PL191355B1 - Method of protecting plants - Google Patents
Method of protecting plantsInfo
- Publication number
- PL191355B1 PL191355B1 PL334342A PL33434297A PL191355B1 PL 191355 B1 PL191355 B1 PL 191355B1 PL 334342 A PL334342 A PL 334342A PL 33434297 A PL33434297 A PL 33434297A PL 191355 B1 PL191355 B1 PL 191355B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- methyl
- plants
- plant
- triazole
- seq
- Prior art date
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób ochrony rośliny przed atakiem patogenu. Ochronę tę uzyskuje się przez nałożenie mikrobicydu na uprzednio immunomodulowaną roślinę.The present invention relates to a method of protecting a plant against attack by a pathogen. This protection is achieved by applying a microbicide to a previously immunomodulated plant.
Rośliny są ciągle narażone na oddziaływanie różnych patogennych organizmów, w tym wirusów, bakterii, grzybów i nicieni. Szczególnie podatne na choroby są rośliny uprawne, ponieważ hodowle prowadzone są na ogół jako monokultury genetycznie jednorodne i gdy choroba zaatakuje tego rodzaju uprawę, straty są zazwyczaj bardzo poważne. Jednak większość roślin ma wrodzone mechanizmy obrony przed patogenami. Ta naturalna oporność na patogeny roślinne, zakodowana genetycznie, jest znana hodowcom roślin i patologom i jest wykorzystywana do ochrony wielu roślin uprawnych. Naturalne geny oporności na choroby często dają wysokie poziomy oporności lub odporności na patogeny.Plants are constantly exposed to various pathogenic organisms, including viruses, bacteria, fungi and nematodes. Crops are particularly susceptible to disease, as the farming is generally carried out as genetically homogeneous monocultures and when disease attacks this type of crop, losses are usually very severe. However, most plants have innate defense mechanisms against pathogens. This natural resistance to plant pathogens, genetically encoded, is known to plant breeders and pathologists and is used to protect many crops. Natural disease resistance genes often result in high levels of resistance or resistance to pathogens.
Ogólnoustrojowa nabyta oporność (SAR) jest jednym ze składników złożonego systemu, który rośliny stosują by bronić się przed patogenami (Hunt i Ryals, Crit. Rev. in Plant Sci. 15, 583-606 (1996); Ryals i wsp., Plant Cell 8, 1809-1819 (1996); opis patentowy US Nr 5 614 395).Systemic acquired resistance (SAR) is one component of a complex system that plants use to defend themselves against pathogens (Hunt and Ryals, Crit. Rev. in Plant Sci. 15, 583-606 (1996); Ryals et al., Plant Cell 8, 1809-1819 (1996); U.S. Patent No. 5,614,395).
SAR jest szczególnie ważnym aspektem odpowiedzi roślina-patogen, ponieważ jest indukowalną przez patogen opornością ogólnoustrojową, obejmującą szeroki zakres czynników zakaźnych, wtym wirusy, bakterie i grzyby. Gdy szlak transdukcji sygnału SAR jest zablokowany, rośliny stają się bardziej wrażliwe na patogeny wywołujące choroby i stają się też wrażliwe na pewne czynniki zakaźne, które normalnie nie wywołują choroby (Gaffney i wsp., Science 261, 754-756 (1993); Delaney i wsp., Science 266, 1247-1250 (1994); Delaney i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 6602-6606 (1995); Delaney, Plant Phys. 113, 5-12 (1997); Bi i wsp., Plant J. 8, 235-245 (1995); Mauch-Mani i Slusarenko, Plant Cell 8, 203-212 (1996)). Te obserwacje wskazują, że szlak transdukcji sygnału SAR jest niesłychanie istotny przy utrzymywaniu zdrowia roślin.SAR is a particularly important aspect of the plant-pathogen response because it is pathogen-inducible systemic resistance that encompasses a wide range of infectious agents, including viruses, bacteria, and fungi. When the SAR signal transduction pathway is blocked, plants become more sensitive to disease-causing pathogens, and they also become sensitive to certain infectious agents that do not normally cause disease (Gaffney et al., Science 261, 754-756 (1993); Delaney et al. et al., Science 266, 1247-1250 (1994); Delaney et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 6602-6606 (1995); Delaney, Plant Phys. 113, 5-12 (1997); Bi et al., Plant J. 8, 235-245 (1995); Mauch-Mani and Slusarenko, Plant Cell 8, 203-212 (1996)). These observations indicate that the SAR signal transduction pathway is extremely important in maintaining plant health.
Koncepcyjnie odpowiedź SAR może być podzielona na dwie fazy. W fazie inicjacji rozpoznawana jest infekcja przez patogen i uwalniany jest sygnał, który wędruje poprzez łyko do odległych tkanek. Ogólnoustrojowy sygnał jest postrzegany przez komórki docelowe, które reagują przez ekspresję zarówno genów SAR i oporności na choroby. Faza utrzymania SAR dotyczy okresu czasu, od tygodni do całego życia rośliny, w czasie którego roślina jest w stanie quasistacjonarnym, w którym utrzymywana jest oporność na chorobę (Ryals i wsp.,1996).Conceptually, the SAR response can be divided into two phases. In the initiation phase, infection by the pathogen is recognized and a signal is released that travels through the phloem to distant tissues. The systemic signal is perceived by target cells that respond by expressing both SAR and disease resistance genes. The SAR maintenance phase refers to the period of time, from weeks to the entire life of the plant, during which the plant is in a quasi-steady state, during which disease resistance is maintained (Ryals et al., 1996).
Do transdukcji sygnału SAR wydaje się być wymagana akumulacja kwasu salicylowego (SA). Rośliny, które nie potrafią akumulować SA ze względu na traktowanie specyficznymi inhibitorami, epigenetyczną represję liazy fenyloalanina-amoniak lub transgeniczną ekspresję hydroksylazy salicylanu, która specyficznie degraduje SA, też nie potrafią indukować ani ekspresji genów SAR, ani oporności na chorobę (Gaffney i wsp., 1993; Delaney i wsp., 1994; Mauch-Mani i Slusarenko 1996; Mahrer i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 7802-7806 (1994)). Choć sugerowano, że SA może działać jako sygnał ogólnoustrojowy, jest to obecnie kontrowersyjne, i dotychczas na pewno wiadomo tylko, że jeśli SA nie może się akumulować wówczas zablokowana jest transdukcja sygnału SAR (Pallas i wsp., 1996; Shulayev i wsp., Plant Cell 7, 1961-1701 (1995); Vernooij i wsp., Plant Cell 6, 959-965 (1994)).Accumulation of salicylic acid (SA) appears to be required for SAR signal transduction. Plants that cannot accumulate SA due to treatment with specific inhibitors, epigenetic repression of phenylalanine-ammonia lyase, or transgenic expression of salicylate hydroxylase that specifically degrades SA, are also unable to induce SAR gene expression or disease resistance (Gaffney et al., 1993; Delaney et al., 1994; Mauch-Mani and Slusarenko 1996; Mahrer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 7802-7806 (1994)). While it has been suggested that SA may act as a systemic signal, this is currently controversial, and so far it is only known for certain that if SA cannot accumulate then SAR signal transduction is blocked (Pallas et al., 1996; Shulayev et al., Plant Cell 7, 1961-1701 (1995); Vernooij et al., Plant Cell 6, 959-965 (1994)).
Niedawno Arabidopsis okazała się być układem modelowym do badania SAR (Uknes i wsp., Plant Cell 4, 645-656 (1992); Uknes i wsp., Mol. Plant-Microbe Interact. 6, 692-698 (1993); Cameron i wsp., Plant J. 5 715-725 (1994); Mauch-Mani i Slusarenko, Mol. Plant-Microbe Interact. 7, 376-383 (1994),More recently, Arabidopsis has proven to be a model system for the SAR study (Uknes et al., Plant Cell 4, 645-656 (1992); Uknes et al., Mol. Plant-Microbe Interact. 6, 692-698 (1993); Cameron et al., et al., Plant J. 5 715-725 (1994); Mauch-Mani and Slusarenko, Mol. Plant-Microbe Interact. 7, 376-383 (1994),
Dempsey i Klessig, Bulletin de Hnstitut Pasteur, 167-186 (1995)). Wykazano, że SAR może być aktywowany u Arabidopsis zarówno przez patogeny jak i związki chemiczne takie jak SA, kwas 2,6-dichloro-izonikotynowy (INA) i ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiadiozolo-7-karbotionowego (BTH) (Uknes i wsp., 1992; Vernooij i wsp., Mol. Plant-Microbe Interact. 8, 228-234 (1995); Lawdon i wsp., Plant J.10, 71-82 (1996)). Po traktowaniu albo INA albo BTH lub przez zakażenie patogenem przynajmniej trzy geny kodujące białka związane z patogenezą (PR), a mianowicie PR-1, PR-2 i PR-5 ulegają indukcji skoordynowanej wraz z początkiem oporności (Uknes i wsp., 1992, 1993). U tytoniu, gatunku najlepiej scharakteryzowanego, traktowanie patogenem lub związkiem immunizującym indukuje przynajmniej dziewięć zestawów genów (Ward i wsp., Plant Cell3, 1085-1094 (1991)). Transgeniczne rośliny oporne na chorobę uzyskano przez transformację roślin różnymi genami SAR (opis patentowy US 5 614395).Dempsey and Klessig, Bulletin de Hnstitut Pasteur, 167-186 (1995)). It has been shown that SAR can be activated in Arabidopsis by both pathogens and chemicals such as SA, 2,6-dichloro-isonicotinic acid (INA) and benzo [1,2,3] thiadiozole-7-carbothioic acid S-methyl ester (BTH) (Uknes et al., 1992; Vernooij et al., Mol. Plant-Microbe Interact. 8, 228-234 (1995); Lawdon et al., Plant J. 10, 71-82 (1996)). Upon treatment with either INA or BTH, or by infection with a pathogen, at least three pathogenesis-related (PR) protein genes, namely PR-1, PR-2 and PR-5, undergo co-ordinated induction with the onset of resistance (Uknes et al., 1992, 1993). In tobacco, the species best characterized, treatment with a pathogen or immunizing compound induces at least nine sets of genes (Ward et al., Plant Cell3, 1085-1094 (1991)). Transgenic disease resistant plants have been obtained by transforming plants with various SAR genes (US Patent 5,614,395).
Uzyskano pewną ilość mutantów Arabidopsis, które mają zmodyfikowaną transdukcję sygnału SAR (Delaney, 1997). Pierwsze z tych mutantów to tak zwane mutanty Isd (lesions simulating disease - uszkodzenia symulujące chorobę) i mutanty acd2 (accelerated cell death - przyspieszona śmierć komórek) (Dietrich i wsp., Cell 77, 565-577 (1994); Greenberg i wsp., Cell 77, 551-563 (1994)). Te wszystkie mutanty mają jakiś stopień spontanicznego wytwarzania uszkodzeń nekrotycznych na swoichA number of Arabidopsis mutants have been obtained that have modified SAR signal transduction (Delaney, 1997). The first of these mutants are the so-called Isd (lesions simulating disease) mutants and acd2 (accelerated cell death) mutants (Dietrich et al., Cell 77, 565-577 (1994); Greenberg et al. , Cell 77, 551-563 (1994)). All these mutants have some degree of spontaneous production of necrotic lesions on their own
PL 191 355 B1 liściach, podwyższone poziomy SA, akumulację mRNA dla genów SAR i znacznie zwiększoną oporność na choroby. Wyizolowano i scharakteryzowano przynajmniej siedem różnych mutantów (Dietrich i wsp., 1994; Weymann i wsp., Plant Cell 7, 2013-2022 (1995)). Inna interesująca klasa mutantów to mutanty cim (constitutive immunity - odporność konstytutywna) (Lawton i wsp., „The molecular biology of systemic acquired resistance” w The Mechanisms of Defence Responses in Plants, B. Fritig i M. Legrand, red. (Dordrecht, Holandia, Kluwer Academic Publishers, str. 422-432 (1993) oraz WO 94/16077. Podobnie do mutantów Isd i acd2, mutanty cim mają podwyższony SA i ekspresję genów SAR oraz oporność ale w przeciwieństwie do Isd lub acd2 nie wykazują wykrywalnych uszkodzeń na swoich liściach, cpr1 (constitutive expresser of PR genes - konstytutywnie eksprymujący geny PR) może być rodzajem mutanta cim, jednak ze względu na obecność mikroskopijnych uszkodzeń na liściach cpr1 nie zostało wykluczone. cpr1 może być typem mutanta Isd (Bowling i wsp., Plant Cell 6, 1845-1857 (1994)).In leaves, elevated SA levels, mRNA accumulation for SAR genes, and significantly increased disease resistance. At least seven different mutants have been isolated and characterized (Dietrich et al., 1994; Weymann et al., Plant Cell 7, 2013-2022 (1995)). Another interesting class of mutants are the cim (constitutive immunity) mutants (Lawton et al., "The molecular biology of systemic acquired resistance" in The Mechanisms of Defense Responses in Plants, B. Fritig and M. Legrand, eds. (Dordrecht , The Netherlands, Kluwer Academic Publishers, pp. 422-432 (1993) and WO 94/16077 Similar to the Isd and acd2 mutants, the cim mutants have elevated SA and SAR gene expression and resistance but unlike Isd or acd2, they show no detectable damage on its leaves, cpr1 (constitutive expresser of PR genes - constitutively expressing PR genes) may be a type of cim mutant, but due to the presence of microscopic lesions on leaves, cpr1 has not been ruled out. cpr1 may be a type of Isd mutant (Bowling et al., Plant Cell 6, 1845-1857 (1994)).
Wyizolowano także mutanty, które są zablokowane w sygnalizacji SAR. ndr1 (non-race specific disease resistance - oporność na choroby niezależna od rasy) jest mutantem, który pozwala na wzrost zarówno Pseudomonas syringae zawierającego różne geny awirulencji i także normalnych awirulentnych izolatów Peronospora parasitica (Century i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 6597-6601 (1995)). Mutant ten wydaje się być zblokowany wcześnie w sygnalizacji SAR. nprl (nonexpresser of PR genes - niewyrażający genów PR) jest mutantem, który nie potrafi indukować ekspresji szlaku sygnalizacji SAR po traktowaniu INA (Cao i wsp., Plant Cell 6, 1583-1592 (1994)). Mutanty eds (enhanced disease susceptibility - wzmożona wrażliwość na choroby) zostały wyizolowane na podstawie ich zdolności do podtrzymywania infekcji przez bakterie po inokulacji niskim stężeniem bakterii (Glazebrook i wsp., Genetics 143, 973-982 (1996); Parker i wsp., Plant Cell 8, 2033-2046 (1996)). Pewne mutanty eds są fenotypowo bardzo podobne do npr1, i niedawno wykazano, że eds5 i eds53 są alleliczne z nprl (Glazebrook i wsp., 1996). nim1 (noninducible immunity - nieindukowalna odporność) jest mutantem, który utrzymuje wzrost P. parasitica (czynnika powodującego chorobę mączniaka rzekomego) po traktowaniu INA (Delaney i wsp., 1995; WO 94/16077). Choć nim1 może akumulować SA po infekcji patogenem nie może indukować ekspresji genów SAR ani oporności na chorobę, co sugeruje, że mutacja blokuje szlak poniżej SA. nim1 jest także defektywny w swej zdolności do reagowania na INA lub BTH, co sugeruje, że blok istnieje poniżej działania tych związków chemicznych (Delaney i wsp., 1995; Lawton i wsp., 1996).Mutants that are blocked in SAR signaling have also been isolated. ndr1 (non-race specific disease resistance) is a mutant that allows the growth of both Pseudomonas syringae containing different avirulence genes and also normal avirulent isolates of Peronospora parasitica (Century et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 6597-6601 (1995)). This mutant appears to be blocked early in SAR signaling. nprl (nonexpresser of PR genes) is a mutant that fails to induce the expression of the SAR signaling pathway after INA treatment (Cao et al., Plant Cell 6, 1583-1592 (1994)). Eds (enhanced disease susceptibility) mutants were isolated on the basis of their ability to sustain infection by bacteria after inoculation with low bacterial concentrations (Glazebrook et al., Genetics 143, 973-982 (1996); Parker et al., Plant Cell 8, 2033-2046 (1996)). Certain eds mutants are phenotypically very similar to npr1, and recently it has been shown that eds5 and eds53 are allelic with nprl (Glazebrook et al., 1996). nim1 (noninducible immunity) is a mutant that maintains the growth of P. parasitica (the causative agent of downy mildew disease) after INA treatment (Delaney et al., 1995; WO 94/16077). While nim1 may accumulate SA following pathogen infection, it cannot induce SAR gene expression or disease resistance, suggesting that the mutation blocks the pathway downstream of SA. nim1 is also defective in its ability to respond to INA or BTH, suggesting that a block exists downstream of these chemicals (Delaney et al., 1995; Lawton et al., 1996).
Niedawno wyizolowano i scharakteryzowano dwa alleliczne geny Arabidopsis, w których mutanty są odpowiedzialne odpowiednio za fenotypy nim1i npr1 (Ryals i wsp., Plant Cell 9, 425-439 (1997); Cao i wsp., Cell 88, 57-63 (1997)). Produkt genu typu dzikiego NIM1 bierze udział w kaskadzie transdukcji sygnału prowadzącej zarówno do SAR i oporności gen-na-gen na choroby u Arabidopsis (Ryals i wsp., 1997). Ryals i wsp., 1997 donoszą także o izolacji pięciu dodatkowych alleli nim1, które wykazują zakres fenotypów od słabo uszkodzonego w chemicznie indukowanej ekspresji genów PR-1 i oporności na grzyby do bardzo silnie zablokowanej. Transformacja genu dzikiego typu NPR1 do mutantów npr1 nie tylko komplementowała mutanty, przywracając odpowiedź indukcji SAR odnośnie ekspresji genów PR i oporności na choroby ale także czyniła rośliny transgeniczne bardziej opornymi na zakażenie P. syringae w nieobecności indukcji SAR (Cao i wsp., 1997).Recently, two allelic Arabidopsis genes have been isolated and characterized in which mutants are responsible for the nim1 and npr1 phenotypes, respectively (Ryals et al., Plant Cell 9, 425-439 (1997); Cao et al., Cell 88, 57-63 (1997) ). The wild-type NIM1 gene product is involved in the signal transduction cascade leading to both SAR and gene-to-gene disease resistance in Arabidopsis (Ryals et al., 1997). Ryals et al., 1997 also report the isolation of five additional nim1 alleles, which display a phenotype range from poorly damaged in chemically induced PR-1 gene expression and fungal resistance to very strongly blocked. Transformation of the wild-type NPR1 gene into npr1 mutants not only complemented the mutants, restoring the SAR induction response for PR gene expression and disease resistance, but also made the transgenic plants more resistant to P. syringae infection in the absence of SAR induction (Cao et al., 1997).
Szlaki transdukcji sygnału NF-κΒ/ΙκΒ były implikowane w reakcjach oporności na choroby w zakresie organizmów od Drosophila do ssaków. U ssaków transdukcja sygnału NF-kB/IkB może być indukowana przez szereg różnych bodźców, w tym kontakt komórek z lipopolisacharydem, czynnikiem martwicy nowotworów, interleukiną 1 (IL-1) lub infekcją przez wirus (Bauerle i Baltimore, Cell87, 13-20 (1996); Baldwin, Annu. Rev. Immunol. 14, 649-681 (1996)). Zaktywowany szlak prowadzi do syntezy pewnej ilości czynników związanych z reakcjami zapalnymi i odpornościowymi, takimi jak IL-2, IL-6, IL-8 i czynnik stymulujący kolonie granulocytów/makrofagów (deMartin i wsp., Gene 152, 253-255 (1995)). W badaniach myszy transgenicznych usunięcie (nokaut) transdukcji sygnału NF-kB/IkB prowadzi do defektywnej odpowiedzi immunologicznej, w tym zwiększonej wrażliwości na patogeny bakteryjne i wirusowe (Beg i Baltimore, Science 274, 782-784 (1996); Van Antwerp i wsp., Science 274, 787-789 (1996); Wang i wsp., Science 274, 764-787 (1996); Bauerle i Baltimore (1996)). U Arabidopsis SAR jest funkcjonalnie analogiczny do zapalenia z tym, że normalne procesy oporności są umożliwiane po aktywacji SAR doprowadzającej do wzmożonej oporności na choroby (Bi i wsp., 1995; Cao i wsp.,1994; Cao i wsp., 1995; Delaney i wsp., 1995; Delaney i wsp., 1994; Gaffney i wsp., 1993; Mauch-Mani iSlusarenko 1996; Delaney, 1997). Co więcej inaktywacja szlaku prowadzi do wzmożonej wrażliwości na patogeny bakteryjne, wirusowe i grzybowe. Jest interesujące, że doniesiono, że SA blokuje aktywację NF-kB w komórkach ssaków (Kopp i Ghosh, Science 265, 956-959 (1994), podczas gdy SA aktywujeNF-κΒ / ΙκΒ signal transduction pathways have been implicated in disease resistance responses ranging from Drosophila to mammals. In mammals, NF-kB / IkB signal transduction can be induced by a variety of stimuli, including cell contact with lipopolysaccharide, tumor necrosis factor, interleukin 1 (IL-1), or viral infection (Bauerle and Baltimore, Cell87, 13-20 ( 1996); Baldwin, Annu. Rev. Immunol. 14, 649-681 (1996)). The activated pathway leads to the synthesis of a number of factors related to inflammatory and immune responses, such as IL-2, IL-6, IL-8 and granulocyte / macrophage colony stimulating factor (deMartin et al., Gene 152, 253-255 (1995) ). In studies of transgenic mice, the knockout of NF-kB / IkB signal transduction leads to a defective immune response, including increased sensitivity to bacterial and viral pathogens (Beg and Baltimore, Science 274, 782-784 (1996); Van Antwerp et al. , Science 274, 787-789 (1996); Wang et al., Science 274, 764-787 (1996); Bauerle and Baltimore (1996)). In Arabidopsis, SAR is functionally analogous to inflammation except that the normal processes of resistance are enabled following SAR activation leading to increased disease resistance (Bi et al., 1995; Cao et al., 1994; Cao et al., 1995; Delaney et al. et al., 1995; Delaney et al., 1994; Gaffney et al., 1993; Mauch-Mani and Slusarenko 1996; Delaney, 1997). Moreover, inactivation of the pathway leads to increased sensitivity to bacterial, viral and fungal pathogens. Interestingly, SA has been reported to block NF-kB activation in mammalian cells (Kopp and Ghosh, Science 265, 956-959 (1994), while SA activates
PL 191 355 B1 transdukcję sygnału u Arabidopsis. Infekcja bakteryjna Drosophila aktywuje kaskadę transdukcji sygnału prowadzącą do syntezy pewnej ilości białek przeciwgrzybowych takich jak cerkropina B, defensyna, dipteryzyna i drosomycyna (Ip i wsp., Cell 75, 753-763 (1993); Lemaitre i wsp., Cell 86, 973-983 (1996)). Ta indukcja zależy od produktu genu dorsal i dif, dwóch homologów NF-κΒ i jest reprymowana przez kaktus, homolog IkB u muchy. Mutanty, które mają zmniejszoną syntezę białek przeciwgrzybowych i przeciwbakteryjnych mają dramatycznie zmniejszoną oporność na zakażenie.Signal transduction in Arabidopsis. Drosophila bacterial infection activates the signal transduction cascade leading to the synthesis of some antifungal proteins such as cercropin B, defensin, dipterisine and drosomycin (Ip et al., Cell 75, 753-763 (1993); Lemaitre et al., Cell 86, 973- 983 (1996)). This induction depends on the product of the dorsal and dif gene, two NF-κΒ homologs, and is repressed by the cactus, the IkB homolog in the fly. Mutants that have decreased synthesis of antifungal and antibacterial proteins have dramatically decreased resistance to infection.
Mimo wielu badań i stosowania zaawansowanych i intensywnych środków ochrony roślin, w tym genetycznej transformacji roślin, straty spowodowane przez choroby to nadal miliardy dolarów. Tak więc istnieje ciągła potrzeba opracowania nowych środków ochrony roślin opartych nawciąż rosnącym zrozumieniu genetycznych podstaw oporności na choroby u roślin.Despite extensive research and the use of advanced and intensive plant protection products, including genetic transformation of plants, disease-related losses are still billions of dollars. Thus, there is a continuing need to develop new plant protection products based on the ever-growing understanding of the genetic basis of disease resistance in plants.
W świetle powyższego korzystny aspekt niniejszego wynalazku dotyczy nowego sposobu ochrony roślin przed atakiem patogenu przez nadanie roślinie synergistycznej oporności na choroby, uzyskanej przez zastosowanie mikrobicydu na immunomodulowane rośliny. Immunomodulowane rośliny to takie, w których SAR jest zaktywowany, typowo wykazując ekspresję genów SAR większą niż u typu dzikiego. Rośliny te są określane jako rośliny z włączonym SAR (SAR-on). Immunomodulowane rośliny do stosowania w sposobie według wynalazku mogą być uzyskane: przez nanoszenie na rośliny chemicznego induktora SAR takiego jak BTH, INA lub SA; poprzez selektywny program hodowli, w którym wybiera się rośliny w oparciu o selektywną ekspresję genów SAR i/lub fenotypu opornego na chorobę; lub przez genetyczną inżynierię roślin przez transformację ich jednym lub więcej genami SAR takimi jak funkcjonalna forma genu NIM1. Mikrobicyd stosowany na rośliny immunomodulowane może być albo konwencjonalnym mikrobicydem takim jak fungicyd metalaksyl, lub o ile jest on stosowany do immunomodulowanych roślin uzyskanych przez selekcyjną hodowlę lub inżynierię genetyczną, mikrobicyd może być chemicznym induktorem SAR takim jak BTH, INA lub SA.In view of the above, an advantageous aspect of the present invention relates to a new method of protecting plants against pathogen attack by conferring on the plant synergistic disease resistance, obtained by applying a microbicide to immunomodulated plants. Immunomodulated plants are those in which SAR is activated, typically showing greater SAR gene expression than that of the wild-type. These plants are referred to as SAR-enabled plants (SAR-on). Immunomodulated plants for use in the method of the invention can be obtained: by applying to the plants a chemical SAR inducer such as BTH, INA, or SA; through a selective breeding program in which plants are selected based on the selective expression of SAR genes and / or disease resistant phenotype; or by genetically engineering plants by transforming them with one or more SAR genes such as a functional form of the NIM1 gene. The microbicide applied to immunomodulated plants may either be a conventional microbicide such as a metalaxyl fungicide, or if it is applied to immunomodulated plants obtained by selective breeding or genetic engineering, the microbicide may be a chemical SAR inducer such as BTH, INA or SA.
Immunomodulacja zapewnia pewien poziom oporności na chorobę u rośliny. Podobnie, pewnego poziomu oporności na chorobę dostarcza nałożenie mikrobicydu na roślinę. Spodziewanym wynikiem połączenia immunomodulacji z zastosowaniem mikrobicydu byłby poziom stanowiący sumę tych oporności. Jednak w rzeczywistości nałożenie mikrobicyduna roślinę immunomodulowaną zwiększa nieoczekiwanie oporność na chorobę synergistycznie, tzn. poziom oporności na choroby jest dużo większy niż oczekiwane addytywne zwiększenie poziomu oporności.Immunomodulation provides a certain level of disease resistance in the plant. Likewise, a certain level of disease resistance is provided by the application of a microbicide to the plant. The expected result of combining immunomodulation with a microbicide would be the sum of these resistances. However, in fact, application of a microbicide to an immunomodulated plant surprisingly increases disease resistance synergistically, i.e. the level of disease resistance is much greater than the expected additive increase in the level of resistance.
Zgodnie z wynalazkiem sposób ochrony rośliny przed atakiem patogenu, przez nadanie tej roślinie synergistycznej oporności na choroby, polega na dostarczeniu immunomodulowanej rośliny mającej pierwszy poziom oporności na chorobę i naniesieniu na tę immunomodulowaną roślinę co najmniej jednego mikrobicydu, który nadaje jej drugi poziom oporności na chorobę, przy czym naniesienie środka mikrobójczego na już immunomodulowanąroślinę nadaje jej synergistycznie wzmożony trzeci poziom oporności na chorobę, który jest większy niż suma pierwszego i drugiego poziomu oporności na chorobę i charakteryzuje się tym, że jako immunomodulowaną roślinę stosuje się:According to the invention, a method of protecting a plant from pathogen attack by imparting synergistic disease resistance to the plant consists in providing an immunomodulated plant having a first level of disease resistance, and applying to said immunomodulated plant at least one microbicide which imparts a second level of disease resistance to it, wherein application of a microbicidal agent to an already immunomodulated plant confers a synergistically enhanced third disease resistance level which is greater than the sum of the first and second disease resistance levels and is characterized in that the immunomodulated plant is:
(i) roślinę mutanta (cim) o konstytutywnej odporności, (ii) roślinę mutanta imitującegouszkodzenia lub (iii) roślinę uzyskaną przez rekombinowaną ekspresję genu SAR.(i) a mutant (cim) plant with constitutive resistance, (ii) a mutant mutant mutant plant, or (iii) a plant obtained by recombinant expression of the SAR gene.
Korzystnie z populacji roślin wybiera się mutanta cim rośliny, przy czym kolejno: (a) ocenia się ekspresję genów SAR w niezakażonych roślinach, które są fenotypowo normalne przez to, że wymienione niezakażone rośliny nie mają fenotypu imitującego uszkodzenie i następnie (b) wybiera się niezakażone rośliny, które konstytutywnie wyrażają geny SAR pod nieobecność infekcji wirusowej, bakteryjnej lub grzybowej.Preferably, a cim mutant of a plant is selected from the plant population, whereby: (a) assessing the expression of SAR genes in uninfected plants that are phenotypically normal in that said uninfected plants do not have a lesion mimicking phenotype, and then (b) selecting uninfected plants plants that constitutively express SAR genes in the absence of viral, bacterial or fungal infection.
Korzystnie też z populacji roślin wybiera się roślinę będącą mutantem imitującym uszkodzenia, przy czym kolejno: (a) ocenia się ekspresję genów SAR w niezakażonych roślinach, które mają fenotyp imitujący uszkodzenie i następnie (b) wybiera się niezakażone rośliny, które konstytutywnie wyrażają geny SAR pod nieobecność infekcji wirusowej, bakteryjnej lub grzybowej.Preferably, a mutant mutant plant is selected from the plant population in the following sequence: (a) assessing the expression of SAR genes in uninfected plants that have a damage mimicking phenotype, and then (b) selecting uninfected plants that constitutively express SAR genes under absence of viral, bacterial or fungal infection.
Według wynalazku korzystnie stosuje się gen SAR, który jest funkcjonalną formą genu NIM1 kodującego białko NIM1, związane z kaskadą transdukcji sygnału prowadzącej do nabytej ogólnoustrojowej oporności u roślin i w szczególności wytwarza się białko NIM1, o sekwencji aminokwasów przedstawionej jako SEQ ID NO:2 lub wytwarza się białko NIM1, które jest kodowane przez cząsteczkę DNA zawierającą sekwencję kodującą przedstawioną jako SEQ ID NO:1.According to the invention, a SAR gene is preferably used, which is a functional form of the NIM1 gene encoding the NIM1 protein, associated with the signal transduction cascade leading to acquired systemic resistance in plants, and in particular a NIM1 protein is produced having the amino acid sequence shown as SEQ ID NO: 2 or produced a NIM1 protein, which is encoded by a DNA molecule containing the coding sequence shown as SEQ ID NO: 1.
Według wynalazku korzystnie też stosuje się gen SAR, który koduje zmienioną formę białka NIM1, wykazującą konstytutywną ekspresję genu SAR w roślinie transgenicznej, a w szczególności:According to the invention, it is also preferred to use a SAR gene which codes for an altered form of the NIM1 protein which expresses the SAR gene constitutively in a transgenic plant, in particular:
PL 191 355 B1 wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, która ma alaniny zamiast seryn w pozycjach aminokwasów odpowiadających pozycjom 55 i 59 w SEQ ID NO:2, a zwłaszcza zmienioną formę białka NIM1, która obejmuje sekwencję aminokwasów przedstawioną w SEQ ID NO:8, albo która jest kodowana przez cząsteczkę DNA, która obejmuje sekwencję nukleotydów przedstawioną jako SEQ ID NO:7; albo wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, która ma przy N-końcu odcięte aminokwasy, odpowiadające w przybliżeniu pozycjom aminokwasów 1-125 w SEQ ID NO:2, a zwłaszcza zmienioną formę białka NIM1, która obejmuje sekwencję aminokwasów przedstawioną jako SEQ ID NO:10 albo wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, która jest kodowana przez cząsteczkę DNA, która obejmuje sekwencję nukleotydów przedstawioną jako SEQ ID NO:9; albo wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, która przy C-końcu ma odcięte aminokwasy odpowiadające w przybliżeniu pozycjom aminokwasów 522-593 w SEQ ID NO:2, a zwłaszcza zmienioną formę białka NIM1, która obejmuje sekwencję aminokwasów przedstawioną w SEQ ID NO:12 albo zmienioną formę białka NIM1, która jest kodowana przez cząsteczkę DNA, która obejmuje sekwencję nukleotydów przedstawioną jako SEQ ID NO:11; albo wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, które przy N-końcu ma odcięte aminokwasy odpowiadające w przybliżeniu pozycjom aminokwasów 1-125 w SEQ ID NO:2, a przy C-końcu ma odcięte aminokwasy odpowiadające w przybliżeniu pozycjom aminokwasów 522-593 w SEQ ID NO:2, a zwłaszcza wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, które obejmuje sekwencję aminokwasów przedstawioną jako SEQ ID NO:14, albo która jest kodowana przez cząsteczkę DNA, która obejmuje sekwencję nukleotydów przedstawioną jako SEQ ID NO:13; albo wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, która składa się zasadniczo z motywów ankyrynowych odpowiadających w przybliżeniu pozycjom aminokwasów 103-362 w SEQ ID NO:2, a zwłaszcza wytwarza się zmienioną formę białka NIM1, która obejmuje sekwencję aminokwasów przedstawioną w SEQ ID NO:16 albo zmienioną formę białka NIM1, która jest kodowana przez cząsteczkę DNA, obejmującą sekwencję nukleotydów przedstawioną jako SEQ ID NO:15.An altered form of the NIM1 protein is produced that has alanines instead of serines at the amino acid positions 55 and 59 in SEQ ID NO: 2, and in particular an altered form of the NIM1 protein which includes the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 8. or which is encoded by a DNA molecule which comprises the nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 7; or an altered form of the NIM1 protein is produced which has cleaved amino acids at the N-terminus corresponding approximately to amino acid positions 1-125 in SEQ ID NO: 2, in particular an altered form of the NIM1 protein which comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 10 or producing an altered form of the NIM1 protein that is encoded by a DNA molecule that comprises the nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 9; or an altered form of the NIM1 protein is produced which has cleaved amino acids at the C-terminus corresponding approximately to amino acid positions 522-593 in SEQ ID NO: 2, in particular an altered form of the NIM1 protein which comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 12; or an altered form of the NIM1 protein which is encoded by the DNA molecule which comprises the nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 11; or an altered form of the NIM1 protein is produced which has a cleaved amino acid at the N-terminus corresponding to approximately amino acid positions 1-125 in SEQ ID NO: 2 and a cleaved amino acid at the C-terminus corresponding to approximately amino acid positions 522-593 in SEQ ID NO: 2 NO: 2, in particular, an altered form of the NIM1 protein is produced which comprises the amino acid sequence shown as SEQ ID NO: 14, or which is encoded by a DNA molecule which comprises the nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 13; or an altered form of the NIM1 protein is produced which consists essentially of ankyrin motifs corresponding to approximately amino acid positions 103-362 in SEQ ID NO: 2, and in particular, an altered form of the NIM1 protein is produced which comprises the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 16 or an altered form of the NIM1 protein which is encoded by the DNA molecule comprising the nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 15.
We wszystkich wymienionych wyżej wykonaniach sposobu według wynalazku korzystne jest jeżeli jako mikrobicyd stosuje się fungicyd wybrany z grupy obejmującej:In all the above-mentioned embodiments of the process according to the invention, it is preferred that the microbicide is a fungicide selected from the group consisting of:
4-[3-(4-chlorofenylo)-3-(3,4-dimetoksyfenylo)akryloilo]morfolinę („dimetomorf”); 5-metylo-1,2,4-triazolo-[3,4-b][1,3]benzotiazol („tricyklazol”); 3-alliloksy-1,2-benzotiazolo-1,1-dioksyd („probonazol”); a-[2-(4-chloro-fenylo)etylo]-a(1,1-dimetyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („tebukonazol”); 1-{[3-(2-chlorofenylo)-2-(4-fluoro-fenylo)oksyran-2-yl]metylo}1H-1,2,4-triazol („epoksykonazol”); α-(4-chlorofenylo)-α-(1 -cyklopropyloetylo-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („cyprokonazol”); 5-(4-chlorobenzylo)-2-2-dimetylo-1-(1H-1,2,4-triazolo-1-lmetylo)-cyklopentanol („metkonazol”); 2-(2,4-dichlorofenylo)-3-(1 H-1 ,2,4-triazol-1-ylo)propylo-1 ,1 ,2,2-tetrafluoroetylo-eter („tetrakonazol”); metylo-(E)-2-{2-[6-(2-cyjanofenoksy)pirymidyn-4-yl-oksy]fenylo}-3-metoksyakrylan („ICI A 5504”, „azoksystrobina”); metylo-(E)-2-metoksyimino-2-[α-(o-toliloksy)-o-tolilo]octan („BAS 490 F”, „metylkrezoksymu”); 2-(2-fenoksyfenylo)-(E)-2-metoksyimino-N-metyloacetamid; [2-(2,5-dimetylofenoksymetylo)-fenylo]-(E)-2-metoksyimino-N-metyloacetamid; (1R,3S/1S,3R)-2,2-dichloro-N-[(R)-1-(4-chlorofenylo)etylo]-1-etylo-3-metylocyklopropanokarboksamid („KTU 3616”); kompleks polimerycznego etylenobis(ditio-karbaminianu) manganawego z solami cynku („mankozeb”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo)-4-propylo-1,3-diokso-lan-2-ylmetylo]-1H-1,2,4-triazol („propikonazol”); 1-[2-[2-chloro-4-(4-chlorofenoksy)fenylo]-4-metylo-1,3-dio-ksolan-2-yl-metyl]-1H-1,2,4-triazol („difenokonazol”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo]pentylo-1H-1,2,4-triazol („penkonazol”); cis-4-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo]-2,6-dimetylomorfolinę („fenpropimorf”); 1-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo]-piperydynę („fenpropidyna”); 4-cyklopropylo-6-metylo-N-fenylo-2-pirymidyn-aminę („cyprodynyl”); ester metylowy (RS)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („metalaksyl”); ester metylowy (R)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („R-metalaksyl”); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pirolo[3,2,1,ij]chinolino-4-on („pirochilon”) oraz fosfonian wodorku etylu („fosetyl”), przy czym szczególnie korzystnie jako fungicyd stosuje się metalaksyl.4- [3- (4-chlorophenyl) -3- (3,4-dimethoxyphenyl) acryloyl] morpholine ("dimethomorph"); 5-methyl-1,2,4-triazolo [3,4-b] [1,3] benzothiazole ("tricyclazole"); 3-allyloxy-1,2-benzothiazole-1,1-dioxide ("probonazole"); α- [2- (4-chloro-phenyl) ethyl] -a (1,1-dimethylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("tebuconazole"); 1 - {[3- (2-chlorophenyl) -2- (4-fluoro-phenyl) oxiran-2-yl] methyl} 1H-1,2,4-triazole ("epoxiconazole"); α- (4-chlorophenyl) -α- (1-cyclopropylethyl-1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("cyproconazole"); 5- (4-chlorobenzyl) -2-2-dimethyl-1- (1H-1,2,4-triazole-1-1-methyl) -cyclopentanol ("metconazole"); 2- (2,4-dichlorophenyl) -3- (1H-1,2,4-triazol-1-yl ) propyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl-ether ("tetraconazole"); methyl- (E) -2- {2- [6- (2-cyanophenoxy) pyrimidin-4-yl-oxy] phenyl} - 3-methoxyacrylate ("ICI A 5504", "azoxystrobin"); methyl (E) -2-methoxyimino-2- [α- (o-tolyloxy) -o-tolyl] acetate ("BAS 490 F", "Methylcresoxime "); 2- (2-phenoxyphenyl) - (E) -2-methoxyimino-N-methylacetamide; [2- (2,5-dimethylphenoxymethyl) -phenyl] - (E) -2-methoxyimino-N-methylacetamide; ( 1R, 3S / 1S, 3R) -2,2-dichloro-N - [(R) -1- (4-chlorophenyl) ethyl] -1-ethyl-3-methylcyclopropanecarboxamide ("KTU 3616"); polymeric ethylene bis ( manganese dithiocarbamate) with zinc salts ("mancozeb"); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) -4-propyl-1,3-dioxo-2-ylmethyl] -1H-1,2, 4-triazole ("propiconazole"); 1- [2- [2-chloro-4- (4-chlorophenoxy) phenyl] -4-methyl-1,3-di- xolan-2-yl-methyl] -1H-1,2,4-triazole ("diphenoconazole"); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl] pentyl-1H-1,2,4-triazole ("penconazole"); cis-4- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropyl] -2 , 6-dimethylmorpholine ("fenpropimorph"); 1- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropyl] -piperidine ("fenpropidine"); 4-cyclopropyl-6-methyl-N-phenyl-2-pyrimidine -amine ("cyprodinyl"); (RS) -N- (2,6-dimethylphenyl-N- (methoxyacetyl) -alanine ("metalaxyl") methyl ester; (R) -N- (2,6-dimethylphenyl) methyl ester -N- (methoxyacetyl) -alanine ("R-metalaxyl"); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pyrrolo [3,2,1, ij] quinoline-4-one ("pyroquilone") and a phosphonate ethyl hydride ("fosetyl"), with metalaxyl being used particularly preferably as the fungicide.
Jest też korzystne jeżeli we wszystkich wymienionych wyżej wykonaniach sposobu według wynalazku jako mikrobicyd stosuje się albo związek benzotiadiazolu, albo związek kwasu izonikotynowego, albo związek kwasu salicylowego, ale też równie korzystne jest jeżeli na immunomodulowaną roślinę nakłada się równocześnie dwa mikrobicydy, z których jeden jest fungicydem wybranym z grupy obejmującej 4-[3-(4-chlorofenylo)-3-(3,4-dimetoksyfenylo)akryloilomorfolinę („dimetomorf”); 5-metylo-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzotiazol („tricyklazol”); 3-alliloksy-1,2-benzotiazolo-1,1-dioksyd („probonazol”);It is also advantageous if either a benzothiadiazole compound or an isonicotinic acid compound or a salicylic acid compound is used as the microbicide in all of the above-mentioned embodiments of the process according to the invention, but it is also equally preferred that two microbicides are simultaneously applied to an immunomodulated plant, one of which is a fungicide. selected from the group consisting of 4- [3- (4-chlorophenyl) -3- (3,4-dimethoxyphenyl) acryloylmorpholine ("dimethomorph"); 5-methyl-1,2,4-triazolo [3,4-b] [1,3] benzothiazole ("tricyclazole"); 3-allyloxy-1,2-benzothiazole-1,1-dioxide ("probonazole");
PL 191 355 B1 a-[2-(4-chlorofenylo)-etylo]-a(1,1-dimetyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („tebukanozol”); 1-{[3-(2-chloro-fenylo)-2-(4-fluorofenylo)oksyran-2-yl]metylo}-1H-1,2,4-triazol („epoksykonazol”); a-(4-chlorofenylo)-a-(1-cyklopropyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („cyprokonazol”); 5-(4-chlorobenzylo)-2-2-dimetylo-1-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmetylo)cyklopentanol, („metkonazol”); 2-(2,4-dichlorofenylo)-3-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)-propylo-1,1,2,2-tetrafluoroetyloeter („tetrakonazol”); metylo-(E)-2-{2-[6-(2-cyjanofenoksy)pirymidyn-4-yloksy]fenylo}-3-metoksyakrylan, („ICI A 5504”, „azoksystrobina”); metylo-(E)-2-metoksyimino-2-[a-(o-toliloksy)-o-tolilo]octan („BAS 490 F”, „metyl krezoksymu”); 2-(2-fenoksyfenylo)-(E)-2-metoksyiminoN-metyloacetamid; [2-(2,5-dimetylofenoksymetylo)-fenylo]-(E)-2-metoksymino-N-metyloacetamid; (1R,3S/1S,3R)2,2-dichloro-N-[(R)-1-(4-chlorofenylo)etylo]-1-etylo-3-metylocyklopropanokarboksamid („KTU 3616”); kompleks polimerycznego etylenobis(ditiokarbaminianu) manganawego z solami cynku („mankozeb”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo)-4-propylo-1,3-dioksolan-2-ylometylo]-1H-1,2,4-triazol („propikonazol”); 1-{2-[2-chloro-4-(4-chlorofenoksy)fenylo]-4-metylo-1,3-dioksolan-2-yl-metyl}-1H-1,2,4-triazol („difenokonazol”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo}pentylo-1H-1,2,4-triazol („penkonazol”); cis-4-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylo-propylo]-2,6-dimetylomorfolinę („fenpropimorf”); 1-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo-piperydynę („fenpropidyna”); 4-cyklopropylo-6-metylo-N-fenylo-2-pirymidynaminę („cyprodynyl”); ester metylowy (RS)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („metalaksyl”); ester metylowy (R)-N-(2,6-dimety-lofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („R-metalaksyl”); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pirolo[3,2,1,ij]chinolino-4-on („pirochilon”) oraz fosfonian wodorku etylu („fosetyl”).Α- [2- (4-chlorophenyl) ethyl] - α (1,1-dimethylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("tebucanozole"); 1 - {[3- (2-chloro-phenyl) -2- (4-fluorophenyl) oxiran-2-yl] methyl} -1H-1,2,4-triazole ("epoxiconazole"); a- (4-chlorophenyl) -a- (1-cyclopropylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("cyproconazole"); 5- (4-chlorobenzyl) -2-2-dimethyl-1- (1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl) cyclopentanol, ("metconazole"); 2- (2,4-dichlorophenyl) -3- (1H-1,2,4-triazol-1-yl) -propyl-1,1,2,2-tetrafluoroethylether ("tetraconazole"); methyl- (E) -2- {2- [6- (2-cyanophenoxy) pyrimidin-4-yloxy] phenyl} -3-methoxyacrylate, ("ICI A 5504", "azoxystrobin"); methyl (E) -2-methoxyimino-2- [α- (o-tolyloxy) -o-tolyl] acetate ("BAS 490 F", "methyl cresoxime"); 2- (2-phenoxyphenyl) - (E) -2-methoxyimino N-methylacetamide; [2- (2,5-dimethylphenoxymethyl) phenyl] - (E) -2-methoxymino-N-methylacetamide; (1R, 3S / 1S, 3R) 2,2-dichloro-N - [(R) -1- (4-chlorophenyl) ethyl] -1-ethyl-3-methylcyclopropanecarboxamide ("KTU 3616"); polymeric manganese ethylene bis (dithiocarbamate) complex with zinc salts ("mancozeb"); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) -4-propyl-1,3-dioxolan-2-ylmethyl] -1H-1,2,4-triazole ("propiconazole"); 1- {2- [2-chloro-4- (4-chlorophenoxy) phenyl] -4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl-methyl} -1H-1,2,4-triazole ("diphenoconazole" ); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl} pentyl-1H-1,2,4-triazole ("penconazole"); cis-4- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methyl-propyl] -2,6-dimethylmorpholine ("fenpropimorph"); 1- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropylpiperidine ("fenpropidine"); 4-cyclopropyl-6-methyl-N-phenyl-2- pyrimidinamine ("cyprodinyl"); (RS) -N- (2,6-dimethylphenyl-N- (methoxyacetyl) -alanine ("metalaxyl") methyl ester; (R) -N- (2,6-dimethyl) methyl ester lphenyl-N- (methoxyacetyl) -alanine ("R-metalaxyl"); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pyrrolo [3,2,1, ij] quinoline-4-one ("pyroquilone") and ethyl hydride phosphonate ("fosetyl").
Szczególnie jest korzystne gdy wymienionym fungicydem jest metalaksyl, a drugi mikrobicyd jest związkiem benzotiadiazolu.It is especially preferred that said fungicide is metalaxyl and the other microbicide is a benzothiadiazole compound.
W sposobie według wynalazku korzystnie wytwarza się białko NIM1 albo jego zmienioną formę stosując cząsteczkę DNA, która hybrydyzuje do sekwencji nukleotydów przedstawionej jako SEQ ID NO: 1, 7, 9, 11, 13 lub 15 w następujących warunkach: 1% BSA; 520 mM NaPO4, pH 7,2; 7% siarczan laurylu, sól sodowa; 1 mM EDTA; 250 mM NaCI w 55°C przez 18-24 godz. i płukanie w 6xSSC przez 15 min (X3) 3xSSC przez 15 min (X1) w 55°C. W tym przypadku jako jeden z mikrobicydów stosuje się zwłaszcza fungicyd wybrany z grupy obejmującej: 4-[3-(4-chlorofenylo)-3-(3,4-dimetoksyfenylo)akryloilomorfolinę („dimetomorf”); 5-metylo-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzotiazol („tricyklazol”); 3-alliloksy-1,2-benzotiazolo-1,1-dioksyd („probonazol”); α-[2-(4-chlorofenylo)-etylo]-α(1,1-dimetyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („tebukanozol”); 1-{[3-(2-chlorofenylo)-2-(4-fluorofenylo)oksyran-2-yl]metylo}-1H-1,2,4-triazol („epoksykonazol”); α-(4-chlorofenylo)-α-(1-cyklopropyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („cyprokonazol”); 5-(4-chloro-benzylo)-2-2-dimetylo-1-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmetylo)cyklopentanol, („metkonazol”); 2-(2,4-dichlorofenylo)-3-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)-propylo-1,1,2,2-tetrafluoroetylo-eter, („tetrakonazol”); metylo-(E)-2-{2-[6-(2-cyjano-fenoksy)pirymidyn-4-yloksy]fenylo}-3-metoksyakrylan, („ICI A 5504”, „azoksystrobina”); metylo-(E)-2-meto-ksyimino^-fa^o-toliloksy^o-tolilofcctan („BAS 490 F”, „metyl krezoksymu”); 2-(2-fenoksyfenylo)-(E)-2-metoksyimino-N-metyloacetamid; [2-(2,5-dimetylofenoksymetylo)-fenylo]-(E)-2-metoksymino-N-metylo-acetamid; (1R,3S/1S,3R)2,2-dichloro-N-[(R)-1-(4-chlorofenylo)etylo]-1-etylo-3-metylocyklopropano-karboksamid („KTU 3616”); kompleks polimerycznego etylenobis(ditiokarbaminianu) manganawego z solami cynku („mankozeb”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo)-4-propylo-1,3-dioksolan-2-ylometylo]-1H-1,2,4-triazol („propikonazol”); 1-{2-[2-chloro-4-(4-chlorofenoksy)fenylo]-4-metylo-1 ,3-dioksolan-2-yl-metyl}-1 H-1 ,2,4-triazol („difenokonazol”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo}pentylo-1H-1,2,4-triazol („penkonazol”); cis-4-[3-(4-tert-butylo-fenylo)-2-metylopropylo]-2,6-dimetylomorfolinę („fenpropimorf”); 1-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo-piperydynę („fenpropidyna”); 4-cyklopropylo-6-metylo-N-fenylo-2-pirymidynaminę („cyprodynyl”); ester metylowy (RS)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („metalaksyl”); ester metylowy (R)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („R-metalaksyl”); 1 ,2,5,6-tetrahydro-4H-pirolo-[3,2,1 ,ij]-chinolino-4-on („pirochilon”) oraz fosfonian wodorku etylu („fosetyl”).The method of the invention preferably produces the NIM1 protein or an altered form thereof using a DNA molecule which hybridizes to the nucleotide sequence shown as SEQ ID NO: 1, 7, 9, 11, 13 or 15 under the following conditions: 1% BSA; 520 mM NaPO4, pH 7.2; 7% lauryl sulfate, sodium salt; 1mM EDTA; 250 mM NaCl at 55 ° C for 18-24 hours. and washing in 6xSSC for 15 min (X3) 3xSSC for 15 min (X1) at 55 ° C. In this case, especially a fungicide selected from the group consisting of: 4- [3- (4-chlorophenyl) -3- (3,4-dimethoxyphenyl) acryloylmorpholine ("dimethomorph"); 5-methyl-1,2,4-triazolo [3,4-b] [1,3] benzothiazole ("tricyclazole"); 3-allyloxy-1,2-benzothiazole-1,1-dioxide ("probonazole"); α- [2- (4-chlorophenyl) ethyl] -α (1,1-dimethylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("tebucanozole"); 1 - {[3- (2-chlorophenyl) -2- (4-fluorophenyl) oxiran-2-yl] methyl} -1H-1,2,4-triazole ("epoxiconazole"); α- (4-chlorophenyl) -α- (1-cyclopropylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("cyproconazole"); 5- (4-chloro-benzyl) -2-2-dimethyl-1- (1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl) cyclopentanol, ("metconazole"); 2- (2,4-dichlorophenyl) -3- (1H-1,2,4-triazol-1-yl) -propyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, ("tetraconazole"); methyl- (E) -2- {2- [6- (2-cyano-phenoxy) pyrimidin-4-yloxy] phenyl} -3-methoxyacrylate, ("ICI A 5504", "azoxystrobin"); methyl (E) -2-methoximino-α-α-o-tolyloxy-o-tolylphacetane ("BAS 490 F", "methyl cresoxime"); 2- (2-phenoxyphenyl) - (E) -2-methoxyimino-N-methylacetamide; [2- (2,5-dimethylphenoxymethyl) phenyl] - (E) -2-methoxymino-N-methyl acetamide; (1R, 3S / 1S, 3R) 2,2-dichloro-N - [(R) -1- (4-chlorophenyl) ethyl] -1-ethyl-3-methylcyclopropane carboxamide ("KTU 3616"); polymeric manganese ethylene bis (dithiocarbamate) complex with zinc salts ("mancozeb"); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) -4-propyl-1,3-dioxolan-2-ylmethyl] -1H-1,2,4-triazole ("propiconazole"); 1- {2- [2-chloro-4- (4-chlorophenoxy) phenyl] -4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl-methyl} -1H-1,2,4-triazole ("diphenoconazole "); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl} pentyl-1H-1,2,4-triazole ("penconazole"); cis-4- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropyl] -2,6-dimethylmorpholine ("fenpropimorph"); 1- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropylpiperidine ("fenpropidine"); 4-cyclopropyl-6-methyl-N-phenyl-2- pyrimidinamine ("cyprodinyl"); (RS) -N- (2,6-dimethylphenyl-N- (methoxyacetyl) -alanine ("metalaxyl") methyl ester; (R) -N- (2,6-dimethylphenyl) methyl ester N- (methoxyacetyl) -alanine ("R-metalaxyl"); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pyrrolo [3,2,1, ij] -quinoline-4-one ("pyroquilone") and ethyl hydride phosphonate ("fosetyl").
