RU2016114532A - Ген-восстановитель rf4 для цитоплазматической мужской стерильности (cms) c-типа кукурузы, молекулярные маркеры и их применение - Google Patents

Claims (50)

1. Выделенная молекула нуклеиновой кислоты, содержащая Rf4-bHLH полинуклеотид, кодирующий полипептид SEQ ID NO: 225, где Rf4-bHLH полинуклеотид выбирают из группы, состоящей из:

SEQ ID NO: 220;

полинуклеотида, который по существу гомологичен SEQ ID NO: 220; и

полинуклеотида, который специфично гибридизуется с эталонным полинуклеотидом, состоящим из SEQ ID NO: 220.

2. Способ восстановления фертильности в кукурузе, причем способ включает введение выделенной молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 в женское растение кукурузы, имеющее признак цитоплазматической мужской стерильности С-типа.

3. Способ по п.2, где выделенную молекулу нуклеиновой кислоты вводят в женское растение кукурузы, имеющее признак цитоплазматической мужской стерильности С-типа путем скрещивания с растением кукурузы, являющимся восстановителем мужской стерильности, содержащим выделенную молекулу нуклеиновой кислоты.

4. Способ получения гибридных семян кукурузы, причем способ включает

оплодотворение женского растения кукурузы, имеющего признак цитоплазматической мужской стерильности CMS С-типа, пыльцой из мужского растения кукурузы, содержащего выделенную молекулу нуклеиновой кислоты по п.1; и

получение гибридных семян кукурузы из женского растения кукурузы.

5. Способ получения гибридных семян кукурузы, причем способ включает

представление женского растения кукурузы, имеющего признак цитоплазматической мужской стерильности С-типа;

оплодотворение женского растения кукурузы пыльцой из мужского растения кукурузы, содержащей выделенную молекулу нуклеиновой кислоты по п.1; и

сбор гибридных семян кукурузы, развившихся в женском растении кукурузы.

6. Способ получения гибридных семян кукурузы, причем способ включает:

введение выделенной молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 в клетку растения или ткань растения желаемого вида с получением трансформированной клетки растения или ткани растения желаемого вида;

получение трансформированного цельного растения желаемого вида из клетки растения или ткани растения, в которую введена молекула нуклеиновой кислоты;

опыление женского растения желаемого вида с цитоплазматической мужской стерильностью пыльцой трансформированного цельного растения желаемого вида; и

получение гибридных семян из опыленного женского растения с цитоплазматической мужской стерильностью.

7. Способ по п. 6, где желаемый вид выбран из группы, состоящей из кукурузы; сои; люцерны; пшеницы; рапса; риса; сорго; свеклы; брахиподии; однодольных растений; двудольных растений; огурца; помидора; перца; яблока, груши; персика; вишни; красного дерева, сосны; дуба и цветущих декоративных растений.

8. Выделенный ген Rf4-bHLH, кодирующий полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по существу гомологична SEQ ID NO: 225, причем ген Rf4-bHLH состоит из нуклеотидной последовательности, которая по существу гомологична SEQ ID NO: 220.

9. Выделенный ген Rf4-bHLH по п.8, где полипептид содержит мутацию в аминокислотной последовательности, указанной в SEQ ID NO: 225, выбранную из группы, состоящей из

аспарагин на гистидин в положении, соответствующем положению 103 SEQ ID NO: 225;

делеции аланина в положении, соответствующем положению 130 SEQ ID NO: 225;

фенилаланин на тирозин в положении, соответствующем положению 187 SEQ ID NO: 225; и

лейцин на пролин в положении, соответствующем положению 267 SEQ ID NO: 225.

10. Выделенный ген Rf4-bHLH по п.9, где полипептид содержит тирозин в положении, соответствующем положению 187 SEQ ID NO: 225.

11. Выделенный ген Rf4-bHLH по п.8, где ген представляет собой нативный ген из растения, отличного от Zea mays.

12. Отдельное растение, содержащее функциональный ген-восстановитель цитоплазматической мужской стерильности С-типа кукурузы, содержащий выделенный ген Rf4-bHLH по п.8, причем растение отличается от Zea mays.

13. Способ получения организма, созданного способом генетической инженерии, содержащий введение выделенного гена Rf4-bHLH по п.8 в организм.

14. Способ выделения гомолога Rf4 из растения, причем способ включает

получение геномной ДНК из растения;

контактирование геномной ДНК с олигонуклеотидом, который специфично гибридизуется с эталонным полинуклеотидом, состоящим из SEQ ID NO:220; и

выделение геномного полинуклеотида, который специфично гибридизуется с олигонуклеотидом;

причем геномный полинуклеотид представляет собой гомолог Rf4-bHLH.

15. Способ переноса гена Rf4 кукурузы, причем способ включает

контактирование геномной ДНК с двумя родительскими растениями с олигонуклеотидами, которые специфично гибридизуются с по меньшей мере одним маркером, который сцеплен с геном Rf4, причем первое родительское растение имеет донорный генотип, а второе родительское растение имеет реципиентный генотип;

половое скрещивание двух родительских растений с получением популяции потомков;

анализ популяции потомков в отношении присутствия по меньшей мере одного маркера, который сцеплен с геном Rf4;

обратное скрещивание особи из популяции потомков, которая содержит по меньшей мере один маркер, который сцеплен с геном Rf4, с растением, имеющим реципиентный генотип с получением популяции следующего поколения;

определение того, содержит ли представитель популяции следующего поколения желаемый признак из генотипа реципиента, и определение того, содержит ли представитель популяции следующего поколения ген Rf4; и

если ни один представитель популяции следующего поколения не содержит желаемый признак из реципиентного генотипа и ген Rf4, получение поколений потомков путем обратного скрещивания до тех пор, пока не идентифицируют особь, которая содержит желаемые признаки из реципиентного генотипа и ген Rf4.

16. Способ по п.15, в котором определение того, содержит ли представитель популяции следующего поколения ген Rf4, содержит выбор с помощью анализа маркера Rf4.

17. Способ введения гена Rf4-bHLH кукурузы в организм хозяина путем генетической трансформации, причем способ включает

контактирование геномной ДНК с олигонуклеотидами, которые специфично гибридизуются с по меньшей мере одним маркером, который сцеплен с геном Rf4, для идентификации гена Rf4 в растении;

выделение сегмента геномной ДНК растения, который специфично гибридизуется с олигонуклеотидами;

введение выделенного сегмента геномной ДНК в организм хозяина; и

анализ ДНК организма хозяина с помощью олигонуклеотидов для идентификации гена Rf4 в организме хозяина.

18. Способ по п.17, в котором выделенный ДНК стабильно встраивается в геном организма хозяина.

19. Способ по п.17, в котором организмом хозяина является цветущее декоративное растение.

20. Способ по п.19, в котором организмом хозяина является Zea mays.