MX2012003390A - Cultivo de arroz cl142-ar. - Google Patents

Cultivo de arroz cl142-ar.

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Karen A K Moldenhauer
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Trustees Of The University Of Arkansas Acting For And On Behalf Of The Division Of Agriculture Board
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Abstract

Se describe un cultivo de arroz denominado CL142-AR. La invención se refiere a las semillas del cultivo de arroz CL142-AR, a las plantas de arroz CL142-AR, a métodos para producir una planta de arroz producida cruzando el cultivo CL142-AR consigo mismo o con otra variedad de arroz, y a métodos para controlar malezas en los alrededores de plantas del cultivo de arroz CL142-AR, que comprenden resistencia aumentada a herbicidas inhibidores de acetohidroxiácido sintasa. La invención además se refiere a semillas y plantas de arroz híbridas producidas cruzando el cultivo CL142-AR con otro cultivo de arroz.

Description

CULTIVO DE ARROZ CL142-AR Campo de la Invención La presente invención se refiere a un cultivo de arroz nuevo y distintivo, denominado CL142-AR. Todas las publicaciones citadas en esta solicitud se incorporan a la presente a modo de referencia.
Antecedente de la Invención El arroz es un cultivo agrícola antiguo y en la actualidad es uno de los principales cultivos alimenticios del mundo. Existen dos especies de arroz cultivadas: Oryza sativa L., el arroz asiático y O. glaberrima Steud., el arroz africano. El 0. sativa L. constituye prácticamente todo el arroz cultivado en el mundo y es la especie cultivada en los Estados Unidos. En los Estados Unidos existen tres regiones principales productores de arroz: el Delta del Mississippi (Arkansas, Mississippi, noreste de Louisiana, sureste de Missouri) , la costa del Golfo (suroeste de Louisiana, sureste de Texas) y los valles centrales de California.
El arroz es un cultivo semiacuático que se beneficia de las condiciones del suelo inundado durante parte o toda la época de cultivo. En los Estados Unidos, el arroz se cultiva en suelos inundados para optimizar los rendimientos de granos. Los suelos arcillosos o suelos franco limosos con capas duras de aproximadamente 30 cm por debajo de la REF. :228750 superficie son suelos típicos para la producción de arroz porque minimizan las pérdidas de agua a través de la filtración del suelo. La producción de arroz en los Estados Unidos puede caracterizarse ampliamente como de siembra seca o siembra acuática. En el sistema de siembra seca, el arroz se siembra en una almáciga bien preparada con una sembradora de granos o las semillas se siembran a voleo y se las incorpora con una grada o rastra de discos. La humedad para la germinación de las semillas proviene del riego o la lluvia. Otro método para plantar mediante el sistema de siembra seca es sembrar a voleo las semillas con un avión en un campo inundado, y luego drenar inmediatamente el agua del campo. Para el sistema de siembra seca, cuando las plantas alcanzaron un tamaño suficiente (fase de cuatro a cinco hojas), se aplica una inundación permanente superficial de agua con 5 cm a 16 cm de profundidad al campo durante el resto de la época de cultivo.
En el sistema de siembra acuática, la semilla de arroz se remoja durante 12 a 36 horas para iniciar la germinación y Ia semilla se siembra a voleo por medio de un avión en un campo inundado. Las plántulas emergen a través de una inundación superficial o se puede drenar el agua del campo durante un período de tiempo corto para potenciar el establecimiento de la plántula. Se mantiene una inundación superficial hasta que el arroz alcanza la madurez. Para ambos sistemas de producción de siembra seca y siembra acuática, los campos se drenan cuando el cultivo madura y el arroz se cosecha 2 a 3 semanas después con grandes cosechadoras . En los programas de reproducción de arroz, los criadores intentan emplear los sistemas de producción predominantes en su respectiva región. Por consiguiente, los criadores utilizan un criadero de reproducción de siembra con sembradora en una región donde el arroz se siembra con sembradora y utilizan un criadero de siembra acuática en regiones donde la siembra acuática es importante.
El arroz en los Estados Unidos se clasifica en tres tipos principales para el mercado, por tamaño y forma del grano y composición química del endospermo: grano largo, grano medio y grano corto. Los cultivos de grano largo típicos de los EE . UU. se quedan secos y esponjosos cuando se cocinan al vapor o se hierven, mientras que los cultivos de grano medio y grano corto quedan húmedos y pegajosos. Los cultivos de grano largo tradicionalmente se han cultivado en los estados del Sur y generalmente reciben los precios de mercado más altos.
Aunque los objetivos de reproducción específicos varían un tanto en las diferentes regiones, aumentar el rendimiento es un objetivo primario en todos los programas. El rendimiento de grano del arroz se determina por la cantidad de panículas por unidad de área, la cantidad de flósculos fértiles por panícula y el peso de los granos por flósculo. Un aumento en cualquier o todos estos componentes del rendimiento puede proporcionar un mecanismo para obtener rendimientos más altos. La variación hereditaria existe para todos estos componentes y los criadores pueden seleccionarlos directamente o indirectamente para obtener aumentos en cualquiera de estos.
Existen numerosas etapas en el desarrollo de cualquier germoplasma vegetal nuevo deseado. La reproducción vegetal comienza con el análisis y definición de problemas y puntos débiles del germoplasma actual, el establecimiento de las metas del programa y la definición de los objetivos de reproducción específicos. La siguiente etapa es la selección del germoplasma que posee los rasgos para alcanzar las metas del programa. La meta es combinar en una única variedad una combinación mejorada de rasgos deseables del germoplasma genitor. Estos rasgos importantes pueden incluir un rendimiento de semilla más alto, resistencia a enfermedades e insectos, mejores tallos y raíces, tolerancia a las temperaturas bajas y mejores características agronómicas o calidad de grano.
La elección de los métodos de reproducción o selección depende del modo de reproducción vegetal, la heredabilidad del/los rasgo (s) que se van a mejorar y el tipo de cultivo usado comercialmente (por ejemplo, cultivo híbrido Fi, cultivo de línea pura, etc.). Para rasgos altamente heredables, una elección de plantas individuales superiores evaluadas en una única ubicación será efectiva, mientras que para rasgos con baja heredabilidad, la selección debe basarse en valores promedio obtenidos de evaluaciones replicadas de familias de plantas relacionadas. Los métodos de selección populares comúnmente incluyen selección genealógica, selección genealógica modificada, selección masal y selección recurrente o una combinación de estos métodos.
La complejidad de la herencia influye. en la elección del método de reproducción. La reproducción por retrocruzamiento se usa para transferir uno o unos pocos genes favorables para un rasgo altamente heredable a un cultivo deseable. Este abordaje se ha usado extensamente para la reproducción de cultivos resistentes a enfermedades. Varias técnicas de selección recurrente se usan para mejorar cuantitativamente rasgos heredados controlados por numerosos genes. El uso de la selección recurrente en cultivos autopolinizantes depende de la facilidad de la polinización, la frecuencia de híbridos exitosos de cada polinización y la cantidad de descendencia híbrida de cada cruzamiento exitoso.
Cada programa de reproducción debe incluir una evaluación objetiva periódica de la eficacia del procedimiento de reproducción. Los criterios de evaluación varían dependiendo de la meta y los objetivos, pero deben incluir ganancia a partir de la selección por año basándose en comparaciones con un estándar apropiado, valor general de las líneas de reproducción avanzadas y cantidad de cultivos exitosos producidos por unidad de entrada (por ejemplo, por año, por dólar gastado, etc.).
Las líneas de reproducción avanzadas prometedoras se evalúan rigurosamente y se comparan con estándares apropiados en ambientes representativos del área comercial objetivo durante tres o más años. Las mejores líneas son candidatas para nuevos cultivos comerciales; aquellas que aún son deficientes en algunos rasgos pueden usarse como genitoras para producir nuevas poblaciones para selecciones adicionales .
Estos procesos que conducen a la etapa final de comercialización y distribución, generalmente toman de 8 a 12 años desde el momento en que se hace el primer cruzamiento y pueden depender del desarrollo de líneas de reproducción mejoradas como precursores. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos cultivos es un proceso que lleva mucho tiempo y requiere una planificación hacia el futuro precisa, el uso eficiente de los recursos y una cantidad mínima de cambios de orientación .
Una de las tareas más difíciles es la identificación de los individuos que son genéticamente superiores, debido a que para la mayoría de los rasgos el valor genotípico verdadero está enmascarado por otros rasgos vegetales o factores ambientales que causan confusión. Un método para identificar una planta superior es observar su rendimiento con respecto a otras plantas experimentales y con respecto a un cultivo estándar cultivado extensamente. Si una única observación no es concluyente, las observaciones replicadas proporcionan una estimación mejor de su valor genético.
La meta de la reproducción vegetal de arroz es desarrollar cultivos híbridos nuevos, únicos y superiores. El criador inicialmente selecciona y cruza dos o más líneas genitoras, a continuación se produce la autopolinización y la selección, produciendo muchas nuevas combinaciones genéticas. El criador teóricamente puede generar billones de combinaciones genéticas diferentes mediante cruzamiento, autofecundación y mutaciones. El criador no tiene un control directo a nivel celular. Por lo tanto, dos criadores nunca desarrollarán la misma línea o incluso líneas muy similares, que tengan los mismos rasgos del arroz.
Cada año, el criador vegetal selecciona el germoplasma para avanzar hacia la siguiente generación. Este germoplasma se cultiva en condiciones geográficas, climáticas y de suelo únicas y diferentes, y a continuación se llevan a cabo selecciones adicionales, durante y al finalizar la época de cultivo. Los cultivos que se desarrollan son impredecibles . Esta impredictibilidad se debe a que la selección del criador ocurre en ambientes únicos, sin ningún control a nivel del ADN (utilizando procedimientos de reproducción convencionales) y con la generación de millones de combinaciones genéticas posibles diferentes. Un criador experto en la técnica no puede predecir las líneas resultantes finales que desarrolla, excepto de forma muy amplia y general. El mismo criador no puede producir el mismo cultivo dos veces usando los mismos genitores originales exactos y las misas técnicas de selección. Esta impredictibilidad resulta en el gasto de grandes cantidades de dinero invertido en investigación para desarrollar nuevos cultivos de arroz superiores.
El desarrollo de nuevos cultivos de arroz requiere el desarrollo y selección de variedades de arroz, el cruzamiento de estas variedades y la selección de los cruzamientos superiores. La semilla Fx se produce mediante cruzamientos manuales entre genitores masculinos fértiles seleccionados o mediante el uso de sistemas de esterilidad masculina. Estas semillas Fx se seleccionan según ciertos rasgos génicos únicos tales como tipo de planta semienana, pubescencia, aristas y color de apículo, los cuales indican que la semilla es verdaderamente un híbrido. Los datos adicionales sobre las líneas genitoras, así como también el fenotipo de la Flf influyen en la decisión del criador de continuar o no con el cruzamiento específico.
La reproducción genealógica y los métodos de reproducción de selección recurrente se usan para desarrollar cultivos a partir de poblaciones de reproducción. Los programas de reproducción combinan rasgos deseables de dos o más cultivos o de varias fuentes de base amplia en bancos de reproducción a partir de los cuales se desarrollan los cultivos mediante autofecundación y selección de los fenotipos deseados. Los nuevos cultivos se evalúan para determinar cuál tiene potencial comercial.
La reproducción genealógica se usa comúnmente para la mejora de los cultivos autopolinizantes . Dos genitores que poseen rasgos favorables complementarios se cruzan para producir una Fi . Se produce una población F2 mediante autofecundación de una o varias Fx . La selección de los mejores individuos puede comenzar en la población F2; a continuación, comenzando en F3, se seleccionan los mejores individuos en las mejores familias. Las pruebas replicadas de las familias pueden comenzar en la generación F4 para mejorar la eficacia de la selección para rasgos con baja heredabilidad. En una etapa avanzada de endogamia (es decir, ^6 y F7) / las mejores líneas o mezclas de líneas fenotípicamente similares se someten a pruebas para determinar el potencial de lanzamiento como nuevos cultivos.
Las selecciones másales y recurrentes pueden usarse para mejorar las poblaciones de cultivos autopolinizantes o de polinización cruzada. Una población genéticamente variable de individuos heterocigóticos se identifica o crea mediante entrecruzamiento de varios genitores diferentes. Las mejores plantas se seleccionan en base a la superioridad individual, progenie destacada o excelente capacidad de combinación. Las plantas seleccionados se entrecruzan para producir una nueva población en la cual se continúan haciendo ciclos de selección adicionales.
La reproducción por retrocruzamiento se ha usado para transferir genes para un rasgo altamente heredable, heredado simplemente a un cultivo homocigótico o línea endogámica que es el genitor recurrente. La fuente del rasgo que va a transferirse se denomina genitor donante. Se espera que la planta resultante tenga los atributos del genitor recurrente (por ejemplo, el cultivo) y el rasgo deseable transferido desde el genitor donante. Después del cruzamiento inicial, los individuos que poseen el fenotipo del genitor donante se seleccionan y se cruzan repetidas veces (retrocruzamiento) con el genitor recurrente. Se espera que la planta resultante tenga los atributos del genitor recurrente (por ejemplo, el cultivo) y el rasgo deseable transferido desde el genitor donante .
El procedimiento de descendencia de semilla única en sentido estricto se refiere a plantar una población segregante, cosechar una muestra de una semilla por planta y usar la muestra de semilla para plantar la próxima generación. Cuando la población ha avanzado del nivel F2 al nivel deseado de endogamia, las plantas de las cuales derivan las líneas trazarán cada una el camino a diferentes individuos de F2. La cantidad de plantas en una población disminuye en cada generación debido a la falla de algunas semillas para germinar o de algunas plantas para producir al menos una semilla. Como resultado, no todas las plantas F2 tomadas como muestra originalmente en la población serán representadas por una progenie cuando el progreso de la generación finalice.
En un procedimiento de múltiples semillas, los criadores de arroz cosechan comúnmente una o más semillas de cada planta en una población y las desgranan juntas para formar un volumen. Parte del volumen se usa para plantar la siguiente generación y otra parte se pone en reserva. El procedimiento se ha denominado descendencia de semilla única modificada o la técnica vaina a granel.
El procedimiento de semillas múltiples se ha usado para ahorrar mano de obra en la cosecha. Es considerablemente más rápido desgranar las panículas con una máquina que retirar una semilla de cada una a mano en el procedimiento de semilla única. El procedimiento de semillas múltiples también posibilita plantar la misma cantidad de semillas de una población en cada generación de endogamia. Se cosechan suficientes semillas para compensar aquellas plantas que no germinaron o produjeron semillas.
Se pueden encontrar descripciones de otros métodos de reproducción que se usan comúnmente para diferentes rasgos y 5 cultivos en cualquiera de varios libros de referencia (por ejemplo, Allard, 1960; Simmonds, 1979; Sneep, et . al, 1979; Fehr, 1987) .
La evaluación apropiada debe detectar cualquier falla importante y establecer el nivel de superioridad o mejora con !0 respecto a los cultivos actuales. Además de exhibir un rendimiento superior, debe existir una demanda por un nuevo cultivo que sea compatible con los estándares de la industria o que cree un nuevo mercado. La introducción de un nuevo cultivo incurrirá en gastos adicionales para el productor de ]_5 semillas, para el cultivador, procesador y el consumidor; para publicidad y comercialización especial, prácticas de producción comerciales y de semillas alteradas y nueva utilización del producto. La evaluación que precede al lanzamiento de un nuevo cultivo debe tener en cuenta los 20 costos de investigación y desarrollo, así como también la superioridad técnica del cultivo final. Para cultivos propagados por semillas, debe ser viable producir la semilla fácilmente y económicamente.
El arroz, Oryza sativa L . , es un cultivo de campo 25 importante y valioso. Por consiguiente, una meta continua de los criadores de plantas es desarrollar cultivos de arroz con alto rendimiento, estables, que sean agronómicamente viables. Los motivos de esta meta son obviamente maximizar la cantidad de granos producidos en la tierra usada y proveer alimentos para animales y humanos. Para alcanzar esta meta, el criador de arroz debe seleccionar y desarrollar plantas de arroz que tengan los rasgos que resultan en cultivos superiores.
Se pretende que los ejemplos precedentes de la técnica relacionada y las limitaciones relacionadas con la misma sean ilustrativos y no exclusivos. Otras limitaciones de la técnica relacionada serán evidentes para los expertos en la técnica tras leer la memoria descriptiva.
Sumario de la Invención Las siguientes modalidades y aspectos de las mismas se describen junto con sistemas, herramientas y métodos que se pretende que sean ejemplares e ilustrativos, sin limitar el alcance. En varias modalidades, uno o más de los problemas descritos anteriormente se han reducido o eliminado, mientras que otras modalidades se dirigen a otras mejoras.
De acuerdo con la invención, se proporciona un nuevo cultivo de arroz denominado CL142-AR. Por consiguiente, esta invención se refiere a las semillas del cultivo de arroz CL142-AR, a las plantas de arroz CL142-AR y a métodos para producir una planta de arroz producida cruzando arroz CL142-AR consigo mismo o con otra línea de arroz.
Por consiguiente, cualquiera de los métodos que utilizan la variedad de arroz CL142-AR son parte de esta invención: autofecundación, retrocruzamiento, producción híbrida, cruzamiento de poblaciones y similares. Todas las plantas producidas usando la variedad de arroz CL142-AR como genitor están dentro del alcance de esta invención. De forma ventajosa, la variedad de arroz podría usarse en cruzamientos con otras plantas de arroz diferentes para producir semillas y plantas de arroz híbridas de primera generación (Fj.) con características superiores.
En otro aspecto, la presente invención proporciona plantas de CL142-AR con un único gen convertido. El único gen transferido puede ser preferiblemente un alelo dominante o recesivo. Preferiblemente, el único gen transferido conferirá rasgos tales como resistencia a herbicidas, resistencia a insectos, resistencia a enfermedades bacterianas, fúngicas o víricas, fertilidad masculina, esterilidad masculina, calidad nutricional mejorada y utilización industrial. El único gen puede ser un gen de arroz de origen natural o un transgén introducido por medio de técnicas de ingeniería genética.
En otro aspecto, la presente invención proporciona células regenerables para uso en cultivos de tejido de plantas de arroz CL142-AR. El cultivo de tejido preferiblemente será capaz de regenerar plantas que tienen las características fisiológicas y morfológicas de la planta de arroz precedente y de regenerar plantas que tienen sustancialmente el mismo genotipo que la planta de arroz precedente. Preferiblemente, las células regenerables en los cultivos de tejidos serán embriones, protoplastos , células meristemáticas , callo, polen, hojas, anteras, pistilos, puntas de raíces, flores, semillas, panículas o tallos. Adicionalmente , la presente invención proporciona plantas de arroz regeneradas a partir de cultivos de tejido de la invención .
En un aspecto, la presente invención proporciona métodos para controlar las malezas o vegetación indeseada en los alrededores de una planta del cultivo de arroz CL142-AR. Un método comprende aplicar una cantidad efectiva de un herbicida inhibidor de acetohidroxiácido sintasa (AHAS) , específicamente un herbicida de imidazolinona , a las malezas y a una planta del cultivo de arroz CL142-AR. Otro método comprende poner en contacto un semilla del cultivo de arroz CL142-AR antes de la siembra y/o después de la pregerminación con una cantidad efectiva de un herbicida inhibidor de AHAS, específicamente un herbicida de imidazolinona. La presente invención además proporciona semilla del cultivo de arroz CL142-AR tratadas con una cantidad efectiva de un herbicida inhibidor de AHAS, específicamente un herbicida de imidazolinona .
En otras modalidades, la presente invención proporciona un método para controlar a las malezas en los alrededores del arroz. El método comprende poner en contacto el arroz con un herbicida, en donde el arroz pertenece a cualquier de (a) la variedad CL142-AR o (b) un híbrido, derivado o progenie de CL142-AR que expresa la característica de resistencia al herbicida de imidazolinona de CL142-AR.
En algunas modalidades, el herbicida es un herbicida de imidazolinona, un herbicida de sulfonilurea o una combinación de los mismos.
En una modalidad, el arroz es una planta de arroz y la puesta en contacto comprende aplicar el herbicida en los alrededores de la planta de arroz.
En otra modalidad, el herbicida se aplica a las malezas en los alrededores de la planta de arroz.
En modalidades adicionales, el arroz es una semilla de arroz y la puesta en contacto comprende aplicar el herbicida a la semilla de arroz.
En algunas modalidades, la presente invención proporciona un método para tratar el arroz. El método comprende poner en contacto el arroz con una composición agronómicamente aceptable, en donde el arroz pertenece a cualquier de (a) la variedad CL142-AR o (b) un híbrido, derivado o progenie de CL142-AR que expresa la característica de resistencia al herbicida de imidazolinona de CL142-AR.
En una modalidad, la composición agronómicamente aceptable comprende al menos un ingrediente activo agronómicamente aceptable.
En otra modalidad, el ingrediente activo agronómicamente aceptable se selecciona del grupo que consiste en fungicidas, insecticidas, antibióticos, compuestos que potencian la tolerancia al estrés, promotores del crecimiento, herbicidas, mulosquicidas , rodenticidas y repelentes de animales y "combinaciones de los mismos.
Además de los aspectos y modalidades ejemplares descritos anteriormente, aspectos y modalidades adicionales serán evidentes a partir del estudio de las siguientes descripciones .
DEFINICIONES En la descripción y tablas que figuran más adelante se usan una cantidad de términos. A efectos de proporcionar una comprensión clara y consistente de la invención y las reivindicaciones, incluido el alcance que debe darse a los términos, se proporcionan las siguientes definiciones: Valor de dispersión alcalina. Indicador de la temperatura de gelatinización y un índice que mide el alcance de la desintegración del grano de arroz elaborado en contacto con la solución alcalina diluida. Los granos largos estándares tienen un Valor de dispersión alcalina de 3 a 5 (temperatura de gelatinización intermedia) .
Alelo . Alelo es cualquiera de una o más formas alternativas de un gen, todas las cuales se relacionan con un rasgo o característica. En una célula u organismo diploide, los dos alelos de un gen dado ocupan los Locus correspondientes en un par de cromosomas homólogos.
Porcentaje de amilosa aparente. La característica más importante del grano que describe el comportamiento al cocinarse en cada clase o tipo de grano, es decir, grano largo, medio y corto. El porcentaje del almidón del endosperma del arroz elaborado que es la amilosa. Los granos largos estándares contienen 20% a 23% de amilosa. Los granos largos de tipo Rexmont contienen 24% a 25% de amilosa. Los granos cortos y medios contienen 16% a 19% de amilosa. El arroz Waxy o glutinoso contiene 0% de amilosa. Los valores de amilosa variarán con los ambientes.
Retrocruzamiento . El retrocruzamiento es un proceso en el cual un criador cruza repetidas veces una progenie híbrida nuevamente con uno de sus genitores, por ejemplo, un híbrido Fi de primera generación con uno de los genotipos genitores del híbrido F .
Días hasta 50% de espigazón. La cantidad de días promedio desde la emergencia hasta el día cuando el 50% de todas las panículas se expulsaron al menos parcialmente a través de la vaina de las hojas. Un medida de la madurez.