Jako szczególnie korzystny fungicyd spośród wymienionych powyżej stosuje się metalaksyl, a jako szczególnie korzystne mikrobicydy stosuje się albo związek benzotiadiazolu, albo związek kwasu izonikotynowego, albo związek kwasu salicylowego. Korzystne jest też gdy na immodulowaną roślinę nakłada się równocześnie dwa mikrocybidy, z których jeden jest fungicydem wybranym z grupy obejmującej: 4-[3-(4-chlorofenylo)-3-(3,4-dimetoksyfenylo)akryloilomorfolinę („dimetomorf”); 5-metylo-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzotiazol („tricyklazol”); 3-alliloksy-1,2-benzotiazolo-1,1-dioksyd („probonazol”); α-[2-(4-chlorofenylo)etylo]-α(1,1-dimetyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („tebukanozol”); 1-{[3-(2-chloro-fenylo)-2-(4-fluorofenylo)oksyran-2-yl]metylo}-1H-1,2,4-triazol („epoksykonazol”); α-(4-chlorofenylo)-α-(1-cyklopropyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („cyprokonazol”); 5-(4-chlorobenzylo)-2-2-dimetylo-1-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmetylo)cyklopentanol, („metkonazol”); 2-(2,4-dichlorofenylo)-3-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)-propylo-1,1,2,2-tetrafluoroetylo-eter, („tetrakonazol”); metylo-(E)-2-{2-[6-(2-cyjanofenoksy)pirymidyn-4PL 191 355 B1A particularly preferred fungicide among those mentioned above is metalaxyl, and particularly preferred microbicides are either a benzothiadiazole compound or an isonicotinic acid compound or a salicylic acid compound. It is also preferred that two microcybides are simultaneously applied to the immodulated plant, one of which is a fungicide selected from the group consisting of: 4- [3- (4-chlorophenyl) -3- (3,4-dimethoxyphenyl) acryloylmorpholine ("dimethomorph"); 5-methyl-1,2,4-triazolo [3,4-b] [1,3] benzothiazole ("tricyclazole"); 3-allyloxy-1,2-benzothiazole-1,1-dioxide ("probonazole"); α- [2- (4-chlorophenyl) ethyl] -α (1,1-dimethylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("tebucanozole"); 1 - {[3- (2-chloro-phenyl) -2- (4-fluorophenyl) oxiran-2-yl] methyl} -1H-1,2,4-triazole ("epoxiconazole"); α- (4-chlorophenyl) -α- (1-cyclopropylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("cyproconazole"); 5- (4-chlorobenzyl) -2-2-dimethyl-1- (1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl) cyclopentanol, ("metconazole"); 2- (2,4-dichlorophenyl) -3- (1H-1,2,4-triazol-1-yl) -propyl-1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, ("tetraconazole"); methyl- (E) -2- {2- [6- (2-cyanophenoxy) pyrimidin-4PL 191 355 B1
-yloksy]fenylo}-3-metoksyakrylan, („ICI A 5504”, „azoksystrobina”); metylo-(E)-2-metoksyimino-2-[a-(o-toliloksy)-o-tolilo]octan („BAS 490 F”, „metyl krezoksymu”); 2-(2-fenoksyfenylo)-(E)-2-metoksyimino-N-metyloacetamid; [2-(2,5-dimetylofenoksymetylo)-fenylo]-(E)-2-metoksymino-N-metyloacetamid; (1R,3S/1S,3R)2,2-dichloro-N-[(R)-1-(4-chlorofenylo)etylo]-1-etylo-3-metylocyklopropanokarboksamid („KTU 3616”); kompleks polimerycznego etylenobis(ditiokarbaminianu) manganawego z solami cynku („mankozeb”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo)-4-propylo-1,3-dioksolan-2-ylometylo]-1H-1,2,4-triazol („propikonazol”); 1-{2-[2-chloro-4-(4-chlorofenoksy)fenylo]-4-metylo-1,3-dioksolan-2-yl-metyl}-1H-1,2,4-triazol („difenokonazol”); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo}pentylo-1H-1,2,4-triazol („penkonazol”); cis-4-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo]-2,6-dimetylomorfolinę („fenpropimorf”); 1-[3-(4-tert-butylo-fenylo)-2-metylopropylopiperydynę („fenpropidyna”); 4-cyklopropylo-6-metylo-N-fenylo-2-pirymidynaminę („cyprodynyl”); ester metylowy (RS)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („metalaksyl”); ester metylowy (R)-N-(2,6-dimetylo-fenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („R-metalaksyl”); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pirolo[3,2,1,ij]chinolino-4-on („pirochilon”) oraz fosfonian wodorku etylu („fosetyl”),a drugi mikrobicyd jest albo związkiem benzotiadiazolu, albo związkiem kwasu izonikotynowego albo związkiem kwasu salicylowego. Szczególnie korzystnie wymieniony fungicyd jest metalaksylem, a drugi mikrobicyd jest związkiem benzotiadiazolu.-yloxy] phenyl} -3-methoxyacrylate, ("ICI A 5504", "azoxystrobin"); methyl (E) -2-methoxyimino-2- [α- (o-tolyloxy) -o-tolyl] acetate ("BAS 490 F", "methyl cresoxime"); 2- (2-phenoxyphenyl) - (E) -2-methoxyimino-N-methylacetamide; [2- (2,5-dimethylphenoxymethyl) phenyl] - (E) -2-methoxymino-N-methylacetamide; (1R, 3S / 1S, 3R) 2,2-dichloro-N - [(R) -1- (4-chlorophenyl) ethyl] -1-ethyl-3-methylcyclopropanecarboxamide ("KTU 3616"); polymeric manganese ethylene bis (dithiocarbamate) complex with zinc salts ("mancozeb"); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) -4-propyl-1,3-dioxolan-2-ylmethyl] -1H-1,2,4-triazole ("propiconazole"); 1- {2- [2-chloro-4- (4-chlorophenoxy) phenyl] -4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl-methyl} -1H-1,2,4-triazole ("diphenoconazole" ); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl} pentyl-1H-1,2,4-triazole ("penconazole"); cis-4- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropyl] -2 , 6-dimethylmorpholine ("fenpropimorph"); 1- [3- (4-tert-butyl-phenyl) -2-methylpropylpiperidine ("fenpropidine"); 4-cyclopropyl-6-methyl-N-phenyl-2-pyrimidinamine ( "Cyprodinyl"); (RS) -N- (2,6-dimethylphenyl-N- (methoxyacetyl) -alanine ("metalaxyl") methyl ester; (R) -N- (2,6-dimethyl-phenyl) methyl ester N- (methoxyacetyl) -alanine ("R-metalaxyl"); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pyrrolo [3,2,1, ij] quinoline-4-one ("pyroquilone") and hydride phosphonate ethyl ("fosetyl") and the second microbicide is either a benzothiadiazole compound or an isonicotinic acid compound or a salicylic acid compound Particularly preferably said fungicide is metalaxyl and the second microbicide is a benzothiadiazole compound.
Tak więc wynalazek dotyczy ochrony roślin przed atakiem patogenu, hodowli immunomodulowanych roślin i stosowania do nich odpowiedniej ilości konwencjonalnego mikrobicydu. Szczególnie korzystne postacie wynalazku dotyczą roślin genetycznie zmanipulowanych tak, aby zawierały i wyrażały funkcjonalną postać genu NIM1lub jego homologu lub wariantu.Thus, the invention relates to the protection of plants against pathogen attack, the cultivation of immunomodulated plants and the application of an appropriate amount of a conventional microbicide to them. Particularly preferred embodiments of the invention relate to plants genetically manipulated to contain and express a functional form of the NIM1 gene or a homologue or variant thereof.
Przykłady docelowych roślin do wskazań tu ujawnionych obejmują, ale nie ograniczają się do, następujących gatunków roślin: zboża (kukurydza, pszenica, jęczmień, żyto, owies, ryż, sorgo i pokrewne rośliny uprawne); buraki (burak cukrowy i burak pastewny); owoce twarde, owoce pestkowe i owoce miękkie (jabłka, gruszki, śliwki, brzoskwinie, migdały, czereśnie, truskawki, maliny i jeżyny); rośliny motylkowe (fasola, soczewica, groch, soja); rośliny oleiste (rzepak, musztarda, mak, oliwki, słoneczniki, kokos, rośliny rycyny, ziarno kakaowe, orzeszki arachidowe); rośliny ogórka (kabaczki, ogórki, melony); rośliny włókniste (bawełna, len, konopie, juta); owoce cytrusowe (pomarańcze, cytryny, grejpfruty, mandarynki); jarzyny (szpinak, sałata, szparagi, kapusta, marchew, cebula, pomidory, ziemniaki, papryka); laureaceae (awokado, cynamon, kamfora); lub rośliny takie jak tytoń, orzechy, kawa, trzcina cukrowa, herbata, winorośl, chmiel, banany, naturalne rośliny gumy, jak i rośliny ozdobne (kwiaty, krzewy, drzewa o szerokich liściach i wiecznie zielone, takie jak szpilkowe). Ta lista nie stanowi żadnego ograniczenia.Examples of target plants for the indications disclosed herein include, but are not limited to, the following plant species: cereals (corn, wheat, barley, rye, oats, rice, sorghum, and related crops); beetroot (sugar beet and fodder beet); hard fruit, stone fruit and soft fruit (apples, pears, plums, peaches, almonds, cherries, strawberries, raspberries and blackberries); legume plants (beans, lentils, peas, soybeans); oil plants (rapeseed, mustard, poppy seeds, olives, sunflowers, coconut, ricin plants, cocoa beans, peanuts); cucumber plants (squashes, cucumbers, melons); fiber plants (cotton, linen, hemp, jute); citrus fruits (oranges, lemons, grapefruits, mandarins); vegetables (spinach, lettuce, asparagus, cabbage, carrots, onions, tomatoes, potatoes, peppers); laureaceae (avocado, cinnamon, camphor); or plants such as tobacco, nuts, coffee, sugarcane, tea, vines, hops, bananas, natural gum plants, as well as ornamental plants (flowers, shrubs, broad-leaved trees and evergreens such as cones). This list is not intended to be limiting.
Sposób według niniejszego wynalazku może być użyty by nadać oporność na szeroki zestaw patogenów roślinnych, które obejmują, ale nie ograniczają się do: wirusy lub wiroidy takie jak wirusy mozaiki tytoniu lub ogórka, wirus „ringspot lub nekrozy, wirus liściozwoju pelargonii, wirus plamistości czerwonej kukurydzy, wirus krzaczastej karłowatości pomidora i podobne wirusy; grzyby z grupy workowców takie jak rodzaje Venturia, Podosphaera, Erysiphe, Monolinia, Mycosphaerella i Uncinula; grzyby z Basidiomycetes takie jak z rodzajów Hemileia, Rhizoctonia i Puccinia; Fungi imperfecti takie jak rodzaje Botyris, Herlminthosporium, Rhynchosporium, Fusarium (m.in. F. monoforme), Septoria, Cercospora, Alternaria, Pyricularia i Pseudocercosporella (m.in. P. herpotrichoides); grzyby z Oomycetestakie jak z rodzajów Phytophthora(m.in. P. parasitica), Peronospora(m.in. P. tabacina), Bremia, Pythium, i Plasmopara; jak i inne grzyby takie jak Sclerophthora macrospora, Sclerophthora rayissiae,The method of the present invention can be used to confer resistance to a wide variety of plant pathogens, which include, but are not limited to: viruses or viroids such as tobacco or cucumber mosaic viruses, ringspot or necrosis virus, pelargonium leaf roll virus, corn red spot virus. , tomato bush virus and similar viruses; fungi from the group of asocysts such as the genera Venturia, Podosphaera, Erysiphe, Monolinia, Mycosphaerella, and Uncinula; fungi from Basidiomycetes such as from the genera Hemileia, Rhizoctonia, and Puccinia; Fungi imperfecti such as the genera Botyris, Herlminthosporium, Rhynchosporium, Fusarium (including F. monoforme), Septoria, Cercospora, Alternaria, Pyricularia and Pseudocercosporella (including P. herpotrichoides); Oomycetest fungi such as from the genera Phytophthora (including P. parasitica), Peronospora (including P. tabacina), Bremia, Pythium, and Plasmopara; as well as other fungi such as Sclerophthora macrospora, Sclerophthora rayissiae,
Sclerospora graminicola, Peronosclerospora sorghi, Peronosclerospora philippinensis, Peronosclerospora sacchari i Peronosclerospora maydis, Physopella zeae, Cercospora zeae-maydis, Colletotrichum graminicola, Gibberella zeae, Exserohilum turcicum, Kabatiellu zeae, i Bipolaris maydis; bakterie takie jak Pseudomonas syringae, Pseudomonas tabaci, i Erwinia stewartii; owady takie jak mszyce np. Myzus persicae i lepidopteratakie jak Heliothus spp., i nicienie takie jak Meloidogyne incognita.Sclerospora graminicola, Peronosclerospora sorghi, Peronosclerospora philippinensis, Peronosclerospora sacchari and Peronosclerospora maydis, Physopella zeae, Cercospora zeae-maydis, Colletotrichum graminicola, Gibberella zeae, Exserohilum turipluicaris, and Kabberella zeae, Exserohilum turipluicaris, and Kabberella zeae; bacteria such as Pseudomonas syringae, Pseudomonas tabaci, and Erwinia stewartii; insects such as aphids such as Myzus persicae and lepidoptera such as Heliothus spp., and nematodes such as Meloidogyne incognita.
Uzyskiwanie roślin immunomodulowanychObtaining immunomodulated plants
Wszystkie trzy z następujących trzech ogólnych sposobów uzyskiwania roślin immunomodulowanych są pokrewne ponieważ wszystkie pasują do modelu transdukcji SAR podanego w Ryals i wsp. (1996). Po aktywacji szlaku transdukcji sygnału SAR aby uzyskać oporność na chorobę, ten sam zestaw genów SAR jest włączony i powstaje oporność na chorobę, niezależnie od tego którą z trzech podanych poniżej dróg się wybierze. Różnice między tymi trzema drogami dotyczą tylko do którego punktu jest włączony SAR w szlaku, końcowy wynik jest taki sam w tych trzech drogach. Tak więc analizy i wyniki obserwowane w stosunku do immunomodulowanych roślin uzyskanych na jednej drodze mogą być ekstrapolowane i stosowane do immunomodulowanych roślin uzyskanych na innej drodze.All three of the following three general methods for obtaining immunomodulated plants are related because they all fit the SAR transduction model given in Ryals et al. (1996). Once the SAR signal transduction pathway is activated to develop disease resistance, the same set of SAR genes are turned on and disease resistance arises, regardless of which of the three following routes is chosen. The differences between these three routes are only up to which point the SAR is enabled in the route, the final result is the same for these three routes. Thus, the analyzes and results observed with immunomodulated plants obtained in one way can be extrapolated and applied to immunomodulated plants obtained in another way.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
A. Zastosowanie chemicznego induktora nabytej oporności ogólnoustrojowejA. Use of a chemical inducer of acquired systemic resistance
Pierwsza droga uzyskiwania immunomodulowanych roślin obejmuje podanie roślinie związku chemicznego zdolnego do indukcji SAR. Szczególnie silnymi chemicznymi induktorami SAR są benzotiodizaole takie jak ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiadiazolo7-karbotiowego (BTH). Pochodne benzotiadizaoli, które mogą być dalej używane jako regulatory są opisane w Patentach US Nr 5,523,311 i 5,614,395, z których oba są tu włączone w postaci odniesienia. SAR indukowany przez BTH, który nadaje ochronę w polu przeciwko szerokiemu zakresowi chorób w różnych roślinach jest opisany szczegółowo w Freidrich i wsp., Plant Journal 10(1), 61-70 (1996); Lawton i wsp. Plant Journal 10(1), 71-82 (1996); i Gorlach i wsp., Plant Cell8, 629-643 (1996) z których każdy jest tu włączony w postaci odniesienia. Inne chemiczne induktory SAR, które mogą być użyte do uzyskania immunomodulowanej rośliny dla stosowania w sposobie według wynalazku obejmują związki kwasu izonikotynowego takie jak kwas 2,6-dichloroizonikotynowy (INA) i niższe jego estry alkilowe, jak i związki kwasu salicylowego (SA). Przykłady odpowiednich związków INA i SA są opisane w Patencie US 5,614,395.The first way to obtain immunomodulated plants involves administering to the plant a chemical compound capable of inducing SAR. Particularly strong chemical inducers of SAR are benzothiodizaols such as benzo [1,2,3] thiadiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester (BTH). Benzothiadizaole derivatives that may further be used as regulators are described in US Patent Nos. 5,523,311 and 5,614,395, both of which are incorporated herein by reference. The BTH-induced SAR which confers protection in the field against a wide range of diseases in a variety of plants is described in detail in Freidrich et al., Plant Journal 10 (1), 61-70 (1996); Lawton et al. Plant Journal 10 (1), 71-82 (1996); and Gorlach et al., Plant Cell8, 629-643 (1996), each of which is incorporated herein by reference. Other chemical SAR inducers that can be used to obtain an immunomodulated plant for use in the method of the invention include isonicotinic acid compounds such as 2,6-dichloroisonicotinic acid (INA) and its lower alkyl esters, as well as salicylic acid (SA) compounds. Examples of suitable INA and SA compounds are described in US Patent 5,614,395.
B. Hodowla roślin mutantów o konstytutywnej oporności (ClM)B. Breeding of constitutive resistance (ClM) mutant plants
Druga droga uzyskiwania roślin immunomodulowanych jest poprzez selektywne programy hodowli opisane na konstytutywnej ekspresjigeny SAR i/lub fenotypu oporności na chorobę. Liczne dane wykazująścisłą korelację między ekspresją genów SAR i samą ogólnoustrojową nabytą opornością (Ward i wsp. (1991); Uknes i wsp. (1992); Ukres i wsp. (1993); Lawton i wsp. (1993); i Alexander i wsp. (1993) PNAS USA 90, 7327-7331, włączone tu w postaci odniesienia. U Arabidopsis przykłady dobrze scharakteryzowanych genów SAR to PR-1, PR-2, PR-5, przy czym PR-1 wyrażany jest na najwyższym poziomie z najniższym tłem.A second way of obtaining immunomodulated plants is through selective breeding programs described on the constitutive expression of the SAR gene and / or the disease resistance phenotype. Numerous data show a close correlation between SAR gene expression and systemic acquired resistance itself (Ward et al. (1991); Uknes et al. (1992); Ukres et al. (1993); Lawton et al. (1993); and Alexander et al. (1993) PNAS USA 90, 7327-7331, incorporated herein by reference In Arabidopsis, examples of well-characterized SAR genes are PR-1, PR-2, PR-5, with PR-1 being expressed at the highest level with the lowest level. background.
Aby zidentyfikować i wybrać rośliny które konstytutywnie eksprymują geny SAR, przeprowadza się analizę typu Northern aby wykrywać detekcję genów SAR. Znane sekwencje DNA SAR mogą być używane za pomocą krzyżowej hybrydyzacji jak opisano w Uknes i wsp. (1992). Sposoby hybrydyzacji i klonowania sekwencji kwasów nukleinowych są dobrze znane w dziedzinie (patrz na przykład Molecular Cloning, A Laboratory Manual wyd. 2, Tomy 1-3,. Sambrook i wsp. (red) Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989) i tam cytowane odnośniki). Wyizolowano przynajmniej dwie klasy mutantów sygnału transdukcji SAR, które konstytutywnie eksprymują geny SAR. Jedną z klas określono jako mutanty „Isd”(Isd -lesion simulating disease - uszkodzenia symulujące choroby), które są także określane jako mutanty „cim klasy 1”. Patrz WO 94/16077. Mutanty Isd (cim klasa l) tworzą spontaniczne uszkodzenia na liściach, akumulują podwyższone stążenia SA, wysokie poziomy mRNA PR-1, PR-2, i PR-5 i są oporne na patogeny grzybowe i bakteryjne (Dietrich i wsp., 1994; Weymann i wsp., 1995). Drugą klasę określono jako mutanty „cim” (cim = constitutive immunity - odporność konstytutywna), które są także określane jako mutanty „cim klasy II”. Patrz WO 94/16077. Mutanty cim mają wszystkie cechy mutantów Isd poza spontanicznymi uszkodzeniami. Tak więc mutanty cim wydają sią fenotypowo normalne.To identify and select plants that constitutively express SAR genes, Northern blot analysis is performed to detect detection of the SAR genes. Known SAR DNA sequences can be used by cross-hybridization as described in Uknes et al. (1992). Methods for hybridizing and cloning nucleic acid sequences are well known in the art (see, for example, Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2nd Edition, Volumes 1-3, Sambrook et al. (Eds) Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989) and cited therein references). At least two classes of SAR transduction signal mutants have been isolated that constitutively express the SAR genes. One class is designated "Isd" (Isd-lesion simulating disease) mutants, which are also referred to as "cim class 1" mutants. See WO 94/16077. Isd mutants (cim class l) create spontaneous lesions on leaves, accumulate elevated SA concentrations, high levels of PR-1, PR-2, and PR-5 mRNA, and are resistant to fungal and bacterial pathogens (Dietrich et al., 1994; Weymann et al., 1995). The second class has been designated as "cim" mutants (cim = constitutive immunity), which are also referred to as "cim class II" mutants. See WO 94/16077. The cim mutants have all the features of the Isd mutants except for spontaneous damage. Thus, the cim mutants appear phenotypically normal.
Gdy rośliny, które konstytutywnie wyrażają geny SAR są wybrane mogą być stosowane w programach hodowli aby włączyć konstytutywną ekspresję genów SAR i oporności na patogeny do linii roślin. Potomstwo do dalszych krzyżówek jest wybierane w oparciu o ekspresję genów SAR i oporności na choroby jak i ze wzglądu na inne cechy ważne dla produkcji i jakości według sposobów dobrze znanych specjalistom w dziedzinie hodowli roślin. Na przykład ponieważ mutanty Isd wykazują tworzenie uszkodzeń i nekrozę, mutanty cim z ich normalnymi fenotypami są korzystne do stosowania w takich programach hodowli i w sposobie według niniejszego wynalazku, choć można by stosować mutanty Isd o ile by było to pożądane.When plants that constitutively express SAR genes are selected, they can be used in breeding programs to incorporate constitutive expression of SAR genes and pathogen resistance into plant lines. The progeny for further crosses are selected based on the expression of the SAR genes and disease resistance as well as for other characteristics important to production and quality according to methods well known to those skilled in the art of plant breeding. For example, since Isd mutants show lesion formation and necrosis, cim mutants with their normal phenotypes are preferred for use in such breeding programs and the method of the present invention, although Isd mutants could be used if desired.
C. Transformacja roślin genami SARC. Transformation of plants with SAR genes
Trzecia droga otrzymania roślin immunomodulowanych to transformacja roślin genem SAR, korzystnie funkcjonalną postacią genu NIM1.A third way to obtain immunomodulated plants is by transforming the plants with the SAR gene, preferably with a functional form of the NIM1 gene.
1. Zrekombinowana ekspresja genu NIM1 typu dzikiego1. Recombinant expression of the wild-type NIM1 gene
Zrekombinowana nadekspresja dzikiego typu NIM1 (SEQ ID NO:1) daje rośliny transgeniczne o fenotypie opornym na chorobę. Patrz, równoczesne Zgłoszenie Patent US Numer Serii 08/880,179 włączone tu w postaci odniesienia. Zwiększone poziomy aktywnego białka NIM1 dają ten sam efekt oporności na chorobę jak indukcja chemiczna indukującymi związkami chemicznymi takimi jak BTH, INA i SA. Korzystnie ekspresja genu NIM1 jest na poziomie, który jest przynajmniej dwukrotnie powyżej poziomu ekspresji genu NIM2 w roślinach typu dzikiego i jest bardziej korzystnie przynajmniej dziesięć razy powyżej poziomu ekspresji dzikiego typu. Sekcja poniżej pod tytułem „Technologia Zrekombinowanego DNA” podaje protokoły, które mogą być stosowane do zrekombinowanej ekspresjiRecombinant overexpression of wild-type NIM1 (SEQ ID NO: 1) results in transgenic plants with a disease resistant phenotype. See concurrent US Patent Application Serial Number 08 / 880,179 incorporated herein by reference. Increased levels of the active NIM1 protein have the same disease resistance effect as chemical induction with inducing chemicals such as BTH, INA and SA. Preferably the expression of the NIM1 gene is at a level that is at least twice the expression level of the NIM2 gene in wild-type plants and is more preferably at least ten times the expression level of the wild-type. The section below entitled "Recombinant DNA Technology" lists protocols that may be used for recombinant expression
PL 191 355 B1 genu NIM1 typu dzikiego w roślinach transgenicznych na poziomach wyższych niż w typie dzikim. Alternatywnie, rośliny mogą być transformowane genem NPR1 typu dzikiego do produkcji roślin opornych na choroby jak opisano w Cao i wsp. (1997).The wild-type NIM1 gene in transgenic plants at levels higher than in the wild-type. Alternatively, plants can be transformed with the wild-type NPR1 gene to produce disease resistant plants as described in Cao et al. (1997).
2. Zrekombinowana ekspresja zmienionej postaci genu NIM12. Recombinant expression of an altered form of the NIM1 gene
Immunomodulowane rośliny do stosowania w sposobie niniejszego wynalazku mogą być też stworzone za pomocą zrekombinowanej ekspresji zmienionej postaci genu NIM1, przez co zmiana genu NIM1 wykorzystuje zarówno stwierdzenie, że szlak SAR u roślin wykazuje funkcjonalne analogie do schematu regulacji NF-κΒ/ΙκΒ u ssaków i much, jak i wykrycie, że produkt genu NIM1 jest strukturalnym homologiem czynnika transdukcji sygnału ssaków IkB podklasy α. Patrz równocześnie zgłoszone PCT „Sposoby stosowania genu NIM1 do nadawania oporności na choroby u roślin” tu włączone w postaci odniesienia.Immunomodulated plants for use in the method of the present invention can also be created by recombinant expression of an altered form of the NIM1 gene, whereby altering the NIM1 gene takes advantage of both the finding that the SAR pathway in plants shows functional analogies to the NF-κΒ / ΙκΒ regulatory pattern in mammals and flies. and to discover that the NIM1 gene product is structural homologue of the mammalian signal transduction factor IkB of the α subclass. See co-reported PCT "Methods of using the NIM1 gene to confer disease resistance in plants" incorporated herein by reference.
Sekwencję genu NIM1 (SEQ ID NO:1) zastosowano w przeszukiwania BLAST i zidentyfikowano zgodności w oparciu o homologię wysoce konserwowanej domeny w sekwencji genu NIM1 do domen ankyryny znajdowanych w szeregu białek takich jak spektryny, ankyryny, NF-kB i IkB (Michaely i Bennett, Trends Cell Biol. 2, 127-129 (1992)). Przeprowadzono parami porównanie na oko między białkiem NIM1 (SEQ ID NO:2) i 70 znanymi białkami zawierającymi ankyryny i stwierdzono uderzające podobieństwa do członków klasy ^α klasy regulatorów transkrypcji (Bauerle i Baltimore 1996; Baldwin 1996). Jak pokazano w figurze 1, białko NIM1 (SEQ ID NO:2) ma znaczącą homologię do białek ^α z myszy, szczura i świni (odpowiednio SEQ ID NO:3, 4 i 5). NIM1 zawiera kilka ważnych domen strukturalnych ^α poprzez całą długość białka, w tym domen ankyryny (pokazane przez kreskowane linie w figurze 1), 2 seryny N-końcowe (aminokwasy 55 i 59 NIM1), i parę lizyn (aminokwasy 99 i 100 NIM1) i kwaśny C-koniec. Ogólnie, NIM1 i ^α mają 30% identyczności reszt i mają konserwatywne podstawienia w 50% reszt. Tak więc istnieje homologia między ^α i NIM1 wśród białek i ogólne podobieństwo 80%.The sequence of the NIM1 gene (SEQ ID NO: 1) was used in the BLAST searches and matches were identified based on the homology of the highly conserved domain in the NIM1 gene sequence to the ankyrin domains found in a number of proteins such as spectrins, ankyrins, NF-kB and IkB (Michaely and Bennett , Trends Cell Biol. 2, 127-129 (1992)). A pairwise eye comparison was performed between the NIM1 protein (SEQ ID NO: 2) and 70 known ankyrin-containing proteins and found striking similarities to members of the α class of the transcription regulator class (Bauerle and Baltimore 1996; Baldwin 1996). As shown in figure 1, the NIM1 protein (SEQ ID NO: 2) has significant homology to the ^ α proteins from mouse, rat and pig (SEQ ID NO: 3, 4 and 5, respectively). NIM1 contains several important ^ α structural domains throughout the length of the protein, including ankyrin domains (shown by the dashed lines in Figure 1), 2 N-terminal serines (amino acids 55 and 59 of NIM1), and a pair of lysines (amino acids 99 and 100 of NIM1) and the acidic C-terminus. Generally, NIM1 and ^ α share 30% residue identity and have conservative substitutions on 50% of the residues. Thus, there is homology between ^ α and NIM1 among proteins, and an overall similarity of 80%.
Jednym ze sposobów działania ^α w transdukcji sygnału jest wiązanie do cytosolowego czynnika transkrypcyjnego NF-kB i uniemożliwianie mu wejścia do jądra i zmiany transkrypcji genów docelowych (Bauerle i Baltimore, 1996; Baldwin, 1996). Docelowe geny NFkB regulują (aktywują lub hamują) kilka procesów komórkowych, w tym odpowiedzi śmierci komórki przeciw wirusom i mikroorganizmom (Bauerle i Baltimore, 1996). Gdy zaktywowany jest szlak transdukcji sygnału, ^α jest fosforylowany na dwóch resztach seryny (aminokwasy 32 i 36 mysiego ^α). To programuje ubikwitynację na podwójnych lizynach (aminokwasy 21 i 22 mysiego ^α). Po ubikwitynacji kompleks NF-kB/IkB jest kierowany do proteosomu, gdzie ^α jest degradowany i NF-kB jest uwolniony do jądra.One of the modes of action of ^ α in signal transduction is by binding to the cytosolic transcription factor NF-kB and preventing it from entering the nucleus and altering the transcription of target genes (Bauerle and Baltimore, 1996; Baldwin, 1996). The target NFkB genes regulate (activate or inhibit) several cellular processes, including cell death responses against viruses and microorganisms (Bauerle and Baltimore, 1996). When the signal transduction pathway is activated, ^ a is phosphorylated at two serine residues (amino acids 32 and 36 of murine ^ a). This programs ubiquitination on double lysines (murine ^ α amino acids 21 and 22). After ubiquitination, the NF-kB / IkB complex is routed to the proteosome, where αα is degraded and NF-κB is released into the nucleus.
Fosforylowane reszty seryny ważne w funkcji ^α są konserwowane w NIM1 w obrębie dużego ciągłego bloku konserwowanej sekwencji aminokwasów 35 do 84 (figura 1). W przeciwieństwie do ^α gdzie podwójna lizyna jest zlokalizowana około 15 aminokwasów w kierunku N-końca białka, w NIM1 podwójna lizyna jest umieszczona 40 aminokwasów w kierunku C-końca. Co więcej, istnieje wysoki stopień homologii między NIM1 i ^α w domenie C-końcowej bogatej w serynę/treoninę, która jak wykazano jest ważna w tempie przemiany podstawowej (Sun i wsp., Mol. Cell. Biol. 16, 1058-1065 (1996)). Według niniejszego wynalazku w oparciu o analizie homologii strukturalnej i w obecności elementów, o których wiadomo, że są ważne dla funkcji ^α, oczekuje się, że NIM1 będzie działać tak jak ^α mając analogiczne efekty na regulację genów roślin.Phosphorylated serine residues important in the function of ^ α are conserved on NIM1 within a large contiguous block of the conserved sequence of amino acids 35 to 84 (Figure 1). In contrast to the ^ α where the double lysine is located about 15 amino acids towards the N-terminus of the protein, in NIM1 the double lysine is located 40 amino acids towards the C-terminus. Moreover, there is a high degree of homology between NIM1 and ^ α in the serine / threonine rich C-terminal domain which has been shown to be important in the basal rate (Sun et al., Mol. Cell. Biol. 16, 1058-1065 ( 1996)). According to the present invention, based on the analysis of structural homology and in the presence of elements known to be important for the function of ^ a, NIM1 is expected to act as ^ a with analogous effects on plant gene regulation.
Gdy rośliny zawierające gen typu dzikiego NIM1 są traktowane indukującymi związkami chemicznymi oczekuje się, że będą miały więcej produktu genu NIM1 (homolog IkB) lub mniej fosforylacji produktu genu NIM1 (homolog IkB). Zgodnie z tym modelem wynikiem tego jest, że roślinny homolog NF-kB jest utrzymywany poza jądrem i pozwala na ekspresję genów SAR i odpowiedzi odpornościowe. W roślinach mutantów nim1, homolog NF-kB może swobodnie iść do jądra i reprymować oporność i ekspresję genów SAR.When plants containing the wild-type NIM1 gene are treated with inducing chemicals, they are expected to have more NIM1 gene product (IkB homolog) or less phosphorylation of the NIM1 gene product (IkB homolog). According to this model, the result is that the plant NF-kB homolog is maintained outside the nucleus and allows the expression of SAR genes and immune responses. In nim1 mutant plants, the NF-kB homolog is free to go to the nucleus and reprimand resistance and SAR gene expression.
Zgodnie z tą koncepcją, komórki zwierzęce traktowane kwasem salicylowym wykazują wzmożoną stabilność i ilość IkB i zmniejszenie aktywnego NF-kB w jądrze (Kopp i Ghosh, 1994); znane są mutacje IkB o których wiadomo, że działają jako superrepresory lub czynniki dominujące negatywne (Britta-Mareen Traenckner i wsp., EMBO 14:2876-2883 (1995); Brown i wsp., Science 267:1485-1488 (1996); Brockman i wsp., Molecular and Cellular Biology 15:2809-2818 (1995); Wang i wsp., Science 274: 784-787 (1996)). Te zmutowane postacie IkB wiążą się do NF-kB ale nie są fosforylowane ani ubikwitynowane więc nie ulegają degradacji. NF-kB pozostaje związany z IkB i nie może przemieścić się do jądra.According to this concept, animal cells treated with salicylic acid show increased stability and amount of IkB and a decrease in active NF-KB in the nucleus (Kopp and Ghosh, 1994); IkB mutations are known that are known to act as superrepressors or negative dominant factors (Britta-Mareen Traenckner et al., EMBO 14: 2876-2883 (1995); Brown et al., Science 267: 1485-1488 (1996); Brockman et al., Molecular and Cellular Biology 15: 2809-2818 (1995); Wang et al., Science 274: 784-787 (1996)). These mutant forms of IkB bind to NF-kB but are not phosphorylated or ubiquitinated so they are not degraded. NF-kB remains bound to IkB and cannot migrate to the nucleus.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
W świetle powyższego, można uzyskać zmienione formy NIM1, które działają jako dominującenegatywne regulatory szlaku transdukcji sygnału SAR. Rośliny transformowane tymi dominującyminegatywnymi formami NIM1 mają przeciwny fenotyp jak rośliny zmutowane nim1 w tym, że rośliny transformowane zmienionymi postaciami NIM1 wykazują konstytutywną ekspresję genów SAR i tak więc fenotyp ClM, tzn. rośliny transgeniczne są immunomodulowane. Ze względu na pozycję, którą gen NIM1 zajmuje w szlaku transdukcji sygnału SAR oczekuje się, że pewna ilość zmian w tym genie, poza tymi tu specyficznie ujawnionymi, da konstytutywną ekspresję genów SAR i tak więc fenotyp CIM. Sekcja poniżej nazwana „Technologia zrekombinowanego DNA” podaje protokoły, które mogą być stosowane do zrekombinowanego wyrażania zmienionych postaci genu NIM1 w roślinach transgenicznych na poziomach wyższych niż w dzikim typie. Poniżej opisano kilka zmienionych postaci genu NIM1, które działają jako dominujące-negatywne regulatory szlaku transdukcji sygnału SAR.In view of the above, altered forms of NIM1 that act as dominant negative regulators of the SAR signal transduction pathway can be obtained. Plants transformed with these dominant negative forms of NIM1 have the opposite phenotype to nim1 mutant plants in that plants transformed with altered forms of NIM1 exhibit constitutive SAR gene expression and thus a ClM phenotype, i.e., transgenic plants are immunomodulated. Due to the position that the NIM1 gene occupies in the SAR signal transduction pathway, a number of changes in this gene, in addition to those specifically disclosed herein, are expected to result in constitutive expression of the SAR genes and thus the CIM phenotype. The section below entitled "Recombinant DNA technology" lists protocols that can be used for the recombinant expression of altered forms of the NIM1 gene in transgenic plants at levels higher than that of the wild-type. Several altered forms of the NIM1 gene that act as dominant-negative regulators of the SAR signal transduction pathway are described below.
a. Zmiany reszt seryny 55 i 59 na reszty alaninya. Change of serine residues 55 and 59 to alanine residues
Fosforylacja reszt seryny w ludzkim ^α jest wymagana do aktywowanej przez bodziec degradacji ^α w ten sposób aktywując NF-kB. Mutageneza reszt seryny (S32 i S36) w ludzkim ^α do reszt alaniny hamuje fosforylację indukowaną przez bodziec w ten sposób degradację ^α z udziałem proteosomu (Traenckner i wsp., 1995; Brown i wsp., 1996; Brockman i wsp., 1995; Wang i wsp. 1996). Ta zmieniona forma ^α może działać jako dominująca negatywna forma przez zatrzymywanie NF-kB w cytoplazmie, w ten sposób blokując zdarzenia przekazu sygnału poniżej. W oparciu o porównanie aminokwasów między NIM1 i IkB pokazane w figurze 1, seryny 55 (S55) i 59 (S59) w NIM1 (SEQ ID NO:2) są homologiczne do S32 i S36 w ludzkim ^α. Aby skonstruować dominujące negatywne formy NIM1, mutagenizuje się seryny w pozycji aminokwasów 55 i 59 do reszt alaniny. Tak więc w korzystnej postaci, gen NIM1 jest tak zmieniony, że kodowane białko ma alaniny zamiast seryn w pozycjach aminokwasów odpowiadających pozycjom 55 i 59 sekwencji aminokwasów NIM1 Arabidopsis (SEQ IDNO:2).Phosphorylation of the serine residues in human α α is required for stimulus-activated degradation of α, thereby activating NF-κB. Mutagenesis of human ^ α serine (S32 and S36) residues to alanine residues inhibits stimulus-induced phosphorylation of ^ α mediated degradation by proteosome (Traenckner et al., 1995; Brown et al., 1996; Brockman et al., 1995 ; Wang et al. 1996). This altered form of ^ α can act as a dominant negative form by trapping NF-kB in the cytoplasm, thus blocking downstream signal transduction events. Based on the amino acid comparison between NIM1 and IkB shown in Figure 1, serines 55 (S55) and 59 (S59) in NIM1 (SEQ ID NO: 2) are homologous to S32 and S36 in human ^ α. To construct dominant negative forms of NIM1, the serines at amino acid positions 55 and 59 are mutagenized to alanine residues. Thus, in a preferred embodiment, the NIM1 gene is altered such that the encoded protein has alanines instead of serines at amino acid positions corresponding to positions 55 and 59 of the Arabidopsis NIM1 amino acid sequence (SEQ IDNO: 2).
b. Delecja N-końcab. N-terminus deletion
Delecja aminokwasów 1-36 (Brockman i wsp. 1995; Sun i wsp. 1996) lub 1-72 (Sun i wsp. 1998) ludzkiego ^α, która obejmuje ubikwitynowane reszty K21 i K22 jak i miejsca fosforylacji S32 i S36 daje w efekcie dominujący negatywny fenotyp ^α w transfekowanych hodowlach komórek ludzkich. N-końcowa delecja pierwszych 125 aminokwasów produktu genu NIM1 usuwa osiem reszt lizyny, które mogłyby służyć jako miejsca ubikwitynacji jak i przypuszczalne miejsca fosforylacji S55 i S59 omówione powyżej. Tak więc w korzystnej postaci gen NIM1 jest zmieniony tak, że w kodowanym produkcie brakuje około pierwszych 125 aminokwasów w porównaniu z natywną sekwencją aminokwasów NIM1 Arabidopsis (SEQ ID NO:2).Deletion of amino acids 1-36 (Brockman et al. 1995; Sun et al. 1996) or 1-72 (Sun et al. 1998) of human ^ α, which includes ubiquitinated residues K21 and K22 as well as the phosphorylation sites S32 and S36 results in dominant negative phenotype of ^ α in transfected cultures of human cells. The N-terminal deletion of the first 125 amino acids of the NIM1 gene product removes eight lysine residues that could serve as ubiquitination sites as well as the putative phosphorylation sites S55 and S59 discussed above. Thus, in a preferred embodiment, the NIM1 gene is altered such that the encoded product is missing about the first 125 amino acids compared to the native Arabidopsis NIM1 amino acid sequence (SEQ ID NO: 2).
c. Delecja C-końcac. C-terminus deletion
Delecja aminokwasów 261-317 ludzkiego ^α może spowodować zwiększenie endogennej stabilności przez zablokowanie konstytutywnej fosforylacji reszt seryny i treoniny na C-końcu. Oczekuje się, że ta zmieniona forma ^α będzie działała jako postać dominująca negatywna. Obszar bogaty w serynę i treoninę jest obecny przy aminokwasach 522-593 na C-końcu NIM-1. Tak więc w korzystnej postaci gen NIM-1 jest tak zmieniony, że w kodowanym produkcie brak około jego części C-końcowej, w tym aminokwasów 522-593 w porównaniu z natywną sekwencją aminokwasów NIM1 Arabidopsis (SEQ ID NO:2).The deletion of the amino acids 261-317 of human ^ α can result in increased endogenous stability by blocking the constitutive phosphorylation of serine and threonine residues at the C-terminus. This altered form of ^ α is expected to function as a dominant negative form. The serine and threonine rich region is present at amino acids 522-593 at the C-terminus of NIM-1. Thus, in a preferred embodiment, the NIM-1 gene is altered such that the encoded product is missing approximately its C-terminal portion, including amino acids 522-593, as compared to the native Arabidopsis NIM1 amino acid sequence (SEQ ID NO: 2).
d. Hybryda delecja N-końca-delecja C-końca i domeny ankyrynyd. N-terminal deletion-C-terminal deletion hybrid and ankyrin domain deletion
Zmienione formy produktu genu NIM1 mogą też być wytworzone w wyniku delecji odcinków C-końcowych i N-końcowych delecji lub hybryd. W jeszcze jednej postaci niniejszego wynalazku, dostarczone są konstrukty obejmujące domeny ankyryny genu NIM1.Altered forms of the NIM1 gene product may also be generated by deletions of C-terminal and N-terminal sections of deletions or hybrids. In yet another embodiment of the present invention, constructs comprising the ankyrin domains of the NIM1 gene are provided.
3. Zrekombinowana ekspresja innych genów SAR3. Recombinant expression of other SAR genes
Immunomodulowane rośliny do stosowania w sposobie niniejszego wynalazku mogą być wytworzone przez zrekombinowaną ekspresję różnych genów SAR tak jak te opisane w Ward i wsp. (1991). Patrz na przykład Patent US Nr 5,614,395, który opisuje rośliny oporne na choroby stworzone przez nadekspresję jednego lub więcej genów białek PR. Choć odnosi się do zrekombinowanej ekspresji w szczególności form genu NIM1, część poniżej nazwana „Technologia zrekombinowanego DNA” przedstawia protokoły które mogą być też wykorzystane do wyrażania w sposób zrekombinowany innych genów SAR takich jak geny białek PR w roślinach transgenicznych na poziomach wyższych niż dziki.Immunomodulated plants for use in the method of the present invention can be produced by recombinant expression of various SAR genes such as those described in Ward et al. (1991). See, for example, US Patent No. 5,614,395, which describes disease resistant plants created by overexpression of one or more PR protein genes. While it refers to recombinant expression in particular forms of the NIM1 gene, the section below named "Recombinant DNA Technology" presents protocols that can also be used to recombinantly express other SAR genes such as PR protein genes in transgenic plants at levels higher than wild-type.
Technologia zrekombinowanego DNARecombinant DNA technology
Dzika lub zmieniona forma genu NIM1 nadającego oporność na choroby roślinom poprzez zwiększenie ekspresji SAR może być włączona do komórek roślinnych stosując konwencjonalną technologię zrekombinowanego DNA. Na ogół obejmuje to wstawienie cząsteczek DNA kodujących wybranąWild or altered form of the NIM1 gene conferring disease resistance to plants by increasing SAR expression can be incorporated into plant cells using conventional recombinant DNA technology. This generally involves inserting the DNA molecules that encode the chosen one
PL 191 355 B1 postać NIM1 opisaną powyżej do układu ekspresyjnego dla którego cząsteczka DNA jest heterologiczna (tzn. nie jest normalnie obecna) stosując standardowe techniki klonowania znane w dziedzinie. Wektor zawiera potrzebne elementy dla transkrypcji i translacji wstawionych sekwencji kodujących białko. Może być stosowana duża ilość układów ekspresyjnych znanych w dziedzinie, takich jak plazmidy, bakteriofagowe wirusy i inne zmodyfikowane wirusy. Odpowiednie wektory obejmują, ale nie ograniczają się do, wektory wirusowe takie jak systemy wektorów lambda λgt1, λgt10 i Charon 4; wektory plazmidowe takie jak pBI121, pBR322, pACYC177, pACYC184, seria pAR, pKK223-3, pUC8, pUC9, pUC18, pUC19, pLG339, pRK290, pKC37, pKC101, pCDNAII i inne podobne systemy. Składniki systemu ekspresyjnego mogą także być zmodyfikowane w celu zwiększenia ekspresji. Na przykład mogą być stosowane skrócone sekwencje, podstawienia nukleotydów lub inne modyfikacje. Opisane tu układy ekspresyjne mogą być stosowane do transformacji w zasadzie każdej rośliny uprawnej w odpowiednich warunkach. Transformowane komórki mogą być regenerowane do całych roślin tak, że wybrana forma genu NIM1 aktywuje SAR w roślinach transgenicznych.The NIM1 form described above into an expression system in which the DNA molecule is heterologous (ie, is not normally present) using standard cloning techniques known in the art. The vector contains the necessary elements for transcription and translation of inserted protein-coding sequences. A large number of expression systems known in the art can be used, such as plasmids, bacteriophage viruses, and other modified viruses. Suitable vectors include, but are not limited to, viral vectors such as the lambda λgt1, λgt10, and Charon 4 vector systems; plasmid vectors such as pBI121, pBR322, pACYC177, pACYC184, pAR series, pKK223-3, pUC8, pUC9, pUC18, pUC19, pLG339, pRK290, pKC37, pKC101, pCDNAII and other similar systems. The components of the expression system can also be modified to increase expression. For example, truncated sequences, nucleotide substitutions, or other modifications may be used. The expression systems described herein can be used to transform essentially any crop plant under suitable conditions. The transformed cells can be regenerated into whole plants such that the selected form of the NIM1 gene activates SAR in transgenic plants.
A. Konstrukcja roślinnych kaset ekspresyjnychA. Construction of plant expression cassettes
Sekwencje genów mających ulec ekspresji w roślinach transgenicznych są najpierw składane w kasety ekspresyjne za odpowiednim promotorem mogącym ulegać ekspresji w roślinach. Kaseta ekspresyjna może także obejmować dowolne inne sekwencje wymagane lub wybrane dla ekspresji transgenu. Takie sekwencje obejmują, ale nie ograniczają się do, terminatory transkrypcji, zewnętrzne sekwencje do wzmagania ekspresji takie jak introny, istotne sekwencje, sekwencje mające na celu adresowanie produktu genu do specyficznych organelli i kompartymentów komórki. Te kasety ekspresyjne mogą następnie łatwo być przeniesione do wektorów do transformacji roślin opisanych powyżej. Następujące to opis różnych składników typowych dla kaset ekspresyjnych.The sequences of the genes to be expressed in transgenic plants are first assembled into expression cassettes after the appropriate plant-expressible promoter. The expression cassette may also include any other sequences required or selected for expression of the transgene. Such sequences include, but are not limited to, transcriptional terminators, external sequences to enhance expression such as introns, essential sequences, sequences intended to target the gene product to specific organelles and cell compartments. These expression cassettes can then be easily transferred into the plant transformation vectors described above. The following is a description of the various components common to expression cassettes.
