotor de prolamina. 91. - El método de acuerdo con la reivindicación 90, en donde el promotor es un promotor de prolamina RP6 de arroz, mas preferiblemente el promotor especifico de endoesperma es representado por una secuencia de acido nucleico substancialmente similar a SEC ID NO: 109, mas preferiblemente el promotor especifico de endoesperma es representado por SEC ID NO: 109. 92. - La planta, parte de planta ó célula de planta transformada con un construcción comprende un acido nucleico CYP90B ó variante del mismo bajo de el control de un promotor de prolamina RP6. 93. - El uso de acuerdo con la reivindicación 89, en donde el promotor no constitutivo es un promotor especifico de semilla, preferiblemente el promotor especifico de semilla es un promotor especifico de embrión/aleurona, además preferiblemente el promotor especifico embrión/aleurona es un promotor de oleosina . 94. - El uso de acuerdo con la reivindicación 93, en donde el promotor especifico embrión/aleurona es un promotor 18 kDa oleosina de arroz, mas preferiblemente el promotor especifico de embrión/aleurona es representado por una secuencia de acido nucleico substancialmente similar a SEC ID NO: 110, mas preferiblemente el promotor especifico de embrión/aleurona es representado por SEC ID NO: 110. 95. - La planta, parte de planta ó célula de planta transformada con un construcción comprende un acido nucleico CYP90B ó variante del mismo bajo de el control de un promotor 18 kDa de olesina. 96. - El método para la producción de una planta transgenica que tiene la planta de control adecuada relativa al rendimiento incrementado, cuyo método comprende: (a) introducir y expresar no constitutivamente en una planta un acido nucleico CYP90B ó una variante del mismo. (b) Cultivar la célula de planta bajo de condiciones promoviendo el crecimiento de la planta y desarrollo. 97. - La planta transgenica que tiene el rendimiento incrementado relativo a la planta de control adecuada, el rendimiento incrementado resulta de un acido nucleico CYO90B ó variante del mismo introducido y expresado no constitutivamente dentro de la planta. 98. - La planta transgenica o célula de planta de acuerdo con la reivindicación 87, 92, 95 ó 97, en donde la planta es una planta monocotiledóneas, como caña de azúcar ó en donde la planta es un cereal, como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena ó sorgo. 99. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 87, 92, 95 ó 98. 100. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 99, en donde las partes cosechables son semillas . 101. - Productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 98 y/o de partes cosechables se una planta de acuerdo con las reivindicaciones 99 ó 100. 102. - El uso de una construcción de acuerdo con la reivindicación 90 o 91 en el rendimiento de planta incrementada relativo a las plantas de control adecuado. 103. - El uso de acuerdo con la reivindicación 102, en donde el rendimiento incrementado es seleccionada de uno o ambos de: rendimiento de semilla total incrementada ó índice e cosecha incrementada (HI), cada uno relativo a plantas de control adecuadas . 104. - El uso de una construcción de acuerdo con la s reivindicaciones 93 ó 94 en el rendimiento de semilla incrementado relativa a las plantas de control adecuadas. 105. - El uso de acuerdo con la reivindicación 104, en donde el rendimiento incrementado es seleccionado de uno o más de: Peso de Semilla de Bulbo por Millar (TKW) , área de semilla incrementada ó longitud de semilla incrementada, cada relativo a plantas de control adecuadas. 106. - El método para incrementar el numero de semillas en plantas relativas a las plantas de control adecuado, que comprende preferiblemente incrementar la expresión en el tejido de meristemo apical de brote de una planta de un acido nucleico que codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido y opcionalmente seleccionar para las plantas que tengan un numero de semillas incrementadas. 107. - El método de acuerdo con la reivindicación 106, en donde la expresión incrementada se efectúa introduciendo una modificación genética preferiblemente en el sitio de un gene que codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. 108. - El método de acuerdo la reivindicación 107, en donde la modificación genética se efectúa en la mutagenesis dirigida a un sitio ó evolución dirigida. 