Esencialmente todas las características fisiológicas y morfológicas . Una planta que tiene esencialmente todas las características fisiológicas y morfológicas significa una planta que tiene las características fisiológicas y morfológicas del cultivo, excepto por las características derivadas del gen convertido.
Longitud del grano (L) . La longitud de un grano de arroz se mide en milímetros.
Ancho del grano ( ) . El ancho de un grano de arroz se mide en milímetros.
Rendimiento de granos . El rendimiento de granos se mide en libras por acre y a 12,0% de humedad. El rendimiento de grano del arroz se determina por la cantidad de panículas por unidad de área, la cantidad de flósculos fértiles por panícula y el peso de los granos por flósculo.
Humedad de cosecha. El porcentaje de humedad del grano cuando se cosecha.
Relación Longitud/Ancho (L/A) . Esta relación se determina dividiendo la longitud promedio (L) entre el ancho promedio (A) .
Resistencia de encamado (también denominada Resistencia de paja) . El encamado se mide como una clasificación subjetiva y es el porcentaje de los tallos de la planta que se inclinan o caen completamente hacia el suelo antes de la cosecha .
Peso de 1000 granos. El peso de 1000 granos de arroz medido en gramos.
Altura de la planta. La altura de la planta en centímetros se toma desde la superficie del suelo hasta la punta de la panícula extendida en la cosecha.
Viscosidad pico. La viscosidad máxima alcanzada durante el calentamiento cuando se aplica un protocolo específico de un instrumento normalizado a una suspensión definida de agua y harina de arroz .
Viscosidad mínima. La viscosidad mínima después del pico que ocurre normalmente cuando la muestra comienza a enfriar.
Viscosidad final. La viscosidad al finalizar la prueba o de la pasta fría.
Ruptura . La viscosidad pico menos la viscosidad de la pasta caliente.
Retroceso . El Retroceso 1 es la viscosidad final menos la viscosidad mínima. El Retroceso 2 es la viscosidad final menos la viscosidad pico.
Viscosidad RVA. El Rapid Visco Analyzer es un instrumento de laboratorio usado ampliamente para examinar la viscosidad de la pasta o la capacidad de espesarse del arroz elaborado durante el proceso de cocción.
Viscosidad de la pasta caliente. Medida de la viscosidad de la suspensión de harina de arroz/agua luego de calentarse hasta alcanzar 95°C. Los valores más bajos indican tipos de arroz más blandos y pegajosos después de la cocción.
Viscosidad de la pasta fría. Medida de la viscosidad de la suspensión de harina de arroz/agua después de calentarse hasta alcanzar 95 °C y enfriarse uniformemente hasta alcanzar 50°C (American Association of Cereal Chemist) . Los valores menores que 200 para la pasta fría indican tipos de arroz más blandos después de la cocción.
Locus de rasgo cuantitativo (QTL, por sus siglas en inglés) . Los Locus de rasgo cuantitativo (QTL) se refieren a Locus genéticos que controlan hasta cierto punto rasgos representables numéricamente que generalmente están distribuidos continuamente.
Regeneración . La regeneración se refiere al desarrollo de un planta a partir de un cultivo de tejido. Único gen convertido (Conversión) . Las plantas con un único gen convertido (conversión) se refieren a plantas que se desarrollan mediante una técnica de reproducción vegetal denominada retrocruzamiento en donde esencialmente se recuperan todas las características morfológicas y fisiológicas deseables de una variedad además del único gen transferido a la variedad a través de la técnica de retrocruzamiento o a través de ingeniería genética.
Descripción Detallada de la Invención CL142-AR originado a partir de un cruzamiento hecho en Crowley, Louisiana en el invierno de 2002. El cultivo de arroz CL142-AR es un cultivo de arroz Clearfield de grano largo, semienano, de crecimiento medio a rápido, con un rendimiento muy alto, con una madurez similar a los cultivos de arroz "Wells" y "CL161" . Las plantas del cultivo de arroz CL142-AR tienen tallos erguidos, hojas verdes erguidas y lema, pálea y cuerpo de la hoja glabros. La lema y pálea son de color paja con apículas incoloras o violetas que tienden a perder el color hasta alcanzar el color paja en la madurez y algunas aristas de punta corta en la lema en la madurez . Los granos del cultivo de arroz CL142-AR son más largos que los granos de 'Wells' . Los pesos de los granos elaborados individuales (en miligramos) del cultivo de arroz CL142-AR, "CL171-AR", "CL161" , "Francis" , "Wells" y "Cocodrie" son 19,9, 17,1, 16,4, 17,3, 18,9 y 17,8, respectivamente, según las Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT, por sus siglas en inglés llevadas a cabo desde 2007 hasta 2008.
El cultivo de arroz CL142-AR tiene una resistencia de paja similar a 'Francis', el cual es indicador de la resistencia de encamado. En una escala relativa de resistencia de paja (0 = paja muy resistente, 9 = paja muy débil), los cultivos de arroz CL142-AR, "Francis", "Wells", "LaGrue" , "Drew" , "CL161" y "Cocodrie" obtuvieron los puntajes 4, 4, 3, 5, 6, 4 y 2, respectivamente .
Los rendimientos de grano de arroz sin descascarar del cultivo de arroz CL142-AR son muy similares a los de los cultivos de arroz "Francis" y "Wells" en las ARPT . En 10 pruebas de ARPT llevadas a cabo entre 2007 y 2008, CL142-AR, "CL171-AR", "CL161", "Francis", "Wells", y "Cocodrie" , alcanzaron un rendimiento promedio de 8719, 7610, 7510, 8921, 8820 y 7862 kg ha"1 (120 g kg"1 (12%) humedad) , respectivamente. Los rendimientos de elaboración (mg g"1 grano entero :mg g"1 arroz elaborado totalmente) a 120 mg g"1 de humedad en los ARPT llevados a cabo en 2007-2008 promediaron 500:710, 570:720, 600:710, 570:710, 510:710 y 620:710, para CL142-AR, "CL171-AR", "CL161" , "Francis", "Wells" y "Cocodrie", respectivamente.
El cultivo exhibió uniformidad y estabilidad tal como se describe en la siguiente información de descripción de variedad. Se ha autopol inizado una cantidad suficiente de generaciones prestando especial atención a la uniformidad del tipo de planta. Se ha aumentado la variedad con observación continua para mejorar la uniformidad.
El cultivo de arroz CL142-AR tiene las siguientes características morfológicas y otras adicionales (basadas principalmente en datos recogidos en Stuttgart, Arkansas) . TABLA 1 Información De Descripción De Variedad Planta : Tipo de grano: Largo Días hasta alcanzar la madurez (50% de espigazón) : 90 (intervalo de 84-95 días; promedio de las ARPT de 2007-2008) Altura de la planta: 112 (intervalo de 99 cm-122 cm; promedio de las ARPT de 2007-2008) Color de la planta (en la etapa de espigazón) : Verde Tallo: Ángulo (grados desde la posición perpendicular después de la floración) : Erguido (menor que 30°) Ultima hoja (después de la espigazón) : Pubescencia: Ausente - glabro Ángulo de la hoja (después de la espigazón) : Erguida a intermedia Color del cuerpo de la hoja: Verde Panícula : Longitud: 24,0 cm (intervalo de 19,2 cm a 35,4 cm) Tipo: Intermedio Expulsión (cerca de la madurez) : 99% a 100% Eje: Caedizo Desgrane: Bajo, 1% a 5% Grano (Espiguilla) : Aristas (después de la espigazón completa) : En general, las aristas están ausentes, puede tener puntas de aristas cuando está en alta fertilidad Color del apículo (en la madurez) : Incoloro o color paja y algunas violetas que a menudo alcanzan el color paja en la madurez Color de la estigma: En general es blanco pero puede lucir un color rosado muy claro a violeta Color de lema y pálea (en la madurez) : Paja Pubescencia de lema y pálea: Glabro Grano (Semilla) : Color de recubrimiento de semilla (salvado) : Marrón claro Tipo de endospermo: No glutinoso Aroma: Sin aroma Clase de forma (relación longitud/ancho) : Arroz con cáscara: Largo 3,44:1 Descascarado: Largo 3,06:1 Elaborado: Largo 3,04:1 Tamaño: arroz elaborado 20,4 mg/semilla, arroz sin descascarar 26,9 mg/semilla Contenido de amilosa de almidón: 21-23 g kg"1 Valor de dispersión alcalina: 3 a 5 (17 g kg"1 en solución KOH) Tipo de temperatura de gelatinización: Intermedia (70°C a 75°C) Resistencia a enfe medades: Añublo del arroz {Pyricularia grísea (Cooke) Sacc . ) : Susceptible Chinche hedionda del arroz (Oebalus pugnax) : Susceptible moderadamente Mancha lineal marrón en hoja (Cercospora oryzae Miyake) : Susceptible moderadamente Carbón del grano (Tilletia barclayana (Bref.) Sacc . & Syd. in Sacc . ) : Susceptible Podredumbre del tallo {Sclerotium oryzae) : Susceptible Tizón de la vaina {Rhizoctonia solani Kühn) : Susceptible moderadamente Falso carbón (Ustilaginoidea virens) : Susceptible Podredumbre de la vaina (negra) : Susceptible Tizón bacteriano de la panícula: Susceptible Resistencia a herbicidas: Imidazolinonas Esta invención también está dirigida a métodos para producir una planta de arroz cruzando una primera planta de arroz genitora con una segunda planta de arroz genitora en donde la primera o segunda planta de arroz genitora es una planta de arroz de la línea CL142-AR. Adicionalmente , la primera planta de arroz genitora y la segunda planta de arroz genitora pueden venir del cultivo de arroz CL142-AR. Además, está invención también está dirigida a métodos para producir una planta de arroz derivada del cultivo de arroz CL142-AR que consisten en cruzar el cultivo de arroz CL142-AR con una segunda planta de arroz y cultivo la semilla de progenie, y repetir las etapas de cruzamiento y cultivo con la planta derivada del cultivo de arroz CL142-AR de 0 a 7 veces. Por consiguiente, cualquiera de los métodos que utilizan el cultivo de arroz CL142-AR son parte de esta invención: autofecundación, retrocruzamiento, producción híbrida, cruzamiento de poblaciones y similares. Todas las plantas producidas usando el cultivo de arroz CL142-AR como genitor están dentro del alcance de esta invención, incluidas plantas derivadas del cultivo de arroz CL142-AR. De forma ventajosa, el cultivo de arroz se usa en cruzamientos con otros cultivos de arroz diferentes para producir semillas y plantas de arroz de primera generación (Fj.) con características superiores.
Deberá entenderse que el cultivo, a través de la manipulación habitual del factor citoplasmático y otros factores puede producirse en forma masculina estéril. Las modalidades también se contemplan dentro del alcance de las presentes reivindicaciones .
Tal como se utiliza en la presente, el término planta incluye células de la planta, protoplastos de la planta, cultivos de tejidos celulares de la planta a partir de los cuales pueden regenerarse plantas de arroz, callos de la planta, acúmulos de la planta y células de la planta que están intactas en plantas o partes de plantas tales como embriones, polen, óvulos, flores, glumillas, panículas, hojas, tallos, raíces, puntas de raíces, anteras, pistilos y similares.
Modalidades Adicionales De La Invención Métodos para controlar malezas usando la presente invención: Las plantas del cultivo de arroz CL142-AR tienen una tolerancia o resistencia aumentada a los herbicidas que inhiben AHAS, específicamente herbicidas de imidazolinona . Por consiguiente, las plantas del cultivo de arroz CL142-AR son plantas de arroz tolerantes al herbicida o resistentes al herbicida. Una planta de arroz "tolerante al herbicida" o "resistente al herbicida" es una planta de arroz que es tolerante o resistente a al menos un herbicida a un nivel que normalmente mataría o inhibiría el crecimiento de una planta de arroz normal o silvestre. Para la presente invención, los términos "tolerante al herbicida" y "resistente al herbicida" se usan de forma intercambiable y se pretende que tengan un significado equivalente y un alcance equivalente. De forma similar, los términos "tolerancia al herbicida" y "resistencia al herbicida" se usan de forma intercambiable y se pretende que tengan un significado equivalente y un alcance equivalente. Asimismo, los términos "tolerante a imidazolinona" y "resistente a imidazolinona" se usan de forma intercambiable y se pretende que tengan un significado equivalente y un alcance equivalente a los de los términos "tolerancia al herbicida" y "resistencia al herbicida", respectivamente.
Las plantas del cultivo de arroz CL142-AR tienen una resistencia aumentada a los herbicidas inhibidores de AHAS, específicamente a los herbicidas de imidazolinona y por consiguiente, son útiles en métodos para el control de malezas. Por lo tanto, la presente invención proporciona un método para controlar malezas en los alrededores de una planta de arroz de la invención. El método comprende aplicar una cantidad efectiva de un herbicida a las malezas y a la planta de arroz de la presente invención.
Para los métodos de la presente invención, la cantidad o concentración preferida del herbicida es una "cantidad efectiva" o "concentración efectiva" . Se pretende que la "cantidad efectiva" y "concentración efectiva" sean una cantidad y concentración, respectivamente, que sean suficientes para matar o inhibir el crecimiento de una planta de arroz, tejido de planta de arroz, célula de planta de arroz o semilla de arroz similar, silvestre, pero que la cantidad no mate o inhiba de forma tan grave el crecimiento de las plantas, tejidos de plantas, células de plantas y semillas resistentes al herbicida de la presente invención. Típicamente, la cantidad efectiva de un herbicida es una cantidad que se usa habitualmente en los sistemas de producción agrícola para matar malezas de interés. La cantidad es conocida para los expertos en la técnica.
Se pretende que "planta, tejido de planta, célula de planta o semilla similar, silvestre" sea una planta, tejido de planta, célula de planta o semilla, respectivamente, que carece de las características de resistencia al herbicida y/o el polinucleótido específico de la invención que se divulga en la presente. Por lo tanto, no se pretende que el uso del término "silvestre", implique que una planta, tejido de planta, célula de planta u otra semilla carezca de ADN recombinante en su genoma y/o no posea características de reasistencia a herbicidas que sean diferentes a los descritos en la presente.
La presente invención proporciona métodos para controlar malezas o vegetación indeseada en los alrededores de plantas del cultivo de arroz CL142-AR. El método implica aplicar una cantidad efectiva de al menos un herbicida que interfiere en la actividad de la enzima AHAS . Los herbicidas que se sabe que interfieren o inhiben la actividad de la enzima AHAS silvestre se conocen como herbicidas inhibidores de AHAS e incluyen, por ejemplo, herbicidas de imidazolinona, herbicidas de sulfonilurea, herbicidas de triazolopirimidina, herbicidas de pirimidiniloxibenzoato, herbicidas de sulfonilamino-carboniltriazolinona y mezclas de los mismos. Preferiblemente, para la presente invención, el herbicida inhibidor de AHAS es un herbicida de imidazolinona, o una mezcla de dos o más herbicidas de imidazolinona.
Para la presente invención, los herbicidas de imidazolinona incluyen, a modo no taxativo, PURSUIT (imazetapir) , CADRE (imazapic) , RAPTOR (imazamox) , SCEPTER ( imazaquin) , ASSERT (iraazetabenz) , ARSENAL (imazapir) , un derivado de cualquiera de los herbicidas mencionados anteriormente y una mezcla de dos o más de los herbicidas mencionados anteriormente, por ejemplo, imazapir/imazamox (ODYSSEY) . Más específicamente, el herbicida de imidazolinona puede seleccionarse de, a modo no taxativo, ácido 2- (4-isopropil -4 -metil - 5 -oxo-2 - imidiazolin-2 - il ) -nicotínico , ácido [2- (4-isopropil) -4-] [metil- 5 -oxo- 2 - imidazolin- 2 - il ) - 3 -quinolinocarboxílico] , ácido [5-etil-2- (4-isopropil-] 4-metil-5-oxo-2-imidazolin-2-il) -nicotínico, ácido 2- (4-isopropil-4-metil-5-oxo-2- imidazolin-2-il) -5- (metoximetil) -nicotínico, ácido [2- (4-isopropil-4-metil-5-oxo-2-] imidazolin-2-il) -5-metilnicotínico y una mezcla de metil [6- (4-isopropil-4-] metil-5-oxo-2-imidazolin-2-il) -m-toluato y metil [2- (4-isopropil-4-metil-5-] oxo-2-imidazolin-2-il) -p-toluato. Se prefiere el uso del ácido 5-etil-2- (4-isopropil- 4-metil-5-oxo- 2-imidazolin-2-il) -nicotínico y el ácido [2- (4-isopropil-4-metil-5-oxo-2-imidazolin-2-] il) -5- (metoximetil) -nicotínico. Se prefiere especialmente el uso del ácido [2- (4 - isopropil-4 -] metil-5 -oxo-2 - imidazolin-2 - il) - 5- (metoximetil) -nicotínico .
Para la presente invención, los herbicidas de sulfonilurea incluyen, a modo no taxativo, clorsulfurón, metsulfurón metil, sulfometurón metil, clorimurón etil, tifensulfurón metil, tribenurón metil, bensulfurón metil, nicosulfurón, etametsulfurón metil, rimsulfurón, triflusulfurón metil, triasulfurón, primisulfurón metil, cinosulfurón, amidosulfurón, fluzasulfurón, imazosulfurón, pirazosulfurón etil, halosulfurón, azimsulfurón, ciclosulfurón, etoxisulfurón, flazasulfurón, flupirsulfurón metil, foramsulfurón, yodosulfurón, oxasulfurón, mesosulfurón, prosulfurón, sulfosulfurón, trifloxisulfurón, tritosulfurón, una derivado de cualquiera de los herbicidas mencionados anteriormente y una mezcla de dos o más de los herbicidas mencionados anteriormente.
Los herbicidas de triazolopirimidina de la invención incluyen, a modo no taxativo, cloransulam, diclosulam, florasulam, flumetsulam, metosulam y penoxsulam.
Los herbicidas de pirimidiniloxibenzoato de la invención incluyen, a modo no taxativo, bispiribac, pirithiobac, piriminobac, piribenzoxim y piriftalid. Los herbicidas de sulfonilamino-carboniltriazolinona incluyen, a modo no taxativo, flucarbazona y propoxicarbazona .
Se reconoce que los herbicidas de pirimidiniloxibenzoato están relacionados estrechamente con los herbicidas de pirimidiniltiobenzoato y están generalizados bajo el título del último nombre por la eed Science Society of America. Por consiguiente, los herbicidas de la presente invención incluyen adicionalmente herbicidas de pirimidiniltiobenzoato, incluidos, a modo no taxativo, los herbicidas de pirimidiniloxibenzoato descritos anteriormente.
Al proporcionar plantas que tienen una resistencia aumentada a los herbicidas, específicamente a los herbicidas inhibidores de AHAS, se puede emplear una amplia variedad de formulaciones para proteger a las plantas de las malezas, de forma tal que se mejore el crecimiento de la planta y se reduzca la competencia por los nutrientes . Un herbicida puede usarse por sí solo para preemergencia, posemergencia, preplantación y en el momento de la plantación para controlar las malezas en áreas que rodean a las plantas de arroz descritas en la presente o puede usarse una formulación de herbicida de imidazolinona que contenga otros aditivos. El herbicida también puede usarse como un tratamiento de las semillas. Los aditivos encontrados en una formulación de herbicida de imidazolinona incluyen otros herbicidas, detergentes, auxiliares, agentes de dispersión, agentes de retención, agentes de estabilización o similares. La formulación del herbicida puede ser una preparación húmeda o seca y puede incluir, a modo no taxativo, polvos deslizables, concentrados emulsionables y concentrados líquidos. El herbicida y las formulaciones de herbicida pueden aplicarse de acuerdo con métodos convencionales, por ejemplo, mediante pulverización, irrigación, espolvoreo o similares.
La presente invención proporciona métodos que implican el uso de al menos un herbicida inhibidor de AHAS seleccionado del grupo que consiste en herbicidas de imidazolinona, herbicidas de sulfonilurea, herbicidas de triazolopiriraidina , herbicidas de pirimidiniloxibenzoato, herbicidas de sulfonilamino-carboniltriazolinona y mezclas de los mismos. En estos métodos, el herbicida inhibidor de AHAS puede aplicarse mediante cualquier método conocido en la técnica incluido, a modo no taxativo, tratamiento de las semillas, tratamiento del suelo y tratamiento del follaje.
Antes de la aplicación, el herbicida inhibidor de AHAS puede convertirse en formulaciones habituales, por ejemplo soluciones, emulsiones, suspensiones, partículas pequeñas, polvos, pastas y gránulos . La forma de uso depende del objetivo específico pretendido; en cada caso, se debe asegurar una distribución fina y uniforme del compuesto de acuerdo con la invención.
Las formulaciones se preparan de forma conocida (ver, por ejemplo, para revisión, la Patente de los Estados Unidos No. 3,060,084, EP-A 707 445 (para concentrados líquidos), Browning, "Agglomeration" , Chemical Engineering, pp. 147-48 (Dec. 4, 1967); Perry's Chemical Engineer's Handbook, 4a Ed. , McGraw-Hill, Nueva York, pp . 8-57 (1963) y siguientes; la Publicación PCT No. WO 91/13546; las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,172,714; 4,144,050; 3,299,566; 3,920,442; 5,180,587; 5,232,701; y 5,208,030; Patente de Gran Bretaña No. 2,095,558; Klingman, "Weed Control as a Science", John iley and Sons, Inc., Nueva York (1961); Hance et al., Weed Control Handbook, 8a Ed. , Blackwell Scientific Publications , Oxford (1989); Mollet, H., Grubemann, A., Formulation technology, Wiley VCH Verlag GmbH, Weinheim, Germany (2001) ; y D. A. Knowles, Chemistry and Technology of Agrochemical Formulations , Kluwer Academic Publishers (ISBN 0-7514-0443-8) , Dordrecht (1998) ) , por ejemplo, extendiendo el compuesto activo con auxiliares adecuados para la formulación de productos agroquímicos , tales como disolventes y/o portadores, si se desea, emulsionantes, tensioactivos y dispersantes, conservantes, agentes antiespuma, agentes anticongelantes, para la formulación de tratamiento de semillas, también opcionalmente colorantes y/o aglutinantes y/o agentes gelificantes.
Son ejemplos de disolventes adecuados el agua, disolventes aromáticos (por ejemplo, productos Solvesso, xileno) , parafinas (por ejemplo, fracciones de aceite mineral), alcoholes (por ejemplo, metanol, butanol, pentanol, alcohol bencílico) , cetonas (por ejemplo, ciclohexanona, gamma-butirolactona) , pirrolidonas (NMP, NOP) , acetatos (diacetato de glicol) , glicoles, dimetilamidas de ácido graso, ácidos grasos y ésteres de ácido graso. En principio, también pueden usarse mezclas de disolventes.
Son ejemplos de portadores adecuados minerales naturales molidos (por ejemplo, caolinas, arcillas, talco, tiza) y minerales sintéticos molidos (por ejemplo, sílice de elevada dispersión, silicatos) .
Los emulsionantes adecuados son emulsionantes no iónicos o aniónicos (por ejemplo, éteres de ácido graso de polioxietileno, alquilsulfonatos y arilsulfonatos) .
Son ejemplos de dispersantes licores residuales de lignina-sulfito y metilcelulosa .