1. Promotory1. Promoters
Wybór promotora stosowanego w kasetach ekspresyjnych określi wzór ekspresji przestrzennej i czasowej transgenu w roślinie transgenicznej. Wybrane promotory będą wyrażać transgeny w specyficznych typach komórek (takich jak komórki naskórka liścia, komórki mezofilu, komórki kory korzenia) i selekcja będzie odbiciem pożądanej lokalizacji akumulacji produktu genu. Odmiennie, wybrany promotor może sterować ekspresją genu w różnych warunkach indukcji. Promotory mają różną moc tzn. zdolność do promowania transkrypcji. W zależności od stosowanego systemu gospodarza, może być stosowany dowolny z odpowiednich promotorów. Poniżej podano nieograniczające przykłady promotorów, które mogą być stosowane w kasetach ekspresyjnych.The choice of promoter used in the expression cassettes will determine the spatial and temporal expression pattern of the transgene in the transgenic plant. The promoters selected will express transgenes in specific cell types (such as leaf epidermis cells, mesophyll cells, root cortex cells) and selection will reflect the desired location for gene product accumulation. Alternatively, the selected promoter may drive expression of the gene under various induction conditions. Promoters vary in strength, ie the ability to promote transcription. Depending on the host system used, any suitable promoter may be used. Non-limiting examples of promoters that can be used in expression cassettes are given below.
a. Ekspresja konstytutywna, promotor CaMV 35Sa. Constitutive expression, CaMV 35S promoter
Konstrukcja plazmidu pCGN1761 jest opisana w opublikowanym zgłoszeniu patentowym EP 0392 225 (przykład 23), które jest tu włączone w postaci odniesienia. pCGN1761 zawiera „podwójny” promotor 35S CaMV i terminator transkrypcji tml z unikalnym miejscem EcoRI między promotorem i terminatorem i ma szkielet typu pUC. Konstruuje się pochodną pCGN1761, która ma zmodyfikowany polilinker, który zawiera miejsca Notl i Xhol oprócz istniejącego miejsca EcoRI. Pochodna jest określana jako pCGN1761ENX. pCGN1761ENX jest użyteczny w klonowaniu sekwencji cDNA lub sekwencji genów (w tym sekwencji ORF mikroorganizmów) w swoim polilinkerze w celu ich ekspresji pod kontrolą promotora 35S w roślinach transgenicznych. Cała kaseta promotor 35S-sekwencja genu-terminator tml tak skonstruowana może być wycięta Hindlll, Sphl, Sall i Xbal od strony 5' promotora i Xbal, BamHI i Bgll 3' w stosunku do terminatora do przeniesienia do wektorów transformacyjnych takich jak opisane poniżej. Co więcej, fragment podwójnego promotora 35S może być usunięty przez cięcie 5'z Hindlll, Sphl, Sall,Xbal lub Pstl, i wycięcie 3'w którymkolwiek z miejsc restrykcyjnych polilinkera (EcoRI, Notl lub Xhol) w celu zastąpienia przez inny promotor. Jeśli jest to pożądane, można zrobić modyfikacje wokół miejsc klonowania przez wprowadzenie sekwencji, które mogą wzmagać translację. To jest szczególnie pożyteczne gdy pożądana jest nadekspresja. Na przykład pCGN1761ENX może być zmodyfikowany przez optymalizację miejsca inicjacji translacji jak opisano w przykładzie 37 Patentu US5,639,949 włączonego tu w postaci odniesienia.The construction of the plasmid pCGN1761 is described in published patent application EP 0392 225 (example 23), which is hereby incorporated by reference. pCGN1761 contains the "dual" 35S CaMV promoter and the tml transcription terminator with a unique EcoRI site between the promoter and terminator and has a pUC-type backbone. A derivative of pCGN1761 is constructed that has a modified polylinker that includes NotI and XhoI sites in addition to an existing EcoRI site. The derivative is referred to as pCGN1761ENX. pCGN1761ENX is useful in the cloning of cDNA or gene sequences (including microorganism ORF sequences) in its polylinker for expression under the control of the 35S promoter in transgenic plants. The entire 35S promoter-tml terminator gene sequence so constructed can be excised with HindIII, SphI, SalI and Xbal from the 5 'side of the promoter and Xbal, BamHI and BglII 3' with respect to the terminator for transfer to transformation vectors such as described below. Moreover, the 35S dual promoter fragment can be removed by a 5 'cleavage from HindIII, SphI, SalI, Xbal or Pstl, and a 3' cleavage at any of the polylinker restriction sites (EcoRI, NotI or Xhol) to be replaced by a different promoter. If desired, modifications can be made around the cloning sites by introducing sequences that can enhance translation. This is especially useful when overexpression is desired. For example, pCGN1761ENX can be modified by optimizing a translation initiation site as described in Example 37 of US Patent 5,639,949 incorporated herein by reference.
b. Ekspresja pod promotorem regulowanym chemicznie/przez patogenb. Expression under a chemically / pathogen regulated promoter
Podwójny promotor 35S w pCGN1761ENX może być zastąpiony przez każdy inny wybrany promotor, który da odpowiednio wysokie poziomy ekspresji. Jako przykład, jeden z chemicznie regulowanych promotorów opisany w Patencie USA Nr 5,614,395 może zastąpić podwójny promotor 35S. Wybrany promotor korzystnie wycina się z jego źródła za pomocą enzymów restrykcyjnych, ale może zamiennie być amplifikowany za pomocą PCR stosując primery, które niosą odpowiednie końcowe miejsca restrykcyjne. Jeśli podejmuje się amplifikację za pomocą PCR, promotor powinien być ponownieThe dual 35S promoter in pCGN1761ENX can be replaced by any other selected promoter which will give sufficiently high expression levels. As an example, one of the chemically regulated promoters described in US Patent No. 5,614,395 can replace the dual 35S promoter. The selected promoter is preferably excised from its source using restriction enzymes, but may alternatively be amplified by PCR using primers that carry the appropriate restriction end sites. If PCR amplification is undertaken, the promoter should be in again
PL 191 355 B1 sekwencjonowany aby sprawdzić błędy amplifikacji po klonowaniu zamplifikowanego promotora w wektorze docelowym. Regulowany przez związki chemiczne/patogen promotor tytoniu PR-1a wycina się z plazmidu pCIB1004 (konstrukcja, patrz przykład 21 w EP 0 332 104, włączony tu w postaci odniesienia) i przenosi do pCGN1761ENX (Uknes i wsp., 1992). pCIB1004 przecina się Hindlll i powstały fragment oczyszcza się z żelu i klonuje w pCHN1761ENX, z którego usunięto podwójny promotor 35S. Przeprowadza się to przez trawienie Xhol i stępienie polimeraząT4 a następnie cięcie Hindlll i izolację większego fragmentu zawierającego wektor-terminator do którego jest wklonowany fragment promotora pCIB1004. To generuje pochod ną pCGN1 76 1 ENX z promotorem PR-1a i terminatorem tml i między nimi polilinkerem z unikalnymi miejscami EcoRI i Notl. Wybrana sekwencja kodująca może być wstawiona do tego wektora, i produkty fuzji (tzn. promotor-gen-teminator) mogą następnie być przeniesione do dowolnego wybranego wektora do transformacji, w tym do opisanych poniżej. Różne regulatory chemiczne mogą być zastosowane aby zaindukować ekspresję wybranej sekwencji kodującej w roślinach transformowanych sposobem według niniejszego wynalazku, w tym związki benzotidiazolu, kwasu izonikotynowego, i kwasu salicylowego ujawnione w Patentach USA Nr 5,523,311 i 5,614,395.It was sequenced to check for amplification errors after cloning the amplified promoter in the target vector. The chemical / pathogen regulated tobacco promoter PR-1a is excised from plasmid pCIB1004 (for construction see example 21 in EP 0 332 104, incorporated herein by reference) and transferred to pCGN1761ENX (Uknes et al., 1992). pCIB1004 is cleaved with HindIII and the resulting fragment is gel purified and cloned into pCHN1761ENX in which the double 35S promoter has been removed. This is done by digestion with XhoI and blunting with T4 polymerase followed by cleavage with HindIII and isolation of the larger fragment containing the vector-terminator into which the pCIB1004 promoter fragment is cloned. This generates a pCGN1 76 1 ENX derivative with the PR-1a promoter and the tml terminator and between them a polylinker with unique EcoRI and NotI sites. The selected coding sequence can be inserted into this vector, and the fusion products (i.e., promoter-gene-teminator) can then be transferred into any chosen transformation vector, including those described below. Various chemical regulators may be used to induce the expression of a selected coding sequence in plants transformed by the method of the present invention, including the benzothidiazole, isonicotinic acid, and salicylic acid compounds disclosed in US Patent Nos. 5,523,311 and 5,614,395.
c. Ekspresja konstytutywna, promotor aktynyc. Constitutive expression, actin promoter
Wiadomo, że kilka izoform aktyny jest wyrażanych w większości typów komórek i w efekcie promotor aktyny jest dobrym wyborem promotora konstytutywnego. W szczególności, promotor z genu ryżu Act1 został sklonowany i scharakteryzowany (McEIroy i wsp. Plant Cell 2:163-171 (1990)). Stwierdzono, że fragment 1,3 kb promotora zawiera wszystkie elementy regulatorowe wymagane do ekspresji w protoplastach ryżu. Co więcej, liczne wektory ekspresyjne oparte na promotorze Act1 zostały skonstruowane specyficznie do stosowania u jednoliściennych (McEIroy i wsp. Mol. Gen. Genet. 231:150-160 (1991)). Włączają one intronl Act1, sekwencje 5' flankujące Adh1 i intron 1 Adh1 (z genu dehydrogenazy alkoholowej kukurydzy), i sekwencjonowane od promotora 35S CaMV. Wektory wykazujące najwyższą ekspresję były fuzjami 35S i intronu Act1 lub sekwencji 5' flankującej Act1 i intronu Act1. Optymalizacja sekwencji wokół inicjatorowego ATG (genu reporterowego GUS) też wzmaga ekspresję. Kasety ekspresyjne promotorowe opisane przez McEIroy i wsp. (Mol. Gen. Genet. 231:150-160 (1991)) mogą być łatwo zmodyfikowane dla ekspresji genów i są szczególnie odpowiednie do stosowania u gospodarzy jednoliściennych. Na przykład fragmentyzawierające promotor usuwa się z konstruktów McEIroy i stosuje do zastąpienia podwójnego promotora 35S w pCGN1761ENX, który jest wówczas dostępny dla insercji specyficznych sekwencji genów. Geny fuzyjne w ten sposób skonstruowane mogą być wówczas przeniesione do odpowiednich wektorów do transformacji. W odrębnym doniesieniu, stwierdzono, że promotor Act1 ryżu wraz ze swoim pierwszym intronem też steruje wysoką ekspresją hodowanych komórek jęczmienia (Chibbar i wsp. Plant CellRep. 12:506-509 (1993)).It is known that several isoforms of actin are expressed in most cell types and, consequently, the actin promoter is a good choice for constitutive promoter. In particular, the promoter from the Act1 rice gene has been cloned and characterized (McEIroy et al. Plant Cell 2: 163-171 (1990)). The 1.3 kb fragment of the promoter was found to contain all regulatory elements required for expression in rice protoplasts. Moreover, numerous expression vectors based on the Act1 promoter have been constructed specifically for use in monocots (McEIroy et al. Mol. Gen. Genet. 231: 150-160 (1991)). They integrate the Act1 intronl, the Adh1 5 'flanking sequences and the Adh1 intron 1 (from the maize alcohol dehydrogenase gene), and sequenced from the 35S CaMV promoter. The vectors showing the highest expression were fusions of 35S and the Act1 intron or the 5 'flanking sequence of Act1 and the Act1 intron. Sequence optimization around the initiator ATG (GUS reporter gene) also enhances expression. The promoter expression cassettes described by McEIroy et al. (Mol. Gen. Genet. 231: 150-160 (1991)) can be easily modified for gene expression and are particularly suitable for use in monocot hosts. For example, promoter-containing fragments are removed from the McEIroy constructs and used to replace the double 35S promoter in pCGN1761ENX which is then available for insertion of specific gene sequences. The fusion genes thus constructed may then be transferred into appropriate transformation vectors. In a separate report, it was found that the rice Act1 promoter along with its first intron also drives high expression of cultured barley cells (Chibbar et al. Plant CellRep. 12: 506-509 (1993)).
d. Ekspresja konstytutywna, promotor ubikwitynyd. Constitutive expression, ubiquitin promoter
Ubikwityna jest innym produktem genu, o którym wiadomo, że akumuluje się w wielu typach komórek i jego promotor został sklonowany z kilku gatunków do stosowania w roślinach transgenicznych (np. słonecznik - Binet i wsp. Plant Science 79:87-94 (1991) i kukurydza - Christiansen i wsp. Plant Molec. Biol. 12:619-632 (1989)). Promotor ubikwityny kukurydzy został opracowany w układach transgenicznych jednoliściennych i jego sekwencja i wektory skonstruowane do transformacji jednoliściennych są ujawnione w publikacji patentowej EP 0 342 926 (dla Lubrizol), która jest tu włączona w postaci odniesienia. Taylor i wsp. (Plant Cell Rep. 12:491-495 (1993)) opisują wektor (pAHC25), który zawiera promotor i pierwszy intron ubikwityny kukurydzy oraz jego wysoką aktywność w zawiesinach komórek wielu roślin jednoliściennych po wprowadzeniu za pomocą bombardowania mikropociskami. Promotor ubikwityny jest odpowiedni do ekspresji genów w roślinach transgenicznych, w szczególności jednoliściennych. Odpowiednie wektory są pochodnymi pAHC25 lub dowolnego z wektorów do transformacji opisanych w niniejszym zgłoszeniu, zmodyfikowanych poprzez wprowadzenie odpowiedniego promotora ubikwityny i/lub sekwencji intronów.Ubiquitin is another gene product known to accumulate in many cell types and its promoter has been cloned from several species for use in transgenic plants (e.g., sunflower - Binet et al. Plant Science 79: 87-94 (1991) and maize - Christiansen et al. Plant Molec. Biol. 12: 619-632 (1989)). The maize ubiquitin promoter was developed in transgenic monocot systems and its sequence and vectors constructed for monocot transformation are disclosed in EP 0 342 926 (to Lubrizol), which is incorporated herein by reference. Taylor et al. (Plant Cell Rep. 12: 491-495 (1993)) describe a vector (pAHC25) which contains the maize ubiquitin promoter and first intron and its high activity in cell suspensions of many monocots upon introduction by microprojectile bombardment. The ubiquitin promoter is suitable for gene expression in transgenic plants, in particular monocots. Suitable vectors are derived from pAHC25 or any of the transformation vectors described in this application, modified by introducing an appropriate ubiquitin promoter and / or intron sequences.
e. Ekspresja specyficzna w stosunku do korzenie. Root specific expression
Inny wzór ekspresji to ekspresja w korzeniach. Odpowiedni promotor korzeni jest opisany przez deFramond (FEBS 290:103-106 (1991)) i także w opublikowanym zgłoszeniu patentowym EP 0452 269, które jest tu włączone w postaci odniesienia. Ten promotor jest przeniesiony do odpowiedniego wektora takiego jak pCGN1761ENX dla wprowadzenia wybranego genui następnie przeniesienia całej kasety ekspresyjnej promotor-gen-terminator do interesującego wektora do transformacji.Another pattern of expression is expression in the roots. A suitable root promoter is described by deFramond (FEBS 290: 103-106 (1991)) and also in published patent application EP 0452 269, which is hereby incorporated by reference. This promoter is transferred into an appropriate vector such as pCGN1761ENX to insert the selected gene and then transfer the entire promoter-gene-terminator expression cassette into the transformation vector of interest.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
f. Promotory indukowane przez zranienief. Injury Inducible Promoters
Promotory indukowane przez zranienie mogą także być odpowiednie do ekspresji genów. Opisano liczne takie promotory (np. Xu i wsp., Plant Molec. Biol. 22:573-588 (1993), Logemann i wsp. Plant Cell 1:151-158 (1989), Rohreiner i Lehle, Plant Molec. Biol. 22:783-792 (1993), Firek i wsp., Plant Molec. Biol. 22:129-142 (1993), Warner i wsp. Plant J. 3:191-201 (1993)) i wszystkie są odpowiednie do stosowania z niniejszym wynalazkiem. Logemann i wsp. opisują sekwencje flankujące 5' genu wun1 dwuliściennego ziemniaka. Xu i wsp. pokazują, że indukowalny przez zranienie promotor z dwuliściennego ziemniaka (pin2) jest aktywny w jednoliściennym ryżu. Co więcej, Rohrmeier i Lehle opisują klonowanie cDNA Wip1 kukurydzy, który jest indukowany przez zranienie i który może być stosowany do izolacji odpowiedniego promotora stosując standardowe techniki. Podobnie, Firek i Warner i wsp. opisali indukowany przez zranienie gen z jednoliściennego Asparagus officinalis, który jest wyrażany w lokalnych miejscach inwazji przez zranienie i patogeny. Stosując techniki klonowania dobrze znane w dziedzinie, te promotory można przenieść do odpowiednich wektorów, połączyć z genami dotyczącymi niniejszego wynalazku i zastosować do ekspresji tych genów w miejscach zranienia roślin.Wound-induced promoters may also be suitable for gene expression. A number of such promoters have been described (e.g., Xu et al., Plant Molec. Biol. 22: 573-588 (1993), Logemann et al. Plant Cell 1: 151-158 (1989), Rohreiner and Lehle, Plant Molec. Biol. 22: 783-792 (1993), Firek et al., Plant Molec. Biol. 22: 129-142 (1993), Warner et al. Plant J. 3: 191-201 (1993)) and all are suitable for use with with the present invention. Logemann et al. Describe the 5 'flanking sequences of the wun1 gene of the potato dicot. Xu et al. Show that the wound-inducible promoter from potato dicot (pin2) is active in monocotyledonous rice. Moreover, Rohrmeier and Lehle describe the cloning of maize Wip1 cDNA which is wound-induced and which can be used to isolate an appropriate promoter using standard techniques. Similarly, Firek and Warner et al. Described a wound-induced gene from the monocotyledonous Asparagus officinalis that is expressed at local invasion sites by injury and pathogens. Using cloning techniques well known in the art, these promoters can be transferred into suitable vectors, linked to genes related to the present invention, and used to express these genes at sites where plants are injured.
g. Preferowana ekspresja w rdzeniug. Preferred expression in the core
Zgłoszenie patentowe WO 93/07278, które jest tu włączone w postaci odniesienia, opisuje izolację genu trpA kukurydzy, który jest preferencyjnie eksprymowany w komórkach rdzenia. Zaprezentowano sekwencję genu i promotora sięgającą do -1726 bp od startu transkrypcji. Stosując standardowe techniki biologii molekularnej ten promotor lub jego części może być przeniesiony do wektora takiego jak pCGN1761, gdzie może zastąpić promotor 35S i może być stosowany do sterowania ekspresją obcego genu w sposób preferowany w rdzeniu. Faktycznie, fragmenty zawierające promotor preferowany w rdzeniu lub jego części może być transferowany do dowolnego wektora i zmodyfikowany do wykorzystania w roślinach transgenicznych.Patent application WO 93/07278, which is incorporated herein by reference, describes the isolation of the maize trpA gene that is preferentially expressed in core cells. The gene and promoter sequence extending down to -1726 bp from the start of transcription are shown. Using standard molecular biology techniques, this promoter or portions thereof can be transferred into a vector such as pCGN1761 where it can replace the 35S promoter and can be used to drive expression of the foreign gene in a core-preferred manner. In fact, fragments containing a core-preferred promoter or parts thereof can be transferred into any vector and modified for use in transgenic plants.
h. Ekspresja specyficzna w stosunku do liścih. Leaf-specific expression
Gen kukurydzy kodujący karboksylazę fosfoenolową (PEPC) opisali Hudspeth i Grula (Plant Molec. Biol 12:579-589 (1989)). Stosując standardowe techniki biologii molekularnej promotor tego genu może być stosowany do sterowania ekspresją w sposób specyficzny w stosunku do liści w roślinach transgenicznych.The maize gene encoding phosphoenol carboxylase (PEPC) has been described by Hudspeth and Grula (Plant Molec. Biol 12: 579-589 (1989)). Using standard molecular biology techniques, the promoter of this gene can be used to drive expression in a leaf-specific manner in transgenic plants.
2.Terminatory transkrypcji2. Transcription terminators
Dostępne są różnorodne terminatory transkrypcji do stosowania w kasetach ekspresyjnych. Są one odpowiedzialne za terminację transkrypcji za transgenem i jego prawidłową poliadenylację. Odpowiednie terminatory transkrypcji to te, o których wiadomo, że działają w roślinach i obejmują terminator 35S CaMV, terminator tml, terminator syntazy nopaliny i terminator rbcS E9 grochu. Mogą one być stosowane zarówno wjednoliściennych i dwuliściennych.A variety of transcription terminators are available for use in expression cassettes. They are responsible for the termination of transcription behind the transgene and its correct polyadenylation. Suitable transcription terminators are those known to function in plants and include the 35S CaMV terminator, the tml terminator, the nopaline synthase terminator, and the pea rbcS E9 terminator. They can be used in both monocotyledons and dicots.
3.Sekwencje do wzmagania lub regulacji ekspresji3. Sequences for enhancing or regulating expression
Znaleziono liczne sekwencje, które wzmagają ekspresję genówz obrębu jednostki transkrypcyjnej i te sekwencje mogą być użyte wrazz genami niniejszego wynalazku do zwiększenia ich ekspresji w roślinach transgenicznych.Numerous sequences have been found that enhance the expression of genes within the transcriptional unit, and these sequences can be used with the genes of the present invention to increase their expression in transgenic plants.
Stwierdzono, że różne sekwencje intronów wzmagają ekspresję wszczególności w komórkach jednoliściennych. Na przykład stwierdzono, że introny genu Adh1 kukurydzy znacząco wzmagają ekspresję genu typu dzikiego pod jego odpowiednim promotorem gdy są wprowadzone do komórek kukurydzy. Stwierdzono, że intron 1 jest szczególnie skuteczny i wzmaga ekspresję w konstruktach fuzyjnych z genem acetylotransferazy chloramfenikolu (Callis i wsp., Genes Develop. 1:1183-1200 (1997)). W tym samym układzie eksperymentalnym intron z genu kukurydzy bronze1 miał podobny efekt na wzmaganie ekspresji. Sekwencje intronów rutynowo włączano do wektorów do transformacji roślin, typowo w obrębie nie ulegającego translacji lidera.Various intron sequences have been found to enhance expression in particular in monocots. For example, the introns of the maize Adh1 gene have been found to significantly enhance expression of the wild-type gene under its corresponding promoter when introduced into maize cells. Intron 1 has been found to be particularly effective for enhancing expression in fusion constructs with the chloramphenicol acetyltransferase gene (Callis et al., Genes Develop. 1: 1183-1200 (1997)). In the same experimental setup, the intron from the maize bronze1 gene had a similar effect on enhancing expression. Intron sequences have been routinely incorporated into plant transformation vectors, typically within the untranslated leader.
Wiadomo też, że pewna ilość nie ulegających translacji sekwencji liderów pochodzących z wirusów też wzmaga ekspresję,i są one szczególnie skuteczne w komórkach dwuliściennych. Specyficznie, pokazano, że sekwencje liderowe z wirusa mozaiki tytoniu (TMV, sekwencja „W”), wirusa chlorotycznej plamistości kukurydzy (MCMV) i wirusa mozaiki lucerny (AMV) są skuteczne we wzmaganiu ekspresji (np. Gallie i wsp. Nucleic Acids Res. 15:8693-8711 (1987); Skuzeski i wsp. Plant Molec. Biol.15:65-79(1990)).It is also known that a number of viral-derived untranslated leader sequences also enhance expression, and are particularly effective in dicotyledonous cells. Specifically, leader sequences from tobacco mosaic virus (TMV, sequence "W"), maize chlorotic spot virus (MCMV), and alfalfa mosaic virus (AMV) have been shown to be effective in enhancing expression (eg, Gallie et al. Nucleic Acids Res. 15: 8693-8711 (1987); Skuzeski et al. Plant Molec. Biol. 15: 65-79 (1990)).
4. Adresowanie produktu genu w obrębie komórki4. Addressing the gene product within the cell
Wiadomo, że istnieją różne mechanizmy adresowania produktów genów u roślin i sekwencje kontrolujące działanie tych mechanizmów zostały dość szczegółowo scharakteryzowane. Na przykładadresowanie produktów genów do chloroplastów jest kontrolowane przez sekwencje sygnałową znajdowaną naIt is known that there are different mechanisms for targeting gene products in plants and the sequences controlling the action of these mechanisms have been characterized in some detail. For example, the targeting of gene products to chloroplasts is controlled by a signal sequence found on
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
N-końcu różnych białek, która jest odcinana w czasie importu do chloroplastów dając dojrzałe białko (np. Cornai i wsp. J. Biol. Chem. 263:15104-15109 (1988)). Te sekwencje sygnałowe mogą być połączone w postaci fuzji do heterologicznych produktów genów aby uskutecznić import heterologicznych produktów genów do chloroplastu (van den Broeck i wsp. Nature 313:358-363 (1985)). DNA kodujący odpowiednie sekwencje sygnałowe może być wyizolowany z 5' końców cDNA kodujących białko RUBISCO, białko CAB, enzym syntazy EPSP, białko GS2 i wiele innych białek, o których wiadomo, że są zlokalizowane w chloroplastach. Patrz też część pt. „Ekspresja z adresowaniem do chloroplastów” w przykładzie 37 Patentu US Nr 5,639,949.The N-terminus of various proteins, which is cleaved on import into chloroplasts to yield a mature protein (e.g., Cornai et al. J. Biol. Chem. 263: 15104-15109 (1988)). These signal sequences can be fused to heterologous gene products to effect the import of heterologous gene products into the chloroplast (van den Broeck et al. Nature 313: 358-363 (1985)). DNA encoding the appropriate signal sequences can be isolated from the 5 'ends of the cDNAs encoding RUBISCO protein, CAB protein, EPSP synthase enzyme, GS2 protein, and many other proteins known to be located in chloroplasts. See also the section entitled "Expression targeting chloroplasts" in Example 37 of US Patent No. 5,639,949.
Inne produkty genów zlokalizowane są do innych organelli takich jak mitochondrium i peroksysom (np. Unger i wsp. Plant Molec. Biol. 13:411-418 (1989)). cDNA kodujące te produkty mogą być manipulowane aby zapewnić adresowanie heterologicznych produktów genów do tych organelli. Przykłady takich sekwencji to kodowane w jądrze ATPazy i specyficzne dla mitochondriów izoformy aminotransferazy asparaginianowej. Adresowanie do ciał białkowych komórek opisali Rogers i wsp. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:6512-6516 (1985)).Other gene products are localized to other organelles such as the mitochondria and the peroxisome (e.g., Unger et al. Plant Molec. Biol. 13: 411-418 (1989)). The cDNAs encoding these products can be manipulated to ensure that heterologous gene products are targeted to these organelles. Examples of such sequences are the nucleus-encoded ATPase and mitochondria-specific isoforms of aspartate aminotransferase. Addressing to cell protein bodies is described by Rogers et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 6512-6516 (1985)).
W dodatku scharakteryzowano sekwencje, które powodują adresowanie produktów genów do innych kompartymentów komórek. N-końcowe sekwencje są odpowiedzialne za adresowanie do ER, apoplastu, i zewnątrzkomórkowej sekrecji z komórek aleuronu (Koehler i Ho, Plant Cell 2:769-783 (1990)). Dodatkowo, sekwencje N-końcowe wraz z sekwencjami C-końcowe są odpowiedzialne za adresowanie produktów genów (Shinsh i wsp. Plant Molec. Biol. 14:357-368 (1990)).In addition, the sequences that target the gene products to other cell compartments have been characterized. The N-terminal sequences are responsible for targeting the ER, apoplast, and extracellular secretion from aleurone cells (Koehler and Ho, Plant Cell 2: 769-783 (1990)). In addition, N-terminal sequences along with C-terminal sequences are responsible for the targeting of gene products (Shinsh et al. Plant Molec. Biol. 14: 357-368 (1990)).
Poprzez fuzję odpowiednich sekwencji adresujących opisanych powyżej do interesujących sekwencji transgenu jest możliwe nakierowanie produktu transgenu do dowolnego narządu lub kompartymentu komórki. Na przykład do adresowania do chloroplastów sekwencja sygnałowa chloroplastów z genu RUBISCO, genu CAB, genu syntazy ESPS, lub genu GS2 jest łączona w postaci fuzji w zgodnej fazie do N-końcowej ATG transgenu. Wybrana sekwencja sygnałowa powinna objąć znane miejsce cięcia i skonstruowana fuzja powinna uwzględnić ewentualne aminokwasy po miejscu cięcia, które są wymagane do cięcia. W niektórych przypadkach to wymaganie może być spełnione przez dodanie niewielkiej liczby aminokwasów pomiędzy miejscem cięcia i ATG transgenu lub alternatywnie zastąpienie pewnych aminokwasów w obrębie sekwencji transgenu. Fuzje skonstruowane dla importu do chloroplastów mogą być badane pod kątem skuteczności pobierania przez chloroplasty przez translację in vitro transkrybowanych in vitro konstruktów, a następnie pobieranie przez chloroplasty in vitro stosując techniki opisane przez Bartlett i wsp. w: Edelmann i wsp. (red) i Wasmann i wsp. Mol. Gen. Genet. 205:446-453 (1986). Te techniki konstrukcji są dobrze znane w dziedzinie i są równie dobrze stosowane do mitochondriów i peroksysomów.By fusing the appropriate targeting sequences described above to the transgene sequences of interest, it is possible to target the transgene product to any organ or cell compartment. For example, for targeting chloroplasts, the chloroplast signal sequence from the RUBISCO gene, the CAB gene, the ESPS synthase gene, or the GS2 gene is fused in a consistent phase to the N-terminal ATG of the transgene. The selected signal sequence should span a known cleavage site and the constructed fusion should include possible post-cleavage amino acids that are required for cleavage. In some cases, this requirement may be met by adding a small number of amino acids between the cleavage site and the ATG of the transgene, or alternatively replacing certain amino acids within the transgene sequence. Fusions engineered for chloroplast import can be tested for the efficiency of chloroplast uptake by in vitro translation of in vitro transcribed constructs followed by in vitro uptake by chloroplasts using the techniques described by Bartlett et al. In Edelmann et al. (Red) and Wasmann et al. Mol. Gen. Genet. 205: 446-453 (1986). These construction techniques are well known in the art and are equally applicable to mitochondria and peroxisomes.
Opisane powyżej mechanizmy do adresowania komórkowego mogą być stosowane nie tylko ze swoimi odpowiednimi promotorami ale też wraz z heterologicznymi promotorami tak, by uzyskać specyficzny cel adresowania w komórkach pod transkrypcyjną regulacją promotora, który ma wzór ekspresji inny niż promotora, z którego pochodzi sygnał adresujący.The above-described cellular targeting mechanisms can be used not only with their respective promoters but also together with heterologous promoters so as to achieve a specific targeting target in cells under the transcriptional regulation of a promoter that has an expression pattern different from the promoter from which the targeting signal is derived.
B. Konstrukcja wektorów do transformacji roślinB. Construction of plant transformation vectors
Liczne wektory do transformacji dostępne do transformacji roślin są znane osobom o przeciętnych umiejętnościach w dziedzinie transformacji roślin, a geny istotne dla wynalazku mogą być stosowane wraz z dowolnymi takimi wektorami. Selekcja wektora będzie zależała od preferowanej techniki transformacji i docelowego gatunku do transformacji. Dla pewnych docelowych gatunków mogą być korzystne różne markery selekcyjne na antybiotyki lub herbicydy. Markery selekcyjne rutynowo stosowane w transformacji obejmują gen nptll, który nadaje oporność na kanamycynę i pokrewne antybiotyki (Messing i Vierra, Gene 19:259-268 (1982); Bevan i wsp., Nature 304:184-187 (1983)), gen bar, który nadaje oporność na herbicyd fosfinotricyną (White i wsp., Nucl. Acids. Res. 18:1062 (1990), Spencer i wsp. Theor. Appl.Genet. 79:625-631 (1990)), gen hph, który nadaje oporność na antybiotyk hygromycynę (Blochinger i Diggelman, Mol. Cell Biol 4:2929-2931), i gen dhfr, który nadaje oporność na metotreksat (Bourouis i wsp., EMBO J. 2(7) 1099-1104 (1983)) i gen EPSPS, który nadaje oporność na glifosan (Patenty USA Nr 4,940,935 i 5,186,642).Numerous transformation vectors available for transforming plants are known to those of ordinary skill in the art of plant transformation, and the genes essential to the invention may be used in conjunction with any such vectors. Vector selection will depend on the preferred transformation technique and the target species to be transformed. For some target species, different antibiotic or herbicide selection markers may be advantageous. Selectable markers routinely used in transformation include the nptII gene, which confers resistance to kanamycin and related antibiotics (Messing and Vierra, Gene 19: 259-268 (1982); Bevan et al., Nature 304: 184-187 (1983)), the gene barium which confers resistance to the herbicide phosphinothricin (White et al., Nucl. Acids. Res. 18: 1062 (1990), Spencer et al. Theor. Appl. Genet. 79: 625-631 (1990)) hph gene, which confers resistance to the antibiotic hygromycin (Blochinger and Diggelman, Mol. Cell Biol 4: 2929-2931), and the dhfr gene which confers resistance to methotrexate (Bourouis et al., EMBO J. 2 (7) 1099-1104 (1983) ) and the EPSPS gene that confers glyphosate resistance (US Patent Nos. 4,940,935 and 5,186,642).
1. Wektory odpowiednie do transformacji Agrobacterium1. Vectors suitable for transformation of Agrobacterium
Dostępnych jest wiele wektorów do transformacji stosując Agrobacterium tumefaciens. Typowo zawierają one wektory takie jak pBIN19 (Bevan, Nucl. Acids Res. (1984). Poniżej opisano konstrukcje dwóch wektorów odpowiednich do transformacji Agrobacterium.A variety of transformation vectors are available using Agrobacterium tumefaciens. They typically contain vectors such as pBIN19 (Bevan, Nucl. Acids Res. (1984). The constructs of two vectors suitable for Agrobacterium transformation are described below.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
a. pCIB200 i pCIB2001a. pCIB200 and pCIB2001
Wektory binarne pCIB200 i pCIB2001 są stosowane do konstrukcji zrekombinowanych wektorów do stosowania z Agrobacterium i mogą być skonstruowane w następujący sposób. pTJS75kan stworzono przez trawienie pTJS75 Narl (Schmidhauser i Helinski, J. Bacteriol. 164:446-455 (1985)) pozwalając na wycięcie genu oporności na tetracyklinę, a następnie insercję fragmentu Accl z pUC4K niosącego NPTIl (Messing i Vierra, Gene 19:259-268 (1982), Bevan i wsp., Nature 304:184-187 (1983); McBride i wsp., Plant Molecular Biology 14:266-276 (1990)). Linkery Xhol wligowano do fragmentu EcoRV pCIB7, który zawiera lewe i prawe sekwencje graniczneTDNA, selekcyjny marker roślinny gen hybrydowy nos/nptll i polilinker pUC (Rothstein i wsp., Gene 53:151-161 (1987)) i fragment strawiony Xhol wklonowano do strawionego Sall pTJS75kan aby stworzyć pCIB2000 (patrz też EP-A-332 104, przykład 19). pCIB2000 zawiera następujące unikalne miejsca restrykcyjne w polilinkerze: EcoRI, Sstl, Kpnl, Bglll, Xbal i SalI. pCIB2001 jest pochodną pCIB2000, która jest stworzona przez insercję dodatkowych miejsc restrykcyjnych do polilinkera. Unikalne miejsca restrykcyjne w polilinkerze pCIB2001 to EcoRI, Sstl, Kpnl, Bglll, Xbal, SalI, Mlul, Bcll, Avrll, Apal, Hpal i Stul. pCIB2001 oprócz posiadania tych unikalnych miejsc restrykcyjnych także ma selekcję na kanamycynę u bakterii i roślin, prawe i lewe sekwencje graniczne T-DNAdla transformacji z udziałem Agrobacterium, pochodzącą od RK2 funkcję trfA do mobilizacji między E. coli i innymi gospodarzami i funkcje OriT i OriV także z RK2. Polilinker pCIB2001 jest odpowiedni do klonowania roślinnych kaset ekspresyjnych zwierających swoje własne sygnały regulacyjne.The binary vectors pCIB200 and pCIB2001 are used to construct recombinant vectors for use with Agrobacterium and can be constructed as follows. pTJS75kan was created by digesting pTJS75 Narl (Schmidhauser and Helinski, J. Bacteriol. 164: 446-455 (1985)) allowing excision of the tetracycline resistance gene followed by insertion of an AccI fragment from pUC4K bearing NPTIl (Messing and Vierra, Gene 19: 259) -268 (1982), Bevan et al., Nature 304: 184-187 (1983); McBride et al., Plant Molecular Biology 14: 266-276 (1990)). The Xhol linkers were ligated into the EcoRV fragment of pCIB7 which contains the left and right TDNA border sequences, the plant selection marker nos / nptII hybrid gene and the pUC polylinker (Rothstein et al., Gene 53: 151-161 (1987)) and the Xhol digested fragment was cloned into the digested Sall pTJS75kan to create a pCIB2000 (see also EP-A-332 104, example 19). pCIB2000 contains the following unique restriction sites in the polylinker: EcoRI, SstI, KpnI, BglII, Xbal and SalI. pCIB2001 is a derivative of pCIB2000 that is made by inserting additional restriction sites into the polylinker. Unique restriction sites in the pCIB2001 polylinker are EcoRI, Sstl, Kpnl, Bglll, Xbal, SalI, Mlul, Bcll, Avrll, Apal, Hpal and Stul. pCIB2001 in addition to having these unique restriction sites also has kanamycin selection in bacteria and plants, T-DNA right and left border sequences for Agrobacterium mediated transformation, RK2 derived trfA function for mobilization between E. coli and other hosts and OriT and OriV functions as well with RK2. The pCIB2001 polylinker is suitable for the cloning of plant expression cassettes containing their own regulatory signals.
b. pCIB10i jego pochodne do selekcji na hygromycynieb. pCIB10 and derivatives thereof for selection on hygromycin
Binarny wektor pCIB10 zawiera gen kodujący oporność na kanamycynę dla selekcji u roślin, prawe i lewe sekwencje graniczne T-DNA i ma sekwencje z plazmidu pRK252 o szerokim zakresie gospodarza, co pozwala mu na replikację zarówno w E. coli i Agrobacterium. Jego konstrukcja jest opisana w Rothstein i wsp., Gene 53:153-161 (1987). Różne pochodne pCIB zostały skonstruowane, które włączają gen dla fosfotransferazy hygromycyny B opisany przez Gritz i wsp., Gene 25:179-188 (1983). Te pochodne pozwalają na selekcję transgenicznych komórek roślinnych tylko na hygromycynie (pCIB743) lub hygromycynie i kanamy-cynie (pCIB715, pCIB717).The binary vector pCIB10 contains the kanamycin resistance gene for plant selection, T-DNA right and left border sequences, and has sequences from the broad host range plasmid pRK252, which allows it to replicate in both E. coli and Agrobacterium. Its construction is described in Rothstein et al., Gene 53: 153-161 (1987). Various derivatives of pCIB have been constructed which incorporate the gene for hygromycin B phosphotransferase described by Gritz et al., Gene 25: 179-188 (1983). These derivatives allow the selection of transgenic plant cells on only hygromycin (pCIB743) or hygromycin and kanamycin (pCIB715, pCIB717).
2. Wektory odpowiednie do transformacji bez Agrobacterium2. Vectors suitable for transformation without Agrobacterium
Transformacja bez zastosowania Agrobacterium obchodzi wymaganie sekwencji T-DNA w wybranym wektorze do transformacji i w efekcie wektory pozbawione tych sekwencji mogą być stosowane oprócz wektorów takich jak opisane powyżej, które zawierają sekwencje T-DNA. Techniki transformacji, które nie opierają się na Agrobacterium obejmują transformację za pomocą bombardowania cząsteczkami, pobieranie przez protoplast (np. PEG i elektroporację) i mikroiniekcję. Wybór wektora zależy w dużym stopniu od preferowanej selekcji dla transformowanego gatunku. Poniżej opisano typowe wektory odpowiednie do transformacji bez udziału Agrobacterium.Transformation without the use of Agrobacterium circumvents the requirement for T-DNA sequences in the selected transformation vector and consequently vectors lacking these sequences may be used in addition to vectors such as those described above that contain T-DNA sequences. Transformation techniques which do not rely on Agrobacterium include transformation by particle bombardment, protoplast uptake (e.g., PEG and electroporation), and microinjection. The choice of the vector is highly dependent on the preferred selection for the transformed species. Typical vectors suitable for non-Agrobacterium transformation are described below.
a. pCIB3064 pCIB3064 jest wektorem pochodzącym od pUC odpowiednim do bezpośrednich technik przenoszenia genów w połączeniu z herbicydem basta (lub fosfinotricyną). Plazmid pCIB246 zawiera promotor 35S CaMV w funkcjonalnej fuzji z genem GUS E. coli i terminatorem transkrypcji 35S CaMV i jest opisany w opublikowanym zgłoszeniu PCT WO 93/07278. Promotor 35S tego wektora zawiera dwie sekwencje ATG 5' od miejsca startu. Te miejsca są mutowane stosując standardowe techniki PCR tak by usunąć ATG i wygenerować miejsca restrykcyjne Sspl i Pvull. Nowe miejsca restrykcyjne są odległe o 96 i 37 bp od unikalnego miejsca Sqll i 101 i 42 bp odległe od aktualnego miejsca startu. Powstała pochodna pCIB246 jest określana jako pCIB3025. Gen GUS jest następnie wycinany z pCIB3025 przez trawienie SalI i Sacl, końce tępi się i religuje aby uzyskać plazmid pCIB3060. Plazmid pJIT82 uzyskuje się z John Innes Centre, Norwich, i 400 bp fragment Smal zawierający gen bar ze Streptomyces viridiochormogenes wycina się i wstawia do miejsca Hpal pCIB3060 (Thompson i wsp., EMBO J. 6:2519-2523 (1987)). To daje pCIB3064, który zawiera gen bar pod kontrolą promotora i terminatora 35S CaMV dla selekcji na herbicyd, gen oporności na ampicylinę (dla selekcji w E. coli) i polilinker z unikalnymi miejscami Sphl, Pstl, Hindlll i BamHI. Ten wektor jest odpowiedni do klonowania roślinnych kaset ekspresyjnych zawierających swe własne sygnały regulatorowe.a. pCIB3064 pCIB3064 is a pUC derived vector suitable for direct gene transfer techniques in combination with the herbicide basta (or phosphinothricin). The plasmid pCIB246 contains the 35S CaMV promoter functionally fused to the E. coli GUS gene and the 35S CaMV transcription terminator and is described in published PCT application WO 93/07278. The 35S promoter of this vector contains two ATG sequences 5 'from the start site. These sites are mutated using standard PCR techniques to remove ATG and generate Sspl and Pvull restriction sites. The new restriction sites are 96 and 37 bp distant from the unique Sq11 site and 101 and 42 bp distant from the current start site. The resulting derivative of pCIB246 is referred to as pCIB3025. The GUS gene is then excised from pCIB3025 by digesting with SalI and SacI, the ends are blunted and religated to obtain the plasmid pCIB3060. Plasmid pJIT82 is obtained from John Innes Center, Norwich, and a 400 bp Smal fragment containing the bar gene from Streptomyces viridiochormogenes is excised and inserted into the Hpal site of pCIB3060 (Thompson et al., EMBO J. 6: 2519-2523 (1987)). This results in pCIB3064, which contains the bar gene under the control of the 35S CaMV promoter and terminator for herbicide selection, the ampicillin resistance gene (for E. coli selection), and a polylinker with unique Sphl, PstI, HindIII and BamHI sites. This vector is suitable for the cloning of plant expression cassettes containing their own regulatory signals.
b. pSOG19i pSOG35 pSOG35 jest wektorem do transformacji, który wykorzystuje gen reduktazy dihydrofolianowej E. coli jako marker selekcyjny nadający oporność na metotreksat. PCR użyto do amplifikacji promotora 35S (ok. 800 bp), intronu 6 z genu Adh1 kukurydzy (ok. 550 bp) i 18 bp sekwencji nie ulegającej translacji lidera GUS z pSOG10. Fragment 250 bp kodujący gen typu II reduktazy dihydrofolianu E. colib. pSOG19 and pSOG35 pSOG35 is a transformation vector that uses the E. coli dihydrofolate reductase gene as a selectable marker conferring resistance to methotrexate. PCR was used to amplify the 35S promoter (approx. 800 bp), intron 6 from the maize Adh1 gene (approx. 550 bp) and 18 bp of the GUS leader untranslated sequence from pSOG10. A 250 bp fragment encoding the E. coli dihydrofolate reductase type II gene
PL 191 355 B1 także zamplifikowano za pomocą PCR i te dwa fragmenty PCR połączono z fragmentem Sacl-Pstl z pB1221 (Clontech), który obejmuje szkielet wektora pUC19 i terminator syntazy nopaliny. Połączenie tych fragmentów wygenerowało pSOG19, który zawiera promotor 35S w fuzji z sekwencją intronu 6, liderem GUS, genem DHFR i terminatorem syntazy nopaliny. Zastąpienie lidera GUS w pSOG19 sekwencją liderowąz wirusa chlorotycznej plamistości kukurydzy (MCMV) wygenerowało wektorpSOG35. pSOG19 i pSOG35 mają gen pUC dla oporności na ampicylinę i mają miejsca Hindlll, Sphl i EcoRI dostępne dla klonowania obcych sekwencji.The PL 191 355 B1 was also amplified by PCR and these two PCR fragments were ligated to the Sacl-Pstl fragment from pB1221 (Clontech) which includes the vector backbone pUC19 and the nopaline synthase terminator. Combining these fragments generated pSOG19 which contains the 35S promoter fused to the intron 6 sequence, the GUS leader, the DHFR gene and the nopaline synthase terminator. Replacing the GUS leader in pSOG19 with the leader sequence from maize chlorotic spot virus (MCMV) generated the vector pSOG35. pSOG19 and pSOG35 have the pUC gene for ampicillin resistance and have HindIII, SphI, and EcoRI sites available for the cloning of foreign sequences.
C. TransformacjaC. Transformation
Po sklonowaniu interesującej sekwencji w układzie ekspresyjnym, jest ona wtransformowywana do komórki rośliny. Sposoby transformacji i regeneracji roślin są dobrze znane w dziedzinie. Stosowano wektory plazmidowe Ti do wprowadzania obcego DNA jak i bezpośrednie pobieranie DNA, liposomy, elektroporację, mikroiniekcję, i mikropociski. Dodatkowo, bakterie z rodzaju Agrobacterium mogą być stosowane do transformacji komórek roślinnych. Poniżej opisano reprezentatywne techniki transformacji roślin zarówno dwuliściennych i jednoliściennych.After the sequence of interest is cloned into an expression system, it is transformed into a plant cell. Methods for transforming and regenerating plants are well known in the art. Ti plasmid vectors were used to introduce foreign DNA as well as direct DNA uptake, liposomes, electroporation, microinjection, and microprojectiles. Additionally, bacteria of the genus Agrobacterium can be used to transform plant cells. Representative techniques for transforming both dicotyledonous and monocotyledonous plants are described below.
1. Transformacja dwuliściennych1. Transformation of dicots
Techniki transformacji dwuliściennych są dobrze znane w dziedzinie i obejmują techniki oparte na Agrobacterium i techniki, które nie wymagają Agrobacterium. Techniki bez Agrobacterium obejmują pobieranie egzogennego materiału genetycznego bezpośrednio przez protoplasty lub komórki. Może to być uzyskane przez pobieranie z udziałem PEG lub elekroporację, dostarczanie za pomocą bombardowania mikropociskami lub mikroiniekcje. Przykłady tych technik opisali Paszkowski i wsp., EMBO J. 3:2717-2222 (1984), Potrykus i wsp., Mol. Gen. Genet. 199:169-177 (1987), Reich i wsp., Biotechnology 4:1001-1004 (1986) i Klein i wsp. Nature 327:70-73 (1987). W każdym przypadku stransformowane komórki są regenerowane do całych roślin stosując standardowe techniki znane w dziedzinie.Dicotyledon transformation techniques are well known in the art and include Agrobacterium-based techniques and techniques that do not require Agrobacterium. The non-Agrobacterium techniques involve the uptake of exogenous genetic material directly by protoplasts or cells. This can be achieved by PEG-mediated uptake or electroporation, delivery by microprojectile bombardment, or microinjection. Examples of these techniques are described by Paszkowski et al., EMBO J. 3: 2717-2222 (1984), Potrykus et al., Mol. Gen. Genet. 199: 169-177 (1987), Reich et al., Biotechnology 4: 1001-1004 (1986) and Klein et al. Nature 327: 70-73 (1987). In any event, transformed cells are regenerated into whole plants using standard techniques known in the art.
Technika z udziałem Agrobacterium jest preferowaną techniką transformacji dwuliściennych ze względu na jej wysoką wydajność transformacji i szerokie zastosowanie u wielu różnych gatunków. Transformacja Agrobacterium typowo obejmuje przeniesienie binarnego wektora niosącego obcy interesujący DNA (np. pCIB200 lub pCIB2001) do odpowiedniego szczepu Agrobacterium, co może zależeć od zestawu genów vir niesionych przez szczep gospodarza Agrobacterium albo na współrezydującym plazmidzie Ti, albo na chromosomie (np. szczep CIB542 dla pCIB200 i pCIB2001 (Uknes i wsp. Plant Cell5: 159-169 (1993)). Przeniesienie zrekombinowanego wektora binarnego do Agrobacterium uzyskuje się przez trójrodzicielską procedurę krzyżowania stosując E. coli niosącą zrekombinowany wektor binarny, szczep pomocniczy E. coli niosący plazmid taki jak pRK2013, który jest zdolny do mobilizacji zrekombinowanego binarnego wektora do Agrobacterium poprzez transformację DNA (Hoefgen i Willmizer, Nucl. Acids Res. 16:9877(1988)).The Agrobacterium-mediated technique is the preferred dicotyledonous transformation technique due to its high transformation efficiency and wide application in a wide variety of species. Agrobacterium transformation typically involves the transfer of a binary vector carrying the foreign DNA of interest (e.g., pCIB200 or pCIB2001) to the appropriate Agrobacterium strain, which may depend on the set of vir genes carried by the Agrobacterium host strain either on the co-resident Ti plasmid or on the chromosome (e.g., strain CIB542 for pCIB200 and pCIB2001 (Uknes et al. Plant Cell5: 159-169 (1993)) The transfer of a recombinant binary vector into Agrobacterium is achieved by a three-parent crossing procedure using E. coli carrying the recombinant binary vector, an E. coli helper carrying a plasmid such as pRK2013 which is capable of mobilizing a recombinant binary vector into Agrobacterium by transforming DNA (Hoefgen and Willmizer, Nucl. Acids Res. 16: 9877 (1988)).
Transformacja docelowego gatunku roślin przez zrekombinowany Agrobacterium na ogół obejmuje kokultywację Agrobacterium z eksplantami z roślin i zachodzi według protokołów dobrze znanych w dziedzinie. Transformowana tkanka jest regenerowana na pożywce selekcyjnej zawierającej marker oporności na antybiotyk lub herbicyd obecny między granicami T-DNA plazmidu binarnego.Transformation of a target plant species by recombinant Agrobacterium generally involves the co-cultivation of Agrobacterium with plant explants and follows protocols well known in the art. The transformed tissue is regenerated on selection medium containing an antibiotic or herbicide resistance marker present between the T-DNA boundaries of the binary plasmid.
Inne podejście do transformacji komórek roślin genem obejmuje strzelanie nieczynnymi lub biologicznie aktywnymi cząsteczkami do tkanek i komórek roślinnych. Ta technika jest ujawniona w Patentach US 4,945,050, 5,036,006 i 5,100,792 dla Sanford i wsp. Na ogół ta procedura obejmuje strzelanie nieczynnymi lub biologicznie czynnymi cząsteczkami do komórek w warunkach skutecznych do penetracji zewnętrznej powierzchni komórki i dających inkorporację do jej wnętrza. Gdy stosowane są bierne cząsteczki, wektor może być wprowadzony do komórki przez powleczenie cząsteczek wektorem zawierającym pożądany gen. Alternatywnie, komórka docelowa może być otoczona przez wektor tak, że wektor jest wnoszony do komórki w ślad za cząsteczką. Biologicznie czynne cząsteczki (np. suszone komórki drożdży, suszone bakterie lub bakteriofag, każdy niosący DNA, który ma być wprowadzony) mogą też być wstrzeliwane do tkanki roślinnej.Another approach to transforming plant cells with a gene involves shooting inactive or biologically active molecules into plant tissues and cells. This technique is disclosed in US Patent Nos. 4,945,050, 5,036,006 and 5,100,792 to Sanford et al. Generally, this procedure involves shooting inactive or biologically active molecules into cells under conditions effective to penetrate the outer surface of the cell and to incorporate into it. When passive molecules are used, the vector may be introduced into the cell by coating the molecules with a vector containing the desired gene. Alternatively, the target cell may be surrounded by the vector such that the vector is carried into the cell following the molecule. Biologically active molecules (e.g., dried yeast cells, dried bacteria or bacteriophage, each carrying the DNA to be introduced) can also be inserted into the plant tissue.
2. Transformacja jednoliściennych2. Transformation of monocots
Transformacja większości gatunków jednoliściennych też obecnie stała się rutynowa. Korzystne techniki obejmują bezpośrednie przeniesienie genów do protoplastów z zastosowaniem PEG lub technik elektroporacji, i bombardowanie cząsteczkami tkanek kalusa. Transformacje mogą być podjęte z pojedynczym rodzajem DNA lub wieloma rodzajami DNA (tzn. kotransformacja) i obie te techniki są odpowiednie do stosowania z niniejszym wynalazkiem. Kotransformacja może mieć zaletę unikania konstrukcji kompletnego wektora i generowania transgenicznych roślin z niesprzężonymi loci dla interesującego genu i selekcyjnego markera, co pozwala na usunięcie markera selekcyjnego w kolejnychTransformation of most monocotyledons has also now become routine. Preferred techniques include direct gene transfer into protoplasts using PEG or electroporation techniques, and bombardment with callus tissue particles. Transformations can be undertaken with a single DNA species or with multiple DNA species (i.e., co-transformation) and both of these techniques are suitable for use with the present invention. Cotransformation may have the advantage of avoiding the construction of a complete vector and generating transgenic plants with unconjugated loci for the gene of interest and the selectable marker, which allows the removal of the selection marker in subsequent
PL 191 355 B1 generacjach, o ile to by było uważane za pożądane. Jednak wadą stosowania kotransformacji jest mniejsza niż 100% częstość, z którą oddzielne rodzaje DNA są wintergrowane do genomu (Schocher i wsp. Biotechnology 4:1093-1096 (1986)).From one generation to the next, as long as it is deemed desirable. However, a disadvantage of using cotransformation is the less than 100% frequency with which separate DNA species are integrated into the genome (Schocher et al. Biotechnology 4: 1093-1096 (1986)).
Zgłoszenia patentowe europejskie EP 0 292 435, EP 0 392 225 i WO 93/07278 opisują techniki do przygotowania kalusu i protoplastów z wsobnej linii elitę kukurydzy, transformację protoplastów z zastosowaniem PEG lub elektroporacji, i regenerację roślin kukurydzy z transformowanych protoplastów. Gordon-Kamm i wsp. (Plant Cell 2:603-618 (1990)) i Fromm i wsp. (Biotechnology 8:833-839 (1990)) opisują techniki dla transformacji linii kukurydzy pochodzącej od A188 za pomocą bombardowania cząsteczkami. Co więcej, WO 93/07278 i Koziel i wsp.(Biotechnology 11:194-200 (1993)) opisują techniki transformacji wsobnych linii elite kukurydzy za pomocą bombardowania cząsteczkami. Technika ta stosuje niedojrzałe zarodki kukurydzy o długości 1,5 - 2,5 mm długości wycięte z kolby kukurydzy 14-15 dni po zapyleniu i urządzenie PDS-1000He Biolistics do bombardowania.European patent applications EP 0 292 435, EP 0 392 225 and WO 93/07278 describe techniques for the preparation of callus and protoplasts from the inbred elite maize line, transformation of protoplasts using PEG or electroporation, and regeneration of maize plants from transformed protoplasts. Gordon-Kamm et al. (Plant Cell 2: 603-618 (1990)) and Fromm et al. (Biotechnology 8: 833-839 (1990)) describe techniques for transforming A188-derived maize line by particle bombardment. Moreover, WO 93/07278 and Koziel et al. (Biotechnology 11: 194-200 (1993)) describe techniques for transforming elite maize inbred lines by particle bombardment. This technique uses 1.5-2.5 mm long immature corn embryos cut from a corn cob 14-15 days after pollination and a PDS-1000He Biolistics device for bombing.
Transformacja ryżu może być także podjęta za pomocą technik bezpośredniego przenoszenia genów stosując protoplasty lub bombardowanie cząsteczkami. Transformacja z udziałem protoplastów była opisana dla typów Japonica i typów Indica (Zhang i wsp. Plant Cell Rep. 7:379-384 (1988); Shimamoto i wsp. Nature 338:274-277 (1989); Datta i wsp. Biotechnology 8:736-740 (1990)). Oba typy są też rutynowo transformowane stosując bombardowanie cząsteczkami (Christou i wsp. Biotechnology 8:957-962 (1991)).Transformation of rice can also be undertaken by direct gene transfer techniques using protoplasts or particle bombardment. Protoplast-mediated transformation has been described for Japonica types and Indica types (Zhang et al. Plant Cell Rep. 7: 379-384 (1988); Shimamoto et al. Nature 338: 274-277 (1989); Datta et al. Biotechnology 8 : 736-740 (1990)). Both types are also routinely transformed using particle bombardment (Christou et al. Biotechnology 8: 957-962 (1991)).