109. - El método para incrementar el numero de semillas en plantas relativas a las plantas de control adecuado, que comprende preferiblemente incrementar la expresión en el tejido de meristemo apical de brote de una planta de un acido nucleico que codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en región terminal NH2 del polipéptido . 110. - El método de acuerdo con la reivindicación 109, en donde el acido nucleico introducido es una variante de empalme ó una variante alelica de una acido nucleico representado por SEC ID NO: 129 ó SEC ID NO: 131, cuya variante de empalme ó variante alelica codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. 111. - El método de acuerdo con la reivindicación 109 ó 110, en donde el acido nucleico introducido es capaz de hibridizar a un acido nucleico como fue representado por SEC ID NO: 129 ó SEC ID NO: 131 ó a la variante de empalme o la variante alelica de acuerdo con la reivindicación 110, en donde la secuencia de hibridación codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. 112. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 106 a la 11, en donde el acido nucleico CDC27 codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido, o el mismo polipéptido, es de origen de origen de una planta, preferiblemente de una planta dicotiledónea, mas preferiblemente de una familia Brassicacea, mas preferiblemente el acido nucleico es de Arabidopsis Taliana. 113. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 106 a la 112, en donde el acudo nucleico CDC27 codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido codifica un ortólogo ó paralogo de un polipéptido CDC27 representado por SEC ID NO: 130 ó SEC ID NO: 132. 114. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 109 a la 113, en donde el acido nucleico CDC27 codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido es relacionado operablemente a un promotor de meristemo apical de brote, preferiblemente a un promotor de meristemo apical de brote temprano. 115. - El método de acuerdo con la reivindicación 114, en donde el promotor de meristemo apical de brote es un promotor OSHl . 116. - La planta, parte de planta ó célula de planta obtenida por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 106 a la 115. 117. - El uso de una construcción que comprende: (i) Un acido nucleico CDC27 que codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal N¾ del polipéptido; y (ii) Una o mas secuencias de control capaces de preferiblemente incrementar la expresión de la secuencia de acido nucleico de (i) en el tejido de meristemo apical de brote; y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de trascripción en un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 109 a la 115. 118. - El uso de acuerdo con la reivindicación 117, en donde la secuencia de control es un promotor OSHl . 119. - La planta, parte de planta ó célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con la reivindicación 117 ó 118. 120. - El método para la producción de una planta transgenica que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido, cuyo método comprende: (a) Introducir y expresar en una planta un acido nucleico CDC27 que codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal H2 del polipéptido; y (b) Cultivar la célula de planta bajo de condiciones promoviendo el crecimiento de la planta y desarrollo. 121. - La planta transgenica que tiene un numero de semillas incrementadas relativas a las plantas de control adecuada, dicho numero de semillas incrementado resulta de acido nucleico CDC27 codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido es relacionado operablemente a un promotor especifico de meristemo. 122. - planta transgenica de acuerdo con la reivindicación 116, 119 ó 121, donde la planta es una planta monocotiledóneas , como caña de azúcar ó en donde la planta es un cereal, como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena ó sorgo . 123. - Partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 116, 119, 121 ó 122. 124. - Partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 123, en donde las partes cosechables son semillas . 125. - Productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 122 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con las reivindicaciones 123 ó 124. 126. - El uso de un acido nucleico CDC27 codifica un polipéptido CDC27 que tiene por lo menos un dominio TPR inactivo en la región terminal NH2 del polipéptido. 