Los tensioactivos adecuados usados son sales de metal alcalino, metal alcalinotérreo y amonio de ácido lignosulfónico, ácido naftalenosulfónico, ácido fenolsulfónico, ácido dibutilnaftalenosulfónico, alquilarilsulfonatos, sulfatos de alquilo, alquilsulfonatos , sulfatos de ácido graso, ácidos grasos y éteres glicólicos de alcohol graso sulfatados, adicionalmente condensados de naftaleno sulfonado y derivados de naftaleno con formaldehído, condensados de naftaleno o de ácido naftalenosulfónico con fenol y formaldehído, éter de octilfenol de polioxietileno, isooctilfenol etoxilado, octilfenol, nonilfenol, éteres poliglicólicos de alquilfenol, éter poligicólico de tributilfenilo, éter poliglicólico de tristearilfenilo, alcoholes de poliéter de alquilarilo, condensados de óxido de etileno de alcohol graso y alcohol, aceite de ricino etoxilado, éteres de alquilpolioxietileno, polioxipropileno etoxilado, lauril alcohol poliglicol éter acetal, ésteres de sorbitol, licores residuales de lignosulfito y metilcelulosa .
Las sustancias que son adecuadas para la preparación de soluciones, emulsiones, pastas o dispersiones oleasas directamente pulverizables son fracciones de aceite mineral de punto de ebullición medio a alto, tales como, keroseno o gas-oil, adicionalmente aceites de alquitrán y aceites de origen vegetal o animal, hidrocarburos alifáticos, cíclicos y aromáticos, por ejemplo, tolueno, xileno, parafina, tetrahidronaftaleno, naftálenos alquilados o sus derivados, metanol, etanol, propanol, butanol, ciclohexanol , ciclohexanona, isoforona, disolventes altamente polares, por ejemplo, dimetilsulfóxido, N-metilpirrolidona o agua.
También se pueden agregar agentes anticongelantes tales como glicerina, etilenglicol , propilenglicol y bactericidas a la formulación.
Son agentes antiespuma adecuados por ejemplo agentes antiespuma a base de silicio o estearato de magnesio.
Los conservantes adecuados son por ejemplo Diclorofeno y enzilalcoholhemiformal .
Las formulaciones para tratamiento de semillas pueden comprender adicionalmente aglutinantes y opcionalmente colorantes .
Los aglutinantes pueden agregarse para mejorar la adhesión de los materiales activos a las semillas después del tratamiento. Los aglutinantes adecuados son tensioactivos de copolímeros en bloque EO/PO pero también polivinilalcoholes, polivinilpirrolidonas , poliacrilatos , polimetacrilatos , polibutenos, poliisobutilenos , poliestireno, polietilenaminas , polietilenamidas , polietileniminas 5 (LUPASOL, POLI IN) , poliéteres, poliuretanos , polivinilacetato, tilosa y copolímeros derivados de estos polímeros .
Opcionalmente , se pueden incluir colorantes en la formulación. Los colorantes o tintes adecuados para las ° formulaciones de tratamiento de semillas son Rodamina B, C.I.
Pigmento Rojo 112, C.I. Disolvente Rojo 1, pigmento azul 15:4, pigmento azul 15:3, pigmento azul 15:2, pigmento azul 15:1, pigmento azul 80, pigmento amarillo 1, pigmento amarillo 13, pigmento rojo 112, pigmento rojo 48:2, pigmento 5 rojo 48:1, pigmento rojo 57:1, pigmento rojo 53:1, pigmento anaranjado 43, pigmento anaranjado 34, pigmento anaranjado 5, pigmento verde 36, pigmento verde 7, pigmento blanco 6, pigmento marrón 25, violeta básico 10, violeta básico 49, rojo ácido 51, rojo ácido 52, rojo ácido 14, azul ácido 9, o amarillo ácido 23, rojo básico 10, rojo básico 108.
Un ejemplo de un agente de gelificación adecuado es carragenato (SATIAGEL) .
Los polvos, materiales para dispersiones y productos particulados pueden prepararse mezclando o moliendo 5 concomitantemente las sustancias activas con un portador sólido .
Los gránulos, por ejemplo, granulos recubiertos, gránulos impregnados y gránulos homogéneos pueden prepararse uniendo los compuestos activos a portadores sólidos. Son ejemplos de portadores sólidos: tierras minerales tales como geles de sílice, silicatos, talco, caolina, arcilla de atapulgita, piedra caliza, cal, tiza, boleíta, loess, arcilla, dolomita, tierra de diatomeas, sulfato de calcio, sulfato de magnesio, óxido de magnesio, materiales sintéticos molidos, fertilizantes, tales como, por ejemplo, sulfato de amonio, fosfato de amonio, nitrato de amonio, ureas y productos de origen vegetal, tales como harina de cereales, harina de corteza de árboles, harina de madera y harina de cáscara de nuez, polvos de celulosa y otros portadores sólidos.
En general, las formulaciones comprenden de 0,01% a 95% en peso, preferiblemente de 0,1 a 90% en peso del herbicida inhibidor de AHAS . En este caso, los herbicidas inhibidores de AHAS se emplean en una pureza de 90% a 100% en peso, preferiblemente 95% a 100% en peso (de acuerdo con el espectro NMR) . A efectos del tratamiento de semillas, las respectivas formulaciones puede diluirse de 2-10 veces conduciendo a concentraciones en las preparaciones listas para uso de 0,01% a 60% en peso de compuesto activo en peso, preferiblemente 0,1 a 40% en peso.
El herbicida inhibidor de AHAS puede usarse como tal, en forma de sus formulaciones o las formas de uso preparadas a partir de las mismas, por ejemplo, en forma de soluciones, polvos, suspensiones o dispersiones directamente pulverizables , emulsiones, dispersiones oleosas, pastas, productos particulados, materiales para dispersión o gránulos, por medio de pulverización, atomización, espolvoreo, dispersión o vaciado. Las formas de uso dependen en su totalidad de los objetivos previstos; se pretende que en cada caso aseguren la distribución más precisa posible del herbicida inhibidor de AHAS de acuerdo con la invención.
Las formas de uso acuosas pueden prepararse a partir de concentrados de emulsión, pastas o polvos humectables (polvos pulverizables, dispersiones oleosas) mediante la adición de agua. Para preparar emulsiones, pastas o dispersiones oleosas, las sustancias, como tales o disueltas en un aceite o disolvente, pueden homogeneizarse en agua por medio de un humectante, adherente, dispersante o emulsionante. Sin embargo, también es posible preparar concentrados compuestos por sustancias activas, humectantes, adherentes, dispersantes o emulsionantes y, si corresponde, un disolvente o aceite, y los concentrados son apropiados para dilución con agua.
Las concentraciones de compuesto activo en las preparaciones listas para usar pueden variar dentro de intervalos relativamente amplios. En general, son desde 0.0001% a 10%, preferiblemente desde 0,01% a 1% en peso.
El herbicida inhibidor de AHAS también puede usarse exitosamente en el proceso de volumen ultra bajo (ULV por sus siglas en inglés) , siendo posible aplicar formulaciones que comprenden más de 95% en peso de compuesto activo o incluso aplicar el compuesto activo sin aditivos.
Los siguientes son ejemplos de formulaciones: 1. Productos para dilución con agua para aplicaciones en folla e . A efectos del tratamiento de semillas, los productos pueden aplicarse a la semilla diluidos o sin diluir.
A. Concentrados solubles en agua (SL, LS) . Se disuelven diez partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS en 90 partes en peso de agua o un disolvente soluble en agua. Como alternativa, se agregan humectantes u otros auxiliares. El herbicida inhibidor de AHAS se disuelve tras la dilución con agua, obteniendo así una formulación con 10% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS.
B. Concentrados dispersables (DC) . Se disuelven veinte partes en peso de herbicida inhibidor de AHAS en 70 partes en peso de ciclohexanona con adición de 10 partes en peso de un dispersante, por ejemplo, polivinilpirrolidona . La dilución con agua proporciona una dispersión, obteniendo así una formulación con 20% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS.
C. Concentrados emulsionables (EC) . Se disuelven quince partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS en 7 partes en peso de xileno con adición de dodecilbencenosulfonato de calcio y aceite de ricino etoxilado (en cada caso 5 partes en peso) . La dilución con agua proporciona una emulsión, obteniendo así una formulación con 15% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS .
D. Emulsiones (EW, EO, ES) . Se disuelven veinticinco partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS en 35 partes en peso de xileno con adición de dodecilbencenosulfonato de calcio y aceite de ricino etoxilado (en cada caso 5 partes en peso) . Esta mezcla se introduce en 30 partes en peso de agua por medio de una máquina emulsionante (por ejemplo, Ultraturrax) y se convierte en una emulsión homogénea. La dilución con agua proporciona una emulsión, obteniendo así una formulación con 25% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS.
E. Suspensiones (SC, OD, FS) . En un molino de bolas con agitación, se muelen 20 partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS con adición de 10 partes en peso de dispersantes, humectantes y 70 partes en peso de agua o de un disolvente orgánico para proporcionar una suspensión fina de herbicida inhibidor de AHAS. La dilución con agua proporciona una suspensión estable de herbicida inhibidor de AHAS obteniendo así una formulación con 20% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS .
F. Gránulos dispersables en agua y gránulos solubles en agua (WG, SG) . Se muelen finamente cincuenta partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS con adición de 50 partes en peso de dispersantes y humectantes y se convierten en gránulos dispersables en agua o solubles en agua por medio de instrumentos técnicos (por ejemplo, extrusión, torre de pulverización, lecho fluidizado) . La dilución con agua proporciona una dispersión o solución estable de herbicida inhibidor de AHAS obteniendo así una formulación con 50% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS.
G. Polvos dispersables en agua y polvos solubles en agua ( P, SP, SS, WS) . Se muelen setenta y cinco partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS en un molino con rotor y estator con adición de 25 partes en peso de dispersantes, humectantes y gel de sílice. La dilución con agua proporciona una dispersión o solución estable de herbicida inhibidor de AHAS obteniendo así una formulación con 75% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS.
H. Formulación en gel (GF) . En un molino de bolas con agitación, se muelen 20 partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS con adición de 10 partes en peso de dispersantes, 1 parte en peso de un agente gelificante, humectantes y 70 partes en peso de agua o de un disolvente orgánico para proporcionar una suspensión fin de herbicida inhibidor de AHAS. La dilución con agua proporciona una suspensión estable de herbicida inhibidor de AHAS obteniendo así una formulación con 20% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS . Esta formulación en gel es adecuada para uso como un tratamiento de semillas. 2. Productos para aplicar sin diluir para aplicaciones en follaje. A efectos del tratamiento de semillas, los productos pueden aplicarse a la semilla diluidos.
A. Polvos espolvoreables (DP, DS) . Se muelen finamente cinco partes en peso del herbicida inhibidor de AHAS y se mezclan intensamente con 95 partes en peso de caolina dividida finamente. Esto proporciona un producto espolvoreable que tiene 5% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS .
B. Gránulos (GR, FG, GG, MG) . Se muele finamente una parte y media en peso de herbicida inhibidor de AHAS y se asocia con 95,5 partes en peso de portadores, obteniendo así una formulación con 0,5% (p/p) de herbicida inhibidor de AHAS. Los métodos actuales son extrusión, secado por pulverización o el lecho fluidizado. Esto proporciona gránulos para aplicar sin diluir para uso en follajes.
Las formulaciones convencionales para tratamiento de semillas incluyen, por ejemplo, concentrados FS deslizables, soluciones LS, polvos para tratamiento en seco DS, polvos dispersables en agua para tratamiento con suspensión S, polvos solubles en agua SS y emulsión ES y EC y formulación en gel GF. Estas formulaciones pueden aplicarse a las semillas diluidas o sin diluir. La aplicación a las semillas se lleva a cabo antes de la siembra, directamente sobre las semillas .
En una modalidad preferida, se usa una formulación FS para el tratamiento de semillas. Típicamente, una formulación FS puede comprender 1-800 g/1 de ingrediente activo, 1-200 g/1 de Tensioactivo, 0 a 200 g/1 de agente anticongelante, 0 a 400 g/1 de aglutinante, 0 a 200 g/1 de un pigmento y hasta 1 litro de un disolvente, preferiblemente agua.
Para el tratamiento de semillas, las semillas de las plantas de arroz de la presente invención se tratan con herbicidas, preferiblemente herbicidas seleccionados del grupo que consiste en herbicidas inhibidores de AHAS, tales como, amidosulfurón, azimsulfurón, bensulfurón, clorimuron, clorsulfurón, cinosulfurón, ciclosulfamurón, etametsulfurón, etoxisulfurón, flazasulfurón, flupirsulfurón, foramsulfurón, halosulfurón, imazosulfurón, yodosulfurón, mesosulfurón, metsulfurón, nicosulfurón, oxasulfurón, primisulfurón, prosulfurón, pirazosulfurón, rimsulfurón, sulfometurón, sulfosulfurón, tifensulfurón, triasulfurón, tribenurón, trifloxisulfurón, triflusulfurón, tritosulfurón, imazametabenz , imazamox, imazapic, imazapir, imazaquin, imazetapir, cloransulam, diclosulam, florasulam, flumetsulam, metosulam, penoxsulam, bispiribac, piriminobac, propoxicarbazona , flucarbazona, piribenzoxim, piriftalid, piritiobac y mezclas de los mismos, o con una formulación que comprende un herbicida inhibidor de AHAS.
La expresión "tratamiento de semillas" comprende todas las técnicas de tratamiento de semillas adecuadas conocidas en la técnica, tales como, embadurnado de semillas, espolvoreo de semillas, impregnación de semillas y granulación de semillas.
De acuerdo con una variante de la presente invención, un objeto adicional de la invención es un método para tratar el suelo mediante la aplicación, específicamente en la sembradora: de una formulación granular que contiene el herbicida inhibidor de AHAS como una composición/formulación (por ejemplo, una formulación granular, opcionalmente con uno o más portadores agrícolamente aceptables, sólidos o líquidos y/u opcionalmente con uno o más tensioactivos agrícolamente aceptables) .
La presente invención también comprende semillas recubiertas o que contienen una formulación para el tratamiento de semillas que comprende al menos un herbicida inhibidor de AHAS, seleccionado del grupo que consiste en amidosulfurón, azimsulfurón, bensulfurón, clorimuron, clorsulfurón, cinosulfurón, ciclosulfamurón, etametsulfurón, etoxisulfurón, flazasulfurón, flupirsulfurón, foramsulfurón, halosulfurón, imazosulfurón, yodosulfurón, mesosulfurón, metsulfurón, nicosulfurón, oxasulfurón, primisulfurón, prosulfurón, pirazosulfurón, rimsulfurón, sulfometurón, sulfosulfurón, tifensulfurón, triasulfurón, tribenurón, trifloxisulfurón, triflusulfurón, tritosulfurón, imazametabenz , imazamox, imazapic, imazapir, imazaquin, imazetapir, cloransulam, diclosulam, florasulam, flumetsulam, metosulam, penoxsulam, bispiribac, piriminobac , propoxicarbazona, flucarbazona, piribenzoxim, piriftalid y piritiobac .
El término semilla abarca semillas y propágulos vegetales de todos los tipos, incluidos, a modo no taxativo, semillas verdaderas, pedazos de semillas, retoños, corraos , bulbos, frutas, tubérculos, granos, cortes, brotes cortados y similares y significa en una modalidad preferida semillas verdaderas .
La expresión "recubierta y/o que contiene" generalmente significa que el ingrediente activo está en la mayor parte sobre la superficie del producto de propagación en el momento de la aplicación, aunque una parte mayor o menor del ingrediente puede penetrar en el producto de propagación, dependiendo del método de aplicación. Cuando el producto de propagación se (re) planta, puede absorber el ingrediente activo .
La aplicación del tratamiento de semillas con el herbicida inhibidor de AHAS o con una formulación que comprende el herbicida inhibidor de AHAS se lleva a cabo mediante pulverización o espolvoreo sobre las semillas antes de la siembra de las plantas y antes de la emergencia de las plantas .
En el tratamiento de las semillas, las formulaciones correspondientes se aplican tratando a las semillas con una cantidad efectiva de herbicida inhibidor de AHAS o una formulación que comprende el herbicida inhibidor de AHAS. En la presente, las tasas de aplicación son generalmente de 0,1 g a 10 kg del a. i. (o de la mezcla de a. i. o de la formulación) por 100 kg de semillas, preferiblemente de 1 g a 5 kg por 100 kg de semillas, específicamente de 1 g a 2 , 5 kg por 100 kg de semillas.
La presente invención proporciona un método para combatir la vegetación indeseada o controlar las malezas que comprende poner en contacto las semillas de las plantas de arroz de acuerdo con la presente invención antes de la siembra y/o después de la pregerminación con un herbicida inhibidor de AHAS . El método puede comprender además sembrar las semillas, por ejemplo en suelo en un campo o en un medio de maceta en un invernadero. El método tiene un uso específico en el combate de vegetación indeseada o en el control de malezas en los alrededores más próximos a la semilla.
Se entiende que el control de vegetación indeseada significa la eliminación de malezas y/o el retardo o inhibición de otra forma del crecimiento normal de las malezas. Se entiende que malezas, en el sentido amplio, significa todas aquellas plantas que crecen en ubicaciones donde no son deseadas.
Las malezas pueden incluir, por ejemplo, malezas dicotiledóneas y monocotiledóneas . Las malezas dicotiledóneas incluyen, a modo no taxativo, malezas de los géneros: Sinapis, Lepidium, Galium, Stellaria, Matricaria, Ant emis, Galinsoga, Chenopodium, Urtica, Senecio, Amaranthus, Portulaca, Xanthium, Convolvulus, Ipomoea, Polygonum, Sesbania, Ambrosia, Cirsium, Carduus, Sonchus, Solanum, Rorippa, Rotala, Lindernia, Lamium, Verónica, Abutilón, Emex, Datura, Viola, Galeopsis, Papaver, Centaurea, Trifolium, Ranunculus y Taraxacum. Las malezas monocotiledóneas incluyen, a modo no taxativo, malezas de los géneros: Echinochloa, Setaria, Panicum, Digitaria, Phleum, Poa, Festuca, Eleusine, Brachiaria, Lolium, Bromus, Avena, Cyperus, Sorghum, Agropyron, Cynodon, Monochoria, Fimbristyslis, Sagittaria, Eleocharis, Scirpus, Paspalum, Ischaemum, Sphenoclea, Dactyloctenium, Agrostis, Alopecurus y Apera .
Adicionalmente , las malezas de la presente invención pueden incluir, por ejemplo, plantas de cosecha que están creciendo en un lugar indeseado. Por ejemplo, un planta de soja de crecimiento espontáneo que está en un campo que comprende predominantemente plantas de arroz puede considerarse una maleza, si la planta de soja no se desea en el campo de plantas de arroz. Otro ejemplo de una maleza de la presente invención es el arroz rojo que es de la misma especie que el arroz cultivado.
Técnicas de transformación: Con la aparición de las técnicas de biología molecular que permitieron el aislamiento y la caracterización de genes que codifican productos proteicos específicos, los científicos en el campo de la biología vegetal desarrollaron un gran interés por manipular el genoma de plantas para que contengan y expresen genes exógenos o genes adicionales o versiones modificadas de genes naturales o endógenos (tal vez dirigidos por promotores diferentes) para alterar los rasgo de una planta de una forma específica. Los genes exógenos adicionales y/o modificados se denominan en la presente colectivamente "transgenes" . En los últimos quince a veinte años, se han desarrollado varios métodos para producir plantas transgénicas y la presente invención, en modalidades específicas, también se refiere a versiones transformadas del cultivo reclamado.
El cultivo para la expresión de genes estructurales deseados y las células cultivadas se conocen en la técnica. Además, tal como se conoce en la técnica, el arroz puede transformarse y regenerarse de forma tal que se obtengan plantas enteras que contienen y expresan los genes deseados bajo un control regulador. Las descripciones generales de vectores de expresión vegetal y genes indicadores y protocolos de transformación pueden encontrarse en Gruber, et al., "Vectors for Plant Transíormation, " en Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick and Thompson Eds . , CRC Press, Inc., Boca Ratón, pp. 89-119 (1993)). Adicionalmente , los vectores de expresión de GUS y casetes génicos de GUS son comercializados por Clone Tech Laboratories, Inc. (Palo Alto, California), mientras los vectores de expresión de luciferasa y los casetes génicos de luciferasa son comercializados por Pro Mega Corp. (Madison, isconsin) . Los métodos generales para cultivo tejidos vegetales se proporcionan por ejemplo en Miki, et al., "Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants" en Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick and Thompson Eds., CRC Press, Inc., Boca Ratón, p . 67-88 (1993)); y por Phillips, et al., "Cell-Tissue Culture and In-Vitro Manipulation" en Corn & Corn Improvement, 3a Edición, Sprague, et al., (Eds., p . 345 387, American Society of Agronomy Inc. (1988)) . Los métodos para introducir vectores de expresión en tejido vegetal incluyen la infección o cocultivo de células vegetales con Agrobacterium tumefaciens, descritos por ejemplo por Horsch, et al., Science, 227:1229 (1985) . Las descripciones de los sistemas de vectores de Agrobacterium y métodos para la transferencia de genes mediada por Agrobacterium se proporcionan en Gruber, et al., supra .
Los métodos útiles incluyen, a modo no taxativo, vectores de expresión introducidos en tejidos vegetales utilizando un método de transferencia génica directa tal como administración mediada por microproyectiles , inyección de ADN, electroporación y similares. Más preferiblemente los vectores de expresión se introducen en tejidos vegetales utilizando un sistema de administración con medios de microproyectiles con un dispositivo biolístico o utilizando transformación mediada por Agrobacterium. Se pretende que las plantas transformantes obtenidas con el protoplasma de la invención estén dentro del alcance de esta invención.
La transformación vegetal implica la construcción de un vector de expresión que funcionará en células vegetales. El vector comprende ADN que comprende un gen bajo el control o unido operativamente a un elemento regulador (por ejemplo, un promotor) . El vector de expresión puede contener una o más combinaciones de los gen/elemento regulador unidos operativamente. El vector (es) puede estar en forma de un plásmido y puede usarse solo o en combinación con otros plásmidos, para proporcionar plantas de arroz transformadas, utilizando métodos de transformación tales como los descritos a continuación para incorporar transgenes al material genético de la(s) planta (s) de arroz.
Vectores de expresión para transformación: Genes marcadores Los vectores de expresión incluyen al menos un marcador genético, unido operativamente a un elemento regulador (un promotor, por ejemplo) que permite recuperar las células transformadas que contienen el marcador mediante selección negativa, es decir, inhibiendo el crecimiento de células que no contienen el gen marcador seleccionable o mediante selección positiva, es decir, la detección sistemática del producto codificado por el marcador genético. Muchos genes marcadores seleccionables usados comúnmente para la transformación vegetal se conocen en las técnicas de transformación, e incluyen, por ejemplo, genes que codifican enzimas que desintoxican metabólicamente un agente químico selectivo que puede ser un antibiótico o un herbicida o genes que codifican un objetivo alterado que es insensible al inhibidor. También se conocen unos pocos métodos de selección en la técnica.