Zgłoszenie patentowe EP 0 332 581 opisuje techniki transformacji i regeneracji protoplastów Pooidae. Te techniki pozwalają na transformację Dactylis i pszenicy. Co więcej transformację pszenicy opisali Vasil i wsp. (Biotechnology 10:667-674 (1992) stosując bombardowanie cząsteczkami do komórek typu C długotrwałego kalusu zdolnego do regeneracji, a także Vasil i wsp. (Biotechnology 11:1553-1558 (1993)) i Weeks i wsp. (Plant Physiol. 102:667-674 (1992) stosując bombardowanie cząsteczkami niedojrzałych zarodków lub kalusa pochodzącego od niedojrzałych zarodków. Jednak korzystna technika transformacji pszenicy obejmuje transformację pszenicy przez bombardowanie cząsteczkami niedojrzałych zarodków i obejmuje etap wysokiej sacharozy lub wysokiej maltozy przed dostarczeniem genu. Przed bombardowaniem dowolną ilość zarodków (o długości 0,75 - 1 mm) wysiewa się na pożywkę MS z 3% sacharozą (Murashige i Skoog, Physiologia Plantarum 15:474-497 (1962)) i 3 mg/ml 2,4-D dla indukcji somatycznych zarodków, która zachodzi w ciemności. W wybrany dzień bombardowania zarodki usuwa się z pożywki indukcyjnej i umieszcza w osmoticum (tzn. pożywce indukcyjnej z dodaną do pożądanego stężenia sacharozą lub maltozą, typowo 15%). Zarodkom pozwala się na plazmolizę przez 2-3 godziny i następnie bombarduje. Typowe jest 20 zarodków na docelowej płytce, choć nie jest to krytyczne. Odpowiedni plazmid niosący gen (taki jak pCIB3064 lub pSG35) strąca się na cząsteczki złota wielkości mikrometra stosując standardowe procedury. Do każdej płytki strzela się urządzeniem helowym DuPont Biolistics® stosując ciśnienie przerywające około 1000 psi i stosując standardową siatkę o wielkości oczek 80. Po bombardowaniu zarodki umieszcza się z powrotem w ciemności w celu zregenerowania przez około 24 godziny (nadal na osmoticum). Po 24 godzinach zarodki usuwa się z osmoticum i umieszcza z powrotem na pożywce regeneracyjnej (MS + 1 mg/litr NAA, 5 mg/litr GA), zawierającej także odpowiedni czynnik selekcyjny (10 mg/l basta dla pCIB3064 i 2 mg/l metotreksatu dla pSOG35). Po około 1 miesiącu, rozwinięte pędy przenosi się do większych sterylnych pojemników znanych jako „GA7”, które zawierają MS o połowie stężenia, 2% sacharozę i to samo stężenie czynnika selekcyjnego.Patent application EP 0 332 581 describes techniques for transforming and regenerating Pooidae protoplasts. These techniques allow the transformation of Dactylis and wheat. Moreover, the transformation of wheat was described by Vasil et al. (Biotechnology 10: 667-674 (1992) using particle bombardment into C-cells of long-lasting regenerative callus, and also by Vasil et al. (Biotechnology 11: 1553-1558 (1993)) and Weeks et al. (Plant Physiol. 102: 667-674 (1992) using particle bombardment of immature embryos or callus derived from immature embryos. However, a preferred technique for transforming wheat involves transforming wheat by bombarding immature embryo particles and includes a high sucrose or high maltose step prior to Prior to bombardment, any number of embryos (0.75-1 mm long) are seeded on MS medium with 3% sucrose (Murashige and Skoog, Physiologia Plantarum 15: 474-497 (1962)) and 3 mg / ml 2, 4-D for somatic embryo induction that occurs in the dark On the selected bombardment day, the embryos are removed from the induction medium and placed in an osmoticum (i.e. to the desired concentration with sucrose or maltose, typically 15%). Embryos are allowed to plasmolize for 2-3 hours and then bombarded. Typical are 20 embryos on the target plate, although this is not critical. The appropriate gene carrying plasmid (such as pCIB3064 or pSG35) is precipitated onto micrometer size gold particles using standard procedures. Each plate is shot with the DuPont Biolistics helium device using a pressure ® interrupting about 1000 psi and using a standard mesh size of 80. After bombardment, the embryos are placed back into the dark to regenerate for about 24 hours (still on osmoticum). After 24 hours the embryos are removed from the osmoticum and placed back on the regeneration medium (MS + 1 mg / liter NAA, 5 mg / liter GA), also containing the appropriate selection factor (10 mg / l basta for pCIB3064 and 2 mg / l methotrexate for pSOG35). After about 1 month, developed shoots are transferred to larger sterile containers known as "GA7" which contain half concentration MS, 2% sucrose and the same concentration of selection agent.
Niedawno opisano transformację jednoliściennych z zastosowaniem Agrobacterium. Patrz WO 94/00977 i Patent US 5,591,616, oba są tu włączone w postaci odniesienia.The transformation of monocots using Agrobacterium has recently been described. See WO 94/00977 and US Patent 5,591,616, both incorporated herein by reference.
HodowlaBreeding
Immunomodulowane rośliny uzyskane poprzez transformację genem SAR takie jak postać genu NIM1 mogą być dowolne z szerokiego zakresu gatunków roślin, obejmując jednoliścienne i dwuliścienne, jednak immunomodulowane rośliny stosowane w sposobie wynalazku są korzystnie wybrane z listy rolniczo ważnych roślin docelowych podanych powyżej. Ekspresja wybranej postaci genu NIM1 w kombinacji z innymi cechami ważnymi dla produkcji i jakości może być włączona do linii roślin poprzez hodowlę. Podejścia hodowlane i techniki są znane w dziedzinie. Patrz na przykład Welsh J.R. Fundamentals of Plant Genetics and Breeding, John Wiley & Sons, NY (1981); Crop Breeding, WoodImmunomodulated plants obtained by transformation with the SAR gene, such as the form of the NIM1 gene, can be any of a wide variety of plant species, including monocotyledons and dicotyledons, however, immunomodulated plants used in the method of the invention are preferably selected from the list of agriculturally important target plants given above. Expression of the selected form of the NIM1 gene in combination with other characteristics important for production and quality can be incorporated into plant lines through breeding. Breeding approaches and techniques are known in the art. See, for example, Welsh J.R. Fundamentals of Plant Genetics and Breeding, John Wiley & Sons, NY (1981); Crop Breeding, Wood
D.R. (red) American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin (1983); Mayo O. The Theory of Plant Breeding wydanie 2. Clarendon Press, Oxford (1987); Singh, D.P., Breeding for Resistance toDiseases and Insect Pests, Springer Verlag NY (1986) i Wricke i Weber, Quantitative Genetics and Selection Plant Breeding, Walter de Gruyter and Co, Berlin (1986).D.R. (ed.) American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin (1983); Mayo O. The Theory of Plant Breeding 2nd edition. Clarendon Press, Oxford (1987); Singh, D.P., Breeding for Resistance to Diseases and Insect Pests, Springer Verlag NY (1986) and Wricke and Weber, Quantitative Genetics and Selection Plant Breeding, Walter de Gruyter and Co, Berlin (1986).
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Genetyczne właściwości wprowadzone do transgenicznych nasion i roślin wymienionych powyżej są przekazywane przez rozmnażanie płciowe lub wzrost wegetatywny, i mogą więc być utrzymane i namnażane u roślin potomnych. Ogólnie, rzeczone utrzymywanie i namnażanie stosują znane metody rolnicze opracowane, aby pasowały do specyficznych celów takich jak uprawa, wysiewanie i zbieranie. Ponieważ rosnący plon jest wrażliwy na atak i zniszczenia tworzone przez owady lub infekcje podejmuje się kroki aby kontrolować choroby roślin, owady, nicienie i inne niesprzyjające stany aby poprawić wydajność. Te obejmują takie mechaniczne kroki jak uprawa gleby lub usuwanie zakażonych roślin jak i stosowanie agrochemikaliów takich jak fungicydy, gametocydy, nematocydy, regulatory wzrostu, środki promujące dojrzewanie i insektycydy.The genetic properties introduced into the transgenic seeds and plants mentioned above are transmitted by sexual reproduction or vegetative growth, and can therefore be maintained and propagated in progeny plants. Generally, said maintenance and multiplication employs known agricultural methods designed to suit specific purposes such as growing, sowing, and harvesting. Since the growing crop is susceptible to attack and damage from insects or infections, steps are taken to control plant diseases, insects, nematodes and other unfavorable conditions to improve yield. These include mechanical steps such as soil cultivation or removal of contaminated plants as well as the application of agrochemicals such as fungicides, gametocides, nematicides, growth regulators, maturation promoters and insecticides.
Wykorzystanie korzystnych właściwości genetycznych roślin transgenicznych i nasion może być także przeprowadzane przez hodowlę roślin, która ma na celu opracowanie roślin o polepszonych właściwościach takich jak tolerancja szkodników, herbicydów lub stresu, poprawiona wartość odżywcza, poprawiona wydajność, lub lepsza budowa powodująca mniejsze straty z pokładania lub rozpadania. Różne etapy hodowlane są określane przez dobrze zdefiniowaną interwencję taką jak wybór linii do krzyżowania, sterowanie zapylaniem linii rodzicielskich, lub wybór odpowiednich roślin potomnych. W zależności od pożądanych właściwości stosuje sią różne kroki hodowlane. Odpowiednie techniki są dobrze znane w dziedzinie i obejmują, ale nie ograniczają się do, hybrydyzacji, chowu wsobnego, krzyżowania wstecznego, krzyżowania wieloliniowego, mieszania odmian, hybrydyzacji międzygatunkowej, techniki aneuploidów itp. Krzyżowe zapylenie rośliny męskosterylnej pyłkiem innej linii zapewnia, że genom męskosterylnej ale żeńskopłodnej rośliny uzyska jednorodne właściwości obu linii rodzicielskich Tak więc transgeniczne nasiona i rośliny mogą być stosowane do wyhodowania ulepszonych linii roślin, które na przykład zwiększają skuteczność konwencjonalnych metod takich jak traktowanie herbicydami lub pestycydami lub pozwalają na nie stosowanie takich metod ze względu na ich zmodyfikowane właściwości genetyczne. Odmiennie można uzyskać nowe rośliny uprawne z polepszoną tolerancją stresu, które ze wzglądu na swoje zoptymalizowane genetyczne „wyposażenie” dają zebrane produkty o lepszej jakości niż produkty, które nie były zdolne do tolerancji porównywalnych niesprzyjających warunków rozwojowych.Utilization of the beneficial genetic properties of transgenic plants and seeds can also be carried out by plant breeding with the aim of developing plants with improved properties such as pest, herbicide or stress tolerance, improved nutritional value, improved yield, or better structure resulting in less deposition loss or disintegrating. The various breeding steps are determined by well-defined intervention such as selecting lines for crossing, controlling pollination of the parent lines, or selecting suitable progeny plants. Depending on the desired properties, different breeding steps are applied. Suitable techniques are well known in the art and include, but are not limited to, hybridization, inbreeding, backcrossing, multi-lineage, variety mixing, interspecies hybridization, aneuploid techniques, etc. Cross-pollination of a male sterile plant with pollen from a different line ensures that the male sterile genome but the female fertile plant will obtain the homogeneous properties of both parent lines.So the transgenic seeds and plants can be used to grow improved plant lines that, for example, enhance the effectiveness of conventional methods such as herbicide or pesticide treatments or allow such methods to be absent due to their modified genetic properties . Alternatively, new crops with improved stress tolerance can be obtained which, due to their optimized genetic "equipment", yield harvested products of better quality than products that have not been able to tolerate comparable adverse developmental conditions.
W produkcji nasion niezbędnymi cechami są jakość i jednorodność nasion, podczas gdy jakość i jednorodność nasion zebranych przez rolnika nie jest ważna. Jako że jest trudno utrzymywać roślinę uprawną wolną od innej rośliny uprawnej i chwastów aby kontrolować choroby przenoszone przez nasiona i aby uzyskać nasiona z dobrym kiełkowaniem, producenci nasion opracowali dość rozległe i dobrze opracowane praktyki produkcji nasion, są oni doświadczeni w sztuce hodowania, kondycjonowania, i sprzedawania czystych nasion. Tak więc jest powszechną praktyką, że rolnik kupuje nasiona z certyfikatem spełniające specyficzne standardy jakości zamiast stosowania nasion zebranych z własnych plonów. Materiał do namnażania do stosowania jako nasiona jest zwyczajowo traktowany ochronną powłoką zawierającą herbicydy, insektycydy, fungicydy, środki bakteriobójcze, nematocydy, środki mięczakobójcze i ich mieszaniny. Zwyczajowo stosowane powłoki ochronne zawierają takie związki jak kaptan, karboksyna, tiram (TMTD®), metalaksyl (Apron®) i pirimpos-metyl (Actellic®). Jeśli jest pożądane te związki są w jednej formule wraz z przyszłymi nośnikami, związkami powierzchniowo czynnymi lub adiuwantami sprzyjającymi nakładaniu zwyczajowo stosowanymi w sztuce formułowania aby dostarczyć ochronę przeciw uszkodzeniom powodowanym przez bakterie, grzyby lub szkodniki zwierzęce. Powłoki ochronne mogą być stosowane przez impregnowanie materiału do namnażania za pomocą płynnej formuły lub przez powleczenie kombinowaną mokrą lub suchą formułą. Inne metody nakładania są także możliwe takie jak traktowanie skierowane na pąki lub owoce.In seed production, the necessary characteristics are the quality and uniformity of the seeds, while the quality and uniformity of the seeds harvested by the farmer are not important. Since it is difficult to keep a crop free from other crop plants and weeds to control seed borne diseases and to obtain seeds with good germination, seed producers have developed fairly extensive and well-developed seed production practices, they are experienced in the art of growing, conditioning, and selling pure seeds. Thus, it is common practice for a farmer to purchase certified seeds that meet specific quality standards, rather than using seeds harvested from his own crops. The propagation material for use as seed is conventionally treated with a protective coating containing herbicides, insecticides, fungicides, bactericides, nematicides, molluscicides, and mixtures thereof. Commonly used protective coatings include compounds such as captan, carboxin, thiram (TMTD®), metalaxyl (Apron®) and pirimpos-methyl (Actellic®). If desired, these compounds are formulated together with future carriers, surfactants or application adjuvants customary in the art of formulation to provide protection against damage by bacteria, fungi or animal pests. Protective coatings can be applied by impregnating the propagation material with a liquid formula or by coating with a combined wet or dry formula. Other methods of application are also possible, such as treatment directed at the buds or the fruit.
Nasiona mogą być dostarczone w worku, pojemniku lub naczyniu złożonym z odpowiedniego materiału do pakowania, worek lub opakowanie, które może być zamykane aby zawierało nasiona. Worek, pojemnik lub naczynie może być określone dla przechowywania krótkoterminowego lub długoterminowego, lub obu, nasion. Przykłady odpowiedniego materiału do pakowania obejmują papier takie jak gruby papier, sztywny lub giętki plastyk lub inny materiał polimeryczny, szkło lub metal. Korzystnie worek, pojemnik lub naczynie składa się z szeregu warstw materiałów do pakowania, tego samego lub różnych typów. W jednej postaci worek, pojemnik lub naczynie jest dostarczone tak aby wykluczać lub ograniczać dostęp wilgoci do naczynia. W jednym przykładzie worek, pojemnik lub naczynie jest szczelnie zamknięte, na przykład za pomocą ciepła, aby zapobiec dostępowi wody lub wilgoci. W innej postaci materiały absorbujące wodę są umieszczane między lub obok warstw materiałów pakujących. W jeszcze innej postaci worek, pojemnik lub naczynie, lub materiał pakujący, z którego jest złożony jest traktowany by ograniczyć, suprymować lub zapobiegać chorobom, zanieczyszczeniuThe seeds may be provided in a bag, container or vessel composed of a suitable packaging material, bag or package that can be closed to contain the seed. The bag, container or vessel may be specified for short term or long term storage, or both, of the seed. Examples of suitable packaging material include paper such as thick paper, rigid or flexible plastic or other polymeric material, glass or metal. Preferably the bag, container or vessel is comprised of a plurality of layers of packaging materials, of the same or different types. In one embodiment, the bag, container, or vessel is provided so as to preclude or limit the ingress of moisture into the vessel. In one example, the bag, container or vessel is sealed, such as by heat, to prevent ingress of water or moisture. In another embodiment, the water-absorbent materials are disposed between or next to the layers of packaging materials. In yet another embodiment, the bag, container or vessel, or the packaging material of which it is assembled is treated to reduce, suppress, or prevent disease, contamination.
PL 191 355 B1 lub innym niekorzystnym efektom przechowywania lub transportu nasion. Przykładem takiego traktowania jest sterylizacja na przykład za pomocą środków chemicznych lub ekspozycji na promieniowanie. Objęty przez niniejszy wynalazek jest worek handlowy zawierający nasiona transgenicznej rośliny zawierającej postać genu NIM1 lub białko NIM1 które ulega ekspresji w rzeczonej transformowanej roślinie na wyższych poziomach niż w roślinie typu dzikiego, wraz z odpowiednim nośnikiem, wraz z instrukcjami na etykiecie jak je stosować w nadawaniu oporności o szerokim zakresie roślinom.Or other adverse effects of storage or transportation of seeds. An example of such treatment is sterilization by, for example, chemicals or exposure to radiation. Encompassed by the present invention is a commercial bag containing seeds of a transgenic plant containing a form of the NIM1 gene or a NIM1 protein that is expressed at higher levels in said transformed plant than in a wild-type plant, together with a suitable carrier, along with label instructions for how to use them in conferring resistance. with a wide range of plants.
Zastosowanie mikrobicydu na immunomodulowane roślinyApplication of the microbicide to immunomodulated plants
Jak tu opisano, sposób według wynalazku ochrony roślin obejmuje dwa etapy: po pierwsze aktywację szlaku SAR aby dostarczyć immunomodulowaną roślinę i po drugie dostarczanie mikrobicydu takim immunomodulowanymroślinomabyuzyskaćsynergistyczniezwiększoną oporność na choroby.As described herein, the plant protection method of the invention comprises two steps: firstly activating the SAR pathway to deliver an immunomodulated plant and secondly providing a microbicide to such immunomodulated plants to obtain a synergistically increased disease resistance.
A. Konwencjonalne mikrobicydyA. Conventional microbicides
Według sposobu niniejszego wynalazku dowolny handlowy lub konwencjonalny mikrobicyd może być stosowany do immunodulowanych roślin uzyskanych za pomocą dowolnej z trzech dróg opisanych powyżej. Przykłady odpowiednich mikrobicydów obejmują, ale nie ograniczają sią do, następujących środków grzybobójczych: 4-[3-(4-chlorofenylo)-3-(3,4-dimetoksyfenylo)akroilo]morfolina („dimetomorf”) (odnośnik: C. Tomlin (redaktor): The Pesticide Manual, 10 wydanie, Farnhan, UK, 1994, 351-352);According to the method of the present invention, any commercial or conventional microbicide can be applied to the immunodulated plants obtained by any of the three routes described above. Examples of suitable microbicides include, but are not limited to, the following fungicides: 4- [3- (4-chlorophenyl) -3- (3,4-dimethoxyphenyl) acryloyl] morpholine ("dimethomorph") (reference: C. Tomlin ( editor: The Pesticide Manual, 10th edition, Farnhan, UK, 1994, 351-352);
5-metylo-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzotiazol („tricyklazol”), (odnośnik: C. Tomlin (redaktor): The Pesticide Manual, 10 wydanie, Farnhan, UK, 1994, 1017-1018); 3-allyloksy-1,2-benzotiazolo-1,1-dioksyd („probonazol”) (odnośnik: C. Tomlin (redaktor): The Pesticide Manual, 10 wydanie, Farnhan, UK, 1994, 831-832); α-[2-(4-chlorofenylo)etylo]-α(1,1-dimetyloetylo)-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („tebukonazol”), (odnośnik: EP-A-40 345); 1[-[3-(2-chlorofenylo)-2-(4-fluorofenylo)oksyran-2-yl)metylo]1H-1,2,4-triazol (epoksykonazol), (odnośnik: EP-A-196 038); μ-(4-chlorofenylo)-μ-(1 -cyklopropyloetylo-1H-1,2,4-triazolo-1-etanol („cyklopronazol”) (odnośnik: US-4 664 696); 5-(4-chlorobenzylo)-2-2-dimetylo-1-(1H-1,2,4-triazolo-1-ylmetylo)cyklopentanol, („metkonazol”) (odnośnik EP-A-267 778); 2-(2,4-dichlorofenylo)-3(1H-1,2,4-triazol-1-yl)propylo-1,1,2,2-tetrafluoroetyloeter, („tetrakonazol”) (odnośnik: EP-A 234 242); metylo-(E)-2-[2-[6-(2-cyjanofenoksy)pirymidyno-4-yloksy]fenylo]-3-metoksyakrylan, („ICI 5504” „azoksystrobina”) (odnośnik EP-A-382 375); metylo^E^-metoksyimino^-fa^o-tolyloksy^o-tolylo^ctan („BAS 490 F” „metyl krezoksymu”) (odnośnik: EPA 400 417); 2-(2-fenoksyfenylo)-(E)-2-metoksymino-N-metyloacetamid (odnośnik EP-A-398 692); [2-(2,5-dimetylofenoksymetylo)-fenylo]-(E)-2-metoksymino-N-metyloacetamid, (odnośnik: EP-A-398 692); (1R,3S/1S,3R)2,2-dichloro-N-[(R)-1(4-chlorofenylo)etylo]-1-etylo-3-metylocyklopropanokarboksyamid, („KTU3616”) (odnośnik: EP-A-341 475); kompleks polimeru cynkowego manganu etylenobis(ditiokarbaminian) („mankozeb”) (odnośnik US 2 974 156); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo)-4-propylo-1,3-dioksolano-2-yl[metylo]-1H-1,2,4-triazol („propikonazol”), (odnośnik GB-1522657); 1-[2-[2-chloro-4-(4-chlorofenoksy)fenylo]-4-metylo-1,3-dioksolan-2-yl-metyl)-1H-1,2,4-triazol („difenokonazol”), (odnośnik: GB-209860); 1-[2-(2,4-dichlorofenylo)pentylo-1H-1,2,4-triazol („penkonazol”) (odnośnik GB-1589852); cis-4-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo]-2,6-dimetylomorfolina („fenpropimorf”) (odnośnik: DE 275212\35); 1-[3-(4-tert-butylofenylo)-2-metylopropylo-piperydyna („fenpropidyna”) (odnośnik DE: 2752135); 4-cyklopropylo-6-metylo-N-fenylo-2-pirymidynamina („cyprodinil”) (odnośnik: EP-A-310550); ester metylowy (RS)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo)-alaniny („metalaksyl”) (odnośnik: GB-1500581); ester metylowy (R)-N-(2,6-dimetylofenylo-N-(metoksyacetylo) alaniny („R-metalaksyl”), (odnośnik:GB-1500581); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pyrrolo[3,2,1,1]chinolino-4-on („pyrochilon”) (odnośnik GB-1394373); fosfonian wodorku etylu („fosetyl”) (odnośnik: C. Tomlin (redaktor): The Pesticide Manual, 10 wydanie, Farnhan, UK, 1994, 530-532); i wodorotlenek miedzi (odnośnik: C. Tomlin (redaktor): The Pesticide Manual, 10 wydanie, Farnhan,UK, 1994, 229-230).5-methyl-1,2,4-triazolo [3,4-b] [1,3] benzothiazole ("tricyclazole"), (reference: C. Tomlin (editor): The Pesticide Manual, 10th edition, Farnhan, UK , 1994, 1017-1018); 3-allyloxy-1,2-benzothiazole-1,1-dioxide ("probonazole") (reference: C. Tomlin (editor): The Pesticide Manual, 10th edition, Farnhan, UK, 1994, 831-832); α- [2- (4-chlorophenyl) ethyl] -α (1,1-dimethylethyl) -1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("tebuconazole"), (reference: EP-A-40 345 ); 1 [- [3- (2-chlorophenyl) -2- (4-fluorophenyl) oxiran-2-yl) methyl] 1H-1,2,4-triazole (epoxiconazole), (reference: EP-A-196 038) ; μ- (4-chlorophenyl) -μ- (1-cyclopropylethyl-1H-1,2,4-triazole-1-ethanol ("cyclopronazole") (reference: US-4,664,696); 5- (4-chlorobenzyl) -2-2-dimethyl-1- (1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl) cyclopentanol, ("metconazole") (reference EP-A-267 778); 2- (2,4-dichlorophenyl) -3 (1H-1,2,4-triazol-1-yl) propyl-1,1,2,2-tetrafluoroethylether, ("tetraconazole") (reference: EP-A 234 242); methyl- (E) - 2- [2- [6- (2-Cyanophenoxy) pyrimidin-4-yloxy] phenyl] -3-methoxyacrylate, ("ICI 5504" "azoxystrobin") (reference EP-A-382 375); methyl 2 E 4 - methoxyimino 1 -pha-o-tolyloxy-o-tolyl-ctane ("BAS 490 F" "Methyl Kresoxime") (reference: EPA 400 417); 2- (2-phenoxyphenyl) - (E) -2-methoxymino-N -methylacetamide (reference EP-A-398 692); [2- (2,5-dimethylphenoxymethyl) -phenyl] - (E) -2-methoxymino-N-methylacetamide, (reference: EP-A-398 692); ( 1R, 3S / 1S, 3R) 2,2-Dichloro-N - [(R) -1 (4-chlorophenyl) ethyl] -1-ethyl-3-methylcyclopropanecarboxamide, ("KTU3616") (reference: EP-A- 341 475); ethylene bis (dithiocarbamate) zinc manganese polymer complex ("manko zeb ") (reference US 2,974,156); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) -4-propyl-1,3-dioxolan-2-yl [methyl] -1H-1,2,4-triazole ("propiconazole"), (reference GB-1522657 ); 1- [2- [2-chloro-4- (4-chlorophenoxy) phenyl] -4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl-methyl) -1H-1,2,4-triazole ("diphenoconazole" ), (reference: GB-209860); 1- [2- (2,4-dichlorophenyl) pentyl-1H-1,2,4-triazole ("penconazole") (reference GB-1589852); cis-4- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropyl] -2,6-dimethylmorpholine ("fenpropimorph") (reference: DE 275212 \ 35); 1- [3- (4-tert-butylphenyl) -2-methylpropyl-piperidine ("fenpropidine") (DE reference: 2752135); 4-cyclopropyl-6-methyl-N-phenyl-2-pyrimidinamide ("cyprodinil") (reference: EP-A-310550); (RS) -N- (2,6-dimethylphenyl-N- (methoxyacetyl) -alanine ("metalaxyl") methyl ester (reference: GB-1500581); (R) -N- (2,6-dimethylphenyl) methyl ester N- (methoxyacetyl) alanine ("R-metalaxyl"), (reference: GB-1500581); 1,2,5,6-tetrahydro-4H-pyrrolo [3,2,1,1] quinoline-4-one ( "Pyrochilone") (reference GB-1394373); ethyl hydride phosphonate ("fosetyl") (reference: C. Tomlin (editor): The Pesticide Manual, 10th edition, Farnhan, UK, 1994, 530-532); and copper hydroxide (reference: C. Tomlin (editor): The Pesticide Manual, 10th edition, Farnhan, UK, 1994, 229-230).
Wybrany mikrobicyd jest korzystnie nakładany na immunomodulowane rośliny, które mają być chronione w postaci kompozycji z dalszymi nośnikami, środkami powierzchniowo czynnymi lub innymi adjuwantami sprzyjającymi aplikacji zwyczajowo stosowanymi w technologii przygotowywania formuł. Odpowiednie nośniki i adiuwanty mogą być stałe lub płynne i są substancjami zwyczajowo stosowanymi w technologii formulacji; np. naturalne lub regenerowane substancje mineralne, rozpuszczalniki, związki dyspergujące, zwilżacze, lepiszcza, zagęszczacze, związki wiążące lub nawozy.The selected microbicide is preferably applied to the immunomodulated plants to be protected in the form of a composition with further carriers, surfactants or other application-promoting adjuvants customary in formulation technology. Suitable carriers and adjuvants can be solid or liquid, and are substances customary in formulation technology; e.g. natural or regenerated minerals, solvents, dispersants, wetting agents, binders, thickeners, binders or fertilizers.
Korzystny sposób nanoszenia kompozycji mikrobicydu to aplikacja na części rośliny które są nad ziemią, szczególnie na liście (nanoszenie nalistne). Częstość i dawka stosowania zależą od biologicznych i klimatycznych warunków życia patogenu. Mikrobicyd może jednak także penetrować rośliny poprzez korzenie przez ziemię lub przez wodę (działanie ogólnoustrojowe) jeśli miejsce, w którym jest roślina jest impregnowane płynną formułą (np. w hodowli ryżu) lub jeśli mikrobicyd jest wprowadzany w postaci stałej do gleby na przykład w postaci granulek (nanoszenie glebowe). Aby traktowaćA preferred method of applying the microbicide composition is by application to parts of the plant that are above ground, especially to the leaves (foliar application). The frequency and rate of application depend on the biological and climatic living conditions of the pathogen. However, the microbicide can also penetrate plants via the roots through the ground or through water (systemic action) if the plant site is impregnated with a liquid formula (e.g. in rice cultivation) or if the microbicide is incorporated in solid form into the soil, e.g. in the form of granules (soil application). To treat
PL 191 355 B1 nasiona mikrobicyd może być też stosowany do nasion (powlekanie) albo przez impregnację kłączy lub ziaren z płynną formułą mikrobicydu, lub przez powleczenie ich już połączoną mokrą lub suchą formułą. Dodatkowo, w specjalnych przypadkach inne metody aplikacji do roślin są możliwe na przykład traktowanie skierowane na pączki lub owoce.The microbicide seed can also be applied to the seed (coating) either by impregnating the rhizomes or grains with a liquid microbicide formula, or by coating them with an already combined wet or dry formula. In addition, in special cases, other methods of application to plants are possible, for example, treatments directed at the buds or the fruit.
Mikrobicyd może być stosowany w formie niezmodyfikowanej lub korzystnie wraz z adiuwantami konwencjonalnie stosowanymi w technologii formulacji i jest więc formułowany w znany sposób np. w emulgowalne koncentraty, powlekalne pasty, roztwory do sprejowania lub rozcieńczania, rozcieńczone emulsje, zwilżalne proszki, rozpuszczalne proszki, pyły, granulki, lub przez enkapsulację w np. substancje polimeryczne. Jak z naturą kompozycji, sposoby aplikacji, jak sprejowanie, atomizacja, pylenie, rozproszenie, powlekanie, lub wylewanie, są wybrane w zgodzie z celami i panującymi warunkami. Korzystne stężenia aplikacji mikrobicydu normalnie są od 50 g do 2 kg a.i./ha, korzystnie od100 g do 1000 g a.i./ha, szczególnie od 150 g do 700 g a.i./ha. W razie traktowania nasion stężenia aplikacji są od 0,5 g do 1000 g, korzystnie od 5 g do 100 g a.i. na 100 kg nasion.The microbicide can be used unmodified or preferably together with adjuvants conventionally used in formulation technology and is therefore formulated in a known manner, e.g. into emulsifiable concentrates, coating pastes, spraying or diluting solutions, dilute emulsions, wettable powders, soluble powders, dusts, granules, or by encapsulation into e.g. polymeric substances. As with the nature of the compositions, the methods of application, such as spraying, atomizing, dusting, scattering, coating, or pouring, are selected in accord with the objectives and prevailing conditions. Preferred application concentrations of the microbicide are normally from 50 g to 2 kg a.i./ha, preferably from 100 g to 1000 g a.i./ha, especially from 150 g to 700 g a.i./ha. In the case of seed treatment, the application concentrations are from 0.5 g to 1000 g, preferably from 5 g to 100 g a.i. per 100 kg of seeds.
Formulacje są przygotowywane w znany sposób, np. przez homogenne zmieszanie i/lub mielenie mikrobicydu z wypełniaczami, np. rozpuszczalnikami, stałymi nośnikami i gdzie odpowiednie, związkami powierzchniowo czynnymi.The formulations are prepared in a manner known per se, e.g. by homogeneously mixing and / or grinding the microbicide with fillers, e.g. solvents, solid carriers and, where appropriate, surfactants.
Odpowiednie rozpuszczalniki to: aromatyczne węglowodory, korzystnie frakcje zawierające 8 do 12 atomów węgla, np. mieszaniny ksylenu i podstawione naftaleny, ftalany, takie jak ftalan dibutylu lub ftalan dioktylu, alifatyczne węglowodory, jak cykloheksan lub parafiny, alkohole i glikole i ich etery iestry, takie jak etanol, glikol etylenowy, monometyl glikolu etylenowego lub eter monometylu, ketony, takie jak cykloheksanon, silnie polarne rozpuszczalniki takie jak N-metylo-2-pyrrolidon, sulfotlenek dimetylu, lub dimetyloformamid, jak i oleje roślinne lub epoksydowane oleje roślinne, takie jak epoksydowany olej kokosowy lub olej sojowy,lub woda.Suitable solvents are: aromatic hydrocarbons, preferably fractions containing 8 to 12 carbon atoms, e.g. mixtures of xylene and substituted naphthalenes, phthalates such as dibutyl phthalate or dioctyl phthalate, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane or paraffins, alcohols and glycols and esters thereof, such as ethanol, ethylene glycol, monomethyl ethylene glycol or monomethyl ether, ketones such as cyclohexanone, highly polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, or dimethylformamide, and vegetable oils or epoxidized vegetable oils such as epoxidized coconut oil or soybean oil, or water.
Stałe nośniki stosowane np. do pyłów lub dyspergowalnych proszków są normalnie naturalnymi wypełniaczami mineralnymi takimi jak kalcyt, talk, kaolin, motmorylonit lub atapulgit. Aby polepszyć właściwości fizyczne jest też możliwe dodanie wysoce zdyspergowanego kwasu krzemowego lub wysoce zdyspergowanych absorbujących polimerów. Odpowiednie granulowane adsorpcyjne nośniki są typami porowatymi, na przykład kalcyt lub piasek. Dodatkowo wielka liczba pregranulowanych materiałów nieorganicznych lub organicznych może być stosowanych np. w szczególności dolomit lub sproszkowane resztki roślin.The solid carriers used, for example, for dusts or dispersible powders are normally natural mineral fillers such as calcite, talcum, kaolin, motmorillonite or attapulgite. To improve the physical properties it is also possible to add highly dispersed silicic acid or highly dispersed absorbent polymers. Suitable granular adsorptive carriers are porous types, for example calcite or sand. Additionally, a great number of pregranular inorganic or organic materials can be used, for example, in particular dolomite or powdered plant residues.
W zależności od natury mikrobicydu odpowiednie związki powierzchniowo czynne to niejonowe, kationowe i/lub anionowe związki powierzchniowo czynne mające dobre właściwości emulgujące, dyspergujące i zwilżające. Określenie „związki powierzchniowo czynne” będzie też zrozumiane jako mieszaniny związków powierzchniowo czynnych.Depending on the nature of the microbicide, suitable surfactants are nonionic, cationic and / or anionic surfactants having good emulsifying, dispersing and wetting properties. The term "surfactants" will also be understood to mean mixtures of surfactants.
Szczególnie korzystne adiuwanty promujące aplikację są także naturalnymi lub syntetycznymi fosfolipidami z serii kefalin i lecytyn, np. fosfatydyloetanolamina, fosfatydyloseryna, fosfatydyloglicerol i lizolecytyna.Particularly preferred application-promoting adjuvants are also natural or synthetic phospholipids of the kephalin and lecithin series, e.g. phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylglycerol and lyso-lecithin.
Kompozycje agrochemiczne na ogół obejmują 0,1 do 99%, korzystnie 0,1 do 95%, aktywnego czynnika mikrobicydalnego 99,9 do 1%, korzystnie 99,9 do 5%, stałego lub płynnego adiuwantu i 0do 25%, korzystnie 0,1 do 25% związku powierzchniowo czynnego.The agrochemical compositions generally comprise 0.1 to 99%, preferably 0.1 to 95%, active microbicidal agent 99.9 to 1%, preferably 99.9 to 5%, solid or liquid adjuvant and 0 to 25%, preferably 0, 1 to 25% surfactant.
Podczas gdy produkty komercyjne będą korzystnie formułowane jako koncentraty, końcowy użytkownik będzie na ogół stosował rozcieńczone formuły.While commercial products will preferably be formulated as concentrates, the end user will generally employ dilute formulations.
B. Mikrobicydy aktywujące roślinyB. Microbicides activating plants
Jeśli jest stosowany do immunomodulowanych roślin uzyskanych poprzez drugą lub trzecią powyżej opisaną drogę (wybiórcza hodowla lub inżynieria genetyczna), mikrobicyd może alternatywnie być chemicznym induktorem SAR (mikrobicyd aktywujący rośliny) takim jak związek benzotiadiazolowy, związek kwasu izonikotynowego, lub związek kwasu salicylowego, które są opisane w Patencie US Nr 5,523,311 i 5,614,395. Tak więc dwie metody immunomodulacji są stosowane łącznie. Przez stosowanie mikrobicydów aktywujących rośliny uzyskane poprzez selektywną hodowlę, albo inżynierię genetyczną powstaje w wyniku „ekstraimmunomodulacja” i uzyskana jest synergistyczna wzmożona oporność na choroby.When applied to immunomodulated plants obtained via the second or third route described above (selective breeding or genetic engineering), the microbicide may alternatively be a chemical SAR inducer (plant activating microbicide) such as a benzothiadiazole compound, an isonicotinic acid compound, or a salicylic acid compound that is described in US Patent Nos. 5,523,311 and 5,614,395. Thus, the two methods of immunomodulation are used together. By the use of plant activating microbicides obtained by selective breeding or genetic engineering, "extraimmunomodulation" is produced and synergistic enhanced disease resistance is obtained.
Jak opisano poniżej immunomodulowane rośliny transgeniczne nadeksprymujące NIM1 reagowały o wiele szybciej i na znacznie niższe dawki BTH, jak wykazała ekspresja genu zPR-1 i oporność na P. parasitica, niż rośliny typu dzikiego. Patrz przykład 35 i analiza typu Northern na figurze 3. Synergistycznie wzmożona oporność na choroby w roślinach nadeksprymujących NIM1 może być uzyskana przy zastosowaniu zaledwie 10 μΜ BTH, stężenia normalnie niewystarczającego dla jakiejkolwiekAs described below, the NIM1-overexpressing immunomodulated transgenic plants responded much faster and to much lower doses of BTH, as demonstrated by zPR-1 gene expression and resistance to P. parasitica, than wild-type plants. See example 35 and Northern blot analysis in figure 3. Synergistically enhanced disease resistance in NIM1 overexpressing plants can be obtained with as little as 10 μΜ BTH, a concentration normally insufficient for any
PL 191 355 B1 skuteczności. Można uniknąć normalnie fitotoksycznych lub w inny sposób niepożądanych stężeń związków chemicznych indukujących SAR przez wykorzystanie synergii. Dodatkowo można wykorzystać zmianę przebiegu w czasie aktywacji SAR, która zachodzi gdy związki chemiczne indukujące SAR są stosowane do już immunomodulowanych roślin takich jak rośliny nadeksprymujące NIM1. Co więcej, zyski ekonomiczne mogą być uzyskane w wyniku zmiejszonej ilości związków chemicznych wymaganych do dostarczania danego poziomu ochrony roślin.PL 191 355 B1 effectiveness. Normally phytotoxic or otherwise undesirable concentrations of SAR-inducing chemicals can be avoided by exploiting synergy. Additionally, the shift in time course of SAR activation that occurs when SAR-inducing chemicals are applied to already immunomodulated plants, such as plants overexpressing NIM1, can be exploited. Moreover, economic gains can be obtained from the reduced amount of chemicals required to provide a given level of plant protection.
C. Konwencjonalne mikrobicydy w połączeniu z mikrobicydami aktywującymi roślinyC. Conventional microbicides in combination with plant activating microbicides
Dla jeszcze większej oporności na choroby, zarówno konwencjonalny mikrobicyd i mikrobicyd aktywujący roślinę może być stosowany do immunomodulowanych roślin uzyskanych albo poprzez selekcyjną drogę hodowli albo drogę inżynierii genetycznej. To daje jeszcze wyższy poziom synergistycznej oporności na choroby w porównaniu z poziomem oporności na choroby uzyskanym poprzez samą immunomodulację, poprzez immunomodulację plus tylko jeden typ mikrobicydu, lub poprzez równoczesne stosowanie obu typów mikrobicydów (konwencjonalnych i aktywujących rośliny). Patrz na przykład tabela 35 w przykładzie 19.For even greater disease resistance, both a conventional microbicide and a plant activating microbicide can be applied to immunomodulated plants obtained either by selective breeding or genetic engineering. This results in an even higher level of synergistic disease resistance compared to the level of disease resistance obtained by immunomodulation alone, by immunomodulation plus only one type of microbicide, or by the simultaneous use of both types of microbicides (conventional and plant activating). See for example Table 35 in Example 19.
Ocena oporności na chorobyDisease resistance assessment
Ocena oporności na choroby przeprowadzana jest za pomocą sposobów znanych w dziedzinie. Patrz Uknes i wsp. (1993) Molecular Plant Microbe Interactions 6:680-685; Gorlach i wsp., (1996) Plant Cell8:629-643; Alexander i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:7327-7331 (1993). Na przykład poniżej opisano kilka reprezentatywnych oznaczeń oporności na choroby.Assessment of disease resistance is performed by methods known in the art. See Uknes et al. (1993) Molecular Plant Microbe Interactions 6: 680-685; Gorlach et al., (1996) Plant Cell8: 629-643; Alexander et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 7327-7331 (1993). For example, several representative disease resistance assays are described below.
A. Oznaczenie oporności na Phythophthora parasiticaA. Determination of resistance to Phythophthora parasitica
Oznaczenie oporności na Phytophthora parasitica, organizm powodujący czarne szypułki, jest przeprowadzane na sześciotygodniowych roślinach hodowanych jak opisano w Alexander i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 7327-7331 (1990). Rośliny podlewa się, daje się im dobrze odsączyć, i następnie zaszczepia przez podanie 10 ml zawiesiny sporangiów (300 sporangia/ml) do gleby. Zaszczepione rośliny trzyma się w szklarni utrzymywanej w temperaturze 23-25°C w dzień i 20-22°C w nocy. Do oznaczenia używa się indeksu więdnięcia jak następuje: 0=brak objawów; 1=brak objawów; 1=pewna ilość więdnięcia ze zmniejszonym turgorem; 2=wyraźne objawy więdnięcia ale brak gnicia czy karłowacenia; 3=wyraźne objawy więdnięcia z karłowaceniem, ale bez widocznego gnicia łodyg; 4=silne więdnięcie, z wyraźnym gniciem łodygi pewnymi uszkodzeniami układu korzeni; 5=jak 4, ale rośliny bliskie śmierci lub martwe, i z poważnym zmniejszeniem układu korzeni. Wszystkie oznaczenia robi się w sposób ślepy na roślinach ułożonych w sposób losowy.The determination of resistance to Phytophthora parasitica, a black pedicel organism, is performed on six-week-old plants grown as described in Alexander et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 7327-7331 (1990). The plants are watered, allowed to drain well, and then inoculated by applying 10 ml of a sporangia suspension (300 sporangia / ml) to the soil. The inoculated plants are kept in a greenhouse maintained at 23-25 ° C during the day and 20-22 ° C at night. The wilt index is used for determination as follows: 0 = no symptoms; 1 = no symptoms; 1 = some amount of wilting with reduced turgor; 2 = obvious wilting symptoms but no rotting or stunting; 3 = clear wilting symptoms with stunting but no visible stem rot; 4 = severe wilting, with pronounced stem rot, some damage to the root system; 5 = like 4, but plants near death or dead and with severe reduction in root system. All determinations are made blindly on plants arranged randomly.
B. Oznaczenie oporności na Pseudomonas syringaeB. Pseudomonas syringae resistance assay
Pseudomonas syringae pv. tabaci szczep #551 wstrzykuje się dodwóch niższych liści kilku 6-7 tygodniowych roślin w stężeniach 106 lub 3x106 na ml H2O. W każdym punkcie czasowym ocenia się sześć roślin. Rośliny zainfekowane Pseudomonas tabaci ocenia się na 5 punktowej skali ostrości choroby. 5=100% martwej tkanki, 0=brak objawów. Test T (LSD) przeprowadza się na ocenach każdego dnia i grupowania są podane po średniej ocenie choroby. Wartości, po których następuje ta sama litera w dany dzień oceny nie są różne w sposób znaczący statystycznie.Pseudomonas syringae pv. tabaci strain # 551 is injected into the two lower leaves of several 6-7 week old plants at a concentration of 10 6 or 3x10 6 per ml of H 2 O. Six plants are scored at each time point. Plants infected with Pseudomonas tabaci are scored on a 5-point disease severity scale. 5 = 100% dead tissue, 0 = no symptoms. A T test (LSD) is performed on the scores each day and groupings are given after the mean disease score. Values followed by the same letter on a given evaluation date are not statistically significantly different.
C. Oznaczenie oporności na Cercospora nicotianaC. Cercospora nicotiana resistance determination
Zawiesinę spor Cercospora nicotiana (ATCC#18366) rozpyla się nieomal aż do spływania na powierzchnię liści. Rośliny utrzymuje się w 100% wilgotności przez 5 dni. Potem rośliny napyla się wodą 5-10 razy dziennie. W każdym punkcie czasowym ocenia się sześć roślin. Cercospora nicotiana ocenia się na podstawie % powierzchni liści wykazujących objawy. Test T (LSD) przeprowadza się na ocenach każdego dnia i grupowania są podane po średniej ocenie choroby. Wartości, po których następuje ta sama litera w ten dzień oceny nie są różne w sposób znaczący statystycznie.A spore suspension of Cercospora nicotiana (ATCC # 18366) is sprayed until it is almost running down to the leaf surface. Plants are kept at 100% humidity for 5 days. After that, the plants are sprinkled with water 5-10 times a day. Six plants are scored at each time point. Cercospora nicotiana is assessed by the% leaf area showing symptoms. A T test (LSD) is performed on the scores each day and groupings are given after the mean disease score. Values followed by the same letter on that evaluation date are not statistically significantly different.
D. Oznaczenie oporności na Peronospora parasiticaD. Determination of resistance to Peronospora parasitica
Oznaczenie oporności na Peronospora parasitica przeprowadza się na roślinach jak opisano w Uknes i wsp. (1993). Rośliny są szczepione kompatybilnym izolatem P. parasitica przez rozpylanie zawiesiny spor (około 5x104 spor na mililitr). Zaszczepione rośliny inkubuje się w warunkach wilgotnych przy 17°C w komorze do wzrostu z cyklem 14 godz.dzień/10 godz. noc. Rośliny ocenia się po 3-14 dniach, korzystnie 7-12 dniach, po zaszczepieniu, na obecność konidioforów. Dodatkowo kilka roślin z każdego traktowania wybiera się losowo i barwi błękitem laktofenolowym (Keogh i wsp., Trans. Br. Mycol. Soc. 74:329-333 (1980)) dla badań mikroskopowych.Peronospora parasitica resistance determination is performed on plants as described in Uknes et al. (1993). Plants are inoculated with the compatible P. parasitica isolate by spraying a spore suspension (approximately 5x10 4 spores per milliliter). The inoculated plants are incubated under humid conditions at 17 ° C in a growth chamber with a 14 h / 10 h cycle. night. Plants are assessed 3-14 days, preferably 7-12 days after inoculation, for the presence of conidiophores. In addition, several plants from each treatment are randomly selected and stained with lactophenol blue (Keogh et al., Trans. Br. Mycol. Soc. 74: 329-333 (1980)) for microscopic examination.
Krótki opis rysunkówBrief description of the drawings
Figura 1 jest porównaniem sekwencji białka NIM1 z ΙκΒα z myszy, szczura i świni. Pionowe linie powyżej sekwencji (l) wskazują na identyczność aminokwasów między sekwencją NIM1 i ΙκΒα (wartośćFigure 1 is a comparison of the NIM1 protein sequence with ΙκΒα from mouse, rat and pig. Vertical lines above the (l) sequence indicate amino acid identity between the NIM1 sequence and ΙκΒα (value
PL 191 355 B1 macierzy wynosi 1,5); dwukropki (:) powyżej sekwencji wykazują wartość podobieństwa >0,5; pojedyncze kropki (.) powyżej sekwencji wskazują na wartość podobieństwa między <0,5 ale >0,0, a wartość <0,0 wskazuje na brak podobieństwa i nie ma wskaźnika powyżej sekwencji (Patrz przykłady). Położenia ssaczych domen ankyrynowych ΙκΒα zidentyfikowano według de Martin i wsp., Gene 152, 252-255 (1995). Kropki w obrębie sekwencji wskazują luki między białkami NIM1 i ΙκΒα. Pięć powtórek ankyryny w ΙκΒα pokazanych jest przez linie przerywane pod sekwencją. Aminokwasy są numerowane względem białka NIM1 z lukami wprowadzanymi gdzie to jest odpowiednie. Znaki plus (+) są umieszczane powyżej sekwencji co 10 aminokwasów.PL 191 355 B1 of the matrix is 1.5); colons (:) above the sequence show a similarity value> 0.5; single dots (.) above the sequence indicate a similarity value between <0.5 but> 0.0, and a value <0.0 indicates no similarity and no index above the sequence (See examples). The positions of the mammalian ΙκΒα ankyrin domains were identified according to de Martin et al., Gene 152, 252-255 (1995). Dots within the sequence indicate the gaps between the NIM1 and ΙκΒα proteins. The five ankyrin repeats in ΙκΒα are shown by the dashed lines below the sequence. Amino acids are numbered relative to the NIM1 protein with gaps inserted where appropriate. Plus (+) signs are placed above the sequence every 10 amino acids.
Figura 2 jest sekwencją aminokwasów złożoną z regionów białka NIM1 (cyfry odpowiadają pozycjom aminokwasów w SEQ ID NO:2) i produktów białkowych EST ryżu (SEQ ID NO:17-24).Figure 2 is the amino acid sequence composed of the regions of the NIM1 protein (the numbers correspond to the amino acid positions in SEQ ID NO: 2) and the rice EST protein products (SEQ ID NO: 17-24).
Figura 3 przedstawia wyniki analizy Northern przedstawiające krzywą czasową ekspresji genu PR-1 w dzikim typie i liniach nadeksprymujących po traktowaniu wodą lub BTH. RNA przygotowywano z traktowanych roślin i analizowano jak opisano w przykładach. „Ws” to ekotyp Ws Arabidopsis typu dzikiego. „3A”, „5B”, „6E”i „7C”to pojedyncze linie roślin nadeksprymujące NIM1 wyprodukowane według przykładu 21. „ BTH” to traktowanie wodą, „10 BTH” to traktowanie 10 μΜ BTH, „100 BTH” to traktowanie 100 μΜ BTH, „0” to kontrola dnia zero, „1”, „3” i „5” to próbki w dniach 1,3 i 5.Figure 3 shows the results of the Northern analysis showing the expression time curve of the wild-type PR-1 gene and overexpression lines after treatment with water or BTH. RNA was prepared from treated plants and analyzed as described in the examples. "Ws" is the wild-type Ws Arabidopsis ecotype. "3A", "5B", "6E" and "7C" are single NIM1 overexpressing plant lines produced according to Example 21. "BTH" is water treatment, "10 BTH" is 10 μΜ BTH treatment, "100 BTH" is 100 treatment μΜ BTH, "0" is day zero control, "1", "3" and "5" are samples on days 1,3 and 5.
Krótki opis sekwencji z listy sekwencji SEQ ID NO:1 to sekwencja genomowa obejmująca obszar kodującygenu typu dzikiego N I M 1 Arabidopsis .Brief Description of the Sequences in the Sequence Listing SEQ ID NO: 1 is a genomic sequence comprising the coding region of the Arabidopsis wild-type gene.
SEQ ID NO:2 to sekwencja aminokwasów białka typu dzikiego NIM1 Arabidopsis thaliana kodowanego przez region kodujący SEQ IDNO:1.SEQ ID NO: 2 is the amino acid sequence of the wild-type NIM1 Arabidopsis thaliana protein encoded by the coding region of SEQ IDNO: 1.
SEQ ID NO:3 to sekwencja aminokwasów iKBa myszy z figury 1.SEQ ID NO: 3 is the amino acid sequence of the mouse iKBa in figure 1.
SEQ ID NO:4 to sekwencja aminokwasów IKBa szczura z figury 1.SEQ ID NO: 4 is the rat IKBa amino acid sequence of Figure 1.
SEQ ID NO:5 to sekwencja aminokwasów IKBa świni z figury 1.SEQ ID NO: 5 is the porcine IKBa amino acid sequence of Figure 1.
SEQ ID NO:6 to sekwencja cDNA genu N I M 1 Arabidopsis thaliana.SEQ ID NO: 6 is the cDNA sequence of the Arabidopsis thaliana N I M 1 gene.
SEQ ID NO:7 i 8 to odpowiednio sekwencja kodująca cDNA i kodowana sekwencja aminokwasów dominującej negatywnej formy białka NIM1mającego reszty alaniny zamiast reszt seryny w pozycjach 55 i 59.SEQ ID NOS: 7 and 8 are respectively the coding sequence of the cDNA and the coded amino acid sequence of the dominant negative form of the NIM1 protein having alanine residues instead of serine residues at positions 55 and 59.
SEQ ID NO:9 i 10 to odpowiednio sekwencja kodująca cDNA i kodowana sekwencja aminokwasów dominującej negatywnej formy białka NIM1mającej N-końcową delecję.SEQ ID NOS: 9 and 10 are respectively the coding sequence of the cDNA and the coded amino acid sequence of the dominant negative form of the NIM1 protein having an N-terminal deletion.
SEQ ID NO:11 i 12 to odpowiednio sekwencja kodująca cDNA i kodowana sekwencja aminokwasów dominującej negatywnej formy białka NIM1mającej C-końcową delecję.SEQ ID NOS: 11 and 12 are the coding sequence of the cDNA and the coded amino acid sequence, respectively, of the dominant negative form of the NIM1 protein having a C-terminal deletion.
SEQ ID NO:13 i 14 to odpowiednio sekwencja kodująca cDNA i kodowana sekwencja aminokwasów dominującej negatywnej formy białka NIM1mającej zarówno N-końcową i C-końcową delecję.SEQ ID NOS: 13 and 14 are respectively the coding sequence for the cDNA and the coding sequence for the amino acid of the dominant negative form of the NIM1 protein having both the N-terminal and the C-terminal deletions.
SEQ ID NO:15 i 16 to odpowiednio sekwencja kodująca cDNA i kodowana sekwencja aminokwasów domeny ankyryny NIM1.SEQ ID NOS: 15 and 16 are the coding sequence of the cDNA and the coded amino acid sequence of the NIM1 ankyrin domain, respectively.
SEQ ID NO:17 to sekwencja aminokwasów 33-155 Rice-1 z figury 2.SEQ ID NO: 17 is the amino acid sequence 33-155 of Rice-1 in Figure 2.
SEQ ID NO:18 to sekwencja aminokwasów 215-328 Rice-1 z figury 2.SEQ ID NO: 18 is the amino acid sequence 215-328 of Rice-1 in Figure 2.
SEQ ID NO:19 to sekwencja aminokwasów 33-155 Rice-2 z figury 2.SEQ ID NO: 19 is the amino acid sequence 33-155 of Rice-2 in Figure 2.
SEQ ID NO:20 to sekwencja aminokwasów 208-288 Rice-2 z figury 2.SEQ ID NO: 20 is the amino acid sequence 208-288 of Rice-2 in Figure 2.
SEQ ID NO:21 to sekwencja aminokwasów 33-155 Rice-3 z figury 2.SEQ ID NO: 21 is the amino acid sequence 33-155 of Rice-3 in Figure 2.
SEQ ID NO:22 to sekwencja aminokwasów 208-288 Rice-3 z figury 2.SEQ ID NO: 22 is the amino acid sequence 208-288 Rice-3 in Figure 2.
SEQ ID NO:23 to sekwencja aminokwasów 33-155 Rice-4 z figury 2.SEQ ID NO: 23 is the amino acid sequence 33-155 of Rice-4 in Figure 2.
SEQ ID NO:24 to sekwencja aminokwasów 215-271 Rice-4 z figury 2.SEQ ID NO: 24 is the amino acid sequence 215-271 of Rice-4 in Figure 2.
