MX2008015093A - Plantas que tienen caracteristicas relacionadas con rendimiento mejorado y un metodo para formar las mismas. - Google Patents

Plantas que tienen caracteristicas relacionadas con rendimiento mejorado y un metodo para formar las mismas.

Info

Publication number
MX2008015093A
MX2008015093A MX2008015093A MX2008015093A MX2008015093A MX 2008015093 A MX2008015093 A MX 2008015093A MX 2008015093 A MX2008015093 A MX 2008015093A MX 2008015093 A MX2008015093 A MX 2008015093A MX 2008015093 A MX2008015093 A MX 2008015093A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
plant
seq
nucleic acid
plants
increased
Prior art date
Application number
MX2008015093A
Other languages
English (en)
Inventor
Valerie Frankard
Vladimir Mironov
Christophe Reuzeau
Original Assignee
Cropdesign Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cropdesign Nv filed Critical Cropdesign Nv
Publication of MX2008015093A publication Critical patent/MX2008015093A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8216Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • C12N15/8218Antisense, co-suppression, viral induced gene silencing [VIGS], post-transcriptional induced gene silencing [PTGS]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

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 barias plantas modulando la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una GRP (Proteína Relacionada con Crecimiento). La presente invención también se refiere a plantas que tienen expresión modulada de un ácido nucleico que codifica una GRP, dichas plantas tienen características de crecimiento mejoradas en relación con las plantas tipo silvestre correspondiente su otras planas de control. La invención también provee construcciones útiles en los métodos de la invención. La GRP puede ser una de las siguientes: Cinasa Similar a Receptor de Extensina (ERLK), polipéptido de F-Box WD40 (FBXW), Proteína de Unión de RAN (RANBP), Factor de Transcripción similar a Golden2 (GLK), polipéptido de dominio de cierre de homeodominio de leucina delta REB. Proteína CLE, y proteína de Regulador de Rendimiento de Semillas (SYR).

Description

PLANTAS QUE TIENEN CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS CON RENDIMIENTO MEJORADO Y UN METODO 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 una GRP, cuyas plantas tienen características de crecimiento mejoradas en relación con las plantas tipo silvestre correspondientes y otras plantas de control. La invención también provee construcciones útiles en los métodos de la invención. La población mundial siempre creciente y el suministro disminuido de tierras arables disponibles para agricultura abastecen investigación para incrementar la eficiencia de la agricultura. Los medios convencionales para cultivos y mejoras hortícolas usan las técnicas de reproducción selectiva para identificar plantas que tienen características convenientes. Sin embargo, dichas técnicas de reproducción selectiva tienen severos inconvenientes, a saber, que estas técnicas normalmente son de trabajo intenso y dan como resultado plantas que con frecuencia contiene componentes genéticos heterogéneos que no siempre dan como resultado la característica conveniente que se pasa de las plantas madre. Los avances en biología molecular han permitido que el hombre modifique el plasma germinal de animales y plantas. La ingeniería genética de las 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 tiene la capacidad de suministrar cultivos o plantas que tienen varias características económica, agronómica u hortícola mejoradas. Una característica de interés económico particular es el rendimiento incrementado. El rendimiento normalmente se define como la producción mensurable de valor económico de un cultivo. Este se puede definir en términos de cantidad y/o calidad. El rendimiento depende directamente de varios factores, por ejemplo, el número y tamaño de órganos, arquitectura de plantas (por ejemplo, el número de ramas) , producción de semillas, envejecimiento de láminas y más. El desarrollo de raíces, la absorción de nutrientes, tolerancia de tensión y vigor temprano también pueden ser factores importantes para determinar el rendimiento. La optimización de los factores mencionadas antes por lo tanto pueden contribuir a incrementar rendimiento de cultivos.
El rendimiento de semillas es una característica particularmente importante, debido a que las semillas de mucha plantas son importantes para la nutrición de seres humanos y animales. Los cultivos tales como maíz, arroz, trigo, cañóla y soya se toman en cuenta para más de la mitad del consumo calórico humano total, ya sea a través del consumo directo de las propias semillas o mediante el consumo de productos de carne cultivados con semillas procesadas. También son una fuente de azucares, aceites y muchas clases de metabolitos usados en proceso industriales. Las semillas contiene un embrión (la fuente de nuevos brotes y raíces) y un endoesperma (la fuente de nutrientes para crecimiento de embriones durante la germinación y durante el crecimiento temprano de almácigos) . El desarrollo de una semilla implica muchos genes y requiere la transferencia de metabolitos de las raíces, láminas y tallos en la semilla de crecimiento. El endoesperma, en particular, asimila los procurares metabólicos de carbohidratos, aceites y proteínas y las sintetiza en macromoléculas de almacenamiento para rellenar el grano. Otra característica importante para muchos cultivos es el vigor temprano. La mejora del vigor temprano es un objetivo importante de programas de cultivo de arroz modernos en cultivos de arroz temperado y tropical. Las raíces largas son importantes para el anclaje en arroz sembrado en agua. En donde el arroz se corta directamente en campos inundados, y en donde las plantas deben emerger rápidamente a través del agua, los botes más largos se asocian con vigor. Donde se practica el sembrado con preformaciones, los mesocotilos y coleoptilos más largos son importantes para que haya una buena emergencia de semillas. La capacidad para tratar el vigor temprano en plantas podría ser de mayor importancia en la agricultura. Por ejemplo, el vigor temprano pobre ha sido una limitación para la introducción de híbridos de maíz (Zea mays L.) basado en plasma germinal Corn Belt en Europen Atlantic . Una característica importante adicional es la de la tolerancia de tensión abiótica mejorada. La tensión abiótica es una cusa primaria de pérdida de cosecha en el mundo, reducir rendimientos promedios para la mayoría de las plantas de cultivos principales por más del 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 puede ser de mayor ventaja económica a granjeros mundialmente y podrían permitir el cultivo de cosechas durante condiciones adversas y en territorios en donde el cultivo de cosechas puede no ser posible de ninguna manera.
El rendimiento de cultivos por lo tanto pueden incrementarse optimizando uno de los factores mencionados antes . Dependiendo del uso final, la modificación de ciertas características de rendimiento pueden favorecerse sobre otras. Por ejemplo, para aplicaciones tales como forraje o producción de madera, o recursos de biocombustibles , puede ser conveniente un incremento en las partes vegetativas de una planta, y para las aplicaciones tales como harina, almidón o producción de aceite, un incremento en parámetros de semillas pueden ser particularmente convenientes. Aun entre los parámetros de semillas, algunos pueden ser favorables sobre otros, dependiendo de la aplicación. Varios mecanismos pueden contribuir a incrementar el rendimiento de semillas, siempre que esté en la forma de tamaño de semillas incrementado o número de semillas incrementada. Un enfoque para incrementar el rendimiento (rendimiento y/o biomasa de semillas) en plantas puede ser a través de la modificación de los mecanismos de crecimiento inherentes de una planta, tal como el ciclo celular o varias rutas de señalamiento implicadas en el crecimiento de plantas y en mecanismos de defensa. Se ha encontrado ahora que varias características de crecimiento pueden mejorarse en plantas modulando la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una GRP (Proteina Relacionada con Crecimiento, GRP por sus siglas en inglés, de interés) en una planta. La GRP puede ser una de las siguientes: Receptor de Extensina similar a Cinasa (ERLK, por sus siglas en inglés), polipéptido P-Box WD40 (FBX , por su siglas en inglés) , Proteina de Unión RAN (RANBP, por sus siglas en inglés), Factor de Transcripción similar a Golden2 (GLK, por sus siglas en inglés) , polipéptido de dominio de cierre de leucina con homeodominio REV delta, Proteina CLE, y proteina de Regulador de Rendimiento de Semillas (SYR, por sus siglas en inglés) .
Anteceden-tes Cinasa similar a Receptor de Extensina Las cinasas similares a receptores (RLK, por sus siglas en inglés) están implicadas en la transmisión de señales extracelulares en la célula. Las proteínas de RLK tiene una estructura modular, partiendo de la terminación N con una señal de secreción que se procesa, un dominio extracelular , un solo dominio de transmembrana y un dominio de cinasa citoplásmica . Las cinasas similares a receptores de animales tiene la mayoría actividad de tirosina cinasa, mientras que RLK de plantas usualmente tiene especificad de cinasa de Ser/Thr, o algunas veces puede tener una especificidad doble. En los animales, la mayoría de RLK actúan como receptores de factor de crecimiento, mientras que las cinasas similares a receptores de plantas pueden funcionar en varios procesos, incluyendo desarrollo, percepción de hormonas o respuestas de patógenos. Una revisión general de funciones de desarrollo de las cinasas similares a receptores de plantas tales como desarrollo de meristemo, interacciones de polen-pistilo, señalamiento de hormonas, desarrollo de gametofitos, morfogénesis y diferenciación celular, forma de órganos, absición de órganos y embriogénesis somática se da por Becraft (Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 18, 163-192, 2002). Alternativamente, las cinasas similares a receptores se pueden agrupar de acuerdo con la estructura de sus dominios extracelulares o intracelulares (Shiu and Bleecker, Proc. Nati. Acad. Sci . USA 98, 10763-10768, 2001). Una revisión general se da en la Figura 1. Las RLK y ERLK de PERK tienen un dominio extracelular que es rico en prolina y que tiene motivos típicos para extensinas y proteínas de paredes celulares ricas en hidroxiprolina . Las extensinas son un grupo de glicoproteínas ricas en hidroxiprolina encontradas en paredes celulares de plantas. Usualmente son ricas en hidroxiprolina (Hyp) , serina y combinaciones de Val, Tyr, His y Lys . Los motivos normales en proteínas de extensina es el motivo SPX, en donde x representa el número de repeticiones de (hidroxi) prolina, usualmente 2, 3, 4 ó mas. Las extensinas pueden tomarse en cuenta para el 20% del peso seco de la pared celular. Son altamente glicosiladas , posiblemente reflejando sus interacciones con clorohidratos de pared celular. Entre sus funciones hay un refuerzo de pared celular en respuesta a la tensión mecánica (v.gr., durante el ataque por plagas, flexión de plantas en el viento, etc.) . Los motivos de extensina también se encontraron en el pequeño grupo de cinasas similares a receptores de extensinas, ejemplificado por el gen de Arabidopsis At5b56890. Shiu y Bleeker (2001) identificó 5 miembros de familia en Arabidopsis; varios ortólogos se encontraron en el arroz (Shiu y otros, Plant Cell 16, 1220-1234, 2004) y en otras especies. RLK de extensina aún no se han caracterizado.
Polipéptido F-box WD40 (FBXW) Las plantas tienen que ajustar su metabolismo a estímulos externos e internos para asegurar un crecimiento óptimo. Los niveles de proteínas reguladora implicadas en estos procesos celulares con frecuencia se controlan por mecanismos proteolíticos . Entre las rutas de degradación de proteasas selectivas más importantes en este aspecto está la ruta proteolítica que depende de ubiquitina. Esta ruta se conserva entre plantas, animales y levaduras y controla la degradación de polipéptidos desplegadas y proteínas de vida corta. Entre las últimas están las proteínas reguladoras importantes que regulan proceso como defensa y respuestas a la tensión, progresión de ciclo celular o transducción de señales. Las proteínas destinadas a ser degradadas se etiquetan covalentemente con varias unidades de ubiquitina. La proteína ubiquitinada subsiguientemente se reconoce por el proteasoma 26S que degrada la proteína blanco pero recicla los monómeros de ubiquitina. La selección y ubiquitinación subsiguiente de una proteína blanco ocurre en diferentes pasos. Se implican tres clases de proteínas las cuales se han nombrado El a E3, basado en su secuencia. La enzima El, también conocida como la enzima de activación de ubiquitina, "activa" una molécula de ubiquitina libre a costa de un ATP y forma complejos con ubiquitina en una ligadura de tioesteres. En seguida, la molécula de ubiquitina activada se transfiere de la enzima El a una cisterna de una enzima E2 de conjugación de ubiquitina. Esta enzima E2 normalmente se asocia con una enzima E3 llamada proteína ubiquitina ligasa. La ubiqutinina ligasa cataliza la transferencia de ubiquitina de la enzima de conjugación de ubiquitina a la proteína blanco, que finalmente se marca con una cadena de poli-ubiquitina. El complejo de las enzimas E2 y E3 determina la especificidad para la proteína que será ubiquitinada. Mientras que en diferentes organismos una o solo unas cuantas enzimas El están presentes, existen varias especies E2 que pueden asociarse con varias enzimas de E3. La propia proteina de ubiquitina ligasa también es un complejo de diferentes proteínas. A la fecha, se conocen cinco tipos diferentes de enzimas E3. Entre estos, el complejo SCF juega un papel prominente en procesos reguladores (Ciechanover (1998) EMBO J. 17: 7151-7160; Hershko y Ciechanover (1998) Annu. Rev. Biochem. 67: 425-479). El complejo consiste de cuatro subunidades: cdc53/cullin, Skpl, Rbxl y una proteína F-box. La proteína Skpl, junto con Cullin y Rbxl se forma la unidad de ligasa de núcleo del complejo SCF. Dentro de este complejo, Rbxl es responsable de unir la enzima E2 cargada con una ubiquitina activada. Las proteínas F-box contienen N-terminalmente un motivo degenerado de 40 a 50 aminoácidos, conocidos como F-box, nombrado después de ciclina humana F. Esta proteína F-box es responsable para la asociación con la subunidad Skpl del complejo SCF. En la terminación C, un dominio de interacción de proteína variable determina la unión de proteína blanco. Uno de del dominio de interacción de proteínas es un dominio de repeticiones WD40. En Arabidopsis, las proteínas F-box representan una de las superfamilias más grandes encontradas en las plantas, comparado con otros organismos (Gagne y otros (2002) Proc Nati Acad Science 99: 11519-11524; Kuroda y otros (2002) Plant Cell Physiol 43(10): 1073-85). Sin embargo, solo dos proteínas F-box contienen un dominio de repeticiones WD40, mientras que mucos dominios de repeticiones WD40 se encuentran en proteínas F-box de otros organismos. Las repeticiones de WD40 (también conocidos como repeticiones de transducina beta) son motivos cortos de ~40 aminoácidos, con frecuencia terminando en un dipéptido (W-D) Trp-Asp. Las repeticiones de WD40 que contienen proteínas (o proteínas de D40) tiene de 4 a 16 unidades de repetición (que fueron colectivamente para el domino WD40), todas las cuales forman una estructura propulsora beta circularizada . La función común subyacente de todas las proteínas de WD40 son ensambles complejos de múltiples proteínas de coordinación, en donde las unidades de repetición sirven como un andamio para interacciones de proteína. La especificidad de las proteínas se determina por las secuencias fuera de las propias repeticiones. La solicitud de patente europea publicada EP 1033405 provee una secuencia de ADN (SEC ID NO: 39903) de Arabidopsis thaliana que codifica un polipéptido de FBXW parcial (secuencia de aminoácidos N-terminal, alrededor de 350 nucleotidos de largo) .
Proteína de unión RAN (RANBP) Ran es un GTPasa (proteína de unión de GTP) de señalamiento pequeña, que se implica en transporte nucleocitoplásmico . Las proteínas de unión RAN en Arabidopsis thaliana, At-RanBPla, At-RanBPlb, At-Ranbplc se ha reportado por interactuar con las formas unidas a GTP de proteínas Ranl, Ran2 y Ran3 de Arabidopsis thaliana (Haizel T, Merkle T. Pay A, Fejes E, Nagy F. La caracterización de proteínas que interactúan con la forma unida a GTP de Ran GTPasa reguladora en Arabidopsis. Plant J. 1997 Jan; 11 ( 1 ): 93-103 ) . Todas las proteínas de RanBPl contienen un dominio de unión de Ran de 150 residuos de aminoácidos aproximadamente. BP1 Ran se une directamente a RanGTP con alta afinidad. Este dominio establece la forma unida a GTP de Ran (GTPasa pequeño nuclear similar a Ras) . La Solicitud de Patente Internacional WO 02/18538 describe plantas transgénicas que tienen procesos celulares mediados por proteína de unión de RAN/Ran alterados; esto se reportó para dar rendimiento incrementado de plantas y biomasa .
Factor de transcripción similar a GOLDEN2 (GLK) En plantas, puede ocurrir dos tipos de ciclos fotosintéticos : el más común es el ciclo Calvin de plantas de C3, en donde 3-fosfoglierato es el primer producto estable y fosfato de ribulosa es el receptor C02. El segundo ciclo es la ruta Hatch-Smack en plantas C4, enlas cuales el oxaloacetato es el primer producto estable y el fosfoenolpiruvato es el aceptor de C02. En el pasto C3, solo las células mesófilas son fotosintétias , mientras que en plantas C4 tanto células de lámina atadas como las mesófilas son fotosintéticas . Las plantas C4 exhiben fotosíntesis compartimentalizadas con las células de mesófilo que llevan a cabo la fijación de carbono vía fosfoenolpiruvato carboxilasa, piruvato fosfato dicinasa y malato deshidrogenada, y transportando el malato a las células de láminas atadas, en la cual el malato se descarboxila a piruvato, el carbón liberado luego se procesa en el ciclo Calvin. Como consecuencia, tres tipos de cloroplastos están presentes en las plantas C : cloroplastos normales de la planta C3 existen en ciertos tejidos y en ciertas etapas de desarrollo, mientras que las células de vainas atadas y mesófilas están presente los cloroplastos morfológicamente diferentes. La génesis de cloroplastos en maíz requiere que se impliquen dos reguladores transcripcionales : Golden2 (G2) y Similares a Golden2 (GLK) (Rossini y otros, Plant Cell 13, 1231-1244, 2001) . Los factores de transcripción usualmente se definen como proteínas que muestran unión de ADN específica para secuencias y que pueden activar y/o reprimir la transcripción. El genoma de Arabidopsis codifica por lo menos 1533 reguladores transcripcionales, que se toman en cuenta para el ~5.9% de su número total estimado de genes (Riechmann y otros, Science 290, 2105-2109, 2000) . El gen de maíz G0LDEN2 (G2) es un representativo del grupo de factores de transcripción de GARP definido por, además de G0LDEN2, el regulador de Respuesta de Aceptación de Arabidopsis B (ARRR-B) y Psrl de Chlamydomonas . Todas las proteínas de GLK se clasifican como miembros de la familia de GARP. Los genes de GLK son monofiléticos y han ocurrido duplicaciones de genes independientemente en plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas. Las proteínas de GLK normalmente comprenden el dominio de unión de ADN GARP y una casilla de G0LDEN2 C-terminal. Las proteínas de Arabidopsis GLK actúan redundantemente en la regulación de desarrollo de cloroplastos es un mecanismo regulador antiguo entre las plantas (Yasumura y otros, Plant Cell 17, 1894-1907, 2005). En el caso de G2, tres de los cuatro aspectos de definición de la mayoría de los factores de transcripción se han verificado experimentalmente en sistemas heterólogos. G2 es nuclear localizado (Hall y otros, 1998), puede transactivar la expresión de enes reporteros y puede homo-dimerizarse y heterodimerizarse con ZmGLKl Rossini y otros, 2001) .
Dominio de cierre de leucina de homoeodominio REV delta (A) La presente invención se refiere al incremento de rendimiento en plantas usando un tipo particular del factor de transcripción. Los polipéptidos del factor de transcripción usualmente se definen como proteínas que muestran afinidad de unión de ADN específicos para secuencias y que pueden activar y/o representar la transcripción. Los polipéptidos de cierre de leusina de homeodominio (HDZip, por sus siglas en inglés) constituyen una familia de factores de transcripción caracterizados por la presencia de un dominio de unión de ADN (homeodominio, HD) y un motivo de cierre (Zip) de leucina adyacente. El homeodominio usualmente consiste de aproximadamente 60 residuos de aminoácidos conservados que forman una hélice 1-ciclo-hélica 2-vuelta-hélice 3 que se une a ADN. Este sitio de unión de ADN usualmente es pseudopalindrómico . El cierre de leucina, adyacente al extremo C-terminal del homeodominio (en algunos casos, traslapándose por unos cuantos aminoácidos), consiste de varias repeticiones de heptadas de aminoácidos (por lo menos cuatro) en las cuales usualmente aparece una leucina (ocasionalmente una valina o una isoleucina) cada siete aminoácidos. El cierre de leucina es importante para dimerizar las proteínas. Esta dimerización es un prerrequisito para unión de ADN (Sessa y otros (1993) EMBO J 12(9): 3507-3517), y puede proceder entre dos polipéptidos de HDZip idénticos (homodímero) o entre dos polipéptidos de HDZip diferentes (heterodímeros) . Los genes que codifican los homeodominios están presentes en todos los eucariontes y constituyen una familia de genes de por lo menos 89 miembros en Arabidopsis thaliana. El cierre de leucina también se encuentra a si mismo en polipéptidos de eucariontes diferentes a plantas. Sin embargo, la presencia simultánea de un homeodominio y un cierre de leucina comprendido dentro del mismo polipéptido es especifico para plantas (encontrado por lo menos en 47 de 89 miembros en Arabidopsis), y se ha encontrado en musgo además de las plantas vasculares (Sakakibara y otros (2001) Mol Biol Evol 18 (4) : 491-502) . Los polipéptidos de HDZip de Arabidopsis se han clasificado en cuatro diferentes clases, HDZip 1 a IV, basado en criterios de similitud de secuencias (Sessa y otros, (1994) en: Puigdomene P, Coruzzi G (ed) , Springer, Berlín Heidelberg New York, págs. 411-426). En Arabidopsis thaliana, hay por o menos cinco polipéptidos HDZip clase III (RESOLUTA (REV/IFL) , PHABULOSA ( PHB) , PHAVOLUTA (PHV), CORONA (CNA/AtHB15) y AtHB8), todos normalmente son muy grandes (más de 800 aminoácidos) . Similarmente, en Oryza sativa, por lo menos 5 polipéptidos de HDZip clase ill se han identificado. Además del homeodominio y el cierre de leucina, los polipéptidos HDZip clase III también comprenden la C-terminal para el cierre de leucina un domino START (Transferencia de lípidos relacionada con Regulador Agudo Esteroidogenico (STAR) ) para unión de lípidos/esteroles y una región C-terminal extensiva (CTR, más de la mitad de la longitud de polipéptidos) de función desconocida (Schrick y otros (2004) Genome Biology 5: R41) . Además, un sitio complementario para microARN (MIR165/166) se encuentra dentro de la región de transcripción que codifica el dominio START de transcrpciones de ARNm que codifican polipéptidos HDZip clase III, para la regulación via separación de transcripción mediada por miARN (Williams y otros, (2005) Development 132: 3657-3668). En Arabidopsis thaliana, los polipéptidos REV, PHB y PHV se ha mostrado que están implicados en la formación y función de brotes apicales y meristemos axilares, que forman patrones de estructuras tridimensionales (tal como embriones su láminas) y desarrollo vascular (diferenciación de tejidos conductores y de soporte lignificados ) . En Arabidopsis thaliana, los análisis pilogenéticos revela que estos tres polipéptidos de HDZip clase III relacionados estrechamente forman el ciado de CNA (Floyd y otros (2006) Genetics 173: 373-388) . Cuando se combinan el arroz y los genes de Arabidopsis en un análisis filogenético, dos polipéptidos de HDZip clase III de arroz se agrupa con los polipéptidos de OsHoxlO y OsREV. Las mutantes de Arabidopsis thaliana de phb, phv, cna y athb8 de pérdida de funciones son afenotipicas (Baima y otros (2001) Planta Fisiol. 126: 643-655; Prigge y otros (2005) Plant Cell 17: 61-76), pero las mutantes de rev forman meristemos lateral y floral defectuosos y desarrollan vasculatura de tallo aberrante así como láminas enroscadas (con puntas dobladas) (Otsuga y otros (2001) Plant J. 25, 223-236; Talbert y otros (1995) Development 121:2723-2735). Los alelos dominantes de lámina enrollada 1 (rldl) en maíz (Juárez y otros (2004) Nature 428: 84-88), phb-d y phv-d en Arabidopsis (McConnell yotros (2001) Nature 411: 709-713) y rev-d en Arabidopsis (Emery y otros (2003) Curr. Biol 13: 1768-1774) presenta fenotipos mutantes similares (láminas enrolladas) , debido a una sustitución de nucleótidos en la secuencia que expande el sido de unión de MIR165/166 (en el dominio START) . En la patente de E.U.A. otorgada US7056739 (y la solicitud de patente internacional correspondiente WO01/33944), se describen plantas y células de plantas transformadas con un transgene que comprende una secuencia de ácidos nucleicos REV de arabidopsis thaliana que codifica un polipéptido REV representado por SEC ID NO: 2 (de la patente otorgada) . El transgene se reporta para comprender además un promotor heterólogo ligado operablemente a una secuencia de ácidos nucleicos que codifica lepolipéptido de SEc ID NO: 2. Las plantas de Arabidopsis transgénicas sobre-expresan la secuencia de ácidos nucleicos REV que usan el promotor de CaMV, lámina incrementada prsentada, tamaño de tallo y semillas. Se proveen las secuencias genómica de HDZip clase III parcial y terminal 5' de ADNc de tomate, arroz, maíz y cebada. Ejemplos de vectores diseñados para reducir la expresión de Arabidopsis endógenos, se describen polipéptido de HDZip clase II de arroz y maíz respectivamente en arroz y maíz, para reproducir el fenotipo de pérdida de funciones rev. En la solicitud de patente internacional WO2004/063379, se proveen secuencias de ácidos nucleicos de dos ortólogos de polipéptidos de HDZip clase III de maíz al polipéptido REV de Arabidopsis. Se describió un método para modular el nivel de polipéptidos HDzip Clase III inhibiendo la expresión de las transcripciones de ARNm en la célula de la planta. En un número de solicitudes de patentes Internacionales y de EUA depositada po Mendel Biotechnology, Inc., el polipéptido de REV de Arabidopsis tiene como referencia interna G438. La actividad de RESOLUTA reducida después de la inserción de ADN-T en el sitio REV que dio como resultado que las plantas de arabidopsis transgéniccas con ramificación reducida y contenido de lignina reducido, mientras que la actividad de Resoluta incrementada (usando el promotor de CaMV viral) dio como resultado plantas de Arabidopsis transgénica de las cuales alrededor de la mita desarrolló láminas más planas ligeramente más grandes que las plantas tipo silvestre en las últimas etapas.
Polipéptido similar a CLE Aunque la comunicación de célula a célula en plantas ocurre principalmente a través de fitohormonas, tal como auxina, citoquinina, ácido abscisico, brasinoesteroides, ácido giberelico, etileno, hormonas de péptidos ahora se reconocen como mediadores importantes de eventos de señalamiento. El grupo de hormonas de péptidos incluye por ejemplo péptidos de sistemina, fitosulfocinas , ENOD40, RALF, CLAVATA3, SCR y POLARIS. Los polipéptidos similares a CLE forman una familia de polipéptidos que abarcan y comparten homología con CLAVATA3 Arabidopsis y polipéptidos de ESR de maíz. Estos polipéptidos se postulan para implicarse como ligandos en eventos de señalamiento. La raíz de partes aéreas de una planta se derivan de la actividad respectivamente el meristemo apical de la raíz (RAM) y el meristemo apical de brotes (SAM) . Estas estructuras contienen células pluripotentes que permiten la producción de todos los tipos de células de plantas y órganos. Dentro de SAM, exhibe un equilibrio entre la división de las células del tallo en la zona central y las células de diferenciación en la zona periférica aunque la célula en la zona central se divide de manera más lenta que en la zona periférica. CLAVATA3 (CLV3) es un miembro de la familia del gen de ligandos de CLV3/ESR (CLE) y se secreta por las células del tallo de SAM activando asi el dimero receptor de CLAVATA1-CLAVATA2 y conduciendo a la expresión restringida del gen USCHEL (WUS) . WUS es un factor de trascripción de homeodominio y promueve la formación de células del tallo, se requerir mantener la población de células del tallo. Por el otro lado CLV3 y WUS forman un ciclo de retroalimentación que controla en número de células del tallo y la organización de SAM. Las mutantes de WUS no desarrollan un meristemo apical de brotes, mientras que las mutantes de clv3 desarrollan un meristemo apical de brotes agrandado en gran parte. Otro miembro de la familia del ligando de CLE es CLE2, que puede funcionar como CLV3 a medida que se secreta la molécula de señalamiento actuando en rutas diversas durante el crecimiento y desarrollo. CLE2 y otros miembros de familia de CLE primero es caracterizado por Cock y McCormick (Plant Physiol. 126, 939-942, 2001). Todos los miembros de la familia de CLE son polipéptidos cortos (alrededor de 7 a 9 kDa) con secuencia N-terminal hidrofóbica (péptidos de señales postuladas o anclas de señales) . La mayoría de los polipéptidos maduros previstos son altamente básicos (pl promedio 9.49 ± 1.57) e hidrofílico a través de su longitud con una región conservada en o cerca del extremo C-terminal .
Esta región conservada puede implicarse en interacciones de proteina-proteina . Se postula que los miembros de la familia de CLE, tal como CLV3 yCLV2, se procesan por una proteasa en un péptido corto que se secreta. Aunque las proteínas de CLE comparten una resemblanza general en longitud, carga e hidrofilicidad, en el nivel de secuencia de aminoácidos son altamente divergentes . CLE2 se reportó por ser inducidos por adición de N03 (Scheible y otros, Plant Physiol. 136, 2483-2499, 2004). La caracterización funcional adicional (Strabala y otros, Plant Physiol. 140, 1331- 1344, 2006) reveló que la sobre-expresión de CLE2 en Arabidopsis dio como resultado plantas enanas con retardo fuerte en tiempo de florecimiento (aproximadamente 40 días contra 20 días para plantas de control) , pero con raíces más largas comparado con los controles. La sobre-expresión de CLE2 también eliminaron un fenotipo wus. Un fenotipo similar como para CLLE2 se observó para CLe3, CLE5, CLE6 y CLE7. Estas proteínas también son estructuralmente relacionadas. Sin embargo, ninguna información fenotipica esta disponible a la fecha en mutantes de cle2 o en la desregulación de CLE2. WO 01/96582 describe el uso de proteínas similares a ligandos (LLP) o fragmentos funcionales de los mismos para modular el fenotipo o arquitectura de plantas. Los LLP preferidos o fragmentos comprenden el motivo de aminoácidos XRXXXXGXXXHX (en donde X puede ser cualquier aminoácido) , los LLP más preferidos o fragmentos comprenden el motivo de aminoácidos KRXXXXGXXPXHX . El documento también describe que la expresión extópica de varios LLP dan como resultado en plantas transgénicas estériles, o cuando mucho en plantas con fertilidad reducida. También la expresión de contrasentido de un LLP dio como resultado una planta transgénica con fertilidad reducida (reducida en gran parte el número de semilla por silicua) . WO 03/093450 describe el uso de péptidos similares a CLAVATA3 para modular la división, diferenciación y desarrollo celular en plantas, en particular para modular el desarrollo del meristemo. Se postuló que disminuyó la actividad de péptido similar a CLV3 da como resultado la generación de láminas adicionales antes de que empiece el florecimiento, proporcionando así plantas que tienen mayor producción de energía y por lo tanto rendimiento creciente o en un número creciente de carpelos que contienen semillas, o en la generación de un tallo más grueso o en una alteración de la fruta de las plantas. Sin embargo, solo se proveen ejemplos hipotéticos con respecto a la desregulación de expresión de CLV3, no se dan datos experimentales reales. Además, los péptidos similares a CLV3 descritos están dentro de la clase de LLP descritos en WO 01/96582, dado que comprenden el motivo XRXXXXGXXXXHX, para los cuales se mostró que la expresión desregulada dio como resultado plantas con fertilidad reducida. Similarmente, cuando la proteina similar a CLE del nematodo parasítico de plantas Heterodera glycines se sobre-expresó en Arabidopsis, las plantas transgénicas produjeron flores que no se abren o que carecen de ginoecio central, y se impidió el crecimiento del sistema de raíces. El problema por lo tanto sigue siendo cómo los polipéptidos similares a CLE, tales como LLP o similares a CLV3, pueden usarse para incrementar las características relacionadas con rendimiento.
Regulador de Rendimiento de Semillas SYR es una nueva proteína que no ha sido caracterizada. SYR muestra alguna homología (alrededor de 48% de identidad de secuencia en el nivel de ADN, alrededor de 45% al nivel de proteína) para una proteína de Arabidopsis nombrada ARGOS (HU y otros, Plant Cell 15, 1951-1961, 2003; US 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 la sobre-expresión de ARGOS en Arabidopsis son biomasa de láminas incrementada y florecimiento retardado. En contraste, la sobre-expresión de SYR en arroz incrementa principalmente el rendimiento de semillas, mientras que la biomasa de láminas y tiempo de florecimiento no se afectan obviamente .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que la modulación de expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una cinasa similar a receptor de extensión (ERLK) o una parte del mismo comprendiendo por lo menos el dominio de cinasa y el dominio de transmembrana, a plantas que tienen características de rendimiento incrementadas en relación con plantas de control. Por lo tanto, la invención provee un método para mejorar características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo la modulación de expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína de RLK o una parte de la misma. Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que la expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido FBX da plantas que tienen rendimiento incrementado en relación a las plantas de control adecuadas. Por lo tanto, de acuerdo con otra modalidad de la invención se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas en relación con plantas de control adecuadas, comprendiendo expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW.
Al investigar el uso de proteínas de unión de RAN para mejorar las características relacionadas con rendimiento, los inventores encontraron la elección del promotor para una consideración importante. Encontraron que la expresión de las proteínas de unión de RAN en una planta (arroz) bajo en control de un promotor constitutivo no tuvo ningún efecto sobre los fenotipos relacionados con rendimiento. Sorprendentemente encontraron que el rendimiento de plantas pueden incrementase exitosamente expresando las proteínas de unión de RAN de expresión en una planta bajo el control de un promotor específico de semillas, particularmente un promotor específica de endoespermas. La presente invención por lo tanto provee un método para mejorar las características relacionadas con el rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo preferencialmente la expresión de modulación en semillas de plantas o partes de plantas de un ácido nucleico que codifican un RANBP. Además se ha encontrado que la modulación de expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína (GLK) similar a Golden2 da plantas que tienen características relacionadas con rehenchimiento mejoradas en relación con plantas de control. Por lo tanto, en aún otra modalidad de la invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las planta de control, que comprenden modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína de GLK, o parte de la misma. Sorprendentemente se ha encontrado que la reducción de la expresión en una planta de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de domino de cierre de leucina de homeodominio delta REV (HDZip) /dominio de Transferencia de lípidos relacionada con La regulación Aguda Estereoidogénica (STAR) (START) da plantas que tienen rendimiento incrementado en relación al control de plantas. La presente invención además provee en otra modalidad métodos para incrementar rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, reduciendo la expresión en una planta de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de AHDZip/START de REV. También se ha encontrado que la expresión de modulación en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE da plantas que tienen características relacionadas con crecimiento mejoradas en relación con las plantas de control. Por lo tanto, la invención provee en una modalidad adicional un método para incrementar características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE, o parte de la misma. Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que la expresión de modulación en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína Reguladora de Rendimiento de Semillas (de aquí en adelante llamada SYR) da plantas, cuando se desarrollan bajo condiciones de tensión abióticas, que tiene tolerancia a la tensión abiótica mejorada en relación con plantas de control. Por lo tanto, la presente invención provee un método para mejorar características relacionadas con rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de tensión abiótica, en relación con las plantas de control, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR.
DEFINICIONES Polipéptidos/Proteínas Los términos "polipéptido" y "proteína" se usan intercambiablemente en la presente y se refieren a aminoácidos en una forma polimérica de cualquier longitud, ligados por enlaces de péptidos.
Polinucleótidos/ácidos nucleicos/secuencias de ácidos nucleicos/secuencias de nucleótidos Los términos "polinucleótidos" , "secuencias de ácidos nucleicos", "secuencias de nucleótidos" , "ácidos nucleicos", molécula de ácidos nucleicos" se usan intercambiablemente en la presente y se refieren a nucleótidos, cualquier ribonucleótido o desoxirribonucleotidos o una combinación de ambos, en una forma no ramificada polimérica de cualquier longitud.
Plantas de Control La elección de plantas de control adecuadas es una parte de rutina de una disposición experimental y pueden incluir plantas de tipo silvestre correspondientes o plantas correspondientes sin el gen de interés. La planta de control normalmente es la misma especie de planta o aún la misma variedad que la planta que será evaluada. La planta de control también puede ser un nulicigoto de la planta que será evaluada. Los nulicigotos son individuales que carecen del transgene por segregación. Una "planta de control" como se usa en la presente se refiere no solo a plantas completas, sino también a partes de plantas que incluyen semillas y partes de semillas.
Homólogos "Homólogos" de una proteina abarca péptidos, oligopéptidos , polipéptidos, proteínas y enzimas que tienen sustituciones, supresiones y/o inserciones de aminoácidos en relación con la proteina no modificada en cuestión y que tienen actividad biológica y funcional similar como la proteina no modificada de la cual se derivan. Una supresión se refiere a la remoción de uno o más aminoácidos de una proteina. Una inserción se refiere a uno o más residuos de aminoácidos siendo introducidos en un sitio predeterminado en una proteina. Las inserciones pueden comprender fusiones N-terminales y/o C-terminales asi como inserciones de secuencias intra de aminoácidos solos o múltiples. Generalmente, las inserciones dentro de la secuencia de aminoácidos serán menor a 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 unió o dominio de activación de un activador transcripcional como se usa en el sistema de dos híbridos de levadura, proteínas de revestimiento de fago, (histidina) -6-tag, glutationa S-transferasa-tag, proteína A, proteína de unión de maltosa, dihidrofolato reductasa, epítope Tag-100, epítope c-myc, FLAG®-epítope , lacZ, CmP (péptido de unión de calmodulina) , epítope HA, epítope de proteína C y epítope VSV. Una sustitución se refiere al reemplazo de aminoácidos de la proteína con otros aminoácidos que tienen propiedades similares (tales como hidrofobicidad, hidrofilicidad, antigenicidad similar, propensión a formar o romper estructuras a-helicoidales o estructuras de láminas ß) . Las sustituciones de aminoácidos normalmente son un solo residuo, pero pueden agruparse dependiendo de las restricciones funcionales colocadas en el polipéptidos ; las inserciones usualmente serán en el orden de aproximadamente 1 a 10 residuos de aminoácidos. Las sustituciones de aminoácidos preferiblemente son sustituciones de aminoácidos conservadores. Las tablas de sustitución conservadoras son bien conocidas en la técnica (véase por ejemplo Creighton (1984) Proteins. W.H. Freeman and Comapny (Eds) y Tabla 1 siguiente) .
Tabla 1: Ejemplos de sustituciones de aminoácidos conservadas Sustituciones, supresiones y/o inserciones de aminoácidos pueden formarse fácilmente usando técnicas sintéticas de péptidos bien conocidas en la materia, . tales como síntesis de péptidos de fase sólida y similares, o por manipulación de ADN recombinante . Los métodos para la manipulación de secuencias de ADN para producir variantes de sustitución, inserción o supresión de una proteína son bien conocidos en la materia. Por ejemplo, las técnicas para formar mutaciones de sustitución en sitios predeterminados en ADN son bien conocidos por los expertos en la materia e incluyen mutagénesis de M13. La mutagénesis in Vitro del Gen T7 (USB, Cleveland, OH) , mutagénesis dirigida al sitio QuickChamge (Stratagene, San Diego, CA) , mutagénesis dirigida al sitio mediada por RCP u otros protocolos de mutagénesis dirigida al sitio.
Derivados "Derivados" incluyen péptidos, oligopéptidos, polipéptidos que pueden compararse con la secuencia de aminoácidos de la forma presente en la naturaleza de la proteína, tal como la proteína de interés, comprenden sustituciones de aminoácidos con residuos de aminoácidos no presentes en la naturaleza, o adiciones de residuos de aminoácidos no presentes en la naturaleza. "Derivados" de una proteína también abarcan péptidos, oligopéptidos, polipéptidos que comprenden residuos de aminoácidos alterados presentes en la naturaleza (glicosilados , acilados, prenilados, fosforilados, miristoilados, sulfatados, etc.) o alterados no naturalmente comparado con la secuencia de aminoácidos de una forma presente en la naturaleza del polipéptido. Un derivado también comprende uno o más sustituyentes que no son aminoácidos o adiciones comparadas con la secuencia de aminoácidos de las cuales se deriva, por ejemplo, una molécula de reportero u otro ligando, unido covalente o no covalentemente a la secuencia de aminoácidos, tal como una molécula reportera que se une para facilitar su detección, y residuos de aminoácidos no presentes en la naturaleza en relación a la secuencia de aminoácidos de una proteina presente en la naturaleza. Además, los "derivados" también incluyen fusiones de la forma presente en la naturaleza de la proteina con péptidos de etiquetas tales como FLAG, HIS6 o tioredoxina (para una revisión de péptidos de etiqueta, ver Terpe, Appl . Microbiol. Bioechnol. 60, 523-533, 2003) .
Ortólogos /Parálogos Los ortólogos y parálogos abarcan conceptos evolutivos usados para describir las relaciones ancestrales de genes. Los parálogos son genes dentro de las mismas especies que se han originado a través de la duplicación de un gen ancestral; ortólogos son genes de diferentes organismos que se han originado a través de la especificación y también se derivan de un gen ancestral común.
Dominio El término "dominio" se refiere a un grupo de aminoácidos conservados en pociones especificas a lo largo de una alineación de secuencias de proteínas relacionadas evolutivamente. Mientras que los aminoácidos en otras posiciones pueden variar entre los homólogos, aminoácidos que son altamente conservados en posiciones específicas indican aminoácidos que probablemente son esenciales en estructura, estabilidad o función de una proteína. Identificados por su alto grado de conservación en secuencias alineadas de una familia de homólogos de proteínas, pueden usarse como identificadores para determinar si cualquier polipéptido en cuestión pertenece a una familia de polipéptidos identificados previamente.
Motivo/Secuencia Consensual /Firma El término "motivo" o "secuencia consensual" o "firma" se refiere a una región conservada corta en la secuencia de proteínas relacionadas evolutivamente. Los motivos frecuentemente son partes altamente conservadas de dominios, pero también incluye solo parte del dominio, o se localizan fuera del dominio conservado (si todos los aminoácidos del motivo están fuera de un dominio definido) .
Hibridización El término "hibridización" como se definió en la presente es un proceso en donde las secuencias de nucleótidos complementarias sustancialmente homologas se reconocen unas a otras. 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 inmovilizado a una matriz tal como perlas magnéticas, perlas de sefarosa 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 o membrana de nylon o inmovilizada por v.gr. fotolitografía, por ejemplo, a un soporte de vidrio silíceo (el último conocido como disposiciones de ácidos nucleicos o microdisposiciones o como virutas de ácidos nucleicos) . Con el fin de permitir que ocurra la hibridización, las moléculas de ácidos nucleicos generalmente son térmica o químicamente desnaturalizadas para fundir una doble hebra en dos hebras solas y/o remover horquillas u otras estructuras secundarias de ácidos nucleicos de una sola hebra.
El término "rigor" se refiere a las condiciones bajo las cuales toma lugar la hibridización . El rigor de hibridización se influencia por condiciones tales como temperatura, concentraciones de sales, fuerza iónica y composición reguladora de hibridización. Generalmente, las condiciones con bajo rigor se seleccionan para estar aproximadamente 30 °C menos que el punto de fusión térmica (Tm) para la secuencia especifica a una fuerza iónica y pH definidos. Las condiciones de rigor medio son cuando la temperatura está a 20°C debajo de la Tm, y las condiciones de alto rigor son cuando la temperatura es 10°C debajo de la Tm. Las condiciones de hibridización de alto rigor normalmente es usan para aislar las secuencias de hibridización que tienen similitud de secuencia alta a la secuencia de ácidos nucleicos blanco. Sin embargo, los ácidos nucleicos pueden desviarse en la secuencia y aún codificar un polipéptido sustancialmente idéntico, debido a la degeneración del código genético. Por lo tanto las condiciones de hibridización de rigor medio puede ser necesario algunas veces para identificar dichas moléculas de ácidos nucleicos. La Tm es la temperatura bajo fuerza iónica y pH definidos, a la cual el 50% de la secuencia blanco hibridiza una sonda perfectamente igualada. La Tm depende de las condiciones en solución y la composición base y longitud de la sonada. Por ejemplo, las secuencias más largas se hibridizan específicamente a temperaturas superiores. El régimen máximo de hibridizacion se obtiene de aproximadamente 16°C a 32°C debajo de la Tm. La presencia de cationes monovalentes en la solución de hibridizacion reducen la repulsión electroestática entre las dos hebras de ácidos nucleicos promoviendo así la formación de híbridos; este efecto es visible para concentraciones de sodio de hasta 0.4 M (para concentraciones superiores, este efecto puede ignorarse) . La formamida reduce la temperatura de fusión de ADN-ADN y duplos de ADN-ARN con 0.6 a 0.7°C para cada porcentaje de formamida, y adición de 50% de formamida permite la hibridizacin que será realizada de 30 a 45°C, aunque el régimen de hibridizacion será disminuido. Las desigualdades de pares de base reducen el régimen de hibridizacion y la estabilidad térmica de los duplos. En promedio y para sondas grandes, la Tm diminuye aproximadamente 1) Híbridos DNA-DNA (Meinkoth and Wahl, Anal. Biochem., 138: 267-284,1984): Tm= 81.5°C + 16.6xlog 10 [Na°]a + 0.41x%[G/Cb] - 500x[Lc]_1 - 0.61x% formamida 2) Híbridos DNA-RNA o RNA-RNA: Tm= 79.8 + 18.5 (log10 [Na°]a) + 0.58 (%G/Cb) + 11.8 (%G/Cb)2 - 820/Lc 3) Híbridos oligo-DNA o oligo-RNAd: Para <20 nucleótidos: Tm = 2 (In) Para 20-35 nucleótidos: Tm= 22 + 1.46 (In) a o para otro catión monovalente, pero solo preciso en el rango de 0.01-0.4 M. b solo preciso para %GC en el rango de 30% a 75%. ° L = longitud de duplo en pares de base. d oligo, oligonucleótido; In, = longitud efectiva de iniciador = 2 (no. de G/C)+ (no. de A/T) . La unión no especifica puede controlarse usando cualquiera de una 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 para la solución reguladora de hibridizacion y tratamiento con Rnasa. Para las sonda son homologas, una serie de hibridizaciones pueden realizarse variando uno de (i) disminución progresiva de la temperatura de recocido (por ejemplo de 68°C a 42°C) o (ii) disminuyendo progresivamente la concentración de formamida (por ejemplo de 50% a 0%) . El artesano experto está consciente de varios parámetros que pueden alterarse durante la hibridizacion y que mantienen o cambian las condiciones de rigor. Además de las condiciones de hibridizacion, la especificidad de hibridizacion normalmente también depende de la función de lavados después de la hibridizacion. Par remover el fondo que resulta de la hibridizacion no especifica, las muestras se lavan con soluciones de sales diluidas. Los factores críticos de dichos lavados incluyen la resistencia iónica y temperatura de la solución de lavado final: mientras es menor la concentraciones de sales y superior la temperatura de lavado, es superior el rigor del lavado. Las condiciones de lavado normalmente se llevan a cabo no debajo del rigor de hibridización . Una hibridización positiva da una señal que por lo menos es del doble de la del fondo. Generalmente, las condiciones de rigor adecuadas para análisis de hibridización de ácidos nucleicos o procedimientos de detección de amplificaciones de genes como se estableció antes. Las condiciones de más o menos rigor también se pueden seleccionar. El experto está consciente de varios parámetros que pueden alterarse durante el lavado que mantendrán o cambiarán las condiciones de rigor. Por ejemplo, las condiciones de hibridización de alta restricción normal para híbridos de ADN mas largos a 50 nucleótidos abarcan la hibridización a 65°C en lx SSC o a 42°C en lxSSC y 50% de formamida, seguido por el lavado a 65°C en 0.3 x SSC. Ejemplos de condiciones de hibridización de restricción media de híbridos de ADN más larga que 50 nucleótidos abarcan hibridización de 50°C en 4x SSC o a 40°C en 5x SSC y 50% formamida, seguido por el lavado a 50°C en 2xSSC. La longitud del híbrido es la longitud anticipada para el ácido nucleico de hibridización. Cuando los ácidos nucleicos de secuencia conocida se hibridizan, la longitud híbrida puede determinarse alineando las secuencias e identificando las regiones conservadas descritas en la presente. 1 SSC es de 0.15 NaCl y 15 mM de citrato de sodio; la solución de hibridización y soluciones de lavado pueden incluir adicionalmente 5x de reactivo de Denhardt, de 0.5-1.0% de SDS, 100 µ?/p?? desnaturalizado, ADN de esperma de salmón fragmentado, pirofosfato de sodio 0.5%. Para los fines de definir el nivel de restricción, se puede hacer referencia a Sambrook y otros (2001) Molecualr Cloning: a laboratory manual, 3a. Edición, Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, New York o a los Protocolos Actuales en Biología molecular, John iley & Sons, N.Y. (10989 y actualizaciones anuales) .
Variante de División El término "variante de división" como se usa en la presente abarca variantes de una secuencia de ácidos nucleicos en los cuales los intrones y/o exones seleccionados se han extirpado, reemplazado, desplazado a o agregado en los cuales los intrones se han acortado o alargado. Dichas variantes serán unas en las cuales la actividad biológica de la proteína se retiene sustancialmente; esto puede lograrse reteniendo selectivamente los segmentos funcionales de la proteína. Dichas variantes de división pueden encontrarse en la naturaleza o pueden ser hechas a mano. Los métodos para predecir y aislar dichas variantes de división son bien conocidos en la materia (véase por ejemplo Foissac y Schiex (2005) BMC Bioinformatic 6: 25) .
Variante Alélica Los alelos o variantes alélicas son formas alternas de un gen dado, localizado en la misma posición cromosomal. Las variantes alélicas abarcan Polimorfismos de Nucleótidos únicos (SNP) , asi como Polimorfismos de Inserción/Supresión Pequeños (INDEL) . El tamaño de INDEL usualmente es menor a 100 pb. Los SNP e INDEL forman el conjunto más grande de variantes de secuencia en cepas polimórficas presentes en la naturaleza de la mayoría de los organismos.
Combinación de genes/Evolución dirigida La combinación de genes o evolución dirigida consiste de interacciones de combinación de ADN seguido por el tamizado apropiado y/o selección para generar variantes de ácidos nucleicos o porciones de los mismos codificando proteínas que tienen 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).
Elemento regulador/Secuencia de control/Promotor Los términos "elemento regulador", "secuencia de control" y "promotor" se usan intercambiablemente en la presente y se deberán tomar en un amplio contexto para referirse a secuencias de ácido nucleico regulador capaz de efectuar la expresión de las secuencias alas cuales se ligan. El término "promotor" normalmente se refiere a una secuencia de control de ácidos nucleicos localizada corriente arriba del inicio transcripcional de un gen y que se implica para reconocer y unir la polimeraza de ARN y otras proteínas, dirigiendo así la transcripción de un ácido nucleico ligado operablemente. Abarcado por los términos mencionados antes son secuencias reguladoras transcripcionales derivadas de un gen genómico eucariótico clásico (incluyendo la casilla de TATA que se requiere para inicio de transcripción precisa, con o sin una secuencia de casilla de CCAAT) y elementos reguladores adicionales (es decir, secuencias de activación en el sentido de 3', mejoradotes y silenciadores) que alterna la expresión de genes en respuesta al desarrollo y/o estímulos externos, o en una forma específica para tejidos. También dentro del término se incluye una secuencia reguladora transcripcional de un gen procariotico clásico, en cuyo caso puede incluir una secuencia de la casilla -35 y/o secuencias reguladoras transcripcionales de la casilla -10. El término "elemento regulador" también abarca una molécula de fusión sintética o derivado que confiere, activa o mejora la expresin de una molécula de ácidos nucleicos en una célula, tejido, u órgano. Un "promotor de planta" comprende elementos reguladores, que median la expresión de µ? segmento de secuencias de codificación en células de plantas. Consecuentemente, un promotor de plantas no necesita ser de origen de plantas, pero puede originarse de virus o microorganismos, por ejemplo, de virus que atan las células de plantas. El "promotor de plantas" también puede originarse de una célula de plantas, v.gr., de la planta que se transforma con la secuencia de ácidos nucleicos para expresarse en el proceso de la invención y descrito en la presente. Esto también se aplica a otras señales reguladoras de "plantas", tales como terminadores de "plantas". Los promotores corriente arriba de las secuencias de nucleótidos útiles en los métodos de la presente invención pueden modificarse por una o más sustituciones, inserciones y/o supresiones de nucleótidos sin interferir con la funcionalidad o actividad de los promotores, el marco de lectura abierto (ORF) o la región reguladora 3' tal como los terminadores u otras regiones reguladoras 3' que se localizan lejos de ORF. Además es posible que la actividad de los promotores se incremente por modificación de su secuencia o que se reemplacen completamente por promotores más activos, aún los promotores de organismos heterólogos. Para la expresión en plantas, la molécula de ácidos nucleicos, como se describió antes, puede ligarse operablemente a o comprender un promotor adecuado que expresa el gen en el punto derecho en tiempo y con el patrón de expresin espacial requerido. Para la identificación o funcionalidad de promotores equivalentes, la fuerza del promotor y/o el patrón de expresión de un promotor candidato puede analizarse por ejemplo, ligando operablemente el promotor a un gen reportero y analizando el nivel de expresión y patrón del gen reportero en varios tejidos de la planta. Los genes reporteros bien conocidos adecuados incluyen, por ejemplo, beta-glucuronidasa o beta-galactosidasa . La actividad promotora se analiza midiendo la actividad enzimática de la beta-glucuronidasa o beta-galactosidadas . La fuerza del promotor y/o patrón de expresión puede compararse a la de un promotor de referencia (tal como el que se usa en los métodos de la presente invención) . Alternativamente, la fuerza del promotor puede analizarse cuantificando niveles de ARNm o comparando niveles de ARNm del ácido nucleico usado en los métodos de la presente invención, con niveles de ARNm de genes housekeeping (que es un grupo de genes que se expresan en todas las células del organismo y codifican para proteínas que son esenciales para el funcionamiento general de las células) tales como ARNr 18S, usando métodos conocidos en la materia, tales como Análisis Northern con análisis densitométrico de autoadiagramas, RCP o RCP-TA en tiempo real cuantitativo (Heid y otros, 1996 Genome Methods 6: 986-994). Generalmente por "promotor débil" se entiende un promotor que impulsa la expresión de una secuencia de codificación a un bajo nivel. Por "nivel bajo" se entienden niveles de aproximadamente 1/10,000 transcripciones a aproximadamente 1/100,000 transcripciones, a aproximadamente 1/500,0000 transcripciones por célula. Inversamente, un "promotor fuerte" impulsa la expresión de una secuencia de codificación a un nivel alto o aproximadamente a 1/10 transcripciones a alrededor de 1/10 transcripciones a alrededor de 1/1000 transcripciones por células .
Ligado operablemente El término "ligado operablemente" como se usa en la presente se refiere a una ligadura funcional entre la secuencia de promotor y el gen de interés, de manera que la secuencia del promotor puede iniciar la transcripción del gen de interés.
Promotor constitutivo Un "promotor constitutivo" se refiere a un promotor que es transcripcionalmente activo durante la mayoría, pero no necesariamente, todas las fases de crecimiento y desarrollo y bajo la mayoría de las condiciones ambientales, por lo menos en una célula, tejido u órgano. La Tabla siguiente da ejemplos de promotores constitutivos. Tabla 2a. Ejemplos de promotores constitutivos Fuente de Genes Referencia Actina McElroy y otros, Plant Cell, 2: 163-171, 1990 HMGB WO 2001/070039 CAMV 35S Odell y otros, Nature, 313: 810-812, 1985 CaMV 19S Nilsson y otros, Physiol. Plant. 100:456-462, 1997 | G0S2 De Pater y otros, Plant j Nov;2 (6) : 837-44, 1992, WO 2004/065596 Ubiquitina Christensen y otros, Plant Mol. Biol. 25(5) : 837-43, 1994 Ciclofilina de arroz Buchholz y otros, Plant Mol. Biol. 25(5) : 837-43, 1994 Histona de Maíz H3 Lepetit y otros, Mol. Gen. Genet. 231:276-285, 1992 Histona H3 Alfa Wu y otros, Plant Mol. Biol., 14, 1990:433-443 Actina 2 An y otros, Plant J. 10(1); 107-121, 1996 34 S FMV Sanger y otros, Plant. Mol. Biol., 14, 1990: 433-443 Pequeña subunidad Rubisco US 4, 962, 028 oes Leinser (1988) Proc Nati Acad Sci USA 85(5) : 2553 SAD1 Jain y otros, Crop Science, 39(6), 1999: 1696 SAD2 Jain y otros, Crop Science, 39(6), 1999: 1696 nos Shaw y otros, (1984) Nucleic Acids Res. 12 (20) : 7831-7846 V-ATPasa WO 01/14572 Super promotor WO 95/14098 Proteínas G-box WO 94/12015 Promotor Ubicuito Un promotor ubicuito es activo sustancialmente en todos los tejidos o células de un organismo.
Promotor Regulado por desarrollo Un promotor regulado por desarrollo es activo durante ciertas etapas de desarrollo o en partes de la planta que sufren cambios de desarrollo.
Promotor Inducible Un promotor inducible ha inducido o incrementado la iniciación de transcripción incrementada en respuesta a estimulo químico (para una revisión ver GATZ 1997, Annyu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 48:89-108), ambiental o físico, o puede ser "inducible por tensión", es decir, activado cuando una planta se expone a varias condiciones de tensión, o "inducible por patógenos", es decir, activada cuando una planta se expone a la exposición a varios patógenos .
Promotor específico para órganos/específico para tej idos Un promotor específico para órganos o específico para tejidos es uno que puede iniciar preferiblemente la transcripción en ciertos órganos o tejidos, tales como hojas, raíces, tejido de semillas etc. Por ejemplo, un "promotor específico para raíces" es un promotor que es transcripcionalmente activo predominantemente en raíces de plantas, sustancialmente a la exclusión de cualquier otra parte de una planta, mientras que permite cualquier expresión de fuga en estas otras partes de plantas. Los promotores pueden iniciar la transcripción en ciertas células solamente se denominan en la presente como "específicos para células". Un promotor específico para semillas es transcripcionalmente activo predominantemente en tejido de semillas, pero no necesariamente de manera elusiva en tejido de semillas (en casos de expresión de fugas) . El promotor específico para semillas puede ser activo durante el desarrollo de semillas y/o durante la germinación de semillas. Algunos promotores específicos para semillas pueden ser específicos para el endoesperma, aleurona y/o embriones. Ejemplos de promotores específicos para semillas se muestran en la siguiente Tabla 2b y de los promotores específicos para endoespermas en la Tabla 2c. Los ejemplos adicionales de promotores específicos para semillas se dan en Qing Qu y Takaiwa (Plant Biotechnol. J. 2, 113-125, 2004), cuya descripción se incorpora aquí por referencia como se exhibe completamente .
Tabla 2b: Ejemplos de promotores específicos para semillas Fuente de genes Referencia Genes específicos para Simón y otros, Plant Mol. semillas Biol. 5: 191, 1985; Scofield y otros, J. Biol. Chem. 262: 12202, 1987.; Baszczynski et al.; Plant Mol. Biol. 14: 633, 1990 Albúmina de nuez de Brazil Pearson y otros, Plant Mol. Biol. 10:203-214, 1988 Legumina Ellis y otros, Plant Mol. Biol. 10:203-214, 1988. Glutelina (rice) Takaiwa y otros, Mol. Gen. Genet. 208: 15-22, 1986; Takaiwa y otros, FEBS Letts. 221: 43-47, 1987. Zeina Matzke y otros, Plant Mol Biol, 14(3) : 323-32 1990 napA Stalberg y otros, Plant 199: 515-519; 1996. glutenina-1 LMW y HMW de Mol Gen Genet 216:81-90, trigo 1986; NAR 17:461-2, 1989 SPA de trigo Albani y otros, Plant Cell, 9: 171-184, 1997 a, ß, ?-gliandinas de trigo EMBO J. 3:1409-15, 1984 Promotor ltrl de cebada Diaz y otros, (1995) Mol Gen Genet 248 (5) : 592-8 Bl, C, D, hordeina de cebada Theor Appl Gen 98Ñ: 1253-62, 1999; Plant J 4:343-55, 1993; MOL Gen Genet 250:750-60, 1996 DOF de cebada Mena y otros, The Plant Journal, 116 (1) : 53-62, 1998 blz2 EP99106056.7 Promotor sintético Vicente-Carbaj osa y otros, Plant J. 13: 629-640, 1988 Prolamina de arroz NRP33 u y otros, Plant Cell Physiology 39(8) 885-889, 1998 a-globulina Glb-1 de arroz Wu y otros, Plant Cell Physiology 39(8) 885-889, 1998 Fuente de genes Referencia arroz 0SH1 Sato y otros, Proc. Nati. Acad. Sci. USA, 93:8117-8122, 1996 -globulina de arroz REB/OHP- Nakase y otros, Plant Mol. 1 Biol.. 33: 513-522, 1997 Glucosa pirofosforilasa ADP Trans Res 6:157-68, 1997 de arroz Familia de gen de maiz ESR Plant J 12:235-46, 1997 Sorghum a-Kafirina de sorgo DeRose y otros, Plant Mol. Biol. 32:1029-35, 1996 KNOX Potma-Haarsma y otros, Plamt Mol. Biol. 39:257-71, 1999 Oleosina de arroz Wu y otros, Plant Mol. Biol. 19: 873-876, 1992 Oleosina de girasol Cummins y otros, Plant Mol. Biol. 19: 873-876, 1992 PRO0117, putative WO 2004/070039 arroz 40S ribosomal protein PRO0136, aminotransferasa de No publicado alanina de arroz PRO0147, inhibidor de No publicado tripsina ITRl (barley) PRO0151, arroz WSI18 WO 2004/070039 PRO0151, arroz RAB21 WO 2004/070039 PRO005 WO 2004/070039 PRO0095 WO 2004/070039 a-amilasa (Amy32b) Lanahad y otros, Plant Cell 4:203-211, 1992; Skriver y otros, Proc Nati Acad Sci USA 88:7266-7270, 1991 Gen similar a Catepsina ß Cejudo y otros, Plant Mol Biol 20:849-856, 1992 Cebada Ltp2 Kalla y otros, Plant J. 6:849-60, 1994 Chi26 Leah y otros, Plant J. 4:579- 89; 1994 Maize B-Peru Selinger y otros, Genetics 149; 1125-38, 1988 Tabla 2c: Ejemplos de promotores específicos de endoespermas Fuente de genes Referencia Glutelina (arroz) Takaiwa y otros, (1986) Mol Gen Genet 208:15-22; Takaiwa y otros, (1987) FEBS Letts. 221: 3-47 Aeina Matzke y otros, (1990) Plant Mol Biol. 14 (3) : 323-32 Glutenina-1 LMW y HMW de Colot y otros, (1986) Mol gen trigo Genet 216:81-90, Anderson y otros, (1989) NAR 17:461-2 SPA de trigo Albani y otros, (1997) Plant Cell 9:171-184 Gliadinas de trigo Rafalski y otros, (1984) EMBO 3: 1409-15 Promotor Itrl de cebada Diaz y otros, (1985) Mol Gen Genet 248 (5) : 592-8 Hordeina Bl, c, d, de cebada Cho y otros, (1999) Theor Appl genet 98:1253-62; Muller y otros, (1993) Plant J 4:343-55; Sorenson y otros, (1996) Mol Gen Genet 250:750-60 DOF de cebada Mena y otros, (1998) Plant J 116(1) : 53-62 blz2 Onate y otros, (1999) J Biol chem. 274 (14) : 9175-82 Promotor sintético Vicente-Carbaj osa y otros, (1988) Plant J 13:629-640 Prolamina NRP33 de arroz u y otros, (1998) Plant Cell Physiol 39(8) 885-889 Globulina Glb-1 de arroz Wu y otros, (1998) Plant Cell Physiol 39(8) 885-889 Globulina REB/OHP-1 de arroz Nakase y otros, (1997) Plant Molec Biol. 33: 513-522 ADP- glucose pirofosforilasa de Russell y otros, (1997) Trans Arroz Res 6:157-68 Familia del gen ESR de Maíz Opsahl-Ferstad y otros, (1997) Plant J 12:235-46 Kafirina de sorgo DeRose y otros, (1996) Plant Mol Biol. 32:1029-35 Un promotor especifico para tejidos verdes como se definió en la presente es un promotor que es transcripcionalmente activo predominantemente en tejido verde, sustancialmente a la exclusión de cualquier otra parte de una planta, mientras que permite aún cualquier expresión de fuga en estas otras partes de plantas. Otro ejemplo de un promotor especifico para tejidos es un promotor especifico para meristemos, que es transcripcionalmente activo predominantemente en el tejido meristamático, sustancialmente a la exclusión de cualquier otra parte de una planta, mientras que permite cualquier expresión de fugas en estas otras partes de plantas.