Un gen marcador seleccionable usado comúnmente para la transformación vegetal es el gen de neomicina-fosfotransferasa II (nptll) , aislado a partir del transposón Tn5, el cual cuando se coloca bajo el control de señales reguladoras vegetales confiere resistencia a la kanamicina. Fraley, et al., Proc. Nati. Acad. Sci . U.S.A., 80:4803 (1983) . Otro gen marcador seleccionable usando comúnmente es el gen de higromicina-fosfotransferasa que confiere resistencia al antibiótico higromicina . Vanden Elzen, et al . , Plant Mol. Bíol., 5:299 (1985).
Los genes marcadores seleccionables adicionales de origen bacteriano que confieren resistencia a antibióticos incluyen gentamicina acetil transferasa, estreptomicina fosfotransferasa y aminoglucósido-3 ' -adenil transferasa, el determinante de la resistencia a la bleomicina. Hayford, et al., Plant Physiol . , 86:1216 (1988); Jones, et al., Mol. Gen. Genet., 210:86 (1987); Svab, et al., Plant Mol. Biol . , 14:197 (1990); Hille, et al., Plant Mol. Biol., 7:171 (1986) . Otros genes marcadores seleccionables confieren resistencia a herbicidas tales como glifosato, glufosinato o bromoxinil. Comai, et al., Nature, 317:741-744 (1985); Gordon-Kamm, et al., Plant Cell, 2:603-618 (1990); y Stalker, et al., Science, 242:419-423 (1988) .
Los genes marcadores seleccionables para la transformación vegetal de origen no bacteriano incluyen, por ejemplo, dihidrofolato reductasa murina, 5-enolpiruvilsiquimato-3-fosfato sintasa vegetal y acetolactato sintasa vegetal. Eichholtz, et al., Somatic Cell Mol. Genet., 13:67 (1987); Shan, et al., Science, 233:478 (1986); Charest, et al., Plant Cell Rep . , 8:643 (1990).
Otra clase de genes marcadores para transformación vegetal requieren la detección sistemática de células vegetales supuestamente transformadas en lugar de la selección genética directa de células transformadas para resistir a una sustancia tóxica tal como un antibiótico. Estos genes son particularmente útiles para cuantificar o visualizar el patrón espacial de expresión de un gen en tejidos específicos y se denominan recuentemente genes indicadores porque pueden fusionarse a un gen o secuencia reguladora génica para la investigación de la expresión génica. Los genes usados comúnmente para la detección sistemática de células supuestamente transformadas incluyen ß-glucuronidasa (GUS, ß-galactosidasa, luciferasa y cloramfenicol acetiltransferasa . Jefferson, R.A. , Plant Mol. Biol. Rep., 5:387 (1987) ; Teeri , et al., EMBO J., 8:343 (1989) ; Koncz, et al., Proc. Nati. Acad. Sci U.S. A., 84:131 (1987) ; DeBlock, et al., EMBO J. , 3:1681 (1984) . Otra abordaje para la identificación de eventos de transformación relativamente raros ha sido el uso de un gen que codifica un regulador constitutivo dominante de la vía de pigmentación de antocianina de Zea mays . Ludwig, et al., Science, 247:449 (1990) .
También están disponibles métodos in vivo para visualizar la actividad de GUS que no requieren la destrucción del tejido vegetal. Molecular Probes Publication 2908, IMAGENE GREEN, pp . 1-4 (1993) y Naleway, et al., J. Cell Biol., 115:151a (1991) . Sin embargo, estos métodos in vivo para visualizar la actividad de GUS no han demostrado ser útiles para la recuperación de células transformadas debido a la baja sensibilidad, fondos de fluorescencia alta y limitaciones asociadas con el uso de genes de luciferasa como marcadores seleccionables .
Más recientemente, un gen que codifica la proteína verde fluorescente (GFP, por sus siglas en inglés) se ha utilizado como marcador para la expresión génica en células procarióticas y eucarióticas . Chalfie, et al., Science, 263:802 (1994). La GFP y los mutantes de GFP pueden usarse como marcadores detectables.
Vectores de expresión para la transformación: Promotores Los genes incluidos en los vectores de expresión deben ser dirigidos por una secuencia de nucleótidos que comprende un elemento regulador, por ejemplo, un promotor. En las técnicas de transformación se conocen varios tipos de promotores, como también otros elementos reguladores que pueden usarse solos o en combinación con promotores.
Tal como se usa en la presente, "promotor" incluye la referencia a una región de ADN hacia 51 desde el comienzo de la transcripción e implicada en el reconocimiento y la unión a ARN-polimerasa u otras proteínas para iniciar la transcripción. Un "promotor vegetal" es un promotor capaz de iniciar la transcripción en células vegetales. Ejemplos de promotores bajo control de desarrollo incluyen promotores que preferiblemente inician la transcripción en ciertos tejidos, tales como hojas, raíces, semillas, fibras, vasos del xilema, traqueidas o esclerénquima . Los promotores se denominan "preferidos para tejido". Los promotores que inician la transcripción solo en ciertos tejidos se denominan "específicos de tejido". Un promotor específico de un "tipo celular" principalmente dirige la expresión en ciertos tipos celulares en uno o más órganos, por ejemplo, en células vasculares en raíces u hojas. Un promotor "inducible" es un promotor que está bajo control ambiental. Ejemplos de condiciones ambientales que pueden afectar la transcripción por medio de promotores inducibles incluyen condiciones anaeróbicas o la presencia de luz. Los promotores específicos de tejido, preferidos para tejido, específicos de tipo celular e inducibles constituyen la clase de promotores "no constitutivos" . Un promotor "constitutivo" es un promotor que es activo en la mayoría de las condiciones ambientales.
A. Promotores inducibles - Un promotor inducible se une operativamente a un gen para expresión en el arroz. Opcionalmente, el promotor inducible se une operativamente a una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia señal que se une operativamente a un gen para expresión en el arroz. Con un promotor inducible la tasa de transcripción aumenta en respuesta a un agente inductor.
Cualquier promotor inducible pueden usarse en la presente invención. Ver, Ward, et al., Plant Mol. Biol . , 22:361-366 (1993). Promotores inducibles ejemplares incluyen, a modo no taxativo, el del sistema ACEI que responde al cobre (Meft, et al., PNAS, 90:4567-4571 (1993)); el gen In2 del maíz que responde a los protectores contra el herbicida bencenosulfonamida (Hershey, et al., Mol. Gen Genetics, 227:229-237 (1991) y Gatz, et al., Mol. Gen. Genetics, 243:32-38 (1994)) o el represor Tet de TnlO (Gatz, et al., Mol. Gen. Genetics, 227:229-237 (1991)). Un promotor inducible particularmente preferido es un promotor que responde a un agente inductor al cual las plantas normalmente no responden. Un promotor inducible ejemplar es el promotor inducible de un gen de hormona esteroide, cuya actividad transcripcional es inducida por una hormona glucocorticosteroide (Schena, et al., Proc . Nati. Acad. Sci. U.S. A. , 88:0421 (1991) ) .
B. Promotores constitutivos - Un promotor constitutivo se une operativamente a un gen para expresión en el arroz o el promotor constitutivo se une operativamente a una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia señal la cual se une operativamente a un gen para expresión en el arroz .
Se pueden utilizar muchos promotores constitutivos diferentes en la presente invención. Los promotores constitutivos ejemplares incluyen, a modo no taxativo, los promotores de virus vegetales tales como el promotor 35S de CaMV (Odell, et al . , Nature, 313:810-812 (1985)) y los promotores de genes tales como actina del arroz (McElroy, et al., Plant Cell, 2:163-171 (1990)); ubiquitina (Christensen, et al., Plant Mol. Biol . , 12:619-632 (1989) y Christensen, et al., Plant Mol. Biol., 18:675-689 (1992)); pEMU (Last, et al., Theor. Appl . Genet . , 81:581-588 (1991)); MAS (Velten, et al., EMBO <J. , 3:2723-2730 (1984)); e histona H3 del maíz (Lepetit, et al., Mol. Gen. Genetics, 231:276-285 (1992) y Atanassova, et al., Plant Journal 1 (3) : 291-300 (1992)).
El promotor ALS, fragmento 5' Xbal/Ncol del gen estructural ALS3 de Brassica napus (o una secuencia de nucleótidos similar a el fragmento Xbal/Ncol) , representa un promotor constitutivo particularmente útil. Ver, Solicitud PCT No. WO 96/30530.
C. Promotores específicos de tejido o preferidos para tejido - Un promotor específico de tejido se une operativamente a un gen para expresión en el arroz. Opcionalmente , el promotor específico de tejido se une operativamente a una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia señal que se une operativamente a un gen para expresión en el arroz. Las plantas transformadas con un gen de interés unido operativamente a un promotor específico de tejido producen el producto proteico del transgén exclusivamente, o preferiblemente, en un tejido específico.
Cualquier promotor específico de tejido o preferido para tejido puede utilizarse en la presente invención. Los promotores específicos de tejido o preferidos para tejido ejemplares incluyen, a modo no taxativo, un promotor preferido para raíz, tal como el del gen de faseolina (Murai, et al., Science, 23:476-482 (1983) y Sengupta-Gopalan, et al., Proc. Nati. Acad. Sci . U.S. A., 82:3320-3324 (1985)); un promotor específico de hoja e inducido por luz tal como el de cab o rubisco (Simpson, et al., EMBO J. , 4 (11) :2723-2729 (1985) y Timko, et al., Nature, 318:579-582 (1985)); un promotor específico de antera tal como el de LAT52 (Twell, et al., Mol. Gen. Genetics, 217:240-245 (1989)); un promotor específico de polen tal como el de Zml3 (Guerrero, et al., Mol. Gen. Genetics, 244:161-168 (1993)) o un promotor preferido para microespora tal como el de apg (Twell, et al., Sex. Plant Reprod. , 6:217-224 (1993)) .
Secuencias señal para dirigir proteínas a compartimientos subcelulares El transporte de la proteína producida por transgenes hasta un compartimiento subcelular tal como el cloroplasto, vacuola, peroxisoma, glioxisoma, pared celular o mitocondria, o para secreción en el apoplasto, se logra uniendo operativamente la secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia señal a la región 5' y/o 3' de un gen que codifica la proteína de interés. Las secuencias de direccionamiento en el extremo 5' y/o 3' del gen estructural pueden determinar, durante la síntesis y el procesamiento proteico, donde se compartimentaliza la proteína codificada en última instancia.
La presencia de una secuencia señal dirige un polipéptido a un organelo intracelular o compartimiento subcelular o para secreción en el apoplasto. Se conocen muchas secuencias señal en la técnica. Ver, por ejemplo, Becker, et al., Plant Mol. Biol . , 20:49 (1992); Cióse, P.S., Master's Thesis, Iowa State University (1993); Knox, C, et al., Plant Mol. Biol., 9:3-17 (1987); Lerner, et al., Plant Physiol., 91:124-129 (1989); Fontes, et al., Plant Cell, 3:483-496 (1991); Matsuoka, et al., Proc . Nati. Acad. Sci . , 88:834 (1991); Gould, et al., J". Cell. Biol., 108:1657 (1989); Creissen, et al., Plant J. , 2:129 (1991); Kalderon, et al., Cell, 39:499-509 (1984); Steifel, et al., Plant Cell, 2 :785-793 (1990) .
Genes proteicos exógenos y genes agronómicos Con las plantas transgénicas de acuerdo con la presente invención, se puede producir una proteína exógena en cantidades comerciales. Por consiguiente, las técnicas para selección y propagación de plantas transformadas, las cuales se conocen en la técnica, proporcionan una pluralidad de plantas transgénicas que se cosechan de forma convencional y a continuación puede extraerse una proteína exógena de un tejido de interés o de la biomasa total. La extracción proteica de la biomasa vegetal puede lograrse mediante métodos conocidos que se describen, por ejemplo, en Heney and Orr, Anal. Biochem. , 114:92-6 (1981).
De acuerdo con una modalidad preferida, la planta transgénica proporcionada para producción comercial de la proteína exógena es el arroz. En otra modalidad preferida, la biomasa de interés es una semilla. Para la cantidad relativamente pequeña de plantas transgénicas que exhiben niveles más altos de expresión, se puede generar un mapa genético, principalmente a través de análisis RFLP, PCR y SSR convencional, el cual identifica la ubicación cromosómica aproximada de la molécula de ADN integrada. Para metodologías ejemplares en este aspecto, ver Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick and Thompson Eds . , CRC Press, Inc., Boca Ratón, pp. 269-284 (1993)) . La información de mapas relativa a la ubicación cromosómica es útil para la protección de los derechos de propiedad de un planta transgénica objeto. Si se lleva a cabo la propagación no autorizada y se llevan a cabo cruzamientos con otro germoplasma, el mapa de la región de integración puede compararse con mapas similares de plantas sospechosas, para determinar si las últimas tiene un parentesco común con la planta objeto. Las comparaciones de mapas implicarían hibridaciones, RFLP, PCR, SSR y secuenciación, las cuales son todas técnicas convencionales.
A través de la transformación del arroz, la expresión de los genes puede alterarse para mejorar la resistencia a enfermedades, la resistencia a insectos, la resistencia a herbicidas, la calidad agronómica y otros rasgos. La transformación también puede usarse para insertar secuencias de ADN que controlan o ayudan a controlar la esterilidad masculina. Las secuencias de ADN naturales del arroz así como también secuencias de ADN exógenas pueden transformarse en el arroz y usarse para alterar los niveles de proteínas naturales o exógenas. Varios promotores, secuencias de direccionamiento, secuencias potenciadoras y otras secuencias de ADN pueden insertarse en el genoma a efectos de alterar la expresión de proteínas. La reducción de la actividad de genes específicos (también conocida como silenciamiento génico o supresión génica) es deseable para varios aspectos de la ingeniería genética en plantas.
Los expertos en la técnica conocen muchas técnicas para silenciamiento génico, incluidas, a modo no taxativo, desactivaciones (tal como mediante la inserción de un transposón tal como mu (Vicki Chandler, The Maize Handbook, ch. 118, Springer-Verlag (1994)) u otros elementos genético tales como un FRT, Lox u otro sitio de integración específico de sitio, tecnología no codificante (ver, por ejemplo, Sheehy, et al., PNAS USA, 85:8805-8809 (1988); y las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,107,065; 5,453,566; y 5,759,829); cosupresión (por ejemplo, Taylor, Plant Cell, 9:1245 (1997); Jorgensen, Trends Biotech. , 8 (12) : 340-344 (1990); Flavell, PNAS USA, 91:3490-3496 (1994); Finnegan, et al., Bio/Technology, 12: 883-888 (1994); y Neuhuber, et al . , Mol. Gen. Genet . , 244:230-241 (1994)); interferencia por ARN (Napoli, et al., Plant Cell, 2:279-289 (1990); Patente de los Estados Unidos No. 5.034.323; Sharp, Genes Dev. , 13:139-141 (1999); Zamore, et al., Cell, 101:25-33 (2000); y Montgomery, et al., PNAS USA, 95:15502-15507 (1998)); silenciamiento génico inducido por virus (Burton, et al., Plant Cell, 12:691-705 (2000); y Baulcombe, Curr. Op. Plant Bio., 2:109-113 (1999)); ribocimas específicas de ARN objetivo (Haseloff, et al., Nature, 334: 585-591 (1988)); estructuras de horquilla (Smith, et al., Nature, 407:319-320 (2000); WO 99/53050; y WO 98/53083); icroARN (Aukerman S. Sakai, Plant Cell, 15:2730-2741 (2003)); ribocimas (Steinecke, et al., EMBO J., 11:1525 (1992); y Perriman, et al., Antisense Res. Dev., 3:253 (1993)); modificación dirigida mediada por oligonucleótidos (por ejemplo, las Publicaciones PCT Nos. WO 03/076574 y WO 99/25853) ; moléculas dirigidas por dedos de Zn (por ejemplo, las Publicaciones PCT Nos. WO 01/52620; WO 03/048345; y WO 00/42219); y otros métodos o combinaciones de los métodos anteriores conocidas para los expertos en la técnica .
De forma similar, por medio de la presente invención, los genes agronómicos pueden expresarse en plantas transformadas. Más específicamente, las plantas pueden manipularse genéticamente para expresar varios fenotipos de interés agronómico. Los genes ejemplares implicados en este aspecto incluyen, a modo no taxativo, los categorizados a continuación: 1. Genes que confieren resistencia a plagas o enfermedades y que codifican : A. Genes de resistencia a enfermedades vegetales. Las defensas vegetales a menudo se activan mediante interacción específica entre el producto de un gen de resistencia a enfermedad (R) en la planta y el producto de un gen de .avirulencia (Avr) correspondiente en el patógeno. Un cultivo vegetal puede transformarse con un gen de resistencia clonado para manipular plantas que son resistentes a cepas patógenas específicas. Ver, por ejemplo, Jones, et al., Science, 266:789 (1994) (clonación del gen Cf-9 del tomamte para resistencia a la Cladosporium fulvum) ; Martin, et al., Science, 262:1432 (1993) (gen Pto del tomate para resistencia a Pseudomonas syringae pv. tomato que codifica una proteína cinasa) ; Mindrinos, et al., Cell, 78:1089 (1994) (gen RSP2 de Arabidopsis para resistencia a Pseudomonas syringae) ; McDowell & Woffenden, Trends Biotechnol . , 21(4): 178-83 (2003); y Toyoda, et al., Transgenic Res., 11 (6):567-82 (2002) .
B. Una proteína de Bacillus thuringiensis, una derivado de la misma o un polipéptido sintético modelado en la misma. Ver, por ejemplo, Geiser, et al., Gene, 48:109 (1986), que divulga la clonación y la secuencia de nucleótidos de un gen de Bt d-endotoxina . Adicionalmente , las moléculas de ADN que codifican genes de d-endotoxina pueden adquirirse en La Colección Americana de Cultivos TIPO, Manassas, Virginia, por ejemplo, con los Nos. de acceso en ATCC 40098, 67136, 31995 y 31998.
C. Una lectina. Ver, por ejemplo, la divulgación de Van Damme, et al., Plant Molec. Biol . , 24:25 (1994), que divulga las secuencias de nucleótidos de varios genes de lectina de unión a mañosa de Clivia miniata.
D. Una proteína de unión a vitamina tal como avidina. Ver, Solicitud PCT No. US 93/06487. La solicitud describe el uso de avidina y homólogos de avidina como larvicidas contra plagas de insectos.
E. Un inhibidor enzimático, por ejemplo, un inhibidor de proteasa o proteinasa o un inhibidor de amilasa. Ver, por ejemplo, Abe, et al., J". Biol. Chem. , 2€,2:16192 (1987) (secuencia de nucleótidos de inhibidor de cisteína proteinasa de arroz); Huub, et al., Plant Molec. Biol., 21:985 (1993) (secuencia de nucleótidos de ADNc que codifica. el inhibidor I de proteinasa de tabaco); Sumitani, et al., Biosci. Biotech. Biochem. , 57:1243 (1993) (secuencia de nucleótidos del inhibidor de a-amilasa Streptomyces nitrosporeus) .
F. Una hormona o feromona específica de insecto, tal como un ecdisteroide y hormona juvenil, una variante de los mismos, un mimético en base a los mismos o un antagonista o agonista de los mismos. Ver, por ejemplo, la divulgación de Hammock, et al., Nature, 344:458 (1990), de la expresión del baculovirus de estearasa de hormona juvenil clonada, un desactivador de la hormona juvenil.
G. Un péptido o neuropéptido específico de insecto que, tras la expresión, desorganiza la fisiología de la plaga afectada. Por ejemplo, ver la divulgación de Regan, J". Biol . Chem. , 269:9 (1994) (rendimientos de clonación de expresión de ADN que codifica el receptor de la hormona diurética de insecto) y Pratt, et al., Biochem. Biophys . Res. Comm. , 163:1243 (1989) (se identifica una alostatina en Diploptera puntata) . Ver también, la Patente de los Estados Unidos No. 5.266.317 de Tomalski, et al., que divulga genes que codifican neurotoxinas paralíticas específicas de insectos.
H. Un veneno específico de insecto producido en la naturaleza por una serpiente, una avispa, etc. Por ejemplo, ve Pang, et al., Gene, 116:165 (1992), para la divulgación de la expresión heteróloga en plantas de un gen que codifica un péptido insectotóxico de escorpión.
I. Una enzima responsable por una hiperacumulación de un monoterpeno, un sesquiterpeno, un esteroide, un ácido hidroxámico, un derivado de fenilpropanoide u otra molécula no proteica con actividad insecticida.
J. Una enzima que participa en la modificación, incluida la modificación postranslacional , de una molécula biológicamente activa; por ejemplo, una enzima glucolítica, una enzima proteolítica, una enzima lipolítica, una nucleasa, una ciclasa, una transaminasa, una esterasa, una hidrolasa, una fosfatasa, una cinasa, una fosforilasa, una polimerasa, una elastasa, una quitinasa y una glucanasa, ya sea natural o sintética. Ver, la Publicación PCT No. O 93/02197, a nombre de Scott, et al., que divulga la secuencia de nucleotidos de un gen de calosa. Se pueden obtener moléculas de ADN que contienen secuencias codificantes de quitinasa, por ejemplo en los Nos. de acceso en ATCC 39637 y 67152. Ver, también, et al., Insect Biochem. Molec. Biol . , 23:691 (1993), quienes describen la secuencia de nucleotidos de un ADNc que codifica quitinasa de gusano de cuerno del tabaco y Kawalleck, et al., Plant Molec. Biol., 21:673 (1993), quienes proporcionan la secuencia de nucleotidos del gen de poliubiquitina ubi4-2 del perej il .
?· Una molécula que estimula la transducción de señales.
Por ejemplo, ver la divulgación de Botella, et al., Plant Molec. Biol., 24:757 (1994), de secuencias de nucleotidos para clones de ADNc de calmodulina de frijol mungo y Griess, et al., Plant Physiol . , 104:1467 (1994), quienes proporcionan la secuencia de nucleotidos de un clon de ADNc de calmodulina de maíz.
L. Un péptido de momento hidrófobo. Ver, la Publicación PCT No. WO 95/16776 (divulgación de derivados peptídicos de Taquiplesina que inhiben los patógenos vegetales fúngicos) y la Publicación PCT No. WO 95/18855 (describe péptidos antimicrobianos sintéticos que confieren resistencia a enfermedades) , cuyos respectivos contenidos se incorporan a la presente a modo de referencia.
M. Una permeasa de membrana, un formador de canales o un bloqueador de canales. Por ejemplo, ver la divulgación de Jaynes, et al., Plant Sci, 89:43 (1993), de expresión heteróloga de una cecropina-ß, análogo de péptido lítico para proporcionar plantas de tabaco transgénicas resistentes a Pseudomonas solanacearum.
N. Una proteína de invasión vírica o una toxina compleja derivada de la misma. Por ejemplo, la acumulación de proteínas con cubierta vírica en células vegetales transformadas imparte resistencia al desarrollo de infecciones y/o enfermedades víricas provocada por el virus del cual deriva el gen de la cubierta vírica, así como también virus relacionados. Ver, Beachy, et al., Ann. Rev. Phytopathol . , 28:451 (1990). La resistencia mediada por la proteína cubierta se ha conferido a plantas transformadas contra el virus del mosaico de la alfalfa, virus del mosaico del pepino, virus de la raya del tabaco, virus X de la papa, virus del grabado del tabaco, virus del estriado necrótico del tabaco y virus del mosaico del tabaco. Id. 0. Un anticuerpo específico de insecto o una inmunotoxina derivada del mismo. Por consiguiente, un anticuerpo dirigido a una función metabólica importante en el intestino del insecto desactivaría una enzima afectada matando al insecto. Cf . Taylor, et al., Resumen No. 497, Séptimo Simposio Internacional sobre Interacciones Moleculares entre Plantas y Microbios (Edimburgo, Escocia (1994) ) (desactivación enzimática en el tabaco transgénico a través de la producción de fragmentos de anticuerpo de cadena simple) .