SEQ ID NO:25 do 32 to primery oligonukleotydowe.SEQ ID NOS: 25 to 32 are oligonucleotide primers.
DEFINICJEDEFINITIONS
Następujące definicje pomogą w zrozumieniu niniejszego wynalazkuThe following definitions will aid the understanding of the present invention
Komórka roślinna: jednostka strukturalna i fizjologiczna roślin, złożona z protoplastu i ściany komórkowej. Określenie „komórka roślinna” dotyczy każdej komórki, która jest albo częścią rośliny, albo od niej pochodzi. Niektóre przykłady komórek roślinnych obejmują zróżnicowane komórki, które stanowią część żywej rośliny; zróżnicowane komórki w hodowli; niezróżnicowane komórki w hodowli; komórki niezróżnicowanej tkanki takiej jak kalus lub guzy; zróżnicowane komórki nasion, zarodków, propagul i pyłku.Plant cell: the structural and physiological unit of plants, composed of the protoplast and the cell wall. The term "plant cell" refers to any cell that is either part of or derived from a plant. Some examples of plant cells include the differentiated cells that are part of a living plant; differentiated cells in culture; undifferentiated cells in culture; cells of undifferentiated tissue such as callus or tumors; differentiated cells of seeds, embryos, propagules and pollen.
Tkanka roślinna: grupa komórek roślinnych zorganizowana w jednostkę strukturalną i funkcjonalną. Włączona jest każda tkanka rośliny w roślinie lub hodowli. Określenie obejmuje, choć nie ogranicza się do, całe rośliny, narządy roślin, nasiona roślin, hodowle tkankowe, i każde grupy komórek roślinnych zorganizowane w jednostki strukturalne i/lub funkcjonalne. Zastosowanie tego określeniaPlant tissue: a group of plant cells organized into a structural and functional unit. Every tissue of a plant in a plant or culture is included. The term includes, but is not limited to, whole plants, plant organs, plant seeds, tissue cultures, and any groups of plant cells organized into structural and / or functional units. Use of this term
PL 191 355 B1 wraz z lub bez specyficznego typu tkanki jak wyliczono powyżej lub w inny sposób objęte przez niniejszą definicjęnie ma na celu wykluczanie dowolnego innego typu tkanki roślinnej.PL 191 355 B1 with or without a specific type of tissue as recited above or otherwise covered by this definition is not intended to exclude any other type of plant tissue.
Protoplast: komórka roślinna bez ściany komórkowejProtoplast: a plant cell without a cell wall
Roślina potomna: roślina przyszłej generacji wywiedziona na drodze płciowej lub bezpłciowej, która obejmuje, ale nie ogranicza się do, roślin potomnych.Daughter plant: A future generation plant of sexual or asexual origin that includes, but is not limited to, progeny.
Roślina transgeniczna: roślina mająca stabilnie wbudowany zrekombinowany DNA w swoim genomie.Transgenic plant: a plant that has stably integrated recombinant DNA in its genome.
Zrekombinowany DNA: Dowolna cząsteczka DNA powstała przez łączenie segmentów DNA z różnych źródeł i wyprodukowana z zastosowaniem technologii zrekombinowanego DNA.Recombinant DNA: Any DNA molecule created by joining DNA segments from different sources and produced using recombinant DNA technology.
Technologia zrekombinowanego DNA. Technologia, która produkuje zrekombinowany DNA in vitro i przenosi zrekombinowany DNA do komórek, w których może on ulegać ekspresji lub namnożeniu (p. Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology, red. Juo, CRC Press, Boca Raton(1996)), na przykład przeniesienie DNA do protoplastu (ów) lub komórki (komórek) w różnych postaciach, obejmujące między innymi (1) nagi DNA w postaci kolistej, liniowej lub superhelikalnej; (2) DNA zawarty w nukleosomach lub chromosomach lub jądra lub ich części; (3) DNA skompleksowany lub połączony z innymi cząsteczkami, (4) DNA zamknięty w liposomach, sferoplastach, komórkach lub protoplastach lub (5) DNA przeniesionyz organizmów innych niż organizm gospodarza (np. Agrobacterium tumefaciens). Te i różne inne metody wprowadzania zrekombinowanego DNA do komórek są znane w dziedzinie i mogą być użyte do produkcji transgenicznych komórek lub transgenicznych roślin niniejszego wynalazku.Recombinant DNA technology. A technology that produces recombinant DNA in vitro and transfers recombinant DNA into cells in which it can be expressed or expanded (see Concise Dictionary of Biomedicine and Molecular Biology, Juo Ed., CRC Press, Boca Raton (1996)), for example transferring the DNA into protoplast (s) or cell (s) in various forms, including but not limited to (1) naked DNA in circular, linear, or super-helical form; (2) DNA contained in nucleosomes or chromosomes or nuclei or parts thereof; (3) DNA complexed or linked to other molecules, (4) DNA encapsulated in liposomes, spheroplasts, cells or protoplasts, or (5) DNA transferred from organisms other than the host organism (e.g., Agrobacterium tumefaciens). These and various other methods of introducing recombinant DNA into cells are known in the art and can be used to produce the transgenic cells or transgenic plants of the present invention.
Technologia zrekombinowanego DNA także obejmuje metody rekombinacji homologicznej opisane w Treco i wsp., WO 94/12650 i Treco i wsp., WO 95/31560, które mogą być zastosowane do zwiększenia aktywności peroksydazy u rośliny jednoliściennej. Specyficznie obszary regulatorowe (np. promotory) mogą być wprowadzone do genomu rośliny w celu zwiększenia ekspresji endogennej peroksydazy.Recombinant DNA technology also includes the homologous recombination methods described in Treco et al., WO 94/12650 and Treco et al., WO 95/31560, which can be used to increase peroxidase activity in a monocotyledonous plant. Specifically, regulatory regions (e.g., promoters) may be introduced into the plant genome to increase endogenous peroxidase expression.
Także włączone do technologii zrekombinowanego DNA jest wstawienie sekwencji kodującej peroksydazę pozbawionej wybranych sygnałów ekspresji do rośliny jednoliściennej i oznaczenie transgenicznej rośliny jednoliściennej pod kątem wzmożonej ekspresji peroksydazy ze względu na endogenne sekwencje kontrolne u rośliny jednoliściennej. To by spowodowało zwiększenie liczby kopii sekwencji kodujących peroksydazę w obrębie rośliny.Also included in the recombinant DNA technology is the insertion of a peroxidase coding sequence lacking the selected expression signals into a monocotyledonous plant and the determination of the transgenic monocotyledon for increased peroxidase expression due to endogenous control sequences in the monocotyledonous plant. This would increase the number of copies of the peroxidase coding sequences within the plant.
Oryginalna insercja zrekombinowanego DNA do genomu rośliny R0 nie jest definiowana jako osiągana za pomocą tradycyjnych metod hodowli roślin ale za pomocą metod technicznych jak tu opisano. Po oryginalnej insercji, transgeniczni potomkowie mogą być namnażani stosując zasadniczo tradycyjne metody hodowli.The original insertion of the recombinant DNA into the genome of the R 0 plant is not defined as achieved by traditional plant breeding methods but by technical methods as described herein. Following the original insertion, transgenic descendants can be propagated using essentially traditional breeding methods.
Gen hybrydowy: Cząsteczka DNA zawierająca przynajmniej dwie części heterologiczne np. części pochodzące z uprzednio istniejących sekwencji DNA, które nie są połączone w swych uprzednio istniejących stanach, jako że te sekwencje zostały korzystnie wygenerowane stosując technologię zrekombinowanego DNA.Hybrid gene: A DNA molecule containing at least two heterologous parts e.g. parts derived from preexisting DNA sequences that are not linked in their preexisting states as these sequences have preferably been generated using recombinant DNA technology.
Kaseta ekspresyjna: cząsteczka DNA obejmująca promotor i terminator między którymi może być wstawiona sekwencja kodująca.Expression cassette: A DNA molecule comprising a promoter and terminator between which a coding sequence may be inserted.
Sekwencja kodująca: cząsteczka DNA, która gdy ulegnie transkrypcji i translacji daje powstanie polipeptydu lub białka.Coding sequence: A DNA molecule that, when transcribed and translated, produces a polypeptide or protein.
Gen: odrębny obszar chromosomu obejmujący regulacyjną sekwencję DNA odpowiedzialną za kontrolę ekspresji, tzn. transkrypcję i translację, i sekwencję kodującą, która ulega transkrypcji i translacji dając odrębny polipeptyd lub białko.Gene: a distinct region of the chromosome containing a regulatory DNA sequence that is responsible for expression control, ie, transcription and translation, and a coding sequence that is transcribed and translated to produce a distinct polypeptide or protein.
acd:roślina o przyspieszonej śmierci komórekacd: plant with accelerated cell death
AFLP: polimorfizm długości zamplifikowanych fragmentów avrRpt2:gen awirulencji Rpt2, wyizolowany z Pseudomonas syringae BAC: sztuczny chromosom bakteriiAFLP: length polymorphism of amplified fragments avrRpt2: Rpt2 avirulence gene, isolated from Pseudomonas syringae BAC: bacterial artificial chromosome
BTH: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiadiazolo-7-karbotiowegoBTH: benzo [1,2,3] thiadiazole-7-carbothioic acid, S-methyl ester
CIM: fenotyp odporności konstytutywnej (SAR jest konstytutywnie zaktywowany) cim:roślina zmutowana o konstytutywnej odporności cM:centimorgany cprl: roślina zmutowana konstytutywnie eksprymująca geny PRCIM: constitutive resistance phenotype (SAR is constitutively activated) cim: mutant plant with constitutive resistance cM: centimorgans cprl: mutant plant constitutively expressing PR genes
Col-O:Arabidopsisekotyp ColumbiaCol-O: Arabidopsisecotype Columbia
Ecs:kombinacje enzymówEcs: combinations of enzymes
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Emwa: Izolat Peronospora parasitica kompatybiliny w ekotypie Ws-O ArabidopsisEmwa: Compatible Peronospora parasitica isolate in the Ws-O Arabidopsis ecotype
EMS: etylo metylo siarczanEMS: ethyl methyl sulfate
INA: kwas 2,6 dichloroizonikotynowyINA: 2,6 dichloroisonicotinic acid
Ler: Arabidopsis ekotyp Landsberg erectaLer: Arabidopsis ecotype Landsberg erecta
Isd: roślina zmutowana o uszkodzeniach symulujących chorobę nahG:hydroksylaza salicylanowa Pseudomonas putida, która przekształca kwas salicylowy do katecholuIsd: mutant plant with nahG disease simulation damage: Pseudomonas putida salicylate hydroxylase, which converts salicylic acid to catechol
NahG: linia Arabisopsis transformowana genem nahG ndr: roślina mutanta o oporności na chorobę niespecyficznym w stosunku do rasy nim: roślina zmutowana o nieindukowalnej odpornościNahG: Arabisopsis line transformed with the nahG gene ndr: mutant plant with non-breed specific disease resistance nim: mutant plant with non-inducible resistance
NIM1: gen dzikiego typu biorący udział w kaskadzie transdukcji sygnału SARNIM1: wild-type gene involved in the SAR signal transduction cascade
Nim1: zmutowany allel NIM1, nadający roślinie oporność na choroby, także dotyczy zmutowanych roślin Arabidopsis thaliana mających zmutowany allel nim1 NIM1Nim1: mutant NIM1 allele conferring disease resistance also refers to mutant Arabidopsis thaliana plants having a mutated nim1 NIM1 allele
Noco: izolat Peronospora parasitica kompatybilny na ekotypie Col-O ArabidopsisNoco: Peronospora parasitica isolate compatible on the Col-O Arabidopsis ecotype
ORF: - otwarta ramka odczytuORF: - open reading frame
PCs: kombinacje primerówPCs: primer combinations
PR: związane z patogeneząPR: related to pathogenesis
SA: kwas salicylowySA: salicylic acid
SAR: nabyta oporność ogólnoustrojowaSAR: Acquired Systemic Resistance
SAR-on: immunomodulowane rośliny, w których SAR jest zaktywowany, typowo wykazujące większą niż dzika ekspresja genu SAR i mające fenotyp oporny na chorobęSAR-on: immunomodulated plants in which SAR is activated, typically exhibiting greater than wild-type SAR gene expression and having a disease resistant phenotype
SSLP: prosty polimorfizm długości sekwencjiSSLP: Simple sequence length polymorphism
UDS: uniwersalny fenotyp wrażliwości na chorobęUDS: universal disease susceptibility phenotype
Wela: Izolat Peronospora parasitica kompatybilny z ekotypem Weiningen ArabidopsisWela: Peronospora parasitica isolate compatible with the Weiningen Arabidopsis ecotype
Ws-O: ekotyp Issilewskija ArabidopsisWs-O: Issilewskija Arabidopsis ecotype
WT: dziki typWT: wild type
YAC: sztuczny chromosom drożdżyYAC: yeast artificial chromosome
PrzykładyExamples
Wynalazek jest ilustrowany bardziej szczegółowo przez następujące szczegółowe procedury, preparaty i przykłady. Przykłady są tylko dla celów ilustracji i nie mają być uważane za ograniczające zakres niniejszego wynalazku.The invention is illustrated in more detail by the following detailed procedures, preparations and examples. The examples are for purposes of illustration only and are not to be considered as limiting the scope of the present invention.
Standardowe techniki rekombinowanego DNA i klonowania molekularnego są dobrze znane w dziedzinie i są opisane przez Sambrook i wsp., Molecular Cloning, red. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989) i T.J. Silhavy M.L. Bernam i L.W. Enquist Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1984) i Ausubel F.M. i wsp., Current Protocols in Molecular Biology, wydane przez Greene Publishing Associates i WileyInterscience (1987).Standard recombinant DNA and molecular cloning techniques are well known in the art and are described by Sambrook et al., Molecular Cloning, ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989) and T.J. Silhavy M.L. Bernam and L.W. Enquist Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1984) and Ausubel F.M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, edited by Greene Publishing Associates and WileyInterscience (1987).
1. Synergistyczne efekty oporności na chorobę uzyskiwane przez skoordynowane nakładanie na rośliny chemicznego induktora nabytej oporności ogólnoustrojowej z konwencjonalnym mikrobicydem1. Synergistic effects of disease resistance achieved by coordinated application to plants of a chemical inducer of acquired systemic resistance with a conventional microbicide
W tym zestawie przykładów indukowano SAR u roślin przez nałożenie chemicznego induktora SAR takiego jak benzotiodiazol. Dodatkowo aplikowano konwencjonalne mikrobicydy. Rośliny następnie poddawano atakowi różnych chorobotwórczych patogenów. Kombinacja obu metod zwalczania patogenów (w tym chemiczne + mikrobicyd) dawała większą niż addytywna, tzn. synergistyczną oporność na chorobę. Było to określone jako czynnik synergii (SF), tzn. stosunek obserwowanego (O) efektu do oczekiwanego (E).In this set of examples, SAR was induced in plants by the application of a chemical SAR inducer such as benzothiodiazole. In addition, conventional microbicides were applied. The plants were then attacked by various pathogenic pathogens. The combination of both methods of pathogen control (including chemical + microbicide) resulted in a greater than additive, i.e. synergistic, disease resistance. This was defined as the synergy factor (SF), i.e. the ratio of observed (O) effect to expected (E).
Oczekiwany efekt (E) podany dla kombinacji aktywnych składników może być opisany przez tak zwany wzór Colby'ego i może być wyliczony jak następuje (Colby, S.R. „Calculating synergistic and antagonistic responses of herbicide combinations”. Weeds15, strony 20-22 (1967)).The expected effect (E) reported for a combination of active ingredients can be described by the so-called Colby formula and can be calculated as follows (Colby, SR "Calculating synergistic and antagonistic responses of herbicide combinations". Weeds15, pages 20-22 (1967) ).
ppm = miligramy czynnego składnika (=a.i.) na litr mieszaniny sprajuppm = milligrams of active ingredient (= a.i.) per liter of spray mixture
X = % działania powodowany przez czynny składnik l przy stężeniu aplikacji p ppm aktywnego składnikaX =% of the effect caused by active ingredient I at an application concentration of p ppm of active ingredient
Y = % działania powodowany przez czynny składnik II przy stężeniu aplikacji q ppm aktywnego składnikaY =% of the effect caused by active ingredient II at an application concentration of q ppm of active ingredient
E = oczekiwany efekt aktywnych składników l + II przy stężeniu aplikacji p + q ppm aktywnego składnika (działanie addytywne)E = expected effect of active ingredients l + II at application concentration p + q ppm of active ingredient (additive effect)
X+YX + Y
Wzór Colby' ego to : E = X + Y - 'Colby's formula is: E = X + Y - '
100100
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Przykład 1: Działanie przeciwko Erysiphe graminis na jęczmieniuExample 1: Action against Erysiphe graminis on barley
Resztkowe działanie ochronne: Rośliny jęczmienia o wysokości około 8 cm zostały opryskane aż do momentu wytworzenia kropel wodną mieszaniną (maksymalnie 0,02% czynnika aktywnego) i oprószone 3 do 4 dni później konidiami grzyba. Zainfekowane rośliny hodowano w szklarni w temperaturze 22°. Stopień zakażenia grzybem określano ogólnie po 10 dniach od infekcji.Residual protective action: Barley plants about 8 cm high were sprayed to the point of formation of droplets with an aqueous mixture (maximum 0.02% of active ingredient) and sprinkled 3 to 4 days later with conidia of the fungus. Infected plants were grown in a greenhouse at 22 °. The fungus infestation was generally determined 10 days after infection.
Tabel a 1Table a 1
Działanie przeciwko Erysiphe graminis na jęczmieniu składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: metoconazolAction against Erysiphe graminis on barley component I: benzothiodiazole-7-carboxylic acid component II: metoconazole
Tabel a 2Table a 2
Działanie przeciwko Erysiphe graminis na jęczmieniu składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: tetraconazolAction against Erysiphe graminis on barley component I: benzothiodiazole-7-carboxylic acid component II: tetraconazole
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabela 3Table 3
Działanie przeciwko Erysiphe graminis na jęczmieniu składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: metoconazolAction against Erysiphe graminis on barley component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: metoconazole
Przykład 2: Działanie przeciwko Colleotrichium lagenarium na Cucumis sativus L.Example 2: Action against Colleotrichium lagenarium on Cucumis sativus L.
Po okresie uprawy od 10 do 14 dni rośliny ogórka opryskano mieszaniną przygotowaną ze zwilżalnego sproszkowanego preparatu testowanego związku. Po 3 do 4 dniach rośliny zainfekowano 5 zawiesiną spor (1,0 x 105 spor/ml) grzyba i inkubowano przez 30 godzin przy wysokiej wilgotności w temperaturze 23°C. Inkubacjękontynuowano następnie przy normalnej wilgotności w 22°C do 23°C. Działanie ochronne oszacowano 7 do 10 dni po infekcji na podstawie stopnia zakażenia grzybem.After a cultivation period of 10 to 14 days, cucumber plants were sprayed with a mixture prepared from a wettable powdered formulation of the test compound. After 3 to 4 days, the plants are infected with a spore suspension of 5 (1.0 x 10 5 spores / ml) of the fungus and incubated for 30 hours at high humidity and a temperature of 23 ° C. Incubation was then continued at normal humidity at 22 ° C to 23 ° C. The protective effect was assessed 7 to 10 days post infection based on the degree of fungal infection.
Po okresie hodowli 10 do 14 dni rośliny ogórka traktowano przez podanie do gleby mieszaniny opryskowej przygotowanej ze zwilżalnego sproszkowanego preparatu testowanego związku. Po 3 do4 dniach rośliny zainfekowano zawiesiną spor (1,0 x 105 spor/ml) grzyba i inkubowano przez 30 godzin przy wysokiej wilgotności w temperaturze 23°C. Inkubację kontynuowano następnie przy normalnej wilgotności w 22°C. Działanie ochronne oszacowano 7 do 10 dni po infekcji na podstawie stopnia zakażenia grzybem.After a cultivation period of 10 to 14 days, cucumber plants were treated by applying to the soil a spray mixture prepared from a wettable powdered formulation of the test compound. After 3 to 4 days, the plants were infected with a spore suspension (1.0 x 10 5 spores / ml) of the fungus and incubated for 30 hours under high humidity at 23 ° C. Incubation was then continued at normal humidity at 22 ° C. The protective effect was assessed 7 to 10 days post infection based on the degree of fungal infection.
Tabela 4Table 4
Działanie przeciwko Colleotrichium lagenarium na Cucumis sativa L./podanie na liście składnik I: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: azoksystrobinaAction against Colleotrichium lagenarium on Cucumis sativa L. / listed component I: benzothiodiazole-7-carboxylic acid component II: azoxystrobin
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabel a 5Table a 5
Działanie przeciwko Colleotrichium lagenarium na Cucumis sativa L./podanie do gleby składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: azoksystrobinaAction against Colleotrichium lagenarium on Cucumis sativa L. / soil application, component l: benzothiodiazole-7-carboxylic acid, component II: azoxystrobin
* współczynnik synergii SF nie może być obliczony* the synergy factor SF cannot be calculated
Tabel a 6Table a 6
Działanie przeciwko Colleotrichium lagenarium na Cucumis sativa L./podanie na liście składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: krezoksym metylowyAction against Colleotrichium lagenarium on Cucumis sativa L. / Listing Component I: Benzothiodiazole-7-carboxylic acid Component II: Kresoxime-methyl
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
T ab el a 7Table 7
Działanie przeciwko Colleotrichium lagenarium na Cucumis sativa L./podanie na liście składnik I: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: azoksystrobinaAction against Colleotrichium lagenarium on Cucumis sativa L. / listed component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: azoxystrobin
T ab el a 8Table 8
Działanie przeciwko Colleotrichium lagenarium na Cucumis sativa L./podanie do gleby składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: azoksystrobinaAction against Colleotrichium lagenarium on Cucumis sativa L. / soil application, component I: S-methyl ester of benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid, component II: azoxystrobin
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Przykład 3: Działanie przeciwko Cercospora nicotianae na roślinach tytoniuExample 3: Action against Cercospora nicotianae on tobacco plants
Rośliny tytoniu (w wieku 6 tygodni) spryskano roztworem preparatu testowanego związku (stężenie maksymalnie 0,02% czynnika aktywnego). Cztery dni po spryskaniu rośliny zaszczepiono zawiesiną sporangiów Cercospora nicotianae (1 50 000 spor/ml) i trzymano w wysokiej wilgotności przez4 do 5 dni a następnie inkubowano przy normalnej sekwencji dnia i nocy. Oszacowanie objawów w teście oparto na powierzchni liści zarażonych grzybem.Tobacco plants (6 weeks of age) were sprayed with a solution of the test compound formulation (concentration of maximum 0.02% active ingredient). Four days after spraying, the plants were inoculated with a suspension of Cercospora nicotianae sporangia (1,500,000 spores / ml) and kept at high humidity for 4 to 5 days and then incubated with the normal day and night sequence. Assessment of the symptoms in the test was based on the leaf surface infested with the fungus.
Tabela 9Table 9
Działanie przeciwko Cercospora nicotianae na roślinach tytoniu składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: tebukonazolAction against Cercospora nicotianae on tobacco plants component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: tebuconazole
Tabela 10Table 10
Działanie przeciwko Cercospora nicotianae na roślinach tytoniu składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: cyprokonazolAction against Cercospora nicotianae on tobacco plants component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: cyproconazole
PL 191 355 B1 ciąg dalszy tabeli 10Table 10 continues
Tabela 11Table 11
Działanie przeciwko Cercospora nicotianae na roślinach tytoniu składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: fenpropimorphAction against Cercospora nicotianae on tobacco plants component I: benzothiodiazole-7-carboxylic acid component II: fenpropimorph
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabela 12Table 12
Działanie przeciwko Cercospora nicotianae na roślinach tytoniu składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: difenoconazolAction against Cercospora nicotianae on tobacco plants Component I: Benzothiodiazole-7-carboxylic acid Component II: Diphenoconazole
Przykład 4: Działanie przeciwko Pyricularia orizae na roślinach ryżuExample 4: Action against Pyricularia orizae on rice plants
Rośliny ryżu w wieku około 2 tygodni umieszczono razem z glebą przy korzeniach w pojemniku wypełnionym mieszaniną opryskową (maksymalnie 0,006% czynnika aktywnego). 96 godzin później rośliny ryżu zainfekowano zawiesiną konidiów grzyba. Stopień zakażenia grzybem szacowano poinkubacji zainfekowanych roślin przez 5 dni przy wilgotności względnej 95-100% w temperaturze około 24°C. Tabela 13The rice plants, about 2 weeks old, were placed together with the soil at the roots in a container filled with the spray mixture (maximum 0.006% active ingredient). 96 hours later, the rice plants were infected with a conidia suspension of the fungus. The fungus infestation was assessed after incubating the infected plants for 5 days at 95-100% relative humidity and about 24 ° C. Table 13
Działanie przeciwko Pyricularia orizae na roślinach ryżu składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: KTU 3616Action against Pyricularia orizae on rice plants component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: KTU 3616
PL 191 355 B1 2 PL 191 355 B1 2
Na poletku o powierzchni 12 m2 rośliny ryżu opryskano mieszaniną przygotowaną ze zwilżalnego proszku czynnika aktywnego. Infekcja odbywała się naturalnie. Dla oszacowania wyników mierzono powierzchnię liści zakażonych grzybem 44 dni po oprysku. Uzyskano następujące wyniki:In a plot of 12 m 2 , rice plants were sprayed with a mixture prepared from a wettable powder of the active ingredient. Infection happened naturally. To evaluate the results, the area of fungus infected leaves was measured 44 days after spraying. The following results were obtained:
Tabel a 14Table a 14
Działanie przeciwko Pyricularia orizae na roślinach ryżu na otwartej przestrzeni składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: pyrokwilonAction against Pyricularia orizae on rice plants in the open, component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: pyroquilone
Rośliny ryżu w wieku około 2 tygodni umieszczono razem z ziemia przy korzeniach w pojemniku wypełnionym mieszaniną opryskową. Stopień zakażenia grzybem szacowano 36 dni później. Stopień zakażenia roślin nie traktowanych odpowiadał 0% aktywności.The rice plants, about 2 weeks old, were placed with the soil at the roots in a container filled with the spray mixture. The fungus infestation was assessed 36 days later. The degree of infection in the untreated plants corresponded to 0% of the activity.
Tabel a 15Table a 15
Działanie przeciwko Pyricularia orizae na roślinach ryżu składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: tricyklazolAction against Pyricularia orizae on rice plants component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: tricyclazole
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
P r z y k ł a d 5: Działanie przeciwko Colleotrichium sp. (antraknoza) i Cercospora sp. (plamistość liści) na papryce chili.Example 5: Action against Colleotrichium sp. (Anthracnose) and Cercospora sp. (Leaf blotch) on chili peppers.
22
Wpływ na plon uprawy: Na obszarze około 10 m2 (miejsce testu: Cikampek, Jawa, Indonezja) rośliny papryki chili spryskano w sumie siedmiokrotnie w odstępie około 7 dni 500-700 litrami mieszaniny opryskowej na hektar. Trzy dni po pierwszym oprysku rośliny zainfekowano sztucznie grzybem.Effect on crop yield: In an area of approximately 10 m 2 (test site: Cikampek, Java, Indonesia), chili pepper plants were sprayed a total of seven times with an interval of approximately 7 days with 500-700 liters of spray mixture per hectare. Three days after the first spraying, the plants were infected artificially with the fungus.
Tabela 16Table 16
Działanie przeciwko Colleotrichium: oznaczono na podstawie oceny zakażenia na owocach papryki chili po piątym oprysku składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: mancozebAction against Colleotrichium: determined on the basis of the assessment of infection on chili pepper fruits after the fifth spraying component l: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: mancozeb
Tabela 17Table 17
Działanie przeciwko Cercospora: oznaczono na podstawie oceny zakażenia na liściach po szóstym oprysku składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: mancozebAction against Cercospora: determined on the basis of the assessment of infection on the leaves after the sixth spraying component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: mancozeb
Tabela 18Table 18
Wpływ na plon uprawy: owoce chili zebrano po szóstym oprysku składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: mancozebEffect on the crop yield: chili fruits were harvested after the sixth spraying component l: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: mancozeb
P r zyk ł a d 6: działanie przeciwko Puccinia recondita na pszenicyP ric e d 6: Action against Puccinia recondita in wheat
Siedmiodniowe rośliny kukurydzy zostały opryskane aż do momentu wytworzenia kropel mieszaniną przygotowaną z preparatu czynnika aktywnego lub kombinacji czynników aktywnych. Po 4 dniach opryskane rośliny zainfekowano zawiesiną konidiów grzyba, opryskane rośliny inkubowano następnie przez 2 dni przy względnej wilgotności atmosfery 90-100% i 20°C. 10 dni po infekcji oceniono zakażenie grzybem.Seven-day-old maize plants were sprayed until droplets were formed with a mixture prepared from the preparation of the active agent or a combination of active agents. After 4 days, the sprayed plants were infected with a conidia suspension of the fungus, the sprayed plants were then incubated for 2 days at a relative atmospheric humidity of 90-100% and 20 ° C. 10 days after infection, fungal infection was assessed.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabel a 19Table a 19
Działanie przeciwko Puccinia recondita na pszenicy składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: propioconazolAction against Puccinia recondita on wheat component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: propioconazole
Tabel a 20Table a 20
Działanie przeciwko Puccinia recondita na pszenicy składnik I: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: fenpropidynaAction against Puccinia recondita on wheat, component I: benzothiodiazole-7-carboxylic acid, component II: fenpropidin
Przykła d 7: Działanie przeciwko Erysiphe graminis na pszenicy 2 Example 7: Action against Erysiphe graminis on wheat 2
W próbach na polu (10 m2), pszenicę ozimą w fazie wzrostu spryskano mieszaniną opryskową przygotowaną ze zwilżalnego proszku czynnika aktywnego. Infekcja odbywała się naturalnie. 10 dni po infekcji oceniono stopień zakażenia grzybem. Uzyskano następujące wyniki:In field trials (10 m 2 ), winter wheat in the growing phase was sprayed with a spray mixture prepared from a wettable active ingredient powder. Infection happened naturally. 10 days after infection, the degree of fungal infection was assessed. The following results were obtained:
Tabela 21Table 21
Działanie przeciwko Erysiphe graminis na pszenicy składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: propioconazolAction against Erysiphe graminis on wheat component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: propioconazole
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabela 22Table 22
Działanie przeciwko Erysiphe graminis na pszenicy składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: cyprodinilAction against Erysiphe graminis on wheat component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: cyprodinil
P r zyk ł a d 8: Działanie przeciwko Mycosphaerella fijiensis na bananowcach roślin bananowca na poletku 300 m2 opryskano z przerwami 17-19 dni mieszaniną opryskową przygotowaną ze zwilżalnego proszku czynnika aktywnego w sumie sześciokrotnie. Infekcja odbywała się naturalnie. Dla oceny wyników zmierzono powierzchnię liści zakażoną grzybem. Uzyskano następujące wyniki:Example 8: Action against Mycosphaerella fijiensis on banana plants of banana plants, a plot of 300 m 2 was sprayed intermittently for 17-19 days with a spray mixture prepared from a wettable active ingredient powder a total of six times. Infection happened naturally. The area of the leaves infected with the fungus was measured to evaluate the results. The following results were obtained:
Tabela 23Table 23
Działanie przeciwko Mycosphaerella fijiensis na bananowcach składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: propioconazolAction against Mycosphaerella fijiensis on banana trees component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: propioconazole
P r zyk ł a d 9: Działanie przeciwko Alternaria solani na pomidorachExample 9: Action against Alternaria solani on tomatoes
Rośliny pomidora na poletku 7 m2 opryskano z przerwami 7 dni mieszaniną opryskową przygotowaną ze zwilżalnego proszku czynnika aktywnego w sumie dziewięciokrotnie. Infekcja odbywała się naturalnie.Dla oceny wyników zmierzono powierzchnie Kinga zakażoną grzybem. Uzyskano następujące wyniki:Tomato plants in a plot of 7 m 2 were sprayed intermittently for 7 days with a spray mixture prepared from a wettable powder of the active ingredient nine times in total. The infection was occurring naturally and the King's surfaces contaminated with fungus were measured to evaluate the results. The following results were obtained:
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabela 24Table 24
Działanie przeciwko Alternaria soleni na pomidorach na otwartej przestrzeni składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: cyprodynilAction against Alternaria salted on tomatoes in the open, component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: cyprodinil
Przykład 10: działanie przeciwko Phytophora infestans na pomidorachExample 10: action against Phytophora infestans on tomatoes
Rośliny pomidora odmiany „Roter Gnom”zostały opryskane aż do momentu wytworzenia kropel mieszaniną przygotowaną z preparatu czynnika aktywnego lub kombinacji czynników aktywnych. Po 4 dniach opryskane rośliny zainfekowano zawiesiną sporangiów grzyba, a następnie inkubowane wszafce przez 2 dni w 18-20°C i przy wilgotności względnej atmosfery 90-100%. 5 dni po infekcji oceniono zakażenie grzybem. Uzyskano następujące wyniki:Tomato plants of the cultivar "Roter Gnom" were sprayed until the formation of droplets with a mixture prepared from the preparation of the active agent or a combination of active agents. After 4 days, the sprayed plants were infected with a sporangia suspension of the fungus, and then incubated in a cabinet for 2 days at 18-20 ° C and a relative atmospheric humidity of 90-100%. 5 days after infection, fungal infection was assessed. The following results were obtained:
Tabela 25Table 25
Działanie przeciwko Phytophora infestans na pomidorach składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: metalaksylAction against Phytophora infestans on tomatoes component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: metalaxyl
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabel a 26Table a 26
Działanie przeciwko Phytophora infestans na pomidorach składnik l: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: metalaksylAction against Phytophora infestans on tomatoes component l: benzothiodiazole-7-carboxylic acid component II: metalaxyl
Przykład 11: Działanie przeciwko Pseudoperonospora cubensis na ogórkachExample 11: Action against Pseudoperonospora cubensis on cucumbers
16-19 dniowe rośliny ogórka („Wisconsin”) zostały opryskane aż do momentu wytworzenia kropel mieszaniną przygotowaną z preparatu czynnika aktywnego lub kombinacji czynników aktywnych. Po 4 dniach opryskane rośliny zainfekowano zawiesiną sporangiów Pseudoperonospora cubensis (szczep 365, Ciba; maksymalnie 5000 na ml), opryskane rośliny inkubowano następnie przez 1-2 dni w 18-20°C i przy wilgotności względnej atmosfery 70-190%. 10 dni po infekcji oceniono stopień zakażenia grzybem i porównano z zakażeniem roślin niepryskanych. Uzyskano następujące wyniki:16-19 day old cucumber plants ("Wisconsin") were sprayed to form droplets with a mixture prepared from the formulation of the active agent or a combination of active agents. After 4 days, the sprayed plants were infected with a sporangia suspension of Pseudoperonospora cubensis (strain 365, Ciba; maximum 5000 per ml), the sprayed plants were then incubated for 1-2 days at 18-20 ° C and 70-190% relative atmospheric humidity. 10 days after infection, the degree of fungus infestation was assessed and compared with that of non-sprayed plants. The following results were obtained:
Tabel a 27Table a 27
Działanie przeciwko Pseudoperonospora cubensis na ogórkach składnik I: kwas benzotiodiazolo-7-karboksylowy składnik II: metalaksylAction against Pseudoperonospora cubensis on cucumbers component I: benzothiodiazole-7-carboxylic acid component II: metalaxyl
PL 191 355 B1 ciąg dalszy tabeli 27Table 27 continues
Przykład 12: Działanie przeciwko Peronospora tabacina na roślinach tytoniuExample 12: Action against Peronospora tobacco on tobacco plants
Rośliny tytoniu (w wieku 6 tygodni) spryskano roztworem preparatu testowanego związku. Cztery dni po spryskaniu rośliny zaszczepiono zawiesiną sporangiów grzyba i trzymano w wysokiej wilgotności przez 4 do 5 dni a następnie inkubowano przy normalnej sekwencji dnia i nocy. Oszacowanie objawów w teście oparto na powierzchni liści zarażonych grzybem. Stopień zakażenia nieopryskanych roślin odpowiada 0% aktywności.Tobacco plants (6 weeks old) were sprayed with a solution of the test compound formulation. Four days after spraying, the plants were inoculated with a sporangia suspension of the fungus and kept at high humidity for 4 to 5 days and then incubated with the normal day-night sequence. Assessment of the symptoms in the test was based on the leaf surface infested with the fungus. The degree of contamination of untreated plants corresponds to 0% activity.
Tabela 28Table 28
Działanie przeciwko Peronospora tabacina na roślinach tytoniu składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: dimethomorphAction against Peronospora tabacina on tobacco plants component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: dimethomorph
Przykład 13: Działanie przeciwko Peronospora parasitica na Arabidopsis thalianaExample 13: Action against Peronospora parasitica on Arabidopsis thaliana
Czynniki grzybobójcze metalaksyl, fosetyl i wodorotlenek miedzi oraz aktywator SAR ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego (BTH), przygotowane w stężeniu czynnika aktywnego (ai) odpowiednio 25%, 80%, 70% i 25% z nośnikiem w postaci zwilżalnego proszku, naniesiono w postaci rzadkiej mgły na liście trzytygodniowych roślin. Sam proszek zwilżalny zastosowano jako kontrolę. Trzy dni później rośliny zaszczepiono zawiesiną konidiów Peronospora parasitica tak, jak opisali to Delaney i wsp. (1995). Rośliny Ws zaszczepiono odpowiednim izolatem P. parasitica Emwa (1-2 x 105 spor/ml); rośliny Col zaszczepiono odpowiednim izolatem P. parasitica Noco2 (0,5-1x 105 spor/ml). Po inkubacji rośliny przykryto dla zachowania wysokiej wilgotności i umieszczono w komorze hodowlanej Percival w 17°C z cyklem 14 godzin dzień/10 godzin noc (Uknes i wsp., 1993). Tkankę zebrano 8 dni po zaszczepieniu.Metalaxyl, fosetyl and copper hydroxide fungicides and the SAR activator S-methyl ester of benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid (BTH), prepared at the concentration of the active ingredient (ai), respectively 25%, 80%, 70% and 25% with a wettable powder carrier, was applied as a thin mist to the leaves of three-week-old plants. The wettable powder itself was used as a control. Three days later, the plants were inoculated with a conidia suspension of Peronospora parasitica as described by Delaney et al. (1995). Ws plants were inoculated with the appropriate P. parasitica isolate Emwa (1-2 x 10 5 spores / ml); Col plants were inoculated with P. parasitica isolate the corresponding NoCo2 (0,5-1x 10 5 spores / ml). After incubation, the plants were covered to maintain high humidity and placed in a Percival growth chamber at 17 ° C with a 14 hour day / 10 hour night cycle (Uknes et al., 1993). Tissue was harvested 8 days after inoculation.
Postąp infekcji grzybem śledzono przez 12 dni przez oglądanie pod mikroskopem dysekcyjnym dla obserwacji rozwoju konidioforów (Delaney i wsp. (1994); Dietrich i wsp. (1994)). Wcelu obserwacji wzrostu grzyba w tkance liścia zastosowano barwienie błękitem laktofenylotrypanowym pojedynczych liści. Wzrost grzyba oznaczono ilościowo przy użyciu sondy rRNA grzybowego uzyskanej przez PCR według White i wsp. (1990; PCR Protocols: A guide to methods and Application, 315-322) przy użyciuThe progress of the fungal infection was followed for 12 days by viewing under a dissection microscope to observe the development of conidiophores (Delaney et al. (1994); Dietrich et al. (1994)). In order to observe the growth of the fungus in the leaf tissue, single-leaf lactophenyl blue staining was used. Fungal growth was quantified using a PCR-derived fungal rRNA probe according to White et al. (1990; PCR Protocols: A guide to methods and Application, 315-322) using
PL 191 355 B1 starterów NS1 i NS2 oraz DNA P. parasitica EmWa jako matrycy. RNA oczyszczano z zamrożonej tkanki metodą ekstrakcji fenolem/chloroformem po wytrącaniu chlorkiem litu (Lagrimini i wsp.: PNAS, 84: 7542-7546). Próbki (7,5 μg) rozdzielano przez elektroforezę w żelu agarozowym z formaldehydem i przenoszono na filtr nylonowy (Hybond N+, Amersham) tak, jak opisali to Ausbel i wsp. (1987). Hybrydyzację i płukanie prowadzono według Church i Gilbert (1984, PNAS, 81:1991-1995). Względne ilości transkryptu wyznaczano przy użyciu Phosphorlmager (Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA) zgodnie z instrukcjami producenta, nanoszenie próbek normalizowano przez hybrydyzację zdehybrydyzowanego filtru z podlegającym konstytutywnej ekspresji cDNA b-tubuliny Arabidopsis. Stopień zakażenia nieopryskanych roślin odpowiadał 0% zahamowania wzrostu grzyba, uzyskano następujące wyniki:The primers were NS1 and NS2 and P. parasitica EmWa DNA as template. RNA was purified from frozen tissue by phenol / chloroform extraction after lithium chloride precipitation (Lagrimini et al: PNAS, 84: 7542-7546). Samples (7.5 µg) were separated by formaldehyde agarose gel electrophoresis and transferred to a nylon filter (Hybond N +, Amersham) as described by Ausbel et al. (1987). Hybridization and washing were performed according to Church and Gilbert (1984, PNAS, 81: 1991-1995). Relative amounts of transcript were determined using Phosphorlmager (Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA) according to the manufacturer's instructions, sample loading was normalized by hybridizing the de-briquetted filter with constitutively expressed Arabidopsis b-tubulin cDNA. The degree of infection of the untreated plants corresponded to 0% fungal growth inhibition, the following results were obtained:
Tabela 29Table 29
Działanie przeciwko Peronospora parasilicaNoCo2 na Arabidopsis thaliana (Col-0) składnik I: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: metalaksylAction against Peronospora parasilicaNoCo2 on Arabidopsis thaliana (Col-0) component I: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: metalaxyl
Tabela 30Table 30
Działanie przeciwko Peronospora parasitica Emwa na Arabidopsis thaliana(Ws) składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: metalaksylAction against Peronospora parasitica Emwa on Arabidopsis thaliana (Ws) component l: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: metalaxyl
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
T a b el a 31T a b el a 31
Działanie przeciwko Peronospora parasitica Emwa na Arabidopsis thaliana (Ws) składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: fosetylAction against Peronospora parasitica Emwa on Arabidopsis thaliana (Ws) component l: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: fosetyl
T a b el a 32T a b el a 32
Działanie przeciwko Peronospora parasitica Emwa na Arabidopsis thaliana (Ws) składnik l: ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiodiazolo-7-karbotiowego składnik II: wodorotlenek miedziAction against Peronospora parasitica Emwa on Arabidopsis thaliana (Ws) component l: benzo [1,2,3] thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester component II: copper hydroxide
Jak widać w tabeli 29 synergistyczne efekty oporności na choroby zostały wykazane w dzikich roślinach Arabidopsis Col-0. Nie zaobserwowano zahamowania wzrostu grzyba przy oddzielnym podziałaniu na rośliny zarówno 0,01 mM BTH jak i 0,0001 g/l metalaksylem, ponieważ stężenia te są normalnie niewystarczające dla uzyskania efektu. Jednakże przy podziałaniu na rośliny obydwoma tymi związkami przy tych, normalnie niewystarczających stężeniach zaobserwowano 40,7% zahamowanie wzrostu grzyba, co jest ewidentnie efektem synergistycznym. Tabele 30-32 ukazują synergistyczne efekty oporności na choroby u dzikich roślin Arabidopsis Ws. Zaledwie 20-30% zahamowanie wzrostu grzyba zaobserwowano przy podziałaniu na rośliny Ws 0,01 mM BTH. Jednakże przy jednoczesnym podziałaniu BTH i metalaksylem, fosetylem lub wodorotlenkiem miedzi na rośliny zaobserwowano synergistyczną oporność na choroby. Te połączone efekty przeciwgrzybowe powodujące zmniejszenie efektywnych stężeń środka grzybobójczego i BTH wymaganych dla zwalczania patogenu pozwalają na zmniejszenie dawki chemicznej wymaganej dla zatrzymania wzrostu grzyba i tym samym redukują częstość uszkodzenia liści związanego z tolerancją chemiczną.As can be seen in Table 29, synergistic disease resistance effects were demonstrated in wild Arabidopsis Col-0 plants. No inhibition of fungal growth was observed when the plants were treated separately with both 0.01 mM BTH and 0.0001 g / L metalaxyl as these concentrations are normally insufficient to obtain an effect. However, when plants were treated with both of these compounds at these normally insufficient concentrations, 40.7% inhibition of fungal growth was observed, which is clearly a synergistic effect. Tables 30-32 show the synergistic disease resistance effects in wild Arabidopsis Ws plants. Only 20-30% inhibition of fungal growth was observed when treating Ws plants with 0.01 mM BTH. However, synergistic disease resistance was observed with the simultaneous treatment of plants with BTH and metalaxyl, fosetyl, or copper hydroxide. These combined antifungal effects reducing the effective concentrations of the fungicide and BTH required to control the pathogen allow a reduction in the chemical dose required to arrest fungal growth and thus reduce the frequency of chemical tolerance-related leaf damage.
II. Synergistyczne efekty oporności na choroby uzyskane przez zastosowanie konwencjonalnych środków zwalczających mikroorganizmy i/lub chemicznych induktorów nabytej oporności ogólnoustrojowej w roślinach mutantów konstytutywnej odporności (CIM)II. Synergistic disease resistance effects obtained by the use of conventional antimicrobial agents and / or chemical inducers of acquired systemic resistance in constitutive immunity mutant (CIM) plants
W tej grupie przykładów wysokowydajny test hybrydyzacyjny Northern został opracowany dla zidentyfikowania mutantów roślin wykazujących wysoki poziom mRNA PR-1 podczas normalnego wzrostu, z myślą o tym, że mutanty te wykazują również nabytą oporność ogólnoustrojową. Wyizolowano przy użyciu tego testu pewną liczbę mutantów i wykazano, że nie tylko akumulują mRNA PR-1 lecz także PR-2 i PR-5 (Lawton i wsp. (1993); Dietrich i wsp. (1994); i Weyman i wsp. (1995)).In this group of examples, a high-throughput Northern hybridization assay was developed to identify plant mutants exhibiting high levels of PR-1 mRNA during normal growth, with the intention that these mutants also exhibit acquired systemic resistance. A number of mutants have been isolated using this assay and have been shown to accumulate not only PR-1 mRNA but also PR-2 and PR-5 (Lawton et al. (1993); Dietrich et al. (1994); and Weyman et al. (1995)).
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Mutanty te wykazują również podwyższony poziom SA i są oporne na zakażenie patogenem, co potwierdza użyteczność tej strategii do izolacji mutantów szlaku przekazywania sygnału SAR.These mutants also show elevated SA levels and are resistant to pathogen infection, confirming the usefulness of this strategy for the isolation of mutants in the SAR signaling pathway.
Wyizolowano przy użyciu tego testu dwie klasy mutantów szlaku przekazywania sygnału SAR. Jedną klasę określono jako mutanty Isd (Isd = lesion simulating disease - choroby symulującej uszkodzenia). Ta klasa mutantów, określana jest również jako „cim Klasy l” jak opisano to w WO 94/16077, którego opis jest niniejszym włączony przez referencję w całości. Ta klasa Isd (znana również pod nazwą cim Klasy l) tworzyła na liściach spontaniczne uszkodzenia, akumulowała w podwyższonym stężeniu SA, wykazywała wysoki poziom mRNA PR-1, PR-2 i PR-5 i była oporna na patogeny grzybowe i bakteryjne 9Dietrich i wsp. 1994; Weymann i wsp., 1995).Two classes of mutants in the SAR signaling pathway have been isolated using this assay. One class is designated as Isd mutants (Isd = lesion simulating disease). This class of mutants is also referred to as "Class I cim" as described in WO 94/16077, the description of which is hereby incorporated by reference in its entirety. This class of Isd (also known as cim Class l) created spontaneous lesions on leaves, accumulated at an increased concentration of SA, showed high levels of PR-1, PR-2 and PR-5 mRNA and was resistant to fungal and bacterial pathogens 9 Dietrich et al. 1994; Weymann et al., 1995).
Druga klasa, zwana cim (cim = constitutive jmmunity - konstytutywna odporność) opisana jest poniżej i wykazuje wszystkie cechy mutantów Isd z wyjątkiem spontanicznych uszkodzeń. Ta druga klasa (cim) odpowiada mutantom „cim Klasy II” omawianym w WO 94/16077. Linia mutantów roślinnych cim3 opisana poniżej zalicza się do tej klasy cim (cim Klasy II) i odpowiada dominującej mutacji o dzikim wyglądzie i wyrażającej stabilne, podwyższone poziomy SA i mRNA genów SAR oraz posiadającej szerokie spektrum oporności na choroby.A second class, called cim (cim = constitutive jmmunity), is described below and exhibits all the features of Isd mutants with the exception of spontaneous lesions. This second class (cim) corresponds to the "Class II cim" mutants discussed in WO 94/16077. The cim3 plant mutant line described below belongs to this cim class (cim Class II) and corresponds to a predominant mutation which is wild in appearance and expresses stable, elevated levels of SA and mRNA SAR genes and has a broad spectrum of disease resistance.
Przykład 14: Izolacja i charakteryzacja mutantów cim wykazujących konstytutywną ekspresję genów SARExample 14: Isolation and characterization of cim mutants constitutively expressing SAR genes
1100 pojedynczych mutagenizowanych (EMS) roślin Arabidopsis M2 hodowano w tackach Aracon (Lehie Seeds, Round Rock, TX) w grupach po około 100. Rośliny hodowano tak, jak opisano to w Uknes i wsp., 1993 supra, szczególną uwagę zwracając na uniknięcie nadmiernego nawodnienia i infekcji patogenami. W skrócie, Metro Mix 360 nasycono wodą i autoklawowano trzykrotnie przez 70 minut w porcjach po 10 litrów. Mieszankę dokładnie wymieszano pomiędzy każdym autoklawowaniem. Nasiona wysterylizowano na powierzchni w 20% Clorox przez 5 minut i wypłukano siedmioma zmianami sterylnej wody przed wysianiem. Zasiane nasiona jarowizowano przez 3-4 dni po czym hodowano w komorach przy 9 godzinnym dniu i 15 godzinnej nocy w 22°C. Gdy rośliny osiągnęły wiek trzech do czterech tygodni, jeden lub dwa liście ważące 50 do 100 mg zbierano i izolowano całkowity RNA przy zastosowaniu szybkiej metody minipreparacji RNA (Verwoerd i wsp. (1989) Nuc. Acid Res., 17, 2362). Ekspresję genu PR-1 analizowano przez hybrydyzację Northern (Lagrimini i wsp. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 7542-7546; Watd i wsp., 1991). Każda grupa roślin zawierała również kontrole w postaci nie traktowanych roślin A. thaliana Col-0 i oraz traktowanych przez dwa dni INA (0,25 mg/ml). Wszystkie rośliny hodowano jak opisali to Weymann i wsp. (1995).1,100 individual mutagenized (EMS) Arabidopsis M2 plants were grown in Aracon trays (Lehie Seeds, Round Rock, TX) in groups of approximately 100. Plants were grown as described in Uknes et al., 1993 supra, taking particular care to avoid excessive hydration and infection with pathogens. Briefly, Metro Mix 360 was saturated with water and autoclaved three times for 70 minutes in 10 liter aliquots. The blend was thoroughly mixed between each autoclaving. Seeds were surface sterilized in 20% Clorox for 5 minutes and rinsed with seven changes of sterile water before sowing. The sown seeds were vernalized for 3-4 days and then grown in chambers on a 9 hour day and a 15 hour night at 22 ° C. When the plants were three to four weeks old, one or two leaves weighing 50 to 100 mg were harvested and total RNA was isolated using a rapid RNA mini-preparation method (Verwoerd et al. (1989) Nuc. Acid Res., 17, 2362). PR-1 gene expression was analyzed by Northern hybridization (Lagrimini et al. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 7542-7546; Watd et al., 1991). Each group of plants also contained controls of untreated A. thaliana Col-0 plants and those treated for two days with INA (0.25 mg / ml). All plants were grown as described by Weymann et al. (1995).
Zidentyfikowano 80 potencjalnych mutantów wykazujących podwyższone poziomy mRNA PR-1. Po zbadaniu potomstwa wybrano pięć do dalszej charakteryzacji. Potencjalne mutanty cim wykazywały podwyższoną ekspresję genów SAR w nieobecności patogenu lub działania indukującego. Badanie potomstwa potencjalnych mutantów cim potwierdziło, że konstytutywna ekspresja PR-1 jest dziedziczna. Spośród mutantów cim dalej scharakteryzowano dwa: cim2 i cim3 wykazujące najwyższą i najbardziej stabilną ekspresję PR-1.Eighty potential mutants displaying increased levels of PR-1 mRNA were identified. After examining the offspring, five were selected for further characterization. Potential cim mutants showed increased expression of SAR genes in the absence of pathogen or inducing activity. Examination of the progeny of potential cim mutants confirmed that constitutive expression of PR-1 is hereditary. Among the cim mutants, two were further characterized: cim2 and cim3 showing the highest and most stable expression of PR-1.
W krzyżówkach testowych z roślinami Columbia wykorzystano jako marker recesywną cechę braku włosków. Pąki kwiatowe Col-g1 pozbawiono pręcików przed wyrzutem pyłku po czym zaraz, a także następnego dnia podano pyłek mutantów. Rośliny F1 hodowano w glebie, odkrzyżowane potomstwo zidentyfikowano po obecności włosków.The recessive hairless trait was used as a marker in test crosses with Columbia plants. Col-g1 flower buds were de-stemmed prior to pollen discharge and then immediately, and the next day, mutant pollen was administered. F1 plants were grown in soil, and the disenchanted offspring were identified by the presence of the hairs.