Terminador 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 poliadenilacion de una transcripción primaria y terminación de transcripción. El terminador puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantas, o de ADN-T. El terminador que será agregado puede derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otro gen de plantas, o menos preferiblemente de cualquier otro gen eucariótico.
Modulación El término "modulación" significa en relación con la expresión o expresión de genes, un proceso en el cual el nivel de expresin se cambia por dicha expresión de genes en comparación con la planta de control, preferiblemente se incrementa el nivel de expresión. La expresión no modulada original puede ser cualquier clase de expresión de un ARN estructural (ARNr, ARNt) o ARNm con traslación subsiguiente. El término "modulación de actividad" deberá significar cualquier cambio de la expresión de las secuencias de ácido nucleico de la invención o proteínas codificadas que conduce a rendimiento incrementado y/o crecimiento incrementado de las plantas.
Expresión El término "expresión" o "expresión de genes" significa la transcripción de un gen especifico genes específicos o construcción genética específica. El término "expresión" o "expresión de genes" en particular significa la trascripción de un gen o genes o construcción genética en ARN estructural (ARNr, ARNt) o ARNm cono sin traslación subsiguiente del último en una proteína. El proceso incluye la transcripción de ADN y proceso del producto de ARNm resultante .
Expresión/sobre-expresión incrementada El término "expresión incrementada" o "sobre-expresión" como se usa en la presente significa cualquier forma de expresión que es adicional al nivel de expresión de tipo silvestre original. 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 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 en la dirección 5') de una forma no heteróloga de un polinucleótido de manera que regula ascendentemente la expresión de un ácido nucleico que codifica el polipéptido de interés. Por ejemplo, los promotores endógenos pueden alterarse in vivo por mutación, supresión, y/o sustitución (véase, Kmiec, US 5,565,350; Zarling y otros, W09322443), o promotores aislados pueden introducirse en una célula de plantas en la orientación y distancia apropiados de un gen de la presente invención de manera que controlan la expresión del gen. Si se desea la expresión de polipéptidos, generalmente es conveniente incluir una región de poliadenilacion en el extremo 3' de una región de codificación de polinucléotidos . La región de poliadenilacion puede derivarse del gen natural, de una variedad de otros genes de plantes, o de ADN-T. La secuencia del extremo 3' que será agregada se derivará de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otros genes de plantas, o menos preferiblemente de cualquier otro gen eucariótico. Una secuencia de intrones también se puede agregar a la región no trasladada 5' (UTR) 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 unida de transcripción en construcciones de expresión de plantas y animales se ha mostrado que incrementan la expresión de genes tanto en el ARNm y niveles de proteínas hasta 1000 veces (Buchman y Berg (1988) Mol. Cell Biol. 8: 4395-4405; Callis y otros (1987) Genes Dev. 1:1183-1200). Dicho incremento de intrones de la expresión de genes normalmente es mayor cuando se colocan cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. El uso de los intrones de maíz Adhl-S 1, 2, y 6, el intrón Bronze-1 se conocen en la materia. Para la información general véase: The Maize Handbook, Capítulo 116, Freeling y Walbot, Eds . , Springer, N.Y. (1994).
Gen Endógeno En la presente se hace referencia a un gen "endógeno" que no solo se refiere al gen en cuestión como se encuentra en una planta en su forma natural (es decir, sin que haya intervención de seres humanos) sino también se refiere al mismo gen (o un ácido/gen nucleico sustancialmente homólogo) enana forma aislada subsiguientemente reintroducida en una planta (un transgene) . Por ejemplo, una planta transgénica que contiene dicho transgene puede encontrar una reducción sustancial de la expresión de transgenes y/o reducción sustancial de la expresión del gen endógeno. Si se desea una expresión de polipéptidos, es generalmente conveniente incluir una región de poliadenilacion en el extremo 3' de una región de codificación de polinucléotidos . La región de poliadenilacion puede derivarse del gen natural, de una variedad de oro genes de plantas, o de ADN-T. La secuencia del extremo 3' que se agregará puede derivarse de, por ejemplo, los genes de nopalina sintasa u octopina sintasa, o alternativamente de otro gen de plantas, o menos preferiblemente de cualquier otro gen eucariótico. Una secuencia de intrones también puede agregarse a la región no trasladada 5' (UTR) 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 transmisión de genes en el ARNm y los niveles de proteínas hasta 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 expresión de genes normalmente es mayor cuando se coloca cerca del extremo 5' de la unidad de transcripción. El uso de los intrones de maíz Adhl-S de intrones 1, 2, y 6, el intrón de Bronce-1 se conocen en la materia. Para información general véase: The Maize Handbook, Capítulo 116, Freeling y Walbot, Eds., Springer, N.Y. (1994).
Gen endógeno En la presente se hace referencia a un gen "endógeno" que no solo se refiere al gen en cuestión como se encuentra en una planta en su forma natural (es decir, sin que haya intervención del ser humano) en una forma aislada subsiguientemente reintroducida en una planta (un transgene) . Por ejemplo, una planta transgénica que contiene un transgen puede encontrar una reducción sustancial de la expresión de transgenes y/o reducción sustancial de expresión del gen endógeno .
Gen Aislado El gen aislado puede aislarse de un organismo o puede ser producida por el hombre, entre, por ejemplo, por síntesis química.
Expresión disminuida En la presente se hace referencia a la "expresión disminuida" o "reducción o eliminación sustancial" de expresión significa una disminución en expresión de genes endógenos y/o niveles de polipéptido y/o actividad de polipéptido en relación con las plantas de control. La reducción o eliminación sustancial está en orden creciente de preferencia de por lo menos 10%, 20%, 30%, 40%, o 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, o 95%, 96%, 97% 98%, 99% o más reducido comparado con las plantas de control. Para la reducción de eliminación sustancial de expresión de un gen endógeno en una planta, se requiere una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos. Con el fin de realizar silenciamiento de genes, este puede ser de tan poco como 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10 o menos nucleótidos, alternativamente estos pueden ser tanto como el gen entero (incluyendo el UTR 5' y/o 3', ya sea en parte o en su totalidad) . La extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos puede derivarse del ácido nucleico que codifica la proteina de interés (gen blanco) , o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteina de interés. Preferiblemente, la extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos pueden formar enlaces de hidrógeno con el gen blanco (ya sea una hebra en sentido o contrasentido) , más preferiblemente, la extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos, en orden creciente de preferencia, tiene el 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 100% de identidad de secuencia a ungen blanco (ya sea hebra en sentido o contrasentido) . Una secuencia de ácidos nucleicos que codifican un polipéptido (funcional) no es un requerimiento para los diferentes métodos tratados en la presente para la reducción o eliminación sustancial de expresión de un gen endógeno. Esta reducción o eliminación sustancial de expresión puede lograrse usando herramientas y técnica de rutina. Un método preferido para la reducción de eliminación sustancial de expresión de genes endógenos es introduciendo y expresando en una planta una construcción genética en la cual el ácido nucleico (en este caso una extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos, o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de la proteina de interés) se clonó como una repetición invertida (en parte o completamente) , separada por un separador (ADN sin codificación) .
En dicho método preferido, la expresión del gen endógeno se redujo sustancialmente se eliminó a través del silenciamiento mediado por ARN usando una repetición invertida de un ácido nucleico o una parte del mismo (en este caso una extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos derivados del gen de interés, o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteina de interés), preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla. La repetición invertida se clonó en un vector de expresión que comprende secuencias de control. Una secuencia de ácido nucleico de ADN sin codificación (un separador, por ejemplo un fragmento de región de conexión de matriz (MAR), un intrón, un polientrelazador, etc.) se localiza entre los dos ácidos nucleicos invertidos formando la repetición invertida. Después de la transcripción de la repetición invertida, se forma un ARN quimérico con una estructura auto-complementaria (parcial o completa) . Esta estructura de ARN de doble hebra se refiere como el ARN (ARNhp) . El ARNhp se procesa por la planta en ARNsi que se incorporan en un complejo de silenciamiento inducid por ARN (RISC) . El RISC además separa las transcripciones de ARNm, reduciendo asi sustancialmente el número de transcripciones de ARNm para trasladarse en polipéptidos . Para los detalles generales ver, por ejemplo, Grierson y otros (1998) WO 98/53083; Waterhouse y otros (1999) WO 99/53050).
El desempeño de los métodos de la invención no se basan en la introducción y expresión en una planta de una construcción genética en la cual se clona el ácido nucleico como una repetición invertida, pero cualquiera de uno o más de varios métodos de "silenciamiento de genes" bien conocidos pueden usarse para lograr los mismos efectos. Un método para la reducción de expresión de genes endógena es silenciamiento mediada por ARN de expresión de genes (regulación descendente) . El silenciamiento en este caso se acciona en una planta por una secuencia de ARN de doble hebra (ARNds) que es sustancialmente similar al gen endógeno blanco. Este ARNds además se procesa por la planta de aproximadamente 20 a alrededor de 26 nucleótidos llamados ARN de interferencia corta (SiARN) . El ARNsi se incorpora en un complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) que separa la transcripción de ARNm del gen blanco endógeno, reduciendo asi sustancialmente el número de transcripciones de ARNm para ser trasladadas en un polipéptido. Preferiblemente, la secuencia de ARN de doble hebra corresponde a un gen blanco. Otro ejemplo de un método de silenciamiento de ARN implica la introducción de secuencias de ácidos nucleicos o partes de la misma (en este caso una extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos derivados del gen de interés, o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteina de interés) en una orientación de sentido en una planta. La "orientación de sentido" se refiere a una secuencia de ADN que es homologa para una transcripción de ARNm del mismo. En una planta por lo tanto puede introducirse por lo menos una copia de la secuencia de ácidos nucleicos. La secuencia de ácidos nucleicos adicional reducirá la expresión del gen endógeno, dando origen a un fenómeno conocido como co-supresión . La reducción de expresión de genes se pronunciará más si se introducen varias copias adicionales de una secuencia de ácidos nucleicos en la planta, hay una correlación positiva entre los niveles de transcripción altos y el accionamiento de la co-supresión. Otro ejemplo de un método de silenciamiento de ARN implica el uso de secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido. Una secuencia de ácidos nucleicos en "contrasentido" comprende una secuencia de nucleótidos que es complementaria a una secuencia de ácidos nucleicos en "sentido" que codifica una proteina, es decir, complementaria al gen endógeno que será silenciado. La complementariedad puede localizarse en la "región de codificación" y/o en la "región sin codi icación" de un gen. El término "región de codificación" se refiere a una región de la secuencia de nucleótidos que comprende codones que se trasladan en residuos de aminoácidos. El término "región sin codificación" se refiere a secuencias 5' y 3' que flanquean la región de codificación que se transcriben pero no se trasladan en aminoácidos (también denominado como regiones son trasladadas 5' y 3' ) · Las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido pueden diseñarse de acuerdo con las reglas de pares de base de Watsony Crack. La secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido pueden ser complementarias para toda la secuencia de ácidos nucleicos (en este caso una extensión de nucleótidos sustancialmente contiguos derivados del gen de interés o de cualquier ácido nucleico capaz de codificar un ortólogo, parálogo u homólogo de la proteina de interés) , pero también puede ser un oligonucléotido que está en contrasentido para solo una parte de la secuencia de ácidos nucleicos (incluyendo el ARNm de UTR 5' y 3'). Por ejemplo, la secuencia de oligonucléotidos en contrasentido puede ser complementaria a la región que rodea el sitio de inicio de traslación de una transcripción de ARNm que codifica u polipéptido. La longitud de una secuencia de oligonucléotido en contrasentido adecuada se conoce en la materia y puede incluir de aproximadamente 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, o 10 nucleótidos de longitud o menos. Una secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido de acuerdo con la invención se pueden construir usando reacciones de síntesis química y de ligadura enzimática usando métodos conocidos en la materia.
Por ejemplo, una secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido (v.gr., una secuencia de oligonucléotidos en contrasentido) puede sintetizarse químicamente usando nucleotidos presentes en la naturaleza o nucleotidos modificados de diferente manera diseñados para incrementar la estabilidad biológica de las moléculas o incrementar la estabilidad física del duplo formado entre las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido y en sentido, v.gr., se pueden usar derivados de fosforotioato y nucleotidos sustituidos con acridina. Ejemplos de nucleotidos modificados que se pueden usar para generar las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido son bien conocidos en la materia. Las modificaciones de nucleotidos conocidas incluyen metilación, ciclización y 1 encapsulado ' y sustitución de uno o más nucleotidos presentes en la naturaleza con un análogo tal como inopina. Otras modificaciones de nucleotidos son bien conocidas en la materia. La secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido se pueden producir biológicamente usando un vector de expresión en el cual una secuencia de ácidos nucleicos se ha subclonado en una orientación en contrasentido (es decir, ARN transcrito del ácido nucleico insertado será de una orientación en contrasentido a un ácido nucleico blanco de interés) . Preferiblemente, la producción de secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido en plantas ocurre por medio de una construcción de ácidos nucleicos integrados establemente que comprende un promotor, un polinucleótido en contrasentido ligado operablemente, y un terminador. Las moléculas de ácidos nucleicos para silenciar los métodos de la invención (ya sean introducidos en una planta o generados in situ) se hibridizan con o se unen a transcripciones de ARNm y/o ADN genómico que codifica un polipéptido para inhibir asi la expresión de la proteina, v.gr, inhibiendo la transcripción y/o traslación. La hibridización puede ser por complementariedad de nucleótidos convencional para formar un duplo estable, o, por ejemplo, en el caso de una secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido que se une a duplos de ADN, a través de interacciones especificas en la ranura principal de la doble hélice. Las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido se pueden introducir en una planta por transformación o inyección directa a un sitio especifico del tejido. Alternativamente, las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido pueden modificarse a las células blanco seleccionadas y luego administrarse sistémicamente . Por ejemplo, para administración sistémica, las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido pueden modificare de manera que se unen específicamente a receptores o antígenos expresados en una superficie celular seleccionada, v.gr., ligando la secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido a péptidos o anticuerpos que se unen a los receptores de superficie celular o antigenos. Las secuencias de ácidos nucleicos en contrasentido también pueden suministrarse a las células usando los vectores descritos en la presente. De acuerdo con un aspecto adicional, la secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido es una secuencia de ácidos nucleicos a-anoméricos . Una secuencia de ácidos nucleicos a-anoméricos forma híbridos de doble hebra específicos con ARN complementario en los cuales, contrario a las unidades b usuales, las hebras corren paralelas entre ellas (Galultier y otro (1987) Nucle Ac Res 15: 6625-6641). La secuencia de ácidos nucleicos en contrasentido también peden comprender un 2 ' -o-metilribonucleótido (Inoue y otros 81987) Nucí Ac Res 15, 6131-6148) o un análogo de ARN-ADN quimérico (Inoue y otros 81987) FEBS LET . 25, 237-330).
La reducción o eliminación sustancial de expresión de genes endógenos también puede realizarse usando ribozimas. Las ribozimas son moléculas de ARN catalíticas con actividad de ribonucleasa que pueden separar una sola secuencia de ácidos nucleicos de una sola hebra, tal como un ARNm, para el cual tiene una región complementaria. Por lo tanto, las ribosomas (v.gr., ribozimas con cabeza de martillo (descritas en Haselhoff y Gerlach (1988) Nature 334, 585-591) pueden usarse para señalar catalíticamente transcripciones de ARNm que codifican un polipéptido, reduciendo asi sustancialmente el número de transcripciones de ARNm para ser trasladadas en un polipéptido. Una ribozima que tiene especificidad para una secuencia de ácidos nucleicos puede designarse (ver por ejemplo: 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, las transcripciones de ARNm que corresponden a una secuencia de ácidos nucleicos que se pueden usar para seleccionar un ARN catalítico que tiene una actividad de ribonucleasa específica de una combinación de moléculas de eran (Bartel y Szostak (1993) Science 261, 1411-1418) . El uso de ribozimas para silenciamiento de genes en plantas se conoce en la materia (v.gr., Atkins y otros 81994) WO 94/00012; Lenne y otros 81995) O 95/13865 y Scout y otros (1997) WO 97/38116) . El silenciamiento de genes también se puede lograr por mutagénesis de inserción (por ejemplo, inserción de ADN-T o inserción de transposón) o por estrategias como las descritas por, entre otras, Angelí y Balulcombe (1999) Plant J 20(3): 357-62), (Amplicon VIGS WO 98/36083), o Baulcombe (WO 99/15682) . El silenciamiento de genes también puede ocurrir si hay una mutación en un gen endógeno y/o una mutación en un gen/ácido nucleico aislado introducido subsiguientemente en una planta. La reducción o eliminación sustancial puede ocasionarse por un polipéptido no funcional. Por ejemplo, un polipéptido puede unirse a varias proteínas de interacción; una o mas mutaciones y/o truncaciones por lo tanto pueden proveer un polipéptido que aún puede unir proteínas de interacción (tales como proteínas receptoras) pero que no puede exhibir su función normal (tal como ligando de señalamiento) . Un enfoque adicional al silenciamiento de genes dirige al blanco las secuencias de ácido nucleicos complementarias para la región reguladora del gen (v.gr., el promotor y/o incrementadotes) para formar estructuras helicoidales triples que evitan la transcripción del gen en células blanco. Véase Helene, C, Anticancer Drug Res. 6, 569-84, 1991; Helene y otros, Ann. N.Y. Acad. Sci. 660, 27-36 1992; y Maher, L.J. Bioassays 14, 807-15, 1992. Otros métodos, tales como el uso de anticuerpos dirigidos a un polipéptido endógeno para inhibir su función en plantas, o la interferencia en la ruta de señalamiento en la cual está implicado un polipéptido, se sabrá bien por un experto. [En particular, puede preverse que las moléculas hechas por el hombre pueden se útiles para inhibir la función biológica de un polipéptido blanco, o para interferir con la ruta de señalamiento en la cual está implicado el polipéptido blanco .
Alternativamente, un programa de tamizado puede establecerse para identificar en una población de plantas variante naturales de un gen, dichas variantes codifican polipéptidos con actividad reducida. Dichas variante naturales también se pueden usar, por ejemplo, para realizar recombinación homologa. Se puede usar microARN artificial y/o natural (miARN) para eliminar la expresión de genes y/o traslación de ARNm. Los ARNmi endógenos son ARN pequeños de una sola hebra normalmente de 19-24 nucleótidos de largo. La función principalmente regula la expresión de genes y/o traslación de ARNm. La mayoría de plantas de microARN (ARNmi) tienen complementariedad casi perfecta con secuencias blanco. Sin embargo, hay blancos naturales con hasta cinco desigualdades. Se procesan de ARN sin codificación más largas con estructuras de partes posteriores dobladas características por las RNasas específicas de doble hebra de la familia Dicer. Al procesarse, se incorporan en el complejo de silenciamiento inducido por ARN (RISC) uniéndose a su componente principal, una proteína de Argonaute. Los miARN sirven como los componentes de especificidad de RISC, dado que forman pares de base con ácidos nucleicos blanco, casi todos los ARNm en el citoplasma. Los eventos reguladores subsiguiente incluyen separación y destrucción de ARNm blanco y/o inhibición trasnacional . Los efectos de la sobre- expresión de ARNmi con frecuencia se reflejan en los niveles de ARNm disminuidos de genes blanco. Los microARN artificiales (amiARN) , que normalmente son de 21 nucleótidos de longitud, pueden tratarse genéticamente de manera especifica para regular negativamente la expresión de genes de genes únicos o múltiples de interés. Las determinantes de selección blanco de microARN de plantas son bien conocidas en la materia. Los parámetros empíricos para el reconocimiento del blanco se han definido y se pueden usar para ayudar en el diseño de amiARN específicos, (Schwab y otros, Dev. Cell 8, 517-527, 2005) . Las herramientas convenientes para el diseño y generación de amiARN y sus precursores también están disponibles para el público (Schwab y otros, Plant Cell 18, 1121-1133, 2006) . Para el desempeñó óptimo, las técnicas de silenciamiento de genes usados para reducir la expresión en una planta de un gen endógeno requiere del uso de secuencias de ácidos nucleicos de las plantas monocotiledóneas para la transformación de plantas monocotiledóneas, y de las plantas dicotiledóneas para la transformación de plantas dicotiledóneas. Preferiblemente, una secuencia de ácidos nucleicos de cualquier especie de planta dada se introduce en la misma especie. Por ejemplo, una secuencia de ácidos nucleicos de arroz se transforman en una planta de arroz. Sin embargo, no es un requerimiento absoluto que la secuencia de ácidos nucleicos que será introducida se origine de la misma especie de planta que la planta en la cual se va a introducir. Es suficiente que hay homología sustancial entre el gen blanco endógeno y el ácido nucleico que será introducido . Anteriormente se describen ejemplos de varios métodos para la reducción o eliminación sustancial de expresión en una planta de ungen endógeno. Por ejemplo, alguien experto en la materia puede ser capaz fácilmente de adaptar los métodos mencionados antes para silenciarse de manera que logren la reducción de expresión de un gen endógeno en una planta completa o en partes de la misma a través del uso de un promotor apropiado.
Marcador (gen) seleccionable/gen reportero "marcador seleccionable" , "gen marcador seleccionable" o "gen reportero" 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 nucleicos de la invención. Estos genes marcadores periten la identificación de una transferencia exitosa de las moléculas de ácidos nucleicos vía una serie de diferentes principios. Los marcadores adecuaos pueden seleccionarse de los marcadores que confieren resistencia a los antibióticos o herbicidas, que introducen una nueva característica metabólica o que permiten la selección vidual. Ejemplos de genes marcadores seleccionables incluyen genes que confieren resistencia a antibióticos (tales como nptll que fosforilan neomicina y canamicina, o hpt, higromicina de fosforilación, o genes que confieren resistencia a, por ejemplo, bleomicina, estreptomicina, tetraciclina, cloranfenicol , ampicilina, gentamicina, geneticina (G418), espectinomicina o blasticidina) , a herbicidas (por ejemplo, bar que provee resistencia a BASTA®; AroA o gox que dan resistencia contra glifosato, o los genes que confieren resistencia a, por ejemplo, imidazolina, fosfinotricina o sulfonilurea) , o genes que proveen una característica metabólica (tal como manA que permite que las plantas usen mañosa como una sola fuente de carbono o isomerasa de xilosa para el uso de xilosa, o marcadores antinutritivos tales como la resistencia a 2-desoxiglucosa) . La expresión de genes marcadores visuales da como resultado la formación de color (por ejemplo ß-glucuronidasa, GUS o ß-galactosidasa con sus sustratos coloreados, por ejemplo X-Gal) , luminiscencia (tal como el sistema luciferina/luciferasa) o fluorescencia (Green Fluorescent Protein, GFP, y derivados del mismo) . Esta lista representa únicamente un pequeño número de marcadores posibles. El trabajador experto es familiar con dichos marcadores Se prefieren diferentes marcadores, dependiendo del organismo y el método de selección. Se conoce que por la integración estable o temporal de ácidos nucleicos en células de plantas, únicamente una minoría de las células toma el ADN extraño y, si se desea, lo integra en su genoma, dependiendo del vector de expresión usado y la técnica de transfección usada. Para identificar y seleccionar estoas integrantes, un gen que codifica un marcador seleccionable (tal como los descritos antes) usualmente se introduce en las células huésped junto con el gen de interés. Estos marcadores por ejemplo, se pueden usar en mutantes en las cuales estos genes no son funcionales, por ejemplo, por la supresión por métodos convencionales. Además, las moléculas de ácidos nucleicos que codifican un marcador seleccionable pueden introducirse en una célula huésped en el mismo vector que comprende la secuencia que codifica los polipéptidos de la invención o usarse en los métodos de la invención, o cualquiera en un vector separado. La células que se han transfectado establemente con el ácido nucleico introducido pueden identificarse por ejemplo por la selección (por ejemplo, las células que tienen integrado el marcador seleccionable sobreviven mientras que mueren las otras células) . Dado que los genes marcadores, los genes particulares para la resistencia a antibióticos y herbicidas, ya no se requieren o no se desean en la célula huésped transgénica una vez que los ácidos nucleicos se han introducido exitosamente, el proceso de acuerdo con la invención para introducir los ácidos nucleicos emplean ventajosamente técnicas que permiten la remoción o escisión de estos genes marcadores. Uno de dicho método es lo que se conoce como co-transformación . El método de co-transformación emplea dos vectores simultáneamente para la transformación, un vector que contiene el ácido nucleico de acuerdo con la invención y uno segundo que contiene los genes marcadores. Una gran proporción de transformantes recibe, o en el caso de plantas, comprende (hasta 40% o más de los transformantes) , ambos vectores. En el caso de transformación con Agrobacteria, los transformantes usualmente reciben solo una parte del vector, es decir, la secuencia flanqueada por el ADN-T, que usualmente representa el cásete de expresión. Los genes marcadores pueden removerse subsiguientemente de la planta transformada realizando cruzas. En otro método, los genes marcadores integrados en un transposón se usan para la transformación junto con el ácido nucleico deseado (conocido como la tecnología de Ac/Ds) . Los transformantes pueden cruzarse con una fuente de transposasa o los transformantes se transformaron con una construcción de ácidos nucleicos que confieren la expresión de una transposasa, temporalmente o estable. En algunos casos (aproximadamente 10%), el transposón salta fuera del genoma de la célula huésped una vez que ha tomado lugar la transformación exitosamente y se pierde. En un número adicional de casos, el transposón salta a una ubicación diferente. En estos casos el gen marcador deberá eliminarse realizando cruzas. En microbiología, las técnicas se desarrollan lo cual hace posible o facilita la detección de dichos eventos. Un método ventajoso adicional se basa en lo que se conoce como sistemas de recombinación; cuya ventaja es que la eliminación mediante cruzas puede dispensarse. El sistema más conocido de este tipo es lo que se conoce como el sistema Cre/Iox. Creí es una recombinasa que remueve las secuencias localizadas entre las secuencias IoxP. Si el gen marcador se integra entre las secuencias IoxP, se remueve una vez que la transformación ha tomado lugar exitosamente, por la expresión de la recombinasa. Los sistemas de recombinación adicional son sistemas de HIN/HIX, FLP/FRT y REP/STB (Tribble y otros, J. Bio. Chem. , 275, 2000: 22255-22267; Velmurugan y oros, J. Cell Biol., 149, 2000; 553-566) . Una integración específica para el sitio en el genoma de plantas de las secuencias de ácidos nucleicos de acuerdo con la invención es posible. Naturalmente, estos métodos pueden aplicarse también a microorganismos tal como la levadura, hongos o bacterias.
Transgénico/Transgene/Recombinante Para los fines de la invención, "transgénico", "transgene", o " recombinate" significa, con respecto a, por ejemplo, una secuencia de ácidos nucleicos, un cásete de expresión, construcción de enes o un vector que comprende la secuencia de ácidos nucleicos o un organismo transformado con las secuencias de ácidos nucleicos, casetes de expresión o vectores de acuerdo con la invención, las construcciones alrededor de los métodos recombinantes en las cuales cualquiera de (a) las secuencias de ácidos nucleicos que codifican proteínas útiles en los métodos de la invención, o (b) secuencias de control genéticas que se ligan operablemente con la secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo con la invención, por ejemplo, un promotor o (c) a) y b) no se localizan en su ambiente genético natural o se han modificado por métodos recombinantes, siendo posible la modificación para tomar forma, de, por ejemplo, una sustitución, adición, supresión, inversión o inserción de uno o más residuos de nucleótidos. El ambiente genético natural se entiende que significa el sitio genómico o cromosomal en la planta original o la presencia en un banco genómico. En el caos de un banco genómico, el ambiente genético natural de la secuencia de ácidos nucleicos preferiblemente se retiene, por lo menos en parte. El ambiente flanquea la secuencia de ácidos nucleidos por lo menos en un lado y tiene una longitud de secuencia de por lo menos 50 pb, preferiblemente por lo menos 500 pb, especialmente de preferencia por lo menos 1000 pb, más preferiblemente por o menos 500 pb. Un cásete de expresión presente en la naturaleza, por ejemplo, la combinación presente en la naturaleza del promotor natural de las secuencias de ácidos nucleicos con la secuencia de ácidos nucleicos correspondientes que codifican un polipéptido útil en los métodos de la presente invención, como se definió antes, se convierte en un cásete de expresión transgénica cundo este cásete de expresión se modifica por métodos sintéticos ("artificiales") no naturales, tales como, por ejemplo, tratamiento mutagénico. Los métodos adecuados se describen por ejemplo, en US 5,565,350 o WO 00/15815. Una planta transgénica para los fines de la invención por lo tanto se entiende que significa, como antes, que los ácidos nucleicos usados en el método de la invención no están en su sitio natural en el genoma de dicha planta, siendo posible que los ácidos nucleicos se expresan homologa o heterólogamente . Sin embargo, como se menciona, transgénico también significa que, mientras que los ácidos nucleicos de acuerdo con la invención o usados en el método de la invención están en su posición natural en el genoma de una planta, la secuencia se ha modificado con respecto a la secuencia natural, y/o que las secuencias reguladoras de las secuencia naturales se han modificado. Transgénico preferiblemente es entiende significando la expresión de los ácidos nucleicos de acuerdo con la invención en un sitio no natural en el genoma, es decir, homólogo o, preferiblemente, toma lugar la expresión heteróloga de los ácidos nucleicos. Las plantas transgénicas preferidas se mencionan en la presente .
Transformación El término "introducción" o "transformación" denominado en la presente por abarcar la transferencia de un polinucleótido exógeno en una célula huésped con respecto al método usado para la transferencia. El tejido de plantas capaz de propagación clonal subsiguiente, ya sea por organogénesis o embriogénesis, puede transformarse con una construcción genética de la presente invención y la planta completa regenerada del mismo. El tejido particular elegido variará dependiendo de los sistemas de propagación clónales disponibles para, y mejor adecuadas para, las especies particulares que son transformadas. Los blancos de tejidos ilustrativos incluyen discos de hojas, polen, embriones, cotiledóneas, hipocotiledóneas, mega-gametofitos , tejido calloso, tejido meristemático existente (v.gr., meristemo apical, brotes axilares, y meristemos de raíces), y tejido meristemático inducido (v.gr., meristemo de cotiledones y meristemo de hipocotilos) . El polinucleótido puede ser introducido temporal o establemente en una célula huésped y puede mantenerse no integrado, 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 las personas expertas en la materia. La transferencia de genes extraños en el genoma de una planta se llama transformación. La transformación de especies de plantas ahora es una técnica casi de rutina. Ventajosamente, cualquiera de varios métodos de transformación puede usarse para introducir el gen de interés en una célula ancestral adecuada. Los métodos descritos para la transformación y regeneración de plantas de tejidos de plantas o células de plantas pueden usarse para transformación temporal o estable. Los métodos de transformación incluyen el uso de liposomas, electroporación, químicos que incrementan la absorción de ADN libre, inyección del ADN directamente en la planta, bombardeo de pistolas de partículas, transformación usando virus o polen y microproyección . Los métodos pueden seleccionarse del método de calcio/polietilenglicol para protoplastos (Krens, F.A. y otros, (1982) Nature 296, 72-74; Negrutiu I y otros (1987) Plant Mol Biol 8: 363-373); electroporación de protoplastos (Shillito R.D. y otros (1985) Bio/Technol 3, 1099-1102); microinyección en material de plantas (Crossway A y otros, (1986) Mol. Gen Genet 202: 179-185); infección de bombardeo de partículas revestido con ADN o ARN (Klein TM y otros (1987) Nature 327: 70) con virus (no integrales) y similares. Las plantas transgénicas , incluyendo plantas de cultivo transgénicas son producidas preferiblemente vía transformación mediada por agrobacterium. Un método de transformación ventajoso es la transformación en plantas. Con este fin, es posible, por ejemplo, permitir que la agrobacteria actúe sobre semillas de plantas o inocule el meristemo de plantas con agrobacterias . Se ha probado particularmente de acuerdo con la invención permitir una suspensión de agrobacterias transformadas actúen en la planta intacta o por lo menos en la primordia de la flor. La planta se desarrolla subsiguientemente hasta que se obtienen las semillas de las plantas tratadas (Clough y Bent, Plant J. (1998) 16, 735-743). Los métodos para la transformación mediada por Agrobacterium de arroz incluyen métodos bien conocidos para la transformación de arroz, tales como los descritos en cualquiera de los siguientes: solicitud de patentes europeas EP 1198985 Al, Aldemita y Hodges (Planta 199: 612-617, 1996); Chan y otros, (Plant Mol Biol 22 (3): 491-506, 1993), Hiei y otros(Plant J 6 (2): 271-282, 1994), cuyas descripciones se incorporan por referencia en la presente como se exhibe completamente. En el caos de transformación de maiz, el método preferido es como se describió en 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 exhibe completamente. Dichos métodos además se describen a manera de ejemplo en B. Jenes y otros, Techniques for Gene Transfer, en: Transgenic Plantas. Vol., 1, Engineering and Utilization, eds . S.D. Kung and R. Wu, Academia Press (1993) 128-143 y en Potrykus Annu . Rev. Plant Physiol. Plant Molec. Biol. 42 (1991) 205-225). Los ácidos nucleicos o la construcción que será expresada se clona preferiblemente en un vector, que es adecuado para transformar Agrobacterium tumefaciens, por ejemplo pBinl9 (Bevan y otros, Nucí, Acids Res. 12 (1984) 8711). Las agrobacterias transformadas por dicho vector pueden usarse en forma conocida para la transformación de plantas tales como plantas usadas como un modelo, como Arabidopsis (Arabidopsis thaliana dentro del alcance de la presente invención no considerado cono una planta de cultivo) , o plantas de cultivo tales como, a manera de ejemplo, plantas de tabaco, por ejemplo, sumergiendo hojas lastimadas u hojas cortadas en una solución de agrobacterias y luego cultivándolas en medio adecuado. La transformación de plantas por medio de Agrobacterium tumefaciens se describe, por ejemplo, por Hófgen y Willnitzer en Nucle. Acid Res. (1988) 16, 9877 o se conoce entre otros de F.F. White, Vectores for Gene Transfer in Higher Plants; in Transgenic Plants, Vol. 1, Engineering and Utilization, eds . S.D. Kung and R. Wu, Academia Press, 1993, págs. 15-38. Además de la transformación de células somáticas que tiene que regenerarse en plantas intactas, también es posible transformar las células de meristemos de plantas y en particular las células que se desarrollan en gametos. En este caso, los gametos transformados siguen el desarrollo de las plantas naturales, originándose a plantas transgénicas . Por lo tanto, por ejemplo, las semillas de Arabidopsis se tratan con agrobacterias y semillas se obtienen de las plantas en desarrollo de las cuales una proporción se transforman y por lo tanto son transgénicas [Feldmann, KA y Marks D (1987). Mol Gen Genet 208:274-289; Feldmann K (1992). En: C Koncz, N-H Chua y J Shell, eds., Methods in Arabidopsis Research. Word Scientific, Singapore, págs. 274-289] . Los métodos alternativos se basan en la remoción repetida de las inflorescencias de incubación del sitio de escisión en el centro de la roseta con agrobacterias transformadas, por lo que las semillas transformadas pueden obtenerse asi mismo en el último punto en tiempo (Chang (1994) . Plant J. 5: 551-558; Katavic (1994). Mol Gen Genet, 245: 363-370). Sin embargo, un método especialmente efectivo es el método de infiltración de vacio con sus modificaciones tales como el método de "profundidad floral". En el caso de infiltración de vacio de Arabidopsis, las plantas intactas bajo presión reducida se tratan con una suspensión de agrobacterias [Bechthold, N (1993). C R Acad Sci París Life Sci, 316: 1194-1199], mientras que es el caso del método "profundo floral" el tejido floral de desarrollo se incuba brevemente con una suspensión agrobacteriana tratada con agente tensioactivo [Clough, SJ y Bent AF (1998) The Plant J. 16, 735-743]. Cierta proporción de semillas transgénicas se cultivan en ambos casos, y estas semillas pueden distinguirse de semillas no transgénicas desarrollándose bajo las condiciones selectivas descritas antes. Además de la transformación estable de plásticos es ventajoso debido a que los plástidos son heredados de la madre en la mayoría de los cultivos se reduce o elimina el riesgo del flujo de transgenes a través del polen. La transformación del genoma de cloroplastos generalmente se logra por un proceso que se ha exhibido esquemáticamente en Klaus y otros, 2004 [Nature Biotechnology 22 (2) 225-229]. En resumen, las secuencias que serán transformadas se clonan juntas con un gen marcador seleccionable entre las secuencias de flanqueo homologas al genoma de cloroplastos. Estas secuencias de blanqueamiento homólogo dirigen la integración específica para sitios en el plastota. La transformación plastidal se ha describo para muchas especies de plantas diferentes y se da una revisión general en Bock (2001) Transgenic plastids in Basic research and plant abiotecnology . J. Mol Biol. 2001 Sep 21; 312 (3):425-38 o Maliga, P (2003) Progress towards comercialization of plastid transíormation technology. Trenes Biotechnol. 21, 20-28. Además el progreso biotecnológico recientemente se ha reportado en forma de transformantes de plásticos libres de marcador, que pueden producirse por un gen marcador co- . integrado temporal (Klaus y otros, 2004, Nature Biotechnology 22(2), 225-229).
Etiqueta de activación de ADN-T La etiqueta de activación de ADN-T (Hayashi y otros Science (1992) 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 en dirección 3' y 5' de la región de codificación de un gen enana configuración de manera que el promotor dirige la expresión del gen al que dirige. Típicamente, la regulación de expresión del gen al que se dirige por su promotor natural se altera y el gen está bajo el control del promotor recién 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 infección de Agrobacterium y conduce a la expresión modificada de genes cerca del ADN-T insertado. Las plantas transgénicas resultantes muestran fenotipos dominantes debido a la expresión codificada de genes cera del promotor introducido .
TILLING El término "TILLING" es una abreviatura de "Lesiones Locales Inducidas Dirigidas al Sitio en Genomas" (TILLING, por sus siglas en inglés) y se refiere a una tecnología de mutagénesis útil para generar y/o identificar ácidos nucleicos que codifican proteínas con expresión y/o actividad codificada. TILLING también permite la selección de plantas que portan dichas variantes de mutantes. Estas variantes de mutantes pueden exhibir expresión modificada, ya sea en resistencia o en la ubicación o en el control de tiempo (si las mutaciones afectan por ejemplo, al promotor) . Estas variantes de mutantes pueden exhibir actividad superior a 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, es. Singapores, World Scientific Publishing Co, págs. 16-82; Feldmann y otros (1994) En eyerowitz E , Somerville CR, eds. Arabidopsis. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, págs. 137-172; Lightner J and Caspar T (1998) en J Martinez-Zapater, J Salinas, eds . Methods on Molecular Biology, Vol. 82. Humana Press, Totowa, NJ, págs. 91-104); (b) preparación de ADN y combinación de individuos; (c) amplificación de RCP de una región de interés; (d) desnaturalización y recocido para permitir formación de heteroduplos; (e) DHPLC, en donde la presencia de un heteroduplo en una combinación se detecta como un pico extra en el cromatograma; (f) identificación del individuo mutante; y (g) secuenciación del producto de RCP mutante. Los métodos para TILLING son bien conocidos en la técnica (McCallum y otros, (200) Nat Biotechnol 18: 455-457; revisado por Stemple (2004) Nat Rev Genet 5(2): 145-50).
Recombinación homologa La recombinación homologa permite la introducción en un genoma de un ácido nucleico seleccionado en una posición seleccionada definida. La recombinación homologa es una tecnología normal usada rutinariamente en ciencias biológicas para organismos inferiores tales como levadura o el musgo Physcomitrella . Los métodos para llevar a cabo la recombinación homologa en plantas se han descrito no solamente para plantas de modelos (Offringa y otros (1990) EMBO J 9(10): 3077-84) pero también para plantas de cultivo, por ejemplo, arroz (Terada y otros (2002) Nat Biotech 20(10): 1030-4 Iida y Terada 82004) Curr Opon Biotech 15(2): 132-8).
Rendimiento El término "rendimiento" en general significa un producto mensurable de valor económico, normalmente relacionado con un cultivo especificado, a un área, y durante un tiempo. Las partes individuales de las plantas contribuyen directamente a la producción con base en su número, tamaño y/o peso, o el rendimiento actual es el rendimiento por acre para un cultivo y año, que se determina dividiendo la producción total (incluye la producción cosechada y evaluada) por acres planadas. El término "rendimiento" de una planta puede relacionarse a biomasa vegetativa (biomasa de raices y/o brotes) , a órganos reproductivos, y/o propágulos (tales como semillas) de una planta.
Vigor Temprano "Vigor Temprano" se refiere al crecimiento bien balanceado saludable, activo, especialmente durante las etapas tempranas de crecimiento de plantas, y puede resultar del acondicionamiento incrementado de plantas, debido a, por ejemplo, las plantas que se adaptan mejor a su ambiente (es decir, optimizan el uso de recursos de energía y lo dividen entre brotes y raíces) . Las plantas que tienen vigor temprano también muestran supervivencia de almácigo incrementado y un mejor establecimiento del cultivo, que con frecuencia da como resultado campos altamente uniformes (con el cultivo desarrollándose de forma uniforme, es decir, con la mayoría de las plantas que alcanzan varias etapas de desarrollo sustancialmente al mismo tiempo), y con frecuencia con mejor y superior rendimiento. Por lo tanto, el vigor temprano puede determinarse midiendo varios factores tales como peso de mil semillas, porcentaje de germinación, porcentaje de emergencia, crecimiento de almácigos, altura de almácigos, longitud de raíces, biomasa de raíces y brotes y muchos más.
Incremento/Mej ora/Aumento Los términos "incremento", "mejora" o "aumento" son intercambiables y deberán significar en el sentido de la aplicación, 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 crecimiento en comparación de las plantas de control como se definió en la presente .
Rendimiento de Semillas El rendimiento de semillas incrementado puede manifestarse como uno o más de los siguientes: a) un incremento en la biomasa de semillas (peso de semillas total) que puede ser sobre una base de semillas individual y/o por planta y/o por hectárea o acre; b) número incrementado en flores por planta; c) número incrementado de semillas (rellenas); d) régimen de relleno de semillas incrementado (que se expresa como la relación entre el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas) ; e) índice de cosecha incrementado, que se expresa como una relación del rendimiento de partes cosechables, tal como semillas, dividido por la biomasa total; y f) peso de mil semillas incrementado (TK , por sus siglas en inglés), que se extrapola del número de semillas rellenas contadas y su peso total. Un TKW incrementado puede resultar de un tamaño de semillas incrementado y/o peso de semillas, y también puede resultar de un incremento en embriones y/o tamaño del endoesperma . Un incremento en el rendimiento de semillas también se puede manifestar como un incremento en el tamaño de semillas y/o volumen de semillas. Además, un incremento en el rendimiento de semillas también se puede manifestar así mismo como un incremento en el área de semillas y/o longitud de semillas y/o anchura de semillas y/o perímetro de semillas. El rendimiento incrementado también puede dar como resultado la arquitectura modificada, o puede ocurrir debido a la arquitectura modificada. índice de Color Verde El "índice de olor verde" como se usa en la presente se calcula de las imágenes digitales de plantas. Para cada píxel que pertenece al objeto de plantas en la imagen, se calcula la relación del valor verde contra el valor rojo (en el modelo de RGB para codificar el color) . El índice de color verde se expresa como el porcentaje de píxeles para los cuales la relación de verde a rojo excede un umbral dado. Bajo condiciones de crecimiento normal, bajo las condiciones de crecimiento de tensión de sales, y bajo condiciones de crecimiento de disponibilidad de nutrientes reducida, el índice de color verde de plantas se midió en la última formación de imágenes antes del florecimiento. En contraste, bajo las condiciones de crecimiento de tensión de sequedad, el índice de color verde de las plantas se mide en la primera imagen después de la sequía.
Planta 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, raíces Incluyendo tuberas), flores, y tejidos y órganos, en donde cada uno de los mencionados antes comprenden el gen/ácido nucleico de interés. El término "planta" también abarca células de plantas, cultivos de suspensión, tejillo 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 plantas que pertenecen a la superfamilia de Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo forraje o leguminosas de forrajes, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos seleccionados de la lista que comprende Acer spp., Actinidia spp., Abelmoschus spp., Agave sisalana, Agropyron spp., Agrostis stolonifera, Allium spp., Amaranthus spp., Ammophila arenaria, 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, Bambusa sp. , Benincasa hispida, Bertholletia excelsea, Beta vulgaris, Brassica spp. (v.gr., Brassica napus, Brassica rapa spp. [cañóla, colza, nabo]), Cadaba farinosa , Camellia sinensis , Canna indica, Cannabis sativa, Capsicum spp., Carex elata, Carica papaya, Carissa macrocarpa , Carya spp., Carthamus tinctorius, Castanea spp., Ceiba pentandra, Cichorium endivia, Cinnamomum spp., Citrullus lanatus, Citrus spp., Cocos spp., Coffea spp., Colocasia esculenta, Cola spp., Corchorus sp. , Coriandrum sativum, Corylus spp., Crataegus spp., Crocus sativus, Cucúrbita spp., Cucumis spp., Cynara spp., Daucus carota, Desmodium spp., Dimocarpus longan , Dioscorea spp., Diospyros spp., Echinochloa spp., Elaeis (v.gr., Elaeis guineensis, Elaeis leifera) , Eleusine coracana , Erianthus sp. , Eriobotrya japónica, Eucalyptus sp. , Eugenia uniflora, Fagopyrum spp., Fagus spp., Festuca arundinacea, Ficus carica, Fortunella spp., Fragaria spp., Ginkgo biloba, Glycine spp. (v.gr., Glycine max, Soja hispida o Soja max) , Gossypium hirsutum, Helianthus spp. (v.gr., Helianthus 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 Iycopersicum , Lycopersicon pyriforme) , Macrotyloma spp., Malus spp., Malpighia emarginata, Mammea americana, Mangifera indica, Manihot spp., Manilkara zapota, Medicago sativa, Melilotus spp., Mentha spp., Miscanthus sinensis, Momordica spp., Morus nigra, Musa spp., Nicotiana spp., Olea spp., Opuntia spp., Ornithopus spp., Oryza spp. (v.gr., Oryza sativa, Oryza latifolia) , Panicum miliaceum, Panicum virga tum, Passiflora edulis, Pastinaca sativa, Pennisetum sp., Persea spp., Petroselinum crispum, Phalaris arundinacea, Phaseolus spp., Phleum pratense, Phoenix spp., Phragmites australis, Physalis 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., Rícinus communis, Rubus spp., Saccharum spp., Salix sp., Sambucus spp., Sécale cereale, Sesamum spp., Sinapis sp. , Solanum spp. fv.gr., Solanum tuberosum, Solanum integrifolium o Solanum Iycopersicum) , Sorghum bicolor, Spinacia spp., Syzygium spp., Tagetes spp., Tamarindus indica, Theobroma cacao, Trífolium spp., Triticosecale rimpaui, Triticum spp. (v.gr., Triticum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum hybernum, Triticum macha, Triticum sativum or Triticum vulgare) , Tropaeolum minus, Tropaeolum majus, Vaccinium spp., Vicia spp., Vigna spp., Viola odorata , Vitis spp., Zea mays, Zizania palustris, Ziziphus spp., entre otros.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN ERLK Ahora se ha encontrado que la expresión de modulación en una planta de un ácido nucleico que codifica una cinasa similar al receptor de extensina (ERLK) o una parte del mismo que comprende por lo menos el dominio de cinasa y el dominio de transmembrana, da plantas que tienen características relacionadas de rendimiento mejorado en relación con las plantas de control. Por lo tanto, de acuerdo con una primera modalidad, la invención provee un método para incrementar características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo la expresión de modulación en una planta de un ácido nucleico codificando una proteína de ERLK, o una parte del mismo. Un método preferido para modular (preferiblemente, incrementando) la expresión de un ácido nucleico que codifica una cinasa similar a receptor de extensina (ERLK, por sus siglas en inglés) o una parte del mismo que comprende por lo menos el dominio de cinasa y el dominio de transmembrana, introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica una proteína de ARLK. Cualquier referencia más adelante a "una proteína útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar un polipéptido de ERLK. El ácido nucleico que será introducido en una planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que ahora será descrito, nombrado más adelante "ácido nucleico de ERLK" o "gen de ERLK" . La proteina útil de ERLK útil en los métodos de la presente invención es una proteina de ERLK como se definió por Shiu y Bleeker (2001) . El término "proteina de ERLK" o "cinasa similar a receptor de extensina" se refiere a una proteina que comprende un dominio de cinasa y terminal N del mismo un dominio de transmembrana (véase la Figura 1 y Figura 2 para una revisión general esquemática) . Las proteínas de ERLK preferiblemente también comprenden una secuencia de señal de secreción N-terminal y opcionalmente un dominio extracelular . Preferiblemente el domino de cinasa (y/u otros dominios) de la proteína de ERLK útil en la presente invención se clasifica como una cinasa similar a receptores de extensina como se definió por Shiu y Bleeker (2001) . El término "dominio" y "motivo" como se definió en la sección de "definiciones" presente. Las bases de datos de los especialistas existen para la identificación de dominios, por ejemplo, SMART (Schultz y otros (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244, InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucle. Acids. Res. 31, 315-318, Prosite (Bucher y Bairoch (1994), A generalized profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function in automatic sequence interpretation . (In) ISMB-94; Proceedings 2nd Internacional Conference on Intelligent Systems for Molecular Biiology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D. , Eds . , pp53-61, AAAI Press, 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). Un grupo de herramientas para análisis in silico de secuencias de proteínas esta disponible en el servidor proteómico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger y otros, ExPASy: the proteomics Server for in-depth protein knowledge and analyis, Nucleic Acids Res. 31:3784-3788 (2003)). Los dominios también pueden identificarse usando técnicas de rutina tales 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 TFASTA . GAP usa el algoritmo de Needlemen y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación global (es decir, extensión de las secuencias completas) de dos secuencia que aumenta el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y lleva a cabo un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo los análisis de BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information (NCBI). Los homólogos se pueden identificar fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencias múltiples Clustal (versión 1.83), con los parámetros de alineación dan pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. Los porcentajes globales de similitud e identidad pueden determinarse también usando uno de los métodos disponibles en el paquete de software MatGAT (Campanella y otros, BMC Bioinformatics . 2003 Jul 10; 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando secuencias de proteina o ADN) . La edición menor del manual puede llevarse a cabo para optimizar la alineación entre motivos conservados, como puede ser evidente para alguien experto en la materia. Además, en lugar de usar secuencias de longitud completa para la identificación de homólogos, los dominios específicos (tales como el dominio de cinasa) también se pueden usar. Los valores de identidad de secuencia se pueden determinar sobre todo el ácido nucleico o secuencia de aminoácidos o sobre los dominios seleccionados o motivos conservados, usando los programas mencionados antes usando los parámetros por omisión. El dominio de cinasa en proteínas de ERLK útiles en los métodos de la presente invención es un domino de tipo de cinasa de proteína Tyr (entrada Pfam PF07714, entrada InterPro IPR001245) . El sitio activo corresponde a la firma PROSITE PS00109, con el siguiente patrón consensual: [LIVMFYC] - {A} - [HY] -x-D- [LIVMFY] - [ RSTAC ] - { D } - { PF } -N-[LIVMFYC] (3) , en donde D es parte del sitio activo. La sintaxis de este patrón es de acuerdo con las convenciones usadas en la base de datos Prosite y se explica en el manual PROSITE. Preferiblemente, el dominio de cinasa se caracteriza además por la presencia del motivo de secuencias (SEC ID NO: 6): (M/L) L (S/G/R) R (L/M) (H/R/Q) (H/S/C) (R/P) (N/Y)L(L/V) XL(I/L/V)G en donde X puede ser cualquier aminoácido, preferiblemente uno de K, N, A, S, G, E. Preferiblemente, el motivo 1 tiene la secuencia LLSR (L/M) (H/R/Q) (C/S) PYL/L/V) (E/G/A) L (L/I ) ; más preferiblemente el motivo 1 tiene la secuencia LLSRLQCPYLVELLG . Preferiblemente, el dominio de cinasa también comprende uno o más del motivo de secuencia 2 (SEC ID NO: 7): L/Y/D/N) /W/F)X(A/V/T)R(L/M) (L/R/G) IA/L/V) En donde X puede ser cualquier aminoácido, preferiblemente uno de D, N, E, K, P, Q, o G, motivo de secuencia 3 (SEC ID NO: 8): A ( R/K) (A/G) L (A/E) (Y/F) LHE, Motivo de secuencia 4 (SEC ID NO: 9) : (V/I) IHR (D/N) (F/L) K(S/A/G/C) ( S/T) ( I/V) LL (E/D) en donde el aminoácido en la posición 6 preferiblemente no es I, , o M, motivo de secuencia 5 (SEC ID NO: 10) : (K/R) V (S/A/T) DFG/L/M/S) Preferiblemente, el motivo de secuencia 2 tiene la secuencia LDW (G/Q/P/E) /Q/T) R (L/M) (R/G) IA (L/V) , más preferiblemente, el motivo de secuencia 2 tiene la secuencia LDW (G/Q) (T/A) RL (R/G) IAL, más preferiblemente, el motivo de secuencia 2 tiene la secuencia LDWGARLRIAL. El motivo de secuencia 3 preferiblemente tiene la secuencia ARALEFLHE. El motivo de secuencia 4 preferiblemente tiene la secuencia VIHR(D/N) (F/L)K(S/C) ( S/ ) NILLD, más preferiblemente, la secuencia es VIHRNFKCTNILLD. El motivo de secuencia 5 preferiblemente tiene la secuencia (K/R) VSDFG (L/M) , más preferiblemente la secuencia es KVSDFGL. Preferiblemente, el dominio de cinasa de proteínas de ERLK útiles en los métodos de la presente invención tienen, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 39%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, o 99% con el dominio de cinasa de SEC ID NO: 2 (como se da en SEC ID NO: 57) . Un dominio de cinasa puede identificarse usando las bases de datos y herramientas para la identificación de proteínas listada antes y/o métodos para la alineación de secuencias para comparación. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadística (llamado valor "esperado") para reportar igualaciones contra las secuencias de bases de datos pueden incrementarse para mostrar igualaciones menos rigurosas. En esta forma, se pueden identificar igualaciones casi exactas. Los dominios de transmembrana son de aproximadamente 15 a 30 aminoácidos de largo y usualmente es componente 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 Glasgow, T. Littlejohn, F. Mayor, R. Lathrop, D. Sankoff, y C. Sensen, editores, Proceedings of the Sixth internacional conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, páginas 175-182, Menlo Park, CA, 1998, AAAI Press) . El dominio extracelular de una proteína de RLK, si está presente, puede (ero no necesariamente requiere) tener uno o más motivos de SPX. La estructura de secuencias de señal de secreción y la predicción de sus sitios de separación son bien conocidos en la materia. Además, las proteínas de ERLK útiles en los métodos de la presente invención (por lo menos en su forma nativa) normalmente, pero no necesariamente, tienen actividad de cinasa. Por lo tanto, las proteínas de ERLK con actividad de cinasa reducida o sin actividad de cinasa igualmente pueden ser útiles en los métodos de la presente invención. Alguien experto en la materia puede determinar fácilmente la presencia de actividad de cinasa usando herramientas y técnicas de rutina. Para determinar la actividad de cinasa de cinasas similares a receptores, están disponibles varios análisis (por ejemplo Current Protocols in Molecular Biology, Volúmenes 1 y 2, Ausubel y otros (1994), Current Protocols). En resumen, un análisis de cinasa generalmente implica (1) poner a la proteina de cinasa en contacto con un polipéptido del sustrato conteniendo el sitio blanco que será fosforilado; (2) permitir la fosforilazión del sitio blanco en una solución reguladora de cinasa apropiada bajo condiciones apropiadas; (3) separar los producto fosforilados del sustrato no fosforilado después de un periodo de reacción adecuado. La presencia o ausencia de actividad de cinasa se determina por la presencia o ausencia de un blanco fosforilado. Además, se pueden realizar mediciones cuantitativas. El receptor purificado similar a cinasa, o extractos celulares que contienen o que están enriquecidos en el receptor similar a cinasa puede usarse como fuente para la proteina de cinasa. Alternativamente, el enfoque de Zhao y otros (Plant Mol. Biol . 26, 791-803, 1994) se puede usar, en donde el dominio citoplásmico de un receptor de arroz similar a cinasa se expresó en Escherichia coli y se analizó para la actividad de cinasa. Como un sustrato, los péptido pequeños son particularmente bien adecuados. El péptido debe comprender uno o más de residuos de serina, treonina, o tirosina, en un motivo del sitio de fosforilación. Una compilación de sitios de fosforilación pueden encontrarse en Biochimica et Biophysica Acta 1314, 191-225, (1996). Además, los sustitos de péptidos pueden tener ventajosamente una carga positiva neta para facilitar la unión a filtros de fosfocelulosa, (permitiendo separar los péptidos fosforilados de los no fosforilados y detecta los péptidos fosforilados) . Si se conoce un motivo del sitio de fosforilación, se puede usar un sustrato de tirosina cinasa general. Por ejemplo, el "péptido relacionado con Src" (RRLIEDAEYAARG) es un sustrato para muchas tirosina cinasas receptoras y no receptores) . Para determinar los parámetros cinéticos para la fosforilación del péptido sintético, se requiere un rango de concentraciones de péptidos. Para reacciones iniciales, se puede usar una concentración de péptidos de 0.7-1.5 mM. Para cada enzima de cinasa, es importante determinar la solución reguladora óptima, resistencia iónica, y pH para actividad. Una solución reguladora de cinasa 5x normal contiene generalmente 5 mg/ml BSA (Albúmina de Ester de Bovinos que evita la adsorción de cinasa al tubo de análisis) , 150 mM Tris-Cl (pH 7.5), 100 mM MgCl2. Los catones divalentes se requieren para la mayor parte de tirosina cinasas, aunque algunas tirosina cinasas (por ejemplo, cinasas receptoras de insulina, IGF-1- y PDGF) requieren nCl2 en lugar de MgCl2 (o en adición a MgCl2) . Las concentraciones óptimas de cationes divalentes deberán determinarse empíricamente para cada cinasa de proteína. Un donador comúnmente usado para el grupo de fosforilo se radiomarca [gamma-32P] ATP (normalmente a una concentración final de 0.2 mM) . La cantidad de 32P incorporada en los péptidos puede determinarse midiendo actividad en las almohadillas secas de nitrocelulosa en un contador de centelleo . La presente invención se ilustra formando plantas con la secuencia de ácidos nucleicos representados por SEC ID NO: 1, codificar la secuencia de polipéptidos de SEC ID NO: 2. Sin embargo, el desempeño de la invención no se restringe a estas secuencias; los métodos de la invención se pueden llevar a cabo ventajosamente usando cualquier ácido nucleico de codificación de eRLK o polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Ejemplos de los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK se dan en la Tabla A del Ejemplo 1 de la presente. Dichos ácidos nucleicos son útiles para llevar a cabo los métodos de la invención. Las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1 son secuencias de ejemplos de ortólogos y paralogos del polipéptido de ERLK representado por SEC ID NO: 2, los términos "ortólogos" y "paralogos" siendo como se definió en la presente. Los ortólogos y parálogos adicionales pueden identificarse fácilmente llevando a cabo una investigación BLAST reciproca asi llamada. Normalmente, esto implica una primera BLAST que implica análisis de BLAST de una secuencia en cuestión (por ejemplo usando cualquier secuencia listada en la Tabla A del Ejemplo 1) contra cualquier base de datos de la secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible. BLASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) generalmente se usan cuando parten de una secuencia de nucleótidos, y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) cuando parten de una secuencia de proteínas. Los resultados de BLAST opcionalmente se pueden filtrar. Las secuencias de longitud completa de cualquier resultado filtrado o de resultados no filtrados luego se analizan por BLAST de nuevo (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 11, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 13 o SEC ID NO: 14, el segundo BLAST por lo tanto, puede ser contra secuencia de Arabidopsis) . Se comparan los resultados de los primero y segundo BLAST. Un parálogo se identifica si un golpe de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie que aquella de la cual se deriva la secuencia en cuestión y preferiblemente resulta de la parte posterior de BLAST en la secuencia en cuestión que está entre los golpes superiores.