P. Un anticuerpo específico de virus. Ver, por ejemplo, Tavladoraki, et al., Nature, 366:469 (1993), quienes muestran que las plantas transgénicas que expresan genes de anticuerpos recombinantes están protegidas de ataques víricos .
Q. Una proteína de detención del desarrollo producida en la naturaleza por un patógeno o un parásito. Por consiguiente, las endo-a-1, 4 -D-poligalacturonasas fúngicas facilitan la colonización fúngica y la liberación de nutrientes vegetales solubilizando la homo-a-?, 4-D-galacturonasa de pared celular vegetal. Ver, Lamb, et al., Bio/Technology, 10:1436 (1992) . La colonización y caracterización de un gen que codifica una proteína inhibidora de endopoligalacturonasa del frijol es descrita por Toubart, et al., Plant J., 2:367 (1992).
R. Una proteína de detención de desarrollo producida en la naturaleza por una planta. Por ejemplo, Logemann, et al., Bio/Technology, 10:305 (1992), mostraron que las plantas transgénicas que expresan el gen de desactivación de ribosoma de la cebada tienen una resistencia aumentada a enfermedades fúngicas .
S. Genes implicados en la Respuesta de la resistencia sistémica adquirida (RSA) y/o los genes relacionados con la patogénesis. Briggs, S., Current Biology, 5(2) (1995); Pieterse & Van Loon, Curr. Opin. Plant Bio., 7(4):456-64 (2004) y Somssich, Cell, 113(7) :815-6 (2003).
T. Genes antifúngicas . Ver, Cornelissen and Melchers, Plant Physiol., 101:709-712 (1993); Parijs, et al., Planta, 183:258-264 (1991) y Bushnell, et al., Can. J. of Plant Path. , 20 (2) : 137-149 (1998). Ver también la Patente de los Estados Unidos No. 6,875,907.
U. Genes de desintoxicación, tales como para fumonisina, beauvericina, moniliformina y zearalenona y sus derivados relacionados estructuralmente . Por ejemplo, ver la Patente de los Estados Unidos No. 5,792,931.
V. Inhibidores de cistatina y cisteína proteinasa. Ver Patente de los Estados Unidos No. 7,205,453.
. Genes de defensina. Ver la Publicación PCT No. WO 03/000863 y la Patente de los Estados Unidos No. 6,911,577. 2. Genes que confieren resistencia a un herbicida, por ej emplo : A. Un herbicida que inhibe el punto de crecimiento o meristemo, tal como una imidazolinona o una sulfonilurea . Los genes ejemplares en esta categoría codifican las enzimas ALS y AHAS mutantes tales como las describen, por ejemplo Lee, et al., EMBO J., 7:1241 (1988) y Miki, et al., Theor. Appl . Gene . , 80:449 (1990), respectivamente.
B. Glifosato (resistencia conferida por genes de 5-enolpiruvilsiquimato-3-fosfato sintasa (EPSP) y aroA mutantes, respectivamente) y otros compuestos de fosfonio tales como glufosinato (genes bar de fosfinotricin acetil transferasa (PAT) y PAT de Streptomyces hygroscopicus) , y ácidos propiónicos piridinoxi o fenoxi y ciclohexonas (genes que codifican el inhibidor de ACCasa) . Ver, por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 4,940,835 de Shah, et al., la cual divulga la secuencia de nucleótidos de una forma de EPSP que puede conferir resistencia al glifosato. Una molécula de ADN que codifica un gen de aroA mutante puede obtenerse en el No. de acceso en ATCC 39256 y la secuencia de nucleótidos del gen mutante se divulga en la Patente de los Estados Unidos No. 4,769,061 de Comai . La Solicitud de Patente europea No. 0 333 033 de Kumada, et al. y la Patente de los Estados Unidos No. 4,975,374 de Goodman, et al., divulgan las secuencias de nucleótidos de genes de glutamina sintetasa que confieren resistencia a herbicidas tales como L- fosfinotricina . Se proporciona la secuencia de nucleótidos de un gen de PAT en la Solicitud de Patente europea No. 0 242 246 de Leemans, et al. DeGreef, et al., Bio/Technology, 7:61 (1989) , describen la producción de plantas transgénicas que expresan genes bar quiméricos que codifican la actividad de PAT. Son ejemplos de genes que confieren resistencia a ácidos propiónicos fenoxi y ciclohexonas , tales como setoxidim y haloxifop, los genes Accl-Sl, Accl-S2 y Accl-S3 descritos por Marshall, et al., Theor. Appl . Genet. , 83:435 (1992) .
C. Un herbicida que inhibe la fotosíntesis, tal como una triazina (genes de psbA y gs+) o un benzonitrilo (gen de nitrilasa) . Przibilla, et al., Plant Cell , 3:169 (1991) , describen la transformación de Chla ydomonas con plásmidos que codifican genes de psbA mutantes . Las secuencias de nucleótidos para genes de nitrilasa se divulgan en la Patente de los Estados Unidos No. 4,810,648 de Stalker y las moléculas de ADN que contiene estos genes están disponibles en los Nos. de acceso en ATCC 53435, 67441 y 67442. La clonación y expresión de ADN que codifica glutationa S-transíerasa es descrita por Hayes, et al., Bioche . J., 285:173 (1992). 3. Genes que confieren o contribuyen a un rasgo de valor agregado, tal como: A. Metabolismo de ácido graso modificado, por ejemplo, transformando una planta con un gen no codificante de estearil-ACP desaturasa para aumentar el contenido de ácido esteárico de la planta. Ver, Knultzon, et al., Proc. Nati. Acad. SCÍ. U.S.A., 89:2624 (1992).
B. Contenido reducido de fitato. 1) La introducción de un gen codificante de fitasa potenciaría la desintegración de fitato, agregando más fosfato libre a la planta transformada. Por ejemplo, ver, Van Hartingsveldt , et al., Gene, 127:87 (1593) , para una divulgación de la secuencia de nucleótidos de un gen de fitasa de Aspergillus niger; 2) Se podría introducir un gen que reduce el contenido de fitato. En el maíz, esto, por ejemplo, podría lograrse clonando y luego reintroduciendo ADN asociado con el único alelo que es responsable por los mutantes de maíz caracterizados por niveles bajos de ácido fítico. Ver, Raboy, et al., Maydica, 35 : 383 (1990) .
C. Composición de carbohidrato modificada provocada, por ejemplo, por la transformación de plantas con un gen que codifica una enzima que alterna el patrón de ramificación del almidón. Ver, Shiroza, et al., J. Bacteol., 170:810 (1988) (secuencia de nucleótidos del gen de fructosiltransferasa de Streptococcus mutants) ; Steinmetz, et al., Mol. Gen. Genet., 20:220 (1985) (secuencia de nucleótidos del gen de levansucrasa de Bacillus subtilis) ; Pen, et al., Bio/Technology, 10:292 (1992) (producción de plantas transgénicas que expresan ar-amilasa de Bacillus lichenifonnis) ; Elliot, et al., Plant Molec. Biol., 21:515 (1993) (secuencias de nucleótidos de genes de invertasa del tomate); Sogaard, et al., J. Biol. Chem. , 268:22480 (1993) (mutagénesis sitio-dirigida del gen de -amilasa de la cebada); y Fisher, et al., Plant Physiol., 102:1045 (1993) (enzima II de ramificación de almidón del endosperma del maíz) . 4. Genes que controlan la esterilidad masculina: Existen varios métodos disponibles para conferir esterilidad masculina genética, tales como múltiples genes mutantes en ubicaciones separadas dentro del genoma que confieren esterilidad masculina, tal como se describe en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,654,465 y 4,727,219 de Brar, et al. y translocaciones cromosómicas tales como se describen en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 3,861,709 y 3,710,511 de Patterson. Además de estos métodos, Albertsen, et al., en la Patente de los Estados Unidos No. 5,432,068, describen un sistema de esterilidad masculina nuclear que incluye: identificar un gen que es esencial para la fertilidad masculina; silenciar este gen natural que es esencial para la fertilidad masculina; retirar el promotor natural del gen de fertilidad masculina esencial y reemplazarlo por un promotor inducible; insertar este gen manipulado genéticamente nuevamente en la planta; y crear así una planta que presenta esterilidad masculina porque el promotor inducible no está "encendido" , resultando en que el gen de fertilidad masculina no se transcribe. La fertilidad se restaura induciendo o encendiendo el promotor, que a su vez permite que el gen que confiere la esterilidad masculina se transcriba.
A. Un gen específico de tapetum, RTS, un gen específico de antera de arroz es necesario para la fertilidad masculina y su secuencia promotora dirige la expresión génica específica de tejido en diferentes especies vegetales. Luo, Hong, et. al., Plant Molecular Biology. , 62(3): 397-408(12) (2006). Introducción de un gen de deacetilasa bajo el control de un promotor específico de tapetum y con la aplicación del químico N-Ac-PPT. Ver la Publicación PCT No. WO 01/29237.
B. Introducción de varios promotores específicos de estambre. Los promotores específicos de antera que tienen utilidad específica en la producción de monocotiledóneas y plantas transgénicas que presentan esterilidad masculina para restaurar su fertilidad. Ver la Patente de los Estados Unidos No. 5,639,948. Ver también las Publicaciones PCT Nos. WO 92/13956 y WO 92/13957.
C. Introducción de los genes de barnasa y barstar. Ver, Paul, et al., Plant Mol. Biol . , 19:611-622 (1992).
Por ejemplos adicionales de genes y sistemas de esterilidad masculina y femenina nucleares, ver también, las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,859,341, 6,297,426, 5,478,369, 5,824,524, 5,850,014 y 6,265,640. Ver también, Hanson, Maureen R. , et . al., "Interactions of Mitochondrial 5 and Nuclear Genes That Affect Male Gatnetophyte Development," Plant Cell., 16 : S154 -S169 (2004), las cuales se incorporan todas a la presente a modo de referencia. 5. Genes que crean un sitio para la integración de ADN específica de sitio: !0 Esto incluye la introducción de sitios FRT que pueden usarse en el sistema FLP/FRT y/o sitios Lox que pueden usarse en el sistema Cre/Loxp. Por ejemplo, ver, Lyznik, et al., Site-Specific Recombination for Genetic Engineering in Plants, Plant Cell Rep, 21:925-932 (2003) y la Publicación ]_5 PCT No. WO 99/25821, las cuales se incorporan por la presente a modo de referencia. Otros sistemas que pueden usarse incluyen la recombinasa Gin de fago Mu (Maeser, et al. (1991) ; Vicki Chandler, The Maize Handbook, ch. 118, Springer-Verlag (1994), la recombinasa Pin de E . coli 20 (Enomoto, et al. (1983)) y el sistema R/RS del plásmido pSRl (Araki, et al . (1992) ) . 6. Genes que afectan la resistencia al estrés abiótico : Genes que afectan la resistencia al estrés abiótico (incluidos, a modo no taxativo, la floración, el desarrollo 25 de panículas/glumillas y semillas, mejora de la eficiencia en la utilización del nitrógeno, respuesta al nitrógeno alterada, resistencia o tolerancia a la sequía, resistencia o tolerancia al frío y resistencia o tolerancia a la sal) y rendimiento aumentado bajo estrés. Por ejemplo, ver: Xiong, Lizhong, et al., "Disease Resistance and Abiotic Stress Tolerance in Rice Are Inversely Modulated by an Abscisic Acid-Inducible Mitogen-Activated Protein Kinase," The Plant Cell., 15:745-759 (2003), donde 0sMAPK5 puede regular positivamente la tolerancia a la sequía, la sal y el frío y modular negativamente la expresión del gen PR y la resistencia a enfermedades de amplio espectro en el arroz; Chen, Fang, et. al., "The Rice 14-3-3 Gene Family and its Involvement in Responses to Biotic and Abiotic Stress," DNA Research, 13(2):53-63 (2006), donde al menos cuatro genes GF14 de arroz, GF14b, GF14c, GF14e y Gfl4f se regularon diferencialmente por salinidad, sequía, lesión y ácido abscísico; Publicación PCT No. WO 00/73475, donde la eficiencia del uso de agua se altera a través de la alteración del malato; las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,892,009, 5,965,705, 5,929,305, 5,891,859, 6,417,428, 6,664,446, 6,717,034 y 6,801,104 y las Publicaciones PCT Nos. WO 2000/060089, WO 2001/026459, WO 2001/035725, WO 2001/034726, WO 2001/035727, WO 2001/036444, WO 2001/036597, WO 2001/036598, WO 2002/015675, WO 2002/017430, WO 2002/077185, WO 2002/079403, WO . 2003/013227, WO , WO 98/09521 y WO 99/38977 que describen genes, incluidos genes CBF y factores de transcripción efectivos para mitigar los efectos negativos del congelamiento, la salinidad alta y la sequía en las plantas, así como también para conferir otros efectos positivos en el fenotipo de la planta; la Publicación de los Estados Unidos No. 2004/0148654 y la Publicación PCT No. WO 01/36596, donde se altera el ácido abscísico en plantas, lo cual resulta en un fenotipo vegetal mejorado tal como rendimiento mejorado y/o tolerancia aumentada al estrés abiótico; la Publicación PCT Nos. WO 2000/006341 y WO 04/090143, la Publicación de los Estados Unidos No. 2004/0237147 y la Patente de los Estados Unidos No. 6,992,237, donde se modifica la expresión de citoquinina lo cual resulta en plantas con tolerancia al estrés aumentada, tal como a la sequía y/o rendimiento aumentado. Ver también, las Publicaciones PCT Nos. WO 02/02776, WO 2003/052063, WO 01/64898, JP 2002281975 y las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,084,153, 6,177,275 y 6,107,547 (mejora de la utilización de nitrógeno y respuesta al nitrógeno alterada) . Para alteración del etileno, ver las Publicaciones de los Estados Unidos Nos. 2004/0128719 y 2003/0166197 y la Publicación PCT No. WO 2000/32761. Para los factores de transcripción vegetales o reguladores transcripcionales del estrés abiótico, ver, por ejemplo, las Publicaciones de los Estados Unidos Nos. 2004/0098764 y 2004/0078852.
Otros genes y factores de transcripción que afectan el crecimiento vegetal y otros rasgos agronómicos tales como el rendimiento, floración, crecimiento de la planta y/o estructura de la planta pueden introducirse o introgresarse en plantas, ver, por ejemplo, las Publicaciones PCT Nos. O 97/49811 (LHY) , WO 98/56918 (ESD4 ) , WO 97/10339, WO 96/14414 (CON), WO 96/38560, WO 01/21822 (VRN1), WO 00/44918 (VRN2), WO 99/49064 (GI), WO 00/46358 (FRI), WO 97/29123, WO 99/09174 (D8 y Rht) , y las Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,573,430 (TFL) , 6,713,663 (FT) , 6,794,560, 6,307,126 (GAI) y las Publicaciones PCT Nos. WO 2004/076638 y WO 2004/031349 (factores de transcripción) .
Métodos para transformación del arroz Se han desarrollado numerosos métodos para la transformación vegetal, incluidos protocolos de transformación vegetal biológica y física. Ver, por ejemplo, Miki, et al., "Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants," en Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick and Thompson Eds . , CRC Press, Inc., Boca Ratón, pp. 67-88 (1993)). Adicionalmente , se encuentran disponibles vectores de expresión y métodos de cultivo in vitro para transformación de células o tejidos vegetales y la regeneración de plantas. Ver, por ejemplo, Gruber, et al., "Vectors for Plant Transíormation, " en Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick and Thompson Eds . , CRC Press, Inc., Boca Ratón, p . 89-119 (1993).
A. Transformación mediada por Agrobacterium - Un método para introducir un vector de expresión en plantas se basa en el sistema de transformación natural de Agrobacterium. Ver, por ejemplo, Horsch, et al., Science, 227:1229 (1985). A. tumefaciens y A. rhizogenes son bacterias del suelo patógenas vegetales que transforman genéticamente a las células vegetales. Los plásmidos Ti y Ri de A. tumefaciens y A. rhizogenes, respectivamente, portan genes responsables por la transformación genética de la planta. Ver, por ejemplo, Kado, C. I., Crit. Rev. Plant Sci . , 10:1 (1991). Se proporcionan descripciones de sistemas de vectores de Agrobacterium y métodos para transferencia de genes mediada por Agrobacterium en los trabajos de Gruber, et al., supra, Miki, et al., supra y Moloney, et al., Plant Cell Reports, 8:238 (1989). Ver también la Patente de los Estados Unidos No. 5,591,616, presentada el 7 de enero de 1997.
B. Transferencia génica directa - A pesar de que el intervalo de huésped de la transformación mediada por Agrobacterium es amplio, algunas de las principales especies de cereales de cultivo y gimnospermas en general han sido reacias a esta forma de transferencia génica, aunque recientemente se ha tenido éxito con el arroz y el maíz. Hiei, et al., The Plant Journal, 6:271-282 (1994) y la Patente de los Estados Unidos No. 5,591,616, presentada el 7 de enero de 1997. Se han desarrollado varios métodos de transformación vegetal, denominados colectivamente trasferencia génica directa, como una alternativa a la transformación mediada por Agrobacterium.
Un método de transformación vegetal aplicable generalmente es la transformación mediada por microproyectiles en donde se coloca el ADN en la superficie de microproyectiles que miden 1 a 4 \im. El vector de expresión se introduce en los tejidos vegetales con un dispositivo biolístico que acelera a los microproyectiles hasta alcanzar veLocusdades de 300 a 600 m/s, la cual es suficiente para penetrar las paredes y membranas celulares vegetales. Sanford, et al., Part . Sci . Technol . , 5:27 (1987) ; Sanford, J.C., Trends Biotech. , 6:299 (1988) ; Klein, et al., Bio/Technology, 6:559-563 (1988) ; Sanford, J.C., Physiol Plant, 7:206 (1990) ; Klein, et al., Biotechnology, 10:268 (1992) . En el maíz, varios tejidos objetivo pueden bombardearse con microproyectiles recubiertos con ADN para producir plantas transgénicas , incluidos, por ejemplo, callo (Tipo I o Tipo II) , embriones inmaduros y tejido meristemático .
Otro método para administrar físicamente ADN a plantas es la exposición de las células objetivo a ultrasonidos. Zhang, et al., Bio/Technology, 9:996 (1991) .
Adicionalmente , se ha usado la fusión de liposomas y esferoplastos para introducir vectores de expresión en plantas. Deshayes, et al., EMBO J. , 4:2731 (1985); Christou, et al., Proc Nati. Acad. Sci . U.S. A., 84:3962 (1987) . También se ha descrito la absorción directa de ADN en protoplastos usando precipitación de CaCl2, alcohol polivinílico o poli -L-ornit ina . Hain, et al., Mol. Gen. Genet., 199:161 (1985) y Draper, et al., Plant Cell Physiol., 23:451 (1982) . Adicionalmente se ha descrito la electroporacion de protoplastos y células y tejidos enteros. Donn, et al., In Abstracts of Vllth International Congress on Plant Cell and Tissue Culture IAPTC, A2-38, p. 53 (1990); D'Halluin, et al., Plant Cell, 4:1495-1505 (1992); y Spencer, et al., Plant Mol. Biol . , 24:51-61 (1994) .
Luego de la transformación de los tejidos de arroz objetivo, la expresión de los genes marcadores seleccionables descritos anteriormente permite la selección preferencial de las células, tejidos y/o plantas transformadas usando métodos de regeneración y selección conocidos en la técnica.
Perfil de marcador genético a través de SSR y progenie de primera generación Además de las observaciones fenotípicas, también se puede identificar a una planta por su genotipo. El genotipo de una planta puede caracterizarse a través de un perfil de marcador genético que puede identificar plantas de la misma variedad o una variedad relacionada o puede usarse para determinar o validar la genealogía. Los perfiles de marcador genético pueden obtenerse mediante técnicas tales como Electrofóresis con isozima, Polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (RFLP, por sus siglas en inglés) , ADN polimórfico amplificado aleatoriamente (RAPD, por sus siglas en inglés) , Reacción en cadena de la polimerasa cebada arbitrariamente (AP-PCR, por sus siglas en inglés) , Amplificación de la huella del ADN (DAF, por sus siglas en inglés) , Regiones amplificadas y caracterizadas por secuencias (SCAR, por sus siglas en inglés) , Polimorfismos de longitud de fragmentos amplificados (AFLP, por sus siglas en inglés) , Repeticiones de secuencia simples (SSR, por sus siglas en inglés) , las cuales también se denominan Microsatélites y Polimorfismos de nucleótido simple (SNP, por sus siglas en inglés) . Por ejemplo, ver, Cregan et . al, "An Integrated Genetic Linkage Map of the Soybean Genome," Crop Science, 39:1464-1490 (1999) y Berry, et al., "Assessing Probability of Ancestry Using Simple Sequence Repeat Profiles: Applications to Maize Inbred Lines and Soybean Varieties," Genetics, 165:331-342 (2003), cada una de las cuales se incorpora a la presente a modo de referencia en su totalidad.
Los marcadores específicos usadas a estos efectos no están limitados a ningún conjunto de marcadores específicos, pero se prevé que incluyan cualquier tipo de marcador y perfil de marcador que proporcionen un medio para distinguir variedades. Un método de comparación es el uso solamente de Locus homocigóticos para el cultivo de arroz CL142-AR.
Los cebadores y protocolos de PCR para someter a ensayo estos y otros marcadores se conocen ampliamente en la técnica. Además de usarse para la identificación del cultivo de arroz CL142-AR y partes de plantas y células de plantas del cultivo de arroz CL142-AR, el perfil genético puede usarse para identificar una planta de arroz producida a través del uso del cultivo de arroz CL142-AR o para verificar la genealogía de las plantas de progenie producidas a través del uso del cultivo de arroz CL142-AR. El perfil de marcador genético también es útil para la reproducción y desarrollo de conversiones de retrocruzamiento .
La presente invención comprende una planta de cultivo de arroz caracterizada por datos moleculares y fisiológicos obtenidos de una muestra representativa de el cultivo depositada en la La Colección Americana de Cultivos TIPO (ATCC) . Adicionalmente, en la invención se proporciona una planta de arroz híbrida formada por la combinación de la planta o célula de planta de arroz divulgada con otra planta o célula de arroz.
Las formas para llevar a cabo los perfiles de marcador genético usando los polimorfismos SSR se conocen en la técnica. Los SSR son marcadores genéticos basados en polimorfismos en secuencias de nucleótidos repetidas, tales como microsatélites . Un sistema de marcadores en base a SSR puede ser muy informativo en el análisis de uniones con respecto a otros sistemas de marcadores ya que pueden estar presentes múltiples alelos. Otra ventaja de este tipo de marcador es que, a través de cebadores flanqueadores , se puede lograr la detección de SSR, por ejemplo, mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) , eliminando así la necesidad de hibridación Southern que requiere mucha mano de obra. La detección por PCR se lleva a cabo mediante el uso de dos cebadores de oligonucleótidos que flanquean el segmento polimórfico del ADN repetido. Los ciclos repetidos de desnaturalización térmica del ADN con posterior apareamiento de los cebadores con sus secuencias complementarias a bajas temperaturas y la extensión de los cebadores apareados con ADN-polimerasa , comprenden la parte principal de la metodología.