127. - El método para incrementar el rendimiento de semillas en una planta monocotiledoneas relativa al rendimiento de plantas de control adecuadas, que comprende preferiblemente incrementar la expresión en un tejido de endoesperma de un planta monocotiledoneas de un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296. 128. - El método de acuerdo con la reivindicación 127, en donde el polipéptido además comprende uno de los siguientes motivos: Motivo 1: QGQ V/l GG; ó Motivo 2: ILSLSGSFLPPPAPP; ó Motivo 3: NATYERLP; ó Motivo 4: SFTNVAYERLPL con cero o un cambio de aminoácidos en cualquier posición; ó Motivo 5: GRFEILSLTGSFLPGPAPPGSTGLTIYLAGGQGQVVGGSVVG con cero, uno o dos cambios de aminoácido a cualquier posición. 129. - El método de acuerdo con la reivindicación 127 ó 128, en donde la expresión incrementada se efectúa introduciendo una modificación genética preferiblemente en el sitio de un gen codificando un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296. 130. - El método de acuerdo con la reivindicación 129, en donde la modificación genética se efectúa por uno de: activación T-ADN, TILLING y recombinación homologa. 131. - El método para incrementar el rendimiento de semillas en una planta monocotiledóneas relativa al rendimiento de plantas de control adecuadas, que comprende preferiblemente incrementar la expresión en un tejido de endoesperma de un planta monocotiledóneas de un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296. 132. - El método de acuerdo con la reivindicación 131, en donde el polipéptido además comprende uno de los siguientes motivos: Motivo 1: QGQ V/l GG; ó Motivo 2: ILSLSGSFLPPPAPP; ó Motivo 3: NATYERLP; ó Motivo 4: SFTNVAYERLPL con cero o un cambio de aminoácidos en cualquier posición; ó Motivo 5: GRFEILSLTGSFLPGPAPPGSTGLTIYLAGGQGQVVGGSVVG con cero, uno o dos cambios de aminoácido a cualquier posición. 133. - El método de acuerdo con la reivindicación 131 ó 132, en donde el acido nucleico es relacionado operablemente a un promotor especifico de endoesperma, preferiblemente a un promotor de prolamina. 134. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 127 a la 133, en donde el acido nucleico es una porción ó una variante alelica ó una variante de empalme ó una secuencia capaz de hibridizar a una secuencia de acuerdo con cualquiera una de SEC ID NO: 152, SEC ID NO: 154, SEC ID NO: 156, SEC ID NO: 158, SEC ID NO: 160, SEC ID NO: 162, SEC ID NO: 164, SEC ID NO: 166, SEC ID NO: 168 y SEC ID NO: 170,1 en donde la porción, variante alelica, variante de empalme ó secuencia de hibridación codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296. 135. - El método de acuerdo con la reivindicación 134, en donde la porción, variante alelica, variante de empalme ó secuencia de hibridación codifica un ortólogo ó paralogo de una proteina de gancho AT de SEC ID NO: 153. 136. - El método de acuerdo con cualquiera de as reivindicaciones de la 127 a la 135, en donde el acido nucleico codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296 son de origen de planta, preferiblemente de una planta monocotiledónea, mas preferiblemente de la familia Poceae, mas preferiblemente el acido nucleico es de Oriza, mas preferiblemente de Oriza sativa. 137. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 127 a la 136, en donde el rendimiento de semilla incrementado es seleccionado de: peso total incrementado de semillas, numero incrementado de semillas llenadas, numero total incrementado de numero incrementado de semillas de flores, índice de cosecha incrementada (HI). 138. - La planta ó parte de la misma incluye una célula de planta obtenida por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 127 a la 137, en donde la planta ó parte de la misma comprende un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296 cuyo acido nucleico es relacionado operablemente a u promotor especifico de endoesperma. 139. - La construcción de gene comprende: (a) un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296; (b) una o mas secuencias de control capaces de manejar la expresión de una secuencia de acido nucleico de (i) en el tejido de endoesperma de una planta monocotiledóneas ; y opcionalmente (c) Una secuencia de terminación de trascripción. 140. - El uso de una construcción de acuerdo con la reivindicación 139 para incrementar el rendimiento de semilla en plantas monocotiledóneas. 141. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 139, en donde la secuencia de control es un promotor de prolamina. 