Po krzyżówce cim2i cim3 z ekotypem Col-0 lub La-er zidentyfikowano znaczną część roślin F1 wykazujących wysoką ekspresję genów SAR, co sugeruje, że cechy te są dominujące. W przypadku cim2 niektóre, lecz nie wszystkie rośliny F1 wykazywały konstytutywną ekspresję genów SAR. Takiego wyniku można by oczekiwać gdyby mutacja cim2 była dominująca i występowała u rodzica w układzie heterozygotycznym. Dalsze badania genetyczne mutacji cim2 wykazały ciągłą zmienną segregację w pokoleniu F2, zgodną z hipotezą niepełnej penetracji.After crossing cim2 and cim3 with the Col-0 or La-er ecotype, a significant proportion of F1 plants exhibited high SAR gene expression was identified, suggesting that these traits are dominant. In the case of cim2, some, but not all, F1 plants constitutively expressed SAR genes. Such a result would be expected if the cim2 mutation was dominant and occurred in the parent in a heterozygous system. Further genetic studies of the cim2 mutation showed a continuous variable segregation in the F2 generation, consistent with the hypothesis of incomplete penetration.
Mutacja cim3 wykazywała w pokoleniu F1 rozkład 1:1, po czym dwa osobniki F1 wykazujące wysoki poziom mRNA PR-1 skrzyżowano wsobnie tworząc populację F2. Rozkład w F2 zbadany przez określenie akumulacji mRNA PR-1 dał 93 rośliny F2 o wysokim poziomie mRNA PR-1 i 25 roślin F2 bez znaczącej akumulacji mRNA R-1, co daje stosunek 3,7:1 (c2=1,77; 0,5>P>0,1), co zgodne jest z hipotezą, że cim3 jest mutacją dominującą w jednym genie. Dalsze krzyżówki potwierdziły, że cim3 dziedziczy się jako mutacja dominująca.The cim3 mutation showed a 1: 1 distribution in the F1 generation, after which two F1 individuals showing high levels of PR-1 mRNA were self-bred to form the F2 population. The distribution in F2 examined by determining the accumulation of PR-1 mRNA gave 93 F2 plants with high PR-1 mRNA levels and 25 F2 plants without significant accumulation of R-1 mRNA, resulting in a ratio of 3.7: 1 (c 2 = 1.77; 0.5>P> 0.1), which is consistent with the hypothesis that cim3 is a dominant mutation in one gene. Further crosses confirmed that cim3 is inherited as a dominant mutation.
W przypadku cim3 wyjściowa roślina M2 zidentyfikowana w teście i populacja M3 miały normalny wygląd. Jednakże, po krzyżówce wsobnej roślin cim3, niektóre z najlepiej eksprymujących liniiFor cim3, the starting M2 plant identified in the test and the M3 population were normal in appearance. However, after inbred cim3 plants, some of the best expressing lines
PL 191 355 B1 wykazywały niską płodność. Po krzyżówce testowej z Col-g1 uzyskano rośliny o normalnym wyglądzie i płodności oraz wysokiej ekspresji PR-1.PL 191 355 B1 showed low fertility. Plants with normal appearance and fertility and high PR-1 expression were obtained after test cross-g1.
Wstępnie zidentyfikowane rośliny cim3 miały karłowaty wygląd z cienkimi zniekształconymi liśćmi. Jednakże, rośliny F2 uzyskane w krzyżówce z ekotypem Col-g1 zachowały wysoki poziom ekspresji genów SAR i nie były odróżnialne od roślin dzikich. Sugerowało to, że fenotyp karłowatości i zniekształconych liści spowodowany był przez niezależną mutację niezwiązaną z konstytutywną ekspresją genów SAR. Fenotyp mutanta cim3 zaobserwowano również gdy rośliny hodowano w warunkach sterylnych, co potwierdza, że akumulacja mRNA PR-1 nie była spowodowana przez patogen.The pre-identified cim3 plants had a stunted appearance with thin distorted leaves. However, F2 plants crossed with the Col-g1 ecotype retained a high level of SAR gene expression and were not distinguishable from wild plants. This suggested that the dwarf and distorted leaf phenotype was caused by an independent mutation unrelated to the constitutive expression of the SAR genes. The cim3 mutant phenotype was also observed when the plants were grown under sterile conditions, confirming that the accumulation of PR-1 mRNA was not caused by the pathogen.
Przykła d 15: Ekspresja genów SARExample 15: SAR gene expression
Poza PR-1 w mutantach cim3 silnej ekspresji podlegają również dwa inne geny SAR, PR-2 i PR-5. Poziomy ekspresji genów SAR były zmienne wśród potomstwa lecz zawsze ponad 10-krotnie przewyższały nietraktowaną kontrolę i były zbliżone do poziomów uzyskanych po indukującym oporność traktowaniu INA (0,25 mg/ml) roślin dzikich.In addition to PR-1, two other SAR genes, PR-2 and PR-5, are also highly expressed in cim3 mutants. The levels of SAR gene expression were variable among the offspring but were always more than 10 times higher than the untreated control and were close to the levels obtained after resistance-inducing treatment with INA (0.25 mg / ml) of wild plants.
Przykła d 16: Analiza kwasu salicylowegoExample 16: Analysis of salicylic acid
Wykazano wzrost endogennego stężenia SA przy zaindukowanej przez patogen nekrozie u Arabidopsis (Uknes i wsp., 1993 supra). Kwas salicylowy i jego koniugat glukozowy analizowano tak, jak opisali to Uknes i wsp., 1993, tkankę liściową zebrano z 10 roślin cim3 i 10 kontrolnych w wieku 4 tygodni. Zebrano liście z indywidualnych roślin i oznaczono poziom genu PR-1. Poziom SA zmierzono u roślin eksprymujących PR-1. Stężenie wolnego SA u mutanta cim3 było 3 do 4 razy wyższe niż w niezainfekowanych dzikich roślinach Arabidopsis (odpowiednio 233±35 i 69±8 ng/g świeżej masy). Poziom koniugatu glukozowego SA (SAG) był 13,1 raza wyższy u cim3 niż w niezainfekowanych dzikich Arabidopsis (odpowiednio 4519±473 i 344±58 ng/g świeżej masy). Te podwyższone stężenia SA i SAG są porównywalne z poziomami uzyskanymi w tkankach zainfekowanych przez patogeny lub w mutantach cpr.Endogenous SA concentration has been shown to increase with pathogen-induced necrosis in Arabidopsis (Uknes et al., 1993 supra). Salicylic acid and its glucose conjugate were analyzed as described by Uknes et al., 1993, leaf tissue was harvested from 10 cim3 plants and 10 controls at 4 weeks of age. Leaves from individual plants were harvested and the level of the PR-1 gene was determined. SA levels were measured in plants expressing PR-1. The concentration of free SA in the cim3 mutant was 3 to 4 times higher than in uninfected wild Arabidopsis plants (233 ± 35 and 69 ± 8 ng / g wet weight, respectively). The level of SA glucose conjugate (SAG) was 13.1 times higher in cim3 than in uninfected wild-type Arabidopsis (4519 ± 473 and 344 ± 58 ng / g fresh weight, respectively). These elevated SA and SAG concentrations are comparable to those obtained in pathogen infected tissues or in cpr mutants.
Przykła d 17: Oporność na chorobyExample 17: Disease resistance
Zbadano mutanta cim3 pod kątem oporności na Peronospora parasitica, czynnik wywołujący u Arabidopsis chorobę mączniaka rzekomego. Trzydzieści roślin cim3 (potwierdzonych przez badanie ekspresji PR-1) i trzydzieści kontrolnych (ekotyp Columbia), każda w wieku około 4 tygodni, zaszczepiono P. parasitica tak, jak opisali to Uknes i wsp., 1992 supra. Siedem dni później zbadano w roślinach sporulację i wybarwiono błękitem trypanowym w celu uwidocznienia struktur grzybowych tak, jak opisali to Keogh i wsp. (1980) Trans. Br. Mycol. Soc. 74, 329-333 oraz Koch i Slusarenko (1990) Plant Cell 2, 437-445. W dzikich roślinach (Col-0) zachodzi wzrost strzępek, konidiów i oospor, podczas gdy dzikie rośliny traktowane INA (0,25 mg/ml) i rośliny cim3 nie wykazują wzrostu grzyba. Odporność nadawana przez mutację cim3 ujawnia się przeważnie w postaci małej grupy martwych komórek w miejscu infekcji patogenem. Ten typ oporności przypomina obserwowany w mutantach Isd (Dietrich i wsp., 1984, supra; Weymann i wsp., 1995, supra) lub roślinach dzikich, w których zaindukowano SAR (Uknes i wsp., 1992, supra). Niekiedy obserwowano pośrednie fenotypy odporności, w tym nekrozę postępująca w ślad za końcówką strzępki w roślinach cim3. Taka nekroza przypomina obserwowaną w dzikich roślinach traktowanych małymi dawkami SA lub INA (Uknes i wsp., 1992, supra, Uknes i wsp., 1993, supra). Nigdy jednak nie zaobserwowano w roślinach cim3 sporulacji, podczas gdy zachodziła ona we wszystkich roślinach kontrolnych. Na niezainfekowanych liściach cim3 nie obserwowano po wybarwieniu błękitem trypanowym spontanicznych uszkodzeń.The cim3 mutant was tested for resistance to Peronospora parasitica, the causative agent of downy mildew disease in Arabidopsis. Thirty cim3 plants (confirmed by PR-1 expression study) and thirty controls (Columbia ecotype), each approximately 4 weeks old, were inoculated with P. parasitica as described by Uknes et al., 1992 supra. Seven days later, the plants were examined for sporulation and stained with trypan blue to reveal fungal structures as described by Keogh et al. (1980) Trans. Br. Mycol. Soc. 74, 329-333 and Koch and Slusarenko (1990) Plant Cell 2, 437-445. Wild plants (Col-0) show growth of hyphae, conidia and oospores, whereas wild plants treated with INA (0.25 mg / ml) and cim3 plants show no fungal growth. Immunity conferred by the cim3 mutation appears mostly as a small group of dead cells at the site of pathogen infection. This type of resistance resembles that seen in Isd mutants (Dietrich et al., 1984, supra; Weymann et al., 1995, supra) or SAR-induced wild plants (Uknes et al., 1992, supra). Occasionally, intermediate resistance phenotypes were observed, including post-hyphae necrosis in cim3 plants. Such necrosis resembles that seen in wild plants treated with low doses of SA or INA (Uknes et al., 1992, supra, Uknes et al., 1993, supra). However, sporulation was never observed in the cim3 plants, whereas sporulation did occur in all the control plants. No spontaneous lesions were observed on uninfected cim3 leaves after staining with trypan blue.
Poza opornością na patogen grzybowy P. parasitica rośliny cim3 były również oporne na infekcję bakteryjnym patogenem Pseudomonas syringae DC3000. Sześciotygodniowe rośliny dzikie (± traktowanie INA) i cim3 zaszczepiono zawiesiną P. syringae DC3000 i obserwowano postępy choroby przez oznaczanie wzrostu bakterii ekstrahowanych z zainfekowanych liści z postępem czasu. Różnica miana bakterii pomiędzy Col-0, Col-0 + INA i cim3 w dniu 0 lub dniu 2 nie była statystycznie znacząca. Jednakże przed upływem czwartego dnia w roślinach cim3 zaobserwowano w porównaniu z dzikimi 31-krotne zmniejszenie wzrostu bakterii (P<0,003; Sokal i Rohlf, 1981). Rośliny zbadano również wzrokowo pod kątem objawów choroby. Liście z roślin dzikich wykazywały silną chlorozę, przy czym objawy choroby rozprzestrzeniały się wyraźnie poza wstępną strefę wstrzyknięcia. W przeciwieństwie do nich rośliny dzikie traktowane INA lub rośliny cim3 były praktycznie pozbawione objawów choroby.In addition to resistance to the fungal pathogen P. parasitica, cim3 plants were also resistant to infection with the bacterial pathogen Pseudomonas syringae DC3000. Six-week old wild plants (± INA treatment) and cim3 were inoculated with a suspension of P. syringae DC3000 and disease progression was observed by measuring the growth of bacteria extracted from the infected leaves with time progression. The bacterial titer difference between Col-0, Col-0 + INA and cim3 on day 0 or day 2 was not statistically significant. However, by day four, a 31-fold reduction in bacterial growth was observed in the cim3 plants compared with the wild-type (P <0.003; Sokal and Rohlf, 1981). Plants were also inspected visually for disease symptoms. Leaves from wild plants showed severe chlorosis, with disease symptoms spreading clearly beyond the initial injection zone. In contrast, INA treated wild plants or cim3 plants were practically free from disease symptoms.
W tym przykładzie hodowle Pseudomonas syringae pochodzące z pomidorów DC3000 hodowano na podłożu B Kinga (szalki agarowe lub płynne) z rifampicyną (50 μg/ml) w 28°C (Walen i wsp. (1991) Plant Cell 3, 49-59). Nocną hodowlę rozcieńczano i zawieszano w 10 mM MgCI2 do gęstości 2-5 x 105 komórek na ml i wstrzykiwano do liści Arabidopsis. Wstrzyknięcia dokonywano przez utworzenie małejIn this example, Pseudomonas syringae cultures derived from DC3000 tomatoes were grown in King B medium (agar or liquid plates) with rifampicin (50 µg / ml) at 28 ° C (Walen et al. (1991) Plant Cell 3, 49-59). The overnight culture was diluted and resuspended in 10 mM MgCl 2 to a density of 2-5 x 10 5 cells per ml and injected into Arabidopsis leaves. Injections were made by forming a small one
PL 191 355 B1 dziurki przy użyciu igły nr 28 w połowie liścia i wstrzyknięcie około 250 μl rozcieńczonej zawiesiny bakterii strzykawką 1 cm3. W różnych punktach czasowych pobierano 10 losowych próbek zawierających po 3 losowe wycinki liści pobrane korkoborem nr 1 z 10 roślin z każdej grupy. 3 wycinki liści umieszczano w probówce Eppendorfa z 300 μl 10 mM MgCI2 i homogenizowano tłuczkiem. Uzyskaną zawiesinę bakterii rozcieńczano odpowiednio i wysiewano na podłoże B Kinga z rifampicyną (50 μg/ml) i hodowano przez 4 dni w 28°C. Kolonie bakterii zliczano i poddawano dane obróbce statystycznej testem t studenta (Sokal i Rohlf (1981), Biometry, 2nd ed. New York: W.H.Freeman and Company).Use a 28 gauge needle in the middle of the leaf and inject about 250 µl of the diluted bacterial suspension with a 1 cm 3 syringe. At different time points, 10 random samples were taken containing 3 random leaflets taken with a corkbob # 1 from 10 plants of each group. 3 leaf clippings were placed in an Eppendorf tube with 300 µl of 10 mM MgCl 2 and homogenized with a pestle. The resulting bacterial suspension was appropriately diluted and plated on King B medium with rifampicin (50 µg / ml) and cultured for 4 days at 28 ° C. Bacterial colonies were counted and the data were processed statistically by Student's t test (Sokal and Rohlf (1981), Biometry, 2nd ed. New York: WHFreeman and Company).
Również w tym przykładzie kwas 2,6-dichloroizonikotynowy (INA) zawieszano w sterylnej destylowanej wodzie w stężeniu 25% czynnika aktywnego preparowanego jako zwilżalny proszek (0,25 mg/ml, 325 μΜ Kessmann i wsp. (1994) Annu. Rev. Phytopatol. 32, 439-59). Wszystkie rośliny opryskiwano wodą lub roztworem INA aż do momentu utworzenia kropli.Also in this example, 2,6-dichloroisonicotinic acid (INA) was suspended in sterile distilled water at a concentration of 25% of the active ingredient formulated as a wettable powder (0.25 mg / ml, 325 µΜ Kessmann et al. (1994) Annu. Rev. Phytopatol 32,439-59). All plants were sprayed with water or INA solution until drops were formed.
Przykład 18: Rola SA w ekspresji genów SAR i oporności na chorobyExample 18: Role of SA in SAR gene expression and disease resistance
W celu zbadania zależności między SA, ekspresją genów SAR i opornością u mutanta cim3 przeprowadzono krzyżówki z roślinami Arabidopsis eksprymującymi gen hydroksylazy salicylanowej (nahG) (Delaney i wsp., 1994). Te „rośliny NahG” uzyskano przez transformację genu nahG pod kontrolą promotora 35S do Arabidopsis przy użyciu transformacji za pośrednictwem Agrobacterium. Patrz: Huang, H., Ma, H. (1992) Plant Mol. Biol. Rep. 10, 372-383, włączony tu przez referencję; oraz Delaney i wsp. (1994) Science 266, 1247-1250, włączony tu przez referencję. ArabidopsisCol-nahG niesie dominujący gen oporności na kanamycynę obok dominującego genu nahG, tak więc jako dawcy pyłku użyto Col-nahG. Nasiona f1 nawodniono w wodzie przez 30 minut po czym wysterylizowano powierzchniowo w 10% Clorox, 0,05% Tween 20 przez pięć minut i wypłukano dokładnie w sterylnej wodzie. Nasiona wysiano na podłoże do kiełkowania (GM, podłoże Murashige i Skoog zawierające 10 g/l sacharozy buforowane 0,5 g/l kwasu 2(N-morfolino)etanosulfonowego, pH 5,7 z KOH) zawierające 25 mg/ml kanamycyny dla wyselekcjonowania roślin F1. Patrz: Valvekens i wsp. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 5536-5540. Rośliny F1 oporne na kanamycynę przeniesiono do gleby po 18 dniach. Obecność genu nahG i ekspresja PR-1 zostały we wszystkich doświadczeniach potwierdzone przez analizę hybrydyzacją Northern. Ponieważ zarówno fenotyp cim3, jak i nahG są dominujące, epistaza pomiędzy tymi dwoma genami mogła być analizowana u roślin F1. Siedemdziesiąt roślin F1 z krzyżówki cim3 X nahG analizowano pod kątem ekspresji genów PR-1 i nahG. W analizach ekspresji mRNA hybrydyzacją Northern obecność genu nahG korelowała z supresją ekspresji genów SAR. Obecność mutacji cim3 w każdym osobniku F1 potwierdzono oznaczając poziom mRNA PR-1 w uzyskanych segregantach F2.To investigate the relationship between SA, SAR gene expression and resistance in the cim3 mutant, crosses with Arabidopsis plants expressing the salicylate hydroxylase (nahG) gene were performed (Delaney et al., 1994). These "NahG plants" were obtained by transforming the nahG gene under the control of the 35S promoter into Arabidopsis using Agrobacterium mediated transformation. See Huang, H., Ma, H. (1992) Plant Mol. Biol. Rep. 10, 372-383, incorporated herein by reference; and Delaney et al. (1994) Science 266, 1247-1250, incorporated herein by reference. ArabidopsisCol-nahG carries the dominant kanamycin resistance gene alongside the dominant nahG gene, so Col-nahG was used as pollen donor. F1 seeds were rehydrated in water for 30 minutes and then surface sterilized in 10% Clorox, 0.05% Tween 20 for five minutes and rinsed thoroughly in sterile water. Seeds were sown on a germination medium (GM, Murashige and Skoog medium containing 10 g / L of sucrose buffered with 0.5 g / L of 2 (N-morpholino) ethanesulfonic acid, pH 5.7 with KOH) containing 25 mg / mL of kanamycin for selection F1 plants. See Valvekens et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 5536-5540. Kanamycin-resistant F1 plants were transferred to soil after 18 days. The presence of the nahG gene and PR-1 expression were confirmed in all experiments by Northern hybridization analysis. Since both the cim3 and nahG phenotypes are dominant, the epistasis between the two genes could be analyzed in F1 plants. Seventy F1 plants from the cim3 X nahG cross were analyzed for expression of the PR-1 and nahG genes. In mRNA expression analyzes by Northern hybridization, the presence of the nahG gene correlated with suppression of SAR gene expression. The presence of the cim3 mutation in each F1 individual was confirmed by determining the level of PR-1 mRNA in the obtained F2 segregants.
W celu stwierdzenia, czy mutacja cim3 jest epistatyczna względem nahG pod względem oporności na chorobę 5 roślin 51 z krzyżówki cim3 X nahG, u których potwierdzono obecność nahG i bark mRNA PR-1 skrzyżowano wsobnie i wysiano 20-30 nasion F2. Ekspresja mRNA nahG i PR-1 była analizowana u osobników z tej populacji F2, które następnie wystawiono na działanie P. parasitica (NoCo2) dla zbadania ich podatności na chorobę. Oporność na chorobę niesiona przez mutację cim3 była eliminowana przez obecność genu nahG, wykazując że nahG jest epistatyczna względem cim3 pod względem fenotypów ekspresji genów SAR i oporności na choroby.To determine whether the cim3 mutation is epistatic to nahG in terms of disease resistance, 5 plants 51 from the cim3 X nahG cross that were confirmed for nahG and PR-1 mRNA shoulder were self-crossed and 20-30 F2 seeds were seeded. NahG and PR-1 mRNA expression was analyzed in individuals from this F2 population, which were then exposed to P. parasitica (NoCo2) to test their susceptibility to disease. Disease resistance mediated by the cim3 mutation was eliminated by the presence of the nahG gene, showing that nahG is epistatic to cim3 in terms of SAR gene expression phenotypes and disease resistance.
Przykład 19: Synergistyczna oporność na choroby uzyskana przez podawanie mikrobiocydu i/lub BTH mutantom cimExample 19: Synergistic disease resistance obtained by administration of microbicide and / or BTH to cim mutants
Trzy dni przed zaszczepieniem patogenem podano w postaci mgły na liście czterotygodniowych roślin chemiczny induktor ogólnoustrojowej nabytej oporności BTH (ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]-tiodiazolo-7-karbotiowego) preparowany jako 25% czynnik aktywny (ai) z nośnikiem w postaci zwilżalnego proszku (Metraux i wsp., 1991) i/lub mikrobiocyd metalaksyl (CGA 48988) preparowany jako 25% ai, lub też sam zwilżalny nośnik. Rośliny zaszczepiono zawiesiną konidiów (1,8 x 105 spor/ml) odpowiedniego patogenu Peronospora parasitica NoCo2. Po infekcji rośliny przykryto w celu utrzymania wysokiej wilgotności oraz umieszczono w komorze hodowlanej Percival w 17°C z cyklem 14 godz. dzień/10 godz. noc (Uknes i wsp., 1993). Tkankę zebrano 8 dni po infekcji.Three days before inoculation with the pathogen, a chemical inducer of systemic acquired resistance BTH (benzo [1,2,3] -thiodiazole-7-carbothioic acid S-methyl ester) formulated as 25% active ingredient (ai) with a wettable powder carrier (Metraux et al., 1991); and / or a metalaxyl microbicide (CGA 48988) formulated as 25% ai, or a wettable carrier alone. Plants were inoculated with a conidial suspension (1.8 x 10 5 spores / ml) of the relevant pathogen Peronospora parasitica NoCo2. Following infection, the plants were covered to maintain high humidity and placed in a Percival growth chamber at 17 ° C with a 14 hr cycle. day / 10 hrs night (Uknes et al., 1993). Tissue was harvested 8 days post infection.
Wzrost grzyba oznaczono przy użyciu sondy rRNA grzybowego uzyskanej przez PCR według White i wsp. (1990; PCR Protocols: A guide to methods and Application, 315-322) przy użyciu starterów NS1 i NS2 oraz DNA P. parasitica EmWa jako matrycy. RNA oczyszczano z zamrożonej tkanki metodą ekstrakcji fenolem/chloroformem po wytrącaniu chlorkiem litu (Lagrimini i wsp.: PNAS, 84: 7542-7546). Próbki (7,5 μg) rozdzielano przez elektroforezę w żelu agarozowym z formaldehydem i przenoszono na filtr nylonowy (Hybond N+, Amersham) tak, jak opisali to Ausbel i wsp. (1987). Hybrydyzację i płukanie prowadzono według Church i Gilbert (1984, PNAS, 81:1991-1995). WzględneFungal growth was determined using the PCR fungal rRNA probe according to White et al. (1990; PCR Protocols: A guide to methods and Application, 315-322) using NS1 and NS2 primers and P. parasitica EmWa DNA as template. RNA was purified from frozen tissue by phenol / chloroform extraction after lithium chloride precipitation (Lagrimini et al: PNAS, 84: 7542-7546). Samples (7.5 µg) were separated by formaldehyde agarose gel electrophoresis and transferred to a nylon filter (Hybond N +, Amersham) as described by Ausbel et al. (1987). Hybridization and washing were performed according to Church and Gilbert (1984, PNAS, 81: 1991-1995). Relative
PL 191 355 B1 ilości transkryptu wyznaczano przy użyciu Phosphorlmager (Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA) zgodnie z instrukcjami producenta, nanoszenie próbek normalizowano przez hybrydyzację zdehybrydyzowanego filtru z podlegającym konstytutywnej ekspresji cDNA b-tubuliny Arabidopsis. Stopień zakażenia nieopryskanych roślin odpowiadał 0% zahamowania wzrostu grzyba.Transcript amounts were determined using a Phosphorlmager (Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA) according to the manufacturer's instructions, sample loading was normalized by hybridizing the de-briquetted filter to constitutively expressing Arabidopsis b-tubulin cDNA. The degree of infection of the untreated plants corresponded to 0% inhibition of the growth of the fungus.
Podanie samego metalaksylu, samego „aktywatora roślin” BTH lub zarówno metalaksylu i BTH mutantom cim3 opisanym powyżej wywoływało efekt oporności na chorobę przewyższający addytywny, czyli synergistyczny. Efekt ten oznaczano jako współczynnik synergii (SF), który jest stosunkiem efektu obserwowanego (O) do oczekiwanego (E). Uzyskano następujące wyniki:Administration of metalaxyl alone, BTH "plant activator" alone, or both metalaxyl and BTH to the cim3 mutants described above produced an over-additive or synergistic disease resistance effect. This effect was designated as the synergy factor (SF), which is the ratio of the observed (O) to the expected (E) effect. The following results were obtained:
Tabela 33Table 33
Działanie przeciwko Peronospora parasitica na Arabidopsis składnik l: mutacja cim3 składnik II: metalaksylAction against Peronospora parasitica on Arabidopsis component l: cim3 mutation component II: metalaxyl
wt = dziki Col-0 ND= nie oznaczonywt = wild Col-0 ND = not determined
Tabela 34Table 34
Działanie przeciwko Peronospora parasitica na Arabidopsis składnik l: mutacja cim3 składnik II: BTHAction against Peronospora parasitica on Arabidopsis component l: mutation cim3 component II: BTH
wt = dziki Col-0 ND= nie oznaczonywt = wild Col-0 ND = not determined
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Tabel a 35Table a 35
Działanie przeciwko Peronospora parasitica na Arabidopsis składnik l: mutacja cim3 składnik II: BTHi metalaksyl (M)Action against Peronospora parasitica on Arabidopsis component l: mutation cim3 component II: BTHi metalaxyl (M)
wt = dziki Col-0 ND= nie oznaczonywt = wild Col-0 ND = not determined
Jak widać w powyższych tabelach synergistyczne efekty oporności na choroby wykazano w roślinach cim3 przy zastosowaniu samego metalaksylu, zastosowanie samego BTH i zastosowanie kombinacji BTH i metalaksylu. Na przykład, w nietraktowanych roślinach cim3 zaobserwowano 12,5% zahamowanie wzrostu grzyba w porównaniu z nietraktowaną rośliną dziką, wskazuje to, że konstytutywna ekspresja genów SAR w mutancie cim3 koreluje z opornością na chorobę. Jak wykazano jednak w tabeli 30, zastosowanie metalaksylu w stężeniu 0,0001 g/l (stężenie normalnie niewystarczające dla efektywnego działania) w immunomodulowanej (SAR-konstytutywnej) roślinie cim3 powoduje wzrost zahamowania wzrostu grzyba do 57,8%. Współczynnik synergii 4,6 obliczony na podstawie tych danych jasno wykazuje synergistyczny efekt uzyskany przez potraktowanie mikrobiocydem rośliny immunomodulowanej.As can be seen in the tables above, synergistic disease resistance effects have been demonstrated in cim3 plants using metalaxyl alone, using BTH alone, and using a combination of BTH and metalaxyl. For example, a 12.5% inhibition of fungal growth was observed in untreated cim3 plants compared to the untreated wild-type plant, indicating that constitutive expression of the SAR genes in the cim3 mutant correlates with disease resistance. However, as shown in Table 30, the use of metalaxyl at a concentration of 0.0001 g / L (normally insufficient for effective activity) in an immunomodulated (SAR-constitutive) cim3 plant resulted in an increase in growth inhibition to 57.8%. A synergy factor of 4.6 calculated from these data clearly shows the synergistic effect obtained by treating an immunomodulated plant with a microbicide.
Dane przedstawione w tabeli 31 wykazują, że synergia jest również uzyskiwana przez podanie chemicznego induktora ogólnoustrojowej nabytej oporności takiego, jak BTH immunomodulowanej (SAR-konstytutywnej) roślinie cim3. Na przykład, w dzikich roślinach stężenie 0,03 mM BTH jest normalnie niewystarczające do uzyskania efektywnej oporności na chorobę, dając zaledwie 20,8% zahamowania wzrostu grzyba. Jednakże w roślinach cim3 to normalnie niewystarczające stężenie BTH dało 73,1% zahamowania wzrostu grzyba, prawie tak wiele, jak hamowanie uzyskane przy zastosowaniu 0,1 mM BTH, zalecanego wydajnego stężenia. Współczynnik synergii 2,2 obliczony na podstawie danych z tabeli 31 jasno wykazuje synergistyczny efekt uzyskany przez zastosowanie BTH na roślinie immunomodulowanej innymi środkami.The data presented in Table 31 show that synergy is also obtained by administering a chemical inducer of systemic acquired resistance such as BTH to an immunomodulated (SAR-constitutive) cim3 plant. For example, in wild-type plants, a concentration of 0.03 mM BTH is normally insufficient for effective disease resistance, yielding only 20.8% fungal growth inhibition. However, in cim3 plants, this normally insufficient BTH concentration resulted in 73.1% fungal growth inhibition, almost as much as the inhibition obtained with 0.1 mM BTH, the recommended effective concentration. The synergy factor of 2.2 calculated from the data in Table 31 clearly shows the synergistic effect obtained by applying BTH to a plant immunomodulated by other agents.
Efekty oporności na chorobę były jeszcze bardziej jaskrawe przy zastosowaniu zarówno BTH, jak i metalaksylu na roślinie cim3. Jak wykazano w przykładzie 13 (tabela 29), w dzikich roślinach nie obserwuje się zahamowania wzrostu grzyba przy oddzielnym podaniu 0,01 mM BTH lub 0,0001 g/l metalaksylu, ponieważ stężenia te są normalnie niewystarczające dla wydajnego działania. Jednakże zastosowanie na roślinie obu tych związków w tych normalnie niewystarczających stężeniach daje obserwowane zahamowanie wzrostu grzyba 40,7%, co jest efektem synergistycznym na dzikich roślinach. Na roślinach cim3 jednoczesne podanie 0,01 mM BTH i 0,0001 g/l metalaksylu dało w rezultacie 100% zahamowanie wzrostu grzyba, jasno wykazując dalej jeszcze posuniętą aktywność synergistyczną.The disease resistance effects were even more pronounced when using both BTH and metalaxyl on the cim3 plant. As shown in Example 13 (Table 29), no inhibition of fungal growth is observed in wild plants when either 0.01 mM BTH or 0.0001 g / L metalaxyl is administered separately because these concentrations are normally insufficient for efficient operation. However, applying both of these compounds to a plant at these normally insufficient concentrations results in an observed fungal growth inhibition of 40.7%, which is a synergistic effect in wild plants. In the cim3 plants, the simultaneous administration of 0.01 mM BTH and 0.0001 g / L metalaxyl resulted in 100% growth inhibition of the fungus, clearly demonstrating even further synergistic activity.
Tak zatem połączone użycie immunomodulowanych roślin cim i niskich, normalnie nieskutecznych stężeń chemikaliów dla uzyskania oporności na chorobę dostarcza korzyści, które powinny być oczywiste dla specjalistów w naukach rolniczych. Można uniknąć stosowania normalnie toksycznych lub z innych powodów niepożądanych stężeń chemikaliów przez wykorzystanie wykazanych tu synergii. Dodatkowo uzyskać można korzyści ekonomiczne w wyniku zmniejszonych ilości chemikaliów wymaganych dla zapewnienia danego poziomu ochrony roślin.Thus, the combined use of immunomodulated cim plants and low, normally ineffective concentrations of chemicals to achieve disease resistance provides benefits that should be apparent to those skilled in the agricultural science. The use of normally toxic or otherwise undesirable concentrations of chemicals can be avoided by taking advantage of the synergies demonstrated here. Additionally, economic benefits may be obtained from the reduced amounts of chemicals required to provide a given level of plant protection.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
III. Synergistyczne efekty oporności na choroby uzyskane przez zastosowanie konwencjonalnych mikrobiocydów i/lub chemicznych induktorów ogólnoustrojowej nabytej oporności na roślinach transgenicznych zawierających formy genu NIM1III. Synergistic effects of disease resistance obtained by the use of conventional microbicides and / or chemical inducers of systemic acquired resistance on transgenic plants containing forms of the NIM1 gene
Gen NIM1 jest kluczowym składnikiem szlaku ogólnoustrojowej nabytej oporności (SAR) u roślin (Ryals i wsp. 1996). Gen NIM1powiązany jest z aktywacją SAR przez induktory chemiczne i biologiczne oraz, w połączeniu z takimi induktorami, wymagany jest dla uzyskania SAR i ekspresji genów SAR. Lokalizację genu NIM1wyznaczono przy pomocy analizy metodami biologii molekularnej genomu zmutowanych roślin niosących mutację nim1 nadającą roślinom wyjątkową wrażliwość na różnorodne patogeny i uniemożliwiającą im odpowiedź na patogeny i chemiczne induktory SAR. Dziki gen NIM1 Arabidopsis zmapowano i zsekwencjonowano (SEKW. Nr ID:1). Produkt dzikiego genu NIM1 (SEKW. NR ID:2) zaangażowany jest w kaskadę transdukcji sygnału prowadząca do SAR oraz oporności na choroby typu gen-za-gen (Ryals i wsp., 1997). Nadekspresja zrekombinowanej dzikiej formy NIM1daje w efekcie immunomodulowane rośliny o fenotypie konstytutywnej odporności (CIM) i nadaje tym samym oporność na chorobyroślinom transgenicznym. Podwyższony poziom aktywnego białka NIM1 wytwarza ten sam efekt oporności na choroby co indukcja chemiczna z zastosowaniem induktorów chemicznych takich, jak BTH, INA i SA. Patrz: złożony jednocześnie wniosek patentowy USA nr08/880,179, włączony tu przez referencję.The NIM1 gene is a key component of the systemic acquired resistance (SAR) pathway in plants (Ryals et al. 1996). The NIM1 gene is associated with SAR activation by chemical and biological inducers and, in combination with such inducers, is required for SAR acquisition and SAR gene expression. The location of the NIM1 gene was determined by molecular biology analysis of the genome of mutant plants carrying the nim1 mutation, which makes the plants extremely sensitive to a variety of pathogens and prevents them from responding to pathogens and chemical SAR inducers. The wild Arabidopsis NIM1 gene was mapped and sequenced (SEQ ID NO: 1). The wild-type NIM1 gene product (SEQ ID NO: 2) is involved in the signal transduction cascade leading to SAR and gene-for-gene resistance (Ryals et al., 1997). Overexpression of the recombinant wild-type form of NIM1 results in immunomodulated plants with a constitutive immunity phenotype (CIM) and thus confers disease resistance to transgenic plants. Elevated levels of the active NIM1 protein produce the same disease resistance effect as chemical induction using chemical inducers such as BTH, INA and SA. See co-filed U.S. Patent Application No. 08 / 880,179, incorporated herein by reference.
Ponadto, wykazano, że produkt genu NIM1 jest homologiem strukturalnym ssaczego czynnika transdukcji sygnału IkB podklasy a (Ryals i wsp., 1997). Opisano mutacje IkB działające jako superrepresory, lub dominujące mutacje negatywne szlaku regulacji NFkB/IkB. Pewne zmienione formy NIM1 są dominującymi negatywnymi regulatorami szlaku transdukcji SAR. Te zmienione formy NIM1nadają transformowanym nimi roślinom fenotyp odwrotny do fenotypu mutanta nim1, to znaczy że immunomodulowane rośliny transformowane zmienionymi formami NIM1 wykazują konstytutywną ekspresję genów SAR i fenotyp CIM. Patrz: złożony jednocześnie wniosek PCT „Metody użycia genu NIM1 dla nadania oporności na choroby u roślin”włączony tu przez referencję.In addition, the NIM1 gene product has been shown to be structural homologue of a mammalian IkB signal transduction factor of subclass a (Ryals et al., 1997). IkB mutations acting as superrepressors or dominant negative mutations in the NFkB / IkB regulatory pathway have been described. Certain altered forms of NIM1 are the dominant negative regulators of the SAR transduction pathway. These altered forms of NIM1 impart to the plants transformed therewith a phenotype opposite to that of the nim1 mutant, that is, the immunomodulated plants transformed with altered forms of NIM1 display constitutive expression of the SAR genes and the CIM phenotype. See the co-filed PCT application "Methods of using the NIM1 gene to confer disease resistance in plants" incorporated herein by reference.
Przykład 20: Transformacja roślin klonami kosmidowymi zawierającymi dziki allel genuNIM1Example 20: Transformation of plants with cosmid clones containing the wild-allele of the NIM1 gene
Kosmid D7 (złożony w kolekcji ATCC 25 września 1996 jako ATCC 97736) uzyskano z klonu obejmującego obszar genu NIM1, zawiera zatem dziki allel genu NIM1 (SEKW. NR ID:1). Kosmid E1 również uzyskano z klonu obejmującego obszar genu NIM1, zawiera on zatem również dziki allel genu NIM1(SEKW. NR ID:1). Kosmidy D7 i E1 wprowadzono do Agrobacterium tumefaciensAGL-1 przez transfer koniugacyjny w trójrodzicielskiej krzyżówce ze szczepem pomocniczym HB101 (pRH2.013) tak, jak opisano to we wniosku patentowym USA nr 08/880,179. Kosmidy te wykorzystano do transformacji wrażliwej na kanamycynę linii Arabidopsis mutanta nim1 przy użyciu infiltracji próżniowej (Mindrinos i wsp., 1994, Cell78, 1089-1099). Nasiona z infiltrowanych roślin zebrano i wykiełkowano na szalkach GM agar zawierających 50 mg/ml kanamycyny w roli czynnika selekcyjnego. Siewki, które przeżyły selekcję przeniesiono do gleby około dwa tygodnie po wysianiu.Cosmid D7 (deposited in the ATCC collection on September 25, 1996 as ATCC 97736) was obtained from a clone spanning the NIM1 gene region and thus contains the wild-type allele of the NIM1 gene (SEQ ID NO: 1). Cosmid E1 was also obtained from a clone spanning the NIM1 gene region and thus also contains the wild-type allele of the NIM1 gene (SEQ ID NO: 1). Cosmids D7 and E1 were introduced into Agrobacterium tumefaciensAGL-1 by conjugation transfer in a tri-parent cross with the HB101 helper strain (pRH2.013) as described in US Patent Application No. 08 / 880,179. These cosmids were used to transform a kanamycin sensitive nim1 mutant Arabidopsis line using vacuum infiltration (Mindrinos et al., 1994, Cell78, 1089-1099). Seeds from infiltrated plants were harvested and germinated on GM agar plates containing 50 mg / ml kanamycin as selection agent. The surviving seedlings were transferred to the soil approximately two weeks after sowing.
Rośliny przeniesione do gleby hodowano w fitotronie około tygodnia od przeniesienia. Przy użyciu chromistera rośliny pokryto całkowicie mgłą 300 mM INA. Po dwóch dniach zebrano liście do ekstrakcji RNA i analizy ekspresji PR-1. Rośliny spryskano następnie Peronospora parasitica (izolat EmWa) i hodowano w warunkach wysokiej wilgotności w komorze hodowlanej w temperaturze 19°C za dnia i17°C nocą przy cyklu 8 godz. światła/16 godz. ciemności. Osiem do dziesięciu dni po infekcji grzybem rośliny zbadano i zliczono jako pozytywne lub negatywne pod kątem wzrostu grzyba. W ten sam sposób potraktowano rośliny Ws i nim1jako kontrole w każdym doświadczeniu.Plants transferred to the soil were grown in a phytotron about one week after transfer. The plants were completely covered with 300 mM INA fog using a chromister. After two days, leaves were collected for RNA extraction and PR-1 expression analysis. The plants were then sprayed with Peronospora parasitica (EmWa isolate) and grown under high humidity conditions in a growth chamber at 19 ° C by day and 17 ° C by night with an 8 hour cycle. lights / 16 hours darkness. Eight to ten days after fungus infection, plants were examined and scored positive or negative for fungal growth. Ws and nim1 plants were treated in the same way as controls in each experiment.
Całkowity RNA ekstrahowano z zebranej tkanki przy użyciu buforu LiCI/fenol (Verwoerd i wsp.,1989, Nucl. Acids Res. 2362). Próbki RNA rozdzielano na żelu agarozowym z formaldehydem i przenoszono na filtry GeneScreen Plus (DuPont). Filtry hybrydyzowano z sondą cDNA PR-1 znakowaną 32P. Uzyskane filtry eksponowano na kliszy w celu stwierdzenia, które z transformantów były zdolne do zaindukowania ekspresji PR-1 po traktowaniu INA.Total RNA was extracted from harvested tissue using LiCl / phenol buffer (Verwoerd et al., 1989, Nucl. Acids Res. 2362). RNA samples were run on formaldehyde agarose gels and transferred to GeneScreen Plus filters (DuPont). The filters were hybridized with cDNA probe labeled PR-1 32 P. The resulting filter was exposed to film to determine which transformants were able to induce PR-1 expression after INA treatment.
W celu stwierdzenia czy którekolwiek z transformantów D7 i E1 nadeksprymowały NIM1na skutek efektu miejsca insercji (pozycyjnego), transformanty pierwotne zawierające kosmidy D7 lub E1 skrzyżowano wsobnie i zebrano nasiona T2. Nasiona z jednej linii E1 i 95 linii D7 wysiano na glebę i hodowano tak, jak opisano powyżej. Gdy rośliny T2 wytworzyły przynajmniej 4 właściwe liście zebrano po jednym liściu z każdej rośliny. RNA wyizolowano z tej tkanki i zbadano pod kątem ekspresji PR-1 i NIM1. Rośliny zaszczepiono następnie P. parasitica(EmWa) i analizowano pod kątem wzrostu grzyba przez 10 dni od infekcji, pewna liczba transformantów wykazała obniżony w porównaniu z normalnym wzrost grzyba, cztery z nic, konkretnie linie D7-2, D7-4, D7-89 i E1-1 wykazały brak widocznego wzrostuTo determine whether any of the transformants D7 and E1 overexpressed NIM1 due to the insertion site (positional) effect, primary transformants containing the D7 or E1 cosmids were self-crossed and T2 seeds were harvested. Seeds from one E1 line and 95 D7 lines were sown on soil and grown as described above. When T2 plants had produced at least 4 correct leaves, one leaf from each plant was harvested. RNA was isolated from this tissue and tested for PR-1 and NIM1 expression. Plants were then inoculated with P. parasitica (EmWa) and analyzed for fungal growth 10 days after infection, a number of transformants showed reduced growth compared to normal, four out of nothing, specifically lines D7-2, D7-4, D7-89 and E1-1 showed no visible growth
PL 191 355 B1 grzyba. Rośliny wykazujące wyższą od normalnej ekspresję NIM1 i PR-1 i wykazujące oporność na grzyba świadczą o tym, że nadekspresja NIM1 niesie oporność na chorobę.PL 191 355 B1 of the fungus. Plants showing higher than normal expression of NIM1 and PR-1 and showing resistance to the fungus indicate that overexpression of NIM1 carries disease resistance.
Przykład 21: Nadprodukcja NIM1 pod kontrolą natywnego promotoraExample 21: Overproduction of NIM1 under the control of the native promoter
Wytworzono rośliny wyrażające konstytutywnie gen NIM1 poprzez transformacjęroślin Ws typu dzikiego genomowym fragmentem BamHI-Hindlll (SEK NR ID: 1 - zasady 1249-5655) zawierającym sekwencję promotorowąo długości 1,4 kb. Fragment ten sklonowano w pSGCG01 i transformowano do szczepu GV3101 Agrobacterium (pMP90), Koncz i Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204:383-396). Rośliny Ws infiltrowano tak, jak opisano poprzednio. Otrzymane w rezultacie nasiona zbierano i wysiewano na agar GM zawierający 50 mg/ml kanamycyny. Siewki, które przeżyły przenoszono do gleby i testowano tak, jak opisano poprzednio dla oporności na izolat Emwa Peronospora parasitica. Wyselekcjonowane rośliny krzyżowano wsobnie i selekcjonowano przez dwa kolejne pokolenia w celu wytworzenia linii homozygotycznych. Nasiona z kilku z tych linii wysiano do gleby i 15-18 roślin z każdej linii hodowano przez trzy tygodnie i testowano ponownie pod kątem oporności na Emwa bez uprzedniego działania indukującymi związkami chemicznymi. Po około 24 godzinach, 48 godzinach i pięciu dniach po zadziałaniu grzybami, tkankę dla każdej linii zbierano, łączono razem i zamrażano. Rośliny pozostawały w pomieszczeniu hodowlanym do pięciu dni po rozpoczęciu hodowli, kiedy testowano je pod kątem oporności na Emwa.Plants constitutively expressing the NIM1 gene were generated by transforming wild-type Ws plants with a genomic BamHI-HindIII fragment (SEQ ID NO: 1 - bases 1249-5655) containing a 1.4 kb promoter sequence. This fragment was cloned into pSGCG01 and transformed into the Agrobacterium strain GV3101 (pMP90), Koncz and Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396). Ws plants were infiltrated as previously described. The resulting seeds were harvested and plated on GM agar containing 50 mg / ml kanamycin. Surviving seedlings were transferred to soil and tested as previously described for resistance to the Emwa Peronospora parasitica isolate. Selected plants were self-crossed and selected for two consecutive generations to generate homozygous lines. Seeds from several of these lines were sown into soil and 15-18 plants from each line were grown for three weeks and tested again for Emwa resistance without prior treatment with inducing chemicals. Approximately 24 hours, 48 hours, and five days after treatment with the fungus, tissue for each line was harvested, pooled, and frozen. The plants remained in the growth room for up to five days after starting cultivation, when they were tested for Emwa resistance.
RNA otrzymywano ze wszystkich zebranych próbek i analizowano tak, jak opisano poprzednio (Delaney i wsp., 1995). Filtr hybrydyzowano z sondą dla genu PR-1 Arabidposis(Uknes i wsp., 1992). Pięć z 13 analizowanych transgenicznych linii wykazywało wczesną indukcję ekspresji genu PR-1. Dla tych linii, mRNA PR-1 był widoczny po 24 lub 48 godzinach po zadziałaniu grzybem. Tych pięć linii nie wykazywało również widocznego wzrostu grzybów. Liście barwiono błękitem laktofenolowym tak, jak odpisano (Dietrich i wsp. 1994) w celu potwierdzenia braku grzybni w liściach. Ekspresję genu PR-1 nie była indukowana w innych ośmiu liniach przez 48 godzin i rośliny te nie wykazywały oporności naEmwa.RNA was obtained from all samples collected and analyzed as previously described (Delaney et al., 1995). The filter was hybridized with the probe for the Arabidposis PR-1 gene (Uknes et al., 1992). Five of the 13 transgenic lines analyzed showed early induction of PR-1 gene expression. For these lines, PR-1 mRNA was visible 24 or 48 hours after exposure to the fungus. These five lines also showed no apparent fungal growth. Leaves were stained with lactophenol blue as written (Dietrich et al. 1994) to confirm the absence of mycelium in the leaves. Expression of the PR-1 gene was not induced in the other eight lines for 48 hours and these plants showed no resistance to Emwa.
Zestaw linii opornych testowano również pod kątem zwiększonej oporności na patogen bakteryjny Pseudomonas syringae DC3000 w celu ustalenia spektrum widocznej oporności, jak opisano uprzednio przez Uknes i wsp. (1993). Doświadczenia wykonano zasadniczo tak, jak opisano przez Lawton i wsp. (1996). Wzrost bakteryjny był wolniejszy w tych liniach, które wykazywały również konstytutywną oporność na Emwa. Pokazuje to, że rośliny nadprodukujące gen NIM1 pod swoim natywnym promotorem mają konstytutywną oporność na patogeny.A set of resistant lines were also tested for increased resistance to the bacterial pathogen Pseudomonas syringae DC3000 to establish the spectrum of apparent resistance as previously described by Uknes et al. (1993). Experiments were performed essentially as described by Lawton et al. (1996). Bacterial growth was slower in those lines that also showed constitutive Emwa resistance. This shows that plants overproducing the NIM1 gene under their native promoter have constitutive pathogen resistance.
W celu przeprowadzenia dodatkowej charakterystyki fenotypu CIM w tych liniach, w niezainfekowanych roślinach mierzono wolny i połączony z glukozą kwas salicylowy i barwiono liście błękitem laktofenolowym w celu zbadania obecności mikroskopijnych ubytków. Rośliny oporne krzyżowano na drodze płciowej z mutantami SAR, takimi jak NahG i ndr1w celu ustalenia, w jaki sposób te dominujące negatywne mutacje NIM1 mogą wpływać na zależne od kwasu salicylowego sprzężenie zwrotne.To perform additional characterization of the CIM phenotype in these lines, free and glucose-bound salicylic acid was measured in uninfected plants and leaves were stained with lactophenol blue to examine the presence of microscopic defects. Resistant plants were sexed with SAR mutants such as NahG and ndr1 to determine how these dominant negative NIM1 mutations might affect salicylic acid-dependent feedback.
Przykład 22: Nadprodukcja NIM1 pod kontrolą 35S cDNA NIM1 pełnej długości (SEK NR ID:6) sklonowano w miejscu EcoRI pGCN1761 ENX (Comai i wsp. (1990) Plant. Mol. Biol. 15, 373-381). Z otrzymanego w rezultacie plazmidu otrzymano fragment Xbal zawierający wzmocniony promotor 35S CaMV, cDNA NIM1 w orientacji odpowiedniej dla transkrypcji oraz terminator 3' tml. Fragment ten sklonowano w binarnym wektorze pCIB200 i transformowano do GV3101. Rośliny Ws infiltrowano tak, jak opisano poprzednio. Otrzymane w rezultacie nasiona zbierano i wysiewano na agar GM zawierający 50 mg/ml kanamycyny. Siewki, które przeżyły przenoszono do gleby i testowano tak, jak opisano poprzednio. Wyselekcjonowane rośliny krzyżowano wsobnie i selekcjonowano przez dwa kolejne pokolenia w celu wytworzenia linii homozygotycznych. Dla dziewięciu spośród 58 testowanych linii wykazano oporność przy traktowaniu Emwa bez uprzedniego działania związkami chemicznymi. A zatem nadprodukcja cDNA NIM1 prowadziła również w rezultacie do powstania roślin opornych na chorobę.Example 22: Overproduction of NIM1 under the control of 35S full-length NIM1 cDNA (SEQ ID NO: 6) was cloned into the EcoRI site of pGCN1761 ENX (Comai et al. (1990) Plant. Mol. Biol. 15, 373-381). From the resulting plasmid, an XbaI fragment containing the boosted CaMV 35S promoter, the NIM1 cDNA in the appropriate orientation for transcription, and the 3 'tml terminator was obtained. This fragment was cloned into the binary vector pCIB200 and transformed into GV3101. Ws plants were infiltrated as previously described. The resulting seeds were harvested and plated on GM agar containing 50 mg / ml kanamycin. Surviving seedlings were transferred to soil and tested as previously described. Selected plants were self-crossed and selected for two consecutive generations to generate homozygous lines. Nine of the 58 lines tested were found to be resistant to treatment with Emwa without prior chemical treatment. Thus, overproduction of the NIM1 cDNA also resulted in the emergence of disease resistant plants.
Przykład 23: NIM1 jest homologiem iKBaExample 23: NIM1 is an iKBa homologue
Przeprowadzono uliniowanie dla wielu sekwencji biorąc pod uwagę białkowe produkty NIM1 i IkB, dzięki czemu stwierdzono, że produkt genu NIM1 pasuje jako homolog iKBa (fig. 1). Poszukiwania homologii sekwencji przeprowadzono przy zastosowaniu BLAST (Altschul i wsp., J. Mol. Biol. 215, 403-410 (1990). Uliniowanie dla wielu sekwencji przeprowadzono przy zastosowaniu Clustal V (Higgins i wsp., CABIOS 5,151-153 (1989)) stanowiącego część oprogramowania Lasergene Biocomputing Software z DNASTAR (Madison, Wl). Sekwencjami poddanymi uliniowaniu były NIM1 (SEK NR ID:2), iKBa myszy (SEK NR ID:3, Nr dostępu w GenBanku: 1022734), iKBa szczura (SEK NR ID:4, Nr dostępu w GenBanku: 57674 i Χ63594; Tewari i wsp., Nucleic Acids Res. 20, 607 (1992)) oraz iKBa świni (SEKMultiple sequences were aligned with the protein products of NIM1 and IkB, whereby the NIM1 gene product was found to match the iKBa homolog (Figure 1). Sequence homology searches were performed using BLAST (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215, 403-410 (1990). Multiple sequence alignment was performed using Clustal V (Higgins et al., CABIOS 5,151-153 (1989) ) which is part of the Lasergene Biocomputing Software from DNASTAR (Madison, WI). The sequences subjected to alignment were NIM1 (SEQ ID NO: 2), mouse iKBa (SEQ ID NO: 3, GenBank Accession No. 1022734), rat iKBa (SEQ ID NO: 2). ID: 4, GenBank Accession No.: 57674 and Χ63594; Tewari et al., Nucleic Acids Res. 20, 607 (1992)) and porcine iKBa (SEQ
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
NR ID:5, Nr dostępu w GenBanku: 221968; de Martin i wsp., EMBO J. 12, 2773-2779 (1993); Nr dostępu w GenBanku: 517193, de Martin i wsp., Gene 152, 253-255 (1995)). Wobec sekwencji poddawanych uliniowaniu zastosowano parametry używane w analizie Clustal, z karą 10 za utworzenie przerwy i karą 10 za wydłużanie przerwy. Odległość ewolucyjną obliczono przy zastosowaniu macierzy PAM250 (Dayhoff i wsp., „A model of evolutionary change in proteins. Matrices for detecting distant relationships.” In Atlas of Protein Sequence and Structure, Vol. 5, Suppl. 3, M.O., Dayhoff, wyd. (National Biomedical Research Foundation, Washington, D.C.), str. 345-358 (1978)). Podobieństwo reszt obliczano przy zastosowaniu zmodyfikowanej macierzy Dayhoff (Schwartz i Dayhoff, „A model of evolutionary change in proteins.” In Atlas of Protein Sequence i Structure, M.O. Dayhoff, wyd. (National Biomedical Research Foundation, Washington, D.C.) pp. 353-358 (1979); Gribskov i Burgess, Nucleic Acids Res. 14, 6745-6763(1986)).ID NO: 5, GenBank Accession No .: 221968; de Martin et al., EMBO J. 12, 2773-2779 (1993); GenBank Accession No.: 517193, de Martin et al., Gene 152, 253-255 (1995)). For the sequences subjected to alignment, the parameters used in the Clustal analysis were used, with a penalty of 10 for creating a gap and a penalty of 10 for extending the gap. Evolutionary distance was calculated using the PAM250 matrix (Dayhoff et al., "A model of evolutionary change in proteins. Matrices for detecting distant relationships." In Atlas of Protein Sequence and Structure, Vol. 5, Suppl. 3, MO, Dayhoff, ed. (National Biomedical Research Foundation, Washington, DC) pp. 345-358 (1978)). Residual similarity was calculated using a modified Dayhoff matrix (Schwartz and Dayhoff, "A model of evolutionary change in proteins." In Atlas of Protein Sequence and Structure, MO Dayhoff, ed. (National Biomedical Research Foundation, Washington, DC) pp. 353- 358 (1979); Gribskov and Burgess, Nucleic Acids Res. 14, 6745-6763 (1986)).
