Claims (18)
1. Способ увеличения количества атмосферного азота в растении в поле, включающий: воздействие на растение в поле множества сконструированных диазотрофов, содержащих генетическую вариацию глутаминсинтетазы с аденилилтрансферазной/аденилилудаляющей активностью фермента (GlnE), при этом генетическая изменчивость в GlnE приводит к одному или нескольким из следующих факторов: снижение активности бифункциональной глутаминсинтетазы, снижение аденилилтрансферазной активности или снижение аденилилудаляющей активности фермента, тем самым увеличивая количество атмосферного азота в растении, которое подвергается воздействию множеством сконструированных диазотрофов по отношению к растению, которое подвергается воздействию того же количества не сконструированных диазотрофов, что и множество сконструированных диазотрофов, при этом не сконструированные диазотрофы относятся к тому же виду, что и множество сконструированных диазотрофов.1. A method of increasing the amount of atmospheric nitrogen in a plant in the field, comprising: exposing the plant in the field to a plurality of engineered diazotrophs containing a genetic variation of glutamine synthetase with adenylyltransferase/adenylyl-scavenging enzyme activity (GlnE), wherein the genetic variation in GlnE results in one or more of the following factors: decreased bifunctional glutamine synthetase activity, decreased adenylyltransferase activity, or decreased adenylyl-scavenging enzyme activity, thereby increasing the amount of atmospheric nitrogen in a plant that is exposed to multiple engineered diazotrophs relative to a plant that is exposed to the same amount of non-engineered diazotrophs as multiple engineered diazotrophs, with non-engineered diazotrophs being the same species as many engineered diazotrophs.
2. Способ по п. 1, в котором сконструированные диазотрофы дополнительно содержат модификацию генетического регуляторного пути фиксации азота.2. The method of claim 1, wherein the engineered diazotrophs further comprise a modification of the genetic regulatory pathway for nitrogen fixation.
3. Способ по п. 1, в котором сконструированные диазотрофы включают эпифиты.3. The method of claim 1, wherein the engineered diazotrophs include epiphytes.
4. Способ по п. 1, в котором сконструированные диазотрофы включают эндофиты.4. The method of claim 1, wherein the engineered diazotrophs include endophytes.
5. Способ по п. 1, в котором сконструированные диазотрофы включают ризофиты.5. The method of claim 1, wherein the engineered diazotrophs include rhizophytes.
6. Способ по п. 1, в котором генетический материал множества сконструированных диазотрофов состоит по существу из генетического материала, происходящего от диазотрофов того же рода, что и сконструированные диазотрофы.6. The method of claim 1, wherein the genetic material of the plurality of engineered diazotrophs consists essentially of genetic material derived from diazotrophs of the same genus as the engineered diazotrophs.
7. Способ по п. 1, в котором воздействие на растение множества сконструированных диазотрофов включает внесение множества сконструированных диазотрофов в борозды, в которые высажены семена растения.7. The method of claim 1, wherein exposing the plant to a plurality of engineered diazotrophs comprises introducing the plurality of engineered diazotrophs into furrows in which the plant's seeds are planted.
8. Способ по п. 1, в котором воздействие на растение множества сконструированных диазотрофов включает нанесение множества сконструированных диазотрофов на семена растения.8. The method of claim 1, wherein exposing the plant to the plurality of engineered diazotrophs comprises applying the plurality of engineered diazotrophs to the seeds of the plant.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что множество сконструированных диазотрофов колонизируют по меньшей мере корень растения таким образом, что множество сконструированных диазотрофов присутствует в растении в количестве по меньшей мере 105 колониеобразующих единиц на грамм свежей массы ткани.9. The method of claim 1, wherein the plurality of engineered diazotrophs colonize at least the root of the plant such that the plurality of engineered diazotrophs are present in the plant in an amount of at least 10 5 colony forming units per gram of fresh tissue mass.
10. Способ по п. 1, в котором множество сконструированных диазотрофов производят по меньшей мере 1% фиксированного азота в растении.10. The method of claim 1, wherein the plurality of engineered diazotrophs produce at least 1% of the plant's fixed nitrogen.
11. Способ по п. 10, в котором фиксированный азот в растении, продуцируемый множеством сконструированных диазотрофов, измеряют путем разбавления 15N в растениях, выращенных в почве, обработанной удобрением, содержащим 1,2% 15N.11. The method of claim 10, wherein plant fixed nitrogen produced by a plurality of engineered diazotrophs is measured by diluting 15N in plants grown in soil treated with a fertilizer containing 1.2% 15N.
12. Способ по п. 10, в котором множество сконструированных диазотрофов производят 5% или более фиксированного азота в растении.12. The method of claim 10, wherein the plurality of engineered diazotrophs produce 5% or more of the plant's fixed nitrogen.
13. Способ по п.1, в котором множество сконструированных диазотрофов относятся к роду, выбранному из группы, состоящей из Enterobacter, Rahnella, Kosakonia, Burkholderia и Klebsiella. 13. The method of claim 1, wherein the plurality of engineered diazotrophs belong to a genus selected from the group consisting of Enterobacter, Rahnella, Kosakonia, Burkholderia and Klebsiella.
14. Способ по п. 1, в котором множество сконструированных диазотрофов относятся к одному виду.14. The method according to claim 1, in which the plurality of designed diazotrophs belong to the same species.
15. Способ по п. 1, в котором множество сконструированных диазотрофов дополнительно содержат мутацию, которая приводит к одному или нескольким из: повышенной экспрессии или активности NifA или пониженной экспрессии или активности NifL.15. The method of claim 1, wherein the plurality of engineered diazotrophs further comprise a mutation that results in one or more of: increased expression or activity of NifA or decreased expression or activity of NifL.
16. Способ по п. 1, в котором растение представляет собой сельскохозяйственную культуру.16. The method according to claim 1, in which the plant is an agricultural crop.
17. Способ по п. 16, в котором сельскохозяйственная культура выбрана из сорго, канолы, томатов, клубники, ячменя, риса, кукурузы, кукурузы и пшеницы.17. The method of claim 16, wherein the crop is selected from sorghum, canola, tomatoes, strawberries, barley, rice, corn, corn and wheat.
18. Композиция, содержащая множество сконструированных диазотрофов, которые обеспечивают улучшенную фиксацию азота в растении, причем множество сконструированных диазотрофов содержат генетическую вариацию глутаминсинтетазы с аденилилтрансферазной/аденилилудаляющей активностью фермента (GlnE), где генетическая вариация в GlnE приводит к одному или более: снижение активности бифункциональной глутаминсинтетазы, снижение аденилаттрансферазной активности или снижение аденилилудаляющей активности фермента.18. A composition comprising a plurality of engineered diazotrophs that provide improved nitrogen fixation in a plant, wherein the plurality of engineered diazotrophs comprise a genetic variation of glutamine synthetase with adenylyltransferase/adenylyl scavenging enzyme activity (GlnE), wherein the genetic variation in GlnE results in one or more of: decreased bifunctional glutamine synthetase activity , decreased adenylate transferase activity or decreased adenylyl-removing enzyme activity.