142. - La planta, parte de planta ó célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con la reivindicación 139. 143. - El método para la producción de una planta monocotiledóneas transgenica que tiene rendimiento de semilla incrementado relativo a las plantas de control adecuadas cuyo método comprende : (a) introducir y preferiblemente incrementar la expresión en un tejido de endoesperma de una planta monocotiledóneas de un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296; y (b) Cultivar la célula de planta bajo de condiciones promoviendo el crecimiento y desarrollo. 144. - El método para incrementar el rendimiento de semillas en una planta monocotiledóneas relativa al rendimiento de plantas de control adecuadas, que comprende preferiblemente incrementar la expresión en un tejido de endoesperma de un planta monocotiledóneas de un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296. 145. - La planta monocotiledóneas transgenica de acuerdo con la reivindicación 138, 142 ó 144, en donde la planta es cereal, como arroz, maíz, caña de azúcar, trigo, cebada, mijo, centeno, avena. 146.- Partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 138, 142, 144 ó 145. 147. - Productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 145 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 146. 148. - El uso de un acido nucleico que codifica un polipéptido que comprende un dominio de gancho AT y un dominio DUF296, cuyo acido nucleico es relacionado operablemente a un promotor especifico de endoesperma, en incremento de rendimiento de semillas en una planta monocotiledóneas comparada al rendimiento de semilla en una planta de control adecuada. 149. - El método de acuerdo con la reivindicación 148, en donde el rendimiento de semilla incrementado es seleccionado de: peso total incrementado de semillas, numero incrementado de semillas llenadas, numero total incrementado de numero incrementado de semillas de flores, índice de cosecha incrementada (HI). 150. - El método para incrementar el rendimiento de planta relativo a las plantas e control adecuadas, que comprende incrementar la expresión en una planta de un acido nucleico que codifica un DOF (unión de ADN con un dedo) a un polipéptido de factor de trascripción de dominio lúe comprende un aspecto (i) como sigue y adicionalmente ambos aspectos (ii) ó (iii) como lo sigue : (i) por lo menos 60% de identidad de secuencia a ambas de el dominio DOF representado por SEC ID NO: 200 ó SEC ID NO: 228; y (ii) por lo menos 70% de identidad de secuencia al dominio DOF representado por SEC ID NO: 200 ó (iii) Motivo I: KALKKPDKILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos, tres ó cuatro cambios no conservativos a ninguna posición; y/o Motivo II: DDPGIKLFGKTIPF (SEC ID NO: 230) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos, tres ó cuatro cambios no conservativos a ninguna posición. 151.- El método de acuerdo con la reivindicación 150, en donde el polipéptido comprende el aspecto (i) y el aspecto (iii) que además comprende uno, dos ó tres de los siguientes motivos : -Motivo III: SPTLGKHSRDE (SEC ID NO: 232) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos ó tres cambios no conservativos a ninguna posición; y/o -Motivo IV: LQANPAALSRSQNFQE (SEC ID NO: 232) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos ó tres cambios no conservativos a ninguna posición; y/o -Motivo V: KGEGCLWVPKTLRIDDPDEAAKSSIWTTLGIK (SEC ID NO: 233) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos, tres, cuatro ó cinco cambios no conservativos a ninguna posición. 152. - Un método de acuerdo con la reivindicación 150 ó 151, en donde el polipéptido comprende el aspecto (i) y aspecto (iii) que ambos comprenden el Motivo I y II. 153. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 150 a la 152, en donde la expresión incrementada se efectúa introduciendo una modificación genética preferiblemente en el sitio un gene que codifica un polipéptido de factor de trascripción DOF. 154. - El método de acuerdo con la reivindicación 153, en donde la modificación genética se efectúa por uno de: activación T-ADN, TILLING y recombinación homologa. 