Luego de la amplificación, los marcadores pueden puntuarse mediante electrofóresis de los productos de amplificación. La puntuación del genotipo del marcador se basa en el tamaño del fragmento amplificado, el cual puede medirse por la cantidad de pares de bases del fragmento.
Aunque la variaciones en el cebador usado o en los procedimientos de laboratorio pueden afectar el tamaño del fragmento registrado, los valores relativos deberían permanecer constantes a pesar del cebador o laboratorio específico usado. Cuando se comparan híbridos o variedades es preferible que todos los perfiles SSR se lleven a cabo en el mismo laboratorio.
Los cebadores usados están disponibles al público y pueden encontrarse por ejemplos en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 7,232,940, 7,217,003, 7,250,556, 7,214,851, 7,195,887 y 7,192,774.
Adicionalmente , las plantas y partes de planta que sustancialmente se benefician del uso del cultivo de arroz CL142-AR en su desarrollo, tal como el cultivo de arroz CL142-AR que comprende una conversión por retrocruzamiento, transgén o factor de esterilidad genética, pueden identificarse por tener un perfil de marcador molecular con una alto porcentaje de identidad con el cultivo de arroz CL142-AR. El porcentaje de identidad puede ser 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5% o 99,9% idéntico al cultivo de arroz CL142-AR.
El perfil SSR del cultivo de arroz CL142-AR también puede usarse para identificar variedades esencialmente derivadas u otras variedades de progenie desarrolladas usando el cultivo de arroz CL142-AR, así como también células y otras parte de la planta de las mismas. Las plantas pueden desarrollarse usando los marcadores identificados en la Publicación Internacional No. WO 00/31964, Patente de los Estados Unidos No. 6,162,967 y Solicitud de los Estados Unidos No. de serie 09/954.773. Las plantas y partes de planta de progenie producida usando el cultivo de arroz CL142-AR pueden identificarse por tener un perfil de marcador molecular de al menos 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88*5/ 89*s , 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o 99,5% de contribución genética de un híbrido o variedad de arroz, según se mide por el porcentaje de identidad o el porcentaje de similitud. La progenie puede caracterizarse adicionalmente por estar dentro de una distancia genealógica con respecto al cultivo de arroz CL142-AR, tal como dentro de l, 2 , 3 ,4 o 5 o menos polinizaciones cruzadas con una planta de arroz distinta al cultivo de arroz CL142-AR o con un planta que tiene al cultivo de arroz CL142-AR como genitor. Los perfiles moleculares únicos pueden identificarse con otras herramientas moleculares tales como SNP y RFLP .
Aunque se determina el perfil del marcador genético SSR de las plantas descritas supra, varios perfiles SSR únicos también pueden identificarse, los cuales no aparecen en ninguno de los genitores de la planta de arroz. Los perfiles SSR únicos pueden surgir durante el proceso de reproducción a partir de la recombinación o mutación. Una combinación de varios alelos únicos proporciona un medio para identificar una variedad de planta, una progenie Fi producida a partir de la variedad y una progenie producida a partir de la planta de arroz .
Los métodos precedentes de transformación se usarían típicamente para producir un cultivo transgénico. A continuación el cultivo transgénico podría cruzarse con otro cultivo (no transformado o transformado) , para producir un nuevo cultivo transgénico. De forma alternativa, un rasgo genético que ha sido manipulado en un cultivo de arroz específico usando las técnicas de transformación precedentes podría transferirse a otro cultivo usando técnicas de retrocruzamiento tradicionales que se conocen en las técnicas de reproducción vegetal. Por ejemplo, un abordaje de retrocruzamiento podría usarse para transferir un rasgo manipulado de un cultivo público, no selecto a un cultivo selecto, o de un cultivo que contiene un gen exógeno en su genoma a un cultivo que no tiene el gen. Tal como se usa la presente, "cruzamiento" puede referirse a un cruzamiento X por Y simple o al proceso de retrocruzamiento, dependiendo del contexto.
Conversión génica Cuando se usa la expresión "planta de arroz" en el contexto de la presente invención, la misma también incluye cualquier conversión génica de el cultivo. La expresión planta convertida génicamente tal como se usa en la presente se refiere a plantas que se desarrollan mediante una técnica de reproducción vegetal denominada retrocruzamiento en donde esencialmente se recuperan todas las características morfológicas y fisiológicas deseables de un cultivo además de uno o más genes transferidos al cultivo a través de la técnica de retrocruzamiento. Los métodos de retrocruzamiento 0 pueden usarse con la presente invención para mejorar o introducir una característica en el cultivo. El término retrocruzamiento, tal como se usa en la presente, se refiere al cruzamiento repetido de una progenie híbrida nuevamente con una de las plantas de arroz genitoras, el genitor 5 recurrente, para el cultivo, es decir, retrocruzar 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o más veces con el genitor recurrente. La planta de arroz genitora que contribuye con el gen para la característica deseada se denomina genitor no recurrente o donante. Este terminología se refiere al hecho de que el o genitor no recurrente se usa una vez en el protocolo de retrocruzamiento y por consiguiente no es recurrente. La planta de arroz genitora a la cual se transfiere el gen o genes del genitor no recurrente se conoce como genitor recurrente ya que se usa durante varias series en el 5 protocolo de retrocruzamiento (Poehlman & Sleper (1994); Fehr (1987) ) . En un protocolo de retrocruzamiento típico, el cultivo original de interés (genitor recurrente) se cruza con un segundo cultivo (genitor no recurrente) que porta el único gen o genes de interés que se van a transferir. La progenie resultante de este cruzamiento a continuación se cruza nuevamente con el genitor recurrente y el proceso se repite hasta que se obtiene una planta de arroz deseada en donde esencialmente se recuperan todas las características morfológicas y fisiológicas deseadas del genitor recurrente en la planta convertida, además de uno o más genes transferidos desde el genitor no recurrente tal como se determina en el nivel de significación de 5% cuando se cultiva en las mismas condiciones ambientales.
La selección de un genitor recurrente adecuado es una etapa importante para un procedimiento de retrocruzamiento exitoso. El objetivo de un protocolo de retrocruzamiento es alterar o sustituir un único rasgo o característica en el cultivo original. Para lograrlo, uno o más genes del cultivo recurrente se modifican o sustituyen con el gen o genes deseados del genitor no recurrente, mientras se conserva esencialmente todo el resto del material genético deseado y, por consiguiente, la constitución fisiológica y morfológica deseada del cultivo original. La elección del genitor no recurrente específico dependerá del objetivo del retrocruzamiento; una de los objetivos principales es agregar algún rasgo agronómicamente importante y comercialmente deseable a la planta. El protocolo de retrocruzamiento exacto dependerá de la característica o rasgo que va a alterarse para determinar un protocolo de prueba apropiado. Aunque los métodos de retrocruzamiento se simplifican cuando la característica que va a transferirse es un alelo dominante, también puede transferirse un alelo recesivo. En esta instancia puede ser necesario introducir una prueba de la progenie para determinar si la característica deseada se ha transferido exitosamente.
Se han identificado muchos rasgos génicos únicos que no se seleccionan habitualmente en el desarrollo de un nuevo cultivo pero que pueden mejorarse mediante técnicas de retrocruzamiento. Los rasgos génicos únicos pueden o no ser transgénicos . Los ejemplos de estos rasgos incluyen, a modo no taxativo, esterilidad masculina, almidón ceroso, resistencia a herbicidas, resistencia a enfermedades bacterianas, fúngicas o víricas, resistencia a insectos, fertilidad masculina, calidad nutricional mejorada, uso industrial, estabilidad rendimiento y mejora del rendimiento. Estos genes generalmente se heredan a través del núcleo. Algunas excepciones son los genes para la esterilidad masculina, algunos de los cuales se heredan citoplasmát icamente , pero aún así actúan como rasgos génicos únicos. Se describen varios de estos rasgos génicos únicos en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,777,196, 5,948,957 y 5,969,212, cuyas divulgaciones se incorporan específicamente a la presente a modo de referencia.
Introducción de un nuevo rasgo o locus en el cultivo de arroz CL142-AR El cultivo de arroz CL142-AR representa una nueva base de híbrido genético en la cual se puede introgresar un locus o rasgo nuevo. La transformación directa y el retrocruzamiento representan dos métodos importantes que pueden usarse para lograr la introgresión . Las expresiones conversión por retrocruzamiento y conversión de locus único se usan de forma intercambiable para designar al producto de un programa de retrocruzamiento.
Conversiones por retrocruzamiento del cultivo de arroz CL142- Una conversión por retrocruzamiento del cultivo de arroz CL142-AR ocurre cuando se introducen secuencias de ADN a través de retrocruzamiento (Hallauer, et al., "Corn Breeding, " Corn and Corn Improvements , No. 18, pp . 463-481 (1988)), utilizando el cultivo de arroz CL142-AR como genitor recurrente. Se pueden introducir secuencias de ADN de origen natural o transgénicas a través de técnicas de retrocruzamiento. Una conversión por retrocruzamiento puede producir una planta con una conversión de rasgo o locus en al menos dos o más retrocruzamientos , incluidos al menos 2 cruzamientos, al menos 3 cruzamientos, al menos 4 cruzamientos, al menos 5 cruzamientos y similares. La reproducción o selección asistida por marcador molecular puede utilizarse para reducir la cantidad de retrocruzamientos necesarios para lograr la conversión por retrocruzamiento . Por ejemplo, ver, Openshaw, S.J., et al., Marker-assisted Selection in Backcross Breeding, en: Proceedings Symposium of the Analysis of Molecular Data, Crop Science Society of America, Corvallis, Oregon (Agosto, 1994), donde se demuestra que la conversión por retrocruzamiento puede reducirse hasta dos retrocruzamientos.
La complejidad del método de conversión por retrocruzamiento depende del tipo de rasgo que va a transferirse (genes únicos o genes unidos estrechamente con respecto a genes sin unir) , el nivel de expresión del rasgo, el tipo de herencia (citoplasmática o nuclear) y los tipos de genitores incluidos en el cruzamiento. Los expertos en la técnica entienden que para rasgos génicos únicos que son relativamente fáciles de clasificar, el método de retrocruzamiento es efectivo y relativamente fácil de controlar. (Ver, Hallauer, et al., en Corn and Corn Improvement, Sprague and Dudley, Tercera Ed. (1998) ) . Los rasgos deseados que pueden transferirse a través de conversión por retrocruzamiento incluyen, a modo no taxativo, esterilidad (nuclear y citoplasmática) , restauración de fertilidad, mejoras nutricionales , tolerancia a la sequía, utilización de nitrógeno, perfil alterado de ácidos grasos, fitato bajo, mejoras industriales, resistencia a enfermedades (bacterianas, fúngicas o víricas) , resistencia a insectos y resistencia a herbicidas. Adicionalmente , un sitio de introgresion en sí mismo, tal como un sitio FRT, un sitio Lox u otro sitio de integración específico, puede insertarse mediante retrocruzamiento y utilizarse para inserción directa de uno o más genes de interés en una variedad de planta específica. En algunas modalidades de la invención, la cantidad de Locus que pueden retrocruzarse en el cultivo de arroz CL142-AR es al menos 1, 2, 3, 4 o 5, y/o no más de 6, 5, 4, 3 o 2. Un locus único puede contener varios transgenes, tal como un transgén para resistencia a enfermedades que, en el mismo vector de expresión, también contiene un transgén para resistencia a herbicidas. El gen para resistencia a herbicidas puede usarse como un marcador seleccionable y/o como rasgo fenotípico. Una conversión de locus único de un sistema de integración específico de sitio permite la integración de múltiples genes en los Locus convertidos.
Cultivo de tejidos La reproducción adicional de la variedad puede ocurrir mediante cultivo de tejido y regeneración. El cultivo de tejido de varios tejidos de arroz y la regeneración de plantas a partir de los mismos se conoce bien y se ha publicado ampliamente. Por ejemplo, se puede tomar a modo de referencia Komatsuda, T., et al., Crop Sci., 31:333-337 (1991); Stephens, P.A., et al., Theor. Appl . Genet . , 82:633-635 (1991); Komatsuda, T., et al . , Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 28:103-113 (1992); Dhir, S., et al., Plant Cell Reporte, 11:285-289 (1992); Pandey, P., et al., Japan J. Breed. , 42:1-5 (1992); y Shetty, K. , et al . , Plant Science, 81:245-251 (1992); así como también la Patente de los Estados Unidos No. 5,024,944, presentada el 18 de junio de 1991 de Collins, et al. y la Patente de los Estados Unidos No. 5,008,200, presentada el 16 de abril de 1991 de Ranch, et al. Por consiguiente, otro aspecto de esta invención es proporcionar células que después del crecimiento y la diferenciación producen plantas de arroz que tienen las características fisiológicas y morfológicas de la variedad de arroz CL142-AR.
Tal como se usa en la presente, la expresión "cultivo de tejido" indica una composición que comprende células aisladas del mismo tipo o un tipo diferente o una colección de las células organizadas en partes de una planta. Son tipos ejemplares de cultivos de tejido protoplastos , callos, aglomeraciones de plantas y células de plantas que pueden generar un cultivo de te ido que están intactas en plantas o partes de plantas, tales como embriones, polen, flores, semillas, vainas, hojas, tallos, raíces, puntas de raíces, anteras y similares. Los medios para preparar y mantener los cultivos de tejidos vegetales se conocen en la técnica. A modo de ejemplo, un cultivo de tejido que comprende órganos se ha usado para producir plantas regeneradas. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,959,185; 5,973,234 y 5,977,445 describen ciertas técnicas, cuyas divulgaciones se incorporan a la presente a modo de referencia.
Tal como se utiliza en la presente, el término "planta" incluye células de la planta, protoplastos de la planta, cultivos de tejidos celulares de la planta a partir de los cuales pueden regenerarse plantas de arroz, callos de la planta, acúmulos de la planta y células de la planta que están intactas en plantas o partes de plantas tales como polen, flores, embriones, óvulos, semillas, vainas, pistilos, anteras y similares Por consiguiente, otro aspecto de esta invención es proporcionar células que después del crecimiento y la diferenciación producen un cultivo que tiene esencialmente todas las características fisiológicas y morfológicas de CL142-AR.
La presente invención contempla una plata de arroz regenerada a partir de un cultivo de tejido de una variedad (por ejemplo, CL142-AR) o planta híbrida de la presente invención. Tal como se conocen en la técnica, los cultivos de tejido de arroz pueden usarse para la regeneración in vitro de una planta de arroz. El cultivo de tejido de varios tejidos de arroz y la regeneración de plantas a partir de los mismos se conoce bien y se ha publicado ampliamente. Por ejemplo, se puede tener a modo de referencia Chu, Q. R. , et al., "Use of bridging parents with high anther culturability to improve plant regeneration and breeding valué in rice," Rice Biotechnology Quarterly, 38:25-26 (1999); Chu, Q. R. , et al., "A novel plant regeneration médium for rice anther culture of Southern U.S. crosses," Rice Biotechnology Quarterly, 35:15-16 (1998); Chu, Q. R . , et al., "A novel basal médium for embryogenic callus induction of Southern US crosses," .Rice Biotechnology Quarterly, 32:19-20 (1997); y Oono, K. , "Broadening the Genetic Variability By Tissue Culture Methods," Jap. J. Breed. , 33 (Supl.2), 306-307, ilus. 1983. Por consiguiente, otro aspecto de esta invención es proporcionar células que después del crecimiento y la diferenciación producen plantas de arroz que tienen las características fisiológicas y morfológicas de la variedad CL142-AR.
Duncan, et al., Planta, 165:322-332 (1985), señalan que el 97% de las plantas cultivadas que produjeron callo fueron capaces de producir la regeneración de la planta.
Experimentos posteriores con los cultivos e híbridos produjeron 91% de callos regenerables que produjeron plantas.
En un estudio adicional en 1988, Songstad, et al., Plant Cell Reports, 7:262-265 (1988), describieron variAs adiciones a los medios que mejoran la regenerabilidad del callo de dos cultivos. Otros informes publicados también indican que tejidos "no tradicionales" son capaces de producir embriogénesis somática y regeneración de la planta. K. P. Rao, et al., Maize Genetics Cooperation Newsletter, 60:64-65 (1986), se refiere a la embriogénesis somática a partir de cultivos de callo y glumilla y B. V. Conger, et al., Plant Cell Reports, 6:345-347 (1987), describieron la embriogénesis somática a partir de los cultivos de tejido de segmentos de hojas de maíz. Por consiguiente, la literatura deja claro que el panorama actual es tal que estos métodos para obtener plantas se utilizan habitualmente y tienen un tasa de éxito muy alta.
El cultivo de tejido de maíz se describe en la Publicación de Solicitud de Patente europea 160,390. Los procedimientos de cultivo de tejido de maíz también se describen en Green and Rhodes, "Plant Regeneration in Tissue Culture of Maize," Maize for Biological Research, Plant Molecular Biology Association, Charlottesville , VA, 367-372 (1982) y en Duncan, et al., "The Production of Callus Capable of Plant Regeneration from Immature Embryos of Numerous Zea Mays Genotypes," 165 Planta, 322:332 (1985). Por consiguiente, otro aspecto de esta invención es proporcionar células que después del crecimiento y la diferenciación producen plantas de maíz que tienen las características fisiológicas y morfológicas del cultivo de arroz CL142-AR.
La utilidad del cultivo de arroz CL142-AR también se extiende a cruzamientos con otras especies. Comúnmente, las especies adecuadas serán de la familia Graminaceae y especialmente de los géneros Zea, Tripsacum, Croix, Schlerachne, Polytoca, Chionachne y Trilobachne, de la tribu Maydeae .
Esta invención también está dirigida a métodos para producir una planta de arroz cruzando una primera planta de arroz genitora con una segunda planta de arroz genitora en donde la primera o segunda planta de arroz genitora es una planta de arroz de la variedad CL142-AR. Adicionalmente , la primera planta de arroz genitora y la segunda planta de arroz genitora pueden venir de la variedad de arroz CL142-AR. Por consiguiente, cualquiera de los métodos que utilizan la variedad de arroz CL142-AR son parte de esta invención: autofecundación, retrocruzamiento, producción híbrida, cruzamiento de poblaciones y similares. Todas las plantas producidas usando la variedad de arroz CL142-AR como genitor están dentro del alcance de esta invención, incluidas aquellas desarrolladas a partir de variedades derivadas de la variedad de arroz CL142-AR. De forma ventajosa, la variedad de arroz podría usarse en cruzamientos con otras plantas de arroz diferentes para producir semillas y plantas de arroz híbridas de primera generación (Fu) con características superiores. La variedad de la invención también puede usarse para transformación cuando se introducen y expresan genes exógenos mediante la variedad de la invención. Se pretende que las variantes genéticas creadas a través de métodos de reproducción tradicionales usando la variedad CL142-AR o a través de la transformación de CL142-AR mediante cualquier de varios protocolos conocidos para los expertos en la técnica estén dentro del alcance de esta invención.
A continuación se describen métodos de reproducción que pueden usarse con el cultivo CL142-AR en el desarrollo de plantas de arroz adicionales. Una de las modalidades es un método para desarrollar una planta de arroz de progenie CL142-AR en un programa de reproducción de plantas de arroz que comprende: obtener la planta de arroz o una parte de la misma del cultivo CL142-AR, utilizar la planta o parte de planta como una fuente de material para reproducción y seleccionar una planta de progenie CL142-AR con marcadores moleculares en común con CL142-AR y/o características morfológicas y/o fisiológicas seleccionadas de las características indicadas en las Tablas 2 o 3. Las etapas de reproducción que pueden usarse en el programa de reproducción de plantas de arroz incluyen reproducción genealógica, retrocruzamiento, reproducción por mutación y selección recurrente. Junto con estas etapas, pueden utilizarse técnicas tales como selección mejorada por RFLP, selección mejorada por marcador genético (por ejemplo, marcadores SSR) y la producción de dobles haploides.
Otro método implica la producción de una población de plantas de arroz de progenie del cultivo CL142-AR, que comprende cruzar el cultivo CL142-AR con otra planta de arroz, produciendo así una población de plantas de arroz, las cuales, en promedio, tiene el 50% de sus alelos derivados del cultivo CL142-AR. Una planta de esta población puede seleccionarse y autofecundarse o aparearse entre hermanas con un cultivo de arroz repetidas veces resultando en generaciones filiales sucesivas. Una modalidad de esta invención es el cultivo de arroz producido mediante este método y que ha obtenido al menos el 50% de sus alelos del cultivo CL142-AR.
Un experto en la técnica de la reproducción vegetal sabría cómo evaluar los rasgos de dos variedades vegetales para determinar si no existe una diferencia considerable entre los dos rasgos expresados por aquellas variedades. Por ejemplo, ver, Fehr and Walt, Principies of Cultivo Development, pp. 261-286 (1987) . Por consiguiente, la invención incluye plantas de arroz de la progenie del cultivo de arroz CL142-AR que comprenden una combinación de al menos dos rasgos de CL142-AR seleccionados del grupo que consiste en aquellos indicados en las Tablas en la presente, o la combinación de rasgos.de CL142-AR indicados en el Compendio de la invención, de forma que la planta de arroz de progenie no es considerablemente diferente en los rasgos al cultivo de arroz CL142-AR tal como se determina en el nivel de significación de 5% cuando se cultivan en el mismo ambiente. Usando las técnicas descritas en la presente, se pueden usar marcadores moleculares para identificar la planta de progenie como una planta de progenie de CL142-AR. Los valores de rasgo medio pueden usarse para determinar si las diferencias en los rasgos son considerables, y preferiblemente los rasgos se miden en plantas cultivadas en las mismas condiciones ambientales. Una vez que la variedad se ha desarrollado, su valor es sustancial ya que es importante para potenciar la base del germoplasma en su totalidad para mantener o mejorar rasgos tales como el rendimiento, la resistencia a enfermedades, la resistencia a plagas y el rendimiento de la planta en condiciones ambientales extremas.
La progenie del cultivo de arroz CL142-AR también puede caracterizarse por su relación filial con el cultivo de arroz CL142-AR, tal como por ejemplo, estar dentro de una cierta cantidad de cruzamientos de reproducción del cultivo de arroz CL142-AR. Un cruzamiento de reproducción es una cruzamiento hecho para introducir nuevo material genético en la progenie, y se distingue de un cruzamiento tal como un autocruzamiento o cruzamiento con hermanas, que se hacen para seleccionar entre alelos genéticos existentes. Cuanto más bajo es el número de cruzamientos de reproducción en la genealogía, más cercana es la relación entre el cultivo de arroz CL142-A y su progenie. Por ejemplo, la progenie producida mediante los métodos descritos en la presente puede estar entre 1, 2, 3, 4 o 5 cruzamientos de reproducción del cultivo de arroz CL142-AR.