Los golpes clasificados como altos son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más importante es la clasificación (o en otras palabras es inferior la oportunidad de encontrar por oportunidad el golpe) . El cálculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, las comparaciones también se clasifican por identidad de porcentaje. La identidad de porcentaje se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos ) comparadas sobre una longitud particular. En el caso de grandes familias, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión cercano, para ayudar a visualizar la formación de conjuntos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes incluyen ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del ejemplo 1, los términos "homólogo" y "derivado" siendo como se definió en la presente En los métodos de la invención también son útiles los ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de ortólogo o parálogos de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. Los homólgoos y derivados útiles en los métodos de la presente invención sustancialmente tienen la misma actividad biológica y funcional que la proteina no modificada de la cual se derivan. Las variantes de ácidos nucleicos útiles en la práctica de los métodos de la invención incluyen porciones de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK, ácidos nucleicos que se hibridizan a ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK, variantes de división de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK, variantes alélicas de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK y variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK obtenidos por combinación de genes. Los términos de secuencia de hibridación, variante de división, variante alélica y combinación de genes son como se describió en la presente. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK no necesitan ser ácidos nucleicos de longitud completa, dado que el desempeño de los métodos de la invención no se basan en el uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta una porción de cualquiera de las secuencias de ácidos núcleos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1, o una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo, u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos dada en la Tabla A del Ejemplo 1. Preferiblemente, la porción codifica un polipéptido que comprende por lo menos, de la terminación N a la terminación C, (i) un dominio de transmembrana y (ii) un domino de cinasa del tipo de cinasa sitial a receptor de extensina (tipo ERLK) . Una porción de ácidos nucleicos puede prepararse, por ejemplo, realizando una o más supresiones al ácido nucleico. 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 combina varias actividades. Cuando se fusiona a otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por la traslación puede ser mayor a la prevista por la porción de proteínas. Las porciones útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido de ERLK como se definió en la presente, que tienen un dominio cinasa (como se describió antes) y que tienen sustancialmente la misma actividad biológica como la proteína de ERLK representada por cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. Preferiblemente, la porción es una porción de cualquiera de los ácidos nucleicos dados en la Tabla A del Ejemplo 1, o es una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de una de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. Preferiblemente la porción por lo menos es de 800, 850, 900, 950, 1000, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300 nucleótidos consecutivos en longitud, los nucleótidos consecutivos siendo de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1, o de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del ejemplo 1. Más preferiblemente la porción es una porción del ácido nucleico de SEC ID NO: 1. Otra variante de ácidos nucleicos útiles en los métodos de la invención es un ácido nucleico capaz de hibridizarse, bajo condiciones de rigor reducidas, preferiblemente bajo condiciones de rigor, con un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió en la presente, o con una porción como se definió en la presente . De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con el rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a uno de los ácidos nucleicos dados en la Tabla A del ejemplo 1, o comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a un pacido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido de ERLK como se definió en la presente, teniendo un dominio de cinasa del tipo de ERLK y un dominio de transmembrana (como se describió antes) , y teniendo sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. La secuencia de hibridización normalmente es de por lo menos 800 nucleótidos de longitud, preferiblemente por lo menos 1000 nucleótidos de longitud, más preferiblemente por lo menos 1200 nucleótidos de longitud y más preferiblemente por lo menos 1300 nucleótidos de longitud. Preferiblemente, la secuencia de hibridización puede hibridizarse a cualquiera de uno de los ácidos nucleicos dados en la Tabla A del ejemplo 1, o a una porción de cualquiera de estas secuencias una poción siendo como se definió antes o la secuencia de hibridización puede hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1, o a las sondas, o sondas derivadas de las mismas. Más preferiblemente, la secuencia de hibridización puede hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: l o a una porción o sonda del mismo .
Los métodos para diseñar sondas son bien conocidos en la materia. Las sondas generalmente son menores a 1000 pb de longitud, preferiblemente menores a 500 pb de longitud. Comúnmente, las longitudes de sondas para hibridizaciones de ADN-ADN tal como análisis Southern, varia entre 100 y 500 pb, mientras que la región de hibridización en las sondas para las hibridizaciones de ADN-ADN tales como en amplificación de RCP generalmente son más cortas que 50 pero más largas que 10 nucleótidos . Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes, una variante de división siendo como se definió en la presente. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar características relacionada con rendimiento, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de división de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la tabla A del ejemplo 1, o una variante de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos dada en la Tabla A del Ejemplo 1. Las variantes de división preferidas son variantes de división de un ácido nucleico representado por la SEC ID NO: 1, o una variante de división de un ácido nucleico que codifica un ortólgo o parálogo de SEC ID NO: 2.
Otra variante de ácido nucleico útil para realizar los métodos de la invención es una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes, una variante alélica siendo como se definió en la presente. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresarse en una planta una variante alélica de cualquiera de uno de los ácidos nucleicos daos en la Tabla A del Ejemplo 1, o comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. Las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la actividad biológica como el polipéptido de ERLK de SEC ID NO: 2 y cualquiera de los aminoácidos descrita en la Tabla A del Ejemplo 1. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y abarcadas dentro de los métodos de la presente invención es el uso de los alelos naturales. Preferiblemente, la variante alélica es una variante alélica de la SEC ID NO: 1 o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de la SEC ID NO: 2.
Una variante de ácido nucleico adicional útil en los métodos de la invención es una variante de ácido nucleico obtenida por combinación de genes. La combinación de genes o evolución dirigida también se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK como se definió antes; el término "combinación de genes" como se definió en la presente. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1, o que comprende introducir y expresar en una planta una variante de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos en la Tabla A del Ejemplo 1, cuya variante de ácido nucleico se obvien por combinación de genes. Además, las variantes de ácidos nucleicos también se pueden obtener por mutagénesis dirigida al sitio. Varios métodos están disponibles para logara la mutagénesis dirigida al sitio, la más común siendo métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. iley Eds . ) . Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico puede modificarse de su forma nativa en la composición y/o ambiente genómico a través de la manipulación humana deliberada. Preferiblemente el ácido nucleico de codificación de polipéptido de ERLK es de una planta, preferiblemente además de una planta dicotiledónea, más preferiblemente de la familia Brassicaceae, aún más preferiblemente el ácido nucleico es de Arabidopsis Thaliana. El desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado. En particular, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento mejorado, especialmente rendimiento de semillas mejorado en relación con las plantas de control. Los términos "rendimiento" y "rendimiento de semillas" se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" en la presente. En la presente la referencia a características relacionadas con rendimiento mejorado significa un incremento en biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que pueden incluir las partes sobre la tierra (cosechables) y/o partes (cosechables) debajo de la tierra. En particular, las partes cosechables son semillas y biomasa de hojas, y el desempeño de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen biomasa de hojas incrementada y hendimiento de semillas incrementado, en relación con las plantas de control.
Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en rendimiento se puede manifestar como uno o más de los siguientes: incremento en el número de plantas establecidas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de hileras, número de semillas por hilera, peso de semillas, peso de mil semillas, longitud/diámetro de espigas, 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) entre otros, Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en rendimiento puede manifestarse como un incremento en uno o más de los siguiente: número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del número de semillas rellenas sobre el número de panículas primaria ), incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100), se incrementa en el peso de mil semillas, entre otros. La presente invención provee un método para incrementar el rendimiento, especialmente la biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas incrementado de plantas, en relación con las plantas de control, dicho método comprende modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Dado que las plantas transgénicas de acuerdo con la presente invención tienen rendimiento incrementado, probablemente estas plantas exhiben un régimen de crecimiento incrementado (durante por lo menos parte del ciclo de vida) , en relación con el régimen de crecimiento de las plantas de control en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser especifico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas) , o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que seria posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional) . Similarmente, si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maíz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raíz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T-Medio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros. De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada día a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía) , tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes , acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada. El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros. La presente invención abarca plantas o partes de las mismas (incluyendo semillas) que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. Las plantas o partes de las mismas comprenden un transgene de ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes . La invención también provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión en plantas de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK. Las construcciones de genes se pueden insertar en vectores que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. La invención también provee el uso de construcciones de genes como se definió en la presente en los métodos de la invención. Más específicamente, la presente invención provee una construcción que comprende: (a) un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes; (b) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (a) ; y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de transcripción. Preferiblemente, el ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK es como se definió antes. El término "secuencia de control" y "secuencia de terminación" son como se definió en la presente. Las plantas se transforman con un vector que comprende cualquiera de los ácidos nucleicos descritos antes. El experto está consciente de los elementos genéticos que deberán estar presentes en el vector con el fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contienen la secuencia de interés. La secuencia de interés se liga operablemente para una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Ventajosamente, cualquier tipo de promotor, mientras que es natural o sintético, se pueden usar para impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. Un promotor constitutivo es particularmente útil en los métodos. Véase la sección de "Definiciones" presente para las definiciones de varios tipos de promotor. Un promotor constitutivo preferido es un promotor constitutivo que también se expresa sustancialmente de manera ubicuita. Además preferiblemente el promotor se deriva de una planta, más preferiblemente una planta monocotiledónea . Más preferido es el uso de un promotor de G0S2, sustancialmente similar a o idéntico al promotor de G0S2 de arroz (SEC ID NO: 5 o SEC ID NO: 58) . Deberá estar claro que la aplicación de la presente invención no se restringe al ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK representado por SEC ID NO: 1, ni es la aplicación de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK cuando se impulsa por un promotor constitutivo. Véase Tabla 2a en la sección de "Definiciones" de la presente para ejemplos adicionales de promotores constitutivos. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador se pueden usar en la construcción introducida enana planta. Los elementos reguladores adicionales pueden incluir mejoradotes transcripcionales asi como translacionales . Los expertos en la materia estarán conscientes de las secuencias de terminador y mejorador que pueden ser adecuadas para usarse con el fin de llevar a cabo la invención. Una secuencia de intrones también se puede agregar a la región no trasladada 5' (UTR) o en la secuencia de codificación para incrementar la cantidad del mensaje madura que se acumula en el citosol, como se describió en la sección de definiciones. Otras secuencias de control (además del promotor, mejorador, silenciador, secuencias de intrones, regiones 3' UTR y/o 5' UTR) pueden ser elementos estabilizadores de proteínas y/o ARN. Dichas secuencias pueden conocerse u obtenerse fácilmente por alguien experto en la materia. 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 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 cósmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no se limitan a, fl-ori y colEl. Para la detección de una transferencia exitosa de las secuencias de códigos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de planas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto, la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable . Los marcadores seleccionables se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" de la presente. Los genes marcadores se pueden remover o eliminar de la célula transgénica una vez que ya no se necesitan. Las técnicas para la remoción del gen marcador se conocen en la materia, las técnicas útiles se describen antes en la sección de definiciones. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen caracteristicas relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control, que comprenden la introducción y expresión en una planta de cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen caracteristicas relacionadas con rendimiento mejorado incrementadas, particularmente biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta o célula de plantas un ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK; y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. El ácido nucleico de (i) puede ser cualquier ácido nucleico capaz de codificar un polipéptido de ERLK como se definió en la presente.
El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. El término, "transformación" se describe en mayor detalle den la sección de "definiciones" presente. Las células de plantas genéticamente modificadas pueden regenerarse vía todos los método con las cuales el experto está familiarizado. Los métodos adecuados pueden encontrarse en las publicaciones mencionadas antes por S.D. Kung y R. Wu, Potrykus o Hófgen y Willmitzer. 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-transferidas con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se generó en una planta completo. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de plantas se genera en una planta completa. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de las plantas obtenidas en la transformación, como regla, se somete a las condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes pueden sembrarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas . Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como los descritos antes . Después de la transferencia de ADN y la regeneración, las plantas transformadas putativamente también pueden evaluarse, por ejemplo usando análisis de Southern, para la presencia del gen de interés, número de copia y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido puede monitorearse usando análisis Northern y/o Western, ambas técnicas siendo bien conocidas para las personas con experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o Ti) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas. Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión) ; injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) . La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico aislado que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención con células de plantas. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector, en principio, son ventajosamente plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención. Los métodos de la invención son ventajosamente aplicables a cualquier planta. 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 de los mismos que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteina de ERLK como se definió antes. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maiz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos raices, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados preferiblemente directamente de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas, y ácidos grasos, almidón o proteínas. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, la expresión modulada es expresión incrementada. Los métodos para incrementar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos de genes, están bien documentados en la materia y se proveen ejemplos en la sección de definiciones. Como se mencionó antes, un método preferido para modular (preferiblemente crecientemente) la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK es introduciendo y expresando en una planta un acido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK; sin embargo los efectos de llevar a cabo el método, es decir, mejorar las características relacionadas con rendimiento también se pueden lograr usando otras técnicas bien conocidas, incluyendo pero no limitado marcación de activación de ADN-T, TILLING, recombinación homologa. Una descripción de estas técnicas se provee en la sección de definiciones. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK como se describió en la presente y al uso de estos polipéptidos de ERLK para mejorar cualquiera de las características relacionadas con el rendimiento en plantas. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de ERLK descrito en la presente, o los polipéptidos de ERLK, pueden encontrar uso en programas de cultivo en los cuales un marcador de ADN se identifica el cual puede ligarse genéticamente a un gen de codificación de polipéptido de ERLK. Los ácidos nucleicos/genes, o los polipéptidos de ERLK pueden usarse para definir un marcador molecular. Este ADN o marcador de proteína puede usarse en programas de cultivo para seleccionar plantas que tienen características relacionadas con rendimiento como se definió antes en los métodos de la invención. Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen que codifica el polipéptido de ERLK también pueden encontrar uso en los programas de cultivo ayudados por el marcador. Dicho programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS; alternativamente, el programa puede incidir con una colección de variantes alélicas del origen "natural" asi llamado causado in-intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entones, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de las variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan rendimiento incrementado. La selección normalmente se lleva a acabo monitoreando el desempeño de crecimiento de las plantas que contienen variantes alélicas diferentes de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen plantas cruzadas en las cuales se identificó la variante alélica superior con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de características fenotípicas interesantes. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK también se pueden usar como sondas para mapear genética y físicamente los genes de los que son parte y como marcadores para características ligadas a dicho genes. Dicha información puede ser útil en el cultivo de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK requieren únicamente una secuencia de ácidos nucleicos de por lo menos 15 nucleotidos de longitud. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de ERLK pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) . Análisis Southern (Sambrook J, Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico de plantas digeridas por restricción puede probarse con los ácidos nucleicos que codifican ERLK. Los patrones de formación de bandas resultantes pueden someterse a análisis genéticos usando programas de computo tales como Marcador de Mapas (Lander y otros (1987) Genomix 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar los análisis de Southern que contienen ADN genómicos tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan los madres y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK 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 las sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o variaciones de los mismos. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones igualadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos pueden usarse para mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos. Las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalian Genomic Análisis: A Practical Guide, Academia Press 1996, págs. 319-346, y 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 Genet. 7:149-154). Aunque los métodos actuales del mapeo de FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5: 13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo 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. ed 11:95-96), polimorfismo de fragmentos amplificados por 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), Radiation Hybrid apping (Walter y otros (1997) Nat. Genet . 7:22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1889) 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 reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido para 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 que corresponde a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto no es necesario generalmente para métodos de mapeo . Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, como se describió antes. Estas características también se pueden combinar con oras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento adicional, tolerancia a otras reacción bióticas y abióticas, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas .
FBW40 Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que el incremento en la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBX da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado en relación con las plantas de control. Por lo tanto, la invención provee un método para mejorar rendimiento relacionado con plantas en relación con plantas de control, comprendiendo el incremento de expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW. Un método preferido para incrementar la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW es introduciendo y expresando en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW. Cualquier referencia adicional a una "proteína útil en los métodos de la invención" se considera un polipéptido de FBXW como se definió en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" se entiende que significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido de FBXW. El acido nucleico que será introducido enana planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que será descrito ahora, de aquí en adelante también llamada "ácido nucleico FBXW" o "gen FBXW".
El término "polipéptido de FBXW" como se definió en la presente, se refiere a un polipéptido que comprende: (i) una casilla-F; (ii) un domino WD40 que comprende por lo menos una repetición WD40; (iii) El Motivo 1 como se representa por SEC ID NO: 97; y (iv) Motivo 2 como se representa por SEC ID NO: 98. Preferiblemente, la secuneica de Motivo 1 es: WK(E/K) (F/V/L) Y (C/R/G) ERWGXP, X representando cualquier aminoácido. Los aminoácidos más conservados dentro del Motivo 1 son XLXFGXXXYFXWKXXYXERWGXP, y dentro del Motivo 2 SLXFEXPWLVSXSXDG (en donde X es un subgrupo especifico de aminoácidos que difieren para cada posición como se presenta en SEC ID NO: 97 y SEC ID NO: 98). Dentro del Motivo 1 y motivo 2, se permiten uno o más cambios conservadores en cualquier posición y/o uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. Opcionalmente, el polipéptido FBXW puede comprender cualquiera de uno o más de los siguientes: (a) Motivo 3 como se representa por SEC ID NO: 99; (b) Motivo 4 como se representa por SEC ID NO: 100; y (c) Motivo 5 como se representa por SEC ID NO: 101. Dentro de los Motivos 3 a 5, se permiten uno o más cambios conservadores en cualquier posición y/o uno o dos cambios no conservadores en cualquier posición .
Un ejemplo de un polipéptido de FBX como se definió antes comprendiendo (i) una casilla F; (ii) un domino WD40 que comprende por lo menos una repetición WD40; (iii) Motivo 1 como se representa por SEC ID NO: 97; y (iv) Motivo 2 como se representa por SEC ID NO: 98; y opcionalmente comprendiendo cualquiera de uno o más de los siguientes: (a) Motivo 3 como se representa por SEC ID NO: 99; (b) Motivo 4 como se representa por SEC ID NO: 100; y (c) Motivo 5 como se representa por SEC ID NO: 101, se representa como SEC ID NO: 60 (Figura 5 es un dibujo que representa los diferentes dominio y su posición relativa en SEC ID NO: 60) . Además dichos ejemplos se representan por cualquiera de SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68 o SEC ID NO: 70, u ortólogos o prarálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionada antes. La invención se ilustra transformando plantas con la secuencia de Arabidopsis thaliana representada por SEC ID NO: 59, codificando el polipéptido de SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62 (codificada por SEC ID NO: 61, de Oryza sativa), SEC ID NO: 64 (codificada por SEC ID NO: 63, de Medicago trnculata) , SEC ID NO: 66 (codificada por SEC ID NO: 65, de Triticum aestivum) , SEC ID NO: 68 (codificada por SEC ID NO: 67, de Populus tremuloides) y SEC ID NO: 70 (codificada por SEC ID NO: 69, de Zea mays) son ortólogos del polipéptido de SEC ID NO: 60.
Los ortólogos y parálogos (los términos siendo como se definió antes) pueden encontrarse fácilmente llevando a cabo una búsqueda BLAST reciproca asi llamada. Esto se puede realizar por un primer BLAST implicando someter a BLAST una secuencia en cuestión (por ejemplo, SEC ID NO: 59 o SEC ID NO: 60) contra cualquier base de datos de secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible. BLASÓN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) se pueden usar cuando hincan desde una secuencia de nucleótidos y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) se pueden usar cuando se inicia de una secuencia de polipéptidos . Los resultados de BLAST se pueden filtrar opcionalmente . Las secuencias de longitud completa de los resultados filtrados o resultados no filtrados son sometidas a BLAST de nuevo (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión en SEC ID NO: 59 o SEC ID NO: 60, el segundo BLAST por lo tanto puede ser contra las secuencias de Arabidopsis) . Los resultados del primeo y segundo BLAST se comparan. Un parálogo se identifica si un golpe de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie que del cual se deriva la secuencia en cuestión, un BLAST de nuevo da como multado idealmente la secuencia en cuestión como el golpe superior (además de si mismo) ; un ortólogo se identifica y un golpe de clasificación alta en el primer BLAST no es de de la misma especie que de la cual se deriva la decencia en cuestión y preferiblemente resulta del BLAST en la secuencia en cuestión ente los golpes más altos. Los golpes de clasificación alta son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más significante es la clasificación (o en otras palabras, mientras es inferior la oportunidad de que el golpe se encontrara por oportunidad) . El calculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, también se clasifican comparaciones por porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácido nucleicos comparadas (o polipéptido) sobre una longitud particular. Un ejemplo que detalla da identificación de ortólogos y parálogos se da en el Ejemplo 8. En el caso de familia grande, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión cercano, para ayudar a visualizar la agrupación de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Preferiblemente, los polipéptidos de FBXW útiles en los métodos de la invención comprende, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 45%, 50%, 55%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% o 98% para la SEC ID NO: 60 (cálculos mostrados en el Ejemplo 9) . Los polipéptidos de FBXW presentan una conservación de identidad de secuencia de aminoácidos relativamente baja entre ellos, aunque su estructura de polipéptidos (incluyendo la casilla F y el dominio WD40) esta bien conservada. La conservación de secuencias entre dos o más regiones de polipéptidos de FBXW como se representa por SEC ID NO: 102 y SEC ID NO: 103 (ambos comprendidos dentro de SEC ID NO: 60) está en orden creciente de preferencia, una identidad de por lo menos 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, ó 98% (cálculos mostrados en el Ejemplo 9) . Los polipéptidos representados por cualquiera de SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70 u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO, comprenden todas (i) una casilla F; (ii) un dominio WD40 que compren por lo menos una repetición D40; (iii) Motivo 1 representado por SEC ID NO: 97; y (iv) Motivo 2 representado por SEC ID NO: 98. Los términos "domino" y "motivo" se definieron antes. Las bases de datos especiales existen para la identificación de dominios. La casilla F y las repeticiones WD40 en un polipéptido FBXW puede identificarse usando, por ejemplo, SMART (Schultz y otros (1998) Proc. Nati., Acad. Sci. EUA 95, 5857-5864; Letunic y otros (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244; hospedado por EMBL en Heidelberg, Alemania), InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucí. Acids. Res. 31, 315-318; hospedado por European Bioinformatics Institute (EBI) en el Reino Unido), Prosite (Bucher and Bairoch (1994), A generalizad profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function in automatic sequence interpretation . (In) IS B-94; Proceedings 2nd Internacional Conference on Intelligent Systems for Molecualr Biology. Altman R. , Brutlag D., Karp P., Lathrop R. , Searls D. Esds., pags . 53-61; AAAIPress, Menlo Park; Hulo y otros, Nucí Acids . Res. 32: D134-D137, (2004) . El servidor portéomico ExPASy se provee como un servicio para la comunidad científica (hospedado por Swuiss Institute of Bioinformatic (SIB) en Suiza) o Pfam (Bateman y otros, Nucleic Acids Research 30(1): 276-280 (2002), hospedado por Sanger Institute en el Reino Unido). La casilla F comprende de 40 a 50 residuos, en el cual hay muy pocas posiciones invariantes. Esta falta de conciencia estricta realiza la identificación usando algoritmos de búsqueda esenciales. En la base de datos InterPro, la casilla F se designa por IPR001810, PF00646 en la base de datos Pfam y PS50181 en la base de datos PROSITE. Las repetiiones WD40 comprendidas dentro del domino de WD40 notmalmenteson de aproximadamente 40 aminoácidos. Justo como para la casilla F, Hay unas cuantas posiciones invariantes experto que la repetición con frecuencia (pero no necesariamente) termina con el dipéptido Trp-ASP (W-D) . La identificación usando algoritmos de búsqueda es esencialmente igual. En la base de datos InterPro, la repetición WD40 se designa como IPR001680, PF00400 en la base de datos Pfam y Ps50082 en la base de datos PROSITE. El dominio WD40 normalmente comprende de 4 a 16 repeticiones, preferiblemente de 5 a 10, más preferiblemente de 6 a 8, aún más preferiblemente de 7 repeticiones de acuerdo con el algoritmo PFA (repeticiones PF00400) . El dominio de WD40 se designa por IPR0011046 en la base de datos InterPro. Los métodos para la alineación de las secuencias para comparación incluyen GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFAS A . GAP usa el algoritmo de Needleman y Wunsch ((1979) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación de dos secuencias completas que aumentan el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo de BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Hill 215: 430-10) calcula el porcentaje de identidad dé secuencia y realiza análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo el análisis BLAST está públicamente disponible a través del National Centre for Biotechnology Information. Los homólogos se han identificado usando por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencia múltiple ClustalW (versión 1.83) disponible en el servicio GenomeNet en Kyoto University Bioinformatics Center, con los parámetros en alineación en pares por omisión y un método de clasificación en el porcentaje. Se puede realizar edición manual menor para optimizar la alineación entre los motivos conservados, como podría ser evidente para el experto. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar la restricción de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadístico (llamado valor "esperado") para reportar igualdades contra secuencias de bases de datos que se pueden incrementar para mostrar igualdades menos estrictas. De esta manera, las igualdades cortas casi exactas pueden identificarse. El motivo 1 como se representa por SEC ID NO: 97 y el Motivo 2 como se representa por SEC ID NO: 98 comprendidas ambas en los polipéptidos de FBX útiles en los métodos de la invención se pueden identificar de esta manera (Figura 6) . Dentro de los motivos 3 a 5, se permiten uno o más cambios conservadores en cualquier posición y/o uno o dos cambios no conservadores en cualquier posición. El acido nucleico que codifica los polipéptidos representados por cualquiera de SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70, u ortólogo o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. no necesitan ser ácidos nucleicos de longitud completa, dicho desempeño de los métodos de la invención no se basan en el uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. Además, los ejemplos de los ácidos nucleicos adecuados para usarse para llevar a cabo los métodos de la invención incluyen pero no se limitan a aquellos representados por cualquiera de: SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69. Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes incluyen porciones de los ácidos nucleicos, secuencias de hibridización, variantes de división, variantes alélicas ya sea presentes en la naturaleza u obtenidas por manipulación de ADN. Se puede preparar una porción, por ejemplo, realizando una o más supresiones a un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBX como se definió antes. 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 combina varias actividades. Cuando se fusionan con otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por traslación puede ser mayor al previsto para la porción de FBXW. Las porciones útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido de FBXW (como se describió antes) y que tiene sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido FBXW representado por cualquiera de SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70 u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. Ejemplos de porciones pueden incluir los nucleótidos que codifican un polipéptido que comprenden: (i) una casilla F, (ii) un dominio WD40 que comprende por lo menos una repetición de WD40; (iii) Motivo 1 representado por SEC ID NO: 97; y (iv) Motivo 2 representado por SEC ID NO: 98. Las porciones opcionalmente pueden comprender cualquiera de uno o más de los siguientes: (a) Motivo 3 como se representa por SEC ID NO: 99; (b) Motivo 4 representado por SEC ID NO: 100; y (c) Motivo 5 representado por SEC ID NO: 101. La porción normalmente por lo menos es de 500 nucleótidos de longitud, preferiblemente por lo menos 750 nucleótidos de longitud, más preferiblemente por lo menos 1000 nucleótidos de longitud y más preferiblemente por lo menos 1500 nucleótidos de longitud. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico representado por cualquiera de SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69. Más preferiblemente la porción es una porción de un ácido nucleico representado por SEC ID NO: 59. Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones de rigor reducido, preferiblemente bajo condiciones de rigor, con un ácido nucleico que codifica un polipéptido FBXW como se definió antes, o con una porción como se definió antes. El término "hibridización" se define en la sección de definiciones anterior. Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido que comprende: (i) una casilla F; (ii) un domino WD40 que comprende por lo menos una repetición D40; (iii) Motivo 1 representado por SEC ID NO: 97; y (iv) Motivo 2 representado por SEC ID NO: 98, y que tiene sustancialmente la misma actividad biológica que los polipéptidos FBXW representados por SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70, u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO, mencionadas antes. La secuencia de hibridización normalmente es de por lo menos 250 nucleotidos de longitud, preferiblemente por lo menos 500 nucleotidos de longitud, más preferiblemente por lo menos 750 nucleotidos de longitud, además preferiblemente por lo menos 1000 nucleotidos de longitud, más preferiblemente la secuencia de . hibridización es de 1500 nucleotidos de longitud. Preferiblemente, la secuencia de hibridización es una que puede hibridizarse a cualquier ácido nucleico representado por SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69 o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas antes, una porción como se definió antes. Más preferiblemente la secuencia de hibridización puede hibridizarse a SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69 o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas antes, una porción siendo como se definió antes. Más preferiblemente la secuencia de hibridización puede hibridizarse a SEC ID NO: 59, o a porciones de la misma. Las porciones que codifican un polipéptido de FBXW que carece de uno o más o parte de: (i) una casilla F; (i) un dominio WD40 que comprende por lo menos una repetición WD40; (iii) Motivo 1 como se representa por SEC ID NO: 97; y (iv) Motivo 2 como se representa por SEC ID NO: 98, puede usarse, por ejemplo, como una sonda en el proceso de hibridización como se describe más adelante, para obtener porciones útiles para llevar a cabo los métodos de la invención, comprendiendo todos de: (i) una casilla F; (ii) un domino D40 que comprende por lo menos una repetición WD40; (iii) Motivo 1 como se representa por SEC ID NO. 97; y (iv) Motivo 2 como se representa por SEC ID NO: 98. Ejemplos útiles para el proceso de hibridización se representan por SEC ID NO: 71 de Vitis vinifera (contiguo de NCBI ESTs CF210354, CF413646 y CF213082), SEC ID NO: 73 de Senecio cambrensis (NCBI EST DY662683.1), SEC ID NO: 75 de Helianthus annuuus (NCBI EST DY916708) SEC ID NO: 77 de Euphorbia esula (NCBI EST CV129599), SEC ID NO: 79 De Lycopersicon esculentum (NCBI EST BI931509), SEC ID NO: 81 de Gossypium hirsutum (NCBI EST DT466472), SEC ID NO: 85 de Sorghum bicolor (NCBI EST CF770159), SEC ID NO: 87 de Ipomea nil (NCBI EST BJ574759.1), SEC ID NO: 89 de Solanum tuberosum (NCBI EST CX161187), SEC ID NO: 91 de Zamia fishei (NCBI EST DY032229), SEC ID NO: 93 de Persea americana (NCBI EST CK756534) y SEC ID NO: 95 DE Glycine max (NCBI EST CD418593.1). Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido de FBX como se definió antes. Las variantes de división preferidas son variantes de división de un ácido nucleico que codifica el polipéptido de FBXW representado por cualquiera de SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70, o variantes de división que codifican ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO, mencionadas antes. Además se prefieren variantes de división de ácidos nucleicos representadas por cualquiera de SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67, o SEC ID NO: 69. Se prefiere más una variante de división de un ácido nucleico representado por SEC ID NO: 59. Otra variante de ácido nucleico útil para llevar a cabo los métodos de la invención es una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido FBXW como se definió antes. Las variantes alélicas existen en la naturaleza y abarcada dentro de los métodos de la presente invención es el uso de estos alelos naturales. Las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido de FBXW de SEC ID NO: 60 y cualquiera de los aminoácidos descritos en la Tabla G del ejemplo 8. La variante alélica puede ser una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido FBXW representado por cualquiera de SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. Se prefieren más las variantes alélicas de los ácidos nucleicos representados por cualquiera de SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69. Se prefiere más la variante alélica de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 59. Una variante de ácido nucleico adicional útil en los métodos de la invención es una variante de ácidos nucleicos obtenida por combinación de genes. La combinación de genes o evolución dirigida también se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de FBXW como se definió antes. Además, las variantes de ácidos nucleicos también se pueden obtener, por ejemplo, por mutagénesis dirigida al sitio. Varios métodos están disponibles para lograr mutagénesis dirigida al sitio, los más comunes siendo los métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley (Eds) ) .
También, en los métodos de la invención son útiles los ácidos nucleicos que codifican homólogos de cualquiera de los aminoácidos representados por SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70 u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO, mencionadas antes. Los términos "homólogos", "ortólogos" y "parálogos" son como se definió antes. También, en los métodos de la invención son útiles los ácidos nucleicos que codifican derivado de cualquiera de los aminoácidos representados por SEC ID NO: 60; SEC ID NO: 62, SEC ID NO: 64, SEC ID NO: 66, SEC ID NO: 68, SEC ID NO: 70, u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO, mencionadas antes. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de FBX pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico puede modificarse de su forma natural en composición y/o ambiente genómico mediante la manipulación humana deliberada. Preferiblemente el ácido nucleico que codifica el polipéptido de FXW es de una planta, además preferiblemente de una planta dicotiledónea, más preferiblemente de la familia Brassicaceae , aún más preferiblemente el ácido nucleico es de Arabidopsis thaliana. La invención además provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de ácidos nucleicos útiles en los métodos de acuerdo con la invención, en una planta. Por lo tanto, se provee una construcción de gen que comprende : (i) Un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW como se definió antes; (ii) una o más secuencias de control ligadas operablemente al ácido nucleico de (i). 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, adecuadas para transformarse en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Por lo tanto, la invención provee el uso de una construcción de genes como se definió antes en los métodos de la invención. Las plantas se transformaron con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW) . El experto está consciente de que los elementos genéticos deben estar presentes en el vector con el fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contiene la secuencia de interés. La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Ventajosamente, cualquier tipo de promotor, ya sea natural o sintético, se pueden usar para dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, el ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW se liga operablemente a un promotor constitutivo (una secuencia de control). El promotor constitutivo preferiblemente es un promotor G0S2 (también nombrado SUI1 o EIF1 (factor de iniciación eucariótico 1), más preferiblemente, el promotor constitutivo es un promotor de G0S2 de arroz, además preferiblemente el promotor constitutivo se representa por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEC ID NO: 104 o SEC ID NO: 58, más preferiblemente el promotor constitutivo es uno representado por SEC ID NO: 104 o SEC ID NO: 58. Deberá ser claro que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe al ácido nucleico que codifica el polipéptido FBXW como se representa por SEC ID NO: 59, ni es la aplicabilidad de la invención restringida a la expresión de dicho ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW cuando se impulsa por un promotor GOS2. Elementos reguladores adicionales para incrementar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos de genes, pueden incluir mejoradotes transcripcionales asi como trasnacionales . Los expertos en la materia estarán conscientes que las secuencias del terminador y mejorador pueden ser adecuadas para usarse con el fin de llevar a cabo la invención. Un ejemplo de dicho elemento regulador es un intrón introducido en la región no trasladada 5'. Opcionalmente, una o más secuencias de terminadores (también una secuencia de control) pueden usarse en la construcción introducida en una planta. Otras secuencias de control (además del promotor, mejorador, silenciador, secuencias de intrones, regiones 3' UTR y/o 5'UTR) pueden ser elementos estabilizadores de proteínas y/o ARN. Dichas secuencias pueden ser conocidas o pueden obtenerse fácilmente por alguien experto en la materia. Las construcciones genéticas de la invención además pueden incluir un origen de secuencia de replicación que se requiere para el mantenimiento (o replicación en un tipo de célula específico. Un ejemplo es cuando es una construcción genética se requiere para mantenerse en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cósmido) . Los orígenes preferidos de la replicación incluyen, pero no se limitan a, Fl-ori y colEl. Para la detección de la transferencia exitosa de las secuencias de ácidos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de plantas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable . Los genes marcadores pueden removerse o eliminarse de la célula transgénica una vez que ya no se requiere. Las técnicas para la remoción de marcadores se conocen en la materia, las técnicas útiles se describieron antes en la sección de definiciones. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado en relación con plantas de control adecuadas, que comprenden la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW como se definió antes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado en relación con plantas de control adecuadas, dicho método comprendiendo: (i) introducir y expresar un ácido nucleico que codifica un polipéptido FBXW en una célula de planta; y (ii) cultivar la célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de planta. 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" como se denomina en la presente se definió antes . 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-transferido con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se regenera en una planta completa. Las células de plantas modificadas genéticamente pueden regenerarse vía todos los métodos con los cuales está familiarizado el experto. Se pueden encontrar métodos adecuados en las publicaciones mencionadas antes por S.D. Kung y R. Wu. Poetykus o- Hófgen y Willmitzer. Para seleccionar plantas transformadas, el material de plantas obtenido en la transformación, como una regla, se somete a condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas puedan distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes se pueden plantar y, después de un tiempo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de las semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas. Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como las descritas antes. Después de la transferencia y regeneración de ADN, las plantas transformadas putativamente pueden evaluarse, por ejemplo, usando análisis Southern, para la presencia del gen de interés, número de copias y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido pueden monitorearse usando análisis Northern y/o Western, o RCP cuantitativo, todas las técnicas siendo bien conocidas para las personas que tienen experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o Ti) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas . Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión); injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) . La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico aislado que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención con células de plantas. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector, en principio, son ventajosamente plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos, raices, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados, preferiblemente directamente derivados, de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas y ácidos grasos, almidón o proteínas. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, la expresión modulada es expresión incrementada. Los métodos para incrementar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos de genes están bien documentados en la materia y se proveen ejemplos en la sección de definiciones. Como se mencionó antes, un método preferido para la expresión de modulación (preferiblemente, de incremento) de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW es introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW; sin embargo los efectos para llevar a cabo el método, es decir, mejorar las características relacionadas con rendimiento pueden lograrse usando otras técnicas bien conocidas, incluyendo, pero no limitado a recombinación homologa de etiqueta de activación de ADN-T, TILLING. Una descripción de estas técnicas se provee en la sección de definiciones.
El desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejoradas. En particular el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento incrementado, especialmente rendimiento de semillas incrementado en relación con las plantas de control. Los términos "rendimiento" y "hendimiento de semillas" se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" en la presente. En la presente la referencia a características relacionadas con rendimiento mejorado significa un incremento en biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que pueden incluir las partes sobre la tierra (cosechables) y/o partes (cosechables) debajo de la tierra. En particular, las partes cosechables son semillas y biomasa de hojas, y el desempeño de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen biomasa de hojas incrementada y hendimiento de semillas incrementado, en relación con las plantas de control. Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en rendimiento se puede manifestar como uno o más de los siguientes: incremento en el número de plantas establecidas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de hileras, número de semillas por hilera, peso de semillas, peso de mil semillas, longitud/diámetro de espigas, 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) entre otros, Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en rendimiento puede manifestarse como un incremento en uno o más de los siguiente: número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del número de semillas rellenas sobre el número de panículas primaria ), incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100), se incrementa en el peso de mil semillas, entre otros. Dado que las plantas transgénicas de acuerdo con la invención tienen rendimiento incrementado, probablemente 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 las plantas de control en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser específico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas) , o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que sería posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional) . Similarmente, si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maiz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raíz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T-Medio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros.
De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada día a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía), tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes, acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada.
El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros.
Los métodos de la invención son ventajosamente aplicables a cualquier planta. 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 de los mismos que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteina de ERLK como se definió antes. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. La presente invención también abarca plantas que se obtienen por los métodos de acuerdo con la presente invención. La presente invención, por lo tanto, provee plantas, partes y células de dichas plantas que se pueden obtener por los métodos de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes de células comprenden un transgene de acido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW como se definió antes. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de FBXW en crecimiento creciente en una planta comparado con el rendimiento en una planta de control adecuada. Uno de dichos usos se refieren al incremento de rendimiento de plantas, el rendimiento siendo definido como se definió antes en la presente. El rendimiento en particular, puede incluir uno o más de los siguientes: rendimiento de semilla incrementado, número incrementado de semillas (rellenas), peso de mil semillas incrementado (TKW) , índice de cosecha incrementado y régimen de relleno de semillas incrementado. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de FBXW pueden encontrar uso en programas de cultivo en los cuales se identifica un marcador de ADN que puede ligarse genéticamente a un gen que codifica polipéptido de FBXW. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos FBXW pueden usarse para definir un marcador molecular. Este marcador entonces se puede usar en programas de cultivo para seleccionar plantas que tienen rendimiento de semilla incrementado. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de FBX pueden ser, por ejemplo, un ácido nucleico representado por cualquiera de SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69. Las variantes alélicas de un ácido nucleico que codifica el polipéptido de FBXW también pueden encontrar uso en los programas de cultivo ayudados por el marcador. Dicho programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS; alternativamente, el programa puede incidir con una colección de variantes alélicas del origen "natural" asi llamado causado in-intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entones, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de las variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan rendimiento incrementado. La selección normalmente se lleva a acabo monitoreando el desempeño de crecimiento de las plantas que contienen variantes alélicas diferentes de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen plantas cruzadas en las cuales se identificó la variante alélica superior con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de características fenotípicas interesantes. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK también se pueden usar como sondas para mapear genética y físicamente los genes de los que son parte y como marcadores para características ligadas a dicho genes. Dicha información puede ser útil en el cultivo de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de FBXW requieren únicamente una secuencia de ácidos nucleicos de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos de FBXW pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) . Análisis Southern (Sambrook J, Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico de plantas digeridas por restricción puede probarse con ácidos nucleicos que codifican un polipéptido de FBXW. Los patrones de formación de bandas resultantes pueden someterse a análisis genéticos usando programas de cómputo tales como Marcador de Mapas (Lander y otros (1987) Genomix 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar los análisis de Southern que contienen ADN genómicos tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan los madres y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK 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 las sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tanksley (GENETICS 112 (4): 887-898 1986) . Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o variaciones de los mismos. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones igualadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas (NIL, por sus siglas en inglés) y otros grupos de individuos pueden usarse para mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos. Las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalian Genomic Análisis: A Practical Guide, Academia Press 1996, págs . 319-346, y 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 Genet. 7:149-154). Aunque los métodos actuales del mapeo de FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5: 13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo 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 por RCP (CAPS; Sheffield y otros (1993) Genomics 16: 325-332), ligadura específica para alelos (Landegren y otros (1988) Science 2 1:1077-1080), reacciones de extensión de nucleótidos (Sokolov (1990) Nucleic Acid Res. 18:3671), Radiation Hybrid Mapping (Walter y otros (1997) Nat . Genet . 7:22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1889) 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 reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido para 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 que corresponde a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto no es necesario generalmente para métodos de mapeo . Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, como se describió antes. Estas características también se pueden combinar con oras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento adicional, tolerancia a otras reacción bióticas y abióticas, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas .
RANBP Al investigar el uso de proteínas de unión de RAN para mejorar las características relacionadas con rendimiento, los inventores nombrados en esta solicitud encontraron la elección de promotor como una consideración importante. Encontraron que la expresión de proteínas de unión de RAN en una planta (arroz) bajo el control de un promotor constitutivo no tiene ningún efecto en fenotipos relacionados con rendimiento. Sorprendentemente encontraron que el rendimiento de plantas puede incrementase exitosamente expresando proteínas de unión de RAN en una planta bajo el control de un promotor especifico para semillas, particularmente un promotor especifico para endoespermas. La presente invención provee, por lo tanto, un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo modular preferiblemente la expresión en semillas de plantas o partes de semillas de un ácido nucleico que codifica un RANBP. Un método preferido para modular (preferiblemente, incrementar) la expresión en las semillas de plantas o partes de semillas de un ácido nucleico que codifica un RANBP es introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un RANBP bajo en control de un promotor específico para semillas. Cualquier referencia de aquí en adelante a una "proteína útil en los métodos de la invención" se considera un polipéptido de RANBP como se definió en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" se entiende que significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido de RANBP. El acido nucleico que será introducido enana planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que será descrito ahora, de aquí en adelante también llamada "ácido nucleico RANBP " o "gen RANBP" . Los ácidos nucleicos adecuados para introducirse en una planta (y por lo tanto útiles para llevar a cabo los métodos de la invención) incluyen culquier ácido nucleico que codifica un RANBP que tiene el Motivo 1: KSC V/L WHAXDF A/S DGELK D/E EXF, en donde 'X' es un aminoácido, permitiendo de cero o un cambio conservador en cualquier posición y/o de cero, uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición . En el caso de RANBP de plantas monocotiledóneas , la terminación C del Motivo 1 con frecuencia termina en 'ARIFG' y en el caso de RANBP de plantas dicotiledóneas, la terminación C del Motivo 1 con frecuencia termina en 'CIRFA1. Los ácidos nucleicos que codifican RANBP útiles en los métodos de la invención también peden comprender (además del Motivo I) cualquiera de uno o más de los siguientes motivos . 1. Motivo II como se representa por SEC ID NO: 139 o 145 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia, porcentaje de identidad de secuencias de por lo menos 60%, 70%, 80%, 90% o más al Motivo II representado por SEC ID NO: 139 o 145; 2. Motivo III como se representa por SEC ID NO: 140 ó 146 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia porcentaje de identidad de secuencias de por lo menos 70%, 80%, 90% o más al Motivo III representado por SEC ID NO: 140 o 146; 3. Motivo IV como se representa por SEC ID NO: 141 o 147 permitiendo de cero o un cambio conservador en cualquier posición y/o de cero o un cambio no conservador en cualquier posición; 4. Motivo V como se representa por SEC ID NO: 142 o 148 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia, porcentaje de identidad de secuencias de por lo menos 70%, 80%, 90% o más al Motivo V representado por SEC ID NO: 142 o 148; 5. Motivo VI como se representa por SEC ID NO: 143 o 149 permitiendo de cero o un cambio conservador en cualquier posición y/o de cero o un cambio no conservador en cualquier posición; 6. Motivo VII como se representa por SEC ID NO: 144 o 150 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia, porcentaje de identidad de secuencias de por lo menos 60%, 70%, 80%, 90% o más al Motivo V representado por SEC ID NO: 144 o 150. Los motivos mencionados antes representan aminoácidos conservados en posiciones especificas a lo largo de la alineación de secuencias de proteínas relacionadas evolutivamente. Mientras que los aminoácidos en otras posiciones pueden variar entre homólogos, los aminoácidos que son altamente conservados en posiciones especificas indican aminoácidos que probablemente son esenciales para la estructura, estabilidad o actividad de la proteina. Identificados por su alto grado de conservación en secuencias alineadas de una familia u homólogos de proteínas, se pueden usar como identificadores para determinar si algún polipéptido en cuestión pertenece a una familia de polipéptidos identificada previamente (en este caso, la familia de RNABP) . Los diferentes motivos mencionados antes pueden identificarse usando métodos para la alineación de secuencias por comparación. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadística (llamada valor E) para reportar igualdades contra secuencias de bases de datos pueden incrementarse para mostrar menos igualdades estrictas. De esta manera, se pueden identificar las igualdades casi exactas cortas. Los métodos para la 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 Needlemen y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación global (es decir, extensión de las secuencias completas) de dos secuencia que aumenta el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y lleva a cabo un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo los análisis de BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information (NCBI). Los homólogos se pueden identificar fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencias múltiples ClustalW (versión 1.83), con los parámetros de alineación dan pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. Los porcentajes globales de similitud e identidad pueden determinarse también usando uno de los métodos disponibles en el paquete de software MatGAT (Campanella y otros, BMC Bioinformatics . 2003 Jul 10; 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando secuencias de proteína o ADN) . La edición menor del manual puede llevarse a cabo para optimizar la alineación entre motivos conservados, como puede ser evidente para alguien experto en la materia. Además, en lugar de usar secuencias de longitud completa para la identificación de homólogos, los dominios específicos (tales como el dominio de cinasa) también se pueden usar. Los valores de identidad de secuencia se pueden determinar sobre todo el ácido nucleico o secuencia de aminoácidos o sobre los dominios seleccionados o motivos conservados, usando los programas mencionados antes usando los parámetros por omisión. Todas las proteínas RanBPl contienen un dominio de unión Ran con aproximadamente 150 residuos de aminoácidos. Las bases de datos especiales para la identificación de dominios. Los dominios en RANBP pueden identificarse usando por ejemplo, SMART (Schultz y otros (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244, InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucle. Acids. Res. 31, 315-318, Prosite (Bucher y Bairoch (1994), A generalized profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function in automatic sequence interpretation . (In) ISMB-94; Proceedings 2nd Internacional Conference on Intelligent Systems for Molecular Biiology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R. , Searls D. , Eds . , pp53-61, AAAI Press, 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). Un grupo de herramientas para análisis in silico de secuencias de proteínas esta disponible en el servidor proteómico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger y otros, ExPASy: the proteomics Server for in-depth protein knowledge and analyis, Nucleic Acids Res. 31:3784-3788 (2003)). Los dominios también pueden identificarse usando técnicas de rutina tales como por alineación de secuencia.
La invención se ilustra (véase sección de Ejemplos) transformando plantas con un RANBP de Zea mays como se representa por SEC ID NO: 113, codificando el polipéptido de SEC ID NO: 114 o SEC ID NO: 115. La invención también se ilustra transformando plantas con un RANBP de Arabidopsis thaliana como se representa por SEC ID NO: 116, codificando el polipéptido de SEC ID NO: 117 o SEC ID NO: 118. Desde luego el desempeño de los métodos de la invención no se restringen al uso de las secuencias mencionadas antes, pero se pueden llevar a cabo usando cualquier ácido nucleico que codifica un RANBP que comprende el Motivo 1, como se definió antes. Ejemplos de ichos ácidos nucleicos que codifican RANBP que comprenden el Motivo I como se definió antes. Ejemplos de dichos ácidos nucleicos que codifican RANP que comprenden el Motivo I incluyen ácidos nucleicos que codifican homólogos, ortólogos y parálogos de SEC ID NO: 114, SEC ID NO: 115, SEC ID NO: 117 y SEC ID NO: 118; los términos homólogos, ortólogos y parálogos siendo como se definió antes. Ejemplos de dichos homólogos, ortólogos y parálogos incluyen las secuencias listadas en la Tabla P del ejemplo 14. Los ortólogos y parálogos pueden encontrarse fácilmente llevando a cabo una búsqueda BLAS reciproca asi llamada. Normalmente esto implica un primer BLAST implicando someter a BLAST una secuencia en cuestión (por ejemplo, SEC ID NO: 113, SEC ID NO: 114, SEC ID NO: 115; SEC ID NO: 116, SEC ID NO: 117 o SEC ID NO: 118) contra cualquier base de datos de la secuencia, tal como la base de datos NCBI públicamente disponible. LASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) generalmente se usan cuando parten de una secuencia de nucleótidos, y BLASTP o TBLASTN (usando valore por omisión normales) cuando parten de una secuencia de proteicas. Los resultados BLAST puede filtrarse opcionalmente . Las secuencias de longitud completa de cualquiera de los resultados filtrados o resultados no filtrados son sometidos a BLAST de nuevo (segundo BLAST) con otras secuencias del organismo de los cuales se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 113, SEC ID NO: 114 o SEC ID NO: 115, el segundo BLAST puede ser contra las secuencias Zea mays; en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 116, SEC ID NO: 117 o SEC ID NO: 118, el segundo BLAST puede ser contra secuencias de Arabidopsis thaliana) . Los resultados del primero y segundo BLAST luego se comparan. Un parálogo se identifica si un golpe de de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie de la cual se deriva la secuencia en cuestión, un BLAST de nuevo da como resultado idealmente en la secuencia en cuestión como el golpe más alto, un ortólogo se identificó en un golpe de clasificación alta en el primer BLAST no es de la misma especie de la cual se deriva la secuencia en cuestión, y preferiblemente da como resultado en el nuevo BLAST en la secuencia en cuestión estando entre los golpes superiores. Los golpes clasificados como altos son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más importante es la clasificación (o en otras palabras es inferior la oportunidad de encontrar por oportunidad el golpe) . El cálculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, las comparaciones también se clasifican por identidad de porcentaje. La identidad de porcentaje se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos ) comparadas sobre una longitud particular. En el aso de grandes familias, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión cercano, para ayudar a visualizar la formación de conjuntos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes incluyen ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del ejemplo 1, los términos "homólogo" y "derivado" siendo como se definió en la presente En los métodos de la invención también son útiles los ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de ortólogo o parálogos de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1. Los homólogos y derivados útiles en los métodos de la presente invención sustancialmente tienen la misma actividad biológica y funcional que la proteina no modificada de la cual se derivan. Normalmente, RANBP que codifican los ácidos nucleicos comprendiendo por lo menos el Motivo 1 tienen, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% o más a la secuencia de ácidos nucleicos representada por SEC ID NO: 113 o SEC ID NO: 116. También en los métodos de la invencia son útiles los ácidos nucleicos que codifican derivados de los aminoácidos representados por SEC ID NO: 114, SEC ID NO: 115, SEC ID NO: 117 O SEC ID NO: 118 o ácidos nucleicos que codifican derivados de los ortólogos o parálogos de SEC ID NO: 114, SEC ID NO: 115, SEC ID NO: 117, o SEC ID NO: 118. Los ácidos nucleicos que codifican los polipéptidos representados por las secuencias en la Tabla P, o los ácidos nucleicos que codifican ortólogos o parálogos de cualquiera de estas SEC ID NO, no necesitan ser ácidos nucleicos de longitud completa, dado que el desempeño de los métodos de la invención no se basa en el uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. Ejemplos de ácidos nucleicos adecuados para usarse con el fin de llevar a cabo la invención, incluyen, pero no están limitados a, aquellos representados en la Tabla P del Ejemplo 14. Las variantes de ácidos nucleico también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes de ácidos nucleicos incluyen porciones de ácidos nucleicos que codifican un RANBP, variantes de división de ácidos nucleicos que codifican un RANBP, hibridizando secuencias a ácidos nucleicos que codifican un RANBP, variantes alélicas de ácidos nucleicos que codifican un RANBP y variantes de ácidos nucleicos que codifican un RANBP diseñado por combinación de genes. Los términos variante de división y variante alélica se describieron antes. Una porción de un ácido nucleico que codifica un RANBP puede prepararse, por ejemplo, llevando a cabo una o más supresiones al ácido nucleico. Las porciones se pueden usar en forma aislada o pueden fusionarse a oras secuencias de codificación (o sin codificación) con el fin de, por ejemplo, producir una proteina que combina varias actividades. Cuando se fusionaron a otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por traslación puede ser mayor que la prevista para la porción de RANBP. Las porciones útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido que comprende el Motivo 1 como se describió antes y que tienen sustancialmente la misma actividad biológica que RANBP representado por las secuencias listadas en la Tabla P, u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO mencionadas antes. La porción normalmente es de por lo menos 200 nucleótidos consecutivos de longitud, preferiblemente por lo menos 300 nucleótidos consecutivos de longitud. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico representado por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P. Más preferiblemente la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 113 ó SEC ID NO: 116. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y preferiblemente expresar en semillas de plantas o partes de semillas una porción de un ácido nucleico representado por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P. Otra variante de ácidos nucleicos útiles en los métodos de la invención, es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones de rigor reducidas, preferiblemente bajo condiciones de rigor, con un ácido nucleico que codifica un RANBP como se definió en la presente, o con una porción como se definió en la presente. Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido que comprende el Motivo I y que tienen sustancialmente la misma actividad biológica que RANBP representada por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P, o teniendo sustancialmente la misma actividad biológica que los ortólogos o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. mencionadas antes. La secuencia de hibridización normalmente es de por lo menos 200 nucleótidos consecutivos de longitud, preferiblemente por lo menos 300 nucleótidos consecutivos de longitud, más preferiblemente por lo menos 400 nucleótidos consecutivos de longitud. Preferiblemente la secuencia de hibridización es una que puede hibridizar a cualquier ácido nucleico representado por las secuencias listadas en la Tabla P, o a una porción de cualquiera de las secuencias es capaz de hibridizarse a un ácido nucleico representando por SEC ID NO: 113 o 116, o a porciones de los mismos. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar características relacionadas con mejoramiento de rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y preferiblemente expresar en semillas de plantas o partes de semillas un ácido nucleico capaz de hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un RANBP representado por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P, o comprendiendo introducir y preferiblemente expresar en la semilla de plantas o partes de semillas un ácido nucleico capaz de hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un RANBP como se definió antes. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y preferiblemente expresar en semillas de plantas o partes de semillas una variante de división de un ácido nucleico que codifica un RANBP representado por cualquiera de las secuencias listadas en la Tala P, o una variante de división de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. Las variantes de división preferidas son variantes de división de un ácido nucleico que codifica un RANBP representa do por cualquiera de SEC ID NO: 114, SEC ID NO: 115, SEC ID NO: 117 o SEC ID NO: 118. Además se prefieren las variantes de división de ácidos nucleicos representadas por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P. Se prefieren más las variantes de división de un ácido nucleico como se representa por SEC ID nO: 113 o SEC ID NO: 116. Otra variante de ácidos nucleicos útil para llevar a cabo los métodos de la invención es una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un RANBP como se definió antes. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y están abarcadas dentro de los métodos de la presente invención es el uso de estos alelos naturales. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento explanas, que comprenden introducir y expresar preferiblemente expresar en semillas de plantas o partes de semillas una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un RANBP representado por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P, o comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las SEC ID NO. La variante alélica puede ser una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un RANBP representada por cualquiera de SEC ID NO: 114, SEC ID NO. 115, SEC ID NO: 117 o SEC ID NO: 118, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica ortólogos o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. Además se prefieren las variantes alélicas de ácidos nucleicos representados por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P. Se prefiere más una variante alélica de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 113 o 116. Una variante de ácidos nucleicos adicional útil en los métodos de la invención es una variante de ácidos nucleicos diseñada y/o obtenida por combinación de genes. La combinación de genes o evolución dirigida se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican RANBP como se definió antes. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar preferiblemente en semillas de plantas o partes de semillas una variante de un ácido nucleico representado por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla P, dicha variante de acido nucleico se diseña y (o obtiene por combinación de genes . Además, las variantes de ácidos nucleicos también se pueden obtener por mutagénesis dirigida al sitio. Varios métodos están disponibles para logar la mutagénesis dirigida al sitio, los más comunes siendo los métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds . ) . Los ácidos nucleicos que codifican RANBP pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico puede modificase de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico por manipulación humada deliberada. De acuerdo con una modalidad preferida, el ácido nucleico que codifica RANBP es de una planta, preferiblemente además de una monocotiledónea, más preferiblemente de la familia Poaceae, más preferiblemente del género Zea, aún más preferiblemente de Zea mays . De acuerdo con una modalidad preferida, el ácido nucleico que codifica RANBP es de una planta, preferiblemente además de una planta dicotiledónea, además preferiblemente de la familia Brassicaceae, más preferiblemente el ácido nucleico es de Arabidopsis thaliana. La presente invención también abarca plantas o partes de las mismas obtenibles por los métodos de acuerdo con la presente invención. Las plantas o partes de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican un RANBP ligado operablemente a un promotor especifico para semillas . La invención además provee construcciones genéticas y vectores .para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de ácidos nucleicos útiles en los métodos de acuerdo con la invención, en una planta. Por lo tanto, se provee una construcción de gen que comprende : (i) Un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW como se definió antes; (ii) Un promotor especifico para semillas ligado operablemente al ácido nucleico de (i) . 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, adecuadas para transformarse en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Por lo tanto, la invención provee el uso de una construcción de genes como se definió antes en los métodos de la invención. Las plantas se transformaron con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica un polipéptido de RANBP) . El experto está consciente de que los elementos genéticos deben estar presentes en el vector con el fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contiene la secuencia de interés. 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 definieron antes. El ácido nucleico que codifica un RANBP se liga operablemente a un promotor específico para semillas, es decir, un promotor que se expresa predominantemente en un tejido de semillas, pero que puede tener expresión residual en cualquier parte en la planta debido a la expresión de promotores que se fugan. Además, 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. Un promotor especifico para endoespermas se refiere a cualquier promotor capaz de impulsar preferiblemente la expresión del gen de interés en el tejido de endoespermas. En la presente se hace referencia a "preferiblemente" dirigir la expresión en el tejido de endoespermas significa dirigir la expresión de cualquier secuencia ligada operablemente a la misma en el tejido de endoespermas sustancialmente a la exclusión de dirigir la expresión a cualquier parte en la planta, aparte de cualquier expresión residual debido a la expresión de promotores que se fugan. Por ejemplo, el promotor de prolamina muestra una fuerte expresión en el endoesperma, con fugas en el meristemo, más específicamente el meristemo de brotes y/o centro de discriminación en el meristemo. Más preferiblemente el promotor específico para endoespermas se asila 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: 155, o un promotor de resistencia similar y/o un promotor con un patrón de expresión similar que el promotor de prolamina. Ejemplos de otros promotores específicos para el endoesperma que se pueden usar para llevar a cabo los métodos de la invención se muestran en la siguiente Tabla 2c.
Deberá aclararse que la aplicación de la presente invención no se restringe al ácido nucleico de codificación RANBP representado por SEC ID NO: 113 o SEC ID NO: 116, ni es la aplicación de la invención restingada a la expresión de dicho ácido nucleico de codificación de RANBP cuando se dirige por un promotor de prolamina. Ejemplos de otros promotores específicos para semillas que también se pueden usar para llevar a cabo los métodos de la invención se muestran en la Tabla 2b anterior. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador se pueden usar en la construcción introducida enana planta. Los elementos reguladores adicionales pueden incluir mejoradotes transcripcionales así como translacionales . Los expertos en la materia estarán conscientes de las secuencias de terminador y mejorador que pueden ser adecuadas para usarse con el fin de llevar a cabo la invención. Una secuencia de intrones también se puede agregar a la región no trasladada 5' (UTR) o en la secuencia de codificación para incrementar la cantidad del mensaje madura que se acumula en el citosol, como se describió en la sección de definiciones. Otras secuencias de control (además del promotor, mejorador, silenciador, secuencias de intrones, regiones 3' UTR y/o 5' UTR) pueden ser elementos estabilizadores de proteínas y/o ARN . Dichas secuencias pueden conocerse u obtenerse fácilmente por alguien experto en la materia.