155. - El método para incrementar el rendimiento de planta relativo a las plantas e control adecuadas, que comprende incrementar la expresión en una planta de un acido nucleico que codifica un DOF (unión de ADN con un dedo) a un polipéptido de factor de trascripción de dominio lúe comprende un aspecto (i) como sigue y adicionalmente ambos aspectos (ii) ó (iii) como lo sigue : (i) por lo menos 60% de identidad de secuencia a ambas de el dominio DOF representado por SEC ID NO: 200 ó SEC ID NO: 228; y (ii) por lo menos 70% de identidad de secuencia al dominio DOF representado por SEC ID NO: 200 ó (iii) Motivo I: KALKKPDKILP (SEC ID NO: 229) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos, tres ó cuatro cambios no conservativos a ninguna posición; y/o Motivo II: DDPGIKLFGKTIPF (SEC ID NO: 230) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos, tres ó cuatro cambios no conservativos a ninguna posición. 156.- El método de acuerdo con la reivindicación 155, en donde el polipéptido comprende el aspecto (i) y el aspecto (iii) que además comprende uno, dos ó tres de los siguientes motivos : -Motivo III: SPTLGKHSRDE (SEC ID NO: 232) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos ó tres cambios no conservativos a ninguna posición; y/o -Motivo IV: LQANPAALSRSQNFQE (SEC ID NO: 232) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos ó tres cambios no conservativos a ninguna posición; y/o -Motivo V: GEGCLWVPKTLRIDDPDEAAKSSIWTTLGI (SEC ID NO: 233) sin cambios; ó con uno o mas cambios conservativos en cualquier posición; ó con uno, dos, tres, cuatro ó cinco cambios no conservativos a ninguna posición. 157. - Un método de acuerdo con la reivindicación 155 ó 156, en donde el polipéptido comprende el aspecto (i) y aspecto (iii) que ambos comprenden el Motivo I y II. 158. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 155 a la 157, en donde el ácido nucleico ó variantes del mismo de la trascripción DOF están sobre expresadas en la planta. 159.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 155 a la 158, en donde el acido nucleico ó variantes del mismo son de origen de planta, preferiblemente de una planta dicotiledónea, mas preferiblemente de una familia Brassicacea, mas preferiblemente el acido nucleico es de Arabidopsís thaliana. 160.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 155 a la 159, en donde la variante codifica un homologo de una proteina de factor de trascripción DOF de SEC ID NO: 199 ó SEC ID NO: 227. 161.- El método de acuerdo con la reivindicación 160, en donde el homologo de la proteina de factor transcriptor DOF de SEC ID NO: 199 es representado por cualquiera de SEC ID NO: 202, SEC ID NO: 204, SEC ID NO: 206, SEC ID NO: 208, SEC ID NO: 210, SEC ID NO: 212, SEC ID NO: 214, SEC ID NO: 216, SEC ID NO: 218, SEC ID NO: 220 y SEC ID NO: 222. 162. - El método de acuerdo con la reivindicación 160, en donde el homologo de la proteina de factor transcriptor DOF de SEC ID NO: 227 es representado por cualquiera de SEC ID NO: 235, SEC ID NO: 237, SEC ID NO: 239, SEC ID NO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245, SEC ID NO: 247, SEC ID NO: 249, SEC ID NO: 251, SEC ID NO: 253 y SEC ID NO: 255. 163. - El método de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones de la 155 a la 162, en donde el acido nucleico o variante del mismo codifica un polipéptido de factor de trascripción es relacionado operablemente a un promotor constitutivo . 164. - El método de acuerdo con la reivindicación 163, en donde el promotor constitutivo es un promotor GOS2, preferiblemente un promotor GOS2 de arroz. 165.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 155 a la 162, en donde el acido nucleico ó variante del mismo codifica un polipéptido de factor de trascripción es relacionado operablemente a un promotor especifico de semilla. 166.- El método de acuerdo con la reivindicación 165, en donde el promotor especifico de semilla es un promotor de endoesperma, preferiblemente un promotor de prolamina. 167.- El método de acuerdo con la reivindicación 163 ó 164, en donde el promotor constitutivo maneja la expresión de un acido nucleico que codifica un polipéptido de factor de trascripción DOF que comprende los aspectos (i) y (ii). 168. - El método de acuerdo con la reivindicación 165 ó 166, en donde el promotor especifico de semilla maneja la expresión de un acido nucleico que codifica el polipéptido de factor de trascripción DOF que comprende los aspectos (i) y (ii) · 169. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 150 a la 168, en donde el rendimiento incrementado es seleccionado de uno o mas de los números incrementados de las semillas llenadas, peso de semillas incrementado, numero incrementado de flores, ritmo de llenado de semillas incrementado, índice de cosecha incrementado (CI), peso de semilla de bulbo incrementado por millar (TKW) , biomasa de raíz incrementada, largo de raíz incrementado y diámetro de raíz incrementado . 