Reproducción genealógica La reproducción genealógica comienza con el cruzamiento de dos genotipos, tales como el cultivo de arroz CL142-AR y otra planta de arroz que tiene una o más características deseables que no están presentes o que complementan al cultivo de arroz CL142-AR. Si los dos genitores originales no proporcionan todas las características deseadas, se pueden incluir otras fuentes en la población de reproducción. En el método de genealogía, las plantas superiores se autofecundan y se seleccionan en generaciones filiales sucesivas. En las generaciones filiales sucesivas la condición heterocigótica da paso a las variedades homogéneas como resultado de la autopolinización y la selección. Típicamente en el método genealógico de reproducción, se realizan cinco o más generaciones filiales sucesivas de autofecundación y selección: Fi a F2 ; F2 a F3 ; F3 a F4; F4 a F5 ; etc. Después de una cantidad suficiente de endogamia, las generaciones filiales sucesivas servirán para aumentar las semillas de la variedad desarrollada. Preferiblemente, la variedad desarrollada comprende alelos homocigóticos en aproximadamente 95% o más de sus Locus .
Además de usarse para crear una conversión por retrocruzamiento, el retrocruzamiento también puede usarse en combinación con la reproducción genealógica. Tal como se trató anteriormente, el retrocruzamiento puede usarse para transferir uno o más rasgos específicamente deseables de una variedad, el genitor donante, a una variedad desarrollada denominada genitor recurrente, la cual tiene características agronómicas generales buenas pero carece de el rasgo o rasgos deseables. Sin embargo, el mismo procedimiento puede usarse para acercar la progenie hacia el genotipo del genitor recurrente pero al mismo tiempo para conservar muchos componentes del genitor no recurrente deteniendo el retrocruzamiento en una fase temprana y procediendo con la autofecundación y selección. Por ejemplo, una variedad de arroz puede cruzarse con otra variedad de arroz para producir una planta de progenie de primera generación. La planta de progenie de primera generación a continuación puede retrocruzarse con una de sus variedades genitoras para crear una BCi o BC2. La progenie se autofecunda y selecciona de forma que la variedad recién desarrollada tenga muchos de los atributos del genitor recurrente y también varios de los atributos deseados del genitor no recurrente. Este abordaje aprovecha el valor y las virtudes del genitor recurrente para uso en nuevas variedades de arroz .
Por lo tanto, una modalidad de esta invención es un método para hacer una conversión por retrocruzamiento del cultivo de arroz CL142-AR, que comprende las etapas de cruzar una planta del cultivo de arroz CL142-AR con una planta donante que comprende un rasgo deseado, seleccionar una planta de la progenie Fx que comprende el rasgo deseado y retrocruzar la planta de la progenie Fi con una planta del cultivo de arroz CL142-AR. Este método puede comprender adicionalmente la etapa de obtener un perfil de marcador molecular del cultivo de arroz CL142-AR y usar el perfil de marcador molecular para seleccionar una planta de progenie con el rasgo deseado y el perfil de marcador molecular del cultivo de arroz CL142-AR. En una modalidad el rasgo deseado es un gen mutante o transgén presente en el genitor donante. Selección recurrente y selección masal La selección recurrente es un método usado en un programa de reproducción vegetal para mejorar una población de plantas. El cultivo de arroz CL142-AR es adecuado para uso en una programa de selección recurrente. El método implica la polinización cruzada de plantas individuales entre sí para formar una progenie. La progenie se cultiva y la progenie superior se selecciona mediante cualquier cantidad de métodos de selección, los cuales incluyen planta individual, progenie mitad hermana, progenie hermana completa y. progenie autofecundada . La progenie seleccionada se poliniza de forma cruzada entre sí para formar una progenie para otra población. Esta población se planta y nuevamente se vuelven a seleccionar las plantas superiores para polinizarse de forma cruzada entre sí. La selección recurrente es un proceso cíclico y, por lo tanto, puede repetirse cuantas veces se desee. El objetivo de la selección recurrente es mejorar los rasgos de una población. La población mejorada luego puede usarse como una fuente de material de reproducción para obtener nuevas variedades para uso comercial o reproductor, incluida la producción de un cultivo sintético. Un cultivo sintético es la progenie resultante formada por el intercruzamiento de varias variedades seleccionadas.
La selección masal es una técnica útil cuando se usa conjuntamente con la selección mejorada con marcadores moleculares. En la selección masal se seleccionan semillas de individuos en base al fenotipo o genotipo. Estas semillas seleccionadas a continuación se agrupan y se usan para cultivo la siguiente generación. La selección en masa requiere el cultivo de una población de plantas en una parcela agrupada, permitir que las plantas se autopolinicen, cosechar las semillas en masa y luego usar una muestra de la semilla cosechada en masa para plantar la siguiente generación. Además, en lugar de la autopolinización, podría usarse la polinización directa como parte del programa de reproducción .
Reproducción por mutación La reproducción por mutación es otro método para introducir nuevos rasgos en un cultivo de arroz CL142-AR. Las mutaciones que ocurren espontáneamente o se inducen artificialmente pueden ser fuentes útiles de variabilidad para un productor de plantas. El objetivo de la mutagénesis artificial es aumentar la tasa de mutación para una característica deseada. Las tasas de mutación pueden aumentarse a través de muchos medios diferentes incluidos temperatura, almacenamiento prolongado de la semilla, condiciones del cultivo de tejido, radiación; tales como rayos X, rayos Gamma (por ejemplo, cobalto 60 o cesio 137) , neutrones (producto de fisión nuclear mediante uranio 235 en un reactor atómico) , radiación Beta (emitida por radioisótopos tales como fósforo 32 o carbono 14), o radiación ultravioleta (preferiblemente de 2500 a 2900 nm) o mutágenos químicos (tales como análogos de base (5-bromo-uracil) , compuestos relacionados (8-etoxi cafeína) , antibióticos (estreptonigrina) , agentes alquilantes (mostaza de azufre, mostaza de nitrógeno, epóxidos, etilenaminas , sulfatos, sulfonatos, sulfonas, lactonas) , azida, hidroxilamina, ácido nitroso o acridinas . Una vez que se observa el rasgo deseado a través de mutagénesis, a continuación el rasgo puede incorporarse en el germoplasma existente mediante técnicas de reproducción tradicionales. Se pueden encontrar detalles de la reproducción por mutación en "Principies of Cultivo Development , " Fehr, Macmillan Publishing Company (1983) . Adicionalmente , las mutaciones creadas en otras plantas de arroz pueden usarse para producir una conversión por retrocruzamiento del cultivo de arroz CL142-AR que comprende la mutación.
Reproducción con marcadores moleculares Los marcadores moleculares pueden usarse en métodos de reproducción vegetal utilizando el cultivo de arroz CL142-AR.
La electrofóresis con isozima y RFLPs se han usado ampliamente para determinar la composición genética. Ver, por ejemplo, Dinka, S.J., et al., "Predicting the size of the progeny mapping population required to positionally clone a gene," Genetics., 176 (4 ): 2035-54 (2007); González, C. , et al., "Molecular and pathogenic characterization of new Xanthomonas oryzae strains from West Africa," Mol. Plant Microbe Interact . , 20 (5) : 534-546 (2007); Jin, H., et al., "Molecular and cytogenic characterization of an Oryza officinalis - 0. sativa chromosome 4 addition line and its progenies," Plant Mol. Biol., 62 (4-5) : 769-777 (2006); Pan, G. , et al., "Map-based cloning of a novel rice cytochrome P450 gene CYP81A6 that confers resistance to two different classes of herbicides," Plant Mol. Biol., 61 (6) : 933-943 (2006); Huang, W. , et al., "RFLP analysis for mitochondrial genome of CMS-rice," Journal of Genetics and Genomics . , 33 (4) : 330-338 (2007); Yan, C.J., et al., "Identification and characterization of a raajor QTL responsible for erect panicle trait in japónica rice (Oryza sativa L.)," T eor. Appl . Genetics., DOI : 10.1007/s00122-007-0635-9 (2007); y I. K. Vasil (ed.), DNA-based markers in plants, Kluwer Academic Press Dordrecht, Países Bajos.
Actualmente la tecnología SSR es la tecnología de marcadores más eficiente y práctica; se pueden usar habitualmente más Locus marcadores y se pueden encontrar más aleles por locus marcador usando SSR en comparación con RFLP. Gealy, David, et al., "Insights into the Parentage of Rice/red Rice Crosses Using SSR Analysis of US Rice Cultivos and Red Rice Populations , " Rice Technical Working Group Meeting Proceedings, Abstract, p. 179; Lawson, Mark J., et al., "Distinct Patterns of SSR Distribution in the Arabidopsis thaliana and rice genomes," Genome Biology. , 7:R14 (2006); Nagaraju, J., et al., "Genetic Analysis of Traditional and Evolved Basmati and Non-Basmati Rice Varieties by Using Fluorescence-based ISSR-PCR and SSR Markers," Proc . Nat . Acad. Sci. USA., 99 (9) : 5836-5841 (2002); y Lu, Hong, et al., "Population Structure and Breeding Patterns of 145 US Rice Cultivos Based on SSR Marker Analysis," Crop Science, 45:66-76 (2005). Los Polimorfismos de nucleótido simple también pueden usarse para identificar la composición genética única de la invención y las variedades de progenie que conservaron la composición genética única. Pueden usarse varias técnicas de marcador molecular en combinación para mejorar la resolución total.
Se han construido e implementado rápidamente mapas de uniones de marcadores moleculares de ADN de arroz en estudios genéticos tales como en Zhu, J.H., et al., "Toward rice genome scanning by map-based AFLP fingerprinting, " Mol. Gene Genetics., 261 (1) : 184-195 (1999); Cheng, Z., et al . , "Toward a cytological characterization of the rice genome," Genome Research., 11 (12) : 2133-2141 (2001); Ahn, S., et al., "Comparative linkage maps of the rice and maize genomes," Proc. Nati. Acad. Sci . USA, 90 (17) : 7980-7984 (1993); y Kao, F.I., et al., "An integrated map of Oryza sativa L. chromosome 5," Theor. Appl . Genet . , 112 (5) : 891-902 (2006) . Las secuencias y condiciones de PCR de los Locus SSR en el arroz así como también el mapa genético más actual pueden encontrarse en RiceBLAST y el TIGR Rice Genome Annotation en Internet .
Un uso de los marcadores moleculares es el mapeo de Locus de rasgos cuantitativos (QTL, por sus siglas en inglés) . El mapeo QTL es el uso de marcadores, que se sabe que están estrechamente .unidos a alelos que tienen efectos medibles sobre un rasgo cuantitativo. La selección en el proceso de reproducción se base en la. acumulación de marcadores unidos a los alelos de efecto positivo y/o la eliminación de marcadores unidos a los alelos de efecto negativo del genoma de la planta.
Los marcadores moleculares también pueden usarse durante el proceso de reproducción para la selección de rasgos cualitativos. Por ejemplo, los marcadores unidos estrechamente a alelos o marcadores que contienen secuencias dentro de los verdaderos alelos de interés pueden usarse para seleccionar plantas que contienen los alelos de interés en un programa de reproducción por retrocruzamiento . Los marcadores también pueden usarse para seleccionar el genoma del genitor recurrente y con respecto al genoma del genitor donante. El uso de este procedimiento puede minimizar la cantidad de genoma del genitor donante que permanece en las plantas seleccionadas. También puede usarse para reducir la cantidad de cruzamientos con el genitor recurrente necesarios en un programa de retrocruzamiento. El uso de marcadores moleculares en el proceso de selección a menudo se denomina selección mejorada por marcador genético. Los marcadores moleculares también pueden usarse para identificar y excluir ciertas fuentes de germoplasma tales como variedades genitoras o ancestros de una planta, proporcionando un medio para rastrear los perfiles genéticos a través de los cruzamientos.
Producción de dobles haploides La producción de dobles haploides también puede usarse para el desarrollo de plantas con un fenotipo homocigótico en el programa de reproducción. Por ejemplo, una planta de arroz para la cual el cultivo de arroz CL142-AR es un genitor puede usarse para producir plantas dobles haploides. Las dobles haploides se producen mediante la duplicación de un conjunto de cromosomas (1N) de una planta heterocigótica para producir un individuo completamente homocigótico. Por ejemplo, ver, an, et al., "Efficient Production of Doubled Haploid Plants Through Colchicine Treatment of Anther-Derived Maize Callus," Theoretical and Applied Genetics, 77:889-892 (1989) y la Patente de los Estados Unidos No. 7,135,615.
Los métodos para obtener plantas haploides también se divulgan en Kobayashi, M., et al., Journ. of Heredity, 71(1):9-14 (1980), Pollacsek, . , 12 ( 3 ) : 247 -251 , Agronomie, París (1992); Cho-Un-Haing, et al., Journ. of Plant Biol . , 39 (3) : 185-188 (1996); Verdoodt , L., et al., 96 ( 2 ) : 294 - 300 (Febrero, 1998) ; Genetic Manipulation in Plant Breeding, Proceedings International Symposium organizado por EUCARPIA, Berlín, Alemania (Set. 8-13,1985); Thomas, JK, et al., "Doubled haploids in breeding, " en Doubled Haploid Production in Crop Plants, Maluszynski, M., et al. (Eds.), Dordrecht, The Netherland Kluwer Academic Publishers, pp . 337-349 (2003) .
Se pueden encontrar descripciones de otros métodos de reproducción que se usan comúnmente para diferentes rasgos y cultivos en cualquiera de varios libros de referencia (por ejemplo, Allard, (1960); Simmonds, (1979); Sneep, et . al, (1979) ; Fehr, (1987) .
La semilla del cultivo de arroz CL142-AR, la planta producida a partir de la semilla del cultivo, la planta de arroz híbrida producida a partir del cruzamiento del cultivo, la semilla híbrida y varias partes de la planta de arroz híbrida y versiones transgénicas de las precedentes, puede utilizarse para la alimentación humana, alimentación de ganado y como materia prima en la industria.
La presente invención proporciona métodos para producir una planta de arroz resistente de herbicidas a través de reproducción vegetal convencional que implica la reproducción sexual . Los métodos comprenden cruzar una primera planta de arroz que es una planta del cultivo de arroz CL142-AR con una segunda planta de arroz que no resistente a un herbicida. Los métodos de la invención pueden implicar adicionalmente una o más generaciones de retrocruzamiento de las plantas de arroz de progenie del primer cruzamiento con una planta de arroz de la misma línea o genotipo que la primera o segunda planta de arroz. De forma alternativa, la progenie del primer cruzamiento o cualquier cruzamiento posterior puede cruzarse con una tercera planta de arroz que es de una línea o genotipo diferente al de la primera o segunda planta de arroz. Los métodos de la invención pueden implicar adicionalmente seleccionar plantas de arroz que comprenden las características de tolerancia a herbicidas de la primera planta de arroz.
La presente invención además proporciona métodos para aumentar la resistencia a herbicidas de una planta de arroz, específicamente una planta de arroz resistente a herbicidas, a través de reproducción vegetal convencional que implica reproducción sexual. Los métodos comprenden cruzar una primera planta de arroz que es una planta del cultivo de arroz CL142-AR con una segunda planta de arroz que puede o no ser resistente a los mismos herbicidas que la planta del cultivo de arroz CL142-AR o puede ser resistente a un herbicida o herbicidas diferentes que la primera planta de arroz. Las plantas de arroz de progenie producidas mediante este método de la presente invención pueden tener resistencia aumentada a un herbicida en comparación con la primera o segunda planta de arroz o con ambas . Cuando la primera y segunda plantas de arroz son resistentes a diferentes herbicidas, las plantas de progenie tendrán las características de tolerancia a herbicidas combinadas de la primera y segunda plantas de arroz . Los métodos de la invención pueden implicar adicionalmente una o más generaciones de retrocruzamiento de las plantas de arroz de progenie del primer cruzamiento con una planta de arroz de la misma línea o genotipo que la primera o segunda planta de arroz. De forma alternativa, la progenie del primer cruzamiento o cualquier cruzamiento posterior puede cruzarse con una tercera planta que es de una línea o genotipo diferente al de la primera o segunda planta. Los métodos de la invención pueden implicar adicionalmente la selección de plantas de arroz que comprenden las características de tolerancia de herbicidas de la primera planta de arroz, la segunda planta de arroz o de ambas, la primera y la segunda plantas de arroz .
TABLAS En la Tabla 2, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-A y de otros seis cultivos de arroz. Estos datos son el resultado de las Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT, por sus siglas en inglés llevadas a cabo en 2007. (Stuttgart, Rice Research and Extensión Center (RREC) ; Keiser, Northeast Research and Extensión Center (NEREC) ; Rohwer, Southeast Research and Extensión Center (SEREC-RD) ; Clay Co. y Jackson Co.) . La columna uno muestra la variedad, la columna dos muestra el rendimiento en costales por acre, la columna tres muestra la altura de la planta en pulgadas, la columna cuatro muestra la madurez en días a 50% de la espigazón, la columna cinco muestra el peso del grano en miligramos y la columna seis muestra el porcentaje de arroz en grano elaborado grano de arroz entero) en comparación con el porcentaje arroz elaborado total .
TABLA 2 En la Tabla 3, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros siete cultivos de arroz. Estos datos son el resultado de las Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas - ARPT) llevadas a cabo en 2008 (Stuttgart, RREC; Keiser, NEREC; Rohwer, SEREC-RD; Clay Co. y Jackson Co . ) . La columna uno muestra la variedad, la columna dos muestra el rendimiento en costales por acre, la columna tres muestra la altura de la planta en pulgadas, la columna cuatro muestra la madurez en días a 50% de la espigazón, la columna cinco muestra el peso del grano en miligramos y la columna seis muestra el porcentaje de arroz en grano elaborado (o grano de arroz entero) en comparación con el porcentaje de arroz elaborado total .
TABLA 3 En la Tabla 4, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros cinco cultivos de arroz . Estos datos son el resultado de las Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) de 2007 a 2008. La columna uno muestra la variedad; la columna dos proporciona el rendimiento para cada variedad en costales por acre; la columna tres muestra la altura en pulgadas de las variedades; la columna cuatro muestra la madurez a 50% de la espigazón en días; la columna cinco' proporciona el peso del grano elaborado en miligramos y la columna seis proporciona el porcentaje de arroz en grano elaborado (o grano de arroz entero) en comparación con el porcentaje de arroz elaborado total.
TABLA 4 En la Tabla 5, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros seis cultivos de arroz. Los datos son el resultado de las pruebas de Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) de 2007. La columna uno muestra la variedad, las columnas dos a seis proporcionan el rendimiento de grano promedio para cada una de las 5 ubicaciones diferentes para cada variedad en costales por acre, la columna siete proporciona el rendimiento de grano promedio para las 5 ubicaciones, las columnas ocho a once muestran la relación entre el promedio del arroz en grano (%) y el arroz total (%) para cada una de las 4 ubicaciones diferentes y la columna doce muestra la relación entre el promedio del arroz en grano (%) y el arroz total (%) para las 4 ubicaciones.
TABLA 5 a2007 comprendió cinco ubicaciones: Centro de Investigación y Extensión de Arroz, (RREC, por sus siglas en inglés) , Stuttgart, AR; Centro de Investigación y Extensión del Noreste, (NEREC, por sus siglas en inglés) , Keiser, AR; División Rohwer del Centro de Investigación y Extensión del Sureste, (SEREC-RD, por sus siglas en inglés) , Rohwer, AR; campo de producción del Condado de Clay (CC) ; y campo de producción del Condado de Jackson (JC) . bLas cifras de elaboración son arroz en grano : arroz elaborado total.
En la Tabla 6, se muestran las características agronómicas de la presente invención, CL142-AR y de otros siete cultivos de arroz. Los datos son el resultado de las pruebas de Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) de 2008. La columna uno muestra la variedad, las columnas dos a seis proporcionan el rendimiento de grano promedio para cada una de las 5 ubicaciones diferentes para cada variedad en costales por acre, la columna siete proporciona el rendimiento de grano promedio para las 5 ubicaciones, las columnas ocho a diez muestran la relación entre el promedio del arroz en grano (%) y el arroz total (%) para cada una de las 3 ubicaciones diferentes y la columna once muestra la relación entre el promedio del arroz en grano (%) y el arroz total (%) para las 3 ubicaciones.
TABLA 6 a2008 comprendió cinco ubicaciones: Rice Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión de Arroz, RREC) , Stuttgart; Pine Tree Experiment Station (Estación de experimentación Pine Tree, PTES, por sus siglas en inglés), Colt, AR; Northeast Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión del Noreste, NEREC) , Keiser, AR; Southeast Research and Extensión Center Rohwer División (División Rohwer del Centro de Investigación y Extensión del Sureste, SEREC-RD, por sus siglas en inglés), Rohwer, AR; y campo de producción del Condado de Jackson (JC) . bLas cifras de elaboración son arroz en grano : arroz elaborado total .
En la Tabla 7, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros seis cultivos de arroz. Los datos son el resultado de un promedio de las pruebas en las Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) de 2007 a 2008. La columna uno muestra la variedad, las columnas dos a siete proporcionan el rendimiento de grano promedio para cada una de las 6 ubicaciones diferentes para cada variedad en costales por acre, la columna ocho proporciona el rendimiento de grano promedio para las 6 ubicaciones, las columnas nueve a doce muestran la relación entre el promedio del arroz en grano (%) y el arroz total (%) para cada una de las 4 ubicaciones diferentes y la columna trece muestra la relación entre el promedio del arroz en grano (%) y el arroz total (%) para las 4 ubicaciones.
TABLA 7 a2007 comprendió seis ubicaciones: Rice Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión de Arroz, RREC) , Stuttgart, AR Northeast Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión del Noreste, NEREC) , Keiser, AR; Southeast Research and Extensión Center Rohwer División (División Rohwer del Centro de Investigación y Extensión del Sureste, SEREC-RD) , Rohwer, AR; campo de producción del Condado de Clay (CC) ; y campo de producción del Condado de Jackson (JC) ; y 2008 RREC, Pine Tree Experiment Station (Estación de experimentación Pine Tree, PTES),Colt, AR; NEREC, SEREC-RD y JC . bLas cifras de elaboración son arroz en grano : arroz elaborado total.
En la Tabla 8, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros 5 cultivos de arroz. Los datos son el resultado de las pruebas de Clearfield Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) llevadas a cabo en 2007. La columna uno muestra la variedad, las columnas dos a tres muestran el rendimiento de grano en costales por acre para 2 ubicaciones, la columna cuatro muestra en rendimiento de grano promedio para las 2 ubicaciones, la columna cinco muestra la altura en pulgadas, la columna seis muestra la madurez en cantidad de días desde la emergencia hasta el 50% de espigazón, las columnas siete a ocho muestran el de encamado para 2 ubicaciones, la columna nueve muestra el % de encamado promedio para las 2 ubicaciones, las columnas diez a once muestran la relación entre el arroz en grano (%) y el arroz total (%) para 2 ubicaciones y la columna doce muestra la relación entre el arroz en grano promedio (%) y el arroz total (%) para las 2 ubicaciones.
TABLA 8 aRice Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión de Arroz, RREC), Stuttgart, AR y Northeast Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión del Noreste, NEREC), Keiser, AR. bRREC se plantó a mediados de mayo y la lluvia y el viento provocaron un retraso en la cosecha y el encamado; el desgrane fue un problema para los híbridos .