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 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 cósmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no se limitan a, fl-ori y colEl. Para la detección de una transferencia exitosa de las secuencias de códigos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de planas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto, la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable . Los marcadores seleccionables se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" de la presente. Los genes marcadores se pueden remover o eliminar de la célula transgénica una vez que ya no se necesitan. Las técnicas para la remoción del gen marcador se conocen en la materia, las técnicas útiles se describen antes en la sección de definiciones. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control, que comprenden la introducción y expresión en una planta de cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido de RANBP como se definió antes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado incrementadas, particularmente biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta o célula de plantas un ácido nucleico que codifica un Motivo 1 de RANBP (como se definió en la presente) ligado operablemente a promotor específico para semillas; 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 cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. El término, "transformación" se describe en mayor detalle den la sección de "definiciones" presente. Las células de plantas genéticamente modificadas pueden regenerarse vía todos los método con las cuales el experto está familiarizado. Los métodos adecuados pueden encontrarse en las publicaciones mencionadas antes por S.D. Kung y R. Wu, Potrykus o Hófgen y Willmitzer. 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-transferidas con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se generó en una planta completo. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de plantas se genera en una planta completa. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de las plantas obtenidas en la transformación, como regla, se somete a las condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes pueden sembrarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas. Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como los descritos antes.
Después de la transferencia de ADN y la regeneración, las plantas transformadas putativamente también pueden evaluarse, por ejemplo usando análisis de Southern, para la presencia del gen de interés, número de copia y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente , los niveles de expresión del ADN recién introducido puede monitorearse usando análisis Northern y/o Western, ambas técnicas siendo bien conocidas para las personas con experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o TI) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas . Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión); injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) .
La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico que codifica un polipéptido de RANBP que comprende el Motivo I como se definió antes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención con células de plantas. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector, en principio, son ventajosamente plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos raíces, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados preferiblemente directamente de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas, y ácidos grasos, almidón o proteínas. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, la expresión modulada es expresión incrementada. Los métodos para incrementar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos de genes, están bien documentados en la materia y se proveen ejemplos en la sección de definiciones. Como se mencionó antes, un método preferido para modular (preferiblemente crecientemente) la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de RANBP es introduciendo y expresando en una planta un acido nucleico que codifica un polipéptido de RANBP; sin embargo los efectos de llevar a cabo el método, es decir, mejorar las características relacionadas con rendimiento también se pueden lograr usando otras técnicas bien conocidas, incluyendo pero no limitado marcación de activación de ADN-T, TILLING, recombinación homologa. Una descripción de estas técnicas se provee en la sección de definiciones. El régimen de crecimiento incrementado puede ser específico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas) , o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, Índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que sería posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional) . Similarmente, si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maíz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raíz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T-Medio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros. De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada día a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión ábiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía) , tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes , acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada. El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de RANBP. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros. Los métodos de la invención son ventajosamente aplicables a cualquier planta. 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 de los mismos que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteina de ERLK como se definió antes. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maiz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos que codifican RANBP y uso de los propios RANp para mejorar las características relacionadas con rendimiento en las plantas.
Los ácidos nucleicos que codifican RANBP o RANBP por si mismos, pueden encontrar uso en programa de cultivo en los cuales se identifica un marcador de ADN que puede ligarse genéticamente a un gen que codifica RANBP. Los ácidos nucleicos/genes, o los propios RANBP pueden usarse para definir un marcador molecular. Este marcador de ADN o proteina entonces se puede usar en programas de cultivos para seleccionar plantas que tienen rendimiento incrementado como se definió antes en los métodos de la invención. Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen que codifica el polipéptido de RANBP también pueden encontrar uso en los programas de cultivo ayudados por el marcador. Dicho programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS; alternativamente, el programa puede incidir con una colección de variantes alélicas del origen "natural" asi llamado causado in-intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entones, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de las variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan rendimiento incrementado. La selección normalmente se lleva a acabo monitoreando el desempeño de crecimiento de las plantas que contienen variantes alélicas diferentes de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen plantas cruzadas en las cuales se identificó la variante alélica superior con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de características fenotipicas interesantes. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de RANBP también se pueden usar como sondas para mapear genética y físicamente los genes de los que son parte y como marcadores para características ligadas a dicho genes. Dicha información puede ser útil en el cultivo de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de ERLK requieren únicamente una secuencia de ácidos nucleicos de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de ERLK pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) . Análisis Southern (Sambrook J, Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico de plantas digeridas por restricción puede probarse con los ácidos nucleicos que codifican ERLK. Los patrones de formación de bandas resultantes pueden someterse a análisis genéticos usando programas de cómputo tales como Marcador de Mapas (Lander y otros (1987) Genomix 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar los análisis de Southern que contienen ADN genómicos tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan los madres y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK 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 las sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o variaciones de los mismos. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones igualadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos pueden usarse para mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos. Las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalian Genomic Análisis: A Practical Guide, Academia Press 1996, págs . 319-346, y 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 Genet. 7:149-154). Aunque los métodos actuales del mapeo de FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5: 13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo 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 por 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), Radiation Hybrid Mapping ( alter y otros (1997) Nat. Genet. 7:22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1889) 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 reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido para 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 que corresponde a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto no es necesario generalmente para métodos de mapeo. Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, como se describió antes. Estas características también se pueden combinar con oras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento adicional, tolerancia a otras reacción bióticas y abióticas, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas .
GLK Ahora se ha encontrado que la modulación de la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína similar a Golden2 (GLK, por sus siglas en inglés) da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control. Por lo tanto, la invención provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las plantas de control que comprenden modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK o una parte de la misma. Un método preferido para modular (preferiblemente, incremento) la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteina similar a Goleen 2 (GLK) es introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica dicha proteina de GLK. Cualquier referencia más adelante a "una proteina útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar un polipéptido de GLK. El ácido nucleico que será introducido en una planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteina que ahora será descrito, nombrado más adelante "ácido nucleico de GLK" o "gen de GLK". El ácido nucleico que será introducido en una planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica una proteina de GLK (Figura 11) . El término "proteina de GLK" o "proteina similar a Golden2" se refiere a proteínas reguladoras transcripcionales que comprenden un dominio de unión de ADN GARP (Tamai y otros, Plant Cell Physiol, 43, 99-107, 2002) . Se postula que el dominio GARP es un dominio multifuncional responsable de la localización nuclear y unión de ADN (Hosoda y otros, Plant Cell 14, 1015-2021, 2002). Las proteínas de GLK preferiblemente también comprenden una región N-terminal que es rica en aminoácidos ácidos, una parte central de aproximadamente 100 aminoácidos enriquecidos en aminoácidos básicos y un dominio C-terminal enriquecido en residuos Por. La región C-terminal preferiblemente también comprende un domino GARP C-Terminal (GT) (Rossini y otros, 2001) . El término "dominio" y "motivo" como se definió en la sección de definiciones presente. El dominio GARP en un regulador transcirpcional similar a Golden2 puede identificarse usando, por ejemplo, SMART (Schultz y otros (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244, InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucle. Acids. Res. 31, 315-318, Prosite (Bucher y Bairoch (1994), A generalized profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function in automatic sequence interpretation . (In) ISMB-94; Proceedings 2nd Internacional Conference on Intelligent Systems for Molecular Biiology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D . , Eds., pp53-61, AAAI Press, 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). Un grupo de herramientas para análisis in silico de secuencias de proteínas esta disponible en el servidor proteómico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger y otros, ExPASy: the proteomics Server for in-depth protein knowledge and analyis, Nucleic Acids Res. 31:3784-3788 (2003)). Los dominios también pueden identificarse usando técnicas de rutina tales como por alineación de secuencia. El dominio de unión de ADN de GARP (Tamai y otros, 2002) preferiblemente tiene tres o más de las secuencias consensúales : Secuencia consensual de GARP 1 (SEC ID NO: 161) : (K/R) (P/M/V/A) (R/K/M) (V/L) (V/O) W (S/T/I/N) (V/AP/S/T/C/H/Q/O) (E/Q/T/O/S) L (H/O) (R/K/Q/A/H/O/E/L/I ) (K/R/Q/S/C/V/A/H) F (V/L/I) (A/K/Q/E/H/O/N/R/S) (A/V/C) (V/G/L/I) (N/E/A/Q/O/G/T/I/K/H) (Q/E/H/L/I/M/K/R/S) L Secuencia consensual GARP 2 (SEC ID NO: 162) : G (I/V/L/P/S/H/Q/A/G) (O/E/K/H/Q/N/A) Secuencia consensual GARP 3 (SEC ID NO: 163) : (A/T) (V/I/Y/F/T) P(K/S) (K/R/T/Q/L/S/G/A) (I/V/L) (L/M/R/K) (O/E/Q/K/R/S) (L/I/F/H/V/M/T/R/A) (M/I/L) (N/K/G/S/O/Q/E) Secuencia consensual GARP 4 (SEC ID NO: 164): (V/I/M/T/E/L/S/N) (E/O/G/N/Y/K/H/Q/P) (N/G/K/T/S/C/R/O) (I/L) (T/O/A/S) (R/N/I/L/V) (E/H/O/S/A/Y/F) (N/E/H) Secuencia consensual GARP 5 (SEC ID NO: 165) : (V/I/L) (A/K) SHLQ (K/ /I) (Y/F) (R/V) Más preferiblemente, las secuencias consensúales GARP tiene respectivamente las siguientes secuencias: 1: (K/R) (P/M/V/A) (R/K/M) (V/L) (v/0) W (S/T/I ) (V/A/P) (E/Q) LH (R/K/Q) (K/R/Q) FV (A/K/Q/E/H/O) A (V /G) (N/E/A) (Q/E/H) L 2:G(I/V/L) (O/E/K) 3: A (V/ I/Y/F) P (K/ S) (K/R/T) I (L/M) (O/E/Q) (L/I) M (N/K/G/S) 4: (V/I/M/T/E) (E/O/G/N/Y/K/H/Q/P) (N/G/K/T/S/C/R) (I/L) (T/O) R (E/H) N 5: (V/l) ASHLQK (Y/F) R Además preferiblemente, las secuencias consensúales GARP tienen respectivamente las siguientes secuencias: 1:K(P/V/A) KVOWTPELHR (K/R) FV (Q/E/H) A (V/G) E (Q/E) L 2: G(I/V/L) (O/E) 3:A(V/Y/F) PSRILE(L/I)M(N/G) 4: (V/I/M/T/E) ( E/O/N/Y/K/H/Q) (S/C/R) LTRHN 5: (V / I) ASHLQKYR Aún más preferiblemente, las secuencias consensúales GARP tiene respectivamente las siguientes secuencias : 1 : K (V/A) KVOWTPELHRRFVQA (V/G) E (Q/E) L 2: G(I/V/L)0 3: AVPSRILE (L/I)MG 4: (I/M/T/E) (E/O/N/Y) (S/C/R) LTRHN 5: IASHLQKYR Más preferiblemente, las secuencias consensúales GARP tienen respectivamente las siguientes secuencias: 1: KAKVOWTPELHRRFVQAVEQL 2 : GID 3: AVPSRILEIMG 4 : IOSLTRHN 5: IASHLQKYR Opcionalmente, la secuencia consensual GARP 5 se sigue por otro motivo conservado (secuencia consensual 6, SEC ID NO: 166) : SHR (K/R) H (L/M) (L/A/M/I ) ARE (A/G/V) EA (A/G) (S/N/T)W Preferiblemente esta secuencia consensual 6 tiene la secuencia: SHRKH (L/M) (L/M/I) ARE (A/G/V) EA (A/G) (S/N) W Más preferiblemente la secuencia consensual 6 tiene la secuencia: SHRKHMIAREAEAASW Un motivo de dominio de MYB puede, pero no necesariamente, está presente en el dominio de GARP (Figura 12) . Este dominio de MYB puede corresponder a la entrada Pfam PF00249 y la entrada InerPro IPR001005, y puede comprender el patrón Prosite PS00037 (W- [ST] - { W} - { PTLN } -E- [OE] - { GIYS } -{ GYPH } [ L1V] . ) o Patrón Prosite PS00334 (W-x (2) - [Ll] - [SAG] - x(4,5)-R-{RE}-x(3)-{AG}-x(3)-[Y ]-x(3)- [L1VM] . ) o patrón Prosite PS50090. Las proteínas GLK útiles en la presente invención preferiblemente (pero no necesariamente) también comprenden un dominio GCT (Rossini y otros, 2001) . Una secuencia consensual para este dominio GCT se da en SEC ID NO: 167: (H/Q) (P/L) S (N/K/S) E (S/V) (I/V/L) OAAIG (O/E) (V/A) (I/L) (S/T/A/V) (N/K/R) PW(L/T) P (L/P) PLGL (K/N) PP (S/A) (V/M/L) (O/E/G) (G/S)V(M/I) (T/A/S/G)EL(Q/H/E) (R/K) (Q/H)G(V/I) (S/N/P/A) (N/E/T/K) (V/I)P(P/Q) Preferiblemente, este dominio consensual de GCT tiene la secuencia: (H/Q) S (N/K/S) ESIOAAIGO (V/A) L (S/T/V) KP (L/T) PLPLGLKPPS (V/L) (o/G)SV(M/ I) (S/G)EL(Q/H/E)RQG(V/I) (P/A) (N/K) (V/I)P(P/Q) Más preferiblemente, este dominio consensual de GCT tiene la secuencia: QPSSESIOAAIGOVLSKPWLPLPLGLKPPSVOSVMGELQRQGVANVPP Las proteínas GLK se conocen por tener más del contenido porcentual de aminoácidos ácidos (D y E) en la región N-terminal (de la terminación N al inicio del dominio GARP, Figura 11, Figura 12) , preferiblemente el contenido está en orden creciente de preferencia, superior a 12%, 15%, 20% pero inferior a 30%. Normalmente el contenido de D y E en la región N-terminal es de alrededor de 235, mientras que el contenido promedio de D y E en las proteínas es de alrededor de 11.9% (Tabla 3). Similarmente, la región C-terminal partiendo en el extremo del dominio GARP e incluyendo el dominio GCT se enriquece en residuos Pro. Mientras que una proteina promedio tiene un contenido Pro de 4.8%, el contenido Pro de 4.8%, el contenido de Por en esta región C-terminal es de 25.4% para SEC ID NO: 157. El contenido de p puede variar en esta región entre 10 y 30%. (rango: PpGLKl : 11.23, PpGLK2; 11.17, ZmG2 : 20.73, ZmGKKl : 23.30, AtGLK2, 17.6%, AtGLKl : 20.13. Tabla 3: Composición de aminoácidos media de proteínas en SWISS PROT (Julio 2004): Residuo %Mol Residuo %Mol A= Ala 7.80 M= Met 2.37 C= Cys 1.57 N= Asn 4.22 D= Asp 5.30 P= Pro 4.85 E= Glu 6.59 Q= Gln 3.93 F= Phe 4.02 R= Arg 5.29 G= Gly 6.39 S= Ser 6.89 H= His 2.27 T= Thr 5.46 1= lie 5.91 V= Val 6.69 K= Lys 5.93 W= Trp 1.16 L=Leu 9.62 Y= Tyr 3.09 Ejemplos de proteínas GLK como se define en la presente incluyen la proteína representada por SEC ID NO. 157, pero el término "proteínas GLK" también abarca ortólogos o parálogos de la SEC ID NO: 157 mencionada antes. La invención se ilustra transformando plantas con la secuencia de Oryza sativa representada por SEC ID NO: 156, codificando el polipéptido de SEC ID NO: 157. SEC ID NO: 169 (de Oryza sativa, codificada por SEC ID NO: 168) es un parálogo del polipéptido de SEC ID NO: 157 mientras que SEC ID NO: 171 y 173 de arabidopsis thaliana (codificado por SEC ID NO: 170 y 172), SEC ID nO: 175 y 177 de Physcomitrella patens (codificado por SEC ID NO: 174 y 176), SEC ID NO: 179 181 de Zea mays (codificado por SEC ID NO: 178 y 180), SEC ID NO: 183, una secuencia parcial de Triticum aestivum y SEC ID NO: 189, una secuencia parcial de Sorghum bicolor, son ejemplos de ortólogos de la proteína de SEC ID NO: 157. SEC ID NO: 193 representa una variante de la proteína de SEC ID NO: 157. Los ortólogos y parálogos adicionales pueden encontrarse fácilmente llevando a cabo una investigación BLAST recíproca así llamada. Esto puede realizarse por un primer BLAST que implica análisis de BLAST de una secuencia en cuestión (por ejemplo, SEC ID NO: 156 o SEC ID NO: 157) contra cualquier base de datos de la secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible. BLASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) generalmente se pueden usar cuando parten de una secuencia de nucleótidos, y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) cuando parten de una secuencia de proteínas. Los resultados de BLAST opcionalmente se pueden filtrar. Las secuencias de longitud completa de cualquier resultado filtrado o de resultados no filtrados luego se analizan por BLAST de nuevo (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 156 o SEC ID NO: 157, el segundo BLAST por lo tanto, puede ser contra secuencia de arroz) . Se comparan los resultados de los primero y segundo BLAST. Un parálogo se identifica si un golpe de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie que aquella de la cual se deriva la secuencia en cuestión y preferiblemente resulta de la parte posterior de BLAST en la secuencia en cuestión que está entre los golpes superiores. Los golpes de clasificación alta son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más significante es la clasificación (o en otras palabras, mientras es inferior la oportunidad de que el golpe se encontrara por oportunidad) . El cálculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, las comparaciones también se clasifican por identidad de porcentaje. La identidad de porcentaje se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos ) comparadas sobre una longitud particular. En el caso de grandes familias, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión cercano, para ayudar a visualizar la formación de conjuntos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Los homólogos (o proteínas análogas, que abarcan los ortólogos y parálogos) pueden identificarse fácilmente usando técnicas de rutina bien conocidas en la materia, tales 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 TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needlemen y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación global (es decir, extensión de las secuencias completas) de dos secuencia que aumenta el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y lleva a cabo un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo los análisis de BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information (NCBI) . Los homólogos se pueden identificar fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencias múltiples ClustalW (versión 1.83), con los parámetros de alineación dan pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. Los porcentajes globales de similitud e identidad pueden determinarse también usando uno de los métodos disponibles en el paquete de software atGAT (Campanella y otros, BMC Bioinformatics . 2003 Jul 10; 4:29. at GAT: una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando secuencias de proteina o ADN) . La edición menor del manual puede llevarse a cabo para optimizar la alineación entre motivos conservados, como puede ser evidente para alguien experto en la materia. Además, en lugar de usar secuencias de longitud completa para la identificación de homólogos, los dominios específicos (tales como el dominio de GARP o el domino de GCT) también se pueden usar . Preferiblemente, el dominio de GLK de proteínas de ERLK útiles en los métodos de la presente invención tienen, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 39%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, o 99% con el dominio de de SEC ID NO: 157. Alternativamente, la identidad de secuencia entre los homólogos se puede determinar usando un dominio específico (tal como el dominio GARP o el domino GCT) . Un dominio GARP o GCT puede identificarse usando las bases de datos y herramientas para la identificación de proteínas listada antes y/o métodos para la alineación de secuencias para comparación. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadística (llamado valor "esperado") para reportar igualaciones contra las secuencias de bases de datos pueden incrementarse para mostrar igualaciones menos rigurosas. En esta forma, se pueden identificar igualaciones casi exactas. Un ejemplo que detalla la identificación de homólogos se da en el Ejemplo 21. Las matrices mostradas en el Ejemplo 22 muestran similitudes e identidades (en negritas) sobre el domino GARP o GCT, en donde desde luego los valores son superiores a cuando se considera la proteina de longitud completa. El acido nucleico que codifica los polipéptidos representados por cualquiera de SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 193, u ortólogo o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. no necesitan ser ácidos nucleicos de longitud completa, dicho desempeño de los métodos de la invención no se basan en el uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. Además, los ejemplos de ácidos nucleicos adecuados para usarse con el fin de llevar a cabo los métodos de de la invención incluyen pero no se limitan a aquellos listados en la Tabla Q del Ejemplo 21. Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes incluyen porciones de los ácidos nucleicos, secuencias de hibridización, variantes de división, variantes alélicas ya sea presentes en la naturaleza u obtenidas por manipulación de ADN. El término "porción" como se usa en la presente se refiere a una pieza de ADN que codifica un polipéptido que comprende por lo menos un dominio de GARP como se describió antes, y preferiblemente también, de la terminación N a la terminación C, (i) una región enriquecida en ácidos nucleicos (D ó E) , procedimiento el dominio GARP y (ii) una región C-terminal del dominio de GARP que se enriquece en residuos Por y preferiblemente comprende un dominio GCT. Una porción de ácidos nucleicos puede prepararse, por ejemplo, realizando una o más supresiones al ácido nucleico. 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 combina varias actividades. Cuando se fusiona a otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por la traslación puede ser mayor a la prevista por la porción de proteínas. Las porciones útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido de GLK como se definió en la presente, que tienen un dominio GARP (como se describió antes) y que tienen sustancialmente la misma actividad biológica como la proteína de GLK representada por cualquiera de las SEC ID NO: 157; SEC ID NO: 193 u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. La porción por lo menos es de 800 nucleótidos de longitud, preferiblemente por lo menos 900 nucleótidos de longitud, más preferiblemente por lo menos 1000 nucleótidos de longitud y aún más preferiblemente 1100 nucleótidos de longitud. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla Q del Ejemplo 21. Más preferiblemente la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 156. De acuerdo con la presente invención, se provee u método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta una porción de cualquiera de una de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla Q del Ejemplo 21, o una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos dada en la Tabla Q del Ejemplo 21. Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones estrictas reducidas, preferiblemente bajo condiciones estrictas, con un ácido nucleico que codifica una proteína de GLK como se definió antes, o con una porción como se definió anteriormente.
Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido que tiene una región N-terminal enriquecida en ácidos nucleicos (D ó E) , un dominio GARP y una región C-terminal del dominio GARP que es enriquecido en residuos Por y que preferiblemente comprenden un dominio GCT (como se describió antes) y que tienen sustancialmente la misma actividad biológica que la proteina GLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 157; SEC ID NO: 193 u ortólogos o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. mencionadas antes. La secuencia de hibridización normalmente es de por lo menos 800 nucleótidos de longitud, preferiblemente de por lo menos 900 nucleótidos de longitud, más preferiblemente de por lo menos 1000 nucleótidos de longitud y aún más preferiblemente de por lo menos 1100 nucleótidos de longitud. Preferiblemente, la secuencia de hibridización es una que puede hibridizarse a cualquiera de los ácidos nucleicos representados por (o a sondas derivadas de) las secuencias listadas en la Tabla Q del Ejemplo 21 o a una porción de cualquiera de las secuencias mencionadas antes, una porción siendo como se definió antes. Más preferiblemente la secuencia de hibridización puede hibridizarse a SEC ID NO: 156, o a porciones (o sondas) del mismo. Los métodos para diseñar sondas son bien conocidos en la técnica. Las sondas generalmente son menores a 1000 pb de longitud, preferiblemente menores a 500 pb de longitud.
Comúnmente, las longitudes de las sondas para hibridizaciones de ADN-ADN tales como análisis Southern, varia entre 100 y 500 pb, mientras que la región de hibridización en las sondas para las hibridizaciones de ADN-ADN tales como en amplificación de RCP generalmente son más cortas que 50 pero más largas que 10 nucleótidos. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizar a cualquiera de los ácidos nucleicos dados en la Tabla Q del Ejemplo 21, o que comprende introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla Q del Ejemplo 21. Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido de GLK como se definió antes, una variante de división siendo como se definió en la presente. Las variantes de división preferidas son variantes de división de un ácido nucleico que codifica proteínas de GLK representadas por cualquiera de SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 193, o variantes de división que codifican ortólogos o prólogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. Además se prefieren las variantes de división de ácidos nucleicos representados por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla Q del Ejemplo 21. Se prefiere más una variante de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 156. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar características relacionada con rendimiento, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de división de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla Q del Ejemplo 21, o una variante de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos dada en la Tabla Q del Ejemplo 21. Otra variante de ácidos nucleicos útil para llevar a cabo los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido de GLK como se definió antes, una variante de división siendo como se definió en la presente. Las variantes alélicas existen en la naturaleza, y dentro de los métodos de la presente invención está el uso de estos alelos naturales. La variante alélica puede ser una variante alélica de un ácido nucleico que codifica una proteína de GLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 193, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO.
Además se prefieren variantes alélicas de ácidos nucleicos representadas por cualquiera de las secuencias listadas en la Tabla Q del Ejemplo 21. Se prefiere más una variante alélica de un ácido nucleico representado por SEC ID NO: 156, tal como SEC ID NO: 192. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante alélica de cualquiera de los ácidos nucleicos dados en la Tabla Q del Ejemplo 21, o que comprende introducir y expresar en una planta una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla Q del Ejemplo 21. Una variante de ácido nucleico adicional útil en los métodos de la invención es una variante de ácido nucleico obtenida por combinación de genes. La combinación de genes o evolución dirigida también se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de GLK como se definió antes; el término "combinación de genes" como se definió en la presente. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla Q del Ejemplo 21, o que comprende introducir y expresar en una planta una variante de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos en la Tabla Q del Ejemplo 21, cuya variante de ácido nucleico se obvien por combinación de genes. Además, las variantes de ácidos nucleicos también se pueden obtener por mutagénesis dirigida al sitio. Varios métodos están disponibles para logara la mutagénesis dirigida al sitio, la más común siendo métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. iley Eds . ) . Las mutantes preferidas son aquellas que dan como resultado un intercambio de identidad de tejidos de la estructura de tejidos C3 a la anatomía Kranz de las plantas C . También en los métodos de la presente invención son útiles los ácidos nucleicos que codifican homólogos de cualquiera de los aminoácidos representados por SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 193, u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. También en los métodos de la presente invención son útiles los ácidos nucleicos que codifican derivados de cualquiera de los aminoácidos representados por SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 193, u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. Además, las proteínas de GLK útiles en los métodos de la presente invención (por lo menos en su forma nativa) normalmente, pero no necesariamente, tienen actividad reguladora transcripcional . Por lo tanto, las proteínas de GLK con actividad reguladora transcripcional reducida o sin actividad reguladora transcripcional igualmente pueden ser útiles en los métodos de la presente invención. Alguien experto en la materia puede determinar fácilmente la presencia de actividad de unión de ADN o activación transcripcional usando herramientas y técnicas de rutina. Para determinar la actividad de unión de ADN de proteínas de GLK, están disponibles varios análisis (por ejemplo Current Protocols in Molecular Biology, Volúmenes 1 y 2, Ausubel y otros (1994), Current Protocols). En particular, un análisis de unión de ADN para factores de trascripción comprendiendo un dominio de GARP se describe por Hosoda y otros (2002), incluyendo una selección del sitio de unión de ADN asistido por RCP y un análisis de intercambio de gel de unión de ADN. Alternativamente, se puede usar el enfoque de Tamai y otros (2002), en donde se usó Arabidopsis GPRI1 en un análisis para dirigir la transcripción de un gen reportero lacZ, Rossini y otros 2001 además describe un análisis de transactivación de GAL4 de levadura. Los ácidos nucleicos que codifican proteínas de GLK pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico puede modificarse de su forma nativa en composición y/o ambiente genómico por la manipulación humana deliberada. Preferiblemente, el ácido nucleico que codifica la proteina GLK es de una planta, preferiblemente además de una planta monocotiledónea, más preferiblemente de la familia Poaceae, más preferiblemente el ácido nucleico es de Oryza sativa . La invención además provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión de secuencias de ácidos nucleicos útiles en los métodos de acuerdo con la invención, en una planta. Por lo tanto, se provee una construcción de gen que comprende : (i) Un ácido nucleico que codifica una proteina GLK como se definió antes; (ii) una o más secuencias de control ligadas operablemente al ácido nucleico de (i) . 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, adecuadas para transformarse en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Por lo tanto, la invención provee el uso de una construcción de genes como se definió antes en los métodos de la invención. Preferiblemente, la construcción de genes es para dirigir la expresión de GLK en las plantas. Las plantas se transformaron con un vector que comprende la secuencia de interés (es decir, un ácido nucleico que codifica una proteína GLK) . El experto está consciente de que los elementos genéticos deben estar presentes en el vector con el fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contiene la secuencia de interés. La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Ventajosamente, cualquier tipo de promotor, ya sea natural o sintético, se pueden usar para dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. Preferiblemente, el ácido nucleico que codifica GLK o variante del mismo se liga operablemente a un promotor constitutito . Un promotor constitutivo es transcripcionalmente activo durante la mayoría, pero no necesariamente todas, las fases de su crecimiento y desarrollo y bajo la mayoría de las condiciones ambientales en por lo menos una célula, tejido u órgano. Un promotor constitutivo preferido es un promotor constitutivo que también se expresa ubicuitamente . Además preferiblemente el promotor se deriva de una planta, más preferiblemente una planta monocotiledónea . Se prefiere más el uso de un promotor G0S2 (de arroz) (SEC ID NO: 160 o SEC ID NO: 58) . Deberá ser claro que la aplicación de la presente invención no se restringe al ácido nucleico que codifica GLK representado por SEC ID NO: 156 o SEC ID NO: 192, ni es la aplicabilidad de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK cuando se dirige por un promotor G0S2. Ejemplos de otros promotores constitutivos que también se pueden usar para impulsar la expresión de un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK se muestran en la sección de Definiciones anterior. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador se pueden usar en la construcción introducida enana planta. Los elementos reguladores adicionales pueden incluir mejoradotes transcripcionales asi como translacionales . Los expertos en la materia estarán conscientes de las secuencias de terminador y mejorador que pueden ser adecuadas para usarse con el fin de llevar a cabo la invención. Una secuencia de intrones también se puede agregar a la región no trasladada 5' (UTR) o en la secuencia de codificación para incrementar la cantidad del mensaje madura que se acumula en el citosol, como se describió en la sección de definiciones. Otras secuencias de control (además del promotor, mejorador, silenciador, secuencias de intrones, regiones 3' UTR y/o 5' UTR) pueden ser elementos estabilizadores de proteínas y/o ARN. Dichas secuencias pueden conocerse u obtenerse fácilmente por alguien experto en la materia.
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 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 cósmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no se limitan a, fl-ori y colEl. Para la detección de una transferencia exitosa de las secuencias de códigos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de planas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto, la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionadle . Los marcadores selecciónateles se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" de la presente. Los genes marcadores se pueden remover o eliminar de la célula transgénica una vez que ya no se necesitan. Las técnicas para la remoción del gen marcador se conocen en la materia, las técnicas útiles se describen antes en la sección de definiciones. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control, que comprenden la introducción y expresión en una planta de cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK como se definió antes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento alteradas, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta o célula de plantas un ácido nucleico que codifica el polipéptido de GLK; 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 cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. El término, "transformación" se describe en mayor detalle den la sección de definiciones presente. 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-transferidas con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se generó en una planta completo. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de plantas se genera en una planta completa. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de las plantas obtenidas en la transformación, como regla, se somete a las condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes pueden sembrarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas . Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como los descritos antes. Después de la transferencia de ADN y la regeneración, las plantas transformadas putativamente también pueden evaluarse, por ejemplo usando análisis de Southern, para la presencia del gen de interés, número de copia y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido puede monitorearse usando análisis Northern y/o Western, ambas técnicas siendo bien conocidas para las personas con experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o TI) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas . Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión); injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) . La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico aislado que codifica un polipéptido de GLK como se definió antes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención con células de plantas. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector, en principio, son ventajosamente plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos raíces, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados preferiblemente directamente de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas, y ácidos grasos, almidón o proteínas. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, la expresión modulada es expresión incrementada. Los métodos para incrementar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos de genes, están bien documentados en la materia y se proveen ejemplos en la sección de definiciones.
Como se mencionó antes, un método preferido para modular (preferiblemente crecientemente) la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK es introduciendo y expresando en una planta un acido nucleico que codifica un polipéptido de GLK; sin embargo los efectos de llevar a cabo el método, es decir, mejorar las características relacionadas con rendimiento también se pueden lograr usando otras técnicas bien conocidas, incluyendo pero no limitado marcación de activación de ADN-T, TILLING, recombinación homologa. Una descripción de estas técnicas se provee en la sección de definiciones. El desempeño de los métodos da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejoradas. En particular el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento incrementado, especialmente rendimiento de semillas incrementado en relación con las plantas de control. Los términos "rendimiento" y "rendimiento de semillas" se describe en mayor detalle en la sección de "definiciones" en la presente. En la presente la referencia a características relacionadas con rendimiento mejorado significa un incremento en biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que pueden incluir las partes sobre la tierra (cosechables) y/o partes (cosechables) debajo de la tierra. En particular, las partes cosechables son semillas y biomasa de hojas, y el desempeño de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen biomasa de hojas incrementada y hendimiento de semillas incrementado, en relación con las plantas de control. Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en rendimiento se puede manifestar como uno o más de los siguientes: incremento en el número de plantas establecidas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de hileras, número de semillas por hilera, peso de semillas, peso de mil semillas, longitud/diámetro de espigas, 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) entre otros, Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en rendimiento puede manifestarse como un incremento en uno o más de los siguiente: número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del número de semillas rellenas sobre el número de panículas primaria) , incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100), se incrementa en el peso de mil semillas, entre otros.
La presente invención provee un método para incrementar el rendimiento, especialmente la biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas incrementado de plantas, en relación con las plantas de control, dicho método comprende modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK como se definió en la presente. Dado que las plantas transgénicas de acuerdo con la presente invención tienen rendimiento incrementado, probablemente estas plantas exhiben un régimen de crecimiento incrementado (durante por lo menos parte del ciclo de vida) , en relación con el régimen de crecimiento de las plantas de control en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser especifico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas) , o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que seria posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional) . Similarmente, si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maíz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raíz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T- edio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros. De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones •severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada dia a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía) , tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 el crecimiento y productividad de las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes, acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada. El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros. Los métodos de la invención son ventajosamente aplicables a cualquier planta. 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 de los mismos que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteina de ERLK como se definió antes. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. 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 de las mismas que se obtienen por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes de células de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteina de GLK como se definió antes. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos que codifican proteínas de GLK y usan los polipéptidos de GLK en características relacionadas con rendimiento de alteración. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de GLK descrito en la presente, o los polipéptidos de GLK, pueden encontrar uso en programas de cultivo en los cuales un marcador de ADN se identifica el cual puede ligarse genéticamente a un gen de codificación de polipéptido de GLK. Los ácidos nucleicos/genes, o los polipéptidos de GLK pueden usarse para definir un marcador molecular. Este ADN o marcador de proteína puede usarse en programas de cultivo para seleccionar plantas que tienen características relacionadas con rendimiento como se definió antes en los métodos de la invención. Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen que codifica el polipéptido de GLK también pueden encontrar uso en los programas de cultivo ayudados por el marcador. Dicho programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS; alternativamente, el programa puede incidir con una colección de variantes alélicas del origen "natural" así llamado causado in-intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entones, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de las variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan rendimiento incrementado. La selección normalmente se lleva a acabo monitoreando el desempeño de crecimiento de las plantas que contienen variantes alélicas diferentes de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen plantas cruzadas en las cuales se identificó la variante alélica superior con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de características fenotípicas interesantes. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de GLK también se pueden usar como sondas para mapear genética y físicamente los genes de los que son parte y como marcadores para características ligadas a dicho genes. Dicha información puede ser útil en el cultivo de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de GLK requieren únicamente una secuencia de ácidos nucleicos de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de GLK pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) . Análisis Southern (Sambrook J, Fritsch EF y aniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico de plantas digeridas por restricción puede probarse con los ácidos nucleicos que codifican GLK. Los patrones de formación de bandas resultantes pueden someterse a análisis genéticos usando programas de computo tales como Marcador de Mapas (Lander y otros (1987) Genomix 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar los análisis de Southern que contienen ADN genómicos tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan los madres y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK 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 las sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o variaciones de los mismos. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones igualadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos pueden usarse para mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos. Las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalian Genomic Análisis: A Practical Guide, Academia Press 1996, págs . 319-346, y 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 Genet . 7:149-154). Aunque los métodos actuales del mapeo de FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5: 13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo 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 por 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), Radiation Hybrid Mapping (Walter y otros (1997) Nat . Genet. 7:22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1889) 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 reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido para 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 que corresponde a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto no es necesario generalmente para métodos de mapeo . Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, como se describió antes. Estas características también se pueden combinar con oras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento adicional, tolerancia a otras reacción bióticas y abióticas, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas .
REV DHDZip/INICIO Sorprendentemente se ha encontrado que la reducción de la expresión en una planta de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de domino de cierre de leucina de homeodominio delta REV (HDZip) /dominio de Transferencia de lípidos relacionada con La regulación Aguda Estereoidogénica (STAR) (START) da plantas que tienen rendimiento incrementado en relación al control de plantas. La presente invención además provee en otra modalidad métodos para incrementar rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, reduciendo la expresión en una planta de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de AHDZip/START de REV . Ventajosamente, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado. En particular, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento mejorado, especialmente rendimiento de semillas mejorado en relación con las plantas de control. Los términos "rendimiento" y "rendimiento de semillas" se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" en la presente. La biomasa incrementada puede manifestarse así misma como biomasa de raíces incrementada. La biomasa de raíces incrementada puede deberse al número incrementado de raíces, grosor de raíces incrementado y/o longitud de raíces incrementado . El término "rendimiento incrementado" también se refiere a un incremento en la biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que puede incluir partes sobre la tierra (cosechables) debajo de la tierra. Las partes cosechables incluyen biomasa vegetativa y/o semillas, y el desempeño de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen rendimiento incrementado (en biomasa vegetativa y/o semillas) en relación con el rendimiento de plantas de control. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento de semillas y/o biomasa de plantas, dicho método comprende reducir la expresión en una planta de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START . En particular, el rendimiento de semillas incrementado se selecciona de uno o más de los siguientes: (i) peso de semillas incrementado; (ii) número incrementado de semillas rellenas; (iii) régimen de relleno de semillas incrementado; (iv) índice de cosecha incrementado; y (iv) longitud de semillas individual incrementada. Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en el rendimiento puede manifestarse como uno o más de los siguientes: incremento en el número de plantas establecidas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de hileras, número de semillas por hilera, peso de semillas, peso de mil semillas, longitud/diámetro de espigas, 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) entre otros, Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en rendimiento puede manifestarse como un incremento en uno o más de los siguiente: número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del número de semillas rellenas sobre el número de panículas primaria) , incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100), se incrementa en el peso de mil semillas, entre otros. La presente invención provee un método para incrementar el rendimiento, especialmente la biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas incrementado de plantas, en relación con las plantas de control, dicho método comprende modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK como se definió en la presente. Dado que las plantas transgénicas de acuerdo con la presente invención tienen rendimiento incrementado, probablemente estas plantas exhiben un régimen de crecimiento incrementado (durante por lo menos parte del ciclo de vida) , en relación con el régimen de crecimiento de las plantas de control en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser específico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas) , o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que sería posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional). Similarmente , si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maíz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raíz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 par el crecimiento de un cultivo con frecuencia se determinan por condiciones ambientales adversas en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T-Medio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros. De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada día a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía) , tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes, acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada. El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de GLK. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros. La referencia en la presente a un gen REV "endógeno" no solo se refiere a un gen REV como se encuentra en una planta en su forma natural (es decir, sin que haya intervención humana) , pero también se refiere a secuencias de ácidos nucleicos REV introducidas subsecuentemente en una planta. Por ejemplo, una planta transgénica que contiene un transgen REV puede encontrar una reducción sustancial de la expresión de transgenes y/o reducción sustancial de expresión de un ge REV endógeno de acuerdo con los métodos de la invención . El término "expresión" o "expresión de genes" significa la transcripción de un gen especifico genes específicos o construcción genética específica. El término "expresión" o "expresión de genes" en particular significa la trascripción de un gen o genes o construcción genética en ARN estructural (ARNr, ARNt) o ARNm cono sin traslación subsiguiente del último en una proteína. El proceso incluye la transcripción de ADN y proceso del producto de ARNm resultante . El término "reducción" o "disminución" de expresión se usan intercambiablemente en la presente, y se refieren para los métodos de la presente invención, a una disminución, pero no la eliminación de expresión de genes REV endógena y/o niveles de polipéptidos de REV y/o actividad de polipéptidos REV, usando una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START, en relación respectivamente con la expresión de genes REV y/o el nivel de polipéptidos de REV y/o actividad de polipéptidos de REV encontradas en plantas de control. La reducción de la expresión de genes de rEV y/o nivel de polipéptidos REV y/o actividad de polipéptidos de REV significan en el sentido de aplicación por lo menos 10%, 20%, 30%, 40% o 50%, preferiblemente por lo menos 60%, 70% ó 80%, más preferiblemente 85%, 90% o 95% menos expresión de genes REV y/o nivel de polipéptidos REV y/o actividad de polipéptidos REV en comparación a una planta de control como se definió en la presente. De preferencia, reduciendo la expresión del gen REV endógeno que usa una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/STARA conduce a la aparición de una o más características fenotípicas. Esta reducción de expresión de genes REV endógenos puede lograrse usando cualquiera de uno o más métodos de "silenciamiento de genes" bien conocidos (véase la sección de definiciones para más detalles) . El término "silenciamiento" de un gen como se usa en la presente se refiere a la reducción, pero no eliminación, de expresión de genes REV endógenos . Un método preferido para reducir la expresión en una planta de un gen REV endógeno vía el silenciamiento mediado por ARN es usando una repetición invertida de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START , preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla. La repetición invertida se clona en un vector de expresión que comprende secuencias de control. Una secuencia de ácidos nucleicos de ADN no codificadas (un separador, por ejemplo, un fragmento de región de conexión de matriz (MAR) , un intron, un poli-entrelazador, etc.) se localiza entre dos secuencias de ácidos nucleicos REV AHDZip/START, formando la repetición invertida. Después de la transcripción de la repetición invertida, se forma un ARN quimérico con una estructura auto-complementaria (parcial o completa) . Esta estructura de ARN de doble hebra es referida como el ARN de horquilla (hpARN) . El hpARN se procesa por la planta en ARNsi que se incorporan en un RISC. El RISC además separa las transcripciones de ARNm que codifican un polipéptido REV, educiendo asi el número de transcripciones de ARNm que serán trasladadas en un polipéptido de REV. Véase por ejemplo, Grierson y otros (1998) O 98/53083; Waterhouse y otros (1999) WO 99/53050) . La expresión de un gen RES endógena también puede reducirse introduciendo una modificación genética, dentro del sitio de un gen REV o en cualquier parte del genoma. El sitio de un gen como se definió en la presente significa una región genómica, que incluye el gen de interés y 10 kb en sentido 3' o 5' de la región de codificación. La modificación genética se puede introducir, por ejemplo, por uno (o más) de los siguientes métodos: etiqueta de ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio, evolución dirigida, recombinación homologa. Después de la introducción de la modificación genética, sigue un paso de seleccionar la expresión reducida de un gen REV endógeno, dicha reducción en expresión da plantas que tienen rendimiento incrementado comparado con plantas de control. La etiqueta de ADN-T implica la inserción de un ADN-T, en la región genómica del gen de interés o 10 kb en dirección 3' o 5' de la región de codificación de ungen en una configuración de manera que el ADN-T reduce (pero no elimina) la expresión del gen dirigido al blanco. La recombinación de homólogos permite la introducción en un genoma de un ácido nucleico seleccionado en una posición seleccionada definida. Alternativamente, un programa de tamizado puede establecerse para identificar una variante natural de población de plantas de un gen REV cuyas variantes codifican polipéptidos REV con actividad reducida. Dichas variantes naturales también pueden usarse por ejemplo, para realizar recombinación homologa. La etiqueta de ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio y evolución dirigida son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de tallos novedosa y variantes de secuencias de ácidos nucleicos REV cuyas variantes codifican polipéptidos REV con actividad reducida. Otros métodos, tales como el uso de anticuerpos dirigidos a un polipéptido REV endógeno para inhibir su función en la planta, o la interferencia en la ruta de señalamiento en la cual se implica un polipéptido de REV, será bien conocida por los expertos. Para el desempeño óptimo, las técnicas de silenciamientos mediada por ARN usados para reducir expresión en una planta de un gen REV endógeno usando secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/STARA, requiere el uso de secuencias de ácidos nucleicos de plantas monocotiledóneas para la transformación de plantas monocotiledóneas, y de plantas dicotiledóneas para la transformación de plantas dicotiledóneas. Preferiblemente, una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/STARA de cualquier especie de plantas dadas se introduce en las mismas especies. Por ejemplo, una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/STARA de arroz se transformó en una planta de arroz. La secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/STARA no necesita introducirse en la misma variedad de plantas. La referencia en la presente a una "secuencia de ácidos nucleicos" significa una forma polimérica de un desoxirribonucleótido o un polímero de ribonucleótidos de cualquier longitud, ya sea de doble hebra o una sola hebra, o análogos de los mismos, que tiene la característica esencial de un ribonucleótido natural en que puede hibridizarse a secuencias de ácidos nucleicos en una forma similar a los polinucleótidos presentes en la naturaleza. En la presente se hace referencia a una secuencia de ácidos nucleicos " REV AHDZip/START" que significa una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos REV que excluyen sustancialmente la parte que codifica los dominios HDZip y START. Con el fin de llevar a cabo el silenciamiento de genes, puede ser tanto como la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START (incluyendo UTR 5' y/o 3', ya sea en parte o totalmente. Alguien experto en la materia puede estar consciente de que una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de la secuencia de ácidos nucleicos REV que codifica los dominios de HDZip y START será excluido para realizar los métodos de la invención. Esto puede ser tan poco como 10, 11, 12,13, 14, 15, 16, 17,18, 19, 20 o más nucleótidos. Esto puede ser tanto como la secuencia de ácidos nucleicos completa que codifica los dominios HDZip y START. Por secuencia de ácidos nucleicos "que codifica los dominios HDZip y STARA" se entiende en la presente la región de la secuencia de ácidos nucleicos que comprende codones que se traducen a residuos de aminoácidos de los dominios HDZip y START (cuyos dominios no necesitan ser completos y/o funcionales) . Alguien experto en la materia puede estar consciente de que los nucleótidos sustancialmente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos REV puede traslapar los limites del domino de HDZip y START por unos cuantos nucleótidos, normalmente, pero no más de 20 nucleótidos. También, para llevar a cabo los métodos de la invención, se excluyen las secuencias de ácidos nucleicos que simultáneamente pueden reducir la expresión de por lo menos un gen endógeno, sin tomar en cuenta si el gen endógeno codifica un polipéptido que comprende un dominio de HDZip y START o no. Una secuencia de ácidos nucleicos que codifica un polipéptido (funcional) no es un requerimiento para los diferentes métodos tratados antes para la reducción sustancial de expresión de un gen REV endógeno. Los genes REV son bien conocidos en la materia (descrita recientemente en Floyd y otros ( (2006) Genetics 173: 373:388) y las secuencias de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START, son útiles en los métodos de la invención. Otras secuencias de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START también se pueden usar en los métodos de la invención, y pueden identificarse fácilmente por alguien experto en la materia. Los polipéptidos de REV pueden identificarse por la presencia de una o más características bien conocidas (véase más adelante) . Al identificar un polipéptido de RV, alguien experto en la materia puede derivar fácilmente, usando técnicas de rutina, la codificación correspondiente de la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START y el uso de una longitud suficiente de nucleótidos contiguos de la misma para llevar a cabo cualquiera de uno o más de los métodos de silenciamiento descritos antes . El término "polipéptido de REV" como se definió en la presente se refiere a un polipéptido que está en la Clase III de los polipéptidos de HDZip como se delinea por Sessa y otros (1994) en: Puigdomene P, Coruzzi G (ed) , Springer, Berlín Heidelberg New York, págs. 411-426) . Los polipéptidos REV comprenden de la terminación N a la terminación C: (i) un dominio de homeodominio (HD) , para unión de ADN; (ii) un cierre de leucina, para interacción de proteína-proteína; (iii) un dominio START para unión de lípidos/esterol , y (iv) una región terminal C (CTR) , de función no definida. Los polipéptidos de REV pueden identificarse fácilmente usando técnicas de rutina bien conocidas en la materia, tal como por alineación de secuencias. Los métodos para la alineación de las secuencias para comparación son bien conocidos en la materia, dichos métodos incluyen GAP, BESTFIT, BLAST, FASTA y TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needlemen y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación global (es decir, extensión de las secuencias completas) de dos secuencia que aumenta el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y lleva a cabo un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo los análisis de BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information. Los polipéptidos de REV comprendiendo un homeodominio, un cierre de leucina, un dominio de START y un CTR puede identificarse fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencia múltiple ClustalW (versión 1.83), con los parámetros de alineación en pares por omisión y un método de clasificación en porcentaje. Se puede realizar edición manual menor para optimizar la alineación entre los motivos conservados, como podría ser evidente para el experto. Un árbol filogenético, que es un estimado de filogenia (o ancestro común) , puede construirse usando el algoritmo de alineación de secuencia de árbol de Unión Vecina (en EBI) , para ayudar a visualizar la agrupación de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Los polipéptidos REV como se definió en la presente ese refiere a cualquier polipéptido que, cuando se usa en la construcción de un árbol filogenético de polipéptido HDZip Clase III, tal como el descrito en las Figuras 15 y 16, está dentro del ciado REV (comprendiendo REV, PHB y PhV) y no el ciado de CORONA (comprendiendo ATHb8 y CNA) , y más específicamente, que está dentro de la ramificación REV (y no la ramificación de PHB/PHV) . Al identificar un polipéptido REV (que está en la ramificación REV) , alguien experto en la materia pueden derivarse fácilmente, usando técnicas de rutina, la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START y el uso de una longitud suficiente de nucleótidos contiguos del mismo para llevar a acabo uno o más de los métodos de silenciamiento de genes descritos antes. Los ortólogos y parálogos pueden encontrarse fácilmente llevando a cabo una investigación BLAST recíproca así llamada. Esto puede realizarse por un primer BLAST que implica análisis de' BLAST de una secuencia en cuestión (por ejemplo, SEC ID NO: 198 o SEC ID NO: 199) contra cualquier base de datos de la secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible. BLASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) generalmente se pueden usar cuando parten de una secuencia de nucleótidos, y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) cuando parten de una secuencia de proteínas. Los resultados de BLAST opcionalmente se pueden filtrar. Las secuencias de longitud completa de cualquier resultado filtrado o de resultados no filtrados luego se analizan por BLAST de nuevo (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 198 o SEC ID NO: 199, el segundo BLAST por lo tanto, puede ser contra secuencia de arroz) . Se comparan los resultados de los primero y segundo BLAST. Un parálogo se identifica si un golpe de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie que aquella de la cual se deriva la secuencia en cuestión y preferiblemente resulta de la parte posterior de BLAST en la secuencia en cuestión que está entre los golpes superiores. Los golpes de clasificación alta son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más significante es la clasificación (o en otras palabras, mientras es inferior la oportunidad de que el golpe se encontrara por oportunidad) . El cálculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, las comparaciones también se clasifican por identidad de porcentaje. La identidad de porcentaje se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos ) comparadas sobre una longitud particular. Un ejemplo que detalla la identificación de ortólogos y parálogos se da en el ejemplo 27. Todos los polipéptidos REV comprenden uncir que tiene, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, ó 98% para el CTR de un polipéptido REV como se representa por SEC ID NO: 197. Preferiblemente, el CTR del polipéptido REV es como se representa por SEC ID NO: 197. Más preferiblemente, SEC ID NO: 194 que codifica una parte de CTR de un polipéptido REV se usa para llevar a cabo los métodos de acuerdo con la invención. En la Figura 16, los parálogos y ortólogos del polipéptido REV agrupados juntos. Los términos "dominio" y "motivo" se definieron antes. El término "región" como se definió en la presente se refiere a la secuencia de aminoácidos partiendo en el extremo del domino START y terminando en el codón de retención del polipéptido REV. Existen bases de datos especiales para la identificación de dominios. El HD y los dominios START en un polipéptido REV pueden identificarse usando, por ejemplo, SMART, InterPro, Prosite, o Pfam. HD comprende aproximadamente 60 residuos, el dominio START de aproximadamente 210 residuos. En la base de datos InterPro, HD se designa por IPR001356, PF00046 en la base de datos Pfam y PS50071 en la base de datos PROSITE. En la base de datos InterPro, el dominio START se designa por IPR002913, PF01852 en la base de datos Pfam y PS50848 en la base de datos PROSITE. Por ejemplo en SEC ID NO: 199, las extensiones de entrada Pfam HD de 27 a 87 aminoácidos, y la entrada Pfam del domino START de 163 a 376. Por lo tanto CTR inicia en el aminoácido 377 y termia en el codón de retención (en 840) . La predicción de cierre de leucina y la identificación en la heptada puede realizarse usando software especializada tal como 2ZIP, que combina un algoritmo de predicción de bobina enrollada estándar con una búsqueda aproximada para la repetición de leucina característica (Bornberg-Bauer y otros (1998) computacional Approaches to Identify Leucine Zippers, Nucleic Acids Res., 26(11): 2740-2746), alojado en un servidor en Max Planck Institute for Molecular Genetics in Berlín. Por ejemplo, el cierre de leucina de SEC ID NO: 199 comprende cinco repeticiones de leucina (heptadas) y extensiones de 91 a 127 aminoácidos. Además, un polipéptido de REV también puede identificarse por su capacidad de unir ADN e interactúa con otras proteínas. La actividad de unión de ADN e interacciones de proteína-proteína pueden determinarse fácilmente in vitro o in vivo usando técnicas bien conocidas en la materia. Ejemplos de análisis sin Vitro para actividad de unión de ADN incluyen: análisis de retardo de gel usando el dominio de unión de ADN HD (West y otros (1998) Nucí Acid Res 26(23): 5277-87) o análisis de un híbrido de levadura. Un ejemplo de un análisis in vivo para interacciones de proteína-proteína es el análisis de dos híbridos de levadura (Fields and Song (1989) Nature 340:245-6). Por lo tanto al identificar un polipéptido de REV usando uno o varios de los aspectos descritos antes, alguien experto en la materia pueden derivar fácilmente la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START y usa una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de la misma para llevar a cabo cualquiera de uno o más de los métodos de silenciamiento de genes descritos antes (para la reducción sustancial de una expresión de genes REV endógena) . En los métodos de la invención se prefiere usar una secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID: 194, codificando parte de CTR de un polipéptido REV de Oryza sativa, o SEC ID NO: 196, codificando el CTR del mismo polipéptido de REV de Oryza sativa. Las secuencias de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START están comprendidas en las secuencias de ácidos nucleicos que codifican ortólogos o parálogos de polipéptidos de REV. Un ejemplo de un parálogo de polipéptidos de REV a SEC ID NO: 199 se representa por SEC ID NO: 201, Oryza sativa Orysa_HOX10 (codificada por SEC ID NO: 200, número de acceso de NCBI AY4255991.1 ) . Ejemplos de ortólogos de polipéptidos de REV se representan por SEC ID NO: 203 de Arabidopsis thaliana Arath_REV (codificado por SEC ID NO: 202, número de acceso de NCBI AF188994), SEC ID NO: 205 Zea Mays Reama_HDIII RLD1 (hoja enrollada 1; codificada por SEC ID NO: 204, número de acceso de NCBI AY501430.1). SEC ID NO: 207 Populus trichocarpa Poptr_HDIII (codificado por SEC ID NO: 206, número de acceso de AY919617), SEC ID NO: 209 edicago trunculata Medir_HDIII (codificado por SEC ID NO: 208, número de acceso NCBI AC138171.17 ) , SEC ID NO: 211 Saccharum officinarum Sacof_HDIII parcial (codificado por SEC ID NO: 210, contig de números de acceso de NCBI CA125167.1 CA217027.1, CA241276.1, CA124509.1), SEC ID NO: 213 Triticum aestivum Triae_HDIII (parcial; codificdopor SEC ID NO: 212, contig de números de acceso de NCBI CD905903, BM135681.1, BQ578798.1, CJ565259.1), SEC ID NO: 215 Hordeum vulgare Horvu_HDIII (parcial, codificado por SEC ID NO: 214, contig de números de acceso de NCBI BU996988.1, BJ452342.1, J459891.1), y SEC ID NO: 217, número de acceso de NCBI DQ013803) . En el ejemplo 27 (y la tabla Z) de la presente solicitud se describe un método para identificar secuencias de ácidos nucleicos útiles para llevar a cabo los métodos de la invención. La fuente de la secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START útil para llevar a cabo los métodos de la invención puede ser cualquier fuente de plantas o fuente artificial. Para el desempeño óptimo, las técnicas de silenciamiento de genes usados para la reducción de una expresión de gen REV endógeno requiere el uso de secuencias de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START de planas monocotiledóneas para la transformación de plantas monocotiledóneas y el uso de secuencias de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START de plantas dicotiledóneas para la transformación de plantas dicotiledóneas. Preferiblemente, las secuencias de ácidos nucleicos REV AHDZip/START de plantas de la familia Poaceae se transforman en plantas de la familia Poaceae. Además preferiblemente, una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START del arroz se transforma enana planta de arroz. La secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START de arroz se transformo en una planta de arroz. La secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START no se introduce en la misma variedad de plantas. Más preferiblemente, el REV AHDZip/START de arroz es una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START de las secuencias de ácidos nucleicos que codifican ortólogos o prólogos de polipéptidos de REV. Como se mencionó antes, un experto en la materia pueden estar conscientes 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 genéticas para facilitar la introducción y/o la expresión de las secuencia de nucleótidos útiles en los métodos de acuerdo con la invención. Por lo tanto, se provee una construcción genética para expresión reducida en una planta de un gen REV endógena que comprende una o más secuencias de control, una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START, y opcionalmente una secuencia de terminación de transcripción. Preferiblemente, la secuencia de control es un promotor constitutivo. Una construcción preferida para reducir la expresión de reducción en una planta de un gen de REV endógeno es uno que comprende una repetición invertida de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla, cuya repetición invertida está bajo el control de un promotor constitutivo . Las construcciones útiles en los métodos de acuerdo con la presente invención se pueden crear usando tecnología de ADN recombinante bien conocida para los expertos en la materia. Las construcciones genéticas pueden insertarse en vectores, que pueden ser comercialmente disponibles, adecuadas para la transformación en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. La invención por lo tanto provee el uso de una construcción genética como se definió antes en los métodos de la invención . Las secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) capaz de incrementar la expresión en una planta. Ventajosamente, cualquier tipo de promotor puede usarse para impulsar la expresión de una secuencia de ácidos nucleicos.
En una modalidad, la secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START se liga operablemente a un promotor constitutivo. Preferiblemente el promotor es un promotor ubicuito y se expresa predominantemente a través de la planta. Preferiblemente, el promotor constitutivo es sustancialmente como se representa por SEC ID NO: 218 o SEC ID NO: 58, además preferiblemente el promotor capaz de expresar preferiblemente la secuencia de ácidos nucleicos a través de la planta es un promotor de G0S2, más preferiblemente ele promotor de G0S2 es de arroz (SEC ID NO: 218 o SEC ID NO: 58) . Deberá ser claro que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe al ácido nucleico REV AHDZip/START como se representa por SEC ID NO: 194, ni es la aplicabilidad de la invención restringida a la expresión de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START cuando se impulsan por un promotor G0S2. Un promotor constitutivo alternativo que es útil en los métodos de la presente invención es el promotor de proteina del grupo de alta movilidad (SEC ID NO: 293, PRO0170) . Ejemplos de otros promotores constitutivos también se pueden usar para dirigir la expresión de una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START se muestran en la sección de definiciones. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador también se pueden usar en la construcción introducida en una planta .
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 una construcción genética para mantenerse en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cósmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no se limitan a, fl-ori y colEl. Para la detección de una transferencia exitosa de las secuencias de códigos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de plantas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto, la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable . Los marcadores seleccionables se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" de la presente. Los genes marcadores se pueden remover o eliminar de la célula transgénica una vez que ya no se necesitan. Las técnicas para la remoción del gen marcador se conocen en la materia, las técnicas útiles se describen antes en la sección de definiciones. La presente invención también abarca plantas que incluyen partes de plantas y células de plantas que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención que tienen expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHCZip/START y que tienen plantas con rendimiento incrementado en relación con el control. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, dichas plantas transgénicas tienen expresión reducida de un gen de REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHCZip/START . Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta, partes de plantas o células de plantas una construcción genética que comprende una o más secuencias de control para reducir la expresión en una planta de un gen endógeno de REV usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHCZip/START ; y (ii) cultivar la planta, parte de la planta o célula de la planta 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 una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHCZip/START, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla, cuya repetición invertida está bajo el control de un promotor constitutivo. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un ejido, órgano o cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, la construcción se introduce en una planta por transformación. Las células de la planta genéticamente modificadas pueden regenerarse vía todos los métodos con los cuales está familiarizado el experto. Los métodos adecuados pueden encontrarse en las publicaciones mencionadas antes por S.D. Kung y R. Wu, Potrykus o Hofgen and Willmitzer. 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-transferidas con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se generó en una planta completo. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de plantas se genera en una planta completa. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de las plantas obtenidas en la transformación, como regla, se somete a las condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes pueden sembrarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas . Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como los descritos antes. Después de la transferencia de ADN y la regeneración, las plantas transformadas putativamente también pueden evaluarse, por ejemplo usando análisis de Southern, para la presencia del gen de interés, número de copia y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido puede monitorearse usando análisis Northern y/o Western, ambas técnicas siendo bien conocidas para las personas con experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o TI) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas. Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión); injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) . Las características de crecimiento mencionadas antes pueden modificarse ventajosamente en cualquier planta. Los métodos de la invención se pueden aplicar ventajosamente a cualquier planta. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. Otras plantas ventajosas se seleccionan del grupo que consiste de Asteraceae tal como el género Helianthus, Tagetes v.gr., la especie Helianthus annus [girasol], Tagetes lucida, Tagetes erecta o Tagetes tenuifolia [Marigold] , Brassicaceae tal como el género Brassica, Arabidopsis v.gr., la especie Brassica napus, Brassica rapa ssp. [cañóla, colza, nabo] o Arabidopsis thaliana; Fabaceae tal como el género Glycine v.gr. la especie Clycina max, Soja hispida o Soja max [soya]; Linaceae tal como el género Linux v.gr., la especie Linux usitatissimun, [lino, colza] , Poaceae tal como el género Hordeum, Sécale, Avena, sorgo, Oryza, Zea, Tritucum, v.gr., la especie Hordeum vulgare [cebada], Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. Sativa, Avena hybrida [avena] , Sorgo bicolor [Sorgo, mijo] , Oryza sativa, Oryza latifolia [arroz], Zea mays [maíz], Tricum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum Hybernum, Triticum macha, Triticum sativum o Triticum vulgare [trigo, trio para pan, trigo común] ; Solanaceae tal como el género Solanum, Lycopersicon v.gr, la especie Solanum tuberosum [papa] , Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon periforme, Solanum inegrifolium o Solanum lycopersicum [tomate] .
