RU2018105883A - Растения пшеницы, устойчивые к мучнистой росе - Google Patents

Claims (29)

1. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы, имеющее повышенную устойчивость к настоящей мучнистой росе в сравнении с растением пшеницы дикого типа и сопоставимую урожайность в условиях, когда заболевание отсутствует, в сравнении с растением пшеницы дикого типа, при этом указанное растение имеет мутацию потери функции в кодирующих областях двух аллелей, выбранных из TaMLO-A1, TaMLO-B1 и TaMLO-D1, и сниженную экспрессию третьего аллеля TaMLO.

2. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанный третий аллель TaMLO не имеет мутацию в кодирующей области в сравнении с аллелем дикого типа.

3. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанное растение имеет мутацию потери функции в кодирующих областях TaMLO-A1 и TaMLO-D1 и сниженную экспрессию TaMLO-B1.

4. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 3, при этом указанная сниженная экспрессия TaMLO-B1 вызвана мутацией в регуляторной области TaMLO-B1, мутацией в гене, находящемся далее в пути ответа MLO на патоген, или является следствием эпигенетического фактора.

5. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанную мутацию вносят методом направленной модификации генома.

6. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 5, при этом указанную мутацию вносят с использованием редкощепящей эндонуклеазы, например, TALEN, ZFN или CRISPR/Cas9.

7. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 6, при этом указанную мутацию вносят с использованием TALEN и при этом указанный TAL-эффектор связывается с TCGCTGCTGCTCGCCGTgacgcaggaccccatctcCGGGATATGCATCTCCGA (SEQ ID NO: 13).

8. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанная мутация представляет собой вставку, делецию или замену.

9. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанное растение пшеницы выбирают из списка, который включает, но без ограничения, Triticum aestivum, T. aethiopicum, T. araraticum, T. boeoticum, T. carthlicum, T. compactum, T. dicoccoides, T. dicoccum, T. durum, T. ispahanicum, T. karamyschevii, T. macha, T. militinae, T. monococcum, T. polonicum, T. repens, T. spelta, T. sphaerococcum, T. timopheevii, T. turanicum, T. turgidum, T. urartu, T. vavilovii и T. zhukovskyi.

10. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанная мутация находится в аллеле TaMLO-A1, содержащем последовательность дикого типа SEQ ID NO: 1 или ее функциональный вариант с по меньшей мере 75% идентичности последовательности с указанной последовательностью дикого типа.

11. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом мутация находится в аллеле TaMLO-B1, содержащем последовательность дикого типа SEQ ID NO: 2 или ее функциональный вариант с по меньшей мере 75% идентичности последовательности с указанной последовательностью дикого типа.

12. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом мутация находится в аллеле TaMLO-D1, содержащем последовательность дикого типа SEQ ID NO: 3 или ее функциональный вариант с по меньшей мере 75% идентичности последовательности с указанной последовательностью дикого типа.

13. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, при этом указанное растение не содержит трансген.

14. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы по п. 1, содержащее последовательность Tamlo-a, приведенную в SEQ ID NO: 38, последовательность Tamlo-d, приведенную в SEQ ID NO: 39, и последовательность TaMLO-B1, имеющую последовательность дикого типа SEQ ID NO: 2.

15. Растение, часть растения или клетка растения, пшеницы, при этом генотип указанной пшеницы депонирован под регистрационным номером CGMCC 10951.

16. Часть растения или семя растения по любому из предшествующих пунктов.

17. Способ получения растения, части растения или клетки растения, пшеницы с повышенной устойчивостью к настоящей мучнистой росе в сравнении с растением дикого типа и сопоставимой урожайностью в условиях, когда заболевание отсутствует, в сравнении с растением пшеницы дикого типа, методом направленной модификации генома, включающим внесение мутации потери функции в кодирующие области двух аллелей MLO, выбранных из TaMLO-A1, TaMLO-B1 и TaMLO-D1, и снижение экспрессии третьего аллеля TaMLO.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанный третий аллель TaMLO не имеет мутацию в кодирующей области в сравнении с аллелем дикого типа.

19. Способ по п. 17, включающий внесение мутации потери функции в кодирующие области TaMLO-A1, TaMLO-D1 и снижение экспрессии TaMLO-B1.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что TaMLO-B1 имеет мутацию в регуляторной области.

21. Способ по пп. 17 и 20, отличающийся тем, что указанную мутацию вносят с использованием редкощепящей эндонуклеазы, например, TALEN, ZFN или CRISPR/Cas9.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что скрининг на индуцированные направленные мутации в аллеле TaMLO-A1, TaMLO-B1 и/или TaMLO-D1 включает получение образца нуклеиновой кислоты из указанного растения, проведение амплификации нуклеиновой кислоты и, необязательно, расщепление ферментом рестрикции для обнаружения мутации в аллеле TaMLO-A1, TaMLO-B1 и/или TaMLO-D1.

23. Способ по п. 22, включающий подтверждение наличия мутации путем секвенирования нуклеиновой кислоты TaMLO-A1, TaMLO-B1 и/или TaMLO-D1.

24. Способ по п. 21, включающий дополнительный этап регенерации растения и скрининга на растение, устойчивое к настоящей мучнистой росе.

25. Способ придания растению пшеницы устойчивости к настоящей мучнистой росе, включающий получение растения по п. 17.

26. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанное растение не содержит трансген.

27. Растение, часть растения или клетка растения, полученные или получаемые способом по п. 17.

28. Часть растения по п. 27, представляющая собой семя.

29. Выделенная нуклеотидная последовательность Tamlo, приведенная в SEQ ID NO: 38 или 39.