CALT es la altura en pulgadas. dMAD es la cantidad de días de madurez desde la emergencia hasta el 50% de espigazón. eNEREC se plantó el 30 de abril y no puede cosecharse a tiempo debido a que las lluvias y una tormenta provocaron un encamado enorme. El desgrane fue un problema para las líneas híbridas. fLas cifras de elaboración son relación arroz en grano : arroz elaborado total .
En la Tabla 9, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros 5 cultivos de arroz. Los datos son el resultado de las pruebas de Clearfield Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) llevadas a cabo en 2008. La columna uno muestra la variedad, las columnas dos a tres muestran el rendimiento de grano en costales por acre para 2 ubicaciones, la columna cuatro muestra en rendimiento de grano promedio para las 2 ubicaciones, la columna cinco muestra la altura en pulgadas, la columna seis muestra la madurez en cantidad de días desde la emergencia hasta el 50% de espigazón, las columnas siete a ocho muestran el de encamado para 2 ubicaciones, la columna nueve muestra el % de encamado promedio para las 2 ubicaciones, las columnas diez a once muestran la relación entre el arroz en grano (%) y el arroz total (%) para 2 ubicaciones y la columna doce muestra la relación entre el arroz en grano promedio (%) y el arroz total (%) para las 2 ubicaciones.
TABLA 9 aRice Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión de Arroz, RREC) , Stuttgart, AR y University of Arkansas Pine Bluff Farm (Granja Pine Bluff de la Universidad de Arkansas, LK) , Lonoke , AR. bLK se plantó de forma tardía el 5 de junio de 2008.
CALT es la altura en pulgadas. dMAD es la cantidad de días de madurez desde la emergencia hasta el 50% de espigazón. eLas cifras de elaboración son relación arroz en grano : arroz elaborado total .
En la Tabla 10, se muestran las características agronómicas del cultivo de arroz CL142-AR y de otros 3 cultivos de arroz. Los datos son promedios de los resultados de las Clearfield Arkansas Rice Performance Triáis (Pruebas de Rendimiento de Arroz de Arkansas, ARPT) llevadas a cabo de 2007 a 2008. La columna uno muestra la variedad, las columnas dos a cuatro muestran el rendimiento de grano en costales por acre para 3 ubicaciones, la columna cinco muestra el rendimiento de grano promedio para las 3 ubicaciones, la columna seis muestra la altura en pulgadas, la columna siete muestra la madurez en cantidad de días desde la emergencia hasta el 50% de espigazón, las columnas ocho a diez muestran la relación entre el arroz en grano (%) y el arroz total (%) para 3 ubicaciones y la columna once muestra la relación entre el arroz en grano promedio (%) y el arroz total (%) para las 3 ubicaciones.
TABLA 10 aRice Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión de Arroz, RREC) , Stuttgart, AR (2007-2008) ; Northeast Research and Extensión Center (Centro de Investigación y Extensión del Noreste, NEREC) , Keiser, AR (2007) ; y la University of Arkansas Pine Bluff Farm (Granja Pine Bluff de la Universidad de Arkansas, LK) , Lonoke, AR (2008) .
CALT es la altura en pulgadas .
CMAD es la cantidad de días de madurez desde la emergencia hasta el 50% de espigazón. dLas cifras de elaboración son relación arroz en grano : arroz elaborado total .
En la Tabla 11, se muestran las características del grano de los cultivos de arroz CL142-AR y CL 181-AR. Los datos son promedios de las siguientes pruebas, 2005 IMI SIT RREC, 2006 IMI SIT, RREC, 2007 ARPT y IMI ARPT, RREC, 2008 ARPT y IMI ARPT y 2008 Breeder Head Row Seed RREC. La columna 1 muestra la variedad, la columna 2 muestra la clase, la columna 3 muestra la longitud en milímetros, la columna 4 muestra el ancho en milímetros, la columna 5 muestra el espesor en milímetros, la columna 6 muestra la relación entre la longitud y el ancho y la columna 7 muestra el peso del grano en miligramos. Las cifras en las tablas con promedios para las pruebas indicadas. El cultivo de arroz CL142-AR tuvo un intervalo de 25,5 a 29,5 mg/grano en estas pruebas y CL 181-AR tuvo un intervalo de 22,0 a 26,5 mg/grano en las mismas pruebas.
TABLA 11 Evaluaciones de enfermedades para el cultivo de arroz CL142- AR Pruebas de añublo en invernadero Las enfermedades del arroz generalmente se clasifican visualmente en una escala de 0-9 para estimar el grado de gravedad. Los datos numéricos generalmente se convierten según esta escala. Una clasificación de cero indica inmunidad completa a la enfermedad. Una clasificación de uno a tres indica resistencia donde se produce poca pérdida y en el caso del patógeno de añublo del arroz es crecimiento se limita considerablemente. En cambio, una clasificación de nueve indica una susceptibilidad máxima a la enfermedad, lo cual resulta típicamente en la muerte total de la planta y/o en pérdida de rendimiento. Dependiendo de la enfermedad en cuestión, una clasificación de cuatro a seis generalmente indica una resistencia a la enfermedad aceptable en condiciones que favorecen ligeramente al patógeno. Las clasificaciones numéricas algunas veces se convierten en símbolos literales donde 0-3 = R (resistente) , 3-4 = MR (moderadamente resistente) , 5-6 = MS (moderadamente susceptible) 7 = S (susceptible) y 8-9 AS (altamente susceptible) . Las excepciones a las clasificaciones establecidas ocurren inesperadamente a medida que las situaciones de las enfermedades cambian.
Las pruebas de añublo en invernadero son el principal medio para someter a detección grandes cantidades de entidades para determinar la reacción varietal a muchas razas de añublos que se presentan en las áreas de producción. Aunque los resultados son bastante variables y las condiciones de prueba tienden a abrumar cualquier resistencia de campo presente en la entrada, esta prueba proporciona una definición precisa de la genética de las variedades de hongos. Los criaderos de campo de añublos que utilizan inóculos producidos de forma natural y en laboratorio se establecen en un esfuerzo por definir mejor la susceptibilidad a los añublos en condiciones de campo. Ya que los criaderos de campo también son bastante variables, actualmente se están desarrollando y evaluando nuevas técnicas para estimar mejor la resistencia del cultivo en el campo a los añublos .
Las Tablas 12 y 13 son resúmenes de datos disponibles de clasificación para añublos de hoja3 de CL142-AR y siete plantas para comparación inoculadas con la raza indicada usando técnicas de invernadero estándares.13 Los datos fueron tomados desde 2007 a 2008.
En la Tabla 12, la columna uno muestra la variedad y las columnas dos a nueve muestran los datos de clasificación para añublo de hoja de cada raza para cada variedad.
En la Tabla 13, la columna uno muestra el nombre de la variedad, las columnas dos a tres muestran los datos de clasificación para añublo de hoja, la columna cuatro muestra los datos de clasificación para añublo de panícula y la columna cinco muestra los datos para tizón de la vaina.
TABLA 12 TABLA 13 CL142-AR Chinche hediondo del arroz La chinche hedionda es un trastorno fisiológico que parece tener origen en el potencial de oxígeno del suelo. En ciertas circunstancias, los niveles de arsénico pueden aumentar en estos suelos o en suelos donde se cultivó algodón y donde se han aplicado MSMA u otros pesticidas con arsénico.
La chinche hedionda también puede ocurrir en suelos con alto contenido de materia orgánica. Los síntomas solo pueden detectarse después de la emergencia de la panícula y no producen granos. El follaje tiende a permanecer verde oscuro. Los granos de arroz pueden deformarse especialmente en las variedades de grano largo formando un pico de loro en el extremo de la cáscara. Las partes florales también pueden faltar y en condiciones graves la panícula puede no emerger de la espiga.
En la Tabla 14, la reacción de CL142-Ar a la chinche hedionda se compara con vario cultivos de arroz entres pruebas separadas en 2007 y 2008 en Stuttgart, Arkansas . La columna uno muestra la variedad, la columna dos muestra la clasificación de 2007, la columna tres muestra la clasificación de 2008 y la columna cuatro muestra la clasificación tomada como un promedio de 2007 a 2008.
TABLA 14 1Basada en una escala de 0 a 9 donde 0 = sin síntomas y 9 = sin formación de grano.
Escala de clasificación: 0 = sin daño 1 = 81-90% de desarrollo de grano 2 = 71-80% de desarrollo de grano y 96-100% de panículas rotas en el plano vertical 3 61-80% de desarrollo de grano y 91-95% de panículas rotas en el plano vertical 4 = 41-60% de desarrollo de grano y 61-90% de panículas rotas en el plano vertical 5 = 21-40% de desarrollo de grano y 31-60% de panículas rotas en el plano vertical, aparición inicial de la deformación de pico de loro 6 = 11-20% de desarrollo de grano y 10-30% de panículas rotas en el plano vertical 7 = las panículas emergieron completamente erguidas; solo 0-10% de desarrollo de grano 8 = 0-10% de emergencia de panícula, no se produjeron semillas 9 = sin panículas 2Promedio de 3 repeticiones.
Evaluaciones de enfermedades en Clearfield Las Tablas 15 y 16 proporcionan el rendimiento del grano de arroz sin descascarar en costales por acre de 2007 a 2007 de las Parcelas de Seguimiento de Enfermedades tratadas con el herbicida NE PATH y ubicadas en cuatro condados de Arkansas .
TABLA 15 - 2007 TABLA 16 - 2008 Información De Depósito La Universidad de Arkansas, Rice Research and Extensión Center, 2900 H y . 130 E., Stuttgart, Arkansas 72160, ha hecho un depósito sujeto a derechos de propiedad del cultivo de arroz CL142-AR divulgado anteriormente y mencionado en las reivindicaciones adjuntas en el La Colección Americana de Cultivos TIPO (ATCC) , 10801 University Boulevard, Manassas, Virginia 20110. La fecha del depósito fue el 12 de mayo de 2010. Se tomó un depósito de 2.500 semillas del mismo depósito mantenido por la Universidad de Arkansas, Rice Research and Extensión Center, desde antes de la fecha de presentación de esta solicitud. Todas las restricciones sobre el depósito se retirarán tras la concesión de una patente y se pretende que el depósito cumpla con todos los requisitos del Título 37 del Código de Reglamentos Federales, artículos 1.801-1.809. El número de acceso a ATCC es PTA-10947. El depósito será mantenido en el depositario durante un período de 30 años o 5 años después de la última solicitud o durante la vigencia de la patente, cualquiera sea más extenso y será reemplazado cuando sea necesario durante el período.
Aunque anteriormente se describieron varios aspectos y modalidades ejemplares, los expertos en la técnica reconocerán ciertas modificaciones, permutaciones, adiciones y subcombinaciones posibles en los mismos. Por lo tanto, se pretende que las reivindicaciones adjuntas a continuación y las reivindicaciones introducidas en lo sucesivo se interpreten como abarcativas de todas las modificaciones, permutaciones, adiciones y subcombinaciones ya que están dentro de su verdadero espíritu y alcance.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : l.Una semilla de cultivo de arroz CL142-AR, caracterizada porque una muestra representativa de semilla del cultivo se depositó con el No. de acceso en ATCC PTA- 10947. 2. Una planta de arroz o una parte de la misma, caracterizada porque es producida por medio del cultivo de la semilla de conformidad con la reivindicación 1. 3. Un cultivo de tejido de células producidas a partir de la planta de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las células del cultivo de tejido se producen a partir de una parte de la planta seleccionada del grupo que consiste en hojas, polen, embriones, cotiledón, hipocotilo, células meristemáticas , raíces, puntas de raíces, pistilos, anteras, flores, tallos, glumillas y panículas. 4. Un protoplasto caracterizado porque es producido a partir de la planta de conformidad con la reivindicación 2. 5. Un protoplasto caracterizado porque es producido a partir del cultivo de tejido de conformidad con la reivindicación 3. 6. Una planta de arroz regenerada a partir del cultivo de tejido de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la planta tiene todas las características morfológicas y fisiológicas del cultivo CL142-AR. 7. Un método para producir una semilla de arroz híbrida Fi, caracterizado porque comprende cruzar la planta de conformidad con la reivindicación 2 con una planta de arroz 5 diferente y cosechar la semilla de arroz híbrida Fx resultante . 8. Una semilla de arroz híbrida caracterizada por ser producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 7. !0 9. Una planta de arroz híbrida o una parte de la misma, caracterizada por ser producida por medio del cultivo de la semilla híbrida de conformidad con la reivindicación 8. 10. Un método para producir una planta de arroz resistente a herbicidas, caracterizado porque comprende 15 transformar la planta de arroz de conformidad con la reivindicación 2 con un transgén, en donde el transgén confiere resistencia a un herbicida seleccionado del grupo que consiste en imidazolinona, sulfonilurea, glifosato, glufosinato, L-fosfinotricina, triazina y benzonitrilo . 20 11· Una planta de arroz caracterizada porque es resistente a herbicidas producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 10. 12. Un método para producir una planta de arroz, caracterizado porque es resistente a insectos en donde el 25 método comprende transformar la planta de arroz de conformidad con la reivindicación 2 con un transgén que confiere resistencia a insectos. 13. Una planta de arroz, caracterizada porque es resistente a insectos producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 12. 14. La planta de arroz de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque el transgén codifica una endotoxina de Bacillus thuringiensis . 15. Un método para producir una planta de arroz resistente a enfermedades, caracterizado porque el método comprende transformar la planta de arroz de conformidad con la reivindicación 2 con un transgén que confiere resistencia a enfermedades . 16. Una planta de arroz resistente a enfermedades, caracterizada porque es producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 15. 17. Un método para producir una planta de arroz, con metabolismo de ácidos grasos modificado o el metabolismo de carbohidratos modificado caracterizado porque comprende transformar la planta de arroz de conformidad con la reivindicación 2 con un transgén que codifica una proteína seleccionada del grupo que consiste en fructosiltransferasa, levansucrasa, alfa-amilasa, invertasa y la enzima de ramificación de almidón o que codifica un gen no codificante de estearil-ACP desaturasa. 18. Una planta de arroz, caracterizada porque que tiene el metabolismo de ácidos grasos modificado o el metabolismo de carbohidratos modificado producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 17. 19. Un método para introducir un rasgo deseado en el cultivo de arroz CL142-AR caracterizado porque comprende: (a) cruzar una planta CL142-AR, en donde una muestra representativa de la semilla se depositó con el No. de acceso en ATCC PTA-10947, con una planta de otro cultivo de arroz que comprende un rasgo deseado para producir plantas de progenie en donde el rasgo deseado se selecciona del grupo que consiste en esterilidad masculina, resistencia a herbicidas, resistencia a insectos, metabolismo de ácidos grasos modificado, metabolismo de carbohidratos modificado y resistencia a enfermedades bacterianas, enfermedades fúngicas o enfermedades víricas; (b) seleccionar una o más plantas de progenie que tienen el rasgo deseado para producir plantas de progenie seleccionadas ; (c) cruzar las plantas de progenie seleccionadas con las plantas CL142-AR para producir plantas de progenie de retrocruzamiento ; (d) seleccionar las plantas de progenie de retrocruzamiento que tienen el rasgo deseado y las carácterísticas fisiológicas y morfológicas del cultivo de arroz CL142-AR para producir plantas de progenie de retrocruzamiento seleccionadas; y (e) repetir las etapas (c) y (d) tres veces para producir plantas de progenie seleccionadas de cuarto o mayor retrocruzamiento, que comprenden el rasgo deseado y todas las características fisiológicas y morfológicas del cultivo de arroz CL142-AR como se indican en la Tabla 1. 20. Una planta producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la planta tiene el rasgo deseado y todas las características fisiológicas y morfológicas del cultivo de arroz CL142-AR como se indican en la Tabla 1. 21. La planta de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el rasgo deseado es resistencia a herbicidas y la resistencia se confiere para un herbicida seleccionado del grupo que consiste en imidazolinona, sulfonilurea , glifosato, glufosinato, L-fosfinotricina, triazina y benzonitrilo . 22. La planta de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el rasgo deseado es resistencia a insectos y la resistencia a insectos se confiere mediante un transgén que codifica una endotoxina de Bacillus thuringiensis . 23. La planta de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el rasgo deseado es metabolismo de ácidos grasos modificado o metabolismo de carbohidratos modificado y el rasgo deseado se confiere mediante un ácido nucleico que codifica una proteína seleccionada del grupo que consiste en fructosiltransferasa , levansucrasa , alfa-amilasa, invertasa y la enzima de ramificación de almidón o que codifica un gen no codificante de estearil-ACP desaturasa. 24. Un método para controlar malezas en los alrededores de una planta de arroz del cultivo de arroz CL142-AR, caracterizado porque consiste en aplicar una cantidad efectiva de al menos un herbicida inhibidor de acetohidroxiácido sintasa (AHAS) a las malezas y a la planta de arroz, en donde una muestra representativa de la semilla de el cultivo se depositó con el No. de acceso en ATCC PTA-10947. 25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el herbicida inhibidor de AHAS se selecciona del grupo que consiste en un herbicida de imidazolinona , un herbicida de sul foni lurea , un herbicida de triazolopirimidina , un herbicida de pirimidiniloxibenzoato, un herbicida de sulfonilamino-carboniltriazol inona y una mezcla de los mismos. 26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el herbicida de imidazolinona se selecciona del grupo que consiste en: ácido [2- (4-isopropil-4-metil-5-oxo-2-] imidiazol in- 2 - i 1 ) -nicot ínico , ácido 2- ( 4 - isopropi 1 ) -4 -metil - 5 -oxo- 2 - imidazol in- 2 - il ) -3 -quinolinocarboxílico , ácido [5-etil-2- (4 - isopropil -4 -metil-] 5-oxo-2-imidazolin-2-il) -nicotínico, ácido 2- (4-isopropil - 4 -metil - 5 -oxo- 2 - imidazolin-2 - il ) -5- (metoximetil) -nicotínico, ácido 2- ( - isopropil -4 -metil -5 -oxo- 2 - imidazol in- 2 - il ) - 5 -metilnicotínico y una mezcla de metil 6- (4 - isopropi 1 -4 -metil - 5 -oxo-2 - imidazolin- 2 - il ) -m-toluato, metil [2- (4-] isopropil - 4 -metil - 5 -oxo- 2 -imidazolin-2 - il ) -p-toluato y mezclas de los mismos. 27. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el herbicida inhibidor de AHAS es un herbicida de imidazol inona , o una mezcla de dos o más herbicidas de imidazolinona . 28. Una semilla de una planta de arroz del cultivo de arroz CL142-AR, caracterizada porque la semilla se trata con un herbicida inhibidor de AHAS y en donde una muestra representativa de una semilla de el cultivo se depositó con el No. de acceso a ATCC PTA-10947. 29. La semilla de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque el herbicida inhibidor de AHAS se selecciona del grupo que consiste en un herbicida de imidazolinona, un herbicida de sulfonilurea , un herbicida de triazolopirimidina , un herbicida de pirimidiniloxibenzoato, un herbicida de sulfonilamino- carboniltriazolinona y una mezcla de los mismos. 30. La semilla de conformidad con la reivindicación 28, caracterizada porque el herbicida inhibidor de AHAS es un herbicida de imidazol inona , o una mezcla de dos o más herbicidas de imidazolinona . 31. Un método para combatir la vegetación indeseada que comprende poner en contacto una semilla de la planta de arroz del cultivo de arroz CL142-AR antes de la siembra y/o después de la pregerminación con un herbicida inhibidor de AHAS, caracterizado porque una muestra representativa de una semilla de el cultivo se depositó con el No. de acceso a ATCC PTA-10947. 32. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el herbicida inhibidor de AHAS se selecciona del grupo que consiste en un herbicida de imidazolinona, un herbicida de sulfonilurea , un herbicida de triazolopirimidina , un herbicida de pirimidiniloxibenzoato, un herbicida de sulfonilamino-carboniltriazol inona y una mezcla de los mismos. 33 · La semilla de conformidad con la reivindicación 31, caracterizada porque el herbicida inhibidor de AHAS es un herbicida de imidazolinona, o una mezcla de dos o más herbicidas de imidazolinona. 34. Un método para producir una planta de arroz resistente a herbicidas que comprende cruzar una primera planta de arroz que es una planta de arroz del cultivo de arroz CL142-AR con una segunda planta de arroz que no es resistente a un herbicida, caracterizado porque una muestra representativa de una semilla de el cultivo se depositó con el No. de acceso a ATCC PTA-10947. 35. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque comprende además seleccionar una planta de arroz de progenie que es resistente a al menos un herbicida inhibidor de AHAS . 36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el herbicida inhibidor de AHAS es un herbicida de imidazolinona , o una mezcla de dos o más herbicidas de imidazolinona. 37. Una planta de arroz caracterizada porque es resistente a herbicidas producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 34. 38. Una semilla de la planta de conformidad con la reivindicación 37, caracterizada porque la semilla comprende características de resistencia a herbicidas de la primera planta de arroz. 39. Un método para aumentar la resistencia a herbicidas de una planta que comprende cruzar una primera planta de arroz que es una planta de arroz del cultivo de arroz CL142-AR con una segunda planta de arroz, caracterizado porque una muestra representativa de una semilla del cultivo se depositó con el No. de acceso a ATCC PTA-10947. 40. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque comprende además seleccionar una 5 planta de arroz de progenie que comprende resistencia a herbicidas aumentada al menos un herbicida inhibidor de AHAS cuando se compara con la resistencia a herbicidas de la segunda planta de arroz. 41. El método de conformidad con la reivindicación 0 40, caracterizado porque el herbicida inhibidor de AHAS es un herbicida de imidazolinona , o una mezcla de dos o más herbicidas de imidazolinona. 42. Una planta caracterizada por ser producida mediante el método de conformidad con la reivindicación 5 39. 43. Una semilla de la planta de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada porque la semilla comprende resistencia a herbicidas aumentada. 44. El método para controlar malezas en los 0 alrededores del arroz, caracterizado porque comprende poner en contacto el arroz con un herbicida, en donde el arroz pertenece a cualquier de (a) la variedad CL142-AR o (b) un híbrido, derivado o progenie de CL142-AR que expresa la característica de resistencia al herbicida de c imidazolinona de CL142-AR. 45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el herbicida es un herbicida de imidazolinona , un herbicida de sulfonilurea o una combinación de los mismos. 46. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el arroz es una planta de arroz y la puesta en contacto comprende aplicar el herbicida en los alrededores de la planta de arroz. 47. El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque el herbicida se aplica a las malezas en los alrededores de la planta de arroz. 48. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el arroz es una semilla de arroz y la puesta en contacto comprende aplicar el herbicida en la semilla de arroz. 49. Un método para tratar el arroz que comprende poner en contacto el arroz con una composición agronómicamente aceptable, caracterizado porque el arroz pertenece a cualquiera de (a) la variedad CL142-AR o (b) un híbrido, derivado o progenie de CL142-AR que expresa la característica de resistencia al herbicida de imidazolinona de CL142-AR. 50. El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la composición agronómicamente aceptable comprende al menos un ingrediente activo agronómicamente aceptable. 51. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el ingrediente activo agronómicamente aceptable se selecciona del grupo que consiste en fungicidas, insecticidas, antibióticos, compuestos que potencian la tolerancia al estrés, promotores del crecimiento, herbicidas, mulosquicidas , rodenticidas y repelentes de animales y combinaciones de los mismos .
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