170. - El método de cualquiera de las reivindicaciones de la 150 a la 169, en donde el rendimiento incrementado ocurre bajo de estrés de sequía de miad. 171. - La planta o parte de la misma obtenida por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 150 la 170. 172. - La construcción comprende: (i) un acido nucleico ó variante del mismo que codifica un polipéptido de factor de trascripción DOF como fue definido en la reivindicación 155; (ii) una o mas secuencias de control capaces de manejar la expresión de la secuencia del acido nucleico de (a) y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de trascripción. 173. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 172, en donde la secuencia de control es un promotor constitutivo. 174. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 172, en donde la secuencia de control es un promotor especifico de semilla. 175. - La planta, parte de planta o célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 172 a la 174. 176. - El método para la producción de planta transgenica que tiene rendimiento incrementado relativo correspondiente a una planta de tipo salvaje, cuyo método comprende : (a) introducir y expresar en una planta, parte de planta o célula de plata un acido nucleico ó variante del mismo que codifica un polipéptido de factor de trascripción DOF como fue definido en la reivindicación 155; (b) cultivar la célula de planta bajo condiciones que promuevan el crecimiento y desarrollo de la planta. 177. - El método de acuerdo con la reivindicación 176, en donde la cosecha incrementada ocurra bajo condiciones de estrés de sequía baja. 178. - La planta transgenica que tiene la cosecha incrementada relativa a una planta de tipo silvestre, la cosecha incrementada resulta de un acido nucleico o variantes del mismo que codifican un polipéptido de factor de trascripción DOF de acuerdo con la reivindicación 155 introducida dentro de la planta . 179. - La planta transgenica de acuerdo con la reivindicación 171,· 175 ó 178, en donde la planta es una planta monocotiledóneas , como caña de azúcar ó donde la planta es un cereal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, aveno ó sorgo . 180. - Las partes cosechables de la planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 171, 175, 178 ó 179. 181. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 180, en donde las partes cosechables son semillas . 182. - Los productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 179 y/o de de partes cohechable de un planta de acuerdo con las reivindicaciones 180 ó 181. 183. - El uso de un acido nucleico ó variantes del mismo que codifica un factor de trascripción DOF, en el incremento de cosecha de planta relativo a las plantas de control adecuadas. 184. - El uso de acuerdo con la reivindicación 183, en donde la cosecha incrementada es seleccionada de uno o mas números de semillas llenadas, peso de semillas incrementado, numero incrementado de flores por panoja, ritmo de llenado de semillas incrementado, índice de cosecha incrementado (HI), Peso de semillas de bulbo por millar (TKW, por sus siglas en ingles), biomasa de raíz incrementada, longitud de raíz incrementada y diámetro de raíz incrementada. 185. - El uso de acuerdo con la reivindicación 183 ó 184, en donde la cosecha incrementada ocurre bajo condiciones de estrés de sequía baja. 186. - El uso de un acido nucleico ó variante del mismo que codifica un polipéptido de factor de trascripción DOF ó usa un polipéptido de factor de trascripción DOF como un marcador molecular. 187. - El método para incrementar la producción de semillas en plantas relativas a plantas de control adecuadas, comprende preferiblemente reducir la expresión de un gen CKI endovenoso en un tejido de endoesperma de una planta. 188. - El método de acuerdo con la reivindicación 187, en donde la expresión de reducción preferible se efectúa por la desregulación mediada por ARN de la expresión del gen. 189. - El método de acuerdo con la reivindicación 188, en donde la desregulación mediada por ARN se efectúa por co-supresión . 190. - El método de acuerdo con la reivindicación 188, en donde la desregulación mediada por ARN se efectúa por el uso de secuencias del acido nucleico CKI en contrasentido. 