La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos raíces, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados preferiblemente directamente de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas, y ácidos grasos, almidón o proteínas. La presente invención también abarca el uso de una secuencia de ácidos nucleicos de La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos raíces, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados preferiblemente directamente de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas, y ácidos grasos, almidón o proteínas. , para la reducción de expresión de genes de REV endógena en una planta, parte de planta, o célula de planta para incrementar el rendimiento de planta como se definió en la presente . La presente invención también abarca el uso de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START, para reducción de expresión de gen de REV endógeno en una planta, parte de planta o célula de planta para incrementar el rendimiento de la planta como se definió antes.
CLE Ahora se ha encontrado que la expresión de modulación en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control. Por lo tanto, la invención provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE o parte del mismo. Una "referencia", "planta de referencia", "control", "planta de control", "tipo silvestre" o "planta tipo silvestre" en particular es una célula, un tejido, un órgano, una planta o una parte del mismo, que no se ha producido de acuerdo con el método de la invención. Consecuentemente, los términos "tipo silvestre", "control" o "referencia" son intercambiables y pueden ser una célula o parte de la planta tal como un organelo o tejido,- o una planta que no se ha modificado o tratado de acuerdo con el método descrito en la presente de acuerdo con la invención. Consecuentemente, la célula o una parte de la planta tal como un organelo o una planta usada como tipo silvestre, el control o referencia corresponde a la célula, planta o parte de la misma tanto como es posible y es cualquier otro apropiadamente pero es posible el resultado del proceso de la invención como idéntico a la materia presente de la invención. Por lo trot, el tipo silvestre, control o referencia se tratan idénticamente o tan idénticos como sea posible, de manera que únicamente las condiciones o propiedades peden ser diferentes lo cual no influencia la calidad de la propiedad probada. Es decir, en otras palabras que el tipo silvestre denota (1) una planta, la cual porta la forma no alterada o no modulada de un gen o alelo o (2) el material/planta de partida del cual se derivan las plantas producidas por el proceso o método de la invención. Preferiblemente, cualquier comparación entre las plantas tipo silvestre y las plantas producidas por el método de la invención se lleva a cabo bajo condiciones análogas. El término "condiciones análogas" significa que todas las condiciones, tale como, por ejemplo, condiciones de cultivo o crecimiento, condiciones de análisis (tales como composición regulador, temperatura, sustratos, cepa de patógenos, concentraciones y similares) se mantienen idénticas entre los experimentos que serán comparados. La "referencia", "control", o "tipo silvestre" preferiblemente es un sujeto, v.gr., un organelo, una célula, un tejido, una planta que no se ha modulado, modificado o tratado de acuerdo con el proceso descrito en la presente de la invención y en cualquier otra propiedad es similar a la materia de la invención tanto como sea posible. La referencia, control o tipo silvestre en su genoma, transcriptoma, proteoma o metaboloma es tan similar como es posible al tema de la presente invención. Preferiblemente, el término organelo, célula, tejido o planta de "referencia", "control" o "tipo silvestre", se refiere a un organelo, célula, tejido o planta que es casi genéticamente idéntico al organelo, célula, tejido o planta de la presente invención o parte del mismo preferiblemente 95%, más preferido del 98%, aún más preferido del 99% en particular, 99.10%, 99.30%, 99.50%, 99.70%, 99.90%, 99.99%, 99.999% o más. Más preferible la "referencia", "control", o "tipo silvestre" es un sujeto, v.gr., un organelo, una célula, un tejido, una planta, que es genéticamente idéntico a la planta, organelo celular usado de acuerdo con el método de la invención excepto que las moléculas del ácido nucleico o producto de gen codificado por ellos se cambia, modula o modifica de acuerdo con el método de la invención. El término "modulación" significa, en relación a la expresión o expresión de genes, un proceso en el cual el nivele de expresión cambia por la expresión de genes en comparación con la planta de control, preferiblemente el nivel de expresión se disminuye. La expresión original, no modulada, puede ser cualquier clase de expresión de un ARN estructural (ARNr, ARNt) o ARNm con traslación subsiguiente. El término "modulación de actividad" debe significar cualquier cambio de la expresión de las secuencias de ácidos nucleicos de la invención o proteínas codificadas, lo cual conduce al rendimiento incrementado y/o crecimiento incrementado de las plantas. Un método preferido para modular (preferiblemente, disminuir) la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE es introduciendo y expresando en una planta una construcción genética en la cual el ácido nucleico que codifica dicho polipéptido similar a CLE se clona como una repetición invertida (en parte o completamente), separado por un separador (sin codificar ADN) .
Cualquier referencia en la presente a una "proteína útil en los métodos de la invención" significa un polipéptido POI como se definió en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido de POI. El ácido nucleico que será introducido en una planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que será descrito ahora, de aquí en adelante también llamado "ácido nucleico POI" o "gen POI". Los genes que codifican el polipéptido similar a CLE se conocen en la materia (véase por ejemplo Cock y McCormick (Plant Physiolol. 126, 939-942, 2001) y los ácidos nucleicos que codifican un polipéptido similar a CLE o parte del mismo son útiles en los métodos de la invención. El término "polipéptido similar a CLE" como se definió en la presente, se refiere a un homólogo de polipéptidos a SEC ID NO: 233. Los polipéptidos similares a CLE comprenden una secuencia de señales N-terminal y un motivo conservado (Cock y McCormick, 2002: Figura 21), también conocido como dominio CLE (Strabala y otros, 2006) , que se localiza en o cerca de la terminación C del polipéptido. Los polipéptido no procesados generalmente están entre 60 a 140 aminoácidos de largo y tienen un punto isoeléctrico alto, preferiblemente por arriba de pl 7.0, más preferiblemente por arriba de pl 8.0, más preferiblemente por arriba de pl 9.0 (por ejemplo, la proteina representada por SEC ID NO: 233 tiene una pl de 10.46). Después de la separación de la señal de secuencias, el polipéptido similar a CLE puede procesarse además por separación proteolitica en la parte C-terminal, preferiblemente en un residuo ARg conservado en la parte N-terminal del dominio CLE, generando asi un péptido corto biológicamente activo en la mayoría del dominio CLE (Ni y Clark, Plant Physiol, 140, 726-733, 2006) . Los términos "dominio" y "motivo" se definen en la sección de definiciones presente. Existen bases de datos para la identificación de dominios. El dominio de CLE en un polipéptido similar a CLE puede identificarse usando, por ejemplo, SMART (Schultz y otros (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244, InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucle. Acids. Res. 31, 315-318, Prosite (Bucher y Bairoch (1994), A generalized profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function in automatic sequence interpretation . (In) ISMB-94; Proceedings 2nd Internacional Conference on Intelligent Systems for Molecular Biiology. Altman R., Brutlag D., Karp P., Lathrop R., Searls D., Eds . , pp53-61, AAAI Press, 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). Un grupo de herramientas para análisis in silico de secuencias de proteínas esta disponible en el servidor proteómico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger y otros, ExPASy: the proteomics Server for in-depth protein knowledge and analyis, Nucleic Acids Res. 31:3784-3788 (2003)). Sin embargo, el dominio de CLE también puede identificarse fácilmente por la alineación de secuencias de un polipéptido similar a CLE putativo con polipéptidos similares a CLE conocidos en la materia (tales como los descritos en Cock y McCormic (2001) o Strabala y otros (2006) . El dominio CLE preferiblemente tiene la siguiente secuencia consensual (SEC ID NO: 237) : (S/E/R/M/P/L) (K/E/O/R/S) R (K/I /L/R/F /Q/v/M) (V/l /S/L) (P /L/R) (R/T /Q/C/N/G/K/S) (N/G) (S/P) (O/N/Y) P ( I/L/Q/R/Y/H) (H/L/I) (H/N) . Más preferiblemente, el dominio CLE tiene la siguiente secuencia (SEC ID NO: 238): (S/P) (R/E/K) R (M/L/I) (V/S/I) P (Q/G/C/T/S) GP (N/O) P (L/Q/H) H (H/N) . Más preferiblemente, el dominio CLE tiene la siguiente secuencia: SRRMVPQGPNPLHN. El dominio de CLE comprende un numero de aminoácidos altamente conservados, incluyendo el residuo Arg necesario para el proceso proteolitico (Arg73 en SEC ID NO: 233, véase Figuras 21 y 22), y dos o tres residuos Por. Se prefiere el uso en los métodos de la invención de un ácido nucleico que codifica por lo menos parte del polipéptido similar a CLE, como se representa por SEC ID: 233, o un ácido nucleico que codifica por lo menos parte de un homólogo de SE ID NO: 233. Ejemplos de polipéptidos similares a CLE incluyen SEC ID NO: 233 y también abarcan homólogos (incluyendo ortólogos y parálogos) de SEC ID NO: 233. La invención se ilustra transformando plantas de arroz con la secuencia Saccharum officinarum representada por SEC ID NO: 232, codificando el polipéptido de SEC ID NO: 233, SEC ID NO: 240 de Populus, SEC ID NO: 242 de arroz, SEC ID NO: 246 de Arabidopsis y SEC ID NO: 248 de Brassica napus representa ortólogos de SEC ID NO: 233. La SEC ID NO: 246 y SEC ID NO: 250 son parálogas entre ellas. Los ortólogos y parálogos pueden encontrarse fácilmente llevando a cabo una investigación BLAST reciproca asi llamada. Esto puede realizarse por un primer BLAST que implica análisis de BLAST de una secuencia en cuestión (por ejemplo, SEC ID NO: 241 o SEC ID NO: 242) contra cualquier base de datos de la secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible. BLASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) generalmente se pueden usar cuando parten de una secuencia de nucleótidos, y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) cuando parten de una secuencia de proteínas. Los resultados de BLAST opcionalmente se pueden filtrar. Las secuencias de longitud completa de cualquier resultado filtrado o de resultados no filtrados luego se analizan por BLAST de nuevo (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 241 o SEC ID NO: 242, el segundo BLAST por lo tanto, puede ser contra secuencia de arroz) . Se comparan los resultados de los primero y segundo BLAST. Un parálogo se identifica si un golpe de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie que aquella de la cual se deriva la secuencia en cuestión y preferiblemente resulta de la parte posterior de BLAST en la secuencia en cuestión que está entre los golpes superiores. Los ortólogos preferidos son ortólogos de SEC ID NO: 232 o SEC ID NO: 233. Los golpes de clasificación alta son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más significante es la clasificación (o en otras palabras, mientras es inferior la oportunidad de que el golpe se encontrara por oportunidad) . El cálculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, las comparaciones también se clasifican por identidad de porcentaje. La identidad de porcentaje se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos) comparadas sobre una longitud particular. Preferiblemente la clasificación es mayor a 50, más preferiblemente mayor a 100; y preferiblemente el valor E es menor a e-5, más preferiblemente menor a e-6. En el caso de grandes familias, se puede usar Clustal , seguido por un árbol de unión cercano, para ayudar a visualizar la formación de conjuntos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos. Los homólogos (o proteínas análogas, que abarcan los ortólogos y parálogos) pueden identificarse fácilmente usando técnicas de rutina bien conocidas en la materia, tales 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 TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needlemen y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación global (es decir, extensión de las secuencias completas) de dos secuencia que aumenta el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y lleva a cabo un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo los análisis de BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information (NCBI) . Los homólogos se pueden identificar fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencias múltiples Clustal (versión 1.83), con los parámetros de alineación dan pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. Los porcentajes globales de similitud e identidad pueden determinarse también usando uno de los métodos disponibles en el paquete de software MatGAT (Campanella y otros, BMC Bioinformatics . 2003 Jul 10; 4:29. Mat GAT: una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando secuencias de proteina o ADN) . La edición menor del manual puede llevarse a cabo para optimizar la alineación entre motivos conservados, como puede ser evidente para alguien experto en la materia. Además, en lugar de usar secuencias de longitud completa para la identificación de homólogos, los dominios específicos (tales como el dominio de GARP o el domino de GCT) también se pueden usar. Los valores de identidad de secuencia, que se indican más adelante como porcentaje se determinaron sobre toda la secuencia de ácidos nucleico so aminoácidos usando los programas mencionados antes usando los parámetros por omisión . Preferiblemente, los polipéptido similares a CLE útiles en los métodos de la presente invención tienen, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 30%, 35%, 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, o 99% con el dominio de de SEC ID NO: 233. Alternativamente, la identidad de secuencia entre los homólogos se puede determinar usando un dominio especifico (tal como el dominio CLE) . Un dominio CLE puede identificarse usando las bases de datos y herramientas para la identificación de proteinas listada antes y/o métodos para la alineación de secuencias para comparación. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Por ejemplo, usando BLAST, el umbral de significancia estadística (llamado valor "esperado") para reportar igualaciones contra las secuencias de bases de datos pueden incrementarse para mostrar igualaciones menos rigurosas. En esta forma, se pueden identificar igualaciones casi exactas. El acido nucleico similar a CLE como se usa en la presente, se refiere a cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE como se definió antes, o el complemento del mismo. El ácido nucleico similar a CLE no necesita ser ácidos nucleicos de longitud completa, dicho desempeño de los métodos de la invención no se basan en el uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. Además, los ejemplos de ácidos nucleicos adecuados para usarse con el fin de llevar a cabo los métodos de de la invención incluyen pero no se limitan a aquellos representados por cualquiera de: SEC ID NO: 232, SEC ID NO: 239, SEC ID NO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245 O SEC ID NO: 247. Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes incluyen porciones de los ácidos nucleicos, secuencias de hibridización, variantes de división, variantes alélicas ya sea presentes en la naturaleza u obtenidas por manipulación de ADN. El término "porción" o "parte" de un ácido nucleico similar a CLE como se usa en la presente, se refiere a una pieza de ADN que codifica por lo menos parte de un polipéptido similar a CLE, o el complemento del mismo, pero también puede ser parte de la región no trasladada 5' o 3' (UTR) de un polipéptido de CLE que codifica ADNc, o el complemento del mismo, o puede ser toda la UTR 5' o 3', o su complemento. El término ADNc como se usa en la presente, abarca no solo las secuencias de codificación, sino también las secuencias que no son de codificación que corresponde a la UTR 5' y 3' del ARNm. Los términos "fragmento", "fragmento de una secuencia" o "parte de una secuencia", "porción" o "porción del mismo" significan una secuencia truncada de la secuencia original a la que se hace referencia. La secuencia truncada (secuencia de ácidos nucleicos o proteínas) puede variar ampliamente en longitud; el tamaño mínimo siendo una secuencia de suficiente tamaño para proveer una secuencia con por lo menos una función comparable y/o actividad de la secuencia original a la que se hace referencia o que se hibridiza con la molécula de ácidos nucleicos de la invención o se usa en el proceso de la invención bajo condiciones estrictas, mientras que no es critico el tamaño máximo. En algunas aflicciones, el tamaño máximo usualmente no es sustancialmente mayor al requerido para proveer la actividad deseada y/o las funciones de la secuencia original. Una función comparable significa por lo menos 40%, 45%, o 50%, preferiblemente por lo menos 60%, 70%, 80%, o 90% o más de la secuencia original. Se puede preparar una porción, por ejemplo, llevando a cabo una o más supresiones a un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE como se definió antes. Las porciones se pueden usar en forma aislada o pueden fusionarse a otras secuencias de codificación (o que no son de codificación) . La porción normalmente es de por lo menos 100 nucleotidos de longitud, preferiblemente por lo menos 200, 250 nucleotidos de longitud, más preferiblemente por lo menos 300, 350 nucleotidos de longitud y más preferiblemente por lo menos 400 o 450 nucleotidos de longitud. Preferiblemente, la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por cualquiera de SEC ID NO: 232, SEC ID NO: 239, SEC ID NO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245 o SEC ID NO: 247. Más preferiblemente la porción es una porción de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 232. Una porción preferida de un ácido nucleico similar a CLE para usarse en los métodos de la presente invención es una porción que tiene alta homología a la secuencia transcrita del gen similar a CLE blanco endógeno o al complemento del mismo, mientras que tiene baja homología o sin homología a secuencias transcritas (o las secuencias de complemento de las mismas) de genes similares a CLE que no son blancos endógenos. Otra variante de ácidos nucleicos útiles en los métodos de la invención, es un ácido nucleico capaz de hibridizarse bajo condiciones de bajo rigor, preferiblemente bajo condiciones de rigor, con un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE como se definió antes o con una porción como se definió antes. Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención, codifican por lo menos parte del polipéptido similar a CLE como se definió antes, o que pueden hibridizarse a UTR 5' o 3' de un polipéptido similar a CLE que codifica ARNm o ADNc. La secuencia de hibridización normalmente es de por o menos 100 nucleótidos de longitud, se refieren por lo menos 200 nucleótidos de longitud, más preferiblemente por lo menos 300 nucleótido de longitud y aún más preferiblemente por lo menos 400 nucleótidos de longitud. Preferiblemente, la secuencia de hibridización es una que puede hibridizarse a cualquiera de los ácidos nucleicos representados por (o a sondas derivadas de) SEC ID NO: 232, SEC ID NO: 239, SEC ID NO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245 o SEC ID NO: 247, o a una porción de cualquiera de las secuencia mencionadas antes, una porción siendo como se definió antes. Más preferiblemente la secuencia de hibridización puede hibridizarse a SEC ID NO: 232, o a porciones (o sondas) del mismo. Los métodos para diseñar sondas son bien conocidos en la materia. Las sondas son generalmente menores a 500, 400, 300, 200 pb de longitud, preferiblemente menores a 100 pb de longitud. Comúnmente, las longitudes de sondas parra hibridizaciones de ADN-ADN tales como análisis Southern, varían entre 100 y 500 pb, mientras que la región de hibridización en sondas para hibridizaciones de ADN-ADN tales como amplificación de RCP generalmente son mas cortas que 50 pero más largas que 100 nucleótidos, preferiblemente son de 15, 20, 25, 30, 35, 40, o 50 pb de longitud . Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido similar a CLE como se definió antes. Las variantes de división preferidas son variantes de división de un ácido nucleico que codifica el polipéptido similar a CLE representado por SEC ID NO: 233, o variantes de división que codifican ortólogos o parálogos de SEC ID NO. 233. Además se prefieren las variantes de división de ácidos nucleicos representadas por cualquiera de SEC ID nO: 232, SEC ID NO: 239, SEC ID nO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245 o SEC ID NO: 247. Se prefiere más una variante de división de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 232. Otra variante de ácidos nucleicos útil para llevar a cabo los métodos de la invención es una variante alélica de un ácido nucleico que codifica una proteina similar a CLE como se definió antes. Las variantes alélicas existen en la naturaleza y están abarcadas dentro de los métodos de la presente invención es el uso de estos alelos naturales. La variante alélica puede ser una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE representado por SEC ID NO: 233, o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes. Además, se prefieren las variantes alélicas de ácidos nucleicos por cualquiera de SEC ID NO: 232, SEC ID NO: 239, SEC ID NO: 241, SEC ID NO: 243, SEC ID NO: 245, O SEC ID NO: 247. Los más preferidos son una variante alélica de un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO. 232. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una porción de plantas, secuencias de hibridización, variantes de división o variantes alélicas de cualquiera de los ácidos nucleicos dados en la Tabla HH del Ejemplo 33, o comprendiendo introducirse y expresarse en una porción de plantas, secuencias de hibridización, variantes de división, o variantes alélicas de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo y homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en al Tabla HH del Ejemplo 33. Una variante de ácidos nucleicos adicional útil en los métodos de la invención es una variante de ácidos nucleicos obtenida por combinación de genes. La combinación de genes o evolución dirigida también se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos similares a CLE como se definió antes. Además, las variantes de ácidos nucleicos también pueden obtenerse por mutagénesis dirigida al sitio. Varios métodos están disponibles para lograr mutagénesis dirigida al sitio, sine do los más comunes los métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds.). En los métodos de la presente invención también son útiles los ácidos nucleicos que codifican homólogos de cualquier aminoácido representado por SEC ID NO: 233, u ortólogos o parálogos de los mismos: y ácidos nucleicos que codifican derivados del polipéptido representado por SEC ID NO: 233 u ortólogos o parálogos de los mismos. Además, los ácidos nucleicos similares a CLE en los métodos de la presente invención (por lo menos en su forma nativa) normalmente, pero no necesariamente, codifican polipéptidos que tienen actividad de señalamiento. Preferiblemente, los ácidos nucleicos similares a CLE codifican polipéptidos que, cuando se sobre-expresan en plantas, ocasionan un fenotipo similar a wus . Además, preferiblemente un polipéptido similar a CLE, cuando se sobre-expresa en Arabidopsis, da como resultado un fenotipo de Aii como se definió por Strabata y otros (2006) . Más preferiblemente, un ácido nucleico similar a CLE, cuando se expresa como una repetición invertida bajo el control del promotor reprensado por SEC ID NO: 236 en resultados de arroz en rendimiento de semillas incrementado, tal como un peso de semillas total incrementado. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos similares a CLE pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. .El ácido nucleico puede modificarse de su forma nativa en composición y/o amiente genómico mediante la manipulación humana deliberada. Preferiblemente el ácido nucleico que codifica el polipéptido similar a CLE es de una planta, además preferiblemente de una planta monocotiledónea, más preferiblemente de la familia Poaceae, aún más preferiblemente el ácido nucleico es de Sccharum officinarum. La invención también provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión de las secuencias de ácidos nucleicos útiles en los métodos de acuerdo con la invención en una planta.
Por lo tanto, se provee una construcción de genes que comprende: (i) un ácido nucleico similar a CLE como se definió antes, o una porción del mismo; (ii) una o más secuencias de control ligadas operablemente al ácido nucleico de (i) . Una construcción preferida es una que comprende una repetición invertida de un ácido nucleico similar a CLE, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla, dicha repetición invertida esta bajo control de un promotor especifico para semillas. 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, adecuadas para transformarse en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. Por lo tanto, la invención provee el uso de una construcción de genes como se definió antes en los métodos de la invención. Las plantas se transformaron con un vector que comprende la secuencia de interés. El experto está consciente de que los elementos genéticos deben estar presentes en el vector con el fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contiene la secuencia de interés. La secuencia de interés se liga operablemente a una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Ventajosamente, cualquier tipo de promotor puede usarse en los métodos de la presente invención. Los promotores preferidos son en particular aquellos que realizan la expresión de genes en ejidos y órganos, en células de semillas, tal como células de endoespermas y células de embrión en desarrollo. Los promotores adecuados son promotor del gen napina de colza (US 5, 508,152), el promotor de USP Vicia faba (Baeumlein y otros, Mol, Gen. Genet., 1991, 225 (3): 459-67), el promotor de Arabidopsis oleosin (WO 98/45461), el promotor de faseolina Phaseolus vulgaris (US 5,504,200), el promotor de Brassic aBce4 (WO 91/13980), el promotor de frijol arc5, el promotor de zanahoria DcG3, o el promotor de leguminosa B4 (LeB4; Vaeumlein y otros, 1992, Plant Journal, 2(2): 233-9), y promotores que llevan a cabo la expresión especifica para semillas en plantas monocotiledóneas tal como maíz, cebada, trigo, centeno, arroz y similares. Los promotores específicos para semillas ventajosos son el promotor de proteína de unión de sacarosa (WO 00/26388), el promotor de faseolina y el promotor de napina. Los promotores adecuados que se deben considerar son el promotor del gen Ipt2 o Iptl de cebada (WO 95/15389 y WO 95/23230), y los promotores descritos en WO 99/16890 (promotores del gen de hordeina de cebada , el gen de glutelina de arroz, el gen de oryzina de arroz, el gen de prolamina de arroz, el en de gliadina de trigo, el gen de glutelina de arroz, el gen de zeina de maíz, el gen de glutelina de avena, el gen de kasirina de sorgo, el gen de glutelina de trigo, el gen de zeina de maíz, el gen de glutelina de avena, el gen de kasirina de sorgo y el gen de secalina de centeno y el gen de secalina de centeno) . Además los promotores adecuados son Amy32b, Amy 6-6 y Aleurain [US 5,677,474], Bce4 (colza) [US 5,530,149], glicinina (soya) [EP 571 741], carboxiladas fosfoenolpiruvato (soya) [JP 06/62870], ADR12-2 (soya) [WO 98/08962], isocitrato liasa (colza) [US 5, 689, 040] o a amilasa (cebada) [EP 781 849]. Otros promotores que están disponibles para la expresión de genes en plantas son promotores específicos para hojas tales como las descritas en DE-A 19644478 o promotores regulados por luz, tales como por ejemplo, el promotor de petE de guisante . Preferiblemente, el ácido nucleico similar a CLE o variante del mismo se liga operablemente a un promotor específico para semillas. Un promotor específico para semillas es transcripcionalmente activo predominantemente en tejido de semillas, pero no necesariamente exclusivamente en el tejido de semillas (en casos de expresión de fuga) . El promotor específico para semillas puede ser activo durante el desarrollo y/o durante la germinación. Los promotores específicos para semillas son bien conocidos en la materia. Preferiblemente el promotor específico para semillas es un promotor específico para endoespermas . Más preferiblemente, la secuencia del promotor es como se representó por SEC ID NO: 236. Deberá aclararse que la aplicabilidad de la presente invención no se restringe al ácido nucleico similar a CLE representado por SEC ID NO: 232, ni la aplicabilidad de la invención restringida a la transcripción de un ácido nucleico similar a CLE cuando se impulsa por un promotor específico para semillas. Ejemplos de promotores específicos para semillas (incluyendo promotores específicos para endoespermas) se listan antes. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador se pueden usar en la construcción introducida en una planta. Una secuencia de intrones se puede agregar también a la región no trasladada 5' (UTR) o en la secuencia de codificación para incrementar la cantidad del mensaje maduro que se acumula en el citosol. Otras secuencia de control (además del promotor, incrementador, silenciador, secuencias de intrones, secuencias 3' UTR y/o 5 'UTR) pueden ser elementos estabilizadores de proteínas y/o ARN . Dichas secuencias pueden ser conocida o obtenerse por alguien experto en la materia.
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 una construcción genética para mantenerse en una célula bacteriana como un elemento genético episomal (v.gr., molécula de plásmido o cósmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no se limitan a, fl-ori y colEl. Para la detección de una transferencia exitosa de las secuencias de códigos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de planas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto, la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable . Estos genes marcadores permiten la identificación de una transferencia exitosa de las moléculas de ácidos nucleicos vía una serie de diferentes principios, por ejemplo vía identificación con la ayuda de fluorescencia, luminiscencia o en el rango de longitud de onda de luz que es discernible para el ojo humano por una resistencia a herbicidas o antibióticos, vía los que se conoce como marcadores nutritivos (marcadores de auxotrofismo) o marcadores antinutritivos, vía análisis de enzimas o vía fitohormonas . Ejemplos de dichos marcadores que se pueden mencionar son GFP (= proteína fluorescente verde) ; el sistema de luciferina/luciferasa, la ß-galactosidasa con sus sustratos de color, por ejemplo X-gal, las resistencias de herbicidas a, por ejemplo, imidazolinona, glifosato, fosfinotricina o sulfonilurea, las resistencias de antibióticos para, por ejemplo, bleomicina, higromicina, estreptomicina, canamicina, tetraciclina, cloranfenicol , ampicilina, gentamicina, geneticina (G418), espectinomicina o blasticidina , para mencionar solo unos cuantos marcadores nutritivos tales como el uso de mañosa o xilosa, o marcadores antinutritivo tales como la resistencia a 2-desoxiglucosa . Los marcadores seleccionables preferidos en plantas comprenden aquellos que confieren resistencia a un herbicida tal como glifosato o glufosinato. Otros marcadores adecuados son, por ejemplo, marcadores que codifican genes implicados e rutas biosintéticas de, por ejemplo, azúcares o aminoácidos, tales como ß-galatosidasa, ura3 o ilv2. Los marcadores que codifican genes tales como luciferasa, gfp u otros genes de fluorescencia, son así mismo adecuados. Estos marcadores y los marcadores mencionados antes se pueden usar en mutantes en quienes estos genes no son funcionales, dado que por ejemplo, se han suprimido por métodos convencionales. Esta lista es un número pequeño de marcadores posibles. El experto está muy familiarizado con dichos marcadores. Los diferentes marcadores se prefieren, dependiendo del organismo y el método de selección.
En una modalidad preferida de la presente invención, la expresión modulada de una proteina similar a CLE es la expresión disminuida de una proteina similar a CLE, preferiblemente expresión disminuida de una proteina similar a CLE endógena. La referencia en al presente a un gen similar a CLE "endógeno" no solo se refiere a un gen similar a CLE como se encuentra en una planta en su forma natural (es decir, sin que haya intervención de un humano) , pero también se refiere a secuencias de ácidos nucleicos similar a CLE introducida subsiguientemente en una planta. Por ejemplo, una planta transgénica que contiene un transgene similar a CLE puede encontrar una reducción sustancial de la expresión de transgenes y/o reducción sustancial de expresión de un gen similar a CLE endógeno, de acuerdo con los métodos de la invención . Un método preferido para disminuir la expresión de una proteina similar a CLE es usando un vector de expresión en el cual la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE que codifica el polipéptido similar a CLE se ha clonado como una repetición invertida (en parte o completamente) , separada por un separador (ADN sin codificación) . "reducción" o "disminución" o "desregulación" de expresión o "silenciamiento de genes" se usan intercambiablemente en la presente y son como se definió antes. Preferiblemente, la expresión disminuida no es la eliminación completa de la expresión. Preferiblemente, la reducción de la expresión del gen similar a CLE endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE conduce a la apariencia de una o más características fenotípicas . La reducción de la expresión de genes similar a CLE puede lograrse usando cualquiera de uno o más de los métodos de "silenciamiento de genes" bien conocidos, como se describió antes. Un método preferido para reducir la expresión en una planta de un gen similar a CLE endógeno vía el silenciamiento mediado por ARN es usando una repetición invertida de un ácido nucleico similar a CLE o una parte del mismo, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla. La repetición invertida se clona en un vector de expresión que comprende secuencias de control. Una secuencia de ácidos nucleicos de ADN sin codificación (un separador, por ejemplo un fragmento de región de conexión de matriz (MAR), un intrón, un polientrelazador, etc.) se localiza entre los dos ácidos nucleicos invertidos formando la repetición invertida. Después de la transcripción de la repetición invertida, se forma un ARN quimérico con una estructura auto-complementaria (parcial o completa) . Esta estructura de ARN de doble hebra se refiere como el ARN (ARNhp) . El ARNhp se procesa por la planta en ARNsi que se incorporan en un complejo de silenciamiento inducid por ARN (RISC) . El RISC además separa las transcripciones de ARNm, reduciendo asi sustancialmente el número de transcripciones de ARNm para trasladarse en polipéptidos . Para los detalles generales ver, por ejemplo, Grierson y otros (1998) WO 98/53083; Waterhouse y otros (1999) WO 99/53050) . Preferiblemente, una secuencia de ácidos nucleicos similares de CLE de cualquier especie de plantas dada se introduce en la misma especie. Por ejemplo, una secuencia de ácidos nucleicos similares a CLE de arroz se transformó en una planta de arroz. Sin embargo, no es un requerimiento absoluto que la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE que será introducido se origina de la misma especie de plantas como la planta en la cual será introducida, se muestra en la sección de ejemplos en donde una secuencia de capa de azúcar se introduce en el arroz para obtener los efectos deseados. Es suficiente que es homología sustancial entre el gen blanco similar a CLE endógeno y el ácido nucleico similar a CNE que será introducido. La expresión de un gen similar a CLE endógeno también se puede reducir introduciendo una modificación genética, dentro del sitio del gen similar a CLE o en cualquier parte en el genoma. El sitio de un gen como se definió en la presente se toma por significar una región genómica que incluye el gen de interés y 10 kb en dirección 3' o 5' de la región de codificación. La modificación genética se puede introducir, por ejemplo, por uno (o más) de los siguientes métodos: etiqueta de ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio, evolución dirigida, recombinación homologa. Después de la introducción de la modificación genética, sigue un paso de seleccionar la expresión reducida de un gen similar a CLE endógeno, dicha reducción en expresión da plantas que tienen rendimiento incrementado comparado con plantas de control. La mutagénesis dirigida al sitio y mutagénesis aleatoria se puede usar para generar variantes de secuencias de ácidos nucleicos similares a CLE cuyas variantes codifican polipéptidos similares a CLE con actividad reducida. Varios métodos están disponibles para logara la mutagénesis dirigida al sitio, la más común siendo métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology. Wiley Eds.). La evolución dirigida también se puede usar para generar variantes de secuencias de ácidos nucleicos similares a CLE cuyas variantes codifican polipéptidos similares a CLE con actividad reducida. La etiqueta con ADN-T, TILLING, mutagénesis dirigida al sitio y evolución dirigida son ejemplos de tecnologías que permiten la generación de alelos novedosos y variantes de secuencias de ácidos nucleicos similares a CLE cuyas variantes codifican polipéptidos similares a CLE con actividad reducida. La recombinación homologa permite la introducción en un genoma de un ácido nucleico seleccionado en una posición seleccionada definida. El ácido nucleico que será dirigido al sitio puede ser un alelo que codifica polipéptido similar a CLE con actividad reducida, usado para reemplazar el gen endógeno, y necesita dirigirse al sitio del gen similar a CLE. Alternativamente, un programa de tamizado puede establecerse para identificar en una variante natural de población de plantas del gen similar a CLE cuyas variantes dosifican polipéptidos similares a CLE con actividad reducida. Dichas variantes naturales también se pueden usar, por ejemplo, para llevar a cabo recombinación homologa. Los métodos de la invención son ventajosamente aplicables a cualquier planta. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. Otras plantas ventajosas se seleccionan del grupo que consiste de Asteraceae tal como el género Helianthus, Tagetes v.gr., la especie Helianthus annus [girasol], Tagetes lucida, Tagetes erecta o Tagetes tenuifolia [Marigold] , Brassicaceae tal como el género Brassica, Arabidopsis v.gr., la especie Brassica napus, Brassica rapa ssp. [cañóla, colza, nabo] o Arabidopsis thaliana; Fabaceae tal como el género Glycine v.gr. la especie Clycina max, Soja hispida o Soja max [soya]; Linaceae tal como el género Linux v.gr., la especie Linux usitatissimun, [lino, colza] , Poaceae tal como el género Hordeum, Sécale, Avena, sorgo, Oryza, Zea, Tritucum, v.gr., la especie Hordeum vulgare [cebada], Avena sativa, Avena fatua, Avena byzantina, Avena fatua var. Sativa, Avena hybrida [avena], Sorgo bicolor [Sorgo, mijo], Oryza sativa, Oryza latifolia [arroz] , Zea mays [maíz] , Tricum aestivum, Triticum durum, Triticum turgidum, Triticum Hybernum, Triticum macha, Triticum sativum o Triticum vulgare [trigo, trigo para pan, trigo común] ; Solanaceae tal como el género Solanum, Lycopersicon v.gr, la especie Solanum tuberosum [papa] , Lycopersicon esculentum, Lycopersicon lycopersicum, Lycopersicon periforme, Solanum inegrifolium o Solanum lycopersicum [tomate] . La presente invención también abarca plantas que se obtienen por los métodos de acuerdo con la presente invención. La presente invención por lo tanto proveen plantas, partes de plantas o células de plantas que se pueden obtener de los mismos por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprende un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteina similar a CLE como se definió antes. La invención además provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento alteradas en relación con las plantas de control, que comprende la introducción y expresión en una planta de un ácido nucleico similar a CLE como se definió antes y útiles en un método para desregular la expresión como se trató antes. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector son, en principio, ventajosamente todas las plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención .
Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado incrementadas, particularmente biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas, dicho método comprende: (i) introducir y expresar un ácido nucleico similar a CLE en una construcción para desregualr la expresión de similar a CLE en una célula d eplantas; 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 cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. Además preferiblemente la construcción para desregular la expresión de genes similar a CLE e introducido en la célula de las plantas o planta comprende una repetición invertida del ácido nucleico similar a CLE o una parte del mismo . La transferencia de genes extraños en el genoma de una planta se llama transformación. La transformación de especies de plantas ahora es una técnica casi de rutina. Ventajosamente, cualquiera de varios métodos de transformación puede usarse para introducir el gen de interés en una célula ancestral adecuada. Los métodos descritos para la transformación y regeneración de plantas de tejidos de plantas o células de plantas pueden usarse para transformación temporal o estable. Un método de transformación ventajoso es la transformación en plantas. Con este fin, es posible, por ejemplo, permitir que la agrobacteria actúe sobre semillas de plantas o inocule el meristemo de plantas con agrobacterias. Se ha probado particularmente de acuerdo con la invención permitir una suspensión de agrobacterias transformadas actúen en la planta intacta o por lo menos en la primordia de la flor. La planta se desarrolla subsiguientemente hasta que se obtienen las semillas de las plantas tratadas (Clough y Bent, Plant J. (1998) 16, 735-743). Para seleccionar las plantas transformadas, el material de las plantas obtenidas en la transformación, como regla, se somete a las condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes pueden sembrarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas . 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 se pueden expresar en plantas cotransferidas con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se regenera en una planta completa. Como se mencionó, la Agrobacteria transformada con un vector de expresión de acuerdo con la invención también se puede usar en la forma conocida por si misma para la transformación de plantas tales como plantas experimentales como arabidopsis o plantas de cultivo, tales como, por ejemplo, cereales, maíz, avena, centeno, cebada, trigo, soya, arroz, algodón, caña de azúcar, cañóla, girasol, lino, colza, coco, aceite de palma, girasol (Carthaus tinctorius) o granos de cacao, por ejemplo, bañando hojas escarificadas o segmentos de hojas en una solución agrobacteriana y subsiguientemente desarrollándolas en medios adecuados. Las células de plantas modificadas genéticamente pueden regenerarse vía todos los métodos con los cuales está familiarizado el experto. Se pueden encontrar métodos adecuados en las publicaciones mencionadas antes por S.D. Kung y R. Wu . Poetykus o Hófgen y Willmitzer. Para seleccionar plantas transformadas, el material de plantas obtenido en la transformación, como una regla, se somete a condiciones selectivas de manera que las plantas transformadas puedan distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes se pueden plantar y, después de un tiempo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de las semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas.
Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como las descritas antes. Después de la transferencia y regeneración de ADN, las plantas transformadas putativamente pueden evaluarse, por ejemplo, usando análisis Southern, para la presencia del gen de interés, número de copias y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido pueden monitorearse usando análisis Northern y/o Western, o RCP cuantitativo, todas las técnicas siendo bien conocidas para las personas que tienen experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o TI) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas . Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión); injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) . La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención.
La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico aislado que codifica un polipéptido de ERLK como se definió antes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención con células de plantas. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector, en principio, son ventajosamente plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos, raices, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados, preferiblemente directamente derivados, de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas y ácidos grasos, almidón o proteínas. Ventajosamente, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado. En particular, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento mejorado, especialmente rendimiento de semillas mejorado en relación con las plantas de control. El desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado. En particular, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento mejorado, especialmente rendimiento de semillas mejorado en relación con las plantas de control. Los términos "rendimiento" y "rendimiento de semillas" se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" en la presente. En la presente la referencia a características relacionadas con rendimiento mejorado significa un incremento en biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que pueden incluir las partes sobre la tierra (cosechables) y/o partes (cosechables) debajo de la tierra. En particular, las partes cosechables son semillas y biomasa de hojas, y el desempeño de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen biomasa de hojas incrementada y hendimiento de semillas incrementado, en relación con las plantas de control. Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en rendimiento se puede manifestar como uno o más de los siguientes: incremento en el número de plantas establecidas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de hileras, número de semillas por hilera, peso de semillas, peso de mil semillas, longitud/diámetro de espigas, 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) entre otros, Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en rendimiento puede manifestarse como un incremento en uno o más de los siguiente: número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del número de semillas rellenas sobre el número de panículas primaria ), incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100), se incrementa en el peso de mil semillas, entre otros. La presente invención provee un método para incrementar el rendimiento, especialmente la biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas incrementado de plantas, en relación con las plantas de control, dicho método comprende modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Dado que las plantas transgénicas de acuerdo con la presente invención tienen rendimiento incrementado, probablemente estas plantas exhiben un régimen de crecimiento incrementado (durante por lo menos parte del ciclo de vida) , en relación con el régimen de crecimiento de las plantas de control en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser específico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas), o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que sería posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional). Similarmente, si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maíz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raiz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T-Medio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros. De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de ERLK como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada día a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía) , tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes, acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada. El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido similar a CLE. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros . La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos similares a CLE en características relacionadas con rendimiento de alteración. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos similares a CLE pueden encontrar uso en programas de cultivo en los cuales un marcador de ADN se identifica el cual puede ligarse genéticamente a un gen similares a CLE. Los ácidos nucleicos/genes, pueden usarse para definir un marcador molecular. Este ADN o marcador de proteína puede usarse en programas de cultivo para seleccionar plantas que tienen características relacionadas con rendimiento como se definió antes en los métodos de la invención. Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen similares a CLE también pueden encontrar uso en los programas de cultivo ayudados por el marcador. Dicho programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagénico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS; alternativamente, el programa puede incidir con una colección de variantes alélicas del origen "natural" así llamado causado in-intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entones, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de las variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan rendimiento incrementado. La selección normalmente se lleva a acabo monitoreando el desempeño de crecimiento de las plantas que contienen variantes alélicas diferentes de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen plantas cruzadas en las cuales se identificó la variante alélica superior con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de características fenotípicas interesantes. Los ácidos nucleicos similares a CLE también se pueden usar como sondas paira mapear genética y físicamente los genes de los que son parte y como marcadores para características ligadas a dicho genes. Dicha información puede ser útil en el cultivo de plantas con el fin de desarrollar líneas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos similares a CLE requieren únicamente una secuencia de ácidos nucleicos de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos similares a CLE pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) . Análisis Southern (Sambrook J, Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico de plantas digeridas por restricción puede probarse con los ácidos nucleicos similares a CLE. Los patrones de formación de bandas resultantes pueden someterse a análisis genéticos usando programas de computo tales como Marcador de Mapas (Lander y otros (1987) Genomix 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar los análisis de Southern que contienen ADN genómicos tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan los madres y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica el polipéptido de ERLK 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 las sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o variaciones de los mismos. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones igualadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos pueden usarse para mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos. Las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalian Genomic Análisis: A Practical Guide, Academia Press 1996, págs . 319-346, y 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 Genet. 7:149-154). Aunque los métodos actuales del mapeo de FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5: 13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo 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 por 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), Radiation Hybrid Mapping (Walter y otros (1997) Nat . Genet. 7:22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1889) 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 reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido para 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 que corresponde a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto no es necesario generalmente para métodos de mapeo . Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, como se describió antes. Estas características también se pueden combinar con oras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento adicional, tolerancia a otras reacción bióticas y abióticas, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas .
SYR Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que la expresión de modulación en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido SYR da plantas, cuando se desarrollan bajo condiciones de tensión abióticas, que tiene tolerancia a la tensión abiótica mejorada en relación con plantas de control. De acuerdo con una primera modalidad, la presente invención provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de tensión abiótica, en relación con las plantas de control, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR. Cualquier referencia adicional a una "proteína útil en los métodos de la invención" se considera un polipéptido de SYR como se definió en la presente. Cualquier referencia de aquí en adelante a un "ácido nucleico útil en los métodos de la invención" se entiende que significa un ácido nucleico capaz de codificar dicho polipéptido de SYR. El acido nucleico que será introducido enana planta (y por lo tanto útil para llevar a cabo los métodos de la invención) es cualquier ácido nucleico que codifica el tipo de proteína que será descrito ahora, de aquí en adelante también llamada "ácido nucleico SYR" o "gen SYR". El término "proteína SYR u homólogo de la misma" 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 leucina que se semeja a un cierre de leucina en la mitad terminal C de la proteína, cuyo dominio rico en leucina es (ii) precedido por un tripéptido con la secuencia YFS /motivo conservado la, SEC ID NO: 256), o YFT (motivo Ib conservado, SEC ID NO: 257), o YFG (motivo le conservado, SEC ID NO: 258) o YLG (motivo Id conservado, SEC ID NO: 259), y (iii) seguido por un motivo 2 conservado ( (V/A/I) LAFMP (T/S) , SEC ID NO: 260). Preferiblemente, el Motivo 2 conservado es un (A/V) LAFMP (T/S) , más preferiblemente, el motivo conservado es BLAFMPT. La proteina SYR u homólogo de la misma" preferiblemente también tiene un péptido terminal C conservado que termina con el motivo 3 conservado (SYL O PYL, SEC ID NO: 161). El dominio rico en leucina de la proteina SYR o su homólogo es de aproximadamente 38 a 48 aminoácidos de largo, partiendo inmediatamente detrás del motivo 1 conservado y deteniéndose inmediatamente ante del motivo 2 conservado, y componed por lo menos 30% de leucina. El dominio rico en leucina tiene preferiblemente un motivo que se asemeja al motivo de cierre de leucina (L-X6-L-X6-L-X6-L, en donde X6 es una secuencia de 6 aminoácidos consecutivos) . Un ejemplo preferido de una proteina SYR se representa por SEC ID NO: 252, una revisión de sus dominios se da en la Figura 24. Se deberá observar que el término "proteina SYR u homólogo de la misma" no abarca la proteina de ARGOS de Arabidopsis thaliana (SEC ID NO: 276) . Además preferiblemente, las proteínas SYR tiene dos dominios de 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 proteina de SYR tiene en 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% para el aminoácido representado por SEC ID NO: 252, siempre y cuando la proteína homologa comprenda los motivos 1 conservados (a, b, c ó 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 Needleman unsch en el programa GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys), preferiblemente con parámetros por omisión. El término "dominio" y "motivo" como se definió en la sección de "definiciones" presente. Las bases de datos de los especialistas existen para la identificación de dominios, por ejemplo, SMART (Schultz y otros (1998) Proc. Nati. Acad. Sci. USA 95, 5857-5864; Letunic y otros, (2002) Nucleic Acids Res 30, 242-244, InterPro (Mulder y otros, (2003) Nucle. Acids. Res. 31, 315-318, Prosite (Bucher y Bairoch (1994), A generalized profile syntax for biomolecular sequences motifs and its function in automatic sequence interpretation . (In) ISMB-94; Proceedings 2nd Internacional Conference on Intelligent Systems for Molecular Biiology. Altman R., Brutlag D. , Karp P., Lathrop R. , Searls D., Eds . , pp53-61, AAAI Press, 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). Un grupo de herramientas para análisis in silico de secuencias de proteínas esta disponible en el servidor proteómico ExPASy (Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger y otros, ExPASy: the proteomics Server for in-depth protein knowledge and analyis, Nucleic Acids Res. 31:3784-3788 (2003)). Los dominios también pueden identificarse usando técnicas de rutina tales 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 TFASTA. GAP usa el algoritmo de Needlemen y Wunsch ((1970) J Mol Biol 48: 443-453) para encontrar la alineación global (es decir, extensión de las secuencias completas) de dos secuencia que aumenta el número de igualdades y reduce el número de espacios. El algoritmo BLAST (Altschul y otros (1990) J Mol Biol 215: 403-10) calcula la identidad de secuencia porcentual y lleva a cabo un análisis estadístico de la similitud entre las dos secuencias. El software para llevar a cabo los análisis de BLAST está disponible públicamente a través del Nacional Centre for Biotechnology Information (NCBI) . Los homólogos se pueden identificar fácilmente usando, por ejemplo, el algoritmo de alineación de secuencias múltiples ClustalW (versión 1.83), con los parámetros de alineación dan pares por omisión, y un método de clasificación en porcentaje. Los porcentajes globales de similitud e identidad pueden determinarse también usando uno de los métodos disponibles en el paquete de software MatGAT (Campanella y otros, BMC Bioinformatics . 2003 Jul 10; 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando secuencias de proteina o ADN) . La edición menor del manual puede llevarse a cabo para optimizar la alineación entre motivos conservados, como puede ser evidente para alguien experto en la materia. Además, en lugar de usar secuencias de longitud completa para la identificación de homólogos, también se pueden usar los dominios específicos. Los valores de identidad de secuencia se pueden determinar sobre todo el ácido nucleico o secuencia de aminoácidos o sobre los dominios seleccionados o motivos conservados, usando los programas mencionados antes usando los parámetros por omisión . Los dominios de transmembrana son de aproximadamente 15 a 30 aminoácidos de largo y usualmente es componente 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 Glasgow, T. Littlejohn, F. Mayor, R. Lathrop, D. Sankoff, y C. Sensen, editores, Proceedings of the Sixth internacional conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, páginas 175-182, Menlo Park, CA, 1998, AAAI Press). Ejemplos de proteínas que están dentro de la definición de "polipéptido de SYR o un homólogo del mismo" se dan en la Tabla II de la sección de ejemplos e incluyen secuencias de varias planas monocotiledóneas , tales como arroz (SEC ID NO: 252, SEC ID NO: 262 y SEC ID NO: 263), maíz (SEC ID NO: 264), trigo (SEC ID NO: 265), cebada (SEC ID NO: 266), capa de azúcar (SEC ID NO: 267 y SEC ID NO: 268), sorgo (SEC ID NO: 269) ; y de plantas dicotiledóneas tales como Arabidopsis (SEC ID NO: 270 y SEC ID NO: 271), uva (SEC ID NO: 272), cítricos (SEC ID NO: 273) o tomate (SEC ID NO: 274 y SEC ID NO: 275) . 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 puede ser útil así como en los métodos de la presente invención; ejemplos de dichas proteínas se dan en SEC ID NO: 284 y 285. Se deberá entender que el término "polipéptido de SYR o un homólogo del mismo" no se deberá limitar a la secuencia representada por EC ID NO: 252 o a los homólogos listados como SEC ID NO: 262 a SEC ID NO: 275, pero cualquier polipéptido a aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos que cumplen con los criterios que comprenden un dominio rico en alucina 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 el motivo conservado 3; o que tiene por lo menos 38% a la secuencia de SEC ID NO: 252, puede ser adecuado para usarse en los métodos de la invención. La actividad de una proteina de SYR u homólogo de la misma puede analizarse expresando la proteina SYR u homólogos de los mismos bajo el control de un promotor GOS2 en Oryza sativa, dichos resultados en las plantas con biomasa incrementada y/o rendimiento de semillas sin un retraso en el tiempo de florecimiento cuando se ha desarrollado bajo condiciones de deficiencia de nitrógenos y comparado con las plantas del tipo silvestre correspondientes. Este incremento en el rendimiento de semillas puede medirse en varias formas, por ejemplo como un incremento de peso de semillas total, número de semillas rellenas o Peso de Mil Semillas. La presente invención se ilustra transformando plantas con la secuencia de ácidos nucleicos representada por SEC ID NO: 251, que codifica la secuencia de polipéptidos de SEC ID NO: 252. Sin embargo, el desempeño de la invención no se restringe a estas secuencias; los métodos de la invención pueden llevarse a cabo ventajosamente usando cualquier ácido nucleico de codificación de SYR o polipéptido de SYR como se definió en la presente. Ejemplos de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR se muestran en la Tabla II del Ejemplo 38 presente. Dichos ácidos nucleicos son útiles para llevar a cabo los métodos de la invención. Las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38 son secuencias de ejemplos de ortólogos y parálogos del polipéptido de SYR representado por SEC ID NO: 252, los términos "ortólogos" y "parálogos" siendo como se definió en la presente. Los ortólogos y parálogos adicionales pueden identificarse fácilmente llevando a cabo una investigación BLAST reciproca asi llamada. Normalmente, esto implica una primera BLAST que implica análisis de BLAST de una secuencia en cuestión (por ejemplo usando cualquier secuencia listada en la Tabla A del Ejemplo 1) contra cualquier base de datos de la secuencia, tal como la base de datos de NCBI públicamente disponible. BLASTN o TBLASTX (usando valores por omisión normales) generalmente se usan cuando parten de una secuencia de nucleótidos, y BLASTP o TBLASTN (usando valores por omisión normales) cuando parten de una secuencia de proteínas. Los resultados de BLAST opcionalmente se pueden filtrar. Las secuencias de longitud completa de cualquier resultado filtrado o de resultados no filtrados luego se analizan por BLAST de nuevo (segundo BLAST) contra secuencias del organismo del cual se deriva la secuencia en cuestión (en donde la secuencia en cuestión es SEC ID NO: 251, SEC ID NO: 252, el segundo BLAST por lo tanto, puede ser contra secuencia de Arabidopsis) . Se comparan los resultados de los primero y segundo BLAST. Un parálogo se identifica si un golpe de alta clasificación del primer BLAST es de la misma especie que aquella de la cual se deriva la secuencia en cuestión y preferiblemente resulta de la parte posterior de BLAST en la secuencia en cuestión que está entre los golpes superiores . Los golpes clasificados como altos son aquellos que tienen un valor E bajo. Mientras es inferior el valor E, más importante es la clasificación (o en otras palabras es inferior la oportunidad de encontrar por oportunidad el golpe) . El cálculo del valor E es bien conocido en la materia. Además de los valores E, las comparaciones también se clasifican por identidad de porcentaje. La identidad de porcentaje se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos entre las dos secuencias de ácidos nucleicos (o polipéptidos ) comparadas sobre una longitud particular. En el caso de grandes familias, se puede usar ClustalW, seguido por un árbol de unión cercano, para ayudar a visualizar la formación de conjuntos de genes relacionados e identificar ortólogos y parálogos.
Las variantes de ácidos nucleicos también pueden ser útiles para practicar los métodos de la invención. Ejemplos de dichas variantes incluyen ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla A del ejemplo 1, los términos "homólogo" y "derivado" siendo como se definió en la presente En los métodos de la invención también son útiles los ácidos nucleicos que codifican homólogos y derivados de ortólogo o parálogos de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38. Los homólgoos y derivados útiles en los métodos de la presente invención sustancialmente tienen la misma actividad biológica y funcional que la proteina no modificada de la cual se derivan. Las variantes de ácidos nucleicos útiles en la práctica de los métodos de la invención incluyen porciones de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR, ácidos nucleicos que se hibridizan a ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR, variantes de división de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR, variantes alélicas de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR y variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR obtenidos por combinación de genes. Los términos de secuencia de hibridación, variante de división, variante alélica y combinación de genes son como se describió en la presente. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR no necesitan ser ácidos nucleicos de longitud completa, dado que el desempeño de los métodos de la invención no se basan en el uso de secuencias de ácidos nucleicos de longitud completa. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta una porción de cualquiera de las secuencias de ácidos núcleos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38, o una porción de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo, u homólogo de cualquier secuencia de aminoácidos dada en la Tabla II del Ejemplo 38. Una porción de ácidos nucleicos puede prepararse, por ejemplo, realizando una o más supresiones al ácido nucleico. 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 proteína que combina varias actividades. Cuando se fusiona a otras secuencias de codificación, el polipéptido resultante producido por la traslación puede ser mayor a la prevista por la porción de proteínas. Las porciones útiles en los métodos de la invención, codifican un polipéptido de SYR como se definió en la presente, que tienen sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38. Preferiblemente, la porción es una porción de cualquiera de los ácidos nucleicos dados en la Tabla II del Ejemplo 38. Preferiblemente la porción por lo menos es de 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600 nucleótidos consecutivos en longitud, los nucleótidos consecutivos siendo de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla A del Ejemplo 1, o de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del ejemplo 38. Más preferiblemente la porción es una porción del ácido nucleico de SEC ID NO: 251. Preferiblemente, la porción 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 1 de tripéptidos conservado (a, b, c o d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente también por le motivo 3 conservado; o que tiene una identidad de secuencia de por lo menos 38% para la secuencia SEC ID NO: 252. Otra variante de ácidos nucleicos útiles en los métodos de la invención es un ácido nucleico capaz de hibridizarse, bajo condiciones de rigor reducidas, preferiblemente bajo condiciones de rigor, con un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió en la presente, o con una porción como se definió en la presente . De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con el rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a uno de los ácidos nucleicos dados en la Tabla II del ejemplo 38, o comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a un pacido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38. Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido de SYR como se definió en la presente, y teniendo sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38 o la porción de cualquiera de estas secuencias, una poción siendo como se definió antes o la secuencia de hibridización puede hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38. Más preferiblemente, la secuencia de hibridización puede hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 251 o a una porción o sonda del mismo.
Preferiblemente, la secuencia de hibridización codifica un polipéptido de aproximadamente 5 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo un dominio rico en leucina como se definió antes, precedido por el motivo 1 de tripéptido conservado (a, b, c o d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente también por el motivo conservado 3; o que tiene identidad de secuencias de por lo menos 38% a la secuencia de la SEC ID NO: 252. Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido de SYR como se definió antes, una variante de división siendo como se definió antes. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a cualquiera de los ácidos nucleicos dados en la Tabla II del Ejemplo 38, o comprendiendo introducir y expresar en una planta un ácido nucleico capaz de hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquier secuencia de ácidos nucleicos dada en la Tabla II del Ejemplo 38. Las secuencias de hibridización útiles en los métodos de la invención codifican un polipéptido de SYR como se definió en la presente y que tiene sustancialmente la misma actividad biológica que las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38. Preferiblemente la secuencia de hibridización puede hibridizarse a cualquiera de los ácidos nucleicos dada en la Tabla II del Ejemplo 38, o a una porción de cualquiera de estas secuencias, una porción siendo como se definió antes, o en donde la secuencia de hibridización puede hibridizarse a un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38. Más preferiblemente, la secuencia de hibridización puede hibridizarse a un ácido nucleico como se representa por SEC ID NO: 251 o a una porción de la misma. Preferiblemente, la secuencia de hibridización codifica un polipéptido de 65 a alrededor de 200 aminoácidos, que comprende un dominio rico en leucina como se definió antes, precedido por el motivo 1 del tripéptido conservado (a, b, c o d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente también por el motivo conservado 3; o teniendo identidad de secuencia de por lo menos 38% a la secuencia de SEC ID NO: 252. Otra variante de ácidos nucleicos útil en los métodos de la invención es una variante de división que codifica un polipéptido de SYR como se definió antes, una variante de división siendo como se definió en la presente.