Poszukiwania homologii wskazują na podobieństwo NIM1do domen ankyrynowych kilku białek włączając w to: ankyrynę, NF-κΒ i IkB. Największa całkowita homologia jest do IkB i pokrewnych cząsteczek (fig. 1). NIM1 zawiera 2 seryny w pozycjach aminokwasowych 55 i 59; seryna w pozycji 59 jest w kontekście (D/ExxxxS), a pozycja (N-końcowa) odpowiada jej roli w zależnej od fosforylacji, indukowalnej degradacji z udziałem ubikwityny. Wszystkie te IKBa, mają takie N-końcowe seryny i są one wymagane do inaktywacji IkB i następującego po tym uwolnienia NF-kB. NIM1 ma domeny ankyrynowe (aminokwasy 262-290 i 323-371). Uważa się, że domeny ankyrynowe są zaangażowane w oddziaływania białko-białko i są wspólną cechą cząsteczek IkB i NF-kB. Końce C IkB mogą być niepodobne. NIM1 wykazuje pewną homologię do regionu bogatego w QL (aminokwasy 491-499) znajdywanego na końcu C niektórych IkB.Homology searches indicate that NIM1 is similar to the ankyrin domains of several proteins including: ankyrin, NF-κΒ, and IkB. The greatest overall homology is to IkB and related molecules (Figure 1). NIM1 contains 2 serines at amino acid positions 55 and 59; serine at position 59 is in the context of (D / ExxxxS) and the position (N-terminal) corresponds to its role in phosphorylation dependent, inducible ubiquitin-mediated degradation. All of these IKBa have these N-terminal serines and are required for the inactivation of IkB and the subsequent release of NF-KB. NIM1 has ankyrin domains (amino acids 262-290 and 323-371). Ankyrin domains are believed to be involved in protein-protein interactions and are a common feature of IkB and NF-kB molecules. The C-ends of IkB may be dissimilar. NIM1 has some homology to the QL-rich region (amino acids 491-499) found at the C-terminus of some IkBs.
P r z y k ł a d 24: Wytwarzanie zmienionych postaci NIM1 - zamiana reszt serynowych 55 i 59 na reszty alaninoweExample 24: Generation of altered forms of NIM1 - replacement of serine residues 55 and 59 with alanine residues
Fosforylacja reszt serynowych w ludzkiej IKBa jest wymagana dla aktywowanej przez bodziec degradacji IKBa, aktywując w ten sposób NF-kB. Mutageneza reszt serynowych (S32-S36) w ludzkiej IKBa do reszt alaninowych hamuje indukowaną przez bodziec fosforylację, a zatem blokuje degradację za pośrednictwem proteosomu IKBa (E. Britta-Mareen Traenckner i wsp., EMBO J. 14: 2876-2883 (1995); Brown i wsp., Science 267:1485-1488 (1996); Brockman i wsp., Molecular and Cellular Biology 15:2809-2818 (1995); Wang i wsp., Science 274:784-787(1996)).Phosphorylation of serine residues in human IKBa is required for stimulus-activated IKBa degradation, thus activating NF-kB. Mutagenesis of serine residues (S32-S36) in human IKBa to alanine residues inhibits stimulus-induced phosphorylation and thus blocks degradation mediated by the IKBa proteosome (E. Britta-Mareen Traenckner et al., EMBO J. 14: 2876-2883 (1995) ; Brown et al., Science 267: 1485-1488 (1996); Brockman et al., Molecular and Cellular Biology 15: 2809-2818 (1995); Wang et al., Science 274: 784-787 (1996)).
Ta zmieniona postać IKBa działa jako forma dominująca negatywna poprzez zatrzymywanie NF-KB w cytoplazmie, blokując w ten sposób dalsze przekazywanie sygnałów. Na podstawie porównania sekwencji pomiędzy NIM1 i IKB, seryny 55 (S55) i 59 (S59) w NIM1 są homologiczne do S32 i S36 w ludzkiej IKBa. W celu skonstruowania dominujących negatywnych postaci NIM1, seryny w pozycji aminokwasowej 55 i 59 zmutagenizowano do reszt alaninowych. Można to wykonać dowolną metodą znaną biegłym w tej dziedzinie, taką jak przykładowo, przy zastosowaniu zestawu do QuikChange Site Directed Mutagenesis Kit (#200518:Strategene).This altered form of IKBa acts as a dominant negative form by trapping NF-KB in the cytoplasm, thereby blocking further signaling. Based on sequence comparison between NIM1 and IKB, serines 55 (S55) and 59 (S59) in NIM1 are homologous to S32 and S36 in human IKBa. To construct dominant negative forms of NIM1, the serines at amino acid positions 55 and 59 were mutagenized to alanine residues. This can be done by any method known to those skilled in the art such as, for example, using the QuikChange Site Directed Mutagenesis Kit (# 200518: Strategene).
Stosując cDNA NIM1 pełnej długości (SEK NR ID:6), łącznie z sekwencją 5' nie podlegającą translacji (UTR) o długości 42 bp i 3'UTR o długości 187 bp, można wytworzyć zmutagenizowany konstrukt zgodnie z instrukcjami producenta przy zastosowaniu następujących starterów (SEK NR ID:6, pozycje 192-226): 5'CAA CAG CTT CGA AGC CGT CTT TGA CGC GCC GGA TG-3' (SEK NR ID:25) i 5'CAT CCG GCG CGT CAA AGA CGG CTT CGA AGC TGT TG-3' (SEK NR ID:26), gdzie podkreślone zasady oznaczają mutacje. Strategia jest następująca: cDNA NIM1, sklonowany w wektorze pSE936 (Elledge i wsp., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 88:1731-1735 (1991)) denaturuje się i przyłącza startery zawierające zmienione zasady. Polimeraza DNA (Pfu) wydłuża startery poprzez wymianę brakującej nici, prowadząc w rezultacie do kolistych nici z nacięciem. DNA poddaje się trawieniu endonukleazą restrykcyjną DpnI, która przecina jedynie miejsca zmetylowane (niezmutagenizowaną nić matrycową). Pozostałe koliste DNA transformuje się do szczepu XL1-Blue E.coli. Z otrzymanych w rezultacie kolonii ekstrahuje się plazmidy i poddaje sekwencjonowaniu w celu potwierdzenia obecności zmutowanych zasad i sprawdzenia, czy nie zaszły żadne inne mutacje.Using the full-length NIM1 cDNA (SEQ ID NO: 6), including the 42 bp 5 'untranslated (UTR) sequence and the 187 bp 3'UTR, a mutagenized construct can be generated according to the manufacturer's instructions using the following primers ( (SEQ ID NO: 6, items 192-226): 5'CAA CAG CTT CGA AGC CGT CTT TGA CGC GCC GGA TG-3 '(SEQ ID NO: 25) and 5'CAT CCG GCG CGT CAA AGA CGG CTT CGA AGC TGT TG-3 '(SEQ ID NO: 26), where the underlined bases indicate mutations. The strategy is as follows: The NIM1 cDNA, cloned in the pSE936 vector (Elledge et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 88: 1731-1735 (1991)) is denatured and primers containing the altered bases attached. DNA polymerase (Pfu) extends the primers by replacing the missing strand, resulting in circular strands with a cut. The DNA is digested with the restriction endonuclease DpnI, which cuts only the methylated sites (non-mutagenized template strand). The remaining circular DNA is transformed into E. coli strain XL1-Blue. Plasmids are extracted from the resulting colonies and sequenced to confirm the presence of the mutant bases and to verify that no other mutations have occurred.
Zmutagenizowany cDNA NIM1 trawi się endonukleazą restrykcyjną EcoRI i klonuje w pCGN1761 pod kontrolą transkrypcyjną podwójnego promotora 35S z wirusa mozaiki kalafiora. Kasetę do transformacji zawierającą promotor 35S, cDNA NIM1 i terminator tml uwalnia się z plazmidu pCGN1761 poprzez częściowe strawienie enzymem restrykcyjnym Xbal i wstawia się poprzez ligację w miejscu Xbal defosforylowanego pCIB200. SEK NR ID:7 i 8 pokazują, odpowiednio, kodującą sekwencję DNA i zakodowaną sekwencję aminokwasową takiej zmienionej postaci genu NIM1.The mutagenized NIM1 cDNA is digested with EcoRI restriction endonuclease and cloned into pCGN1761 under the transcriptional control of the 35S double cauliflower mosaic virus promoter. A transformation cassette containing the 35S promoter, NIM1 cDNA and tml terminator is released from plasmid pCGN1761 by partial digestion with XbaI restriction enzyme and is ligated into the XbaI site of dephosphorylated pCIB200. SEQ ID NOS: 7 and 8 show the DNA coding sequence and the coded amino acid sequence, respectively, of such an altered form of the NIM1 gene.
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Przykła d 25: Wytwarzanie zmienionych postaci NIM1 - N-końcowa delecjaExample 25: Generation of altered forms of NIM1 - N-terminal deletion
Delecja aminokwasów 1-36 (Brockman i wsp.; Sun i wsp.) lub 1-72 (Sun i wsp.) w ludzkiej IKBa, która obejmuje K21, K22, S32 i S36, prowadzi w rezultacie do dominującego negatywnego fenotypu IKBa w hodowli transfekowanych komórek ludzkich. N-końcowa delecja pierwszych około 125 aminokwasów zakodowanego produktu cDNA NIM1 usuwa osiem reszt lizynowych, które mogą służyć jako potencjalne miejsca ubikwitynylacji i usuwa również przypuszczalne miejsca fosforylacji S55 i S59 (patrz przykład 2). Taki zmieniony konstrukt genowy można wytworzyć dowolnymi sposobami znanymi biegłym w tej dziedzinie. Przykładowo, przy zastosowaniu metody Ho i wsp., Gene 77:51-59 (1989), można wytworzyć postać NIM1, w której usunięty jest DNA kodujący około 125 pierwszych aminokwasów. Produkt PCR o wielkości 1612 bp jest wytwarzany z użyciem następujących starterów (SEK NR ID:6: 418 do 2011): 5'-gg aat tca-ATG GAT TCG GTT GTG ACT GTT TTG-3' (SEK NR ID:27) i 5'-gga att cTA CAA ATC TGT ATA CCA TTG G-3' (SEK NR ID:28), w których syntetyczny kodon startowy jest podkreślony (ATG), a sekwencja linkera EcoRI linker jest zapisana małymi literami. Przy powielaniu fragmentów stosuje się mieszaninę reakcyjną zawierającą 0,1 do 100 ng matrycowego DNA, 10 mM Tris pH 8,3/50 mM KCI/2 mM MgCI2/0,001% żelatynę/0,25 mM każdego dNTP/0,2 mM każdego startera i 1 jednostkę polimerazy DNA rTth w końcowej objętości 50 ml i maszynę Perkin Elmer Cetus 9600 PCR. Warunki PCR są następujące: 94°C 3 min: 35 x (94°C 30 sek.: 52°C 1 min.: 72°C 2 min.): 72°C 10 min. Produkt PCR klonuje się bezpośrednio w wektorze pCR2.1 (lnvitrogen). Wytworzoną poprzez PCR wstawkę w wektorze do PCR uwalnia się poprzez trawienie enzymem restrykcyjnym EcoRI i wstawia poprzez ligację w miejscu EcoRI defosforylowanego pCGN1761, pod kontrolą transkrypcyjną podwójnego promotora 35S. Konstrukt sekwencjonuje się w celu potwierdzenia obecności syntetycznego kodonu startowego ATG i sprawdzenia, czy nie zaszły żadne inne mutacje. Kasetę do transformacji zawierającą promotor 35S, zmodyfikowany cDNA NIM1 i terminator tml uwalnia się z plazmidu pCGN1761 poprzez częściowe strawienie enzymem restrykcyjnym Xbal i wstawia się poprzez ligację w miejscu Xbal defosforylowanego pCIB200. SEK NR ID:9 i 10 pokazują, odpowiednio, kodującą sekwencję DNA i zakodowaną sekwencję aminokwasową zmienionej postaci genu NIM1, mającej N-końcową delecję aminokwasową.Deletion of amino acids 1-36 (Brockman et al; Sun et al.) Or 1-72 (Sun et al.) In human IKBa, which includes K21, K22, S32, and S36, results in a dominant negative IKBa phenotype in culture transfected human cells. The N-terminal deletion of the first approximately 125 amino acids of the encoded NIM1 cDNA product removes eight lysine residues that may serve as potential ubiquitinylation sites and also removes putative phosphorylation sites S55 and S59 (see Example 2). Such an altered gene construct can be produced by any means known to those skilled in the art. For example, using the method of Ho et al., Gene 77: 51-59 (1989), a form of NIM1 can be prepared in which the DNA encoding the first 125 amino acids is deleted. A 1612 bp PCR product is produced using the following primers (SEQ ID NO: 6: 418 to 2011): 5'-gg aat tca-ATG GAT TCG GTT GTG ACT GTT TTG-3 '(SEQ ID NO: 27) and 5'-gga att cTA CAA ATC TGT ATA CCA TTG G-3 '(SEQ ID NO: 28), in which the synthetic start codon is underlined (ATG) and the EcoRI linker sequence is in lower case. The fragment amplification uses a reaction mixture containing 0.1 to 100 ng of template DNA, 10 mM Tris pH 8.3 / 50 mM KCl / 2 mM MgCl2 / 0.001% gelatin / 0.25 mM each dNTP / 0.2 mM each primer and 1 unit rTth DNA polymerase in a final volume of 50 ml and a Perkin Elmer Cetus 9600 PCR machine. The PCR conditions are as follows: 94 ° C 3 min: 35 x (94 ° C 30 sec: 52 ° C 1 min: 72 ° C 2 min): 72 ° C 10 min. The PCR product is cloned directly into the pCR2.1 vector (Invitrogen). The PCR-generated insert in the PCR vector is released by digestion with the restriction enzyme EcoRI and ligated into the EcoRI site of dephosphorylated pCGN1761, under the transcriptional control of the double 35S promoter. The construct is sequenced to confirm the presence of the synthetic ATG start codon and to verify that no other mutations have occurred. The transformation cassette containing the 35S promoter, the modified NIM1 cDNA and the tml terminator is released from plasmid pCGN1761 by partial digestion with the restriction enzyme XbaI and is ligated into the XbaI site of dephosphorylated pCIB200. SEQ ID NOs: 9 and 10 show the DNA coding sequence and the encoded amino acid sequence, respectively, of an altered form of the NIM1 gene having an N-terminal amino acid deletion.
P r z y k ł a d 26: Wytwarzanie zmienionych postaci NIM1 - C-końcowa delecjaExample 26: Generation of altered forms of NIM1 - C-terminal deletion
Uważa się, że delecja aminokwasów 261-317 w ludzkiej IKBa prowadzi w rezultacie do zwiększonej wewnętrznej stabilności poprzez blokowanie konstytutywnej fosforylacji reszt serynowych i treoninowych na końcu C. Region bogaty w serynę i treoninę jest obecny na obszarze aminokwasów 522-593 na końcu C NIM1. C-końcowy region kodujący genu NIM1 można zmodyfikować poprzez usunięcie sekwencji nukleotydowych, które kodują aminokwasy 522-593. Stosując metodę Ho i wsp., (1989), poprzez PCR usuwa się C-końcowy region kodujący i 3'UTR cDNA NIM1 (SEK NR ID:6: 1606-2011) wytwarzając fragment o wielkości 1623 bp przy użyciu następujących starterów: 5'-cggaattcGATCTCTTTAATTTGTGAATTT C-3' (SEK NR ID:29) oraz 5'-ggaattcTCAACAGTT CATAATCTGGTCG-3' (SEK NR ID:30), w których syntetyczny kodon stop jest podkreślony (TGA na nici komplementarnej), a sekwencja linkera EcoRI jest zapisana małymi literami. Składniki reakcji PCR są takie, jak opisano poprzednio, a parametry cykli są następujące: 94°C 3 min: 35 x (94°C 30 sek.: 52°C 30 sek.: 72°C 2 min.): 72°C 10 min. Produkt PCR klonuje się bezpośrednio w wektorze pCR2.1 (lnvitrogen). Wytworzoną poprzez PCR wstawkę w wektorze do PCR uwalnia się poprzez trawienie enzymem restrykcyjnym EcoRI i wstawia się poprzez ligację w miejscu EcoRI defosforylowanego pCGN1761, pod kontrolą transkrypcyjną podwójnego promotora 35S. Konstrukt sekwencjonuje się w celu potwierdzenia obecności syntetycznego kodonu stop w ramce i sprawdzenia, czy w czasie reakcji PCR nie zaszły żadne inne mutacje. Kasetę do transformacji zawierającą promotor 35S, zmodyfikowany cDNA NIM1 i terminator tml uwalnia się z plazmidu pCGN1761 poprzez częściowe strawienie enzymem restrykcyjnym Xbal i wstawia się poprzez ligację w miejscu Xbal defosforylowanego DCIB200. SEK NR ID:11 i 12 pokazują, odpowiednio, kodującą sekwencję DNA i zakodowaną sekwencją aminokwasową zmienionej postaci genu NIM1, mającej C-końcową delecją aminokwasową.The deletion of amino acids 261-317 in human IKBa is believed to result in increased internal stability by blocking the constitutive phosphorylation of serine and threonine residues at the C-terminus. A serine-threonine-rich region is present in the C-terminus 522-593 region of NIM1. The C-terminal coding region of the NIM1 gene can be modified by deleting the nucleotide sequences that code for amino acids 522-593. Using the method of Ho et al. (1989), PCR removes the C-terminal coding region and the 3'UTR of the NIM1 cDNA (SEQ ID NO: 6: 1606-2011) generating a 1623 bp fragment using the following primers: 5 ' -cggaattcGATCTCTTTAATTTGTGAATTT C-3 '(SEQ ID NO: 29) and 5'-ggaattcTCAACAGTT CATAATCTGGTCG-3' (SEQ ID NO: 30) where the synthetic stop codon is underlined (TGA on the complementary strand) and the EcoRI linker sequence is written lowercase. The components of the PCR reaction are as described previously and the cycle parameters are as follows: 94 ° C 3 min: 35 x (94 ° C 30 sec: 52 ° C 30 sec: 72 ° C 2 min): 72 ° C 10 min. The PCR product is cloned directly into the pCR2.1 vector (Invitrogen). The PCR-generated insert in the PCR vector is released by digestion with the restriction enzyme EcoRI and ligated into the EcoRI site of dephosphorylated pCGN1761 under the transcriptional control of the double 35S promoter. The construct is sequenced to confirm the presence of the synthetic stop codon in the frame and to verify that no other mutations have occurred during the PCR reaction. The transformation cassette containing the 35S promoter, modified NIM1 cDNA and the tml terminator is released from plasmid pCGN1761 by partial digestion with XbaI restriction enzyme and is ligated into the XbaI site of dephosphorylated DCIB200. SEQ ID NOS: 11 and 12 show the DNA coding sequence and the coded amino acid sequence, respectively, of an altered form of the NIM1 gene having a C-terminal amino acid deletion.
Przyk ład 27: Wytwarzanie zmienionych postaci NIM1 - hybryda z delecją N-końcową/C-końcowąExample 27: Generation of altered forms of NIM1 - hybrid with N-terminal / C-terminal deletion
Postać z delecją N-końcową i C-końcową NIM1 wytwarza się przy zastosowaniu pojedynczego miejsca restrykcyjnego Kpnl w pozycji 819 (SEK NR ID:6). Postać z delecją N-końcową (przykład 25) trawi się enzymami restrykcyjnymi EcoRI/Kpnl i fragment o wielkości 415 bp odpowiadający zmodyfikowanemu końcowi N otrzymuje się poprzez elektroforezę w żelu. Analogicznie, postać z delecją C-końcową (przykład 26) trawi się enzymami restrykcyjnymi EcoRI/Kpnl i fragment o wielkości 790 bp odpowiadający zmodyfikowanemu końcowi N otrzymuje się poprzez elektroforezę w żelu. FragmentyThe N-terminal and C-terminal deleted form of NIM1 is generated using a single KpnI restriction site at position 819 (SEQ ID NO: 6). The N-terminal deleted form (Example 25) is digested with the restriction enzymes EcoRI / KpnI and the 415 bp fragment corresponding to the modified N-terminus is obtained by gel electrophoresis. Analogously, the C-terminal deleted form (Example 26) is digested with the restriction enzymes EcoRI / KpnI and the 790 bp fragment corresponding to the modified N-terminus is obtained by gel electrophoresis. Fragments
PL 191 355 B1 poddaje się ligacji w 15°C, trawi EcoRI w celu wyeliminowania konkatamerów EcoRI i klonuje w miejscu EcoRI defosforylowanego pCGN1761. Postać z delecją N/C końcową NIM1 znajduje się pod kontrolą transkrypcyjną podwójnego promotora 35S. Podobnie, wytwarza się hybrydową postać NIM1, która zawiera zmutagenizowane przypuszczalne miejsca fosforylacji (przykład 24) przyłączone do C-końcowej delecji (przykład 26). Konstrukty sekwencjonuje się w celu potwierdzenia prawidłowych kodonów startowego i stop w ramce oraz sprawdzenia, czy nie zaszły żadne inne mutacje. Odpowiednie kasety do transformacji zawierające promotor 35S, hybrydy NIM1 i terminator tml uwalnia się z plazmidu pCGN1761 poprzez częściowe strawienie enzymem restrykcyjnym Xbal i wstawia się poprzez ligację w miejscu Xbal defosforylowanego pCIB200. SEK NR ID:13 i 14 pokazują, odpowiednio, kodującą sekwencję DNA i zakodowaną sekwencję aminokwasową zmienionej postaci genu NIM1, mającej N-końcową i C-końcową delecję aminokwasową.The PL 191 355 B1 is ligated at 15 ° C, digested with EcoRI to eliminate EcoRI concatamers and cloned into the EcoRI site of dephosphorylated pCGN1761. The N / C-terminal deletion form of NIM1 is under transcriptional control of the double 35S promoter. Similarly, a hybrid form of NIM1 is prepared that contains mutagenized putative phosphorylation sites (example 24) attached to the C-terminal deletion (example 26). The constructs are sequenced to confirm the correct in-frame start and stop codons and to check that no other mutations have occurred. Appropriate transformation cassettes containing the 35S promoter, NIM1 hybrids and tml terminator are released from plasmid pCGN1761 by partial digestion with XbaI restriction enzyme and ligated into the XbaI site of dephosphorylated pCIB200. SEQ ID NOS: 13 and 14 show the DNA coding sequence and the encoded amino acid sequence, respectively, of an altered form of the NIM1 gene having an N-terminal and C-terminal amino acid deletion.
P r z y k ł a d 28: Wytwarzanie zmienionych postaci NIM1 - domeny ankyrynoweExample 28: Generation of altered forms of NIM1 - ankyrin domains
NIM1 wykazuje homologię do motywów ankyrynowych w okolicy aminokwasów 103-362. Stosując metodę Ho i wsp., (1989), powiela się sekwencję DNA kodującą przypuszczalne domeny ankyrynowe (SEK NR ID:1: 3093-3951) poprzez PCR (warunki: 94°C 3 min.: 35 x (94°C 30 sek.: 62°C 30 sek.: 72°C 2 min.): 72°C 10 min.) z cDNA NIM1 (SEK NR ID:6: 349-1128), przy użyciu następujących starterów 5'-ggaattcaATGGACTCCAACAACACCGCCGC-3' (SEK NR ID:31) oraz 5'-ggaattcTCAACCTTCCAA-AGTTGCTTCTGATG-3' (SEK NR ID:32). Otrzymany w rezultacie produkt trawi się enzymem restrykcyjnym EcoRI i wstawia w miejscu EcoRI defosforylowanego pCGN1761, pod kontrolą transkrypcyjną podwójnego promotora 35S. Konstrukt sekwencjonuje się w celu potwierdzenia obecności syntetycznego kodonu startowego (ATG), kodonu stop (TGA) w ramce i sprawdzenia, czy w czasie reakcji PCR nie zaszły żadne inne mutacje. Kasetę do transformacji zawierającą promotor 35S, domeny ankyrynowe i terminator tml uwalnia się z plazmidu pCGN1761 poprzez częściowe strawienie enzymem restrykcyjnym Xbal i wstawia się poprzez ligację w miejscu Xbal defosforylowanego pCIB200. SEK NR ID:15 i 16 pokazują, odpowiednio, kodującą sekwencję DNA i zakodowaną sekwencję aminokwasową domeny ankyrynowej NIM1.NIM1 shows homology to the ankyrin motifs around amino acids 103-362. Using the method of Ho et al. (1989), the DNA sequence encoding putative ankyrin domains (SEQ ID NO: 1: 3093-3951) is amplified by PCR (conditions: 94 ° C 3 min: 35 x (94 ° C 30 sec. .: 62 ° C 30 sec: 72 ° C 2 min.): 72 ° C 10 min.) With NIM1 cDNA (SEQ ID NO: 6: 349-1128), using the following primers 5'-ggaattcaATGGACTCCAACAACACCGCCGC-3 ' (SEQ ID NO: 31) and 5'-ggaattcTCAACCTTCCAA-AGTTGCTTCTGATG-3 '(SEQ ID NO: 32). The resulting product is digested with the restriction enzyme EcoRI and inserted into the EcoRI site of dephosphorylated pCGN1761, under the transcriptional control of the double 35S promoter. The construct is sequenced to confirm the presence of the synthetic start codon (ATG), the stop codon (TGA) in the frame and to verify that no other mutations have occurred during the PCR reaction. A transformation cassette containing the 35S promoter, ankyrin domains and the tml terminator is released from plasmid pCGN1761 by partial digestion with the restriction enzyme XbaI and is ligated into the XbaI site of dephosphorylated pCIB200. SEQ ID NOS: 15 and 16 show the coding DNA sequence and encoded amino acid sequence of the NIM1 ankyrin domain, respectively.
P r z y k ł a d 29: Konstrukcja genów hybrydowychExample 29: Construction of hybrid genes
W celu zwiększenia prawdopodobieństwa odpowiedniej przestrzennej i czasowej ekspresji zmienionych postaci NIM1, fragment Hindlll/BamHI o wielkości 4407 bp (SEK NR ID:1: zasady 1249-5655) i/lub fragment EcoRV/BamHI o wielkości 5655 bp (SEK NR ID:1: zasady 1-5655) zawierający promotor i gen NIM1 używa się do wytworzenia zmienionych postaci NIM1 z przykładów 24-28 powyżej. Jakkolwiek etapy konstrukcji mogą się różnić, koncepcja jest porównywalna z przykładami opisanymi tu poprzednio. Silna nadprodukcja zmienionych postaci może być potencjalnie letalna. A zatem, zmienione postaci genu NIM1 opisane w przykładach 24-28 umieszcza się pod kontrolą promotorów innych niż endogenny promotor NIM1, obejmujących między innymi promotor nos lub promotor małej podjednostki Rubisco. Analogicznie, zmienione postaci genu NIM1 wyraża się pod kontrolą odpowiadającego na patogen promotora PR-1 (Patent USA Nr 5,614,395). Taka ekspresja umożliwia silną ekspresję zmienionych postaci genu NIM1 jedynie w czasie ataku patogenu lub innych warunkach indukcji SAR. Ponadto, oporność na chorobę może być widoczna w transformantach wyrażających zmienione postaci genu NIM1 pod kontrolą promotora PR-1 w czasie działania takich stężeń związków aktywujących SAR (tj., BTH lub INA), które normalnie nie aktywują SAR, aktywując w ten sposób sprzężenie zwrotne (Weymann i wsp., (1995) Plant Cell 7: 2013.To increase the likelihood of appropriate spatial and temporal expression of altered forms of NIM1, a HindIII / BamHI fragment of 4407 bp (SEQ ID NO: 1: bases 1249-5655) and / or an EcoRV / BamHI fragment of 5655 bp (SEQ ID NO: 1) : bases 1-5655) containing the promoter and the NIM1 gene are used to generate the altered forms of NIM1 of Examples 24-28 above. Although the construction steps may vary, the concept is comparable to the examples previously described herein. Strong overproduction of altered characters can be potentially lethal. Thus, the altered forms of the NIM1 gene described in Examples 24-28 are placed under the control of promoters other than the endogenous NIM1 promoter, including, but not limited to, the nos promoter or the Rubisco small subunit promoter. Analogously, altered forms of the NIM1 gene are expressed under the control of the pathogen-responsive PR-1 promoter (US Patent No. 5,614,395). Such expression allows for strong expression of altered forms of the NIM1 gene only during pathogen attack or other SAR induction conditions. In addition, disease resistance may be seen in transformants expressing altered forms of the NIM1 gene under the control of the PR-1 promoter when exposed to concentrations of SAR activating compounds (i.e., BTH or INA) that do not normally activate SAR, thereby activating feedback. (Weymann et al. (1995) Plant Cell 7: 2013.
P r z y k ł a d 30: Transformacja zmienionych postaci genu NIM1 do Arabidopsis thalianaExample 30: Transformation of altered forms of the NIM1 gene into Arabidopsis thaliana
Wytworzone konstrukty (przykłady 24-29) wprowadza się do Agrobacterium tumefaciens poprzez elektroporację do szczepu GV3101. Konstrukty te używa się do transformacji ekotypów Col-0 i Ws-0 Arabidopsis poprzez infiltrację pod próżnią (Mindrinos i wsp., Cell 78, 1089-1099 (1994)) lub standardową transformację korzeni. Nasiona z tych roślin zbiera się i umożliwia się ich kiełkowanie na płytkach agarowych z kanamycyną (lub innym odpowiednim antybiotykiem) jako czynnikiem selekcyjnym. Jedynie siewki, które są transformowane mogą zneutralizować czynnik selekcyjny i przeżyć. Siewki, które przeżywają selekcję przenosi się do gleby i testuje pod kątem fenotypu CIM (konstytutywna oporność). Rośliny ocenia się pod względem dających się zaobserwować różnic w porównaniu z roślinami typu dzikiego.The produced constructs (examples 24-29) were introduced into Agrobacterium tumefaciens by electroporation into the GV3101 strain. These constructs are used to transform Arabidopsis Col-0 and Ws-0 ecotypes by vacuum infiltration (Mindrinos et al., Cell 78, 1089-1099 (1994)) or standard root transformation. Seeds from these plants are harvested and allowed to germinate on agar plates with kanamycin (or other suitable antibiotic) as selection agent. Only seedlings that are transformed can neutralize the selection factor and survive. Seedlings that survive selection are transferred to soil and tested for the CIM (constitutive resistance) phenotype. Plants are assessed for any observable differences from wild-type plants.
P r z y k ł a d 31: Testowanie fenotypu CIM w roślinach transformowanych genem NIM1 lub zmienionymi postaciami genu NIM1Example 31: Testing the CIM phenotype in plants transformed with the NIM1 gene or with altered forms of the NIM1 gene
Z każdego pierwotnego transformanta pobiera się liść, izoluje RNA (Verwoerd i wsp., 1989, Nuc Acid Res, 2362) i testuje pod kątem konstytutywnej ekspresji PR-1 poprzez analizę filtrów z RNAA leaf is harvested from each primary transformant, RNA is isolated (Verwoerd et al., 1989, Nuc Acid Res, 2362), and tested for constitutive expression of PR-1 by analyzing RNA filters.
PL 191 355 B1 (Uknes i wsp., 1992). Przygotowuje sią zawiesinę konidiów 5-10 x 104 spor/ml z dwóch odpowiadających sobie izolatów P. parasitica, Emwa i Noco (tj. te szczepy grzybów powodują chorobę roślin typu dzikiego, odpowiednio, Ws-0i Col-0) i transformanty opryskuje się odpowiednim izolatem, zależnie od ekotypu transformanta. Zaszczepione rośliny inkubuje się w warunkach dużej wilgotności przez 7 dni. Rośliny sprawdza się pod kątem wystąpienia choroby 7 dnia i zbiera się pojedyncze liście do analizy filtrów RNA stosując sondę, która umożliwia pomiar infekcji grzybowej.PL 191 355 B1 (Uknes et al., 1992). A conidia suspension of 5-10 x 10 4 spores / ml is prepared from two corresponding isolates of P. parasitica, Emwa and Noco (i.e. these fungal strains cause wild-type disease of Ws-0 and Col-0, respectively) and the transformants are sprayed an appropriate isolate, depending on the ecotype of the transformant. The inoculated plants are incubated under high humidity conditions for 7 days. Plants are checked for disease on day 7 and single leaves are collected for analysis of RNA filters using a probe that allows measurement of fungal infection.
Transformanty, które wykazują fenotyp CIM bierze się w celu wytworzenia pokolenia T1 i identyfikuje się rośliny homozygotyczne. Transformanty poddaje się opisanej poniżej baterii testów na oporność na chorobę. Infekcję grzybową Noco i Emwa powtarza się i liście barwi błękitem laktofenolowym w celu zidentyfikowania obecności strzępek grzybni tak, jak opisano w Dietrich i wsp., (1994). Transformanty infekuje się patogenem bakteryjnym Pseudomonas syringae DC3000 w celu ustalenia spektrum widocznej oporności, jak opisano uprzednio przez Uknes i wsp. (1993). W niezainfekowanych roślinach mierzy się zarówno wolny, jak i połączony z glukozą kwas salicylowy, i barwi liście błękitem laktofenolowym w celu zbadania obecności mikroskopijnych ubytków. Rośliny oporne krzyżuje się na drodze płciowej z mutantami SAR, takimi jak NahG (Patent USA Nr 5,614,395) i ndr1w celu ustalenia, w jaki sposób te dominujące negatywne mutacje NIM1 mogą wpływać na SA-zależne sprzężenie zwrotne.Transformants that exhibit a CIM phenotype are taken to generate the T1 generation and homozygous plants are identified. Transformants are subjected to the battery of disease resistance tests described below. The Noco and Emwa fungal infection is repeated and the leaves stained with lactophenol blue to identify the presence of mycelial hyphae as described in Dietrich et al. (1994). Transformants are infected with the bacterial pathogen Pseudomonas syringae DC3000 to establish the spectrum of apparent resistance as previously described by Uknes et al. (1993). Both free and glucose-bound salicylic acid are measured in uninfected plants and leaves are stained with lactophenol blue to test for microscopic cavities. Resistant plants are sexually bred with SAR mutants such as NahG (US Patent No. 5,614,395) and ndr1 to determine how these dominant negative NIM1 mutations may affect SA-dependent feedback.
Przykład 32: Izolacja homologów NIM1Example 32: Isolation of NIM1 homologs
Można otrzymać homologi NIM1, które hybrydyzują w średnio ostrych warunkach bądź z całym genem NIM1z Arabidopsis, bądź, korzystniej, z sondą oligonukleotydową pochodzącą z Arabidopsis, która zawiera ciągłą część jego sekwencji kodującej o długości co najmniej 10 nukleotydów. Czynniki, które wpływają na stabilność hybryd określają ostrość hybrydyzacji. Jednym z tych czynników jest temperatura topnienia Tm, którą można łatwo obliczyć według wzoru dostarczonego w DNA PROBES, George H. Keller i Mark M. Manak, Macmillan Publishers Ltd, 1993,Część pierwsza: Molecular Hybridization Technology; strona 8 ff. Korzystna temperatura hybrydyzacji mieści się w zakresie około 25°C poniżej obliczonej temperatury topnienia Tm, korzystnie w zakresie 12-15°C poniżej obliczonej temperatury topnienia Tm, a w przypadku oligonukleotydów, około 5-10°C poniżej obliczonej temperatury topnienia Tm.NIM1 homologs can be obtained that hybridize under moderately stringent conditions either to the entire Arabidopsis NIM1 gene or, more preferably, to an Arabidopsis-derived oligonucleotide probe that contains a contiguous portion of its coding sequence of at least 10 nucleotides in length. The factors that influence the stability of the hybrids determine the stringency of hybridization. One of these factors is the melting point Tm, which can be easily calculated according to the formula provided in DNA PROBES, George H. Keller and Mark M. Manak, Macmillan Publishers Ltd, 1993, Part One: Molecular Hybridization Technology; page 8 ff. The preferred hybridization temperature is about 25 ° C below the calculated melting point Tm, preferably in the range 12-15 ° C below the calculated melting point Tm, and for oligonucleotides, about 5-10 ° C below the calculated melting point Tm.
Stosując jako sondę cDNA NIM1 (SEK NR ID:6), identyfikuje się homologi NIM1 Arabidopsis poprzez przeszukiwanie bibliotek genomowych lub cDNA z różnych roślin uprawnych, takich jak, między innymi te wymienione poniżej w przykładzie 33. Stosowane w tym celu standardowe techniki obejmują przeszukiwanie wysianych bibliotek DNA (łysinki lub kolonie, patrz, np. Sambrook i wsp., Molecular Cloning, wyd., Cold Spring Harbor Laboratory Press. (1989)) powielanie poprzez PCR przy zastosowaniu starterów oligonukleotydowych (patrz, np. Innis i wsp., PCR Protocols, a Guide to Methods and Applications eds., Academic Press (1990)). Zidentyfikowane homologi wstawia się stosując zabiegi inżynierii genetycznej do omawianych tu wektorów ekspresyjnych i retransformuje do wymienionych poniżej roślin uprawnych. Transformanty ocenia się pod kątem zwiększonej oporności na chorobę przy zastosowaniu odpowiednich patogenów wobec poddawanych testom roślin uprawnych.Using the NIM1 cDNA (SEQ ID NO: 6) as a probe, NIM1 Arabidopsis homologs are identified by screening genomic or cDNA libraries from various crops, such as, but not limited to, those listed below in Example 33. Standard techniques used for this purpose include screening seeded DNA libraries (plaques or colonies, see, e.g., Sambrook et al., Molecular Cloning, Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press. (1989)) PCR amplification using oligonucleotide primers (see, e.g., Innis et al., PCR Protocols, a Guide to Methods and Applications eds., Academic Press (1990)). The identified homologues are inserted by genetic engineering into the expression vectors discussed herein and retransformed into the crop plants listed below. Transformants are assessed for increased disease resistance using appropriate pathogens on the test crops.
Homologi NIM1z genomów ogórka, pomidora, tytoniu, kukurydzy i jęczmienia wykryto poprzez analizę filtrów z DNA. Genomowy DNA izolowano z ogórka, pomidora, tytoniu, kukurydzy i jęczmienia, trawiono enzymami restrykcyjnymi BamHI, Hindlll, Xbal lub Sall, rozdzielano elektroforetycznie na 0,8% żelach agarozowych i przenoszono kapilarnie na filtry nylonowe. Po związaniu DNA do nośnika poprzez UV, filtr hybrydyzowano w łagodnych warunkach [(1% BSA; 520 mM NaPO4) pH 7,2; 7% siarczan laurynowy, sól sodowa; 1 mM EDTA; 250 mM chlorek sodu) w 55°C przez 18-24 godz.] z wyznakowanym radioaktywnie 32P cDNA NIM1 z Arabidopsis thaliana. Po hybrydyzacji filtry płukano w łagodnych warunkach [6XSSC przez 15 min. (X3) 3XSSC przez 15 min. (X1) w 55°C; 1XSSC jest to 0,15 M NaCI, 15 mM cytrynian-Na (pH 7,0)] i eksponowano na błonę rentgenowską w celu uwidocznienia prążków, które odpowiadają NIM1.NIM1 homologues from the cucumber, tomato, tobacco, maize and barley genomes were detected by analyzing the DNA filters. Genomic DNA was isolated from cucumber, tomato, tobacco, corn and barley, digested with BamHI, HindIII, Xbal or SalI restriction enzymes, electrophoretically separated on 0.8% agarose gels, and capillary transferred to nylon filters. After binding the DNA to the support by UV, the filter was hybridized under low stringency conditions [(1% BSA; 520 mM NaPO4) pH 7.2; 7% lauric sulfate, sodium salt; 1mM EDTA; 250 mM sodium chloride) at 55 ° C for 18-24 h.] With the radiolabeled 32 P NIM1 cDNA from Arabidopsis thaliana. After hybridization, the filters were washed under low stringency conditions [6XSSC for 15 min. (X3) 3XSSC for 15 min. (X1) at 55 ° C; 1XSSC is 0.15 M NaCl, 15 mM Na-citrate (pH 7.0)] and exposed to X-ray film to visualize bands that correspond to NIM1.
Ponadto, do izolowania homologów można użyć zidentyfikowanych podlegających ekspresji etykietek sekwencji (EST) wykazujących podobieństwo do genu NIM1. Przykładowo, zidentyfikowano kilka podlegających ekspresji etykietek sekwencji (EST) z ryżu wykazujących podobieństwo do genu NIM1. Uliniowanie dla wielu sekwencji skonstruowano przy zastosowaniu Clustal V (Higgins, Desmond G. i Paul M. Sharp (1989), Fast and sensitive multiple sequence alignments on a microcomputer, CABIOS 5:151-153) jako część oprogramowania DNA* (1228 South Park Street, Madison Wisconsin, 53715) Lasergene Biocomputing Software dla Macintosh (1994). Niektóre regiony białka NIM1 wykazują homologię sekwencji aminokwasowej do 4 różnych produktów białkowych cDNAIn addition, identified expressed sequence tags (ESTs) showing similarity to the NIM1 gene can be used to isolate homologues. For example, several expressed sequence tags (ESTs) from rice showing similarity to the NIM1 gene have been identified. Multiple sequence alignments were constructed using Clustal V (Higgins, Desmond G. and Paul M. Sharp (1989), Fast and sensitive multiple sequence alignments on a microcomputer, CABIOS 5: 151-153) as part of the DNA software * (1228 South Park Street, Madison Wisconsin, 53715) Lasergene Biocomputing Software for Macintosh (1994). Certain regions of the NIM1 protein share amino acid sequence homology to 4 different cDNA protein products
PL 191 355 B1 z ryżu. Homologię zidentyfikowano przy zastosowaniu sekwencji NIM1w przeszukiwaniach GenBanku. Porównanie regionów homologii NIM1i produktów cDNA z ryżu są pokazane na fig. 2 (Patrz również, SEK NR ID:2 i SEK NR ID:17-24). Fragmenty białka NIM1 wykazują 36 to 48% identyczności sekwencji aminokwasowej z 4 produktami z ryżu. Te EST z ryżu mogą być szczególnie przydatne do izolowania homologów NIM1z innych roślin jednoliściennych.PL 191 355 B1 from rice. Homology was identified using the NIM1 sequence in GenBank searches. A comparison of the regions of NIM1 homology and the rice cDNA products are shown in Figure 2 (See also, SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 17-24). The NIM1 protein fragments share 36 to 48% amino acid sequence identity with the 4 rice products. These rice ESTs may be particularly useful for the isolation of NIM1 homologs from other monocots.
Homologi można również otrzymać poprzez PCR. W tej metodzie robi się porównania pomiędzy znanymi homologami (np. z ryżu i Arabidopsis). Regiony o dużym podobieństwie lub identyczności aminokwasów i DNA są następnie stosowane do zrobienia starterów PCR. Najlepiej, jeżeli po regionach bogatych w reszty M i W występują regiony bogate w reszty aminokwasowe F, Y, C, H, Q, K i E, ponieważ te aminokwasy są kodowane przez ograniczoną liczbę kodonów. Po zidentyfikowaniu odpowiedniego regionu, tworzy się startery dla tego regionu z różnymi podstawieniami w trzeciej pozycji kodonu. Te różnorodne podstawienia w trzeciej pozycji mogą być zawężone, zależnie od gatunku docelowego. Przykładowo, ponieważ kukurydza jest bogata w GC, projektuje się startery, które wykorzystują G lub C w trzeciej pozycji, jeżeli to możliwe. Reakcję PCR przeprowadza się z cDNA lub DNA genomowego w różnorodnych standardowych warunkach. Jeżeli widoczny jest prążek, jest on klonowany i/lub sekwencjonowany w celu określenia, czy jest to homolog NIM1.Homologs can also be obtained by PCR. In this method, comparisons are made between known homologues (e.g. from rice and Arabidopsis). Regions of high amino acid and DNA similarity or identity are then used to make PCR primers. Preferably, regions rich in M and W residues are preferably followed by regions rich in F, Y, C, H, Q, K, and E residues, as these amino acids are encoded by a limited number of codons. Once the appropriate region has been identified, primers for that region are made with different substitutions at the third position of the codon. The various substitutions at the third position can be narrowed down depending on the target species. For example, because maize is rich in GC, primers are designed that use G or C in the third position if possible. The PCR reaction is performed with cDNA or genomic DNA under a variety of standard conditions. If a band is visible, it is cloned and / or sequenced to determine if it is a NIM1 homologue.
Przykład 33: Ekspresja postaci NIM1w roślinach uprawnychExample 33: Expression of the NIM1 form in crops
Konstrukty, które nadawały fenotyp CIM w Col-0 lub Ws-0, transformuje się do roślin uprawnych w celu ich przetestowania. Alternatywnie, zmienione natywne geny NIM1, izolowane z roślin uprawnych w poprzednim przykładzie, wstawia się z powrotem do odpowiednich roślin uprawnych. Jakkolwiek gen NIM1 można wstawić do dowolnej komórki roślinnej należącej do tych rozległych klas, jest on szczególnie użyteczny w komórkach roślin uprawnych, takich jak ryż, pszenica, jęczmień, żyto, kukurydza, ziemniak, marchew, słodki ziemniak, burak cukrowy, fasola, groch, cykoria, sałata, kapusta, kalafior, brokuły, rzepa,rzodkiewka, szpinak, szparagi, cebula, czosnek, oberżyna, papryka, seler, marchew, dynia (ang. squash), dynia (ang. pumpkin), cukinia, ogórek, jabłko, gruszka, pigwa, melon, śliwka, wiśnia, brzoskwinia, nektarynka, morela, truskawka, winogrono, malina, czarna porzeczka, ananas, awokado, papaja, mango, banan, soja, tytoń, pomidor, sorgo i trzcina cukrowa. Transformanty ocenia się pod kątem zwiększonej oporności na chorobę. W korzystnym wykonaniu, ekspresja genu NIM1jest na poziomie, który przewyższa co najmniej dwukrotnie poziom ekspresji natywnego genu NIM1 w roślinach typu dzikiego, a korzystnie przewyższa dziesięciokrotnie poziom ekspresji typu dzikiego.Constructs that conferred the CIM phenotype in Col-0 or Ws-0 are transformed into crops for testing. Alternatively, altered native NIM1 genes, isolated from the crops in the previous example, are inserted back into the corresponding crops. Although the NIM1 gene can be inserted into any plant cell belonging to these extensive classes, it is particularly useful in cells of crops such as rice, wheat, barley, rye, corn, potato, carrot, sweet potato, sugar beet, beans, peas, etc. chicory, lettuce, cabbage, cauliflower, broccoli, turnip, radish, spinach, asparagus, onion, garlic, eggplant, pepper, celery, carrot, squash, pumpkin, zucchini, cucumber, apple, pear, quince, melon, plum, cherry, peach, nectarine, apricot, strawberry, grape, raspberry, blackcurrant, pineapple, avocado, papaya, mango, banana, soybeans, tobacco, tomato, sorghum and sugarcane. Transformants are assessed for increased disease resistance. In a preferred embodiment, the expression of the NIM1 gene is at a level that is at least twice the expression level of the native NIM1 gene in wild-type plants, and preferably ten times the expression level of the wild-type.
P r z y k ł a d 34: Synergistyczna oporność na choroby uzyskiwana poprzez zastosowanie konwencjonalnego środka grzybobójczego wobec transgenicznych roślin nadprodukujących NIM1Example 34: Synergistic Disease Resistance by Using Conventional Fungicide Against Transgenic Plants Overproducing NIM1
Linie roślinne zastosowane w tym przykładzie (6E i 7C) wytworzono poprzez transformację Arabidopsis thaliana typu dzikiego (ekotypu Ws) genomowym fragmentem NIM1 BamHI-Hindlll (SEK NR ID:1 - zasady 1249-5655) tak, jak opisano powyżej w przykładzie 21. Fungicydy metalaksyl, fosetyl i wodorotlenek miedzi, jako składniki aktywne kompozycji ze zwilżalnym proszkiem nośnikowym, w której stanowią, odpowiednio, 25%, 80% i 70%, zostały zastosowane w postaci delikatnej mgiełki wobec liści trzytygodniowych transgenicznych roślin Ws konstytutywnie wyrażających gen NIM1. Sam zwilżalny proszek został zastosowany jako kontrola. Trzy dni później, rośliny zaszczepiano zawiesiną konidiów izolatu Emwa Peronospora parasitica (1-2 x 105 spor/ml) tak, jak opisano w Delaney i wsp. (1995). Po zaszczepieniu, rośliny okrywano, aby utrzymać wilgotność i umieszczano w pomieszczeniu hodowlanym w 17°C w cyklu 14 godz. dzień/10 godz. noc (Uknes i wsp., 1993). Tkanki zbierano 8 dni po zaszczepieniu.The plant lines used in this example (6E and 7C) were generated by transforming Arabidopsis thaliana wild-type (Ws ecotype) with the BamHI-HindIII genomic NIM1 fragment (SEQ ID NO: 1 - bases 1249-5655) as described above in Example 21. Fungicides metalaxyl, fosetyl and copper hydroxide as active ingredients in a composition with a wettable carrier powder of 25%, 80% and 70%, respectively, were applied as a fine mist to the leaves of three-week-old transgenic Ws plants constitutively expressing the NIM1 gene. The wettable powder itself was used as control. Three days later, the plants were inoculated with a conidia suspension of Emwa Peronospora parasitica isolate (1-2 x 10 5 spores / ml) as described by Delaney et al. (1995). After inoculation, the plants were covered to maintain humidity and placed in a growth room at 17 ° C for a 14 hour cycle. day / 10 hrs night (Uknes et al., 1993). Tissues were harvested 8 days after inoculation.
Rozwój grzyba śledzono przez 12 dni poprzez obserwację pod mikroskopem preparatywnym w celu stwierdzenia rozwoju konidioforów (Delaney i wsp. (1995), Dietrich i wsp. (1994)). Przeprowadzono barwienie poszczególnych liści błękitem laktofenolotrypanowym w celu zaobserwowania wzrostu grzyba wewnątrz tkanki liściowej. Wzrost grzyba oznaczano ilościowo przy zastosowaniu grzybowej sondy rRNA otrzymanej poprzez PCR według White i wsp. (1990; PCR Protokols: A guide to Methods and Application, 315-322) przy zastosowaniu starterow NS1 i NS2 oraz DNA P. parasitica Emwa jako matryc. RNA oczyszczono z zamrożonej tkanki poprzez ekstrakcje fenolem/chloroformem, a następnie wytrącanie chlorkiem litu (Lagrimini i wsp. 1987: PNAS, 84:7542-7546). Próbki (7,5 μg) rozdzielano elektroforetycznie w żelach agarozowych z formaldehydem i przenoszono na filtry nylonowe (Hybond-N+, Amersham) tak, jak opisano przez Ausubel i wsp. (1987). Hybrydyzacje i płukania były według Church i Gilbert (1984, PNAS, 81:1991-1995). Względne ilości transkryptu określano przy zastosowaniu Phosphor Imager (Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA) zgodnie z instrukcjami producenta. Nałożenie próbek normalizowano poprzez ponowną hybrydyzację filtrów, po uprzednim usunięciuThe development of the fungus was followed for 12 days by observation under a preparative microscope for the development of conidiophores (Delaney et al. (1995), Dietrich et al. (1994)). Lactophenolrypan blue staining of individual leaves was performed in order to observe the growth of the fungus inside the leaf tissue. Fungal growth was quantified using the fungal rRNA probe obtained by PCR according to White et al. (1990; PCR Protokols: A guide to Methods and Application, 315-322) using NS1 and NS2 primers and P. parasitica Emwa DNA as templates. RNA was purified from frozen tissue by phenol / chloroform extraction followed by lithium chloride precipitation (Lagrimini et al. 1987: PNAS, 84: 7542-7546). Samples (7.5 µg) were electrophoretically separated on formaldehyde agarose gels and transferred to nylon filters (Hybond-N +, Amersham) as described by Ausubel et al. (1987). Hybridizations and washes were according to Church and Gilbert (1984, PNAS, 81: 1991-1995). Relative amounts of transcript were determined using a Phosphor Imager (Molecular Dynamics, Sunnyvale, CA) according to the manufacturer's instructions. The loading of samples was normalized by re-hybridizing the filters after removal
PL 191 355 B1 wyznakowanego DNA, z cDNA konstytutywnie wyrażanej b-tubuliny Arabidopsis. Zakażenie roślin nie poddanych działaniu odpowiada 0% hamowania wzrostu grzybów.From labeled DNA, from the constitutively expressed Arabidopsis b-tubulin cDNA. Infection of untreated plants corresponds to 0% inhibition of fungal growth.