191. - El método de acuerdo con la reivindicación 187, en donde la expresión de reducción preferible se efectúa usando una repetición invertida de un gen CKI ó fragmento del mismo, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla. 192. - El método de acuerdo con la reivindicación 187, en donde la expresión de reducción preferible se efectúa usando ribosomas con especificidad de un acido nucleico CKI. 193. - El método de acuerdo con al reivindicación 187, en donde la expresión de reducción preferible se efectúa por la inserción de mutagenesis. 194. - El método de acuerdo con cualquiera de la reivindicaciones de la 187 a la 193, en donde la expresión de reducción preferible de un gen CKI endovenoso en el tejido de una endoesperma de una planta es efectuado por un promotor especifico de endoesperma, preferiblemente un promotor de prolamina . 195. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 187 a la 194, en donde el gen CKI endovenoso es un gen CKI como fue encontrado en una planta en su forma natural ó es un gen CKI aislado subsecuentemente introducido dentro de la planta. 196. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 187 a la 197, en donde el gen/nucleico CKI es de una fuente de planta ó una fuente artificial, preferiblemente donde las secuencias de acido nucleico CKI de plantas monocotiledoneas que son usadas para la transformación de plantas monocotiledoneas, además preferiblemente donde las secuencia CKI de la familia Pocaceae son usadas para la transformación dentro de plantas de la familia Pocaceae, mas preferiblemente donde las secuencias de acido nucleico CKI de arroz son usadas para transformar las plantas de arroz . 197. - El método de acuerdo con la reivindicación 196, en donde la secuencia de acido nucleico CKI de arroz comprende una longitud suficiente de nucleotidos de contiguo substancial de SEC ID NO: 267 (0sCK14) ó comprende una longitud suficiente de nucleotidos de contiguo substancial de una secuencia de acido nucleico que codifica un ortólogo o un paralogo de OsCKl4 (SEC ID NO: 267) . 198. - El método de acuerdo con la reivindicación 197, en donde los ortólogos o paralogos de 0sCK14 son representados por SEC ID NO: 270, SEC ID NO: 272, SEC ID NO: 274, SEC ID NO: 276, SEC ID NO: 278 y SEC ID NO: 280. 199. - El método de acuerdo con la reivindicación 197, en donde los ortólogos o paralogos de OsCK14 (SEC ID NO: 267) son nucleótidos contiguos substancialmente de secuencias de ácidos nucleico representados por SEC ID NO: 269, SEC ID NO: 271, SEC ID NO: 273, SEC ID NO: 275, SEC ID NO: 277 y SEC ID NO: 279. 200. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 187 a la 199, en donde la producción de semilla incrementada es seleccionada de uno o mas de los siguiente: a) biomasa de semilla incrementada; b) numero incrementado de flores por panoja; c) numero incrementado de semillas llenadas; d) índice de cosecha incrementada. 201.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 187 a la 200, en donde la producción incrementada ocurre bajo de condiciones de estrés bajo. 202. - La planta, o parte de la misma obtenida de un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 187 a la 201. 203. - El método para la producción de plantas transgenicas que tiene producción de semilla incrementado relativo a plantas de control adecuado, cuyo método comprende: (a) introducir y expresar en una planta, parte de planta ó célula de planta una construcción de gen que comprende una o mas secuencias de control capaces de preferiblemente manejar la expresión de un sentido y/o contrasentido de la secuencia de acido nucleico CKI en un tejido de endoesperma de planta para silenciar el gen CKI endovenoso en el tejido de endoesperma de la planta; y (b) Cultivar la planta, parte de planta ó célula de planta bajo de condiciones que promuevan el desarrollo y crecimiento de la planta. 204. - El uso de ácidos nucleicos CKI para la reducción de eliminación substancial de gen CKI endovenoso en un tejido de endoesperma de la planta para incrementar la producción de semilla relativa a la planta de control adecuado. 205. - El uso de acuerdo con la reivindicación 204, en donde la producción incrementada es seleccionada de uno o mas de a) biomasa de semilla incrementada; b) numero incrementado de flores por panoja; c) numero incrementado de semillas llenadas; d) índice de cosecha incrementada. 206. - El uso de acuerdo con la reivindicación 204 ó 205, en donde la producción ocurre bajo de condiciones de estrés bajo .
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