De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de división de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38, o una variante de división de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dada en al Tabla II del Ejemplo 38. Las variantes de división preferidas son variantes de división de un ácido nucleico representado por SEC ID NO: 251, o una variante de división de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEC ID NO: 252. Preferiblemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante de división es un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo un dominio rico en leucinas como se definió antes, precedida por el motivo 1 de tripéptidos conservados (a, b, c ó d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente por el motivo conservado 3; oque tiene una identidad de secuencia de por lo menos 38% a la secuencia de SEC ID NO: 252. Otra variante de ácidos nucleicos útiles para llevar a cabo los método de la invención de una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió en la presente, una variante alélica siendo como se definió antes. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en planta, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante alélica de cualquiera de los ácidos nucleicos dados en al Tabla II del Ejemplo 38, o comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en al Tabla II del Ejemplo 38. Las variantes alélicas útiles en los métodos de la presente invención tienen sustancialmente la misma actividad biológica que el polipéptido de SYR de SEC ID NO: 252 y cualquiera de los aminoácidos descritos en la Tabla II del Ejemplo 38. Las variantes alélicas existen en la naturaleza y dentro de los métodos de la presente invención está el uso de estos alelos naturales. Preferiblemente, la variante alélica es una variante alélica de SEC ID NO: 251 o una variante alélica de un ácido nucleico que codifica un ortólogo o parálogo de SEC ID NO: 252. Preferiblemente, la secuencia de aminoácidos codificada por la variante alélica es un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo un dominio rico en leucinas como se definió antes, precedido por el motivo 1 de tripéptido conservado (a, b, c ó d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente también por el motivo 3 conservado, o que tiene identidad de secuencia de por lo menos 38% a la secuencia de SEC ID NO: 252. La combinación de genes o evolución dirigida también se puede usar para generar variantes de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR como se definió antes; el término "combinación de genes" siendo como se definió en la presente. De acuerdo con la presente invención, se provee un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de cualquiera de las secuencias de ácidos nucleicos dados en la Tabla II del Ejemplo 38, o comprendiendo introducir y expresar en una planta una variante de un ácido nucleico que codifica un ortólogo, parálogo u homólogo de cualquiera de las secuencias de aminoácidos dadas en la Tabla II del Ejemplo 38, cuya variante de ácido nucleico se obtiene por la combinación de genes . Preferiblemente, la secuencia de aminoácidos codificada por el ácido nucleico de la variante obtenido por la combinación de genes es un polipéptido de aproximadamente 65 a alrededor de 200 aminoácidos, comprendiendo un dominio rico en alucina como se definió antes, precedido por el motivo 1 de tripéptidos conservado (a, b, c, o d) y seguido por el motivo 2 conservado y preferiblemente también por el motivo 3 conservado; o que tiene identidad de secuencia de por lo menos 38% a la secuencia de SEC ID NO: 252. Además, las variantes de ácidos nucleicos también se pueden obtener por mutagénesis dirigida al sitio. Varios métodos están disponibles para logar mutagénesis dirigida al sitio, la más común siendo métodos basados en RCP (Current Protocols in Molecular Biology; Wiley Eds.). Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR pueden derivarse de cualquier fuente natural o artificial. El ácido nucleico puede modificarse desde su forma nativa en la composición y/o embiste genómico a través de manipulación humana deliberada. Preferiblemente, el ácido nucleico que codifica el polipéptido de SYR es de una planta, además preferiblemente de una planta monocotiledónea, más preferiblemente de la familia Poceae, más preferiblemente el ácido nucleico es de Oryza sativa. El desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado. En particular, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tienen rendimiento mejorado, especialmente rendimiento de semillas mejorado en relación con las plantas de control. Los términos "rendimiento" y "rendimiento de semillas" se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" en la presente. En la presente la referencia a características relacionadas con rendimiento mejorado significa un incremento en biomasa (peso) de una o más partes de una planta, que pueden incluir las partes sobre la tierra (cosechables) y/o partes (cosechables) debajo de la tierra. En particular, las partes cosechables son semillas y biomasa de hojas, y el desempeño de los métodos de la invención da como resultado plantas que tienen biomasa de hojas incrementada y hendimiento de semillas incrementado, en relación con las plantas de control. Tomando el maíz como un ejemplo, un incremento en rendimiento se puede manifestar como uno o más de los siguientes: incremento en el número de plantas establecidas por hectárea o acre, un incremento en el número de espigas por planta, un incremento en el número de hileras, número de semillas por hilera, peso de semillas, peso de mil semillas, longitud/diámetro de espigas, 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) entre otros, Tomando el arroz como un ejemplo, un incremento en rendimiento puede manifestarse como un incremento en uno o más de los siguiente: número de plantas por hectárea o acre, número de panículas por planta, número de espiguillas por panícula, número de flores (floretes) por panícula (que se expresa como una relación del número de semillas rellenas sobre el número de panículas primaria ), incremento en el régimen de relleno de semillas (que es el número de semillas rellenas divididas por el número total de semillas y multiplicado por 100) , se incrementa en el peso de mil semillas, entre otros. La presente invención provee un método para incrementar el rendimiento, especialmente la biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas incrementado de plantas, en relación con las plantas de control, dicho método comprende modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió en la presente. Dado que las plantas transgénicas de acuerdo con la presente invención tienen rendimiento incrementado, probablemente estas plantas exhiben un régimen de crecimiento incrementado (durante por lo menos parte del ciclo de vida) , en relación con el régimen de crecimiento de las plantas de control en una etapa correspondiente en su ciclo de vida. El régimen de crecimiento incrementado puede ser específico para una o más partes de una planta (incluyendo semillas), o puede para a través de sustancialmente toda la planta. 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 puede tomar por significar el tiempo necesario para crecer de una semilla madura seca hasta la etapa en donde la planta ha producido semillas maduras secas, similares al material de partida. Este ciclo de vida se puede influenciar por factores tales como vigor temprano, régimen de crecimiento, índice de color verde, tiempo de florecimiento y velocidad de maduración de semillas. El 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 régimen de crecimiento incrementado durante las etapas tempranas en el ciclo de vida de una planta puede reflejar el vigor mejorado. El incremento en el régimen de crecimiento puede alterar el ciclo de cosecha de una planta permitiendo que las plantas se corten después y/o se cosechen más pronto que de lo que sería posible de otra manera (un efecto similar se puede obtener con tiempo de florecimiento temprano) . Si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir que se siembren las semillas de la misma especie de planta (por ejemplo sembrando y cosechando paltas de arroz seguido por la siembra y cosecha de plantas de arroz adicionales dentro de un tiempo de crecimiento convencional) . Similarmente , si el régimen de crecimiento se incrementa lo suficiente, puede permitir la siembra adicional de semillas de diferentes especies de plantas (por ejemplo, la siembra y cosecha de plantas de maiz seguido, por ejemplo, por la siembre y cosecha opcional de soya, papa o cualquier otra planta adecuada) . Los tiempos de cosecha adicionales de la misma raiz en el caso de algunas plantas de cultivo también puede ser posible. La alteración del ciclo de cosecha de una planta puede conducir a un incremento en 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 crecer 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 en cualquier momento de la planta (temporada temprana) o en el momento de la cosecha (temporada tardía) . Dichas condiciones adversas pueden evitarse si se acorta el ciclo de cosecha. El régimen de crecimiento puede determinarse derivando varios parámetros de curvas de crecimiento, dichos parámetros pueden ser T-Medio (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 50% de su tamaño máxima) y T-90 (tiempo tardado para que las plantas alcancen el 90% del tamaño máximo), entre otros.
De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el desempeño de los métodos de la invención da plantas que tiene un régimen de crecimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 modular la expresión, preferiblemente incrementar la expresión, en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió en la presente. Un incremento en rendimiento y/o régimen de crecimiento ocurre siempre que la planta está bajo condiciones sin tensión o si la planta se expone a varias tensiones comparada con las plantas de control. Las plantas normalmente responden a la exposición a la tensión por el crecimiento más lentamente. En las condiciones de tensiones severas, la planta puede detener junto el crecimiento. Por otro lado, la tensión moderada se define en la presente por ser tensión a la cual se expone la planta que no da como resultado que la planta deje de crecer toda junta sin la capacidad de reanudar el crecimiento. La tensión moderada en el sentido de la invención conduce a una reducción en el crecimiento de las plantas tensas de menos de 40%, 35%, o 35%, 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 las prácticas agrícolas (irrigación, fertilización, tratamientos con pesticida) las tensiones severas con frecuencia no se encuentran en plantas cultivadas. Como consecuencia, el crecimiento comprometido inducido por tensión moderada con frecuencia es una característica indeseable para la agricultura. Las tensiones moderadas son las tensiones bióticas y/o abióticas (ambientales) de cada día a las cuales se expone la planta. Las tensiones abióticas se pueden deber a la sequía o excedo se agua, tensión anaeróbica, tensión de sales, toxicidad química, tensión oxidativa y temperaturas calientes, fría y de congelamiento. La tensión abiótica puede ser una tensión osmótica ocasionada por una tensión de agua (particularmente debido a la sequía), tensión de sales, tensión oxidativa una tensión iónica. Las tensiones bióticas normalmente son aquellas tensiones ocasionadas por patógenos, tales como bacterias, virus, hongos e insectos. En particular, los métodos de la presente invención se pueden llevar a cabo bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada para dar plantas que tiñen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control. 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 el crecimiento y productividad de las plantas. La sequía, salinidad, temperaturas extremas y tensión oxidativa se conocen por interconectarse y pueden inducir el crecimiento y daño celular a través de mecanismos similares. Rabbani y otros (Plant Physiol (2003) 133: 1755-1767) describe un grado particularmente alto o de "talco cruzado" 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 alteración de homeostasis y la distribución de iones en la célula. La tensión oxidativa, que frecuentemente acompaña alta o baja temperatura, la tensión por salinidad o sequía, puede ocasionar la desnaturalización de proteínas funcionales y estructurales. Como consecuencia, estas tensiones ambientales diversas con frecuencia activan las rutas de señalamiento de células similares y las respuestas celulares, tales como la producción de proteínas de tensión, la regulación ascendente de anti-oxidantes , acumulación de solutos compatibles y disminución de crecimiento. El término condiciones "sin tensión" como se usan en la presente son aquellas condiciones ambientales que permiten el crecimiento óptimo de plantas. Las personas expertas en la materia están conscientes de las condiciones de suelo normales y las condiciones climáticas para una ubicación dada.
El desempeño de los métodos de la invención da plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderadas incrementaron el rendimiento en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones sin tensión o bajo condiciones de sequía moderada, dicho método comprende expresión creciente en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR. El desempeño de los métodos de la invención da planas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, particularmente bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno, el rendimiento incrementado en relación con las plantas de control desarrolladas bajo condiciones comparables. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se provee un método para incrementar el rendimiento en plantas desarrolladas bajo condiciones de deficiencia de nutrientes, dicho método comprende incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR. La deficiencia de nutrientes puede resultar de una falta o exceso de nutrientes tales como nitrógeno, fosfatos y otros compuestos que contiene fósforo, potasio, calcio, cadmio, magnesio, manganeso, hierro y boro, entre otros.
La presente invención abarca plantas o partes de las mismas (incluyendo semillas) que pueden obtenerse por los métodos de acuerdo con la presente invención. Las plantas o partes de las mismas comprenden un transgene de ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió antes . La invención también provee construcciones genéticas y vectores para facilitar la introducción y/o expresión en plantas de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR. Las construcciones de genes se pueden insertar en vectores que pueden estar comercialmente disponibles, adecuados para transformarse en plantas y adecuadas para la expresión del gen de interés en las células transformadas. La invención también provee el uso de construcciones de genes como se definió en la presente en los métodos de la invención. Más específicamente, la presente invención provee una construcción que comprende: (a) un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió antes; (b) una o más secuencias de control capaces de impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (a) ; y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de transcripción.
Preferiblemente, el ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR es como se definió antes. El término "secuencia de control" y "secuencia de terminación" son como se definió en la presente. Las plantas se transforman con un vector que comprende cualquiera de los ácidos nucleicos descritos antes. El experto está consciente de los elementos genéticos que deberán estar presentes en el vector con el fin de transformar, seleccionar y propagar exitosamente las células huésped que contienen la secuencia de interés. La secuencia de interés se liga operablemente para una o más secuencias de control (por lo menos a un promotor) . Ventajosamente, cualquier tipo de promotor, mientras que es natural o sintético, se pueden usar para impulsar la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos. Deberá estar claro que la aplicación de la presente invención no se restringe al ácido nucleico que codifica el polipéptido de SYR representado por SEC ID NO: 251, ni es la aplicación de la invención restringida a la expresión de un ácido nucleico que codifica el polipéptido de SYR cuando se impulsa por un promotor constitutivo. El promotor constitutivo preferiblemente es un promotor G0S2, preferiblemente un promotor de G0S2 de arroz. Preferiblemente el promotor constitutivo se representa por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEC ID NO: 255 o SEC ID NO: 58, más preferiblemente el promotor constitutivo es como se representa por SEC ID NO: 255 o SEC ID NO: 58. Véase la Tabla 2a en la sección de "Definiciones" de la presente para ejemplos adicionales de los promotores constitutivos útiles. Opcionalmente, una o más secuencias de terminador se pueden usar en la construcción introducida enana planta. Los elementos reguladores adicionales pueden incluir mejoradotes transcripcionales asi como translacionales . Los expertos en la materia estarán conscientes de las secuencias de terminador y mejorador que pueden ser adecuadas para usarse con el fin de llevar a cabo la invención. Una secuencia de intrones también se puede agregar a la región no trasladada 5' (UTR) o en la secuencia de codificación para incrementar la cantidad del mensaje madura que se acumula en el citosol, como se describió en la sección de definiciones. Otras secuencias de control (además del promotor, mejorador, silenciador, secuencias de intrones, regiones 3' UTR y/o 5' UTR) pueden ser elementos estabilizadores de proteínas y/o ARN. Dichas secuencias pueden conocerse u obtenerse fácilmente por alguien experto en la materia. 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 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 cósmido) . Los orígenes preferidos de replicación incluyen, pero no se limitan a, fl-ori y colEl. Para la detección de una transferencia exitosa de las secuencias de códigos nucleicos como se usan en los métodos de la invención y/o selección de planas transgénicas que comprenden estos ácidos nucleicos, es ventajoso usar genes marcadores (o genes reporteros) . Por lo tanto, la construcción genética puede comprender opcionalmente un gen marcador seleccionable . Los marcadores seleccionables se describen en mayor detalle en la sección de "definiciones" de la presente. Se conoce que por la integración estable o temporal de ácidos nucleicos en células de plantas, únicamente una minoría de las células toma el ADN extraño y, si se desea, lo integra en su genoma, dependiendo del vector de expresión usado y la técnica de transfección usada. Para identificar y seleccionar estoas integrantes, un gen que codifica un marcador seleccionable (tal como los descritos antes) usualmente se introduce en las células huésped junto con el gen de interés. Estos marcadores por ejemplo, se pueden usar en mutantes en las cuales estos genes no son funcionales, por ejemplo, por la supresión por métodos convencionales. Además, las moléculas de ácidos nucleicos que codifican un marcador seleccionable pueden introducirse en una célula huésped en el mismo vector que comprende la secuencia que codifica los polipéptidos de la invención o usarse en los métodos de la invención, o cualquiera en un vector separado. La células que se han transfectado establemente con el ácido nucleico introducido pueden identificarse por ejemplo por la selección (por ejemplo, las células que tienen integrado el marcador seleccionable sobreviven mientras que mueren las otras células) . Los genes marcadores pueden removerse o eliminarse de la célula transgénica una vez que y a no se necesitan. Las técnica s para la remoción de genes marcadores se conoce en la materia, las técnica útiles se describen antes en la sección de definiciones. La invención también provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control, que comprenden la introducción y expresión en una planta de cualquier ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió antes. Más específicamente, la presente invención provee un método para la producción de plantas transgénicas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado incrementadas, particularmente biomasa de hojas incrementada y rendimiento de semillas, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta o célula de plantas un ácido nucleico que codifica el polipéptido de SYR; y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. El ácido nucleico de (i) puede ser cualquier ácido nucleico capaz de codificar un polipéptido de SYR como se definió en la presente. El ácido nucleico puede introducirse directamente en una célula de planta o en la propia planta (incluyendo la introducción en un tejido, órgano cualquier otra parte de una planta) . De acuerdo con una característica preferida de la presente invención, el ácido nucleico preferiblemente se introduce en una planta por transformación. El término, "transformación" se describe en mayor detalle den la sección de "definiciones" presente. Las células de plantas genéticamente modificadas pueden regenerarse vía todos los método con las cuales el experto está familiarizado. Los métodos adecuados pueden encontrarse en las publicaciones mencionadas antes por S.D. Kung y R. Wu, Potrykus o Hófgen y Willmitzer. 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-transferidas con el gen de interés, después de lo cual el material transformado se generó en una planta completo. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de plantas se genera en una planta completa. Para seleccionar las plantas transformadas, el material de las plantas obtenidas en la transformación, como regla, se somete a las condiciones selectivas de manera gue las plantas transformadas pueden distinguirse de las plantas no transformadas. Por ejemplo, las semillas obtenidas en la forma descrita antes pueden sembrarse y, después de un periodo de crecimiento inicial, sometido a una selección adecuada por rociado. Una posibilidad adicional consiste en el crecimiento de semillas, si es apropiado después de la esterilización, en placas de agar usando un agente de selección adecuado de manera que solo las semillas transformadas pueden desarrollarse en plantas. Alternativamente, las plantas transformadas se tamizan para la presencia de un marcador seleccionable tal como los descritos antes. Después de la transferencia de ADN y la regeneración, las plantas transformadas putativamente también pueden evaluarse, por ejemplo usando análisis de Southern, para la presencia del gen de interés, número de copia y/o organización genómica. Alternativa o adicionalmente, los niveles de expresión del ADN recién introducido puede monitorearse usando análisis Northern y/o Western, ambas técnicas siendo bien conocidas para las personas con experiencia ordinaria en la materia. Las plantas transformadas generadas pueden propagarse por una variedad de medios, tales como por propagación clonal o técnicas de cultivo clásicas. Por ejemplo, una planta transformada de primera generación (o TI) puede ser apropiada y las transformantes homocigotos de segunda generación (o T2) seleccionadas, y las plantas T2 pueden ser propagadas además a través de técnicas de cultivo clásicas. Los organismos transformados generados pueden tener una variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser quimeras de células transformadas y células no transformadas; los transformantes clónales (v.gr., todas las células transformadas para contener el cásete de expresión) ; injerta los tejidos transformados y no transformados (v.gr., en plantas, un materia de raices transformadas injertadas en una sección no transformada) . La presente invención se extiende claramente a cualquier célula de las plantas o planta producida por cualquiera de los métodos descritos en la presente y a todas las partes de plantas y propágulos de los mismos. La presente invención se extiende además para abarcar la progenie de una célula, tejido, órgano o planta completa primara transformada o transfectada que se ha producido por cualquiera de los métodos mencionados antes, el único requerimiento siendo que la progenie exhiba las mismas característica genotípicas y/o fenotípicas que aquellas producidas por la madre en los métodos de acuerdo con la invención. La invención también incluye las células huésped que contienen un ácido nucleico aislado que codifica un polipéptido de SYR como se definió antes. Las células huésped preferidas de acuerdo con la invención con células de plantas. Las plantas huésped para los ácidos nucleicos o el vector usado en el método de acuerdo con la invención, el cásete de expresión o construcción o vector, en principio, son ventajosamente plantas, que pueden sintetizar los polipéptidos usados en el método de la invención. Los métodos de la invención son ventajosamente aplicables a cualquier planta. 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 de los mismos que pueden obtenerse por el método de acuerdo con la presente invención, dichas plantas o partes o células de las mismas comprenden un transgene de ácidos nucleicos que codifican una proteína de SYR como se definió antes. Las plantas que son particularmente útiles en los métodos de la invención incluyen todas las plantas que pertenecen a la superfamilia Viridiplantae, en particular plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas incluyendo leguminosas de pasto y forraje, plantas ornamentales, cultivos de alimentos, árboles o arbustos. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la planta es una planta de cultivo. Ejemplos de plantas de cultivos incluyen soya, girasol, cañóla, alfalfa, colza, algodón, tomate, papa y tabaco. Además, preferiblemente, la planta es una planta monocotiledónea . Ejemplos de las plantas monocotiledóneas incluye caña de azúcar. Más preferiblemente la planta es un cereal. Ejemplos de cereales incluye arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, centeno, tritical, sorgo y avena. La invención también se extiende a partes cosechables de una planta tal como, pero no limitado a semillas, hojas, frutas, flores, tallos raices, rizomas, tuberas y bulbos. La invención además se refiere a productos derivados preferiblemente directamente de una parte cosechable de dicha planta, tal como pellas o polvos secos, aceite, grasas, y ácidos grasos, almidón o proteínas. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, la expresión modulada es expresión incrementada. Los métodos para incrementar la expresión de ácidos nucleicos o genes, o productos de genes, están bien documentados en la materia y se proveen ejemplos en la sección de definiciones. Como se mencionó antes, un método preferido para modular (preferiblemente crecientemente) la expresión de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR es introduciendo y expresando en una planta un acido nucleico que codifica un polipéptido de SYR; sin embargo los efectos de llevar a cabo el método, es decir, mejorar las características relacionadas con rendimiento también se pueden lograr usando otras técnicas bien conocidas, incluyendo pero no limitado marcación de activación de ADN-T, TILLING, recombinación homologa. Una descripción de estas técnicas se provee en la sección de definiciones. La presente invención también abarca el uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR como se describió en la presente y al uso de estos polipéptidos de SYR para mejorar cualquiera de las características relacionadas con el rendimiento en plantas. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de SYR descrito en la presente, o los polipéptidos de SYR, pueden encontrar uso en programas de cultivo en los cuales un marcador de ADN se identifica el cual puede ligarse genéticamente a un gen de codificación de polipéptido de SYR. Los ácidos nucleicos/genes, o los polipéptidos de SYR pueden usarse para definir un marcador molecular. Este ADN o marcador de proteína puede usarse en programas de cultivo para seleccionar plantas que tienen características relacionadas con rendimiento como se definió antes en los métodos de la invención.
Las variantes alélicas de un ácido nucleico/gen que codifica el polipéptido de SYR también pueden encontrar uso en los programas de cultivo ayudados por el marcador. Dicho programas de cultivo algunas veces requieren la introducción de variación alélica por tratamiento mutagériico de las plantas, usando por ejemplo mutagénesis de EMS; alternativamente, el programa puede incidir con una colección de variantes alélicas del origen "natural" asi llamado causado in-intencionalmente . La identificación de variantes alélicas toma lugar entones, por ejemplo, por RCP. Esto es seguido por un paso de selección de las variantes alélicas superiores de la secuencia en cuestión y que dan rendimiento incrementado. La selección normalmente se lleva a acabo monitoreando el desempeño de crecimiento de las plantas que contienen variantes alélicas diferentes de la secuencia en cuestión. El desempeño de crecimiento puede monitorearse en un invernadero o en el campo. Los pasos opcionales adicionales incluyen plantas cruzadas en las cuales se identificó la variante alélica superior con otra planta. Esto se puede usar, por ejemplo, para formar una combinación de características fenotípicas interesantes. Los ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR también se pueden usar como sondas para mapear genética y físicamente los genes de los que son parte y como marcadores para características ligadas a dicho genes. Dicha información puede ser útil en el cultivo de plantas con el fin de desarrollar lineas con fenotipos deseados. Dicho uso de ácidos nucleicos que codifican polipéptidos de SYR requieren únicamente una secuencia de ácidos nucleicos de por lo menos 15 nucleótidos de longitud. Los ácidos nucleicos que codifican el polipéptido de SYR pueden usarse como marcadores de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP) . Análisis Southern (Sambrook J, Fritsch EF y Maniatis T (1989) Molecular Cloning, A Laboratory Manual) de ADN genómico de plantas digeridas por restricción puede probarse con los ácidos nucleicos que codifican ERLK. Los patrones de formación de bandas resultantes pueden someterse a análisis genéticos usando programas de cómputo tales como Marcador de Mapas (Lander y otros (1987) Genomix 1: 174-181) con el fin de construir un mapa genético. Además, los ácidos nucleicos pueden usarse para probar los análisis de Southern que contienen ADN genómicos tratado con endonucleasa de restricción de un grupo de individuos que representan los madres y progenie de una cruza genética definida. La segregación de los polimorfismos de ADN se nota y usa para calcular la posición del ácido nucleico que codifica el polipéptido de SYR 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 las sondas derivadas de genes de plantas para usarse en el mapeo genético se describió en Bernatzky y Tanksley (1986) Plant Mol. Biol. Repórter 4: 37-41. Numerosas publicaciones describen el mapeo genético de clones de ADNc específicos usando la metodología descrita antes o variaciones de los mismos. Por ejemplo, las poblaciones de cruzas internas F2, poblaciones de cruzas posteriores, poblaciones igualadas aleatoriamente, líneas isogénicas cercanas y otros grupos de individuos pueden usarse para mapeo. Dichas metodologías son bien conocidas por los expertos. Las sondas de ácidos nucleicos se pueden usar para mapeo físico (es decir, la colocación de secuencias en mapas físicos, véase Hoheisel y otros. En: Non-mammalian Genomic Análisis: A Practical Guide, Academia Press 1996, págs . 319-346, y 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 Genet . 7:149-154). Aunque los métodos actuales del mapeo de FISH favorecen el uso de clones grandes (varios kb a varios cientos kb; véase Laan y otros (1995) Genome Res. 5: 13-20), las mejoras en sensibilidad pueden permitir el desempeño de mapeo FISH usando sondas más cortas.
Una variedad de métodos basados en amplificación de ácidos nucleicos para mapeo genético y fisico 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 por 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), Radiation Hybrid Mapping (Walter y otros (1997) Nat . Genet . 7:22-28) y Happy Mapping (Dear and Cook (1889) 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 reacciones de extensión de iniciador. El diseño de dichos iniciadores es bien conocido para 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 que corresponde a la secuencia de ácidos nucleicos presente. Sin embargo, esto no es necesario generalmente para métodos de mapeo . Los métodos de acuerdo con la presente invención dan como resultado plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, como se describió antes. Estas características también se pueden combinar con otras características económicamente ventajosas, tales como características mejoradoras de rendimiento adicional, tolerancia a otras reaccione bióticas y abióticas, características que modifican varias características arquitectónicas y/o características bioquímicas y/o fisiológicas .
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS ERLK La Figura 1 da una revisión general del grupo de las proteínas cinasa receptoras, clasificadas de acuerdo con su región extracelular (Shiu and Bleecker, 2001) . La línea vertical marcada como TM indica el dominio de transmembrana. En la izquierda, los nombres del sitio o nombres de MAtDB se proveen de proteínas representativas. RLCK apoya la cinasa citoplásmica similar a receptores, RLK se basa en la cinasa similar a receptores. Los nombres del dominio se dan de acuerdo con S ART y bases de datos Pfam. La Figura 2 muestra la organización de dominio de la proteína de ERLK usada en la presente invención (SEC ID NO: 2): indicado en negritas: dominio de baja complejidad, subrayado: dominio de transmembrana, itálicas subrayadas: dominio de cinasa. Los análisis se realizaron con SMART.
La Figura 3 da una alineación múltiple de las proteínas listadas como SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 14, SEC ID NO: 16, SEC ID NO: 18, SEC ID NO: 20, SEC ID NO: 22, SEC ID NO: 24, SEC ID NO: 26, SEC ID NO: 28, SEC ID NO: 30, SEC ID NO: 34, SEC ID NO: 38, SEC ID NO: 40, SEC ID NO: 42, SEC ID NO: 44, SEC ID NO: 46, SEC ID NO: 48, SEC ID NO: 50, SEC ID NO: 52, SEC ID NO: 54 y SEC ID NO: 56. La alineación se realizado con CLUSTAL W (1.83), peso de matriz: BLOSUM, falta por apertura de espacios: 11, falta por extensión de espacios: 1. La Figura 4 muestra un mapa del plásmido binario p030, usado para incrementar la expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica ERLK bajo el control de un promotor GOS2 (SEC ID NO: 58).
FBXW La Figura 5 es una presentación esquemática de la estructura de los polipéptidos FBXW en plantas. Se muestra la posición relativa de las diferentes características: la casilla F (PFAM PF00646), el dominio WD40 (con siete repeticiones WD40 individuales como en PFAM PF00400), y Motivos 1 a 5 como se representa respectivamente por SEC ID NO: 97 a 101. La Figura 6 muestra una alineación de secuencia múltiple de polipéptidos de FBXW usando CLUSTAL W (1.83) (en el servicio de GenomeNet en Kyoto University Bioinformatics Center) , y valores por omisión (Blosum 62 como peso de matriz, penalidad de apertura de espacio de 10; penalidad de extensión de espacios de 0.05). La casilla F y las repeticiones WD40 se encasillan. El Motivo 1 y el Motivo 2 se marcan ambos por un soporte rizado. Los Motivos 3, 4 y 5 se describen por una casilla negra. La Figura 7 muestra un vector binadior pl017, para la expresión incrementada de Oryza sativa de un ácido nucleico de Arabidopsis thaliana que codifican un polipéptido de FBXW bajo el control de un promotor G0S2 (SEC ID NO: 58) .
RANBP La Figura 8 muestra una alineación de polipéptidos de RANBP como se definió antes. Las secuencias se alinearon usando el programa AlignX de la suite Vector NTI (InforMax, Bethesda, MD) . La alineación múltiple se realizó con un penalidad de abertura de espacios de 10 y una extensión de espacio de 0.01. La edición manual menor también se llevó a cabo cuando fue necesario para colocar mejor algunas regiones conservadas. Se indican los Motivos II, III, IV, V, VI y VII. La Figura 9 muestra un vector binario p072, para la expresión incrementada en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica RANBP de Zea Mays bajo el control de un promotor de prolamina (referencia interna PRO00990) .
La Figura 10 muestra un vector binario p074, para la expresión incrementada en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica RANBP de Arabidopsis thaliana bajo el control de un promotor de prolamina (referencia interna PRO00990) .
GLK La Figura 11 da una revisión general gráfica de genes de GLK de maiz y arroz (Rossini y otros, 2001) . Las lineas horizontales representan las regiones transcritas no trasladadas (UTR) . Las casillas representan diferentes dominios de las regiones de codificación como se indica. NLS es la señal de localización nuclear prevista, DBD es el dominio de unión de ADN putativo, el cual comprende el dominio de GARP. Mientras que los triángulos designan la posición de los intrones presentes en todos los cuatro genes; los triángulos negros designan la posición del intrón que no se encuentra en el gen G2. La nota que aunque OsGLKl se predice por tener una localización nuclear, no fue posible predecir con alta confianza la presencia de una secuencia de NLS. La Figura 12 muestra la organización de dominio de la proteina de GLK usada en la presente invención (SEC ID NO: 157). El dominio GARP (negritas) tiene alguna resemblanza al dominio de MYB (indicado en itálicas, como se identifica por SMART) ; el dominio de GCT está subrayado. La Figura 13 da una alineación múltiple de las proteínas listadas como SEC ID NO: 157 (OsGLKl), SEC ID NO: 169 (OsGLK2), SEC ID NO: 171 (AtGLKl), SEC ID NO: 173 (AtGLK2), SEC ID NO: 175 (PpGLKl), SEC ID NO: 177 ( PpGLK2 ) , SEC ID NO: 179 (ZmGLKl), SEC ID NO: 181 (AmG2), SEC ID NO: 183 (TaGLKl), SEC ID NO: 185 (ACgLKl ) , SEC ID NO: 189 (SbGLKl), SEC ID NO: 193 (OsGLKlvar) . La alineación se realizó con CLUSTAL W 81.83), la matriz de peso: BLOSUM, la penalidad de apertura de espacios: 10, penalidad de extensión de espacio: 0.05. La Figura 14 muestra un mapa del plásmido binario p045, usado para incrementar la expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico que codifica GLK de Oryza sativa bajo el control de un promotor de GOS2 (SEC ID NO: 58) .
REV AHDZip/START La Figura 15 muestra un filograma de polipéptidos de HDZip Clase III. Hay dos polipéptidos de REV de monocotiledóneas (Oryza sativa) que agrupan con un solo oligopéptido REV dicotiledónea (Arabidopsis thaliana) . El círculo indica el ciado de polipéptidos de REv de los cuales las secuencias de ácidos nucleicos REV AHDZip/STAR pueden ser útiles para llevar a cabo los métodos de la invención. Después de Floy y otros (1006) Genetics 173(1): 373-88. La Figura 16 es una salida de árbol de unión cercana después de una alineación de secuencias múltiples de todos los polipéptidos de HDZip clase III de Arabidopsis thaliana (5 en total) y Oryza sativa (5 en total), incluyendo ejemplos de ortólogos de polipéptidos de REV y parálogos (véase Ejemplo 27), usando CLUSTAL W (1.83) (en el servicio GenomeNet en Kyoto University Bioinformatic Center) , y valores por omisión (Blosum 62 como peso de matriz, la penalidad de apertura de espacios de 10; penalidad de extensión de espacios de 0.05). Los polipéptidos de las ramificaciones de REV se indican por el soporte circular, y se separan de otros cuatro polipéptidos de HDZip clase III por la linea en negritas. El circulo indica el punto fuera de la ramificación de REV. La Figura 17 es una representación esquemática de un polipéptido de REV de longitud completa. Los polipéptidos de REV comprenden de la terminación N a la terminación C: (i) un dominio de homeodominio (HD) , para la unión de ADN; (ii) un cierre de leucina (Zip), para la interacción de proteína-proteina; (iii) un domino de START para unión de lipido/esterol ( (comprendiendo un sitio de unión complementario de ARNmi, mirl65/166) , y (iv) una región C-terminal (CTR) , de la función no definida. Por ejemplo, en un polipéptido de REV de Oryza sativa como se representa por SEC ID NO: 199, los aminoácidos de extensiones de HD 27 a 87, los aminoácidos de cierre de leucina de 91 a 127, los aminoácidos de dominio de START 166 a 376 y los aminoácidos de CTR de 377 a 840. La Figura 18 es una alineación de secuencias múltiples de polipéptidos de REV de longitud completa de las cuales las secuencias de ácidos nucleicos de REV ADZip/START son útiles para llevar a cabo los métodos de acuerdo con la invención, usando CLUSTAL W (1.83) (en el servicio GenomeNet en Kyoto University Bioinformatics Center) , y valores por omisión (Biosum 62 como peso de matriz, penalidad de apertura de espacios de 10; penalidad de extensión de espacios de 0.05) . El homeodominio, el cierre de leucina, el dominio de START y CTR son encasilladas de manera fuerte. La Figura 19 es una alineación de secuencia múltiples de CTR de los polipéptidos de REV (amos de longitud completa y polipéptidos parciales, como se lista en el Ejemplo 27), de los cuales las secuencias de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START son útiles para llevar a cabo los métodos de acuerdo con la invención, usando CLUSTAL W (1.83) (en el servicio GenomeNet en Kyoto University Bioinformatics Center) , y valores por misión (Biosum 62 como peso de matriz, penalidad de apertura de espacios de 10; penalidad de extensión de espacios de 0.05).
La Figura 20 representa los vectores binarios p0443 y p0448 para la reducción de una expresión de genes REV endógenos en Oryza sativa, usando respectivamente la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START como se representan por SEC ID NO: 194 (que codifican un CTR parcial de un polipéptido de REV) y la secuencia de ácidos nucleicos de REV como se representa por SEC ID NO: 198 (que codifica todo el polipéptido de REV) . Las secuencias de ácidos nucleicos se clonan como repeticiones invertidas separadas por una región sin codificación (en la presente una región de unión de matriz parcial (MAR) de tabaco) con la ayuda para obtener un ARNm con una conformación de horquillas. Un promotor constitutivo (PRO0129) controla la expresión de las secuencias de ácidos nucleicos SEC ID NO: 194 y SEC ID NO: 198 en los dos plásmidos diferentes.
CLE La Figura 21 muestra la organización de dominio del polipéptido similar a CLE de sEC ID NO: 233: en itálicas: secuencia de señales, el residuo de ARG conservado requerido para procesamiento proteolitico se indica en negritas (en la presente Arg73) , el dominio de CLE se subraya. La Figura 22 a una alineación múltiple de polipéptidos similares a CLE: un solo punto debajo de la alineación de secuencia indica una sustitución menos conservada, un colon indica una sustitución conservada, un asterisco indica un residuo conservado en todas las secuencias . La Figura 23 representa el vector binario p068 para el silenciamiento de genes endógenos en Oryza sativa, preferiblemente usando la secuencia de ácidos nucleicos que codifican un polipéptido similar a CLE, o una parte del mismo, usando una construcción de horquilla bajo el control de un promotor especifico de endoespermas (PRO90) .
SYR NUE La Figura 24 da una revisión general de los motivos conservados presentes en SEC ID NO: 252. 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 glicosilación N putativa con el sitio de fosforilación de cinasa C de proteina putativa. La Figura 25 muestra una alineación múltiple de varias proteínas de SYR. Los asteriscos indican los residuos de aminoácidos idénticos, dos puntos representan sustituciones altamente conservadas y los puntos representan menos sustituciones conservadas. Con la información de la Figura 1, los diferentes dominios y motivos conservados en SEC ID NO: 252 pueden identificarse fácilmente en las otras proteínas de SYR.
La Figura 26 muestra el vector binario de epG0S2 : : SYR para la transformación y expresión en Oryza sativa de un ácido nucleico de SYR de Oryza sativa bajo el control de un promotor de arroz G0S2. La Figura 27 detalla ejemplos de secuencias útiles para llevar a cabo los métodos de acuerdo con la presente invención, o útiles para aislar las secuencias. Las secuencias pueden resultar de los ensambles de EST públicos, con secuenciación de menor calidad. Como una consecuencia, se pueden esperar sustituciones de unos cuantos ácidos nucleicos. Las UTR 5' y 3' también se pueden usar para llevar cabo los métodos de la invención. SEC ID NO: 1 a SEC ID NO: 58 se refieren a ERLK; SEC ID NO: SEC ID NO: 58 a SEC ID NO: 112 se refiere a FBXWD40; SEC ID NO: 113 a SEC ID NO: 155 se refieren a RANBP; SEC ID NO: 156 a SEC ID NO: 193 y SEC ID NO: 58 se refieren a GLK; SEC I NO: 194 a SEC ID NO: 213 y SEC ID NO: 58 se refieren a REVAHDZip/START ; SEC ID NO: 232 a SEC ID NO: 250 se refieren a CLE; SEC ID NO: 58 y SEC ID NO: 251 a SEC ID NO: 292 se refieren a SYR. SEC ID NO: 276 representa la secuencia de proteínas ArGOS (Acceso a GenBank AY05869) .
EJEMPLOS La presente invención será descrita ahora con referencia a los siguientes ejemplos, los cuales a manera de ilustración son solos. No se pretende que los siguientes ejemplos se 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 llevan a cabo de acuerdo con los protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 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 Protocols. Los materiales y métodos normales para trabajo molecular se describen en Planta Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) y Blackwell Scientific Publications (UK) .
Ejemplo 1: identificación de homólogos de la proteina ERLK de SEC ID NO: 2 en Arabidopsis , arroz y otras especies de plantas . Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por el ácido nucleico de la presente invención se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Las secuencias de arroz y secuencias de EST de varias especies de plantas también pueden obtenerse de otras bases de datos tales como KOME ( Knowledge-based Oryza Molecular Biological Enciclopedia; Kikuchi y otros, Science 301, 376-379, 2003), Sputnik (Rudd, S., Nucleic Acids Res., 33: D622-D627, 2005) o la base de datos de Ortólogos de Genes Eucarióticos (EGO, hospedado por The Institute for Genomic Research) . Estas bases de datos se pueden investigar con la herramienta de BLAST. SEC ID NO: 11 a SEC ID NO: 56 son secuencias de ácidos nucleicos y proteínas de homólogos de SEC ID NO: 2 y se obtuvieron de las bases de datos mencionadas antes usando SEC ID NO: 2 como una secuencia en cuestión.
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.
Fuente de Plantas Acido nucleico Proteina SEC ID SEC ID NO: NO: Arabidopsis thaliana 23 24 At2G20300 Oryza sativa Osi093820.1 25 26 Oryza sativa Osil5947.1 27 28 Oryza sativa Osi003977.2 29 30 Oryza sativa Osi003977 31 32 Oryza sativa Osi000040.5 33 34 Oryza sativa Ozsa8316 35 36 Oryza sativa Osi001397.3 37 38 Oryza sativa Osi000142.1 39 40 Oryza sativa Osi009054.1 41 42 Oryza sativa Osi001078.4 43 44 Sacchrum officinarum 45 46 TC15181 Glycine max TC196912 47 48 Solanum tuberosum 49 50 TC81885 Nicotina tabacum coi2 51 52 Medicago truncatula 53 54 ABE82646.1 Populus sp TC25047 55 56 Ejemplo 2 : Determinación de similitud global e identidad entre los dominios de cinasa de proteínas de ERLK Los porcentajes de similitud de identidad entre los dominios de cinasa de las proteínas de ERLK se determinaron usando MatGAT ( atrix Global Alignment Tool) software (BMC Bioinformatics . 2003 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando proteína o secuencias de ADN. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka) . El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para ADN o secuencias de proteínas sin necesitar la prealineación de datos. El programa realiza una serie de alienaciones en pares usando el algoritmo de alineación global de Myers y Millar (con una penalidad de apertura de espacios de 12, y una penalidad de extensión de espacios de 2), la similitud de cálculos de identidad usando por ejemplo Blosum 62 (para polipéptidos ) , y luego coloca los resultados en una matriz de distancia. La similitud de secuencias se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencias se muestra en la mitad superior de la línea divisoria diagonal. La secuencia de SEC ID NO: 2 se indica como número 1 en la matriz. Los resultados del análisis de software se muestran en la Tabla C para la similitud global e identidad sobre los dominios de cinasa de los polipéptidos ERLK. Los dominios de cinasa se delinearon usando la herramienta SMART y las secuencias obtenidas se listan en la Tabla B. El porcentaje de identidad se da arriba de la diagonal (en negritas) y el porcentaje de similitud se da debajo de la diagonal (fuente normal) . El porcentaje de identidad entre los dominios de cinasa de parálogos y ortólogos de ERLK de rangos CDS845 (SEC ID NO: 2) entre 30% y 68.8%.
Tabla B: secuencias de dominios de cinasa obtenidos por análisis con SMART y usados en el análisis MATGAT .
CDS0845 FSEEKKIGNGDVYKGVLSDGTVAAIKKLHMFNDNASNQKHEERSFRLVQRSTSRLQCPYLVELL GYCADQNHRILIYEFMPNGTVEHHLHDHNFKNLKDRPQPLDWGARLRIALDCARALEFLHENTI STVIHRNFKCTNILLDQNNRAKVSDFGLAKTGSDKLNGEISTRVIGTTGYLAPEYASTGKLTTK SDVYSYGIVLLQLLTGRTPIDSRRPRGQDVLVSWALPRLTNREKISE VDPTMKGQYSQKDLIQ VAAIAAVCVQPEASYRPLMTDWHSL NP_175879 FSEEKKIGNGDVYKGVLSDGTVAAIKKLHMFNDNASNQKHEERSFRLEVDLLSRLQCPYLVELL GYCADQNHRILIYEFMPNGTVEHHLHDHNFKNLKDRPQPLDWGARLRIALDCARALEFLHENTI STVIHRNFKCTNILLDQNNRAKVSDFGLAKTGSDKLNGEISTRVIGTTGYLAPEYASTGKLTTK SDVYSYGIVLLQLLTGRTPIDSRRPRGQDVLVSWALPRLTNREKISEMVDPTMKGQYSQKDLIQ VAAI AVCVQPEASYRPLMTDWHSL AT3G58690 FSKSNWGNGGFGLVYRGVLNDGRKVAIKLMDHAGKQGEEEFKMEVELLSRLRSPYLLALLGYC SDNSHKLLVYEFMANGGLQEHLYLPNRSGSVPPRLDWETRMRIAVEAAKGLEYLHEQVSPPVIH RDFKSSNILLDRNFNAKVSDFGLAKVGSDKAGGHVSTRVLGTQGYVAPEYALTGHLTTKSDVYS YGWLLELLTGRVPVDMKRATGEGVLVSWALPQLADRDKWDIMDPTLEGQYSTKEWQVAAIA AMCVQAEADYRPL ADWQSL At3g58690 FSKSNWGNGGFGLVYRGVLNDGRKVAIKLMDHAGKQGEEEFKMEVELLSRLRSPYLLALLGYC s SDNSHKLLVYEFMANGGLQEHLYLPNRSGSVPPRLDWETRMRIAVEAAKGLEYLHEQVSPPVIH RDFKSSNILLDRNFNAKVSDFGLAKVGSDKAGGHVSTRVLGTQGYVAPEYALTGHLTTKSDVYS YGWLLELLTGRVPVD KRATGEGVLVS ALPQLADRDKWDIMDPTLEGQYSTKEWQVAAIA AMCVQAEADYRPLMADWQSL AT4G02010 FESASILGEGGFGKVYRGILADGTAVAIKKLTSGGPQGDKEFQVEIDMLSRLHHRNLVKLVGYY SSRDSSQHLLCYELVPNGSLEAWLHGPLGLNCPLD DTRMKIALDAARGLAYLHEDSQPSVIHR DFKASNILLENNFNAKVADFGLAKQAPEGRGNHLSTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSY GWLLELLTGRKPVDMSQPSGQENLVT TRPVLRDKDRLEELVDSRLEGKYP EDFIRVCTIAA ACVAPEASQRPTMGEWQSL At5g56890 FDESRVLGEGGFGRVYEGVFDDGTKVAVKVLKRDDQQGSREFLAEVEMLSRLHHRNLVNLIGIC IEDRNRSLVYELIPNGSVESHLHGIDKASSPLDWDARL IALGAARGLAYLHEDSSPRVIHRDF KSSNILLENDFTPKVSDFGLARNALDDEDNRHISTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYG WLLELLTGRKPVDMSQPPGQENLVSWTRPFLTSAEGLAAIIDQSLGPEISFDSIAKVAAIASM CVQPEVSHRPFMGEWQAL AT2G20300 FSAKRVLGEGGFGRVYQGSMEDGTEVAVKLLTRDNQNRDREFIAEVEMLSRLHHRNLVKLIGIC IEGRTRCLIYELVHNGSVESHLHEGTLD DARLKIALGAARGLAYLHEDSNPRVIHRDFKASNV LLEDDFTPKVSDFGLAREATEGSQHISTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYGWLLELL TGRRPVDMSQPSGEENLVTWARPLLANREGLEQLVDPALAGTYNFDDMAKVAAIASMCVHQEVS HRPFMGEWQAL Osi015947 FSECNWGRGAYGWFRGRLGDGTTAAIKRLKMDGRREGEREFRIEMGVAITAQVDLLSRMHSP YLVGLLGYCADQSHRLLVFEFMPNGSLKSHLHRRALAPAEQPPPLD QTRLGIALDCARALEFL HEHSSPAVIHRDFKCSNILLDHNYRARVSDFGMAKLGSNKANGQVAAITAMCIQTKADYRPLMT DWQSL Osi.003977 FGRAHWGQGSFGAVYRGVLPDGRKVAVKLMDRPGKQGEEEFEMEVELLSRLRSPYLLGLIGHC SEGGHRLLVYEFMANGGLQEHLYPNGAFEKIETFSIYLVKQRPIFDKNIGHPICRRAHFSRQLI SI1KADIVGSCGGIS LDWPTRMRIALEAAKGLEYLIIERVNPPVIIIRDFKSSNILLDKDFRARVS DFGLAKLGSDRAGGHVSTRVLGTQGYVAPDYGWLLELLTGRVPVDMKRPPGEGVLVN ALP L TDREKWQILDPALEGQYSLKDAVQVAAIAAMCVQQEADYRPLMADWQSL Osi.000040 FDPSSMLGEGGFGRVFKGVLTDGTAVAIKKLTSGGHQGDKEFLVEVEMLSRLHHRNLVKLIGYY a SNRTLGASRPLDWDTR RIALDAARGLAYLHEDSQPCVIHRDFKASNILLEDDFHAKVSDFGLA QAPEGRTNYLSTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYGWLLELLTGRRPVDMSQPSGQE NLVTWLTQMFPDLSTKSLVSHQPLLAKLSGVEILICSILTTQARPILRDKDTLEELADPKLGGQ YPKDDFVRVCTIAAACVSPEASQRPTMGEWQSL Osi000040 FSNDLAIGVGGFGWYRGWDGDVKVAVKRSNPSSEQGITEFQTEVEMLSKLRHRHLVSLIGFC b EEDGE VLVYDYMEHGTLREHLYHNGGKPTLSWRHRLDICIGAARGLHYLHTGESHVSTWKGS FGYLDPEYYRRQQLTD SDVYSFGWLFEVLMARPALDPALPRDQVSLADYALACKRGGALPDV VDPAIRDQIAPECLAKFADTAEKCLSENGTERPTMGDVLWNL Osi001397 FDNSRIIGEGGFGRVYEGILEDGERVAVKIL RDDQQGTREFLAEVEMLSRLHHRNLVKLIGIC TEEHIRCLVYELVPNGSVESHLHGSDKGTAPLYWDARL IALGAARALAYLHEDSSPRVIHRDF KSSNILLEHDFTPKVSDFGLARTAIGEGNEIIISTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYGV VLLELLTGRKPVDILRPPGQENLVAWACPFLTSRDGLE IIDPSLGNSILFDSIA VAAIAS C VQPEVDQRPFMGEWQAL Osi000142 FDDSTVLGEGGFGCVYQGTLEDGTRVAVKVLKRYDGQGEREFLAEVEMLGRLHHRNLVKLLGIC VEENARCLVYELIPNGSVESIILriGVDLETAPLDWNARMKIALGAARALAYLIlEDSSPCVIHRDF KSS ILLEHDFTPKVSDFGLiARTARGEGNQHISTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYGV VLLELLTGR PVDMSRPGGQENLVS ARPLLTNVVSLRQAVDPLLGPNVPLDNVAKAAAIASMC VQPEVAHRPS GEWQAL Osi009054 FDSKRVLGQGGFGRVYHGTMDGGDEIAVKLLTREDRSGDREFIAEVEMLSRLHHRNLVKLIGIC IEHNKRCLVYELIRNGSVESHLHGADKAKGMLNWDVR KIALGAARGLAYLHEDSNPHVIHRDF KGSNILLEEDFTP VTDFGLAREATNGIQPISTRV GTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYGW LLELLSGR PVCMSDTNGPQNLVT ARPLLCHKEGLERLIDPSLNGNFNFDDVA VAS IASMCV HNDPSQRPFMGEWQAL Osi001078 FSFNKIIGEGGYGRVYRGTIDDEVDVAVKLLTRKHQNRDREFIAEVEMLSRLHHRNLVKLIGIC IERSTRCLVFELVPNGSVESHLHGSDKIYGPLDFDTRMKIALGAARGLAYLHEDANPHVIHRDF KASNVLLENDFTPKVADFGLAKEASEGMDHISTQVMGTFGYVAPEYAMTGHLLVKSDVYSYGW LLELLSGRKPVDMTQPPGSENLVT ARPLLTDRDGLQQLVDPSMPAASYGFEKLAKAAAIASMC VHVEASHRPF GEWQAL TC15181 FGRAH VGQGSFGAVYRGVLPDGRKVAVKLMDRPGKQGEEEFEMEVELLSRLRSPYLLGLIGHC SEGGHRLLVYEFMANGGLQEHLYPNRGSCGGIS LDWDTRMRIALEAAKGLEYLIÍERVNPPVII1 RDFKSSNILLDKDFHARVSDFGLTKLGSDRAGGHVSTRVLGTQGYVAPEYALTGHLTTKSDVYS YGWLLELLTGRVPVDMKRPPGEGVLVNWALPMLTDREKWRILDPALEGQYSLKDAVQVAAIA AMCVQPEADYRPLMADWQSL TC196912 SKSNVIGHGGFGLVYRGVLNDGRKVAIKFMDQAGKQGEEEFKVEVELLSRLHSPYLLALLGYCS DSNHKLLVYEFMANGGLQEHLYPVSNSIITPVKLDWETRLRIALEAAKGLEYLHEHVSPPVIHR DFKSSNILLDKKFHAKVSDFGLA LGPDRAGGHVSTRVLGTQGYVAPEYALTGHLTTKSDVYSY GWLLELLTGRVPVD KRPPGEGVLVSWALPLLTDREKWKIMDPSLEGQYSMKEWQVAAIAA MCVQPEADYRPLMADWQSL TC81885 EEEFKVEVELLCRLRSPYLLSLIGYCSESSHKLLVYEFMANGGLQEHLYPIKGSNNCCPKLDWK TRLRIALEAAKGLEYLHEHV PPIIHRDLKSSNILLDKNFHAKVSDFGLAKLGSDKAGGHVSTR VLGTQGYVAPEYALTGHLTTKSDVYSYGWLLELLTGRVPVDMKRSPGEGVLVSWALPRLTDRE KWEIMDPALEGQYSMKEVIQVAAIAAMCVQPEADYRPLMADWQSL ABB36644 FSLKRVLGEGGFGRVYHGILEDRTEVAVKVLTRDNQNGDREFIAEVEMLSRLHHRNLVKLIGIC SEERTRSLVYELVRNGSVESHLHGRDGRKEPLDWDVRLKIALGAARGLAYLHEDSNPRVIHRDF KASNVLLEDDFTPKVADFGLAREATEGSHHISTRVMGTFGYVAPEYAMTGHLLV SDVYSYGW LLELLSGRKPVDMSQPPGEENLVT ARPLLTTREGLEQLVDPSLAGSYDFDDMAKVAAIASMCV HPEVTQRPFMGEWQAL ABE82646 MLSRLHHRNLVKLIGICIEGRRRCLVYELVPNGSVESHLIIGDDKNRGPLDWEARM IALGAARG LAYLHEDSNPRVIHRDFKASNVLLEDDFTPKVSDFGLAREATEGSNHISTRVMGTFGYVAPEYA MTGHLLVKSDVYSYGWLLELLTGR PVD SQPQGQENLVTWARALLTSREGLEQLVDPSLAGG YNFDDMAKVAAIASMCVHSEVTQRPFMGEWQAL Popsp VTWNEGYGWYGGTLSDGTVAAIKMLHRAGKQGERAFRIEVDLLSRLHSPYLVELLGYCADQNH RLLVFEFMPNGTLQHHLHHKQYRPLDWGTRLRIALDCARALEFLHELTIPAVIHRDFKCSNILL DQNFRAKVSDFGSAKMGSERINARNS CLPSTTGYLAPEHASTGKLTTKSDVYSYGWLLQLLT GRKPVDTKQPSGEHVLVS ALPRLTNRDKWEMVDPAMQDQYSK DLIQVAAIAAVCVQPEADY RPLMTDWQSL I— 1 (Jl O en en Tabl a C : Sim\ldent 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1. CDS0845 98.2 57.5 57.5 47.7 48.3 47.7 39.2 44.8 40.7 30.0 47.7 48.8 42.0 45.7 54.7 58.6 51.8 47.0 42.9 68.8 2. NP_175879 98.2 58.9 58.9 48.8 49.3 48.8 41.0 46.0 41.6 31.0 48.8 49.8 43.0 46.7 56.1 60.0 53.2 48.1 43.3 70.6 3. At3g58690 74.8 76.6 100.0 56.3 54.0 52.3 40.8 65.6 47.5 35.4 53.8 54.2 48.7 51.1 81.0 87.0 73.6 52.7 44.0 61.6 4. At3g58690s 74.8 76.6 100.0 56.3 54.0 52.3 40.8 65.6 47.5 35.4 53.8 54.2 48.7 51.1 81.0 87.0 73.6 52.7 44.0 61.6 5. At4g02010 66.0 67.7 73.6 73.6 64.0 64.9 33.2 42.6 68.4 32.6 63.1 63.2 61.2 65.0 54.5 56.1 49.1 67.4 58.0 52.5 6. At5g56890 64.5 66.3 70.8 70.8 75.7 76.4 33.7 44.9 56.1 37.2 83.3 78.9 73.1 71.7 56.5 56.8 48.2 78.2 66.9 50.2 7. At2g20300 64.9 66.7 70.8 70.8 76.4 84.7 30.4 44.1 58.2 37.7 75.5 74.1 77.7 78.1 54.9 53.1 47.3 87.5 74.0 49.8 8. Osi015947 50.4 52.1 53.4 53.4 47.8 48.0 47.4 35.8 26.9 27.3 33.8 34.0 29.7 30.3 37.6 40.1 33.1 30.8 24.5 46.0 9. Osi003977 63.5 65.1 76.9 76.9 60.3 59.0 59.3 48.2 38.7 28.9 44.1 43.8 41.9 42.7 78.9 66.1 59.0 44.4 38.2 49.1 10. Osi000040a 58.6 60.3 64.1 64.1 82.4 67.9 70.0 39.3 56.7 29.4 53.7 54.3 53.7 52.9 48.4 48.1 40.8 57.2 48.9 45.0 11. Osi000040b 46.1 47.9 51.6 51.6 48.6 49.8 51.5 43.2 42.0 42.8 38.0 35.3 36.0 37.7 36.5 35.0 29.6 38.0 29.9 30.8 12. Os¡001397 64.2 66.0 69.7 69.7 75.0 89.5 84.7 46.7 58.3 66.2 50.4 80.7 71.5 72.7 56.3 56.3 48.0 78.5 67.2 50.7 13. Osi000142 64.5 66.3 67.1 67.1 76.1 86.5 82.5 48.2 57.7 68.3 48.2 87.6 71.2 69.8 54.5 56.0 46.9 74.8 65.0 51.8 14. Osi009054 62.1 63.8 69.0 69.0 73.9 80.7 88.6 44.7 57.7 67.9 50.5 82.1 79.6 72.6 52.0 50.2 44.0 78.8 67.0 44.9 15. Osi001078 65.6 67.4 70.4 70.4 76.4 82.2 89.4 46.0 59.3 69.3 49.3 83.2 83.2 86.1 53.6 52.5 46.4 79.6 68.2 50.5 16. TC15181 71.3 73.0 91.0 91.0 71.8 69.7 70.0 50.9 83.7 63.8 49.1 69.7 68.6 67.5 69.7 82.3 74.4 56.0 47.5 60.3 17. TC196912 74.1 75.9 92.4 92.4 75.0 71.4 70.7 53.3 77.5 64.8 50.4 70.3 68.5 68.8 72.1 91.0 77.2 54.9 46.4 63.8 18. TC81885 66.0 67.7 80.9 80.9 63.8 60.7 63.4 49.8 67.1 54.5 48.1 60.6 59.5 60.4 62.8 79.8 81.5 48.0 51.9 57.0 19. ABB36644 66.0 67.7 70.0 70.0 77.9 85.8 91.6 46.2 59.3 71.0 51.6 85.8 81.8 87.9 88.3 70.8 70.7 61.9 74.4 50.2 20. ABE82646 59.2 59.2 59.2 59.2 65.9 72.0 78.4 43.4 50.2 58.6 48.7 71.5 69.3 74.0 74.8 59.6 59.4 67.8 77.7 43.9 21. Popsp 78.7 80.5 76.5 76.5 67.4 65.1 68.3 55.4 63.8 59.0 49.4 66.4 65.7 64.8 68.6 74.0 77.5 70.8 67.4 59.2 Ejemplo 3: Clonación de la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención Manipulación de ADN: a menos que se establezca de otra manera, las técnicas de ADN recombinante se llevan a cabo de acuerdo con protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a. Edición Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nueva York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel y otros (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols. Materiales y métodos normales para el trabajo molecular en plantas se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd. (UK) y Blackwell Scientific Publications (RU) . La secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención se amplificó por RCP usando como modelo un banco de ADNc de almácigos de Arabidopsis thaliana formados comúnmente (en pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paislay, RU) . RCP se llevó a cabo usando polimerasa de ADN Hifi Taq en las condiciones normales, usando 200 ng de modelo en una mezcla de 50 µ? de RCP. Los iniciadores usados fueron prm2500 (SEC ID NO: 3; sentido, codón de inicio en negritas: 5' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcacaatggaaaacaaaagccatagc 3') y prm2501 (SEC ID NO: 4; inverso, complementario: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtaaacaaaagagtgtcatggca 3'), que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", p031. El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 4: Construcción de Vector de Expresión El clon de entrada p031 se usó subsiguientemente en una reacción de LR con p05050, 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 un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor constitutivo no viral de arroz, el promotor G0S2 (SEC ID NO: 58) se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante p030 (Figura 4) se transformó en la cepa de agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa.
Ejemplo 5: Transformación de Plantas Transformación de Arroz El Agrobacterium conteniendo el vector de expresión se usó para transformar plantas de Oryza sativa. Las semillas secas maduras del cultivar Japónica de arroz Nippponbare se descascararon. La esterilización se llevó a cabo incubando durante un minuto en 70% etanol, seguido por 30 minutos en 0.2% HgCl2, seguido por un lavado de 6 veces en 15 minutos con agua destilada estéril. Las semillas estériles se germinaron en un medio conteniendo 2,4-D (medio de inducción callosa) . Después de la incubación en la oscuridad durante cuatro semanas, se extirparon los callos derivados del scutellum y se propagaron en el mismo medio. Después de dos semanas, los callos se multiplicaron o propagaron por subcultivo en el mismo medio durante otras 2 semanas. Las piezas callosas embriogénica se sub-cultivaron en medio fresco 3 días antes del co-cultivo (para reforzar la actividad de división celular) . La cepa de agrobacterium LBA4404 que contiene el vector de expresión se usó para el co-cultivo. El agrobacterium se inoculó en medio AB con los antibióticos apropiados y se cultivaron durante 3 días a 28 °C. Las bacterias se recuperaron y suspendieron en medio de co-cultivo liquido a una densidad (OD6oo) 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 graficaron en un papel filtro y se transfirieron hasta solidificación, se co-cultivaron en el medio y se incubaron durante 3 dias 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 callosas resistencias de rápido crecimiento. Después de la transferencia de este material a un medio de regeneración y la incubación en la luz, el potencial embriogénico se liberó y los brotes se desarrollaran en las siguientes cuatro horas durante cinco semanas. Los brotes se extirparon 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 los dias cortos en un invernadero. Aproximadamente 35 transformantes de arroz T0 independientes se generaron para una construcción. Los transformantes primarios se transfirieron de una cáscara 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 sola copia que exhiben tolerancia al agente de selección se mantuvieron para la cosecha de semillas TI. Las semillas se cosecharon de tres a cinco meses después del transplante. El método dio transformantes de un solo sitio en un régimen de más de 50% (Aldemita y Hodges 1996, Chan y otros 1993, Hiei y otros, 1994) .
Transformación de Maíz La transformación de maíz (Zea mays) se llevó a cabo con una modificación del método descrito por Ishida y otros 81996) Nature Biotech 14(6): 745-50. La transformación dependiente de fenotipos en maíz y solo los genotipos específicos susceptibles a la transformación y regeneración. La línea endogámica A188 (University of Minnesota) de híbridos con A188 como una madre son buenas fuentes del material donador para la transformación, pero otros genotipos pueden usarse bien exitosamente. Las espigas se cultivan de plantas de maíz aproximadamente 11 días después de la contaminación (DAP, por sus siglas en inglés) cuando la longitud del embrión inmaduro es de aproximadamente 1 a 1.2 mm. Los embriones inmaduros se co-cultivan con Agrobacterium tumefaciens conteniendo el vector de expresión, y plantas transgénicas se recuperan a través de organogénesis. Los embriones extirpados se desarrollan en medo de inducción de callos, luego el medio de regeneración de maíz, conteniendo el agente de elección (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 que se desarrollaron los brotes. Los brotes verdes se transfirieron de cada embrión al medio de formación de raices de maíz y se incubaron a 25°C durante 2-3 semanas, hasta el desarrollo de raices. Los brotes se trasplantaron 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 del trigo se llevó a cabo con el método descritopor Ishida y otros (1996) Nature Biotech 14(6): 745-50. El co-cultivo Bobwhite (disponible de CIMMYT, México) se una comúnmente en la transformación. Los embriones inmaduros se co-cultivan con Agrobacterium tumefaciens conteniendo el vector de expresión, y las plantas transgénica se recuperaron a través de organogénesis. Después de la incubación con Agrobacterium, los embriones se desarrollan in Vitro en medio de inducción de callos, 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 que se desarrollaron brotes. Los brotes verdes se transfirieron de cada embrión al medio de formación de raices y se incubaron a 25°C durante 2-3 semanas, hasta que se desarrollaron las raices. Los brotes con raices 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 soya La soya se transformó de acuerdo con una codificación al método descrito en la patente Tejana A&M US 5,164,310. Varias variedades de soya comerciales son susceptibles a la transformación mediante este método. El cultivo Jack (disponible de la fundación Illinois Seed) comúnmente se usa para transformación. Las semillas de soya se esterilizan para la siembra in Vitro. El hipocotilo, la radícula y un cotildón se extirparon de almácigos de siete días de edad. El epicotilo y el cotiledón restante se desarrollan más para desarrollar nodos axilares. Estos nodos axilares se extirparon e incubaron con Agrobacterium tumefaciens conteniendo el vector de expresión. Después del tratamiento de co-cultivo, los explantes se lavaron y transfirieron al medio de selección. Los brotes regenerados se extirparon y colocaron en medio de elongación de brotes. Los brotes no mayores a 1 cm se colocan en el medio de formación de raices hasta que se desarrollaron raices. Los brotes con raices se transplantaron al suelo en el invernadero. Las semillas TI se produjeron de plantas que exhiben tolerancia al agente de selección y contienen una sola copia del inserto de ADN-T.