Zastosowanie metalaksylu, fosetylu lub wodorotlenku miedzi wobec linii roślin nadprodukujących NIM1miało więcej niż addytywny, tj. synergistyczny, wpływ na oporność na chorobę. Efekt ten został określony jako wspóczynnik synergizmu (SF), który jest stosunkiem wpływu obserwowanego(O) wobec spodziewanego (E). Otrzymano następujące wyniki:Application of metalaxyl, fosetyl, or copper hydroxide to NIM1 overproducing plant lines had more than additive, ie synergistic, effects on disease resistance. This effect was defined as the synergy factor (SF), which is the ratio of the effect observed (O) to the effect expected (E). The following results were obtained:
Tabela 36Table 36
Działanie przeciw Peronospora parasitica u Arabidopsis składnik l: nadprodukcja NIM1 (linia 6E) składnik II: metalaksylAction against Peronospora parasitica in Arabidopsis component l: overproduction of NIM1 (line 6E) component II: metalaxyl
wt = dziki typ WSwt = wild type WS
Tabela 37Table 37
Działanie przeciw Peronospora parasitica u Arabidopsis składnik l: nadprodukcja NIM1 (linia 6E) składnik II: fosetylAction against Peronospora parasitica in Arabidopsis component l: overproduction of NIM1 (line 6E) component II: fosetyl
wt = dziki typWSwt = wild type WS
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
T abel a 38Table 38
Działanie przeciw Peronospora parasitica u Arabidopsis składnik l: nadprodukcja NIM1(linia 7C) składnik II: fosetylAction against Peronospora parasitica in Arabidopsis component l: overproduction of NIM1 (line 7C) component II: fosetyl
wt = dziki typ WSwt = wild type WS
Tabel a 39Table a 39
Działanie przeciw Peronospora parasitica u Arabidopsis składnik l: nadprodukcja NIM1(linia 6E) składnik II: wodorotlenek miedziAction against Peronospora parasitica in Arabidopsis component l: overproduction of NIM1 (line 6E) component II: copper hydroxide
wt = dziki typ WSwt = wild type WS
Tabel a 40Table a 40
Działanie przeciw Peronospora parasitica u Arabidopsis składnik l: nadprodukcja NIM1(linia 6E) składnik II: wodorotlenek miedziAction against Peronospora parasitica in Arabidopsis component l: overproduction of NIM1 (line 6E) component II: copper hydroxide
wt = dziki typ WSwt = wild type WS
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Jak można zobaczyć w powyższych tabelach, synergistyczny wpływ na oporność na chorobę pokazano w roślinach nadprodukujących NIM1 poprzez zastosowanie metalaksylu, fosetylu lub wodorotlenku miedzi. Przykładowo, dla nie traktowanej rośliny NIM1 (linia 6E) widoczne jest 10% zahamowanie wzrostu grzybów w stosunku do nie traktowanej rośliny typu dzikiego; to pokazuje, że konstytutywna ekspresja genu SAR w tym nadproducencie NIM1 koreluje z opornością na chorobę. Jednakże, jak pokazano powyżej w tabeli 37, przy zastosowaniu fosetylu w dawce 5,0 g/l (stężenie zazwyczaj niewystarczające dla skuteczności) wobec immunomodulowanej rośliny nadprodukującej NIM1 (SARwłączony), obserwowany poziom hamowana wzrostu grzybów wzrastał do 93%. Współczynnik synergizmu wynoszący 5,5 obliczony z tych danych wyraźnie pokazuje wpływ synergistyczny uzyskany poprzez zastosowanie czynnika grzybobójczego zastosowanego wobec immunomodulowanej rośliny (SAR-włączony). W innym przykładzie, dla nie poddawanej działaniu rośliny NIM1 (linia 7C) obserwowano 14% hamowanie wzrostu grzybów w stosunku do nie traktowanej rośliny typu dzikiego, co pokazuje, że konstytutywna ekspresja genu SAR w tym nadproducencie NIM1 koreluje z opornością na chorobę. Jednakże, jak pokazano powyżej w tabeli 40, przy zastosowaniu wodorotlenku miedzi w stężeniu 2,0 g/l (stężenie zazwyczaj niewystarczające dla skuteczności) wobec immunomodulowanej rośliny nadprodukującej NIM1 (SAR-włączony), obserwowany poziom hamowania wzrostu grzybów wzrastał do 77%. Współczynnik synergizmu wynoszący 5,5 obliczony z tych danych wyraźnie pokazuje wpływ synergistyczny uzyskany poprzez użycie czynnika grzybobójczego zastosowanego wobec immunomodulowanej rośliny (SAR-włączony).As can be seen from the tables above, a synergistic effect on disease resistance is shown in NIM1 overproducing plants by the use of metalaxyl, fosetyl or copper hydroxide. For example, an untreated NIM1 plant (line 6E) shows 10% inhibition of fungal growth relative to an untreated wild-type plant; this shows that constitutive expression of the SAR gene in this NIM1 overproducer correlates with disease resistance. However, as shown above in Table 37, when using fosetyl at a dose of 5.0 g / L (concentration typically insufficient for efficacy) to an immunomodulated NIM1 overproducing plant (SAR on), the observed level of fungal growth inhibition increased to 93%. A synergism factor of 5.5 calculated from these data clearly shows the synergistic effect obtained by applying a fungicidal agent to an immunomodulated plant (SAR-on). In another example, an untreated NIM1 plant (line 7C) showed a 14% inhibition of fungal growth relative to the untreated wild-type plant, showing that constitutive expression of the SAR gene in this NIM1 overproducer correlates with disease resistance. However, as shown above in Table 40, when using copper hydroxide at a concentration of 2.0 g / L (a concentration typically insufficient for efficacy) against an immunomodulated NIM1 overproducing plant (SAR-on), the observed level of fungal growth inhibition was increased to 77%. A synergism factor of 5.5 calculated from these data clearly shows the synergistic effect obtained by using a fungicide applied to an immunomodulated plant (SAR-on).
A zatem zastosowanie kombinacji immunomodulowanej rośliny nadprodukującej NIM1 z niskimi, normalnie nieskutecznymi stężeniami środka grzybobójczego, w celu osiągnięcia oporności na chorobę, dostarcza korzyści, które będą oczywiste dla biegłych w dziedzinie rolnictwa. Można uniknąć stosowania normalnie toksycznego lub z innych powodów niepożądanego stężenia środka grzybobójczego korzystając z zademonstrowanego tu synergizmu. Ponadto, można uzyskać oszczędności w rezultacie zmniejszonej ilości wymaganych środków grzybobójczych wymaganych dla uzyskania danego poziomu ochrony roślin.Thus, the use of a combination of an immunomodulated NIM1 overproducing plant with low, normally ineffective concentrations of fungicide to achieve disease resistance provides benefits that will be apparent to those skilled in the art of agriculture. The use of a normally toxic or otherwise undesirable concentration of fungicide can be avoided by taking advantage of the synergy demonstrated here. Moreover, savings can be achieved as a result of the reduced amount of fungicides required to achieve a given level of plant protection.
P r z y k ł a d 35: Synergistyczna oporność na chorobę uzyskiwana poprzez zastosowanie induktora chemicznego SAR wobec roślin transgenicznych nadprodukujących NIM1Example 35: Synergistic disease resistance obtained by using a chemical SAR inducer against transgenic plants overproducing NIM1
Transgeniczne rośliny zawierające genomowy fragment DNA NIM1 pod własnym promotorem (przykład 21) analizowano również pod kątem odpowiedzi na różne stężenia BTH w stosunku do linii Wstypu dzikiego. Nasiona z każdej linii wysiewano i hodowano tak, jak opisano poprzednio. Po około trzech tygodniach po podsadzeniu, próbki liścia zbierano z każdej linii (kontrola-dzień 0), a pozostałe liście traktowano H2O, 10 μM BTH lub 100 μM BTH. Dodatkowe próbki zbierano w dniu 1, 3 i 5 po działaniu. Po zebraniu próbek 3 dnia, pobierano grupę roślin z każdej linii i traktowano izolatem Emwa Peronospora parasitica tak, jak opisano powyżej. Z zebranej tkanki otrzymano RNA i przeprowadzono analizę Northern przy zastosowaniu sondy dla genu PR-1 z Arabidopsis. Rośliny badano pod kątem oporności na grzyby po 8 dniach od infekcji.Transgenic plants containing the NIM1 genomic DNA fragment under their own promoter (Example 21) were also analyzed for response to different BTH concentrations relative to the wild-type lineage. Seeds from each line were sown and grown as previously described. Approximately three weeks after planting, leaf samples were collected from each line (day 0 control) and the remaining leaves were treated with H 2 O, 10 µM BTH or 100 µM BTH. Additional samples were collected on days 1, 3 and 5 after treatment. After sampling on day 3, a group of plants from each line was picked and treated with an Emwa Peronospora parasitica isolate as described above. RNA was obtained from the harvested tissue and Northern analysis was performed using the Arabidopsis PR-1 gene probe. Plants were tested for fungal resistance 8 days after infection.
Wyniki analizy Northern dla Ws i czterech linii nadprodukujących NIM1 (3A, 5B, 6E i 7C) są pokazane na fig. 3. Ekspresja genu PR-1 w linii Ws typu dzikiego jest ledwie wykrywalna po zadziałaniu BHT w niskiej dawce 10 μl (stężenie BHT 100-300 μM jest normalnie wymagane dla skuteczności). Rośliny Ws z takiego działania są nadal podatne na patogen grzybowy P. parasitica (Emwa). Jednakże, we wszystkich liniach nadprodukujących NIM1 odpowiedź na ekspresję genu PR-1 była znacznie mocniejsza po zadziałaniu BHT na niskim poziomie. Ponadto, wszystkie linie nadprodukujące NIM-1 traktowane 10 μI BTH wykazywały prawie całkowitą oporność na P. parasitica. Liście barwione błękitem laktofenolowym w celu zidentyfikowania obecności strzępek grzybni ((Dietrich i wsp. (1994) potwierdziły brak wzrostu grzyba w liniach nadprodukujących NIM1 w stosunku do typu dzikiego. A zatem rośliny immunomodulowane mają zdolność do szybszej odpowiedzi i na znacznie niższe dawki BTH, jak pokazano poprzez ekspresję genu PR-1 i oporność na P. parasitica, niż rośliny typu dzikiego. Te dane pokazują, że synergistyczną oporność na chorobę można uzyskać poprzez zastosowanie induktora chemicznego systemowej nabytej oporności, takiego jak BTH, wobec immunomodulowanej rośliny (SAR-włączony), takiej jak roślina nadprodukująca NIM1.The results of the Northern analysis for Ws and the four NIM1 overproducing lines (3A, 5B, 6E and 7C) are shown in Fig. 3. The expression of the PR-1 gene in the wild-type Ws line is barely detectable after exposure to a low dose of 10 μl BHT (BHT concentration). 100-300 μM is normally required for efficacy). Ws plants from this action are still susceptible to the fungal pathogen P. parasitica (Emwa). However, in all lines overproducing NIM1, the response to PR-1 gene expression was much stronger after low-level BHT treatment. Moreover, all NIM-1 overproducing lines treated with 10 µl BTH showed almost complete resistance to P. parasitica. Leaves stained with lactophenol blue to identify the presence of hyphae ((Dietrich et al. (1994) confirmed no fungal growth in lines overproducing NIM1 relative to the wild type. Thus, immunomodulated plants have the ability to respond more quickly and to much lower doses of BTH, such as shown by expression of the PR-1 gene and resistance to P. parasitica than wild-type plants These data show that synergistic disease resistance can be obtained by applying a systemic acquired resistance chemical inducer, such as BTH, to an immunomodulated plant (SAR-on) , such as a plant that overproduces NIM1.
A zatem zastosowanie kombinacji immunomodulowanej rośliny nadprodukującej NIM1 z niskimi, normalnie nieskutecznymi stężeniami związków chemicznych indukujących SAR, takich jak BTH, w celu osiągnięcia oporności na chorobę, dostarcza korzyści, które będą oczywiste dla biegłych w dziedzinie rolnictwa. Można uniknąć stosowania normalnie toksycznego lub z innych powodów niepożądanego stężenia związków chemicznych indukujących SAR, korzystając z zademonstrowanegoThus, the use of a combination of an immunomodulated NIM1 overproducing plant with low, normally ineffective concentrations of SAR-inducing chemicals such as BTH to achieve disease resistance provides benefits that will be apparent to those skilled in the art of agriculture. The use of normally toxic or otherwise undesirable concentrations of SAR-inducing chemicals can be avoided by using the demonstrated one
PL 191 355 B1 tu synergizmu. Ponadto, można uzyskać oszczędności w rezultacie zmniejszonej ilości wymaganych związków chemicznych indukujących SAR, wymaganych dla uzyskania danego poziomu ochrony roślin.This is a combination of synergism. In addition, savings can be achieved as a result of the reduced amount of SAR-inducing chemicals required to achieve a given level of plant protection.
Wykaz sekwencji (1) INFORMACJE OGÓLNE:Sequence list (1) GENERAL INFORMATION:
(i) ZGŁASZAJĄCY:(i) APPLICANTS:
(A) NAZWA: Novartis AG (B) ULICA: Schwarzwaldallee 215 (C) MIASTO: Bazyleja (E) PAŃSTWO: Szwajcaria (F) KOD POCZTOWY (ZIP): 4002 (G) TELEFON: +41 61 69 11 11 (H) TELEFAX: +41 61 696 79 76 (v) SPOSÓB ZAPISU KOMPUTEROWEGO:(A) NAME: Novartis AG (B) STREET: Schwarzwaldallee 215 (C) CITY: Basel (E) COUNTRY: Switzerland (F) ZIP CODE (ZIP): 4002 (G) PHONE: +41 61 69 11 11 (H) TELEFAX: +41 61 696 79 76 (v) COMPUTER WRITING:
(A) ŚRODOWISKO: Dyskietka (B) KOMPUTER: Kompatybilny z IBM PC (C) SYSTEM OPERACYJNY: PC-DOS/MS-DOS (D) OPROGRAMOWANIE: Patentln Release #1.0, Version #1.30 (ii) TYTUŁ WYNALAZKU: Sposób ochrony roślin (iii) LICZBA SEKWENCJI: 32 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 1:(A) ENVIRONMENT: Floppy disk (B) COMPUTER: IBM PC compatible (C) OPERATING SYSTEM: PC-DOS / MS-DOS (D) SOFTWARE: Patent Release # 1.0, Version # 1.30 (ii) TITLE OF THE INVENTION: Plant protection method (iii) NUMBER OF SEQUENCES: 32 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 1:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 5655 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: DNA (genomowa) (iii) HIPOTETYCZNA: NIE (iv) ANTYSENSOWNA: NIE (ix) CECHA:(A) LENGTH: 5,655 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) MOLECULE TYPE: DNA (genomic) (iii) HYPOTHETICAL: NO (iv) ANTISENSIVE: NO ( ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: ekson (B) POZYCJA: 2787..3347 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „1-szy ekson NIM1(A) NAME / KEY: exon (B) ITEM: 2787..3347 (D) OTHER INFORMATION: / product = "1st exon NIM1
PL 191 355 B1 (ix> CECHA:PL 191 355 B1 (ix> FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: ekson (B) POZYCJA: 3427..4162 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „2-gi ekson NIM1” (ix) CECHA:(A) NAME / KEY: exon (B) ITEM: 3427..4162 (D) OTHER INFORMATION: / product = "2nd exon NIM1" (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: ekson (B) POZYCJA: 4271..4474 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „3-gi ekson NIM1” (ix) CECHA:(A) NAME / KEY: exon (B) ITEM: 4271..4474 (D) OTHER INFORMATION: / product = "3rd exon NIM1" (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: ekson (B) POZYCJA: 4586..4866 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „4-ty ekson NIM1” (ix) CECHA:(A) NAME / KEY: exon (B) ITEM: 4586..4866 (D) OTHER INFORMATION: / product = "4th exon NIM1" (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: CDS (B) POZYCJA: łączy(2787,.3347, 3427..4162, 4271..4474, 4586..4866) (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 1:(A) NAME / KEY: CDS (B) POSITION: connects (2787, .3347, 3427..4162, 4271..4474, 4586..4866) (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 1:
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
TTCAACATAA TCTTACGTTG TTGTATTCAT AGGCATCTTT AACCTATCTT TTCATTTTCT 1740TTCAACATAA TCTTACGTTG TTGTATTCAT AGGCATCTTT AACCTATCTT TTCATTTTCT 1740
GATCTCGATC GTTTTCGATC CAACAAAATG AGTCTACCGG TGAGGAACCA AGAGGTGATT 1800GATCTCGATC GTTTTCGATC CAACAAAATG AGTCTACCGG TGAGGAACCA AGAGGTGATT 1800
ATGCAGATTC CTTCTTCTTC TCAGTTTCCA GCAACATCGA GTCCGGAAAA CACCAATCAA 1860ATGCAGATTC CTTCTTCTTC TCAGTTTCCA GCAACATCGA GTCCGGAAAA CACCAATCAA 1860
GTGAAGGATG AGCCAAATTT GTTTAGACGT GTTATGAATT TGCTTTTACG TCGTAGTTAT 1920GTGAAGGATG AGCCAAATTT GTTTAGACGT GTTATGAATT TGCTTTTACG TCGTAGTTAT 1920
TGAAAAAGCT GATTTATCGC ATGATTCAGA ACGAGAAGTT GAAGGCAAAT AACTAAAGAA 1980TGAAAAAGCT GATTTATCGC ATGATTCAGA ACGAGAAGTT GAAGGCAAAT AACTAAAGAA 1980
GTCTTTTATA TGTATACAAT aattgttttt AAATCAAATC CTAATTAAAA AAATATATTC 2040GTCTTTTATA TGTATACAAT aattgttttt AAATCAAATC CTAATTAAAA AAATATATTC 2040
ATTATGACTT TCATGTTTTT AATGTAATTT ATTCCTATAT CTATAATGAT TTTGTTGTGA 2100ATTATGACTT TCATGTTTTT AATGTAATTT ATTCCTATAT CTATAATGAT TTTGTTGTGA 2100
AGAGCGTTTT CATTTGCTAT AGAACAAGGA GAATAGTTCC AGGAAATATT CGACTTGATT 2160AGAGCGTTTT CATTTGCTAT AGAACAAGGA GAATAGTTCC AGGAAATATT CGACTTGATT 2160
TAATTATAGT GTAAACATGC TGAACACTGA AAATTACTTT TTCAATAAAC GAAAAATATA 2220TAATTATAGT GTAAACATGC TGAACACTGA AAATTACTTT TTCAATAAAC GAAAAATATA 2220
ATATACATTA CAAAACTTAT GTGAATAAAG CATGAAACTT AATATACGTT CCCTTTATCA 2280ATATACATTA CAAAACTTAT GTGAATAAAG CATGAAACTT AATATACGTT CCCTTTATCA 2280
TTTTACTTCA AAGAAAATAA ACAGAAATGT AACTTTCACA TGTAAATCTA ATTCTTAAAT 2340TTTTACTTCA AAGAAAATAA ACAGAAATGT AACTTTCACA TGTAAATCTA ATTCTTAAAT 2340
TTAAAAAATA ATATTTATAT ATTTATATGA AAATAACGAA CCGGATGAAA AATAAATTTT 2400TTAAAAAATA ATATTTATAT ATTTATATGA AAATAACGAA CCGGATGAAA AATAAATTTT 2400
ATATATTTAT ATCATCTCCA AATCTAGTTT GGTTCAGGGG CTTACCGAAC CGGATTGAAC 2460ATATATTTAT ATCATCTCCA AATCTAGTTT GGTTCAGGGG CTTACCGAAC CGGATTGAAC 2460
TTCTCATATA CAAAAATTAG CAACACAAAA TGTCTCCGGT ATAAATACTA ACATTTATAA 2520TTCTCATATA CAAAAATTAG CAACACAAAA TGTCTCCGGT ATAAATACTA ACATTTATAA 2520
CCCGAACCGG TTTAGCTTCC TGTTATATCT TTTTAAAAAA GATCTCTGAC AAAGATTCCT 2580CCCGAACCGG TTTAGCTTCC TGTTATATCT TTTTAAAAAA GATCTCTGAC AAAGATTCCT 2580
TTCCTGGAAA TTTACCGGTT TTGGTGAAAT GTAAACCGTG GGACGAGGAT GCTTCTTCAT 2640TTCCTGGAAA TTTACCGGTT TTGGTGAAAT GTAAACCGTG GGACGAGGAT GCTTCTTCAT 2640
ATCTCACCAC CACTCTCGTT GACTTGACTT GGCTCTGCTC GTCAATGGTT ATCTTCGATC 2700ATCTCACCAC CACTCTCGTT GACTTGACTT GGCTCTGCTC GTCAATGGTT ATCTTCGATC 2700
TTTAACCAAA TCCAGTTGAT AAGGTCTCTT CGTTGATTAG CAGAGATCTC TTTAATTTGT 2760TTTAACCAAA TCCAGTTGAT AAGGTCTCTT CGTTGATTAG CAGAGATCTC TTTAATTTGT 2760
GAATTTCAAT TCATCGGAAC CTGTTG ATG GAC ACC ACC ATT GAT GGA TTC GCC 2813GAATTTCAAT TCATCGGAAC CTGTTG ATG GAC ACC ACC ATT GAT GGA TTC GCC 2813
Met Asp Thr Thr Ile Asp Gly Phe AlaMet Asp Thr Thr Ile Asp Gly Phe Ala
GAT TCT TAT GAA ATC AGC AGC ACT AGT TTC GTC GCT ACC GAT AAC ACC Asp Ser Tyr Glu Ile Ser Ser Thr Ser Phe Val Ala Thr Asp Asn ThrGAT TCT TAT GAA ATC AGC AGC ACT AGT TTC GTC GCT ACC GAT AAC ACC Asp Ser Tyr Glu Ile Ser Ser Thr Ser Phe Val Ala Thr Asp Asn Thr
28612861
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
TAT CAG GTAAAACACC ATCTGCATTA AGCTATGGTT ACACATTCAT GAATATGTTC 3397TAT CAG GTAAAACACC ATCTGCATTA AGCTATGGTT ACACATTCAT GAATATGTTC 3397
Tyr GinTyr Gin
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Val Ala LeuVal Ala Leu
485 490 495485 490 495
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
ACC G GTATGGATTC TCACCCACTT CATCGGACTC CTTATCACAA AAAACAAAAC 4524ACC G GTATGGATTC TCACCCACTT CATCGGACTC CTTATCACAA AAAACAAAAC 4524
ThrThr
500500
TAAATGATCT TTAAACATGG TTTTGTTACT TGCTGTCTGA CCTTGTTTTT TTTATCATCATAAATGATCT TTAAACATGG TTTTGTTACT TGCTGTCTGA CCTTGTTTTT TTTATCATCA
45844584
G TG GAA CTC GGG AAA CGA TTC TTC CCG CGC TGT TCG GCA GTG CTC 4629G TG GAA CTC GGG AAA CGA TTC TTC CCG CGC TGT TCG GCA GTG CTC 4629
Val Glu Leu Gly Lys Arg Phe Phe Pro Arg Cys Ser Ala Val LeuVal Glu Leu Gly Lys Arg Phe Phe Pro Arg Cys Ser Ala Val Leu
505 510 515505 510 515
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
CTTGTGGAT 5655 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 2:CTTGTGGAT 5655 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 2:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 594 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 2(A) LENGTH: 594 amino acids (B) TYPE: amino acid (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 2
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Arg Cys Val Leu Ser Ala Arg Ser 85Arg Cys Val Leu Ser Ala Arg Ser 85
Ala Ala Lys Lys Glu Lys Asp Ser 100Ala Ala Lys Lys Glu Lys Asp Ser 100
Glu Leu Lys Glu Ile Ala Lys Asp 115 120Glu Leu Lys Glu Ile Ala Lys Asp 115 120
Val Thr Val Leu Ala Tyr Val Tyr 130 135Val Thr Val Leu Ala Tyr Val Tyr 130 135
Lys Gly Val Ser Glu Cys Ala Asp 145 150Lys Gly Val Ser Glu Cys Ala Asp 145 150
Arg Pro Ala Val Asp Phe Met Leu 165Arg Pro Ala Val Asp Phe Met Leu 165
Phe Lys Ile Pro Glu Leu Ile Thr 180Phe Lys Ile Pro Glu Leu Ile Thr 180
Val Val Asp Lys Val Val Ile Glu 195 200Val Val Asp Lys Val Val Ile Glu 195 200
Ala Asn Ile Cys Gly Lys Ala Cys 210 215Ala Asn Ile Cys Gly Lys Ala Cys 210 215
Glu Ile Ile Val Lys Ser Asn Val 225 230Glu Ile Ile Val Lys Cheese Asn Val 225 230
Leu Pro Glu Glu Leu Val Lys Glu 245Leu Pro Glu Glu Leu Val Lys Glu 245
Gly Leu Glu Val Pro Lys Val Lys 260Gly Leu Glu Val Pro Lys Val Lys 260
Ala Leu Asp Ser Asp Asp Ile Glu 275 280Ala Leu Asp Ser Asp Asp Ile Glu 275 280
Asp His Thr Asn Leu Asp Asp Ala 290 295Asp His Thr Asn Leu Asp Asp Ala 290 295
Ser Phe Phe Lys Ser Ala Leu Ala 90 95Phe Phe Lys cheese Ala Leu Ala cheese 90 95
Asn Asn Thr Ala Ala Val Lys Leu 105 110Asn Asn Thr Ala Ala Val Lys Leu 105 110
Tyr Glu Val Gly Phe Asp Ser Val 125Tyr Glu Val Gly Phe Asp Ser Val 125
Ser Ser Arg Val Arg Pro Pro Pro 140Ser Ser Arg Val Arg Pro Pro Pro 140
Glu Asn Cys Cys His Val Ala Cys 155 160Glu Asn Cys Cys His Val Ala Cys 155 160
Glu Val Leu Tyr Leu Ala Phe Ile 170 175Glu Val Leu Tyr Leu Ala Phe Ile 170 175
Leu Tyr Gin Arg His Leu Leu Asp 185 190Leu Tyr Gin Arg His Leu Leu Asp 185 190
Asp Thr Leu Val Ile Leu Lys Leu 205Asp Thr Leu Val Ile Leu Lys Leu 205
Met Lys Leu Leu Asp Arg Cys Lys 220Met Lys Leu Leu Asp Arg Cys Lys 220
Asp Met Val Ser Leu Glu Lys Ser 235 240Asp Met Val Ser Leu Glu Lys Ser 235 240
Ile Ile Asp Arg Arg Lys Glu Leu 250 255How many How many Asp Arg Arg Lys Glu Leu 250 255
Lys His Val Ser Asn Val His Lys 265 270Lys His Val Ser Asn Val His Lys 265 270
Leu Val Lys Leu Leu Leu Lys Glu 285Leu Val Lys Leu Leu Leu Lys Glu 285
Cys Ala Leu His Phe Ala Val Ala 300Cys Ala Leu His Phe Ala Val Ala 300
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Arg * (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 3:Arg * (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 3:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 314 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 3(A) LENGTH: 314 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 3
70 75 8070 75 80
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Cys Val Phe Gly Gly Gin Arg Leu Thr Leu 305 310 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 4:Cys Val Phe Gly Gly Gin Arg Leu Thr Leu 305 310 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 4:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 314 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 4(A) LENGTH: 314 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 4
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
305 310 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 5:305 310 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 5:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI (A) DŁUGOŚĆ: 314 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas(i) SEQUENCE CHARACTERISTICS (A) LENGTH: 314 amino acids (B) TYPE: amino acid
PL 191 355 B1 (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 5PL 191 355 B1 (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 5
165 170 175165 170 175
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
305 310 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 6:305 310 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 6:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 2011 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: cDNA (vi) ŹRÓDŁO PIERWOTNE:(A) LENGTH: 2011 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA (vi) PRIMARY SOURCE:
(A) ORGANIZM: Arabidopsis thaliana (ix) CECHA:(A) ORGANISM: Arabidopsis thaliana (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: różne cechy(A) NAME / KEY: various features
PL 191 355 B1 (B) POZYCJA: 1..2011 (D) INNE INFORMACJE: /uwaga= „sekwencja cDNA NIM1” (ix) CECHA:PL 191 355 B1 (B) ITEM: 1..2011 (D) OTHER INFORMATION: / Note = "NIM1 cDNA sequence" (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: CDS (B) POZYCJA: 43..1824 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „białko NIM1 (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 6:(A) NAME / KEY: CDS (B) ITEM: 43..1824 (D) OTHER INFORMATION: / product = "NIM1 protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 6:
GATCTCTTTA ATTTGTGAAT TTCAATTCAT CGGAACCTGT TG ATG GAC ACC ACC 54GATCTCTTTA ATTTGTGAAT TTCAATTCAT CGGAACCTGT TG ATG GAC ACC ACC 54
Met Asp Thr ThrMet Asp Thr Thr
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
280 285 290280 285 290
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
455 460 465455 460 465
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
585 590585 590
GACTCTTGCC TCTTAGTGTA ATTTTTGCTG TACCATATAA TTCTGTTTTC ATGATGACTG 1884GACTCTTGCC TCTTAGTGTA ATTTTTGCTG TACCATATAA TTCTGTTTTC ATGATGACTG 1884
TAACTGTTTA TGTCTATCGT TGGCGTCATA TAGTTTCGCT CTTCGTTTTG CATCCTGTGTTAACTGTTTA TGTCTATCGT TGGCGTCATA TAGTTTCGCT CTTCGTTTTG CATCCTGTGT
ATTATTGCTG CAGGTGTGCT TCAAACAAAT GTTGTAACAA TTTGAACCAA TGGTATACAGATTATTGCTG CAGGTGTGCT TCAAACAAAT GTTGTAACAA TTTGAACCAA TGGTATACAG
ATTTGTAATTTGTA
19441944
20042004
20112011
PL 191 355 B1 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 7:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 7:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 2011 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: cDNA (ix) CECHA:(A) LENGTH: 2011 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: różne cechy (B) POZYCJA: 43..1824 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „zmieniona forma NIM1 /uwaga= „reszty seryny w pozycjach aminokwasów 55 i 59 w dzikim produkcie genu NIMI zostały zmienione na reszty alaniny (ix) CECHA:(A) NAME / KEY: various features (B) ITEM: 43..1824 (D) OTHER INFORMATION: / product = "changed form of NIM1 / note =" serine residues at amino acid positions 55 and 59 in wild NIMI gene product have been changed for alanine residues (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: różne cechy (B) POZYCJA: 205..217 (D) INNE INFORMACJE: /uwaga= „nukleotydy 205 i 217 zmienione z T na G w porównaniu z sekwencją dziką” (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 7:(A) NAME / KEY: various features (B) ITEM: 205..217 (D) OTHER INFORMATION: / note = "nucleotides 205 and 217 changed from T to G as compared to wild-type sequence" (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQUENCE . ID NO: 7:
GATCTCTTTA ATTTGTGAAT TTCAATTCAT CGGAACCTGT TG ATG GAC ACC ACC 54GATCTCTTTA ATTTGTGAAT TTCAATTCAT CGGAACCTGT TG ATG GAC ACC ACC 54
Met Asp Thr ThrMet Asp Thr Thr
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
215 220 225215 220 225
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
550 555 560550 555 560
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
ATTTGTA 2011 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 8:ATTTGTA 2011 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 8:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 594 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 8(A) LENGTH: 594 amino acids (B) TYPE: amino acid (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 8
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
305 310 315 320305 310 315 320
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Asp Val Asn His Arg Asn Pro Arg Gly Tyr Thr Val Leu His Val Ala 325 330 335Asp Val Asn His Arg Asn Pro Arg Gly Tyr Thr Val Leu His Val Ala 325 330 335
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
580 535 590580 535 590
Arg (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 9:Arg (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 9:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 1597 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: cDNA (ix) CECHA:(A) LENGTH: 1597 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: CDS (B) POZYCJA: 1..1410 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „zmieniona forma NIM1” /uwaga= „N-końcowa delecja w porównaniu z dziką sekwencją NIM 1 (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 9(A) NAME / KEY: CDS (B) ITEM: 1..1410 (D) OTHER INFORMATION: / product = "changed form of NIM1" / note = "N-terminal deletion compared to wild NIM 1 sequence (xi) DESCRIPTION SEQUENCE: SEQ. ID NO: 9
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
450 455 460450 455 460
TCT CAT CGT CGT CGG TGA GACTCTTGCC TCTTAGTGTA ATTTTTGCTG 1440TCT CAT CGT CGT CGG TGA GACTCTTGCC TCTTAGTGTA ATTTTTGCTG 1440
Ser His Arg Arg Arg *His Arg Arg Arg *
465 470465 470
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 10:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 10:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 470 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 10(A) LENGTH: 470 amino acids (B) TYPE: amino acid (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 10
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Met Asp Ser Val Val Thr Val Leu Ala Tyr Val Tyr Ser Ser Arg Val 15 10 15Met Asp Ser Val Val Thr Val Leu Ala Tyr Val Tyr Ser Ser Arg Val 15 10 15
Arg Pro Pro Pro Lys Gly Val Ser Glu Cys Ala Asp Glu Asn Cys Cys 20 25 30Arg Pro Pro Pro Lys Gly Val Ser Glu Cys Ala Asp Glu Asn Cys Cys 20 25 30
His Val Ala Cys Arg Pro Ala Val Asp Phe Met Leu Glu Val Leu Tyr 35 40 45His Val Ala Cys Arg Pro Ala Val Asp Phe Met Leu Glu Val Leu Tyr 35 40 45
Leu Ala Phe Ile Phe Lys Ile Pro Glu Leu Ile Thr Leu Tyr Gin Arg 50 55 60Leu Ala Phe Ile Phe Lys Ile Pro Glu Leu Ile Thr Leu Tyr Gin Arg 50 55 60
His Leu Leu Asp Val Val Asp Lys Val Val Ile Glu Asp Thr Leu Val 65 70 75 80His Leu Leu Asp Val Val Asp Lys Val Val Ile Glu Asp Thr Leu Val 65 70 75 80
Ile Leu Lys Leu Ala Asn Ile Cys Gly Lys Ala Cys Met Lys Leu Leu 85 90 95Ile Leu Lys Leu Ala Asn Ile Cys Gly Lys Ala Cys Met Lys Leu Leu 85 90 95
Asp Arg Cys Lys Glu Ile Ile Val Lys Ser Asn Val Asp Met Val Ser 100 105 110Asp Arg Cys Lys Glu Ile Val Lys Ser Asn Val Asp Met Val Ser 100 105 110
Leu Glu Lys Ser Leu Pro Glu Glu Leu Val Lys Glu Ile Ile Asp Arg 115 120 125Leu Glu Lys Cheese Leu Pro Glu Glu Leu Val Lys Glu Ile Ile Asp Arg 115 120 125
Arg Lys Glu Leu Gly Leu Glu Val Pro Lys Val Lys Lys His Val Ser 130 135 140Arg Lys Glu Leu Gly Leu Glu Val Pro Lys Val Lys Lys His Val Ser 130 135 140
Asn Val His Lys Ala Leu Asp Ser Asp Asp Ile Glu Leu Val Lys LeuAsn Val His Lys Ala Leu Asp Ser Asp Asp Ile Glu Leu Val Lys Leu
145 150 155 160145 150 155 160
Leu Leu Lys Glu Asp His Thr Asn Leu Asp Asp Ala Cys Ala Leu HisLeu Leu Lys Glu Asp His Thr Asn Leu Asp Asp Ala Cys Ala Leu His
165 170 175165 170 175
Phe Ala Val Ala Tyr Cys Asn Val Lys Thr Ala Thr Asp Leu Leu Lys 180 185 190Phe Ala Val Ala Tyr Cys Asn Val Lys Thr Ala Thr Asp Leu Leu Lys 180 185 190
Leu Asp Leu Ala Asp Val Asn His Arg Asn Pro Arg Gly Tyr Thr Val 195 200 205Leu Asp Leu Ala Asp Val Asn His Arg Asn Pro Arg Gly Tyr Thr Val 195 200 205
Leu His Val Ala Ala Met Arg Lys Glu Pro Gin Leu Ile Leu Ser Leu 210 215 220Leu His Val Ala Ala Met Arg Lys Glu Pro Gin Leu Ile Leu Ser Leu 210 215 220
Leu Glu Lys Gly Ala Ser Ala Ser Glu Ala Thr Leu Glu Gly Arg ThrLeu Glu Lys Gly Ala Ser Ala Ser Glu Ala Thr Leu Glu Gly Arg Thr
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
450 455 460450 455 460
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Ser His Arg Arg Arg *His Arg Arg Arg *
465 470 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 11:465 470 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 11:
(Ϊ) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(Ϊ) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 1608 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: cDNA (ix) CECHA:(A) LENGTH: 1608 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: CDS (B) POZYCJA: 43..1608 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „zmieniona forma NIM1” /uwaga= „C-końcowa delecja w porównaniu z dziką sekwencją NIM1 (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 11:(A) NAME / KEY: CDS (B) ITEM: 43..1608 (D) OTHER INFORMATION: / product = "changed form of NIM1" / note = "C-terminal deletion compared to wild NIM1 sequence (xi) SEQUENCE DESCRIPTION : SEQ. ID NO: 11:
GATCTCTTTA ATTTGTGAAT TTCAATTCAT CGGAACCTGT TG ATG GAC ACC ACC 54GATCTCTTTA ATTTGTGAAT TTCAATTCAT CGGAACCTGT TG ATG GAC ACC ACC 54
Mec Asp Thr ThrMec Asp Thr Thr
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
230 235 240230 235 240
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 12:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 12:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 522 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 12(A) LENGTH: 522 amino acids (B) TYPE: amino acid (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 12
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Met Asp Thr Thr Ile Asp Gly Phe 1 5Met Asp Thr Thr Ile Asp Gly Phe 1 5
Thr Ser Phe Val Ala Thr Asp Asn 20Thr Ser Phe Val Ala Thr Asp Asn 20
Ala Ala Glu Gin Val Leu Thr Gly 35 40Ala Ala Glu Gin Val Leu Thr Gly 35 40
Leu Ser Asn Ser Phe Glu Ser Val 50 55Leu Cheese Asn Cheese Phe Glu Cheese Val 50 55
Ser Asp Ala Lys Leu Val Leu Ser 65 70Asp Ala Lys Leu Val Leu Cheese Cheese 65 70
Arg Cys Val Leu Ser Ala Arg Ser 85Arg Cys Val Leu Ser Ala Arg Ser 85
Ala Ala Lys Lys Glu Lys Asp Ser 100Ala Ala Lys Lys Glu Lys Asp Ser 100
Glu Leu Lys Glu Ile Ala Lys Asp 115 120Glu Leu Lys Glu Ile Ala Lys Asp 115 120
Val Thr Val Leu Ala Tyr Val Tyr 130 135Val Thr Val Leu Ala Tyr Val Tyr 130 135
Lys Gly Val Ser Glu Cys Ala Asp 145 150Lys Gly Val Ser Glu Cys Ala Asp 145 150
Arg Pro Ala Val Asp Phe Met Leu 165Arg Pro Ala Val Asp Phe Met Leu 165
Phe Lys Ile Pro Glu Leu Ile Thr 180Phe Lys Ile Pro Glu Leu Ile Thr 180
Val Val Asp Lys Val Val Ile Glu 195 200Val Val Asp Lys Val Val Ile Glu 195 200
Ala Asn Ile Cys Gly Lys Ala Cys 210 215Ala Asn Ile Cys Gly Lys Ala Cys 210 215
Glu Ile Ile Val Lys Ser Asn Val 225 230Glu Ile Ile Val Lys Cheese Asn Val 225 230
Ala Asp Ser Tyr Glu Ile Ser Ser 10 15Ala Asp Cheese Tyr Glu Ile Cheese Cheese 10 15
Thr Asp Ser Ser Ile Val Tyr Leu 25 30Thr Asp Cheese Ser Ile Val Tyr Leu 25 30
Pro Asp Val Ser Ala Leu Gin Leu 45Pro Asp Val Ser Ala Leu Gin Leu 45
Phe Asp Ser Pro Asp Asp Phe Tyr 60Phe Asp Ser Pro Asp Asp Phe Tyr 60
Asp Gly Arg Glu Val Ser Phe His 75 80Asp Gly Arg Glu Val Ser Phe His 75 80
Ser Phe Phe Lys Ser Ala Leu Ala 90 95Phe Phe Lys cheese Ala Leu Ala cheese 90 95
Asn Asn Thr Ala Ala Val Lys LeuAsn Asn Thr Ala Ala Val Lys Leu
105 110105 110
Tyr Glu Val Gly Phe Asp Ser Val 125Tyr Glu Val Gly Phe Asp Ser Val 125
Ser Ser Arg Val Arg Pro Pro Pro 140Ser Ser Arg Val Arg Pro Pro Pro 140
Glu Asn Cys Cys His Val Ala Cys 155 160Glu Asn Cys Cys His Val Ala Cys 155 160
Glu Val Leu Tyr Leu Ala Phe Ile 170 175Glu Val Leu Tyr Leu Ala Phe Ile 170 175
Leu Tyr Gin Arg His Leu Leu AspLeu Tyr Gin Arg His Leu Leu Asp
185 190185 190
Asp Thr Leu Val Ile Leu Lys Leu 205Asp Thr Leu Val Ile Leu Lys Leu 205
Met Lys Leu Leu Asp Arg Cys Lys 220Met Lys Leu Leu Asp Arg Cys Lys 220
Asp Met Val Ser Leu Glu Lys Ser 235 240Asp Met Val Ser Leu Glu Lys Ser 235 240
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
Ala Ser Ala Ser Glu Ala Thr Leu Glu Gly Arg Thr Ala Leu Met Ile 355 360 365Ala Ser Ala Ser Glu Ala Thr Leu Glu Gly Arg Thr Ala Leu Met Ile 355 360 365
Ala Lys Gin Ala Thr Met Ala Val Glu Cys Asn Asn Ile Pro Glu Gin 370 375 380Ala Lys Gin Ala Thr Met Ala Val Glu Cys Asn Asn Ile Pro Glu Gin 370 375 380
Cys Lys His Ser Leu Lys Gly Arg Leu Cys Val Glu Ile Leu Glu GinCys Lys His Ser Leu Lys Gly Arg Leu Cys Val Glu Ile Leu Glu Gin
385 390 395 400385 390 395 400
Glu Asp Lys Arg Glu Gin Ile Pro Arg Asp Val Pro Pro Ser Phe AlaGlu Asp Lys Arg Glu Gin Ile Pro Arg Asp Val Pro Pro Ser Phe Ala
405 410 415405 410 415
Val Ala Ala Asp Glu Leu Lys Met Thr Leu Leu Asp Leu Glu Asn Arg 420 425 430Val Ala Ala Asp Glu Leu Lys Met Thr Leu Leu Asp Leu Glu Asn Arg 420 425 430
Val Ala Leu Ala Gin Arg Leu Phe Pro Thr Glu Ala Gin Ala Ala Met 435 440 445Val Ala Leu Ala Gin Arg Leu Phe Pro Thr Glu Ala Gin Ala Ala Met 435 440 445
Glu Ile Ala Glu Met Lys Gly Thr Cys Glu Phe Ile Val Thr Ser Leu 450 455 460Glu Ile Ala Glu Met Lys Gly Thr Cys Glu Phe Ile Val Thr Ser Leu 450 455 460
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
515 520 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 13:515 520 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 13:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 1194 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: cDNA (ix) CECHA:(A) LENGTH: 1194 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA (ix) FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: CDS (B) POZYCJA: 1..1194 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „zmieniona forma NIM1 Zuwaga= „hybryda N-końcowa/C-końcowa (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 13(A) NAME / KEY: CDS (B) ITEM: 1..1194 (D) OTHER INFORMATION: / product = "NIM1 altered form Note =" N-terminal / C-terminal hybrid (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 13
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
CCG CGC TGT TCG GCA GTG CTC GAC CAG ATT ATG AAC TGT TGA 1194CCG CGC TGT TCG GCA GTG CTC GAC CAG ATT ATG AAC TGT TGA 1194
Pro Arg Cys Ser Ala Val Leu Asp Gin Ile Met Asn Cys *Pro Arg Cys Ser Ala Val Leu Asp Gin Ile Met Asn Cys *
385 390 395 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 14:385 390 395 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 14:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 398 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 14(A) LENGTH: 398 amino acids (B) TYPE: amino acid (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 14
130 135 140130 135 140
100100
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
101101
Pro Arg Cys Ser Ala Val Leu Asp Gin Ile Met Asn Cys * 385 390 395 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 15:Pro Arg Cys Ser Ala Val Leu Asp Gin Ile Met Asn Cys * 385 390 395 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 15:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 786 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: cDNA (ix> CECHA:(A) LENGTH: 786 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: Single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: cDNA (ix> FEATURE:
(A) NAZWA/KLUCZ: CDS (B) POZYCJA: 1..786 (D) INNE INFORMACJE: /produkt= „zmieniona forma NIM1 /uwaga= „domeny ankyryny NIM1” (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 15:(A) NAME / KEY: CDS (B) ITEM: 1..786 (D) OTHER INFORMATION: / product = "NIM1 altered form / note =" NIM1 ankyrin domains "(xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 15:
102102
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
103103
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 16:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 16:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 262 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 16(A) LENGTH: 262 amino acids (B) TYPE: amino acid (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 16
Met Asp Ser Asn Asn Thr Ala Ala Val Lys Leu Glu Leu Lys Glu IleMet Asp Ser Asn Asn Thr Ala Ala Val Lys Leu Glu Leu Lys Glu Ile
115 120 125115 120 125
104104
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
260 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 17:260 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 17:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 41 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 17(A) LENGTH: 41 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 17
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
105105
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 18:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 18:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 38 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 18(A) LENGTH: 38 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 18
Thr Xaa Asp Gly Val Thr 35 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 19 (i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI (A) DŁUGOŚĆ: 41 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowaThr Xaa Asp Gly Val Thr 35 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 19 (i) SEQUENCE CHARACTERISTICS (A) LENGTH: 41 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) TYPE OF MOLECULE: protein
106106
PL 191 355 B1 <xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 19:PL 191 355 B1 <xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 19:
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 20:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 20:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 27 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 20:(A) LENGTH: 27 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 20:
Arg Arg Pro Asp Ser Lys Thr Ala Leu His Leu Ala Ala Glu Met Val 15 10 15Arg Arg Pro Asp Ser Lys Thr Ala Leu His Leu Ala Ala Glu Met Val 15 10 15
Ser Pro Asp Met Val Ser Val Leu Leu Asp Gin 20 25 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 21 (i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI (A) DŁUGOŚĆ: 41 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związanaSer Pro Asp Met Val Ser Val Leu Leu Asp Gin 20 25 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 21 (i) SEQUENCE CHARACTERISTICS (A) LENGTH: 41 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
107 (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (Xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 21107 (ii) MOLECULE TYPE: protein (Xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 21
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 22:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 22:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 27 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 22:(A) LENGTH: 27 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 22:
Arg Arg Pro Asp Ser Lys Thr Ala Leu His Leu Ala Ala Glu Met Val 1 5 10 15Arg Arg Pro Asp Ser Lys Thr Ala Leu His Leu Ala Ala Glu Met Val 1 5 10 15
Ser Pro Asp Met Val Ser Val Leu Leu Asp Gin 20 25 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 23 (i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI (A) DŁUGOŚĆ: 41 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związanySer Pro Asp Met Val Ser Val Leu Leu Asp Gin 20 25 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 23 (i) SEQUENCE CHARACTERISTICS (A) LENGTH: 41 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound
108108
PL 191 355 B1 (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 23PL 191 355 B1 (D) TOPOLOGY: unbound (ii) TYPE OF MOLECULE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 23
(2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 24:(2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 24:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 19 aminokwasów (B) RODZAJ: aminokwas (C) SPLOT: nie związany (D) TOPOLOGIA: nie związana (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: białkowa (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 24:(A) LENGTH: 19 amino acids (B) TYPE: amino acid (C) STRAND: unbound (D) TOPOLOGY: unbound (ii) MOLECULE TYPE: protein (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 24:
Pro Thr Gly Lys Thr Ala Leu His Leu Ala Ala Glu Met Val Ser Pro 15 10 15Pro Thr Gly Lys Thr Ala Leu His Leu Ala Ala Glu Met Val Ser Pro 15 10 15
Asp Met Val (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 25 (i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI (A) DŁUGOŚĆ: 35 par zasadowychAsp Met Val (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 25 (i) SEQUENCE CHARACTERISTICS (A) LENGTH: 35 base pairs
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
109 (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd” (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 25:109 (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide" (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 25:
CAACAGCTTC GAAGCCGTCT TTGACGCGCC GGATG 35 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 26:CAACAGCTTC GAAGCCGTCT TTGACGCGCC GGATG 35 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 26:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 35 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd” (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 26:(A) LENGTH: 35 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide" (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 26:
CATCCGGCGC GTCAAAGACG GCTTCGAAGC TGTTG 35 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 27:CATCCGGCGC GTCAAAGACG GCTTCGAAGC TGTTG 35 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 27:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 32 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd”(A) LENGTH: 32 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide"
110110
PL 191 355 B1 (xi> OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 27PL 191 355 B1 (xi> SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ ID NO: 27
GGAATTCAAT GGATTCGGTT GTGACTGTTT TG (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 28:GGAATTCAAT GGATTCGGTT GTGACTGTTT TG (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 28:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 28 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis ~ „oligonukleotyd (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 28:(A) LENGTH: 28 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description ~ "oligonucleotide (xi) DESCRIPTION SEQUENCE: SEQ. ID NO: 28:
GGAATTCTAC AAATCTGTAT ACCATTGG (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 29:GGAATTCTAC AAATCTGTAT ACCATTGG (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 29:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 31 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd” (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 29:(A) LENGTH: 31 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide" (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 29:
CGGAATTCGA TCTCTTTAAT TTGTGAATTT C (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 30 (i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI (A) DŁUGOŚĆ: 29 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowaCGGAATTCGA TCTCTTTAAT TTGTGAATTT C (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 30 (i) SEQUENCE CHARACTERISTICS (A) LENGTH: 29 base pairs (B) TYPE: Nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear
PL 191 355 B1PL 191 355 B1
111 (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd (xi)OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 30:111 (ii) MOLECULE TYPE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 30:
GGAATTCTCA ACAGTTCATA ATCTGGTCG 29 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 31:GGAATTCTCA ACAGTTCATA ATCTGGTCG 29 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 31:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 31 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd” (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 31:(A) LENGTH: 31 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide" (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 31:
GGAATTCAAT GGACTCCAAC AACACCGCCG C 31 (2) INFORMACJE DLA SEKW. ID NR: 32:GGAATTCAAT GGACTCCAAC AACACCGCCG C 31 (2) INFORMATION FOR SEQ. ID NO: 32:
(i) CHARAKTERYSTYKA SEKWENCJI:(i) CHARACTERISTICS OF THE SEQUENCES:
(A) DŁUGOŚĆ: 33 par zasadowych (B) RODZAJ: kwas nukleinowy (C) SPLOT: pojedynczy (D) TOPOLOGIA: liniowa (ii) RODZAJ MOLEKUŁY: inny kwas nukleinowy (A) OPIS: /opis = „oligonukleotyd” (xi) OPIS SEKWENCJI: SEKW. ID NR: 32:(A) LENGTH: 33 base pairs (B) TYPE: nucleic acid (C) STRAND: single (D) TOPOLOGY: linear (ii) TYPE OF MOLECULE: other nucleic acid (A) DESCRIPTION: / description = "oligonucleotide" (xi) SEQUENCE DESCRIPTION: SEQ. ID NO: 32:
GGAATTCTCA ACCTTCCAAA GTTGCTTCTG ATG 33GGAATTCTCA ACCTTCCAAA GTTGCTTCTG ATG 33
Claims (35)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3437896P | 1996-12-27 | 1996-12-27 | |
PCT/EP1997/007253 WO1998029537A2 (en) | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Method for protecting plants |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL334342A1 PL334342A1 (en) | 2000-02-28 |
PL191355B1 true PL191355B1 (en) | 2006-05-31 |
Family
ID=21876039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL334342A PL191355B1 (en) | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Method of protecting plants |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL191355B1 (en) |
RU (1) | RU2224023C2 (en) |
ZA (1) | ZA9711558B (en) |
-
1997
- 1997-12-23 ZA ZA9711558A patent/ZA9711558B/en unknown
- 1997-12-23 PL PL334342A patent/PL191355B1/en unknown
- 1997-12-23 RU RU99115894/13A patent/RU2224023C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL334342A1 (en) | 2000-02-28 |
ZA9711558B (en) | 1998-08-28 |
RU2224023C2 (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6031153A (en) | Method for protecting plants | |
KR100500751B1 (en) | Method for protecting plants | |
Veronese et al. | The membrane-anchored BOTRYTIS-INDUCED KINASE1 plays distinct roles in Arabidopsis resistance to necrotrophic and biotrophic pathogens | |
Swathi Anuradha et al. | Transgenic tobacco and peanut plants expressing a mustard defensin show resistance to fungal pathogens | |
Thara et al. | Pseudomonas syringae pv tomato induces the expression of tomato EREBP‐like genes Pti4 and Pti5 independent of ethylene, salicylate and jasmonate | |
Mao et al. | Co-expression of RCH10 and AGLU1 confers rice resistance to fungal sheath blight Rhizoctonia solani and blast Magnorpathe oryzae and reveals impact on seed germination | |
CA2868803A1 (en) | Synthetic compounds for vegetative aba responses | |
NL1007779C2 (en) | Methods of using the NIM1 gene to confer disease resistance to plants. | |
Gowda et al. | NRSA‐1: a resistance gene homolog expressed in roots of non‐host plants following parasitism by Striga asiatica (witchweed) | |
US5986082A (en) | Altered forms of the NIM1 gene conferring disease resistance in plants | |
AU655277B2 (en) | Novel antipathogenic peptides and compositions containing same | |
KR101007314B1 (en) | Protein and its gene having plant resistance to pathogens | |
US20020133846A1 (en) | Method for protecting plants | |
PL191355B1 (en) | Method of protecting plants | |
MXPA99006042A (en) | Method for protecting plants | |
CN102325442B (en) | The heat-staple disease resistance of plant modification | |
CZ20013219A3 (en) | Isolated molecules of nucleic acid, chimeric genes in which they are comprised and method of enhancing resistance to plants to diseases | |
US6091004A (en) | Gene encoding a protein involved in the signal transduction cascade leading to systemic acquired resistance in plants | |
US7728190B1 (en) | Amino acid sequence variant alfalfa antifungal protein and its use in plant disease control | |
Cabre | Identification and study of promoters induced by Asian soybean rust: application in an artificial cell death system | |
Li | Maize R gene Rxo1 Confers Disease Resistance on Pepper and Nicotiana benthamiana | |
Collinge et al. | Sustainable disease management in a European context | |
GUPTA et al. | Recent Trends in Genetic Engineering Based Fungal Disease Resistance in Crops | |
Zhang | Brassica pathogenesis-related PR1 genes, cloning, characterization, and relationship with resistance to blackleg fungus Leptosphaeria maculans | |
Giesel | Transformation of tobacco with a lupin chitinase gene under control of a stress inducible promoter |