Transformación de colza/canola Los peciolos cotiledonarios e hipocotilos de almácigos de 5-6 días de edad se usaron como explantes para cultivo de tejidos y se transformaron de acuerdo con Babic y otros (1998, Planta Cell Rep 17: 183-188). El Westar de cultivo comercial (Agricultura Canadá) es una variedad normal usada para la transformación, pero también se pueden usar otras variedades. Las semillas de cañóla son esterilizadas en su superficie para la siembra in vitro. Los explantes de peciolos de cotiledóneas con la cotiledónea unida se extirpan de los almácigos in Vitro, y se inocularon con agrobacterium (conteniendo el vector de expresión) sumergiendo el extremo cortado del explante del peciolo en la suspensión bacteriana. Lo explantes luego se cultivaron durante 2 días en medio MSBAP-3 contenido 3 mg/1 BAP, 3% sacarosa, 0.7% Phytagar a 23°C, 16 ht en luz. Después de dos días de co-cultivo con Agrobacterium, los explantes de peciolos se transfirieron al medio 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 cefotaxima, arbenicilina o timentina y el agente de selección hasta la regeneración de los brotes. Cuando los brotes son de 5-10 mm de longitud, se cortan y transfieren a medio de elongación de brotes (mSBAP-0.5, conteniendo 0.5 mg/1 BAP) . Los brotes de aproximadamente 2 cm en 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 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 (Medicago stiva) se transformó usando el método de (McKersie y otros, 1999 Plant Physiol 119: 839-847). La regeneración y transformación de alfalfa depende del genotipo y por lo tanto se requiere de una planta de regeneración. Los métodos para obtener plantas de regeneración se han descrito. Por ejemplo, se pueden seleccionar del cultivar Rangelander (Agricultur Canadá) o cualquier otra variedad de alfalfa comercial como se describió por Brown DCW y A Atanassov (1985. Planta Cell Tissue Organ Culture 4: 111-112). Alternativamente, la variedad de RA3 (University of Wisconsin) se ha seleccionado para usarse en cultivo de tejidos (Walter y otros, 1978 Am J Bot 65:654-659). Los explantes de peciolos se co-cultivan con un cultivo durante la noche de agrobacterium tumefaciens C58C1 pMP90 (MKersie y otros, 1999 Plant Physiol 119: 839-847) o LBA4404 conteniendo el vector de expresión. Los desplantes se co-cultivaron durante 3 d en la oscuridad en medio de inducción SH conteniendo 288 g/L Por. 53 mg/1 de tioprolina, 4.35 g/1 K2S04, y 100 pm de acetosyringinona . Los explantes se lavaron en medio urashige-Skoog de resistencia media (Murashige y Skoog, 1962) y se sembraron en placas en el mismo medio de inducción SH sin acetosiringinona peor con un agente de selección adecuado y antibiótico adecuado para inhibir el desarrollo de Agrobacterium. Después de varias semanas, los embriones somáticos se transfirieron al medio de desarrollo B0Í2Y conteniendo reguladores que no son de crecimiento, sin antibióticos, y 50 g/1 sacarosa. Los embriones somáticos se germinaron subsiguientemente en medio Murashige-Dkoog de resistencia media. Los almácigos con raices se transplantaron en macetas y se desarrollaron en un invernadero. Las semillas TI se produjeron de plantas que exhibieron tolerancia al agente de selección y que contienen una sola copia del inserto de ADN-T.
Ejemplo 6: Procedimiento de evaluación 6.1 Establecimiento de Evaluación Se generaron aproximadamente 30 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollarse y se cosecharon de semillas TI. Siete eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 20 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas transgénicas y los nulicigotos se desarrollaron lado a lado en posiciones aletorias. Las condiciones de invernadero fueron dias cortos (12 horas de luz), 28°C en la luz y 22°C en la oscuridad, y una humedad relativa de 70%. Cuatro eventos TI se evaluaron adicionalmente en la generación de T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación de TI peso con más individuos por evento. Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez de las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digital. En cada apunto de tiempo se tomaron imágenes digitales (2048x1536 pixeles, 116 millones de colores) de cada planta de por lo menos 6 diferentes ángulos. 6.2 Análisis Estadístico: prueba t y prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de varianza) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de genes, significando que no solo es la única presencia o posición del gen que ocasiona las diferencias en fenotipo.
Ejemplo 7 : Resultados de Evaluación El área sobre la tierra de plantas (o biomasa de hojas) se determinó tomando en cuenta el número total de píxeles 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 los ángulos diferentes y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos mostrados en el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlaciona con la biomasa de partes de plantas sobre la tierra. El área sobre la tierra es el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su biomasa de hojas máxima. Las panículas primarias maduras se cosecharon, contaron, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 37 °C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron y contaron. Las cáscaras rellenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Las cáscaras vacías se descartaron y la fracción restante se contó de nuevo. Las cáscaras rellenas se pesaron en una balanza analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el número de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento total de semillas se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. Como se representa en las Tablas D a F, la biomasa sobre la tierra, el rendimiento de semillas, el número de semillas rellenas se incrementó en las plantas transgénicas con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteína ERLK, comparado con las plantas de control. Se muestran los resultados de las generaciones de TI y T2. La Tabla D muestra el incremento en la biomasa sobre la tierra en porcentaje, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteína ERLK. Tabla D La Tabla E muestra el incremento en rendimiento de semillas total (peso de semillas total) en porcentaje, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la Prueba F, en la generación TI y T2 del arroz transgénico con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteína ERLK.
Tabla E: La Tabla F muestra el incremento en el número de semillas rellenas en porcentaje, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F en la generación Ti y T2 de arroz transgénicas con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifican una proteína de ERLK.
Tabla F: Número de semillas rellenas % Diferencia Valor P de Prueba F 15 0.0042 TI generación 18 0.0019 T2 generación FBXW Ejemplo 8: Identificación de secuencias relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por el ácido nucleico de la presente invención se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos ) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. La siguiente tabla provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos útiles para llevar a cabo los métodos de la presente invención.
Tabla G: secuencias de ácidos nucleicos relacionados con secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 59) usadas en los métodos de la presente invención y los polipéptidos deducidos correspondientes.
Nombre Ac. Polipép- Longitud No. Acceso Organismo Nucí. tido SEC de NCBI de fuente SEC ID NO: secuencia ID NO: Arath FBXW 59 60 Longitud NM 122112. Arabidopsis (At5g21040) completa 2 thaliana Orysa_FBXW 61 62 Longitud AK111585 Oryza completa sativa Medtr_FBXW 63 64 Longitud CR931734 Medicago completa (spliced trunculata out ) Triae_FBXW 65 66 Longitud CJ661176.1 Triticum completa CB307121.1 aestivum CJ553648.1 Poptr_FBXW 67 68 Longitud Propietario Populus completa tremuloides Zeama FBXW 69 70 Longitud AC183938.1 Zea mays completa ( spliced out ) Vitvi FBXW 71 72 Parcial CF210354 Vitis (3*) CF413646 vinifera CF213082 Senca_FBXW 73 74 Parcial DY662683.1 Senecio (5*) cambresis Helan_FBXW 75 76 Parcial DY916708 Helianthus (media ) annuus Eupes_FBXW 77 78 Parcial DV129599 Euphorbia (media) esula Lyces_FBXW 79 80 Parcial BI931509 Lycopersico (media ) n esculentum Aqufo_FBXW 81 82 Parcial DT753991.1 Aquilegia (media) Formosa x Aquilegia pubescens Goshi_FBXW 83 84 Parcial DT466472 Gossypium (3') hirsutum Sorbi_FBXW 85 86 Parcial CF770159 Sorghum (media) bicolor Iponi_FBX 87 88 Parcial BJ574759.1 Ipomea (3') nil Soltu_FBXW 89 90 Parcial CX161187 Solanum (3') tuberosum Zamfi_FBX 91 92 Parcial DY032229 Zamia (media) fischeri Peram_FBXW 93 94 Parcial CK756534 Persea (3') americana Glyma_FBXW 95 96 Parcial CD418593.1 Glycine (3') max Brara_FBXW 107 108 Long . AC189583 Brassica completa rapa Sorbí FBXW 109 110 Long . CONTIG OF Sorgum completa BI07575893 bicolor CW484775 CF770159 CF770238 Vitvi_FBXW 111 112 full AM440865 Vitis length vinifera Ejemplo 9: Determinación de similitud e identidad global entre polipéptidos FBXW, y sus regiones conservadas como se representa por SEC ID NO: 102 y SEC ID NO: 103 (ambas comprendidas en SEC ID NO: 60) Los porcentajes de similitud de identidad entre los dominios de cinasa de las proteínas de ERLK se determinaron usando MatGAT (Matrix Global Alignment Tool) software (BMC Bioinformatics . 2003 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando proteina o secuencias de ADN. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka) . El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para ADN o secuencias de proteínas sin necesitar la prealineación de datos. El programa realiza una serie de alienaciones en pares usando el algoritmo de alineación global de Myers y Millar (con una penalidad de apertura de espacios de 12, y una penalidad de extensión de espacios de 2), la similitud de cálculos de identidad usando por ejemplo Blosum 62 (para polipéptidos) , y luego coloca los resultados en una matriz de distancia. La similitud de secuencias se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencias se muestra en la mitad superior de la línea divisoria diagonal. La secuencia de SEC ID NO: 60 es de Arabidopsos thaliana (code arath_FBXW) . Los parámetros usados en la comparación fueron: Matriz de Clasificación: Blosum62 Primer Espacio: 12 Espacio de extensión: 2 Los resultados del análisis de software se muestran en la Tabla H para la similitud e identidad global sobre la longitud completa de los polipéptidos de FBXW. El porcentaje de identidad se da sobre de la diagonal y el porcentaje de similitud se da bajo la diagonal. El porcentaje de identidad entre los parálogos y ortólogos de FBXW varia de 45 y 80%, reflejando la conservación de identidad de secuencia relativamente baja entre ellos. Tabla H: resultados de MatGAT para similitud e identidad Global sobre la longitud completa de los polipéptidos de FBXW.
Los resultados del análisis de software se muestran en las Tablas I y J para la similitud e identidad sobre las regiones conservadas 1 (como se representa por SEC ID NO: 102 comprendido en SEC ID NO: 60) y 2 (SEC ID NO: 103 comprendido en SEC ID NO: 60) de los polipéptidos de FBXW. Los porcentajes de identidad se dan sobre la diagonal y el porcentaje de similitud se da debajo de la diagonal. El porcentaje de identidad de parálogos y ortólogos de FBX dentro de la región 1 conservada (como en la SEC ID NO: 102) y dentro de la región conservada 2 (como en SEC ID NO: 103) varia entre 65% y 100% (similitud entre 85 y 100%) . Tabla I: Resultados de MatGAT para similitud e identidad sobre la región conservada 1 (como en SEC ID NO: 102) de los polipéptidos FBWX.
Tabla J: Resultados de MatGAT para similitud e identidad global sobre la región conservada 2 (como en SEC ID NO: 103) de los polipéptidos FBX .
Ejemplo 10: Clonación de la secuencia de ácidos nucleicos usados en los métodos de la invenció . Manipulación de ADN : a menos que se establezca de otra manera, las técnicas de ADN recombinante se llevan a cabo de acuerdo con protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a. Edición Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nueva York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel y otros (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols. Materiales y métodos normales para el trabajo molecular en plantas se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd. (UK) y Blackwell Scientific Publications (RU) . La secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención se amplificó por RCP usando como modelo un banco de ADNc de tejidos de Arabidopsis thaliana formados comúnmente (en pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paislay, RU) . RCP se llevó a cabo usando polimerasa de ADN Hifi Taq en las condiciones normales, usando 200 ng de modelo en una mezcla de 50 µ? de RCP. Los iniciadores usados fueron prm06999 (SEC ID NO: 105; sentido, sitio AttBl en el siguiente caso: 5' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaATGAATCGTTTTTCTCGTTT 3') y prm07000 (SEC ID NO: 106; inverso, complementario, sitio AttB2 en el siguiente caso: 5* ggggaccactttgtacaagaaagctgggtATCCAATCTTATCGCTTAGG 3'), que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", p08433. El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 11 : Construcción de Vector de Expresión El clon de entrada p08433 se usó subsiguientemente en una reacción de LR con p00640, 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 un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor constitutivo no viral de arroz, el promotor G0S2 (SEC ID NO: 58) para la expresión constitutiva (PR0129) se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante pl5973 (Figura 7) se transformó en la cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa. Las planta de arroz transformadas se dejaron desarrollar y en donde se examinaron para los parámetros descritos más adelante.
Ejemplo 12 : Procedimiento de evaluación 12.1 Establecimiento de evaluación Se generaron aproximadamente 35 transformantes de arroz TO independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollarse y se cosecharon de semillas TI. Siete eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 10 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas transgénicas y los nulicigotos se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. Las condiciones de invernadero fueron días cortos (12 horas de luz), 28°C en la luz y 22°C en la oscuridad, y una humedad relativa de 70%. Cuatro eventos TI se evaluaron adicionalmente en la generación de T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación de TI peso con más individuos por evento. Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez de las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digital. En cada punto de tiempo de las imágenes digitales (2048 x 1536 píxeles, 16 millones de colores) se tomaron de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. 12.2 Análisis Estadístico: prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas de todas la 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de genes, significando que no solo es la única presencia o posición del gen que ocasiona las diferencias en fenotipo.
Ejemplo 13: Resultados de Evaluación El área sobre la tierra de plantas (o biomasa de hojas) se determinó tomando en cuenta el número total de píxeles 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 los ángulos diferentes y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos mostrados en el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlaciona con la biomasa de partes de plantas sobre la tierra. El área sobre la tierra es el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su biomasa de hojas máxima. Las panículas primarias maduras se cosecharon, contaron, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 37 °C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron y contaron. Las cáscaras rellenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Las cáscaras vacías se descartaron y la fracción restante se contó de nuevo. Las cáscaras rellenas se pesaron en una balanza analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el número de cáscaras llenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento total de semillas se midió pesando todas las cáscaras llenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta. El peso de mil semillas (TK ) se extrapola desde el número de semillas rellenas contadas y su peso total. El índice de cosecha (HI) en la presente invención se define como la relación entre el rendimiento de semillas total y el área sobre la tierra (mm ) , multiplicado por un factor 10 . El número total de flores por panícula como se definió 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) . Como se representa en las Tablas K a O, la biomasa sobre la tierra, el número de flores por panícula, el rendimiento de semillas, el número total de semillas, el número de semillas rellenas, el peso de mil semillas (TKW) y el índice de cosecha se incrementan en las plantas transgénicas con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW, comparado con planas de control adecuadas. Se muestran los resultados de las generaciones de Ti y T2. La Tabla K muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el rendimiento total de emillas (peso total de seminal), el porcentaje de este incremento, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la invención.
Tabla K: Número de eventos transgénicos con un incremento en el rendimiento total de semillas, el porcentaje del incremento, y valor P de la prueba F en la generación de Ti y T2 del arroz transgénico con la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido FBXW.
La Tabla L muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el número de semillas rellenas, el porcentaje de este incremento, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F.
Tabla L: Número de eventos transgénicos con un incremento en número de semillas rellenas, el porcentaje del incremento y valor de P de la prueba F en la generación de TI y T2 de arroz transgénico con expresión incrementa de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW.
La Tabla M muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el índice de cosecha, el porcentaje de este incremento, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F.
Tabla M: Número de eventos transgénicos con un incremento en el índice de cosecha, el porcentaje del incremento, y el valor P de la prueba F en la generación de TI y T2 de arroz transgénico con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW.
La Tabla N muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el peso de mil semillas (TKW) , el porcentaje de este incremento, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F.
Tabla N: Número de eventos transgéicos con un incremento en el peso de mil semillas (TKW) , el porcentaje del incremento y valor P de la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW.
La Tabla O muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje de este incremento, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F.
Tabla O: Número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de leonado, el porcentaje del incremento y valor P de la prueba F en la generación de TI y T2 de arroz transgénico con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW.
RANBP Ejemplo 14: Identificación de secuencias relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos usados en los métodos de la invención Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por el ácido nucleico de la presente invención se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Por ejemplo el valor E puede incrementarse para mostrar menos igualdades estrictas. De esta manera, las igualaciones casi exactas cortas pueden identificarse.
La Tabla P provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos relacionados con la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la presente invención. Tabla P: secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 113) útil en los métodos de la presente invención y los polipéptido deducidos correspondientes.
En algunos casos, las secuencias relacionadas se han ensamblado tentativamente y descrito públicamente por instituciones de investigación, tales como The Institute for Genomic Resarch (TIGR) . La base de datos de Ortólogos de Genes Eucarióticos (EGO) pueden usarse para identificar dichas secuencias relacionadas, ya sea por la investigación clave o usando el algoritmo BLAST con el ácido nucleico o secuencia de polipéptido de interés.
Ejemplo 15: Clonación de secuencia de ácidos nucleicos que codifican RA BP de Zea Mays usadas en los métodos de la invención La secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención se amplificó por RCP usando como modelo un banco de ADNc de endoesperma de maíz. RCP se llevó a cabo usando polimerasa de ADN Hifi Taq en las condiciones normales, usando 200 ng de modelo en una mezcla de 50 µ? de RCP. Los iniciadores usados fueron prm06793 (SEC ID NO: 151; sentido, codón de inicio en negritas, sitio de AttBl en itálicas : 5' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatggcggacaaggagc 3') y prm06704 (SEC ID NO: 152; inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtagtgcaacc acaccaactact 3'), que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 16: Construcción de Vector de Expresión El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de 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 un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor G0S2 (SEC ID NO: 155) para la expresión específica para embriones (referencia interna PRO90) se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante p072 (Figura 9) se transformó en la cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron desarrollar y se examinaron para los parámetros descritos más adelante.
Ejemplo 17 : Clonación de secuencia de ácidos nucleicos de codificación de RANBP de Arabidopsis thaliana usada en los métodos de la invención . La secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención se amplificó por RCP usando como modelo un banco de ADNc de Arabidopsis thaliana (en pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paisley, RU) . RCP se llevó a cabo usando polimerasa de ADN Hifi Taq en las condiciones normales, usando 200 ng de modelo en una mezcla de 50 µ? de RCP. Los iniciadores usados fueron 6491 (SEC ID NO: 153; sentido, codón de inicio en negritas, sitio de AttBl en itálicas : 5' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcacaatggcgagcattagcaac 3') y 6492 (SEC ID NO: 154; inverso, complementario, sitio AttB2 en itálicas: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtgcatcttaagctgagggaac 3'), que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada". El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 18: Construcción de Vector de Expresión El clon de entrada se usó subsiguientemente en una reacción de LR con un vector de destino usando para transformación de Oryza sativa. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los limites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcador tamizable; y un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor G0S2 (SEC ID NO: 155) para la expresión especifica para embriones (referencia interna PRO90) se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante p074 (Figura 10) se transformó en la cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron desarrollar y se examinaron para los parámetros descritos más adelante.
Ejemplo 19: Procedimiento de Evaluación 19.1 Establecimiento de evaluación Se generaron aproximadamente 30 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollarse y se cosecharon de semillas TI. Siete eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 20 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas transgénicas y los nulicigotos se desarrollaron lado a lado en posiciones aletorias. Las condiciones de invernadero fueron dias cortos (12 horas de luz), 28°C en la luz y 22°C en la oscuridad, y una humedad relativa de 70%. Cuatro eventos TI se evaluaron adicionalmente en la generación de T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación de TI peso con más individuos por evento. Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez de las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digital. En cada punto de tiempo de las imágenes digitales (2048 x 1536 pixeles, 16 millones de colores) se tomaron de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. 19.2 Análisis Estadístico: prueba t y prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de genes, significando que no solo es la única presencia o posición del gen que ocasiona las diferencias en fenotipo. Para revisar un efecto de genes dentro de un evento, es decir, para un efecto especifico para lineas, una prueba t se llevó a cabo dentro de cada evento usando grupos de datos de las plantas transgénicas y las plantas nulas correspondientes. Las "plantas nulas" o "segregantes nulas" o "nulicigotos" son las plantas tratadas de la misma manera que la planta transgénica, pero de la cual se segregó el transgene. Las plantas nulas también se pueden describir como las plantas transformadas negativas homocigóticas . El umbral para la significancia para la prueba t se ajusta a u nivel de probabilidad del 10%. Los resultados para algunos eventos pueden ser por arriba o debajo de este umbral. Esto se basa en la hipótesis de que un gen puede solo tener un efecto en ciertas posicione en el genoma y que la presentación de este efecto depende de la posición. No es común. Esta clase de efecto de genes también se nombra en la presente como un "efecto en linea del gen". El valor p se obtienen comparando el valor t a la distribución t o alternativamente, comparando el valor F con la distribución F. El valor p da la probabilidad de que es correcta la hipótesis nula (es decir, que no es efecto del transgene) .
Ejemplo 20: Resultados de Evaluación Las plantas de arroz transgénico que expresan un RANBP de maíz bajo el control de un promotor de prolamina da un incremento en el peso de semillas promedio, el número de las semillas rellenas, el índice de cosecha, biomasa, régimen de relleno, peso de mil semillas (TKW) , área de semillas promedio, longitud de semillas promedio y anchura de semillas promedio, cada una en relación con las plantas de control. En particular TKW se incrementó en la generación TI y este incremento se confirmó en las plantas de generación T2. El incremento se encontró estadísticamente importante con un valor p de la prueba F de >0.00001. También fue notorio el incremento en el régimen de relleno comparado con las plantas de control, con el incremento en la generación TI siendo confirmado en las plantas de generación T2. También se encontró que el incremento es estadísticamente importante con un valor p de la prueba F de 0.001.
Da-tos Comparativos Las plantas de arroz transgénicas que expresan un RANBP de maíz bajo el control de un promotor G0S2 constitutivo no dio una diferencia real en el rendimiento comparado con las plantas de control no hubo incremento en el peso de semillas promedio, número de semillas rellenas, índice de cosecha, biomasa, régimen de reheléenlo o peso de mil semillas (TK ) en las plantas transgénica comprado con las plantas de control. Las plantas de arroz transgénicas que expresan un RANBP de Arabidopsis thaliana bajo el control de un promotor de prolamina dio un incremento en biomasa, peso de semillas promedio, número de semillas rellenas, número de flores por panícula, índice de cosecha, régimen de relleno y peso de mil semillas, cada una en relación con las plantas de control.
GLK Ejemplo 21: Identificación de homólogos de la proteina GLK de SEC ID NO: 157 en Arabidopsis, arroz y otras especies de plantas Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol . 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por el ácido nucleico de la presente invención se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda.
Las secuencias de arroz y secuencias de EST de varias especies de plantas también pueden obtenerse de otras bases de datos tales como KOME (Knowledge-based Oryza Molecular Biological Enciclopedia; Kikuchi y otros, Science 301, 376-379, 2003), Sputnik (Rudd, S., Nucleic Acids Res., 33: D622-D627, 2005) o la base de datos de Ortólogos de Genes Eucarióticos (EGO, hospedado por The Institute for Genomic Research) . Estas bases de datos se pueden investigar con la herramienta de BLAST. SEC ID NO: 168 a SEC ID NO: 193 son secuencias de ácidos nucleicos y proteínas de homólogos de SEC ID NO: 157 y se obtuvieron de las bases de datos mencionadas antes usando SEC ID NO: 2 como una secuencia en cuestión .
Tabla Q: Secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 156) útil en los métodos de la presente invención, y los polipéptidos deducidos correspondientes.
Ejemplo 22: Determinación de similitud e identidad global entre proteínas de GLK. Los porcentajes de similitud de identidad entre los dominios de cinasa de las proteínas de ERLK se determinaron usando MatGAT ( atrix Global Alignment Tool) software (BMC Bioinformatics . 2003 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando proteina o secuencias de ADN. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka) . El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para ADN o secuencias de proteínas sin necesitar la prealineación de datos. El programa realiza una serie de alienaciones en pares usando el algoritmo de alineación global de Myers y Millar (con una penalidad de apertura de espacios de 12, y una penalidad de extensión de espacios de 2), la similitud de cálculos de identidad usando por ejemplo Blosum 62 (para polipéptidos) , y luego coloca los resultados en una matriz de distancia. La similitud de secuencias se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencias se muestra en la mitad superior de la línea divisoria diagonal. Los dominios GARP y GCT se delinearon usando una alineación múltiple y las secuencias obtenidas se listaron en las Tablas R y S. Los resultados del análisis de software se muestran en las Tablas T a V para la similitud e identidad sobre las secuencias de proteínas de longitud completa y para los dominios de GARP o GCT de los polipéptidos de GLK. La secuencia de SEC ID NO: 157 se indica como el número 6 (OsGLKl) en las matrices. El porcentaje de identidad se da antes de la diagonal (en negritas) y el porcentaje de similitud se da debajo de la diagonal (fuente normal). Porcentaje de identidad entre las secuencias de longitud completa de los parálogos y ortólogos de GLK de SEC ID NO: 157 varia entre 30% y 98.7%. Estos porcentajes son considerablemente superiores cuando la secuencia del dominio de GARP se usa en lugar de la secuencia de longitud completa. Tabla R: secuencias de los dominios de GARP como se obtuvo por alineación de las secuencias de proteínas y usadas en los análisis de MATGAT : ZmG2 KVKVDWTPELHRRFVQAVEQLGIDKAVPSRILEIMGTDCLTRHNIASHLQKYRSHR ZmGLKl KAKVD TPELHRRFVQAVEELGIDKAVPSRILEIMGIDSLTRHNIASHLQKYRSHR OsGLK2 KVKVDWTPELHRRFVQAVEQLGIDKAVPSRILELMGIECLTRHNIASHLQ YRSHR PpGLK2 KAKVDWTPELHRRFVHAVEQLGVEKAYPSRILELMGVQCLTRHNIASHLQKYRSHR PpGlkl KAKVDWTPELHRRFVHAVEQLGVEKAFPSRILELMGVQCLTRHNIASHLQKYRSHR OsGLKl KAKVD TPELHRRFVQAVEQLGIDPAVPSRILEIMGIDSLTRHNIASHLQKYRSHR AtGLK2 KPKVDWTPELHRKFVQAVEQLGVDKAVPSRILEI NVKSLTRHNVASHLQKYRSHR AtGLKl KVKVDWTPELHRRFVEAVEQLGVDKAVPSRILELMGVHCLTRHNVASHLQKYRSHR AcGLKl KAKVDWTPELHRRFVQAVEQLGVDKAVPSRILELMGIDCLTRHNIASHLQKYRSHR Tabla S: secuencias de los dominios de CT como se obtuvo por alineación de las secuencias de proteínas y usadas en el análisis de MATGAT: ZmG2 KHLMAREAEAATWAQKRHMYAPPAPRTTTTTDAARPPWWPTTIGFPPPRFCRPLHVWGHPP PHAAAAEAAAATPMLPV PRHLAPPRHLAPWAHPTPVDPAF HQQYSAARKWGPQAAAVTQG TPCVPLPRFPVPHPIYSRPA VPPPPSTTKLAQLHLELQAHPSKESIDAAIGDVLVKP LPL PLGLKPPSLDSVMSELHKQGVPKIPPAAATTTGATG ZmGLKl KHMLAREVEAATWTTHRRPMYAAPSGAVKRPDSNAWTVPTIGFPPPAGTPPRPVQHFGRPLH VWGHPSPTPAVESPRVPMWPRHLAPRAPPPPPWAPPPPADPASFWHHAYMRGPAAHMPDQVA VTPCVAVPMAAARFPAPHVRGSLPWPPPMYRPLVPPALAGKSQQDALFQLQIQPSSESIDAA IGDVLTKPWLPLPLGLKPPSVDSV GELQRQGVANVPQACG OsGLK2 KHLMAREAEAASWTQKRQMYTAAAAAAAVAAGGGPRKDAAAATAAVAP VMPTIGFPPPHAA AMVPPPPHPPPFCRPPLHVWGHPTAGVEPTTAAAPPPPSPHAQPPLLPV PRHLAPPPPPLP AAWAHGHQPAPVDPAAYWQQQYNLQRFPVPPVPGiyíVPHPMYRPIPPPSPPQGNKLAALQLQL DAHPSKESI DAAIGDVLVKP LPLPLGLKPPSLDSVMSELHKQGIPKVPPAASGAAG PpGLK2 RHLAAREAEAASWTHRRTYTQAPWPRSSRRDGLPYLVPIHTPHIQPRPSIXiAMAMQPQLQTPH HPISTPLKVWGYPTVDHSNVHMWQQPAVATPSYWQAADGSYWQHPATGYDAFSARACYSHPM QRVPVTTTHAGLPIVAPGFPDESCYYGDDMLAGSMYLCNQSYDSEIGRAAGVAACSKPIETH LSKEVLDAAIGEALANP TPPPLGLKPPSMEGVIAELQRQGINTVPPSTC PpGlkl RHLAAREAEAAS THRRAYTQMP SRSSRRDGLPYLVPLHTPHIQPRPSMVMAMQPQLQTQH TPVSTPLKVWGYPTVDHSSVHMWQQPAVATPSY QAPDGSY QHPATNYDAYSARACYPHPM RVSLGTTHAGSPMMAPGFPDESYYGEDVLAATMYLCNQSYDSELGRAAGVAACSKPPETHLS KEVLDAAIGEALANPWTPPPLGLKPPSMEGVIAELQRQGINTVPPSTC OsGLKl KHMIAREAEAASWTQRRQIYAAGGGAVAKRPESNAWTVPTIGFPPPPPPPPSPAPMQHFARP LHVWGHPTMDPSRVPVWPPRHLVPRGPAPPWVPPPPPSDPAFWHHPYMRGPAHVPTQGTPCM A PMPAARFPAPPVPGVVPCPMYRPLTPPALTSKNQQDAQLQLQVQPSSESIDAAIGDVLSK P LPLPLGLKPPSVDSVMGELQRQGVANVPPACG AtGLK2 KHLLAREAEAAS NLRRHATVAVPGVGGGGKKP TAPALGYPPHVAPMHHGHFRPLHVWGHP TWPKHKPNTPASAHRTYPMPAIAAAPAS PGHPPY HQQPLYPQGYGMASSNHSSIGVPTRQ LGPTNPPIDIHPSNESIDAAIGDVISKPWLPLPLGLKPPSVDGVMTELQRQGVSNVPPLP AtGLKl KHLLAREAEAAN TRKRHIYGVDTGANLNGRTKNGWLAPAPTLGFPPPPPVAVAPPPVHHHH FRPLHV GHPTVDQSI PHVWPKHLPPPSTAMPNPPFWVSDSPY HPMHNGTTPYLPTVATR FRAPPVAGIPHALPPHHTMYKPNLGFGGARPPVDLHPSKESVDAAIGDVLTRP LPLPLGLN PPAVDGVMTELHRHGVSEVPPTASCA Tabla T: matriz de MATGAT de secuencias de longitud completa Tabla U: Matriz de MATGAT de dominios de GARP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. ZmG2 92.9 94.6 85.7 85.7 94.6 85.7 89.3 92.9 2. ZmGLKl 94.6 91.1 83.9 83.9 98.2 85.7 83.9 92.9 3. OsGLK2 98.2 96.4 87.5 87.5 92.9 83.9 91.1 94.6 4. PpGLK2 91.1 92.9 94.6 98.2 85.7 82.1 89.3 91.1 5. PpGlkl 91.1 92.9 94.6 100.0 85.7 82.1 89.3 91.1 6. OsGLKl 94.6 100.0 96.4 92.9 92.9 87.5 85.7 94.6 7. AtGLK2 91.1 94.6 94.6 91.1 91.1 94.6 87.5 85.7 8. AtGLKl 96.4 94.6 98.2 92.9 92.9 94.6 92.9 91.1 9. AcGLKl 96.4 98.2 98.2 94.6 94.6 98.2 92.9 96.4 Tabla V: Matriz de MATGAT de dominios de GCT Ejemplo 23: Clonación de la secuencia de ácidos nucleicos usados en los métodos de la invención Manipulación de ADN: a menos que se establezca de otra manera, las técnicas de ADN recombinante se llevan a cabo de acuerdo con protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a. Edición Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nueva York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel y otros (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols. Materiales y métodos normales para el trabajo molecular en plantas se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd. (UK) y Blackwell Scientific Publications (RU) . La secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención se amplificó por RCP usando como modelo un banco de ADNc de almácigos de Oryza sativa formados comúnmente (en pCMV Sport 6.0; Invitrogen, Paislay, RU) . RCP se llevó a cabo usando polimerasa de ADN Hifi Taq en las condiciones normales, usando 200 ng de modelo en una mezcla de 50 µ? de RCP. Los iniciadores usados fueron prm2251 (SEC ID NO: 158; sentido, codón de inicio en negritas: 5 ' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcacaatgcttgccgtgtcgc 3 ' ) y prm2252 (SEC ID NO: 4; inverso, complementario: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtaatatcatccacacgctgga 3'), que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", p034. El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 24: Construcción de Vector de Expresión El clon de entrada p031 se usó subsiguientemente en una reacción de LR con p05050, 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 un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor constitutivo no viral de arroz, el promotor G0S2 (SEC ID NO: 58) (PRO0129) se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante p045 (Figura 14) se transformó en la cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa.
Ejemplo 25: Procedimiento de Evaluación 25.1 Establecimiento de evaluación Se generaron aproximadamente 30 transformantes de arroz T0 independientes. Las transformantes primarias se transfirieron de una cámara de cultivo de tejidos a un invernadero para desarrollarse y se cosecharon de semillas Ti. Siete eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 10 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas transgénicas y los nulicigotos se desarrollaron lado a lado en posiciones aletorias. Las condiciones de invernadero fueron días cortos (12 horas de luz), 28°C en la luz y 22°C en la oscuridad, y una humedad relativa de 70%. Cuatro eventos TI se evaluaron adicionalmente en la generación de T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación de TI peso con más individuos por evento. Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez de las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digital. En cada punto de tiempo de las imágenes digitales (2048 x 1536 pixeles, 16 millones de colores) se tomaron de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. 25.2 Análisis Estadístico: prueba t y prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de genes, significando que no solo es la única presencia o posición del gen que ocasiona las diferencias en fenotipo.
Ejemplo 26: Resultados de Evaluación El área sobre la tierra de plantas (o biomasa de hojas) se determinó tomando en cuenta 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 los ángulos diferentes y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos mostrados en el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlaciona con la biomasa de partes de plantas sobre la tierra. El área sobre la tierra es el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su biomasa de hojas máxima. Las panículas primarias maduras se cosecharon, contaron, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron y contaron. Las cáscaras rellenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Las cáscaras vacías se descartaron y la fracción restante se contó de nuevo. Las cáscaras rellenas se pesaron en una balanza analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el número de cáscaras rellenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento total de semillas se midió pesando todas las cáscaras rellenas cosechadas de una planta. Como se representa en las Tablas W a Y, la biomasa sobre la tierra, el rendimiento de semillas, el número de semillas rellenas se incrementó en las plantas transgénicas con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteina GLK, comparado con las plantas de control. Se muestran los resultados de las generaciones de TI y T2. La Tabla W muestra el incremento en la biomasa sobre la tierra en porcentaje, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteína GLK. Tabla W Biomasa sobre la Tierra % Diferencia Valor P de Prueba F TI generación 12 0.0018 T2 generación 27 0.0000 La Tabla X muestra el incremento en rendimiento de semillas total (peso de semillas total) en porcentaje, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la Prueba F, en la generación TI y T2 del arroz transgénico con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteína GLK.
Tabla X: La Tabla Y muestra el incremento en el número de semillas rellenas en porcentaje, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénicas con expresión incrementada de un ácido nucleico que codifican una proteína de GLK.
Tabla Y: REV AHDZip/START Ejemplo 27: Identificación de secuencias relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención. Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por el ácido nucleico de la presente invención se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos ) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. La Tabla Z provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención.
Tabla Z: Secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 194) usadas en los métodos de la presente invención y los polipéptidos deducidos correspondientes.
Nombre Organismo de Acido Polipéptido Número de fuente nucleico SEC ID NO: acceso a SEC ID NO: base de datos Orysa REV Oryza sativa 194 195 Parte de partial CTR Akl02830 (Osl0g33960) Orysa REV Oryza sativa 196 197 Parte de CTR Akl02830 (Osl0g33960) Orysa Rev Oryza sativa 198 199 AK 102830 (Osl0g33960) Orysa HOX10 Oryza sativa 200 201 AY425991.1 Arath REV Arabidopsis 202 203 AF188994 thaliana Zeama_HDlll Zea mays 204 205 AY501430.1 I RLD1 (hoja enrollada 1) Poptr_HDlll Populus 206 207 AY919617 h trichocarpa Medtr_HDlll Medicago 208 209 Dividido de c trunculata AC138171.17 I Sacof_HDlll Saccharum 210 211 contig de ] Partial officinarum CA125167.1 ? CA217027.1 CA241279.1 CA124509.1 Nombre Organismo de Acido Polipéptido Número de fuente nucleico SEC ID NO: acceso a SEC ID NO: base de datos Triae_HDlll Triticum 212 213 Contig de Parcial aestivum CD905903 B 135681.1 BQ578798.1 CJ565259.1 Horvu_HDlll Hordeum 214 215 Recopilado Parcial vulgare de BU996988.1 BJ452342.1 BJ459891.1 Phypr_HDlll Phyllostachys 216 217 DQ013803 Parcial praecox Orysa REV Oryza sativa 223 Variante de SEC ID NO: 196 Brara Brassica rapa 224 225 AC 189324.1 revoluta Ginbi Ginkgo 226 227 DQ385525 revoluta bioloba Gosba Gossypium 228 229 AY966446.1 revoluta barbadense Lyces Lycopersicon 230 231 Bt013577 revoluta esculentum Ejemplo 28: Determinación de similitud e identidad global entre CTR de polipeptidos de REV Los porcentajes de similitud de identidad entre los dominios de cinasa de las proteínas de ERLK se determinaron usando atGAT (Matrix Global Alignment Tool) software (BMC Bioinformatics . 2003 4:29. Mat GAT: una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando proteína o secuencias de ADN. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka) . El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para ADN o secuencias de proteínas sin necesitar la prealineación de datos. El programa realiza una serie de alienaciones en pares usando el algoritmo de alineación global de Myers y Millar (con una penalidad de apertura de espacios de 12, y una penalidad de extensión de espacios de 2), la similitud de cálculos de identidad usando por ejemplo Blosum 62 (para polipéptidos) , y luego coloca los resultados en una matriz de distancia. La similitud de secuencias se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencias se muestra en la mitad superior de la línea divisoria diagonal. Los parámetros usados en la comparación fueron: Matriz de Clasificación: Blosum62 Primer Espacio: 12 Espacio de extensión: 2 Los resultados del análisis de software se muestran en la Tabla AA para la similitud e identidad global entre la CTR de los polipéptidos de REV. El porcentaje de identidad se da sobre de la diagonal y el porcentaje de similitud se da bajo la diagonal. El porcentaje de identidad entre la CTR de los parálogos y ortólogos de REV varía de 30 y 70%, reflejando la conservación de identidad de secuencia relativamente baja entre ellos fuera de los dominios de HDZip y START.
Tabla AA: resultados de MatGAT para similitud e identidad global entre CTR de los ortólogos y parálogos de polipéptidos de REV.
Todos los polipéptidos de REV comprenden una CTR que tiene, en orden creciente de preferencia, identidad de secuencia de por lo menos 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% o 98% Ejemplo 29: Clonación de Genes Manipulación de ADN: a menos que se establezca de otra manera, las técnicas de ADN recombinante se llevan a cabo de acuerdo con protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 3a. Edición Cold Spring Harbor Laboratory Press, CSH, Nueva York) o en los Volúmenes 1 y 2 de Ausubel y otros (1994), Current Protocols in Molecular Biology, Current Protocols. Materiales y métodos normales para el trabajo molecular en plantas se describen en Plant Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy, publicado por BIOS Scientific Publications Ltd. (UK) y Blackwell Scientific Publications (RU) . El gen de longitud completa de Orysa_REV de Oryza sativa SEC ID NO: 198: se amplificó por RCP usando un banco de ADNc de Oryza sativa (Invitrogen, Paisley, RU) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de almácigos, los ADNc se clonaron en pCMV Sport 6.0. Después de la extracción de plásmidos, 200 ng del modelo se usó en una mezcla de 50 µ? de RCP. Los iniciadores usados fueron prm01983 (SEC ID NO: 221; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas : 5' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcacaatgqcqqcqqcqqtqq 3') y prm01984 (SEC ID NO: 222; inverso, complementario, sitio de AttB2 en itálicas: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtggattttgggtcacacgaaggacca 3'), que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", p031. El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
El CTR parcial de Oryza sativa (REV AHDZip/START) del gen de Orysa_REV SEC ID NO: 194 se amplificó por RCP como antes, con iniciadores prm03263 (SEC ID NO: 219: 5 ' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttgtgctaaggcatccatgctac 3 ' ) y prm03264 (SEC ID NO: 220: 5' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtgcaccttccatgctacagcttg 3')· Después de la clonación, el número de clon de entrada resultante fue p04436.
Ejemplo 30: Construcción de Vector Los clones de entrada p04562 y p04436 se usaron subsiguientemente en una reacción de LR con p01519, un vector de destino usado para transformación de Oryza sativa para la construcción de horquilla. Este vector contiene como elementos funcionales dentro de los limites de ADN-T: un marcador seleccionable de plantas; un cásete de expresión de marcador tamizable; y dos casetes de Gateway clonados como repeticiones invertidas y separadas por un MAR (fragmento de alrededor de 300 pb de una región de unión de matriz de Nicotiana tabacum) , pretendido para recombinación in vivo de LR tal como la secuencia de interés del clon de entrada se integra en ambas orientaciones en sentido y contrasentido para formar la estructura secundaria de horquilla. Un promotor de GOS2 de arroz (SEC ID NO: 58) para expresión constitutiva de la construcción genética (PRO0129) se localizó corriente arriba de estos casetes de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, los vectores de expresión resultantes, p0443 (con CTR parcial de Orysa_REV; SEC ID NO: 194) y p0448 (con Orysa_REV de longitud completa; comprendido en SEC ID NO: 198) (véase Figura 20) se transformaron separadamente en la cepa de Agrobacterium LBA4044, y subsiguientemente de manera separada a plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron desarrollar y luego se examinaron para los parámetros descritos en el Ejemplo 31.
Ejemplo 31: Procedimiento de Evaluación 31.1 Establecimiento de Evaluación Se generaron de 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 desarrollarse y se cosecharon de semillas TI. Cinco eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 10 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas TI seleccionadas se transfirieron a un invernadero. Cada planta recibió una marca de código de barras única para enlazar inambiguamente los datos fenotópicos a la planta correspondiente. Las plantas TI seleccionadas se desarrollaron en el suelo en macetas de 10 cm de diámetro bajo los siguiente ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de luz de día = 30,000 lux o más, temperatura de tiempo de día = 28 °C o más, temperatura de tiempo nocturno = 22 °C, humedad relativa = 60-70%. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes (plantas de control) se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. Cinco eventos TI se evaluaron adicionalmente en la generación de T2 siguiendo el mismo procedimiento de evaluación como para la generación de TI peso con más individuos por evento. Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez de las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digital. En cada punto de tiempo de las imágenes digitales (2048 x 1536 píxeles, 16 millones de colores) se tomaron de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. 31.2 Análisis Estadxstico: prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de genes, significando que no solo es la única presencia o posición del gen que ocasiona las diferencias en fenotipo.
Ejemplo 32 : Resultados de Evaluación El área sobre la tierra de plantas (o biomasa de hojas) se determinó tomando en cuenta 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 los ángulos diferentes y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos mostrados en el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlacionan con la biomasa de partes de plantas sobre la tierra. El área sobre la tierra es el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su biomasa de hojas máxima.
Las partes de plantas debajo de la tierra (en este caso esencialmente las raices) se determinaron por el crecimiento de las plantas en macetas diseñadas especialmente con fondos transparentes para permitir la visualización de las raices. Una cámara digital registró imágenes a través del fondo de la maceta durante el desarrollo de plantas. Las características de raíces tales como área proyectada total (que puede correlacionarse a un volumen de raíz total), el diámetro y longitud promedio de raíces por arriba de cierto umbral de grosor (longitud de raíces gruesas) se dedujeron de la imagen usando software apropiado. Las panículas primarias maduras se cosecharon, contaron, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 37 °C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron y contaron. Las cáscaras rellenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Las cáscaras vacías se descartaron y la fracción restante se contó de nuevo. Las cáscaras rellenas se pesaron en una balanza analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el número de cáscaras llenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento total de semillas se midió pesando todas las cáscaras llenas cosechadas de una planta. El número de semillas total por planta se midió contando el número de cáscaras cosechadas de una planta. El peso de mil semillas (TKW) se extrapola desde el número de semillas rellenas contadas y su peso total. El Índice de cosecha (HI) en la presente invención se define como la relación entre el rendimiento de semillas total y el área sobre la tierra (mm2) , multiplicado por un factor 106. El número total de flores por panícula como se definió 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) . 32.1 Medición de parámetros relacionados con rendimiento para transformantes con expresión reducida de un gen de REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/STAR como se representa por SEC ID NO: 194. Como se representa en las Tablas BB a EE, el rendimiento de semillas, el número de semillas rellenas, el régimen de relleno de semillas y el índice de cosecha se incrementaron en las plantas transgénicas con expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZipp/START comparado con plantas de control. Se muestran los resultados de generaciones de TI y T2.
La Tabla BB muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el rendimiento de semillas total (peso de semillas total), el porcentaje de este incremento, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F. Tabla BB: Número de eventos transgénicos con un incremento en rendimiento de semillas, el porcentaje del incremento, y valor de P de la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con expresión reducida de un gen de REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START .
La Tabla CC muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el número de semillas rellenas, el porcentaje de este incremento así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F. Tabla CC: Número de eventos transgénicos con un incremento en número de semillas, el porcentaje del incremento y valor P de la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START .
La Tabla DD muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje de este incremento, así como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F.
Tabla DD: Número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje del incremento y valor P de la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START .
La Tabla EE muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje de este incremento, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F. Tabla EE: Número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje del incremento y valor P de la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START .
Se midieron dos parámetros adicionales para solo una evaluación: 1) la longitud de semillas individual promedio 2) el grosor de raices promedio La Tabla FF muestra el número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje de este incremento, asi como la relevancia estadística de este incremento de acuerdo con la prueba F. Tabla FF: Número de eventos transgénicos con un incremento en el régimen de relleno de semillas, el porcentaje del incremento y valor P de la prueba F en la generación TI y T2 de arroz transgénico con expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START . 32.2 Medición de parámetros relacionados con rendimientos para las transformantes con expresión reducida de un polipeptido REV endógena usando un ácido nucleico que codifica el polipeptido de Orysa_REV de longitud completa, representado por SEC ID NO: 198: El mismo procedimiento de evaluación como se describió antes se llevó a cabo para arroz transgénico que tiene expresión reducida de un polipéptido de REV endógeno usando una secuencia de ácido nucleico que codifica el polipéptido de Orysa_REV de longitud completa. Todos los parámetros medidos fueron fuertemente y significativamente negativos, como se muestra en la Tabla GG. Tabla GG: Número de eventos transgénicos con una DECREASE en biomasa por arriba de la tierra, rendimiento de semillas total, número de semillas rellenas, número de flores por panícula, índice de cosecha, número de panículas primarias y altura de plantas, el porcentaje del incremento, y valor P de la prueba F en la generación TI de arroz transgénico con expresión reducida de un gen de REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos codificando el polipéptido de Orysa_REV de longitud completa.
Incluyendo regiones conservadas en la construcción de horquilla (tal como los dominios HDZip y START) para reducir expresión de genes de REV endógenos, la expresión de otros genes HDZip clase III también se puede reducir.
CLE Ejemplo 33 : Identificación de secuencias relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos usada en los métodos de la invención Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por el ácido nucleico de la presente invención se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Tabla HH: Secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 232) usadas en los métodos de la presente invención, y los polipéptidos deducidos correspondientes.
Fuente de plantas Acido Nucleico Proteina SEC ID SEC ID NO: NO: Saccharum officinarum 232 233 similar a CLE Populus trichocarpa x 239 240 Populos deltoids similar a CLE Oryza sativa similar a CLE 241 242 Saccharum officinarum 243 244 similar a CLE Arabidopsis thaliana 245 246 similar a CLE2 Brassica napus similar a 247 248 CLE Arabidopsis thaliana 249 250 CLAVATA3 Ejemplo 34: Clonación de Genes El gen similar a CLE de caña de azúcar se amplificó por RCO con iniciadores de prm05843 (SEC ID NO: 234; sentido, codón de inicio en negritas, sitio AttBl en itálicas: 51 -ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttaaacaatgaggatgttcttcgg-3 ' ) y prm05844 (SEC ID NO: 235; inversa, complementaria, sitio de AttB2 in itálicas: 5 ' -ggggaccactttgtacaagaaagctgggttcctctcatctgttgtggag-3 ' ) que incluye los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", p066. El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 35: Construcción de Vector El clon de entrada p066 se usó subsiguientemente en una reacción de LR con p01519, 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 un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor constitutivo no viral de arroz, el promotor G0S2 (SEC ID NO: 236) para la expresión constitutiva (PRO090) se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante pl5973 (Figura 23) se transformó en la cepa de Agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa. Las plantas de arroz transformadas se dejaron desarrollar y en donde se examinaron para los parámetros descritos más adelante descrita en el Ejemplo 36.
Ejemplo 36: Métodos de evaluación de las plantas transformadas con orientación en contrasentido similar a CLE Se generaron de 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 desarrollarse y se cosecharon de semillas TI. Cinco eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 10 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas TI seleccionadas se transfirieron a un invernadero. Cada planta recibió una marca de código de barras única para enlazar inambiguamente los datos fenotópicos a la planta correspondiente. Las plantas TI seleccionadas se desarrollaron en el suelo en macetas de 10 cm de diámetro bajo los siguiente ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de luz de día = 30,000 lux o más, temperatura de tiempo de día = 28 °C o más, temperatura de tiempo nocturno = 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 formación de imágenes digital. En cada tiempo de imágenes digitales de punto (2048 x 1536 pixeles, 16 millones de colores) se tomaron de cada planta de por lo menos 6 ángulos diferentes. El área sobre la tierra de plantas (o biomasa de hojas) se determinó tomando en cuenta 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 los ángulos diferentes y se convirtió a un valor de superficie física expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos mostrados en el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlaciona con la biomasa de partes de plantas sobre la tierra. El área sobre la tierra es el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su biomasa de hojas máxima. Las panículas primarias maduras se cosecharon, contaron, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 37°C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron y contaron. Las cáscaras rellenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Las cáscaras vacías se descartaron. Las cáscaras rellenas se pesaron en una balanza analítica y el área de las semillas se midió usando formación de imágenes digital. Este procedimiento dio como resultado el conjunto de los siguientes parámetros relacionados con semillas. Las flores por panícula es un parámetro que estima el número promedio de floretos por panícula en una planta, derivado del número de semillas totales dividiendo el número de las primeras panículas. La panícula más alta y todas las películas que se traslapan con las panículas más altas cuando se alinea verticalmente, se consideraron como primera panículas y se contaron manualmente. El número de semillas rellenas se determinaron contando el número de cáscaras rellenas que permanecieron después del paso de separación. El rendimiento de semillas total (peso de semillas total) se midió pesando todas las cáscaras 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. Estos parámetros se derivaron en una forma automática de las imágenes digitales usando el software de análisis de imágenes y en donde se analizaron estadísticamente. Los parámetros de semillas individuales (incluyendo anchura, longitud, área, peso) se midieron usando un dispositivo común consistiendo de dos componentes principales, un dispositivo de peso y formación de imágenes, acoplado al software para análisis de imágenes. El índice de cosecha en la presente invención se definió como la relación entre el hendimiento de semillas total (g) y el área sobre la tierra (mm2) multiplicado por un factor 106. Un ANOVA de dos factores (análisis de varianza) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Para revisar un efecto de genes dentro de un evento, es decir, para un efecto específico para líneas, una prueba t se llevó a cabo dentro de cada evento usando grupos de datos de las plantas transgénicas y las plantas nulas correspondientes. Las "plantas nulas" o "segregantes nulas" o "nulicigotos" son las plantas tratadas de la misma manera que la planta transgénica, pero de la cual se segregó el transgene. Las plantas nulas también se pueden describir como las plantas transformadas negativas homocigóticas . El umbral para la significancia para la prueba t se ajusta a u nivel de probabilidad del 10%. Los resultados para algunos eventos pueden ser por arriba o debajo de este umbral. Esto se basa en la hipótesis de que un gen puede solo tener un efecto en ciertas posicione en el genoma y que la presentación de este efecto depende de la posición. No es común. Esta clase de efecto de genes también se nombra en la presente como un "efecto en linea del gen". El valor p se obtienen comparando el valor t a la distribución t o alternativamente, comparando el valor F con la distribución F. El valor p da la probabilidad de que es correcta la hipótesis nula (es decir, que no es efecto del transgene) .
Ejemplo 37 : medición de parámetros relacionados con rendimiento para las transformantes de construcción de contrasentido . Al analizar las semillas como se describió antes, los inventores encontraron que las plantas transformadas con la construcción de genes similares a CLE en contrasentido tuvieron un rendimiento de semillas superior, expresado como número de semillas reheléenlas, peso total de semillas, número total de semillas e Indice de Harvest, comparado con las plantas que carecen del transgen similar a CLE. En particular el peso total de semillas y el número total de semillas se incrementó significativamente en ambas plantas de generación de TI y T2.
SYR NUE Ejemplo 38: Identificación de secuencias relacionadas con SEC ID NO: 251 y SEC ID NO: 252 Las secuencias (ADNc de longitud completa, EST o genómico) que se refiere a la secuencia de ácidos nucleicos usadas en los métodos de la presente invención son bien identificados entre los mantenidos en la base de datos de nucleótidos Entrez en el Nacional Center for Biotechnology Information usando herramientas de búsqueda de secuencias de bases de datos, tales como Basic Local Alignment Tool (BLAST) (Altschul y otros (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410; y Altschul y otros (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Este programa se usa normalmente para encontrar regiones de similitud local entre secuencias comparando secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos a bases de datos de secuencias y calculando la significancia estadística de igualdades. El polipéptido codificado por SEC ID NO: 251 se usó dentro del Algoritmo TBLASTN, con ajustes por omisión y se estableció el filtro para ignorar las secuencias de baja complejidad. La salida del análisis se observó por comparación en pares, y se clasificó de acuerdo con la clasificación de probabilidad (valor E) , en donde la clasificación refleja la probabilidad de que ocurre una alineación particular por oportunidad (mientras es inferior el valor E, es más significante el golpe) . Además de los valores E, también se clasificaron las comparaciones por identidad porcentual. La identidad porcentual se refiere al número de nucleótidos idénticos (o aminoácidos) entre las dos secuencias de ácidos nucleicos comparadas (o polipéptidos ) sobre una longitud particular. En algunos casos, los parámetros por omisión pueden ajustarse para modificar el rigor de la búsqueda. Además de las secuencias de aminoácidos públicamente disponibles en NCBI, las bases de datos de secuencias de propietario también se buscaron siguiendo el mismo procedimiento que se describió en la presente. La Tabla II provee una lista de secuencias de ácidos nucleicos y proteínas relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos como se representa por SEC ID NO: 251 y la secuencia de proteína representada por SEC ID NO: 252.
Tabla II: las secuencias de ácidos nucleicos relacionadas con la secuencia de ácidos nucleicos (SEC ID NO: 251) útiles en los métodos de la presente invención, y los polipéptido deducidos correspondientes.
Nombre Organismo PoliAcido No . de Estado fuente péptido nucléico acceso de SEC ID SEC ID bases de NO: NO: datos OsSYR Oryza sativa 252 251 / Longitud completa o parcial homologo Oryza sativa 262 277 XP_472637 Longitud 1 de SYR completa de arroz homologo Oryza sativa 263 AP008218 Longitud 2 de SYR completa de arroz homologo Zea mays 264 278 AY110705 parcial de SYR de maíz homologo Triticum 265 / Longitud de SYR aestivum completa de trigo homologo Hordeum 266 286 CB871444 Longitud de SYR vulgare completa de cebada homologo Saccharum 267 287 CA165713 parcial 1 de SYR officinarum de caña de azúcar homologo Saccharum 268 288 CA242805 Longitud 2 de SYR officinarum completa de caña de azúcar homologo Sorghum 269 289 CX611532 Longitud de SYR bicolor completa de sorgo Homólogo Arabidopsis 270 290 NM_115853 Longitud 1 de thaliana completa atSYR Nombre Organismo Poli- Acido No . de Estado fuente péptido nucleico acceso de SEC ID SEC ID bases de NO: NO: datos homologo Arabidopsis 271 291 NM_180078 Longitud 2 de thaliana completa AtSYR homologo Vitis 272 279 CF404276 Longitud de SYR vinifera completa de uva homologo Citrus 273 280 CF80612 parcial de SYR reticulata de cítricos Homologo Lycopersicon 274 282 A1774560 Longitud 1 de SYR esculentum completa de tomate Homologo Lycopersicon 275 281 BG125370 Longitud 2 de SYR esculentum completa de tomate Ejemplo 39: Alineación de secuencias de polipéptidos relevantes AlignX del Vector NTI (Invitrogen) se basa en el algoritmo Clustal popular de la alineación progresiva (Thompson y otros (1997) Nucleic Acids Res 25:4876-4882; Chenna y otros (2003). Nucleic Acids Res 31:3497-3500). Un árbol filogenético puede construirse usando un algoritmo de agrupación de unión cercana. Los valores por omisión son para la penalidad de apertura de 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 alineación de secuencias múltiple usando polipéptidos relevantes para identificar los útiles para llevar a cabo los métodos de la invención se muestran en la Figura 25. La repetición rica en leucina y los motivos conservados pueden discriminarse fácilmente en varias secuencias .
Ejemplo 40: Cálculo de porcentaje de identidad global entre las secuencias de polipéptidos útiles para levar a cabo los métodos de la invención . Los porcentajes de similitud de identidad entre los dominios de cinasa de las proteínas de ERLK se determinaron usando MatGAT (Matrix Global Alignment Tool) software (BMC Bioinformatics . 2003 4:29. Mat GAT : una aplicación que genera matrices de similitud/identidad usando proteína o secuencias de ADN. Campanella JJ, Bitincka L, Smalley J; software hospedado por Ledion Bitincka) . El software MatGAT genera matrices de similitud/identidad para ADN o secuencias de proteínas sin necesitar la prealineación de datos. El programa realiza una serie de alienaciones en pares usando el algoritmo de alineación global de Myers y Millar (con una penalidad de apertura de espacios de 12, y una penalidad de extensión de espacios de 2), la similitud de cálculos de identidad usando por ejemplo Blosum 62 (para polipéptidos), y luego coloca los resultados en una matriz de distancia. La similitud de secuencias se muestra en la mitad inferior de la línea divisoria y la identidad de secuencias se muestra en la mitad superior de la línea divisoria diagonal. Los parámetros usados en la comparación fueron: Matriz de Clasificación: Blosum62 Primer Espacio: 12 Espacio de extensión: 2 Los resultados del análisis de software se muestran en la Tabla JJ para la similitud e identidad global sobre la longitud completa de las secuencias de polipéptidos (excluyendo las secuencias de polipéptidos parcial) . El porcentaje de identidad se da antes de la diagonal y la similitud de porcentaje se da debajo de la diagonal. El porcentaje de identidad entre las secuencias de polipéptidos útiles para llevar a cabo los métodos de la invención puede ser identidad de aminoácidos tan baja como 27% comparado con SEC ID NO: 252.
(-? O <_p Tabla JJ: Resultados MatGAT para similitud e identidad MatGAT sobre la longitud completa de las secuencias de polipéptidos. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1. SEQID2 29.8 46.8 55.2 67.0 66.1 66.7 71.4 63.6 36.8 34.6 35.5 39.7 39.0 41.0 27.6 32.1 2. SEQID12 40.4 29.8 23.0 26.8 28.1 23.6 25.3 28.7 30.3 28.1 30.9 32.0 28.1 24.7 16.3 17.4 3. SEQID13 57.9 39.3 42.9 46.0 47.6 44.4 47.6 45.2 31.9 33.3 33.1 34.1 37.3 34.1 24.8 28.3 4. SEQID14 59.0 32.0 50.8 57.1 55.4 77.4 77.4 83.2 25.4 26.7 26.6 30.2 32.2 33.3 21.6 23.9 5. SEQID15 80.9 41.0 57.9 69.1 89.1 63.4 67.9 66.1 36.9 31.9 33.1 40.5 37.3 40.9 24.8 27.9 6. SEQID16 79.1 38.2 59.5 65.5 95.5 61.6 66.1 62.5 36.4 32.6 36.0 40.5 38.8 38.2 24.0 28.8 7. SEQID17 69.5 34.8 57.1 78.1 72.7 69.1 94.9 81.3 30.8 29.6 31.7 34.1 34.7 39.4 25.5 29.0 8. SEQID18 74.3 37.1 60.3 80.0 77.3 73.6 94.9 85.0 33.1 31.9 33.8 36.5 37.3 42.4 28.2 32.0 9. SEQID19 69.2 39.3 56.3 86.0 78.2 74.5 84.1 88.8 36.9 32.6 36.7 38.1 39.8 40.2 28.8 29.6 10. SEQID20 54.6 41.6 56.9 46.2 57.7 60.8 50.0 53.1 54.6 66.2 46.9 51.9 44.3 42.7 26.3 26.9 11. SEQID21 51.9 44.4 56.3 47.4 54.8 54.8 50.4 53.3 52.6 77.8 49.0 46.8 41.1 39.3 28.7 27.2 12. SEQID22 54.0 43.8 54.7 45.3 53.2 54.0 49.6 51.8 54.7 65.5 65.5 61.9 45.1 40.3 24.0 22.9 13. SEQID23 58.7 45.5 55.6 50.0 60.3 59.5 54.8 57.1 63.5 66.9 66.7 77.7 53.8 44.4 27.0 27.6 14. SEQID24 61.9 42.7 57.9 55.1 58.5 63.6 61.0 63.6 62.7 66.9 64.4 68.3 77.0 73.7 27.9 29.4 15. SEQID25 62.9 35.4 50.0 53.3 60.0 58.2 66.7 69.7 61.7 56.2 54.8 54.7 60.3 73.7 36.7 38.6 16. SEQID34 45.7 25.3 38.1 38.1 39.1 40.0 45.5 48.5 44.9 40.0 40.7 36.0 41.3 41.5 56.3 42.0 17. SEQID35 50.5 30.3 45.2 40.0 46.4 44.5 47.5 50.5 45.8 34.6 42.2 36.7 40.5 42.4 55.2 57.7 Ejemplo 41: Predicción de topología de las secuencias de polipéptidos útiles para llevar a cabo los métodos de la invención (localización subcelular, transmembrana...) TargetP 1.1 predice la ubicación subcelular de proteínas eucarióticas . La asignación de ubicación se basa en la presencia prevista de cualquiera de las secuencias previas la terminal N: péptido de tránsito de cloroplastos (cTP) , péptido de dirección al núcleo mitocondrial (MTP) o péptido de señal de ruta secretora (SP) . Las clasificaciones sen las cuales se basa la predicción final no son realmente probabilidades, y no necesariamente se adicional una. Sin embargo, la ubicación con la clasificación más alta es más probablemente de acuerdo con Target P y la relación entre las clasificaciones (la clase confiable) puede ser una indicación de lo cierta que es la predicción. La clase de conflabilidad (RC) varia de 1 a 5, en donde 1 indica la predicción más fuerte. Target P se mantiene en el servidor de Technical University of Denmark. Para las secuencias previstas para contener una pre-secuencia n-terminal también se puede predecir un sitio de separación potencial. Se seleccionaron un número de parámetros, tal como grupo de organismo (sin planta so con plantas), grupos de corte (ninguno, grupos predefinidos de cortes, o grupos especificados por el usuario de cortes), y el cálculo de predicción de sitios de separación (si o no) . Los resultados del análisis TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos se representa por SEC ID NO: 252 se presenta en la Tabla KK. El grupo de organismos de "plantas" se ha seleccionado, sin cortes definidas, y se solicitó la longitud prevista del péptido de tránsito. La ubicación subcelular de la secuencia de polipéptidos representada por SEC ID NO: 252 puede ser la mitocondria ; sin embargo se debe observar que la clase de conflabilidad es 5 (es decir, la clase de conflabilidad inferior) . Tabla KK: análisis de TargetP 1.1 de la secuencia de polipéptidos como se representa por SEC ID NO: 252.
Dos dominios transmembrana se identificaron por el programa TMHMM, hospedado en el servidor de Center for Biological Sequence Anaysis, Technical University of Denmark. La probabilidad de que la terminación N se localice dentro de 0.997. Los detalles adicionales en la orientación se dan en la Tabla LL: Tabla LL: resultados de TMHMM 2.0 Orientación Residuo de inicio- terminación Dentro 1 42 TMhelix 43 65 Fuera 66 74 Tmhelix 75 92 Dentro 93 100 Muchos otros algoritmos se pueden usar para llevar a cabo dichos análisis, incluyendo: • ChloroP 1.1 hospedado en el servidor de la Technical University of Denmark; • Protein Prowler Subcellular Localisation Predictor versión 1.2 hospedado en el servidor del Institute for Molecular Bioscience, Univerity of Queensland, Brisbane, Australia; • PENCE Proteome Analyst PA-GOSUB 2.5 hospedado en el servidor de University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canadá Ejemplo 42 : Clonación de genes Manipulación de AD : a menos que se establezca de otra manera, las técnicas de ADN recombinantes se llevan a cabo de acuerdo con los protocolos normales descritos en (Sambrook (2001) Molecular Cloning: a laboratory manual, 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 Protocols. Los materiales y métodos normales para trabajo molecular se describen en Planta Molecular Biology Labfax (1993) por R.D.D. Croy publicado por BIOS Scientific Publications Ltd (UK) y Blackwell Scientific Publications (UK) . El gen de SYR de Oryza sativa se amplificó por RCP usando como patrón un banco de ADNc de almacigo de Oryza sativa (Invitrogen, Paisley, RU) . Después de la transcripción inversa de ARN extraído de almácigos, los ADNc se clonaron 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 determinó por ser 9.6 x 105 cfu/ml después de la primera amplificación de 6 x 10n cfu/ml. Después de la extracción del plásmido, 200 ng del patrón se usó en una mezcla de rCP de 50 µ?. Los iniciadores nrm08170 (SEC ID NO: 253; sentido, codón de inicio en negritas, sitio de AttBl en itálicas: 5' ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcacaatgqaaqqtqtaqqtqctaqq 3') y prm08171 (SEC ID NO: 254; inversa, complementaria, sitio AttB2 en itálicas: 5 ' ggggaccactttgtacaagaaagctgggtggaccacaaaaacaaaataaattcccc3 ' ) que incluyen los sitios de AttB para recombinación de Gateway. El fragmento de RCP amplificado fue purificado usando métodos normales. El promover paso del procedimiento de Gateway, la reacción de BP, se llevó a cabo luego, durante la cual el fragmento de RCP se recombina in vivo con el plásmido de pDONR201 para producir, de acuerdo con la terminología de Gateway, un "clon de entrada", p031. El plásmido pDONR201 se compró de Invitrogen, como parte de la tecnología de Gateway®.
Ejemplo 43: Construcción de Vector El clon de entrada pSYR se usó subsiguientemente en una reacción de 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 un cásete de Gateway que se pretende para recombinación de LR in vivo con la secuencia de ácidos nucleicos de interés ya clonados en el clon de entrada. Un promotor constitutivo no viral de arroz, el promotor G0S2 (SEC ID NO: 58) para expresión constitutiva se localizó corriente arriba de este cásete de Gateway. Una construcción de vector similar se preparó, pero con el promotor de proteina del grupo de alta movilidad (HMGP, SEC ID NO: 283 o SEC ID NO: 293) en lugar del promotor GOS . Después del paso de recombinación de LR, el vector de expresión resultante pG0S2::SYR (con el promotor de G0S2) y pHMGP::SYR (con el promotor de HMGP), ambos para la expresión de SYR constitutiva (Figura 25) se transformó en la cepa de agrobacterium LBA4044 y subsiguientemente a plantas de Oryza sativa.
Ejemplo 44: Métodos de evaluación de plantas transformadas con SYR bajo el control del promotor de GOS2 de arroz o el promotor de HMGP 44.1 Establecimiento de evaluación Se generaron de 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 desarrollarse y se cosecharon de semillas TI. Cinco eventos, de los cuales la progenie TI segregada 3:1 para presencia/ausencia del transgene, se retuvieron. Para cada uno de estos eventos, aproximadamente 10 almácigos TI que contienen el transgene (hetero y homocigoto) y aproximadamente 10 TI almácigos que carecen del transgene (nulicigotos ) se seleccionaron monitoreando la expresión de marcador visual. Las plantas TI seleccionadas se transfirieron a un invernadero. Cada planta recibió una marca de código de barras única para enlazar inambiguamente los datos fenotópicos a la planta correspondiente. Las plantas TI seleccionadas se desarrollaron en el suelo en macetas de 10 cm de diámetro bajo los siguiente ajustes ambientales: fotoperiodo = 11.5 h, intensidad de luz de dia = 30,000 lux o más, temperatura de tiempo de dia = 28 °C o más, temperatura de tiempo nocturno = 22°C, humedad relativa = 60-70%. Las plantas transgénicas y los nulicigotos correspondientes (plantas de control) se desarrollaron lado a lado en posiciones aleatorias. Desde la etapa de siembra hasta la etapa de madurez las plantas se pasaron varias veces a través de un gabinete de formación de imágenes digital. En cada apunto de tiempo se tomaron imágenes digitales (2048x1536 pixeles, 116 millones de colores) de cada planta de por lo menos 6 diferentes ángulos.
Tamiz de Eficiencia de uso de Nitrógeno Las plantas de arroz de semillas T2 se desarrollaron en macetas bajo condiciones normales excepto por la solución de nutrientes. Las macetas se regaron desde el transplanta a la maduración con una solución de nutrientes especifica conteniendo contenido (N) de nitrógeno N, usualmente entre 7 a 8 veces menos. El resto del cultivo (maduración de plantas, cosecha de semillas) fue el mismo que para plantas que no crecieron bajo tensión abiótica. Los parámetros de crecimiento y rendimiento se registraron como se detalla para crecer bajo condiciones normales. 44.2 Análisis estadístico: prueba F Un ANOVA de dos factores (análisis de variantes) se usaron como un modelo estadístico para la evaluación global de características fenotípicas de plantas. Una prueba F se llevó a cabo en todos los parámetros medidas 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 durante un efecto general del gen, también conocido como un efecto de gen global. El umbral de significancia durante un efecto de gen global se estableció un nivel de probabilidad del 5% para la prueba de F. Un valor de prueba F importante señala un efecto de genes, significando que no solo es la única presencia o posición del gen que ocasiona las diferencias en fenotipo. Debido a que se llevaron a cabo dos experimentos con eventos traslapantes, se realizó un análisis combinado. Esto es útil para revisar la consistencia de los efectos sobe los dos experimentos, y si este es el caso, para acumular 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 múltiples niveles de los datos (es decir, experimento - evento -segregantes). Los valores P se obtuvieron comparando la prueba de relación de probabilidad con distribuciones xi cuadradas . 44.3 Parámetros medidos Medición de parámetros relacionados con biomasa El área sobre la tierra de plantas (o biomasa de hojas) se determinó tomando en cuenta 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 los ángulos diferentes y se convirtió a un valor de superficie fisica expresado en mm cuadrados por calibración. Los experimentos mostrados en el área de plantas sobre la tierra medida de esta manera se correlacionan con la biomasa de partes de plantas sobre la tierra. El área sobre la tierra es el punto de tiempo en el cual la planta ha alcanzado su biomasa de hojas máxima. El incremento en biomasa de raices se expresó como un incremento en la biomasa de raíces total (medido como biomasa máxima de raíces observada durante la vida de una planta) .
Mediciones de parámetros relacionados con semillas Las panículas primarias maduras se cosecharon, contaron, embolsaron, marcaron con código de barras y luego se secaron durante tres días en un horno a 3 °C. Las panículas se trillaron y todas las semillas se recopilaron y contaron. Las cáscaras rellenas se separaron de las vacías usando un dispositivo de soplado con aire. Las cáscaras vacías se descartaron y la fracción restante se contó de nuevo. Las cáscaras rellenas se pesaron en una balanza analítica. El número de semillas rellenas se determinó contando el número de cáscaras llenas que permaneció después del paso de separación. El rendimiento total de semillas se midió pesando todas las cáscaras llenas cosechadas de una planta .
Ejemplo 45: medición de parámetros relacionados con rendimiento para transformantes pGOS2::SYR desarrollados bajo condiciones de deficiencia de nutrientes: Al analizar las semillas como se describió antes, los inventores encontraron que las plantas transformadas con la construcción de genes pG0S2::SYR y desarrolladas bajo la tensión de deficiencia de nutrientes, tuvo un rendimiento de semillas superior, expresado como un número de semillas rellenas (incremento de más de 5%), peso total de semillas (incremento de más de 5%) y TKW (incremento de más de 2.5%), comparado con plantas que carecen del transgen SYR. Se observó un incremento en la biomasa de brotes (más de 5%) y biomasa de raices (varias lineas más del 5%).

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. - Método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una cinasa similar al receptor de extensina (proteína ERLK) representado por cualquiera de SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14 u ortólogos o parálogos de cualquiera de los mencionados antes, o una porción del mismo que codifica un polipéptido que comprende por lo menos el domino de transmembrana y el dominio de cinasa. 2. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la expresión modulada se efectúa por cualquiera de uno o más de etiqueta de activación de ADN-T, TILLING o recombinación homologa. 3. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la expresión modulada se efectúa introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica una proteína de ERLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14 u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes, o una parte de estos comprendiendo por lo menos el dominio transmembrana y el domino cinasa. 4. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la característica relacionada con rendimiento mejorado es una o más de la biomasa incrementada, rendimiento de semillas incrementado (peso de semillas) o número incrementado de semillas rellenas . 5. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el ácido nucleico se liga operablemente a un promotor constitutivo, preferiblemente a un promotor GOS2, más preferiblemente al promotor GOS2 como se representa por SEC ID NO: 58. 6. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde el ácido nucleico es una porción de, una variante alélica de, una variante de división de, o una secuencia capaz de hibridizarse a una secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo con una de SEC ID NO: 1, SEC ID NO: 11, SEC ID NO: 13, SEC ID NO: 15, SEC ID NO: 17, SEC ID NO: 19, SEC ID NO: 21, SEC ID NO: 23, SEC ID NO: 25, SEC ID NO: 27, SEC ID NO: 29, SEC ID NO: 31, SEC ID NO: 33, SEC ID NO: 35, SEC ID NO: 37, SEC ID NO: 39, SEC ID NO: 41, SEC ID NO: 43, SEC ID NO: 45, SEC ID NO: 47, SEC ID NO: 49, SEC ID NO: 51, SEC ID NO: 53 y SEC ID NO : 55 , en donde la porción, variante alélica, variante de división o secuencia de hibridización codifica por lo menos el dominio de transmembrana y el dominio de cinasa de una proteína de ERLK. 7.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el ácido nucleico que codifica una proteina de ERLK o parte de la misma es de origen de planta, preferiblemente de una planta dicotiledónea, además preferiblemente de la familia Brassicacae, más preferiblemente del género Arabidopsis, aún más preferiblemente de Arabidopsis thaliana. 8. - La planta o parte de la misma, incluyendo semillas que pueden obtenerse por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la planta o parte de la misma comprende un ácido nucleico que codifica una proteina de ERLK o una parte de la misma comprendiendo por lo menos el dominio de transmembrana y el dominio cinasa. 9. - La construcción que comprende: (i) un ácido nucleico que codifica una proteina de ERLK, representado por cualquiera de una de SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14 u ortólogo o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. mencionada antes, o una parte de estos comprendiendo por lo menos el domino de transmembrana y el dominio de cinasa; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i); y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción . 10. - Construcción de conformidad con la reivindicación 9, en donde una o más secuencias de control es por lo menos un control constitutivo, preferiblemente un promotor G0S2. 11. - Uso de una construcción de acuerdo con las reivindicaciones 9 ó 10, para formar plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, particularmente biomasa incrementada, rendimiento de semillas incrementada (peso de semillas) y/o número incrementado de semillas rellenas, en relación con las plantas de control. 12. - Planta, parte de planta o célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10. 13. - Método para la producción de una planta transgénica que tiene características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica una proteína de ERLK representadas por cualquiera de SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14 u ortólogos o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. mencionadas antes, o una parte de las que comprenden por lo menos el dominio de transmembrana y el dominio de cinasa; y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. 14. - Planta transgénica que tiene rendimiento incrementado relativo a plantas de control, dicho rendimiento incrementado que resulta de la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteina de ERLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14 u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes, o una parte de estas que comprenden por lo menos el domino de transmembrana y el dominio de cinasa. 15. - La planta de acuerdo con la reivindicación 8, 12 ó 14, en donde el planta es una planta de cultivo o una monocotiledónea o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, tritical, centeno, sorgo y avena. 16. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8, 12, 14 ó 15, en donde las partes cosechables son semillas. 17. - Los productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 15, y/o de partes cosechables de un planta de acuerdo con la reivindicación 16. 18. - El uso de un ácido nucleico que codifica una proteina de ERLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 2, SEC ID NO: 12, SEC ID NO: 14 u ortólogos o parálogos de cualquiera mencionada antes, o una parte de estas comprendiendo por lo menos el dominio de transmembrana u el dominio de cinasa en características relacionadas con rendimiento mejorado en plantas. 19. - El uso de conformidad con la reivindicación 18, en donde la característica relacionada con rendimiento mejorado es biomasa incrementada, rendimiento de semillas incrementado (peso de semillas) y/o número incrementado de semillas rellenas. 20. - El método para incrementar el rendimiento en plantas en relación con plantas de control, comprendiendo incrementar la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido F-box WD40 (FBXW), y seleccionar opcionalmente plantas que tienen rendimiento incrementado. 21. - El método de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la expresión incrementada se efectúa por cualquiera de: activación de ADN-T, TILLING y recombinación homologa. 22. - Método de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la expresión incrementada se efectúa introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW. 23. - Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en donde el ácido nucleico es una porción o una variante alélica o una variante de división o una secuencia capaz de hibridizarse a una secuencia de acuerdo con cualquiera de SEC ID NO: 59, SEC ID NO: 60, SEC ID NO: 61, SEC ID NO: 63, SEC ID NO: 65, SEC ID NO: 67 o SEC ID NO: 69, en donde dicha porción, variante alélica, variante de división o secuencia de hibridización codifica un polipéptido de FBXW. 24. - El método de acuerdo con la reivindicación 23, en donde dicha porción, variante alélica, variante de división o secuencia de hibridización codifica un ortólogo o parálogo de un polipéptido de FBXW. 25. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en donde el ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW es de origen de plantas, preferiblemente de una planta dicotiledónea, además preferiblemente de la familia Brassicaceae, más preferiblemente de Arabidopsis thaliana. 26. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, en donde el ácido nucleico se liga operablemente a un promotor constitutivo, preferiblemente a un promotor G0S2, además preferiblemente a un promotor de G0S2 de arroz. 27. - El método de acuerdo con la reivindicación 26, en donde el promotor constitutivo se representa por una secuencia de ácidos nucleicos sustancialmente similar a SEC ID NO: 58, más preferiblemente el promotor constitutivo es como se representa por SEC ID NO: 58. 28. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27, en donde el rendimiento incrementado se secciona de uno o más de: a) rendimiento de semillas incrementado; b) número incrementado de semillas (rellenas) ; c) peso de mil semillas incrementado (TKW) ; d) índice de cosecha incrementado; y e) régimen de reheléenlo de semillas incrementado. 29. - La planta, partes o células de dichas plantas, incluyendo semillas, que pueden obtenerse por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 28, en donde la planta, parte de plantas o células de plantas de las mismas comprende un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW, dicho ácido nucleico se liga operablemente a un promotor constitutivo. 30. - La construcción que comprende: (i) un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW; (ii) una o más secuencias de control ligadas operablemente la ácido nucleico de (i) . 31. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 30, en donde una o más secuencias de control es por lo menos un promotor constitutivo, preferiblemente un promotor GOS2. 32. - El uso de una construcción de acuerdo con la reivindicación 30 ó 31, para rendimiento incrementado en plantas . 33. - Planta, parte de plantas o células de plantas transformadas con una construcción de acuerdo con la reivindicación 30 ó 31. 34. - Método para la producción de un a planta transgénica que tiene rendimiento incrementado en relación con plantas de control, dicho método comprende: (i) introducir y expresar un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW en una célula de planta; y (ii) cultivar la célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. 35. - La planta transgénica que tiene rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, el rendimiento incrementado resultando de la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXE. 36. - La planta de acuerdo con la reivindicación 29, 33 ó 35, en donde la planta es una planta de cultivo o una monocotiledónea o un cereal, tal como arroz, maiz, trigo, cebada, mijo, tritical, centeno, sorgo y avena. 37. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 29, 33, 35 ó 36, en donde las partes cosechables son semillas. 38. - Productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 36, o de las partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 37. 39. - El uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de FBXW, dicho ácido nucleico se liga operablemente a un promotor constitutivo, incrementando el rendimiento enana planta comparada con rendimiento enana planta de control. 40. - El uso de acuerdo con la reivindicación 39, en donde el rendimiento incrementado se selecciona de uno o más de: a); rendimiento de semillas incrementado; b) número incrementado de semillas (rellenas); c) peso de mil semillas incrementado (TK ) ; d) índice de cosecha incrementado; y e) régimen de relleno de semillas incrementado. 41. - Un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, que comprende modular preferiblemente la expresión en semillas de plantas o partes de semillas de un ácido nucleico que codifican una proteína de unión de RAN (RANBP) comprendiendo el Motivo I: KSC V/ WHAXDF A/S DGELK D/E EXF, en donde 'X' es cualquier aminoácido, permitiendo cero o un cambio conservador en cualquier posición y/o de cero, uno, tos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. 42. - El método de acuerdo con la reivindicación 41, en donde la expresión de modulación preferible se efectúa por cualquiera de uno o más de etiqueta de activación de ADN-T, TILLING, o recombinación homologa. 43. - Método de acuerdo con la reivindicación 41, en donde dicha expresión preferiblemente de modulación se efectúa introduciendo y expresando en semillas de plantas o partes de semillas un ácido nucleico que codifica un RANBP que comprende dicho Motivo 1. 44.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 41 a 43, en donde el RANBP comprende además cualquiera de uno o más de los siguientes motivos: (a) El Motivo II como se representa por SEC ID NO: 139 o 145 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia un porcentaje de identidad de secuencia por lo menos 60%, 70%, 80%, 90% o más con el Motivo Ii representado por SEC ID NO: 139 o 145; (b) El Motivo III como se representa por SEC ID NO: 140 ó 146 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia un porcentaje de identidad de secuencia de por lo menos 70%, 80%, 90% o más con el Motivo III como se representa por SEC ID NO: 140 o 146; (c) El Motivo IV como se representa ro sec id no: 141 o 147 permitiendo de ningún a un cambio conservador en cualquier posición y/o ningún o un cambio no conservador en cualquier posición; (d) El Motivo V como se representa por SEC ID NO: 142 o 148 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia un porcentaje de identidad de secuencia de por lo menos 70%, 80%, 90% o más al Motivo V como se representa por SEC ID NO: 142 ó 148; (d) El Motivo VI como se representa por SEC ID NO: 143 ó 149 permitiendo de ningún a un cambio conservador en cualquier posición y/o ningún o un cambio no conservador en cualquier posición; (f) El Motivo VII como se representa por SEC ID NO: 144 ó 150 o un motivo que tiene en orden creciente de preferencia un porcentaje de identidad de secuencia de por lo menos 60%, 705, 80%, 90% o más con el Motivo VII representado por SEC ID NO: 144 ó 150. 45. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 41 a 44, en donde la característica relacionada con rendimiento incrementada es rendimiento de semillas incrementado. 46. - El método de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la expresión en una semilla de plantas o partes de semillas de un ácido nucleico que codifica un RANBP se efectúa por el ácido nucleico que se liga operablemente a un promotor de semillas. 47. - El método de acuerdo con la reivindicación 46, en donde el promotor específico para semillas es un promotor específico para embriones. 48. - El método de acuerdo con la reivindicación 47, en donde el promotor específico para embriones es un promotor de prolamina. 49.- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 43 a 48, en donde el ácido nucleico es una porción de, o una variante alélica de, una variante de división, o una secuencia capaz de hibridizarse a una secuencia de ácido nucleico de acuerdo con cualquiera de SEC ID NO: 113, SEC ID NO: 116, SEC ID NO: 119, SEC ID NO: 121, SEC ID NO: 123, SEC ID NO: 125, SEC ID NO: 127, SEC ID NO: 129, SEC ID NO: 131, SEC ID NO: 133, SEC ID NO: 135 y SEC ID NO: 1237, en donde la porción, variante alélica, variante de división o secuencia de hibridización codifica un RANBP que comprende el Motivo I. 50. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 41 a 49, en donde el ácido nucleico que codifica un RANBP es de origen de plantas, preferiblemente de una planta monocotiledónea, además preferiblemente de la familia Poaceae, más preferiblemente del genero Zea, aún más preferiblemente de Zea mays. 51. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 41 a 49, en donde el ácido nucleico que codifica un RANBP es de origen de plantas, preferiblemente de un planta dicotiledónea, además preferiblemente de la familia Brassicaceae, más preferiblemente el ácido nucleico es de Arabidopsis thaliana. 52. - La planta parte de la misma incluyendo semillas que pueden obtenerse por un método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones 41 a 51, en donde la planta o parte de la misma comprende un ácido nucleico que codifica un RANBP comprendiendo el motivo 1. 53. - La construcción que comprende: (a) ácido nucleico que codifica un RANBP comprendiendo el Motivo I; (b) un promotor especifico para semillas ligado operablemente al ácido nucleico de (a) ; y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de transcripción. 54. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 53, en donde el promotor especifico para semillas es un promotor de prolamina. 55. - El uso de una construcción de acuerdo con la reivindicación 53 ó 54, para formar plantas que tiene características relacionadas con rendimiento, particularmente rendimiento de semillas incrementada, en relación con las plantas de control. 56. - Las plantas, partes de plantas, o células de plantas transformadas con una construcción de acuerdo con la reivindicación 53 ó 54. 57. - El método para la producción de una planta transgénica que tiene características relacionadas con rendimiento mejoradas en relación con las plantas de control, dicho método comprende: (a) introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica un RANBP que comprende el Motivo I: KSC V/L WHAXDF A/S DGELK D/E EXF, en donde 'X' es cualquier aminoácido, permitiendo ninguno o un cambio conservador en cualquier posición y/o ninguno, uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición; y (b) cultivar la célula de la planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas . 58. - La planta transgénica que tiene rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, el rendimiento incrementado que resulta de la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica un RANBP comprendiendo el Motivo 1: KSC V/L WHAXDF A/S DGELK D/E EXF, en donde ' X' es cualquier aminoácido, permitiendo ninguno o un cambio conservador en cualquier posición y/o de cero, uno, dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. 59. - La planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 53, 56 ó 58, en donde la planta es una planta de cultivo o una monocotiledonea o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, tritical, mijo, centeno, sorgo y avena. 60. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 52, 56, 58 o 59, en donde las partes cosechables son semillas. 61. - Los productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 59, y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 60. 62. - El uso de un ácido nucleico que codifica un RANBP para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, dicho RANBP comprendiendo el Motivo I: KSC V/L WHAXDF A/S DGELK D/E EXF, en donde 'X' es cualquier aminoácido, permitiendo ninguno o un cambio conservador en cualquier posición y/o ninguno, uno dos o tres cambios no conservadores en cualquier posición. 63. - El uso de acuerdo con la reivindicación 62, en donde la característica relacionada con rendimiento mejorada es rendimiento de semillas incrementada. 64. - Un método para mejorar las características relacionadas con rendimiento en plantas, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica una proteína similar a GOLEEN-2 (GLK) representada por SEC ID NO: 157 o SEC ID NO: 193 o codifican ortólogos o parálogos de SEC ID NO: 157 o SEC ID NO: 193. 65. - El método de acuerdo con la reivindicación 64, en donde la expresión modulada se efectúa por cualquiera de uno o más de etiqueta de activación de ADN-T, TILLING o recombinación homologa. 66. - El método de acuerdo con la reivindicación 64, en donde la expresión modulada se efectúa introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK representada por SEC ID NO: 157 o SEC ID NO: 193 u ortólogos o parálogos de SEC ID NO: 157 ó SEC ID NO: 193. 67. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 64 a 66, en donde la característica relacionada con rendimiento incrementado es una o más de biomasa incrementada, rendimiento de semillas incrementado (peso de semillas) o numero incrementado de semillas rellenas . 68. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 64 a 66, en donde el ácido nucleico se liga operablemente a un promotor constitutivo, preferiblemente a un promotor G0S2, más preferiblemente la promotor G0S2 como se representa por SEC ID NO: 58. 69. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 66 a 68, en donde el ácido nucleico es una porción de, o una variante alélica de, una variante de división, o una secuencia capaz de hibridizarse a una secuencia de ácidos nucleicos de acuerdo con cualquiera de SEC ID NO: 156, SEC ID NO: 168, SEC ID NO: 170, SEC ID NO: 172, SEC ID NO: 174, SEC ID NO: 176, SEC ID NO: 178, SEC ID NO: 180, SEC ID NO: 182, SEC ID NO: 184, SEC ID NO: 186, SEC ID NO: 188, SEC ID NO: 190 Y SEC ID NO: 192, en donde la porción, variante alélica, variante de división o secuencia de hibridización codifica una proteina de GLK. 70. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 64 a 69, en donde el ácido nucleico que codifica una proteina de GLK es un origen de plantas, preferiblemente de una plana monocotiledónea, más preferiblemente la familia Poaceae, más preferiblemente de Oryza sativa. 71. - La planta o parte de la misma, incluyendo semillas, que se obtienen por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 64 a 70, en donde la planta o parte de la misma comprende un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK. 72. - Construcción que comprende: (i) un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK, representado por cualquiera de una de SEC ID NO: 157, SEC ID NO: 193, u ortólogos o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. mencionada antes, o una parte de estos comprendiendo por lo menos el domino de transmembrana y el dominio de cinasa; (ii) una o más secuencias de control capaces de dirigir la expresión de la secuencia de ácidos nucleicos de (i) ; y opcionalmente (iii) una secuencia de terminación de transcripción . 73. - Construcción de conformidad con la reivindicación 72, en donde una o más secuencias de control es por lo menos un control constitutivo, preferiblemente un promotor G0S2. 74. - Uso de una construcción de acuerdo con las reivindicaciones 72 ó 73, para formar plantas que tienen características relacionadas con rendimiento mejorado, particularmente biomasa incrementada, rendimiento de semillas incrementada (peso de semillas) y/o número incrementado de semillas rellenas, en relación con las plantas de control. 75. - La planta, parte de planta o célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con la reivindicación 72 ó 73. 76. - El método para la producción de una planta transgénica que tiene características relacionadas con rendimiento en relación con las plantas de control, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta un ácido nucleico que codifica una proteína de GLK representadas por cualquiera de SEC ID NO: 157 o SEC ID NO: 193 u ortólogos o parálogos de cualquiera de SEC ID NO. mencionadas antes, o una parte de las que comprenden por lo menos el dominio de transmembrana y el dominio de cinasa; y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. 77. - Planta transgénica que tiene rendimiento incrementado relativo a plantas de control, dicho rendimiento incrementado que resulta de la expresión incrementada de un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 157 o SEC ID NO: 193, u ortólogos o parálogos de cualquiera de las SEC ID NO. mencionadas antes, o una parte de estas que comprenden por lo menos el domino de transmembrana y el dominio de cinasa. 78. - La planta de acuerdo con la reivindicación 71, 75 ó 77, en donde el planta es una planta de cultivo o una monocotiledónea o un cereal, tal como arroz, maíz, trigo, cebada, mijo, tritical, centeno, sorgo y avena. 79. - Las partes cosechables de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 71, 75, 77 ó 78, en donde las partes cosechables son semillas. 80. - Los productos derivados de una planta de acuerdo con la reivindicación 78, y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con la reivindicación 79. 81. - El uso de un ácido nucleico que codifica una proteina de GLK representada por cualquiera de SEC ID NO: 157 ó SEC ID NO: 193, u ortólogos o parálogos de cualquiera SEC ID NO. mencionada antes, en características relacionadas con rendimiento mejorado en plantas. 82. - El uso de conformidad con la reivindicación 81, en donde la característica relacionada con rendimiento mejorado es biomasa incrementada, rendimiento de semillas incrementado (peso de semillas) y/o número incrementado de semillas rellenas. 83. - El método para incrementar el rendimiento en plantas en relación con plantas de control, comprendiendo reducir la expresión en una planta de un gen RESOLUTA (REV) endógeno usando un dominio de cierre de leucina de la secuencia de ácidos nucleicos de homeodominio REV delta (?) ( DZip) /dominio de transferencia de lipidos relacionado con Regulador Agudo STeroidogénico (STAR) (START) y opcionalmente seleccionando plantas que tienen rendimiento incrementado. 84. - El método de acuerdo con la reivindicación 83, en donde la expresión reducida se efectúa por silenciamiento mediado con ARN de expresión de genes. 85. - Método de acuerdo con la reivindicación 84, en donde el silenciamiento medido por ARN se efectúa con co-supresión . 86. - El método de acuerdo con la reivindicación 84, en donde el silenciamiento mediado por ARN se efectúa por el uso de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START en contrasentido. 87. - El método de acuerdo con las reivindicaciones 83 ó 84, en donde esta expresión reducida se efectúa usando una repetición invertida de una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla. 88. - El método de acuerdo con cualquiera de una de las reivindicaciones 83 a 87, en donde dicho ácido nucleico REV AHDZip/START es de una fuente de plantas o fuente artificial . 89. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 83 a 88, en donde la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START es de una planta monocotiledónea y se usa para la transformación de plantas monocotiledóneas, o es de una planta dicotiledónea y usada para la transformación de plantas dicotiledóneas. 90. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 83 a 89, en donde dicha secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START es de una planta de la familia Poaceae y usada para la transformación de plantas de la familia Poaceae, más preferiblemente en donde una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START de arroz se usa para transformar plantas de arroz. 91. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 83 a 90, en donde la secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/STAR comprende una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguas de SEC ID NO: 194 o SEC ID NO: 196. 92. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 83 a 90, en donde la secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START comprendiendo una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos es de una secuencia de ácidos nucleicos que codifican un ortólogo o un parálogo de polipéptido de REV. 93. - El método de acuerdo con la reivindicación 92, en donde la secuencia de ácidos nucleicos que codifica un ortólogo o parálogo del polipéptido de REV se representa por SEC ID NO: 200, SEC ID NO: 202, SEC ID NO: 204, SEC ID NO: 206, SEC ID NO: 208, SEC ID NO: 210, SEC ID NO: 210, SEC ID NO. 214, SEC ID NO: 216, SEC ID NO: 224, SEC ID NO: 2126, SEC ID NO: 228, y SEC ID NO: 230. 94. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 83 a 93, en donde el rendimiento incrementado es rendimiento de semillas incrementado y/o biomasa incrementada. 95. - El método de acuerdo con la reivindicación 94, en donde el rendimiento de semillas incrementado se selecciona de uno o más de los siguientes. (i) peso de semillas incrementado; (ii) número incrementado de semillas rellenas; (iii) régimen de relleno de semillas incrementado; (iv) índice de cosecha incrementado; y (v) longitud de semillas individual incrementado. 96. - El método de acuerdo con la reivindicación 94, en donde la biomasa incrementada es biomasa de raices. 97. - La planta, parte de plantas o célula de plantas del la misma que puede obtenerse por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 83 a 96, en donde la planta, parte de plantas o célula de plantas tiene expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START, y teniendo rendimiento incrementado en relación con las plantas de control . 98. - La construcción para reducir la expresión en una planta de un gen REV endógeno comprendiendo una o más secuencias de control, una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START, y opcionalmente una secuencia de terminación de transcripción . 99. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 98, en donde la secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START, es una repetición invertida, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla, cuya repetición invertida está bajo el control de un promotor constitutivo . 100. - Construcción de acuerdo con la reivindicación 98, en donde la secuencia de control es un promotor constitutivo . 101. - La construcción de acuerdo con las reivindicaciones 99 ó 100, en donde el promotor constitutivo es un promotor de GOS2. 102. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 101, en donde el promotor de GOS2 es sustancialmente como se representa por SEC ID NO: 58. 103. - La planta, parte de planta o célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 98 a 102. 104. - El método para la producción de plantas transgénicas que tiene rendimiento incrementado en relación con las planas de control, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta , parte de planta o célula de planta una construcción genética que comprende una o más secuencias de control para reducir la expresión en una planta de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START; o una parte de las que comprenden por lo menos el y (ii) cultivar la célula de plantas bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. 105. - La planta transgénica que tiene rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, caracterizada porque la planta tiene expresión reducida de un gen REV endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos REV AHDZip/START. 106. - La planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 97, 103 ó 105, en done la planta es una planta monocotiledónea, tal como caña de azúcar o en donde la planta es un cereal, tal como arroz, maiz, trigo, cebada, tritical, mijo, centeno, avena o sorgo. 107. - Las partes cosechables de una planta transgénica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 97, 103, 105 ó 106. 108. - Las partes cosechables de acuerdo con la reivindicación 107, en donde las partes cosechables son semillas . 109. - Los productos derivados de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 97, 103, 105 ó 106 y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con las reivindicaciones 107 ó 108. 110. - El uso de una secuencia de ácidos nucleicos de REV AHDZip/START para reducir la expresión en plantas de un gen REV endógeno para incrementar el rendimiento en las plantas en relación con plantas de control. 111. - El uso de acuerdo con la reivindicación 110, en donde el rendimiento incrementado es rendimiento de semillas incrementado y/o biomasa incrementada. 112. - El uso de acuerdo con la reivindicación 111, en donde el rendimiento de semillas incrementado se selecciona de uno o más de: seleccionado de uno o mas de los siguientes: (i) peso de semillas incrementado; (ii) número incrementado de semillas rellenas; (iii) régimen de relleno de semillas incrementado; (iv) índice de cosecha incrementado; y (v) longitud de semillas individual incrementado . 113. - El uso de acuerdo con la reivindicación 111, en donde la biomasa incrementada es biomasa de raíces incrementada . 114. - El método para incrementar el rendimiento en plantas en relación con plantas de control, reduciendo la expresión en una planta de un gen similar a CLE endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE y opcionalmente seleccionando plantas que tiene rendimiento incrementado . 115. - El método de acuerdo con la reivindicación 114, en donde la expresión reducida se efectúa por silenciamiento mediado por ARN de expresión de genes. 116. - El método de acuerdo con la reivindicación 115, en donde el silenciamiento mediado por ARN se efectúa por co-supresión . 117. - El método de acuerdo con la reivindicación 115, en donde el silenciamiento mediado por ARNa se efectúa por el uso de una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE en contrasentido. 118. - El método de acuerdo con las reivindicaciones 114 ó 115, en donde la expresión reducida se efectúa usando una repetición invertida de una secuencia de ácidos nucleicos similares de CLE, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla. 119. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 a 119, en donde el ácido nucleico similar a CLE es de una fuente de planta o fuente artificial. 120. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 a 119, en donde la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE es de una planta monocotiledónea y usada para la transformación de plantas monocotiledoneas o es de una planta dicotiledónea y se usa para la transformación de plantas dicotiledóneas. 121. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 a 120, en donde la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE es de una planta de la familia Poaceae y usada para la transformación de plantas monocotiledoneas o es de una planta dicotiledónea y se usa para la transformación de plantas dicotiledóneas. 122. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 ó 121, en donde la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE comprende una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos de SEC ID NO: 232. 123. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 a 122, en donde la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE que comprende una longitud suficiente de nucleótidos sustancialmente contiguos es de una secuencia de ácidos nucleicos que codifica un ortólogo o un parálogo de polipéptidos similar a CLE. 124. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 a 123, en donde el rendimiento incrementado es rendimiento de semillas incrementado. 125. - El método de acuerdo con la reivindicación 124, en donde el rendimiento de semillas incrementado comprende peso de semillas incrementado. 126. - La planta, parte de plantas o célula de plantas obtenible por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 114 a 125, en donde la planta, parte de plantas o célula de plantas tiene expresión reducida de un gen similar a CLE endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE y que tiene rendimiento incrementado en relación con plantas de control. 127. - La construcción para reducir la expresión en una planta de un gen similar a CLE endógeno comprendiendo una o más secuencias de control, una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE, y opcionalmente una secuencia de terminación de transcripción. 128. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 127, en donde la secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE es una repetición invertida, preferiblemente capaz de formar una estructura de horquilla, cuya repetición invertida está bajo el control de un promotor especifico para semillas . 129. - La construcción de acuerdo con las reivindicaciones 127, en donde la secuencia de control es un promotor especifico para semillas. 130. - La construcción de acuerdo con las reivindicaciones 128 ó 129, en done el promotor especifico para semillas es un promotor especifico para endoespermas. 131. - La construcción de acuerdo con la reivindicación 130, en donde el promotor específico para endoespermas es sustancialmente como se representa poro SEC ID NO: 236. 132. - La planta, parte de planta o célula de planta transformada con una construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 127 a 131. 133. - El método para la producción de plantas transgénicas que tienen rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, dicho método comprende: (i) introducir y expresar en una planta, parte de planta o célula de planta una construcción genético que comprende una o más secuencias de control para reducir la expresión en una planta de un gen similar a CLE endógeno usando una secuencia de ácidos nucleicos; y (ii) cultivar la planta, parte de planta o célula de planta bajo condiciones que promueven el crecimiento y desarrollo de plantas. 134. - La planta transgénica que tiene rendimiento incrementado en relación con las plantas de control, caracterizado por que la planta tiene expresión reducida de un gen similar a CLE endógenos usando una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE. 135. - La planta transgénica de acuerdo con la reivindicación 126, 132 ó 134, en donde la planta es una planta monocotiledónea, tal como caña de azúcar o en donde la planta es un cereal, tal como arroz, maiz, trigo, cebada, mijo, centeno, avena o sorgo. 136. - Las partes cosechables de una planta transgénica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 126, 132, 134 ó 135. 137. - Las partes cosechables de acuerdo con la reivindicación 136, en donde las partes cosechables son semillas . 138. - Los productos derivados de una planta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 126, 132, 134, o 135, y/o de partes cosechables de una planta de acuerdo con las reivindicaciones 1326 ó 137. 139. - El uso de una secuencia de ácidos nucleicos similar a CLE para reducir la expresión en plantas de un gen similar a CLE endógeno para incrementar el rendimiento en dichas plantas en relación con las plantas de control. 140. - El uso de acuerdo con la reivindicación 139, en donde el rendimiento incrementado es rendimiento de semillas incrementado. 141. - Un método de acuerdo con la reivindicación 140, en donde el rendimiento de semillas incrementado comprende por lo menos peso de semillas incrementado. 142. - Un método para incrementar la resistencia a la tensión abiótica en plantas en relación con las plantas de control, comprendiendo modular la expresión en una planta de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR, cuyo polipéptido de SYR comprende un dominio rico en alucina, precedido por el motivo 1 de tripéptidos conservado (uno de SEC ID NO: 256, 257, 258 ó 259)) y seguido por el motivo 2 conservado (SEC ID NO: 260) en donde la resistencia de tensión abiótica incrementada es eficiencia de absorción de nutrientes incrementada, en relación con las plantas de control . 143. - El método de acuerdo con la reivindicación 142, en donde dicho polipéptido de SYR, tiene en orden creciente de preferencia, por lo menos 27%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% o más identidad de secuencia al polipéptido de SYR representado por SEC ID NO: 252. 144. - El método de acuerdo con la reivindicación 142 ó 143, en donde el ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR se representa por cualquiera de SEC ID NO de ácidos nucleicos dados en la Tabla Ii o una porción de la misma, o una secuencia capaz de hibridizarse con cualquiera de uno de SEC ID NO de ácido nucleicos dados en la Tabla II. 145. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 142 a 144, en donde la secuencia de ácidos nucleicos codifica un ortólogo o parálogo de cualquiera de SEC ID NO. dado en la Tabla Ii. 146. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la proteina de SYR además comprende el motivo 3 conservado (SEC ID NO: 261) . 147. - El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la eficiencia de resultados de absorción de nutrientes en rendimiento de semillas incrementado y/o biomasa incrementada. 148. - El método de la reivindicación 147, en donde el rendimiento de semillas incrementado comprende por lo menos peso total incrementado de semillas, Peso de Mil Semilla y/o número incrementado de semillas rellena. 149. - El método de la reivindicación 147, en donde la biomasa incrementada es biomasa de brote incrementada y/o biomasa de raices incrementada. 150. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la eficiencia de absorción de nutrientes incrementada ocurre bajo condiciones de sequía moderadas. 151. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la expresión modulada se efectúa introduciendo y expresando en una planta un ácido nucleico que codifica un polipéptido SYR. 152. - El método de acuerdo con la reivindicación 151, en donde el ácido nucleico se liga operablemente a un promotor constitutivo, preferiblemente a un promotor GOS2. 153. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR es de origen de planta, preferiblemente de una planta monocotiledónea, preferiblemente además de la familia Poaceae, más preferiblemente del género Oryza, más preferiblemente de Horyza sativa. 154. - El uso de una construcción en un método para producir plantas que tienen existencia a la tensión abiótica incrementada, dicha construcción comprendiendo (a) ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR como se definió en cualquiera de las reivindicaciones 142 a 146; (b) una o más secuencias de control capaz de impulsar la expresión de una secuencia de ácidos nucleicos de (a) ; y opcionalmente (c) una secuencia de terminación de transcripción, y en donde una de las secuencias de control es un promotor constitutivo, preferiblemente un promotor G0S2 y en donde la resistencia a tensión abiótica incrementada es la eficiencia de absorción de nutrientes incrementada, en relación con las plantas de control. 155. - El uso de un ácido nucleico que codifica un polipéptido de SYR en un método para incrementar la resistencia a tensión abiótica en plantas en relación con las panas de control, en donde la resistencia de tensión abiótica incrementada es eficiencia de absorción de nutrientes incrementada, en relación con las plantas de control. 156. - El uso de acuerdo con la reivindicación 155, en donde la eficiencia de absorción de nutrientes incrementada da como resultado el rendimiento de seminal incrementado y/o biomasa incrementada.
MX2008015093A 2006-05-30 2007-05-30 Plantas que tienen caracteristicas relacionadas con rendimiento mejorado y un metodo para formar las mismas. MX2008015093A (es)

Applications Claiming Priority (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06114735 2006-05-30
EP06114726 2006-05-30
EP06114758 2006-05-31
US81075906P 2006-06-02 2006-06-02
US81074906P 2006-06-02 2006-06-02
US81057206P 2006-06-02 2006-06-02
EP06115142 2006-06-08
US81351406P 2006-06-14 2006-06-14
EP06116490 2006-06-30
EP06117060 2006-07-12
US83055106P 2006-07-13 2006-07-13
US83164206P 2006-07-18 2006-07-18
EP06118060 2006-07-28
US83530306P 2006-08-03 2006-08-03
PCT/EP2007/055238 WO2007138070A2 (en) 2006-05-30 2007-05-30 Plants with modulated expression of extensin receptor-like kinase having enhanced yield-related traits and a method for making the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2008015093A true MX2008015093A (es) 2009-02-25

Family

ID=45509151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2008015093A MX2008015093A (es) 2006-05-30 2007-05-30 Plantas que tienen caracteristicas relacionadas con rendimiento mejorado y un metodo para formar las mismas.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090241218A1 (es)
EP (7) EP2423317A3 (es)
CN (3) CN103103198A (es)
AR (1) AR061787A1 (es)
BR (1) BRPI0712449A2 (es)
CA (2) CA2652446C (es)
MX (1) MX2008015093A (es)
WO (1) WO2007138070A2 (es)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007064724A2 (en) 2005-12-01 2007-06-07 Cropdesign N.V. Plants having improved growth characteristics and methods for making the same
CN101969759A (zh) * 2007-12-20 2011-02-09 巴斯夫植物科学有限公司 具有增强的产量相关性状的植物及其制备方法
BRPI0911501A2 (pt) * 2008-04-29 2015-07-28 Monsanto Technology Llc Genes e usos para melhoramento de plantas.
WO2010060099A2 (en) 2008-11-24 2010-05-27 The Regents Of The University Of California Wall-associated kinase-like polypeptide mediates nutritional status perception and response
US8168861B2 (en) 2008-11-24 2012-05-01 The Regents Of The University Of California Compositions and methods for increasing cellulose production
US20100170006A1 (en) * 2008-12-18 2010-07-01 The Regents Of The University Of California Methods for screening of novel functions of receptor like kinases
WO2011025840A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Targeted Growth, Inc. Modified transgene encoding a growth and/or development related protein in plants
US8299479B2 (en) * 2010-03-09 2012-10-30 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Light-emitting devices with textured active layer
US20130036516A1 (en) 2010-03-18 2013-02-07 Basf Plant Science Company Gmbh Plants having enhanced yield-related traits and method for making the same
BR112012032996A2 (pt) * 2010-06-24 2019-09-24 Basf Plant Science Co Gmbh método para acentuar os traços relacionados a rendimento em plantas em relação a plantas de controle, planta, construto, uso de contruto, método para a produção de uma planta transgênica, planta transgênica, partes colhíveis de uma planta, produtos derivados de uma planta, uso de um ácido nucleíco, ácido nucleíco isolado, polipeptídeo isolado e molécula nucleíca isolada
WO2012018489A2 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 The Curators Of The University Of Missouri Nematode resistant crops
US10246722B2 (en) 2011-07-13 2019-04-02 The Curators Of The University Of Missouri Crop resistance to nematodes
US9549509B2 (en) 2011-10-13 2017-01-24 The Regents Of The University Of California GLK genes for improved fruit quality
CA2868068A1 (en) * 2012-04-02 2013-10-10 Basf Plant Science Company Gmbh Plants having one or more enhanced yield-related traits and method for making same
WO2014076659A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-22 Basf Plant Science Company Gmbh Method of producing plants having increased resistance to pathogens
WO2014164668A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-09 Targeted Growth, Inc. Compositions of methods for increasing seed number, seed weight and/or yield in plants
CN104823741B (zh) * 2015-05-05 2017-11-24 湖北省农业科学院果树茶叶研究所 一种甜柿树篱形整形方法
CN105177019B (zh) * 2015-09-01 2018-10-26 天津师范大学 OsHox10基因在水稻株型建成控制叶片形态方面的应用
SG11201809744YA (en) * 2016-06-17 2019-01-30 Sekisui Chemical Co Ltd Method for improving salt tolerance of plant
CN107964548B (zh) * 2016-10-20 2021-03-23 中南林业科技大学 一种水稻OsFLRs基因及其应用
CN107903311B (zh) * 2017-09-22 2021-07-13 湖南大学 水稻卷叶控制基因lrrk1及其应用
CN109355291B (zh) * 2018-11-22 2022-01-18 深圳市作物分子设计育种研究院 一种植物胚乳特异性表达启动子pOsEnS93的鉴定和应用
CN110029106B (zh) * 2019-04-04 2021-10-19 中国计量大学 MSL1的RNAi片段及其在提高植物镉胁迫敏感性中的应用
CN111172188B (zh) * 2019-08-16 2022-02-11 中国农业科学院作物科学研究所 ZmGLK1在提高植物强光胁迫抗性和产量中的应用
CN111018959B (zh) * 2019-12-31 2021-06-25 中国农业大学 Bmdr蛋白及其编码基因在调控植物抗旱性中的应用
US20230203521A1 (en) * 2020-05-04 2023-06-29 Academia Sinica Approaches to dramatically increase rice productivity
CN113912686B (zh) * 2020-06-24 2023-05-16 中国农业科学院生物技术研究所 OsRBP2蛋白及其编码基因和应用
CN111808866A (zh) * 2020-07-23 2020-10-23 南京林业大学 一种石榴PgWUS基因及其应用
CN114058626B (zh) * 2020-07-29 2023-05-02 青岛农业大学 一种Nup50A基因在提高植物抵抗灰霉菌侵染中的应用
KR102603683B1 (ko) * 2020-10-30 2023-11-21 대한민국(농촌진흥청장) 종자 식물 특이 익스텐신 모티브를 포함하는 단백질을 코딩하는 식물 생장조절 유전자 및 이의 용도
CN112626086B (zh) * 2021-01-20 2022-05-06 山东大学 蒺藜苜蓿基因MtREVOLUTA在提高豆科近缘饲草紫花苜蓿耐盐性中的应用
CN116622764B (zh) * 2023-05-25 2024-01-09 中国农业科学院烟草研究所(中国烟草总公司青州烟草研究所) 烟草NtCLE9基因在提高烟草抗旱能力中的应用

Family Cites Families (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5504200A (en) 1983-04-15 1996-04-02 Mycogen Plant Science, Inc. Plant gene expression
US5420034A (en) 1986-07-31 1995-05-30 Calgene, Inc. Seed-specific transcriptional regulation
US5116742A (en) 1986-12-03 1992-05-26 University Patents, Inc. RNA ribozyme restriction endoribonucleases and methods
US4987071A (en) 1986-12-03 1991-01-22 University Patents, Inc. RNA ribozyme polymerases, dephosphorylases, restriction endoribonucleases and methods
WO1989012102A1 (en) 1988-06-01 1989-12-14 The Texas A&M University System Method for transforming plants via the shoot apex
CA1341467C (en) 1988-07-29 2004-12-07 John C. Rogers Producing commercially valuable polypeptides with genetically transformed endosperm tissue
WO1991013980A1 (en) 1990-03-16 1991-09-19 Calgene, Inc. Novel sequences preferentially expressed in early seed development and methods related thereto
DE4208050A1 (de) 1992-03-13 1993-09-23 Bayer Ag Azolylmethyl-fluorcyclopropyl-derivate
CA2092069A1 (en) 1992-03-27 1993-09-28 Asako Iida An expression plasmid for seeds
WO1993022443A1 (en) 1992-04-24 1993-11-11 Sri International In vivo homologous sequence targeting in eukaryotic cells
HUT71929A (en) 1992-06-29 1996-02-28 Gene Shears Pty Ltd Nucleic acids and methods of use thereof for controlling viral pathogens
JPH0662870A (ja) 1992-08-18 1994-03-08 Mitsui Giyousai Shokubutsu Bio Kenkyusho:Kk 大豆ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ遺伝子のプロモーター領域及び5’非翻訳領域
JPH09505461A (ja) 1993-07-22 1997-06-03 ジーン シェアーズ プロプライアタリー リミティド Dnaウィルスリボザイム
GB9324707D0 (en) 1993-12-02 1994-01-19 Olsen Odd Arne Promoter
DE69425903T2 (de) 1993-12-09 2001-02-15 Thomas Jefferson University Ph Verbindungen und verfahren zur ortsspezifischen mutation in eukaryotischen zellen
US6395547B1 (en) 1994-02-17 2002-05-28 Maxygen, Inc. Methods for generating polynucleotides having desired characteristics by iterative selection and recombination
US5605793A (en) 1994-02-17 1997-02-25 Affymax Technologies N.V. Methods for in vitro recombination
GB9403512D0 (en) 1994-02-24 1994-04-13 Olsen Odd Arne Promoter
US5689040A (en) 1995-02-23 1997-11-18 The Regents Of The University Of California Plant promoter sequences useful for gene expression in seeds and seedlings
JP4424756B2 (ja) 1995-07-05 2010-03-03 サッポロビール株式会社 組織特異的プロモーターを用いたトランスジェニック植物およびその作出方法
EP0853676B1 (en) 1995-10-06 2006-06-21 Bayer BioScience N.V. Seed shattering
GB9607517D0 (en) 1996-04-11 1996-06-12 Gene Shears Pty Ltd The use of DNA Sequences
US5981841A (en) 1996-08-30 1999-11-09 Monsanto Company Early seed 5' regulatory sequence
DE19644478A1 (de) 1996-10-25 1998-04-30 Basf Ag Blattspezifische Expression von Genen in transgenen Pflanzen
GB9703146D0 (en) 1997-02-14 1997-04-02 Innes John Centre Innov Ltd Methods and means for gene silencing in transgenic plants
US5977436A (en) 1997-04-09 1999-11-02 Rhone Poulenc Agrochimie Oleosin 5' regulatory region for the modification of plant seed lipid composition
GB9710475D0 (en) 1997-05-21 1997-07-16 Zeneca Ltd Gene silencing
GB9720148D0 (en) 1997-09-22 1997-11-26 Innes John Centre Innov Ltd Gene silencing materials and methods
ES2276475T5 (es) 1997-09-30 2014-07-11 The Regents Of The University Of California Producción de proteínas en semillas de plantas
ATE507299T1 (de) 1998-04-08 2011-05-15 Commw Scient Ind Res Org Verfahren und mittel zum erhalt von veränderten phänotypen
US20030237110A9 (en) * 1998-05-12 2003-12-25 Incyte Pharmaceuticals, Inc. Polynucleotides and polypeptides derived from corn seedling
WO2000000619A2 (en) 1998-06-26 2000-01-06 Iowa State University Research Foundation, Inc. MATERIALS AND METHODS FOR THE ALTERATION OF ENZYME AND ACETYL CoA LEVELS IN PLANTS
US6555732B1 (en) 1998-09-14 2003-04-29 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Rac-like genes and methods of use
DE19852195C2 (de) 1998-11-04 2000-11-02 Inst Pflanzengenetik & Kultur Neue Expressionskassette zur Expression von beliebigen Genen in Pflanzensamen
EP1033405A3 (en) 1999-02-25 2001-08-01 Ceres Incorporated Sequence-determined DNA fragments and corresponding polypeptides encoded thereby
US20100293669A2 (en) * 1999-05-06 2010-11-18 Jingdong Liu Nucleic Acid Molecules and Other Molecules Associated with Plants and Uses Thereof for Plant Improvement
US6608240B1 (en) * 1999-06-24 2003-08-19 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Sunflower disease resistance genes
WO2001006844A1 (fr) 1999-07-22 2001-02-01 Japan As Represented By Director General Of National Institute Of Agrobiological Resources Ministry Of Agriculture, Forestry And Fisheries Procede de transformation ultrarapide de monocotyledon
NZ518530A (en) 1999-11-10 2004-10-29 Univ Washington Compositions and methods for modulation of plant cell division using the revoluta protein
US7056739B1 (en) 1999-11-10 2006-06-06 University Of Washington Compositions and methods for modulation of plant cell division
US20110131679A2 (en) * 2000-04-19 2011-06-02 Thomas La Rosa Rice Nucleic Acid Molecules and Other Molecules Associated with Plants and Uses Thereof for Plant Improvement
US7834146B2 (en) * 2000-05-08 2010-11-16 Monsanto Technology Llc Recombinant polypeptides associated with plants
EP1164193A1 (en) 2000-06-16 2001-12-19 Plant Research International B.V. Plant-signalling ligand like proteins
US20030126644A1 (en) * 2000-08-28 2003-07-03 Soo-Hwan Kim Protocols for the generation of high yield, super productive transgenic plants disturbed in ran/ran-binding protein mediated cellular process
US7214786B2 (en) * 2000-12-14 2007-05-08 Kovalic David K Nucleic acid molecules and other molecules associated with plants and uses thereof for plant improvement
US20040016025A1 (en) * 2001-09-26 2004-01-22 Paul Budworth Rice promoters for regulation of plant expression
US20050108791A1 (en) * 2001-12-04 2005-05-19 Edgerton Michael D. Transgenic plants with improved phenotypes
EP1523491A4 (en) 2002-05-06 2006-02-22 Pioneer Hi Bred Int CLAVATA3-SIMILAR POLYNUCLEOTIDE SEQUENCES FROM MAIZE AND METHOD OF USE
JP2005185101A (ja) * 2002-05-30 2005-07-14 National Institute Of Agrobiological Sciences 植物の全長cDNAおよびその利用
WO2004063379A1 (en) 2003-01-06 2004-07-29 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Zea mays revoluta/if1 homolog genes and uses thereof
JP2004242631A (ja) * 2003-02-17 2004-09-02 Japan Science & Technology Agency 植物の活性窒素ストレス耐性能の増強方法
US20040216190A1 (en) * 2003-04-28 2004-10-28 Kovalic David K. Nucleic acid molecules and other molecules associated with plants and uses thereof for plant improvement
US20060048240A1 (en) * 2004-04-01 2006-03-02 Nickolai Alexandrov Sequence-determined DNA fragments and corresponding polypeptides encoded thereby
US7151206B2 (en) 2003-11-18 2006-12-19 Temasek Life Sciences Laboratory Arabidopsis argos, a novel gene involved in organ development
US20080301839A1 (en) * 2005-08-30 2008-12-04 Ravanello Monica P Transgenic plants with enhanced agronomic traits
WO2007064724A2 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 Cropdesign N.V. Plants having improved growth characteristics and methods for making the same
WO2007115064A2 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Maize genes for controlling plant growth and organ size and their use in improving crop plants
EP2392662A3 (en) * 2007-04-23 2012-03-14 Basf Se Plant productivity enhancement by combining chemical agents with transgenic modifications
DE112008002458T5 (de) * 2007-09-14 2011-06-01 Basf Plant Science Gmbh Pflanzen mit erhöhten ertragsbezogenen Eigenschaften und Verfahren zur Herstellung derselben

Also Published As

Publication number Publication date
CA2652446C (en) 2016-02-09
CA2911267A1 (en) 2007-12-06
US20090241218A1 (en) 2009-09-24
CN101495640A (zh) 2009-07-29
EP2423317A2 (en) 2012-02-29
EP2377937A1 (en) 2011-10-19
EP2410059A3 (en) 2012-05-02
CN103103199A (zh) 2013-05-15
EP2035562A2 (en) 2009-03-18
EP2410059A2 (en) 2012-01-25
EP2371965A1 (en) 2011-10-05
EP2441839A1 (en) 2012-04-18
CN103103198A (zh) 2013-05-15
EP2439277A1 (en) 2012-04-11
EP2439277B1 (en) 2015-09-02
BRPI0712449A2 (pt) 2012-03-13
CA2652446A1 (en) 2007-12-06
AR061787A1 (es) 2008-09-24
EP2423317A3 (en) 2012-05-30
CN101495640B (zh) 2013-03-06
WO2007138070A3 (en) 2008-03-06
WO2007138070A2 (en) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2652446C (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2230310B1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
US9617557B2 (en) Plants having increased yield-related traits by expressing a growth-regulating factor (GRF) polypeptide and method for making the same
EP2054516B1 (en) Plants having improved characteristics and a method for making the same
EP2069507B1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and/or increased abiotic stress resistance, and a method for making the same
AU2009284263B2 (en) Plants having enhanced yield-related traits and a method for making the same
EP2669379A2 (en) Plants having modified growth characteristics and a method for making the same
US20100199382A1 (en) Plants Having Increased Yield-Related Traits And A Method For Making The Same
MX2010010735A (es) Plantas que tienen rasgos mejorados relacionados con el rendimiento y un metodo para obtenerlas.
CA2712336A1 (en) Plants having increased yield-related traits and a method for making the same
US20120227133A1 (en) Plants Having Enhanced Yield-Related Traits and a Method for Making the Same
EP2543733A1 (en) Plants having improved characteristics and a method for making the same
AU2013216654A1 (en) Plants having enhanced yield-related traits and/or increased abiotic stress resistance, and a method for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration