RU2628504C2 - Methods of increasing yield of agricultural crops resistant to 2,4-d - Google Patents

Methods of increasing yield of agricultural crops resistant to 2,4-d Download PDF

Info

Publication number
RU2628504C2
RU2628504C2 RU2014154063A RU2014154063A RU2628504C2 RU 2628504 C2 RU2628504 C2 RU 2628504C2 RU 2014154063 A RU2014154063 A RU 2014154063A RU 2014154063 A RU2014154063 A RU 2014154063A RU 2628504 C2 RU2628504 C2 RU 2628504C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plants
aad
plant
herbicide
genes
Prior art date
Application number
RU2014154063A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014154063A (en
Inventor
Томас ХОФФМАН
Юньсин ЦУЙ
Малкольм ОБОРН
Дон М. ПАРКХЕРСТ
Барри УИГГИНЗ
Майкл ВЕРКАУТЕРЕН
Original Assignee
ДАУ АГРОСАЙЕНСИЗ ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ДАУ АГРОСАЙЕНСИЗ ЭлЭлСи filed Critical ДАУ АГРОСАЙЕНСИЗ ЭлЭлСи
Publication of RU2014154063A publication Critical patent/RU2014154063A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2628504C2 publication Critical patent/RU2628504C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N39/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing aryloxy- or arylthio-aliphatic or cycloaliphatic compounds, containing the group or, e.g. phenoxyethylamine, phenylthio-acetonitrile, phenoxyacetone
    • A01N39/02Aryloxy-carboxylic acids; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/06Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N39/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing aryloxy- or arylthio-aliphatic or cycloaliphatic compounds, containing the group or, e.g. phenoxyethylamine, phenylthio-acetonitrile, phenoxyacetone
    • A01N39/02Aryloxy-carboxylic acids; Derivatives thereof
    • A01N39/04Aryloxy-acetic acids; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N57/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds
    • A01N57/18Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds having phosphorus-to-carbon bonds
    • A01N57/20Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic phosphorus compounds having phosphorus-to-carbon bonds containing acyclic or cycloaliphatic radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8274Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for herbicide resistance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8274Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for herbicide resistance
    • C12N15/8275Glyphosate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0069Oxidoreductases (1.) acting on single donors with incorporation of molecular oxygen, i.e. oxygenases (1.13)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0071Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/10Aromatic or araliphatic carboxylic acids, or thio analogues thereof; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: to increase the yield of soybean plants resistant to 2.4-D, they are treated with 2.4-D at the growth stage of V3 and R2 with the application rate from 1000 to 2000 g ke/ha. To increase the yield of a soybean plant resistant to 2.4-D: (a) soybean cells are transformed with the molecule of a nucleic acid comprising a nucleotide sequence encoding aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD); (b) transformed cells undergo the selection; (c) soybean plants are regenerated from the transformed cells; and (d) 2.4-Dis applied at the growth stage of V3 and R2 of a 2.4-D-resistant soybean plant which is treated with 2.4-D at the application rate from 1000 to 2000 g ke/ha.
EFFECT: invention allows to increase the soybean crop capacity.
18 cl, 3 dwg, 44 tbl, 24 ex

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

По данной заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 61/656546, зарегистрированной 7 июня 2012 года, описание которой, таким образом, явно включено в качестве ссылки в полном объеме.This application claims priority on provisional application US No. 61/656546, registered June 7, 2012, a description of which, therefore, is expressly incorporated by reference in full.

ВКЛЮЧЕНИЕ МАТЕРИАЛА, ПОДАННОГО В ЭЛЕКТРОННОМ ВИДЕ, В КАЧЕСТВЕ ССЫЛКИINCLUSION OF MATERIAL SUBMITTED ELECTRONICALLY AS A LINK

Включенным в полном объеме в качестве ссылки является машинно-читаемый список последовательностей, поданный одновременно с заявкой и определенный следующим образом: один файл размером 11342 байт ASCII (текстовый) под названием "72747_ST25.txt", созданный 13 мая 2013 года.Included in its entirety as a reference is a machine-readable list of sequences filed simultaneously with the application and defined as follows: one 11342 byte ASCII file (text file) called "72747_ST25.txt" created on May 13, 2013.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Сорняки могут быстро истощать содержание в почве полезных питательных веществ, необходимых для сельскохозяйственных культур и других желаемых растений. Существует множество типов гербицидов, используемых в настоящее время для контроля сорняков. Одним из крайне популярных гербицидов является глифосат.Weeds can quickly deplete soil nutrients needed for crops and other desired plants. There are many types of herbicides currently used for weed control. One of the extremely popular herbicides is glyphosate.

Разработаны сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, соя, канола, хлопок, сахарная свекла, пшеница, газонная трава и рис, резистентные к глифосату. Таким образом, поля с активно растущей кукурузой, резистентной к глифосату, например, можно опрыскивать для контроля сорняков без значительного повреждения растений кукурузы.Crops such as corn, soy, canola, cotton, sugar beets, wheat, lawn grass and glyphosate resistant rice have been developed. Thus, fields with actively growing glyphosate resistant corn, for example, can be sprayed to control weeds without significant damage to the corn plants.

С внедрением генетически сконструированных, устойчивых к глифосату сельскохозяйственных культур (GTC) в середине 1990-х годов сельхозпроизводители получили простой, удобный, гибкий и недорогой инструмент для контроля широкого спектра широколиственных и травянистых сорняков, не имеющий аналогов в сельском хозяйстве. Таким образом, производители быстро приняли GTC и во многих случаях отказались от многих из лучших общепринятых агрономических приемов, таких как севооборот, севооборот в комбинации с действием гербицидов, использование баковой смеси, внедрение механического контроля вместе с химическим и культуральным контролем сорняков. В настоящее время толерантные к глифосату соя, хлопок, кукуруза и канола являются коммерчески доступными в США и в других областях Западного полушария. Все больше GTC (например, пшеница, рис, сахарная свекла, газонная трава, и т.д.) готовы для внедрения, ожидая принятия на глобальном рынке. Многие другие резистентные к глифосату виды находятся в стадии от эксперимента до разработки (например, люцерна, сахарный тростник, подсолнечник, свекла, горох, морковь, огурец, латук, лук, клубника, помидор и табак; лесохозяйственные виды, такие как тополь и ликвидамбар; и садоводческие виды, такие как бархатцы, петуния и бегония; см. веб-сайт "isb.vt.edu/cfdocs/fieldtestsl.cfm, 2005"). Кроме того, стоимость глифосата за последние годы значительно снизилась до такой точки, что несколько программ общепринятого контроля сорняков могут эффективно конкурировать по цене и действию с системами глифосат-GTC.With the introduction of genetically engineered glyphosate-resistant crops (GTC) in the mid-1990s, farmers received a simple, convenient, flexible, and inexpensive tool to control a wide range of broad-leaved and grassy weeds, unparalleled in agriculture. Thus, the producers quickly adopted the GTC and in many cases abandoned many of the best generally accepted agronomic methods, such as crop rotation, crop rotation combined with the action of herbicides, the use of a tank mixture, the introduction of mechanical control along with the chemical and cultural control of weeds. Glyphosate tolerant soybeans, cotton, corn, and canola are commercially available in the United States and other areas of the Western Hemisphere. More and more GTCs (such as wheat, rice, sugar beets, lawn grass, etc.) are ready for implementation, pending adoption in the global market. Many other glyphosate-resistant species are in the stage from experiment to development (e.g. alfalfa, sugarcane, sunflower, beets, peas, carrots, cucumbers, lettuce, onions, strawberries, tomatoes and tobacco; forestry species such as poplar and liquidambar; and horticultural species such as marigolds, petunia and begonia; see website "isb.vt.edu/cfdocs/fieldtestsl.cfm, 2005"). In addition, the cost of glyphosate in recent years has dropped significantly to the point that several common weed control programs can effectively compete in price and performance with glyphosate-GTC systems.

Глифосат успешно используют для уничтожения сорняков и в других несельскохозяйственных областях для тотальной борьбы с сорняками в течение более 15 лет. Во многих случаях, как и с GTC, глифосат используют 1-3 раз в год в течение 3, 5, 10, до 15 лет подряд. Эти обстоятельства привели к избыточному доверию к глифосату и технологии GTC и тяжелому давлению отбора по отношению к местным видам сорняков в пользу растений, являющихся от природы более устойчивыми к глифосату или у которых развился механизм резистентности к гербицидной активности глифосата.Glyphosate has been used successfully for weed control in other non-agricultural areas for total weed control for over 15 years. In many cases, as with GTC, glyphosate is used 1-3 times a year for 3, 5, 10, up to 15 years in a row. These circumstances have led to excessive trust in glyphosate and GTC technology and heavy selection pressure for local weed species in favor of plants that are naturally more resistant to glyphosate or have developed a mechanism of resistance to glyphosate herbicidal activity.

Обширное использование программ контроля сорняков только с помощью глифосата приводит к селекции резистентных к глифосату сорняков и является селективным для размножения видов сорняков, от природы более устойчивых к глифосату, чем большинство видов-мишеней (т.е. сдвиги в популяциях сорняков). (Ng et al., 2003; Simarmata et al, 2003; Lorraine-Colwill et al, 2003; Sfiligoj, 2004; Miller et al, 2003; Heap, 2005; Murphy et al., 2002; Martin et al., 2002). Хотя глифосат широко используют по всему миру в течение более 15 лет, сообщают, что только у небольшого количества сорняков развилась резистентность к глифосату (Heap, 2005); однако, большинство из них идентифицировали в последние 3-5 лет. Резистентные сорняки включают травянистые и широколиственные виды - Lolium rigidum, Lolium multiflorum, Eleusine indica, Ambrosia artemisiifolia, Conyza canadensis, Conyza bonariensis и Plantago lanceolata. Кроме того, сорняки, ранее не представлявшие собой агрономическую проблему до широкого использования GTC, теперь становятся все более распространенными и трудноконтролируемыми в случае GTC, занимающих >80% акров хлопка и сои в США и >20% акров кукурузы в США (Gianessi, 2005). Эти сдвиги в популяциях сорняков преимущественно (но не исключительно) происходят у трудноконтролируемых широколиственных сорняков. Некоторые примеры включают виды Ipomoea, Amaranthus, Chenopodium, Taraxacum и Commelina.Extensive use of weed control programs only with glyphosate results in the selection of glyphosate-resistant weeds and is selective for propagation of weed species that are naturally more resistant to glyphosate than most target species (i.e. shifts in weed populations). (Ng et al., 2003; Simarmata et al, 2003; Lorraine-Colwill et al, 2003; Sfiligoj, 2004; Miller et al, 2003; Heap, 2005; Murphy et al., 2002; Martin et al., 2002) . Although glyphosate has been widely used around the world for more than 15 years, it is reported that only a small number of weeds have developed resistance to glyphosate (Heap, 2005); however, most of them have been identified in the last 3-5 years. Resistant weeds include grassy and broad-leaved species - Lolium rigidum, Lolium multiflorum, Eleusine indica, Ambrosia artemisiifolia, Conyza canadensis, Conyza bonariensis and Plantago lanceolata. In addition, weeds, previously not an agronomic problem before the widespread use of GTCs, are now becoming more common and difficult to control for GTCs, which occupy> 80% acres of cotton and soy in the USA and> 20% acres of corn in the USA (Gianessi, 2005) . These shifts in weed populations predominantly (but not exclusively) occur in hard-to-control broadleaf weeds. Some examples include the species Ipomoea, Amaranthus, Chenopodium, Taraxacum and Commelina.

В областях, где сельхозпроизводители сталкиваются с резистентными к глифосату сорняками или сдвигами в сторону более трудноконтролируемых видов сорняков, сельхозпроизводители могут компенсировать недостаточность действия глифосата использованием его в баковой смеси или заменой другими гербицидами, с помощью которых будут контролировать упущенные сорняки. Одним из популярных и эффективных средств для использования в баковой смеси для контроля широколиственных диких растений во многих случаях является 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-D). 2,4-D используют в агрономии и в несельскохозяйственных условиях широкого спектра для контроля широколиственных сорняков в течение более 60 лет. Сообщают об отдельных случаях устойчивых видов, но 2,4-D остается одним из наиболее широко используемых гербицидов по всему миру. Ограничением для дальнейшего использования 2,4-D является то, что его селективность в случае двудольных сельскохозяйственных культур, таких как соя или хлопок, очень плоха, и, таким образом, 2,4-D, как правило, не используют на (и, как правило, не вблизи) чувствительных двудольных сельскохозяйственных культур. Кроме того, использование 2,4-D в случае травянистых сельскохозяйственных культур в некоторой степени ограничено природой повреждения сельскохозяйственных культур, которое может происходить. 2,4-D в комбинации с глифосатом используют для обеспечения более надежной burndown обработки перед посадкой сои и хлопка с нулевой обработкой почвы; однако, по причине чувствительности этих двудольных видов к 2,4-D, эту burndown обработку необходимо проводить по меньшей мере за 14-30 дней до посадки (Agriliance, 2003).In areas where farmers are confronted with glyphosate-resistant weeds or shifts towards more difficult-to-control weed species, farmers can compensate for the inadequate action of glyphosate by using it in a tank mix or by replacing other herbicides with which to control lost weeds. One of the most popular and effective agents for use in tank mixtures for controlling broad-leaved wild plants in many cases is 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). 2,4-D has been used in agronomy and non-agricultural conditions for a wide range of applications to control broadleaf weeds for over 60 years. Certain cases of resistant species have been reported, but 2,4-D remains one of the most widely used herbicides worldwide. A limitation on the further use of 2,4-D is that its selectivity in the case of dicotyledonous crops such as soybean or cotton is very poor, and thus, 2,4-D is generally not used on (and, usually not near) sensitive dicotyledonous crops. In addition, the use of 2,4-D in the case of herbaceous crops is to some extent limited by the nature of the damage to crops that can occur. 2,4-D in combination with glyphosate is used to provide a more reliable burndown treatment before planting soybean and cotton with zero tillage; however, due to the sensitivity of these dicotyledonous species to 2,4-D, this burndown treatment must be carried out at least 14-30 days before planting (Agriliance, 2003).

2,4-D принадлежит к феноксикислотному классу гербицидов, как и MCPA. 2,4-D используют в случае многих однодольных сельскохозяйственных культур (таких как кукуруза, пшеница и рис) для селективного контроля широколиственных сорняков без существенного повреждения желаемых сельскохозяйственных культур. 2,4-D является синтетическим производным ауксина, действующим, нарушая регуляцию нормального клеточно-гормонального гомеостаза и препятствуя сбалансированному, контролируемому росту; однако, точный механизм действия все еще неизвестен. Триклопир и флуроксипир являются гербицидами на основе пиридилоксиуксусной кислоты, механизм действия которых также является таким, как у синтетического ауксина.2,4-D belongs to the phenoxyacid class of herbicides, as does MCPA. 2,4-D is used in the case of many monocotyledonous crops (such as corn, wheat and rice) for the selective control of broadleaf weeds without significant damage to the desired crops. 2,4-D is a synthetic auxin derivative that acts by disrupting the regulation of normal cell-hormonal homeostasis and inhibiting balanced, controlled growth; however, the exact mechanism of action is still unknown. Triclopyr and fluroxypyr are pyridyloxyacetic acid herbicides, the mechanism of action of which is also the same as that of synthetic auxin.

Эти гербициды имеют различные уровни селективности в отношении конкретных растений (например, двудольные растения являются более чувствительными, чем травянистые растения). Различия метаболизма у различных растений являются одним из объяснений разных уровней селективности. В основном, растения медленно метаболизируют 2,4-D, таким образом, разный ответ растений на 2,4-D, более вероятно, можно объяснить различной активностью в сайтах-мишенях (WSSA, 2002). Метаболизм 2,4-D у растений, как правило, происходит посредством двухфазного механизма, как правило, гидроксилирования с последующей конъюгацией с аминокислотами или глюкозой (WSSA, 2002).These herbicides have different levels of selectivity for specific plants (for example, dicotyledonous plants are more sensitive than herbaceous plants). Differences in metabolism in different plants are one of the explanations for different levels of selectivity. Basically, plants metabolize 2,4-D slowly, so the different responses of plants to 2,4-D are more likely to be explained by the different activity at the target sites (WSSA, 2002). 2,4-D metabolism in plants typically occurs through a two-phase mechanism, usually hydroxylation, followed by conjugation with amino acids or glucose (WSSA, 2002).

С течением времени в популяциях микроорганизмов появился альтернативный и эффективный путь деградации этого конкретного ксенобиотика, приводящий к полной минерализации 2,4-D. Последующие нанесения гербицида приводят к селекции микроорганизмов, которые могут использовать гербицид в качестве источника углерода для роста, обеспечивая им конкурентное преимущество в почве. По этой причине составляемый в настоящее время 2,4-D имеет относительно короткое время полужизни в почве, и не обнаруживали значительных переходящих эффектов в отношении последующих сельскохозяйственных культур. Это повышает применимость 2,4-D в качестве гербицида.Over time, an alternative and effective way of degradation of this particular xenobiotic has appeared in the populations of microorganisms, leading to the complete mineralization of 2,4-D. Subsequent application of the herbicide results in the selection of microorganisms that can use the herbicide as a carbon source for growth, providing them with a competitive advantage in the soil. For this reason, the currently compiled 2,4-D has a relatively short half-life in the soil, and no significant transient effects were observed with respect to subsequent crops. This increases the applicability of 2,4-D as a herbicide.

Одним из организмов, подвергаемых обширным исследованиям на предмет его способности деградировать 2,4-D, является Ralstonia eutropha (Streber et al., 1987). Кодирующим геном на первом ферментативном этапе цикла минерализации, является tfdA. См. патент США № 6153401 и GENBANK рег. № M16730. TfdA катализирует преобразование кислоты 2,4-D в дихлорфенол (DCP) через реакцию α-кетоглутарат-зависимой диоксигеназы (Smejkal et al., 2001). DCP обладает невысокой гербицидной активностью по сравнению с 2,4-D. TfdA используют в трансгенных растениях для придания резистентности к 2,4-D двудольным растениям (например, хлопку и табаку), в норме чувствительным к 2,4-D (Streber et al. (1989), Lyon et al. (1989), Lyon (1993) и патент США № 5608147).One of the organisms subjected to extensive research into its ability to degrade 2,4-D is Ralstonia eutropha (Streber et al., 1987). The coding gene at the first enzymatic stage of the mineralization cycle is tfdA. See US Patent No. 6153401 and GENBANK Reg. No. M16730. TfdA catalyzes the conversion of 2,4-D acid to dichlorophenol (DCP) through the reaction of α-ketoglutarate-dependent dioxygenase (Smejkal et al., 2001). DCP has a low herbicidal activity compared to 2,4-D. TfdA is used in transgenic plants to confer resistance to 2,4-D dicotyledonous plants (e.g. cotton and tobacco), normally sensitive to 2,4-D (Streber et al. (1989), Lyon et al. (1989), Lyon (1993) and U.S. Patent No. 5,608,147).

Большое количество генов tfdA-типа, кодирующих белки, способные деградировать 2,4-D, идентифицированы в окружающей среде и депонированы в базе данных Genbank. Многие гомологи схожи с tfdA (>85% идентичности аминокислот) и обладают схожими с tfdA ферментативными свойствами. Однако, существует ряд гомологов, имеющих значительно меньшую идентичность по отношению к tfdA (25-50%), но имеющие характерные остатки, ассоциированные с α-кетоглутарат-зависимыми Fe+2-диоксигеназами. Таким образом, не ясны субстратные специфичности этих дивергентных диоксигеназ.A large number of tfdA-type genes encoding proteins capable of degrading 2,4-D are identified in the environment and deposited in the Genbank database. Many homologues are similar to tfdA (> 85% amino acid identity) and have enzymatic properties similar to tfdA. However, there are a number of homologs that have significantly less identity with tfdA (25–50%), but have characteristic residues associated with α-ketoglutarate-dependent Fe + 2 -dioxigenases. Thus, the substrate specificities of these divergent dioxygenases are not clear.

Одним уникальным примером низкой гомологии по отношению к tfdA (31% идентичности аминокислот) является sdpA из Delftia acidovorans (Kohler et al., 1999, Westendorf et al., 2002, Westendorf et al., 2003). Показано, что этот фермент катализирует первый этап в минерализации (S)-дихлорпропа (и других (S)-феноксипропионовых кислот), а также 2,4-D (феноксиуксусной кислоты) (Westendorf et al., 2003). До настоящего времени не сообщали об использовании этого гена в трансформации растений.One unique example of low homology with respect to tfdA (31% amino acid identity) is sdpA from Delftia acidovorans (Kohler et al., 1999, Westendorf et al., 2002, Westendorf et al., 2003). It has been shown that this enzyme catalyzes the first stage in the mineralization of (S) -dichloroprop (and other (S) -phenoxypropionic acids), as well as 2,4-D (phenoxyacetic acid) (Westendorf et al., 2003). To date, no use of this gene in plant transformation has been reported.

Разработка новых технологий устойчивых к гербицидам сельскохозяйственных культур (HTC) имеет ограниченный успех, главным образом, по причине эффективности, низкой стоимости и удобства GTC. Таким образом, среди производителей имеет место очень высокий уровень внедрения GTC. Это приводит к низкой мотивации для разработки новых технологий HTC.The development of new technology for herbicide-resistant crops (HTC) has limited success, mainly because of the efficiency, low cost and convenience of GTC. Thus, among manufacturers there is a very high level of implementation of GTC. This leads to low motivation for developing new HTC technologies.

Арилоксиалканоатные химические субструктуры являются распространенными веществами во многих коммерческих гербицидах, включая феноксиацетатауксины (такие как 2,4-D и дихлорпроп), пиридилоксиацетатауксины (такие как флуроксипир и триклопир), арилоксифеноксипропионатные (AOPP) ингибиторы ацетил-кофермент A карбоксилазы (ACCase) (такие как галоксифоп, квизалофоп, и диклофоп) и 5-замещенные феноксиацетатные ингибиторы протопорфириногеноксидазы IX (такие как пирафлуфен и флумиклорак). Однако эти классы гербицидов являются совершенно разными, и в современной литературе нет доказательств общих путей деградации среди этих классов химических веществ. Недавно описан мультифункциональный фермент для деградации гербицидов, охватывающих множество типов действия (PCT US/2005/014737; зарегистрированной 2 мая 2005 года).Aryloxyalkanoate chemical substructures are common in many commercial herbicides, including phenoxyacetate auxins (such as 2,4-D and dichloroprop), pyridyloxyacetate auxins (such as fluroxypyr and triclopyr), aryloxyphenoxypropionate (AOPP) acetylase carboxy inhibitors (acetylase inhibitors) haloxifop, quisalofop, and diclofop) and 5-substituted phenoxyacetate protoporphyrinogen oxidase IX inhibitors (such as piraflufen and flumiclorac). However, these classes of herbicides are completely different, and in the modern literature there is no evidence of common degradation routes among these classes of chemicals. A multifunctional enzyme for the degradation of herbicides covering many types of action has recently been described (PCT US / 2005/014737; registered May 2, 2005).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способам повышения высоты растений и/или урожайности сельскохозяйственных культур, резистентных к гербициду 2,4-D, посредством обработки растений 2,4-D при нормах внесения, не являющихся вредными для растений. В частности, изобретение относится к способу с использованием обработки 2,4-D для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, экспрессирующих ген AAD-12 для резистентности к 2,4-D. Это изобретение дополнительно относится к применению 2,4-D для улучшения урожайности сельскохозяйственных культур, являющихся резистентными к 2,4-D. Предоставляемый способ представляет конкретный интерес для обработки сельскохозяйственных растений, включая кукурузу, сою, озимый и яровой рапс, (канолу), сахарную свеклу, пшеницу, подсолнечник, ячмень и рис.The present invention relates to methods for increasing plant height and / or yield of crops resistant to the 2,4-D herbicide by treating 2,4-D plants at application rates that are not harmful to the plants. In particular, the invention relates to a method using 2,4-D treatment to increase the yield of crops expressing the AAD-12 gene for resistance to 2,4-D. This invention further relates to the use of 2,4-D to improve the productivity of 2,4-D resistant crops. The provided method is of particular interest for the processing of agricultural plants, including corn, soy, winter and spring rape, (canola), sugar beets, wheat, sunflower, barley and rice.

В некоторых вариантах осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры являются трансгенными сельскохозяйственными культурами, трансформированными арилоксиалканоатдиоксигеназой (AAD). В дополнительном варианте осуществления арилоксиалканоатдиоксигеназа (AAD) является AAD-1 или AAD-12. AAD-1 ранее описана в патенте США 2009/0093366, а AAD-12 ранее описана в WO 2007/053482, полное содержание которых включено в настоящее описание в качестве ссылок.In some embodiments, 2,4-D resistant crops are transgenic crops transformed with aryloxy alkanoate dioxygenase (AAD). In a further embodiment, the aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) is AAD-1 or AAD-12. AAD-1 was previously described in US patent 2009/0093366, and AAD-12 was previously described in WO 2007/053482, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Повышающий урожайность эффект обработки 2,4-D можно наблюдать при нормах внесения от 25 г кэ/га до 5000 г кэ/га, или от 100 г кэ/га до 2500 г кэ/га, или, в частности, от 1000 г кэ/га до 2000 г кэ/га. В одном из вариантов осуществления используют от 1000 г кэ/га до 1500 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления используют от 2000 г кэ/га до 2500 г кэ/га. Кроме того, этот повышающий урожайность эффект обработки 2,4-D является особенно выраженным при нанесении 2,4-D в фазу от 2 до 8 листьев сельскохозяйственных культур до цветения. Однако необходимая норма внесения и/или фаза роста сельскохозяйственной культуры варьируется в зависимости от растений, их роста и климатических условий.The yield-enhancing effect of 2,4-D treatment can be observed at application rates from 25 g ke / ha to 5000 g ke / ha, or from 100 g ke / ha to 2500 g ke / ha, or, in particular, from 1000 g ke / ha up to 2000 g ke / ha. In one embodiment, between 1000 g ke / ha and 1,500 g ke / ha 2,4-D are used. In another embodiment, from 2000 g ke / ha to 2500 g ke / ha are used. In addition, this yield-enhancing effect of 2,4-D treatment is particularly pronounced when 2,4-D is applied in a phase of 2 to 8 crop leaves before flowering. However, the required application rate and / or the growth phase of the crop varies depending on the plants, their growth and climatic conditions.

Термин "повышение" урожайности означает, что урожайность растения повышается на 50% или более. В одном из вариантов осуществления повышение урожайности составляет по меньшей мере 10%. В другом варианте осуществления повышение урожайности составляет по меньшей мере 20%. В другом варианте осуществления повышение урожайности составляет от 10% до 60%. В другом варианте осуществления повышение урожайности составляет от 20% до 50%. В другом варианте осуществления повышение урожайности является статистически значимым. Активность 2,4-D, усиливающую рост, в отношении резистентных к 2,4-D сельскохозяйственных культур можно измерять в полевых испытаниях или вегетационных опытах. О гербициде, имеющем различный механизм действия, как правило, известно, оказывает ли он неблагоприятное воздействие на урожайность, или не влияет на урожайность.The term "increase" in yield means that the yield of a plant is increased by 50% or more. In one embodiment, the yield increase is at least 10%. In another embodiment, the yield increase is at least 20%. In another embodiment, the yield increase is from 10% to 60%. In another embodiment, the yield increase is from 20% to 50%. In another embodiment, the increase in yield is statistically significant. Growth enhancing 2,4-D activity against 2,4-D resistant crops can be measured in field trials or in growing experiments. As a rule, it is known about a herbicide with a different mechanism of action, whether it has an adverse effect on yield or does not affect yield.

Один из аспектов относится к способу повышения урожайности резистентных к 2,4-D сельскохозяйственных культур, включающий обработку растений стимулирующим количеством гербицида, содержащего остаток арилоксиалканоата.One aspect relates to a method for increasing the yield of 2,4-D-resistant crops, comprising treating the plants with a stimulating amount of a herbicide containing an aryloxy alkanoate residue.

В одном из вариантов осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры являются трансгенными растениями, трансформированными с использованием арилоксиалканоатдиоксигеназы (AAD). В дополнительном варианте осуществления арилоксиалканоатдиоксигеназа (AAD) является AAD-1 или AAD-12. В другом варианте осуществления гербицид, содержащий остаток арилоксиалканоата, является фенокси-гербицидом или феноксиуксусным гербицидом. В дополнительном варианте осуществления гербицид, содержащий остаток арилоксиалканоата, является 2,4-D. В дополнительном варианте осуществления 2,4-D содержит 2,4-D-холин или 2,4-D-диметиламин (DMA).In one embodiment, 2,4-D resistant crops are transgenic plants transformed using aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD). In a further embodiment, the aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) is AAD-1 or AAD-12. In another embodiment, the herbicide containing the aryloxyalkanoate residue is a phenoxy herbicide or phenoxyacetic herbicide. In a further embodiment, the herbicide containing the aryloxy alkanoate residue is 2,4-D. In a further embodiment, 2,4-D contains 2,4-D-choline or 2,4-D-dimethylamine (DMA).

В одном из вариантов осуществления трансгенные растения, трансформированные с использованием арилоксиалканоатдиоксигеназы, (AAD) выбраны из хлопка, сои и канолы. В другом варианте осуществления обработку осуществляют по меньшей мере один раз при норме внесения 2,4-D, используемой также для контроля сорняков. В другом варианте осуществления обработку осуществляют два раза при норме внесения 2,4-D, используемой также для контроля сорняков. В дополнительном варианте осуществления 2,4-D наносят в фазы роста V3 и R2 сои с устойчивостью к 2,4-D. В другом варианте осуществления обработку осуществляют по меньшей мере три раза при норме внесения 2,4-D, используемой также для контроля сорняков. В другом варианте осуществления гербицид, содержащий остаток арилоксиалканоата, достигает резистентных к 2,4-D сельскохозяйственных культур посредством поглощения корнями.In one embodiment, transgenic plants transformed using aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) are selected from cotton, soy, and canola. In another embodiment, the treatment is carried out at least once at a rate of application of 2,4-D, also used to control weeds. In another embodiment, the treatment is carried out twice at a rate of application of 2,4-D, also used to control weeds. In a further embodiment, 2,4-D is applied to soybean growth phases V3 and R2 with resistance to 2,4-D. In another embodiment, the treatment is carried out at least three times at a rate of application of 2,4-D, also used to control weeds. In another embodiment, a herbicide containing an aryloxy alkanoate residue reaches 2,4-D resistant crops by root uptake.

В другом варианте осуществления для контроля сорняков резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры также обрабатывают гербицидом, иным, чем 2,4-D. В дополнительном варианте осуществления гербицид, иной, чем 2,4-D, является фосфорным гербицидом или арилоксифеноксипропионовым гербицидом. В дополнительном варианте осуществления фосфорный гербицид включает глифосат, глуфосинат, их производные или их комбинации. В дополнительном варианте осуществления фосфорный гербицид находится в форме соли аммония, соли изопропиламмония, соли изопропиламина или соли калия. В другом варианте осуществления фосфорный гербицид достигает резистентных к 2,4-D сельскохозяйственных культур посредством поглощения корнями. В другом варианте осуществления арилоксифеноксипропионовый гербицид включает хлоразифоп, феноксапроп, флуазифоп, галоксифоп, квизалофоп, их производные или их комбинации. В дополнительном варианте осуществления арилоксифеноксипропионовый гербицид достигает резистентных к 2,4-D сельскохозяйственных культур посредством поглощения корнями.In another embodiment, for controlling weeds, 2,4-D resistant crops are also treated with a herbicide other than 2,4-D. In a further embodiment, the herbicide other than 2,4-D is a phosphoric herbicide or an aryloxyphenoxypropionic herbicide. In a further embodiment, the phosphoric herbicide includes glyphosate, glufosinate, derivatives thereof, or combinations thereof. In a further embodiment, the phosphoric herbicide is in the form of an ammonium salt, an isopropylammonium salt, an isopropylamine salt or a potassium salt. In another embodiment, the phosphorus herbicide reaches 2,4-D resistant crops through root uptake. In another embodiment, the aryloxyphenoxypropionic herbicide includes chlorazifop, fenoxaprop, fluazifop, haloxifop, quisalofop, derivatives thereof, or combinations thereof. In a further embodiment, the aryloxyphenoxypropionic herbicide reaches 2,4-D resistant crops through root uptake.

В одном из вариантов осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры обрабатывают по меньшей мере один раз при дозе от 25 г кэ/га до 5000 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры обрабатывают по меньшей мере один раз при дозе от 100 г кэ/га до 2000 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры обрабатывают по меньшей мере один раз при дозе от 100 г кэ/га до 2500 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры обрабатывают по меньшей мере один раз при дозе от 1000 г кэ/га до 2000 г кэ/га 2,4-D. В дополнительном варианте осуществления 2,4-D включает 2,4-D-холин или 2,4-D-диметиламин (DMA).In one embodiment, 2,4-D resistant crops are treated at least once at a dose of 25 g ke / ha to 5,000 g ke / ha 2,4-D. In another embodiment, 2,4-D resistant crops are treated at least once at a dose of 100 g ke / ha to 2000 g ke / ha 2,4-D. In another embodiment, 2,4-D resistant crops are treated at least once at a dose of 100 g ke / ha to 2,500 g ke / ha 2,4-D. In another embodiment, 2,4-D resistant crops are treated at least once at a dose of 1,000 g ke / ha to 2,000 g ke / ha 2,4-D. In a further embodiment, 2,4-D includes 2,4-D-choline or 2,4-D-dimethylamine (DMA).

Один из вариантов осуществления относится к способу повышения урожайности резистентных к 2,4-D сельскохозяйственных культур. Способ включаетOne embodiment relates to a method for increasing the yield of 2,4-D resistant crops. The method includes

(a) трансформацию растительных клеток с использованием молекулы нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, кодирующую арилоксиалканоатдиоксигеназу (AAD);(a) transforming plant cells using a nucleic acid molecule containing a nucleotide sequence encoding an aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD);

(b) селекцию трансформированных клеток;(b) selection of transformed cells;

(c) регенерацию растений из трансформированных клеток; и(c) plant regeneration from transformed cells; and

(d) обработку растений стимулирующим количеством гербицида, содержащего остаток арилоксиалканоата.(d) treating the plants with a stimulating amount of a herbicide containing an aryloxy alkanoate residue.

В одном из вариантов осуществления арилоксиалканоатдиоксигеназа (AAD) является AAD-1 или AAD-12. В другом варианте осуществления молекула нуклеиновой кислоты содержит селективный маркер, не являющийся арилоксиалканоатдиоксигеназой (AAD). В дополнительном варианте осуществления или альтернативном варианте осуществления селективный маркер является геном фосфинотрицинацетилтрансферазы (pat) или геном резистентности к биалафосу (bar). В другом варианте осуществления молекула нуклеиновой кислоты оптимизирована для растений.In one embodiment, the implementation of aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) is AAD-1 or AAD-12. In another embodiment, the nucleic acid molecule contains a non-aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) selectable marker. In a further embodiment or alternative embodiment, the selectable marker is a phosphinotricin acetyltransferase (pat) gene or a bialaphos resistance gene (bar). In another embodiment, the nucleic acid molecule is optimized for plants.

Другой аспект относится к применению гербицида, содержащего остаток арилоксиалканоата, в производстве трансгенных растений с резистентностью к 2,4-D с повышенной урожайностью по сравнению с их нетрансгенными родительскими растениями. В одном из вариантов осуществления гербицид, содержащий остаток арилоксиалканоата, является 2,4-D. В дополнительном варианте осуществления 2,4-D наносят по меньшей мере один раз при дозе от 25 г кэ/га до 5000 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления 2,4-D наносят по меньшей мере один раз при дозе от 100 г кэ/га до 2000 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления 2,4-D наносят по меньшей мере один раз при дозе от 100 г кэ/га до 2500 г кэ/га 2,4-D. В другом варианте осуществления 2,4-D наносят по меньшей мере один раз при дозе от 1000 г кэ/га до 2000 г кэ/га 2,4-D. В дополнительном варианте осуществления 2,4-D включает 2,4-D-холин или 2,4-D-диметиламин (DMA). В дополнительном варианте осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры обрабатывают 2,4-D по меньшей мере два раза перед цветением. В другом варианте осуществления резистентные к 2,4-D сельскохозяйственные культуры являются трансгенными растениями, трансформированными с использованием арилоксиалканоатдиоксигеназы (AAD). В дополнительном варианте осуществления арилоксиалканоатдиоксигеназа (AAD) является AAD-1 или AAD-12.Another aspect relates to the use of a herbicide containing an aryloxyalkanoate residue in the production of transgenic plants with resistance to 2,4-D with increased yield compared to their non-transgenic parent plants. In one embodiment, the herbicide containing the aryloxyalkanoate residue is 2,4-D. In a further embodiment, 2,4-D is applied at least once at a dose of 25 g ke / ha to 5,000 g ke / ha 2,4-D. In another embodiment, 2,4-D is applied at least once at a dose of from 100 g ke / ha to 2000 g ke / ha of 2,4-D. In another embodiment, 2,4-D is applied at least once at a dose of from 100 g ke / ha to 2500 g ke / ha of 2,4-D. In another embodiment, 2,4-D is applied at least once at a dose of from 1000 g ke / ha to 2000 g ke / ha of 2,4-D. In a further embodiment, 2,4-D includes 2,4-D-choline or 2,4-D-dimethylamine (DMA). In a further embodiment, 2,4-D resistant crops are treated with 2,4-D at least twice before flowering. In another embodiment, 2,4-D resistant crops are transgenic plants transformed using aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD). In a further embodiment, the aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) is AAD-1 or AAD-12.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS AND SEQUENCES

На фиг. 1 представлена общая химическая реакция, катализируемая ферментами AAD-12 по настоящему изобретению. На фиг. 2 представлена типичная карта плазмиды pDAB4468. На фиг. 3 представлена типичная карта плазмиды pDAS1740.In FIG. 1 shows a general chemical reaction catalyzed by the AAD-12 enzymes of the present invention. In FIG. 2 shows a typical map of plasmid pDAB4468. In FIG. 3 shows a typical map of plasmid pDAS1740.

SEQ ID NO: 1 представляет собой нуклеотидную последовательность AAD-12 из Delftia acidovorans.SEQ ID NO: 1 is the nucleotide sequence of AAD-12 from Delftia acidovorans.

SEQ ID NO: 2 представляет собой транслированную белковую последовательность, кодируемую SEQ ID NO: 1.SEQ ID NO: 2 is the translated protein sequence encoded by SEQ ID NO: 1.

SEQ ID NO: 3 представляет собой оптимизированную для растений нуклеотидную последовательность AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 3 is the plant-optimized nucleotide sequence of AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 4 представляет собой транслированную белковую последовательность, кодируемую SEQ ID NO: 3.SEQ ID NO: 4 is the translated protein sequence encoded by SEQ ID NO: 3.

SEQ ID NO: 5 представляет собой оптимизированную для E. coli нуклеотидную последовательность AAD-12 (v2).SEQ ID NO: 5 is the AAD-12 (v2) nucleotide sequence optimized for E. coli.

SEQ ID NO: 6 представляет собой последовательность прямого праймера M13.SEQ ID NO: 6 is the sequence of the forward primer M13.

SEQ ID NO: 7 представляет собой последовательность обратного праймера M13.SEQ ID NO: 7 represents the sequence of the reverse primer M13.

SEQ ID NO: 8 представляет собой последовательность прямого праймера PTU AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 8 represents the sequence of the forward primer PTU AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 9 представляет собой последовательность обратного праймера PTU AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 9 is the reverse primer sequence of PTU AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 10 представляет собой последовательность прямого праймера для ПЦР кодирующей области AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 10 is a forward primer sequence for the PCR coding region of AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 11 представляет собой последовательность обратного праймера для ПЦР кодирующей области AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 11 is the reverse primer sequence for the PCR coding region of AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 12 представляет собой последовательность праймера "sdpacodF" AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 12 is the sequence of the primer "sdpacodF" AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 13 представляет собой последовательность праймера "sdpacodR" AAD-12 (v1).SEQ ID NO: 13 represents the sequence of the primer "sdpacodR" AAD-12 (v1).

SEQ ID NO: 14 представляет собой последовательность праймера "Nco1 of Brady".SEQ ID NO: 14 represents the sequence of the primer "Nco1 of Brady".

SEQ ID NO: 15 представляет собой последовательность праймера "Sac1 of Brady".SEQ ID NO: 15 is a Sac1 of Brady primer sequence.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Как применяют в настоящем описании, фраза "трансформированный" или "трансформация" относится к встраиванию ДНК в клетку. Фразы "трансформант" или "трансгенный" относятся к растительным клеткам, растениям и т.п., трансформированным или подвергнутым трансформации. Встраиваемая ДНК, как правило, находится в форме вектора, содержащего вставку ДНК.As used herein, the phrase “transformed” or “transformation” refers to the incorporation of DNA into a cell. The phrases “transformant” or “transgenic” refer to plant cells, plants, and the like transformed or transformed. Embedded DNA is typically in the form of a vector containing a DNA insert.

Как применяют в настоящем описании, фраза "селективный маркер" или "ген селективного маркера" относится к гену, необязательно, используемому в трансформации растений, например, для защиты растительных клеток от селективного средства или обеспечения резистентности/устойчивости к селективному средству. Только те клетки или растения, которые получали функциональный селективный маркер, способны делиться или расти в условиях наличия селективного средства. Примеры селективных средств могут включать, например, антибиотики, включая спектиномицин, неомицин, канамицин, паромомицин, гентамицин и гигромицин. Эти селективные маркеры включают ген неомицинфосфотрансферазы (npt II), экспрессирующий фермент, придающий резистентность к антибиотику канамицину, и гены для родственных антибиотиков неомицина, паромомицина, гентамицина и G418, или ген гигромицинфосфотрансфераза (hpt), экспрессирующий фермент, придающий резистентность к гигромицину. Другие гены селективных маркеров могут включать гены, кодирующие резистентность к гербициду, включая Bar (резистентность к BASTA® (глуфосинат аммония) или фосфинотрицину (PPT)), ацетолактатсинтазу (ALS, резистентность к ингибиторам, таким как сульфонилкарбамиды (SU), имидазолиноны (IMI), триазолопиримидины (TP), пиримидинилоксибензоаты (POB) и сульфониламинокарбонилтриазолиноны, предотвращающие первый этап синтеза аминокислот с разветвленной цепью, глифосату, 2,4-D и резистентность или чувствительность к металлам. Фраза "маркер-позитивный" относится к растениям, трансформированным с включением гена селективного маркера.As used herein, the phrase “selective marker” or “gene for selective marker” refers to a gene optionally used in plant transformation, for example, to protect plant cells from a selective agent or to provide resistance / resistance to the selective agent. Only those cells or plants that have received a functional selective marker are capable of dividing or growing under conditions of the presence of a selective agent. Examples of selective agents may include, for example, antibiotics, including spectinomycin, neomycin, kanamycin, paromomycin, gentamicin and hygromycin. These selective markers include the neomycin phosphotransferase (npt II) gene expressing an enzyme conferring antibiotic resistance to kanamycin, and genes for related antibiotics neomycin, paromomycin, gentamicin and G418, or the hygromycin phosphotransferase (hpt) gene expressing enzyme resistance. Other selectable marker genes may include genes encoding herbicide resistance, including Bar (resistance to BASTA® (ammonium glufosinate) or phosphinotricin (PPT)), acetolactate synthase (ALS, resistance to inhibitors such as sulfonyl carbamides (SU), imidazolinones , triazolopyrimidines (TP), pyrimidinyl oxybenzoates (POB) and sulfonylaminocarbonyltriazolinones preventing the first step in the synthesis of branched chain amino acids, glyphosate, 2,4-D and metal resistance or sensitivity. The phrase “marker-positive” refers to Asthenia transformed with the inclusion of a selectable marker gene.

В выбранный экспрессирующий вектор можно встраивать различные селективные или детектируемые маркеры, делая возможной идентификацию и селекцию трансформированных растений, или трансформантов. Доступно множество способов подтверждения экспрессии селективных маркеров в трансформированных растениях, включая, например, секвенирование ДНК и ПЦР (полимеразную цепную реакцию), Саузерн-блоттинг, РНК-блоттинг, иммунологические способы определения белка, экспрессирующегося с вектора, например, преципитированного белка, белков репортерных генов - к фосфинотрицину, или других белков, таких как β-глюкуронидаза (GUS), люцифераза, зеленый флуоресцентный белок (GFP), DsRed, β-галактозидаза, хлорамфениколацетилтрансфераза (CAT), щелочная фосфатаза и т.п. (См. Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Press, N.Y., 2001, содержание которого включено в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме).Various selectable or detectable markers can be inserted into the selected expression vector, making it possible to identify and select transformed plants, or transformants. Many methods are available for confirming the expression of selective markers in transformed plants, including, for example, DNA sequencing and PCR (polymerase chain reaction), Southern blotting, RNA blotting, immunological methods for determining the protein expressed from a vector, for example, precipitated protein, protein reporter genes - phosphinotricin, or other proteins such as β-glucuronidase (GUS), luciferase, green fluorescent protein (GFP), DsRed, β-galactosidase, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), alkaline phosphatase and etc. (See Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third Edition, Cold Spring Harbor Press, N.Y., 2001, the entire contents of which are incorporated herein by reference).

Гены селективных маркеров используют для селекции трансформированных клеток или тканей. Гены селективных маркеров включают гены, кодирующие резистентность к антибиотикам, такие как гены, кодирующие неомицинфосфотрансферазу II (NEO) и гигромицинфосфотрансферазу (HPT), а также гены, придающие резистентность к гербицидным соединениям. Гены резистентности к гербицидам, как правило, кодируют модифицированный белок-мишень, нечувствительный к гербициду, или фермент, деградирующий или детоксифицирующий гербицид в растении до того, как он может подействовать. См. DeBlock et al. (1987) EMBO J., 6:2513-2518; DeBlock et al. (1989) Plant Physiol., 91:691-704; Fromm et al. (1990) 8:833-839; Gordon-Kamm et al. (1990) 2:603-618). Например, резистентности к глифосату или сульфонилкарбамидным гербицидам достигали с использованием генов, кодирующих мутантные ферменты-мишени 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтетазу (EPSPS) и ацетолактатсинтазу (ALS). Резистентности к глуфосинату аммония, бромоксинилу и 2,4-дихлорфеноксиацетату (2,4-D) достигали с использованием бактериальных генов, кодирующих фосфинотрицинацетилтрансферазу, нитрилазу или 2,4-дихлорфеноксиацетатмонооксигеназу, детоксифицирующие соответствующие гербициды. Ферменты/гены резистентности к 2,4-D ранее описаны в патенте США № 2009/0093366 и WO 2007/053482, содержание которых, таким образом, включено в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме.Genes for selective markers are used to select transformed cells or tissues. Genes for selective markers include genes encoding antibiotic resistance, such as genes encoding neomycin phosphotransferase II (NEO) and hygromycin phosphotransferase (HPT), as well as genes conferring resistance to herbicidal compounds. Herbicide resistance genes typically encode a modified target protein that is insensitive to the herbicide, or an enzyme that degrades or detoxifies the herbicide in the plant before it can act. See DeBlock et al. (1987) EMBO J., 6: 2513-2518; DeBlock et al. (1989) Plant Physiol., 91: 691-704; Fromm et al. (1990) 8: 833-839; Gordon-Kamm et al. (1990) 2: 603-618). For example, resistance to glyphosate or sulfonyl carbamide herbicides was achieved using genes encoding the mutant target enzymes 5-enolpyruvil-shikimate-3-phosphate synthetase (EPSPS) and acetolactate synthase (ALS). Resistance to ammonium glufosinate, bromoxynil and 2,4-dichlorophenoxyacetate (2,4-D) was achieved using bacterial genes encoding phosphinotricin acetyltransferase, nitrilase or 2,4-dichlorophenoxyacetate monooxygenase, which detoxify the corresponding herbicides. The 2,4-D resistance enzymes / genes were previously described in US Pat. No. 2009/0093366 and WO 2007/053482, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Другие гербициды могут ингибировать конус нарастания или меристему, включая имидазолинон или сульфонилкарбамид. Примеры генов этой категории кодируют мутантные ферменты ALS и AHAS, как описано, например, в Lee et al., EMBO J. 7: 1241 (1988); и Miki et al., Theon. Appl. Genet. 80:449 (1990), соответственно.Other herbicides may inhibit the growth cone or meristem, including imidazolinone or sulfonylurea. Examples of genes in this category encode mutant ALS and AHAS enzymes, as described, for example, in Lee et al., EMBO J. 7: 1241 (1988); and Miki et al., Theon. Appl. Genet. 80: 449 (1990), respectively.

Гены резистентности к глифосату включают мутантные гены 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтетазы (EPSP) (посредством встраивания рекомбинантных нуклеиновых кислот и/или различных форм мутагенеза in vivo нативных генов EPSP), гены aroA и гены глифосатацетилтрансферазы (GAT), соответственно. Гены резистентности к другим фосфоновым соединениям включают гены глуфосинат (гены фосфинотрицинацетилтрансфераы (PAT) из видов Streptomyces, включая Streptomyces hygroscopicus и Streptomyces viridichromogenes) и пиридинокси- или феноксипроионовые кислоты и циклогексоны (гены, кодирующие ингибитор ACCase). См., например, патент США № 4940835 Shah, et al. и патент США № 6248876 Barry et al., в которых описывают нуклеотидные последовательности форм EPSP, которые могут придавать растению резистентность к глифосату. Молекулу ДНК, кодирующую мутантный ген aroA, можно получать в ATCC под регистрационным номером 39256, и нуклеотидная последовательность мутантного гена описана в патенте США № 4769061 Comai, европейской патентной заявке № 0 333 033 Kumada et al. и патенте США № 4975374 Goodman et al., в которых описывают нуклеотидные последовательности генов глутаминсинтетазы, придающих резистентность к гербицидам, таким как L-фосфинотрицин. Нуклеотидная последовательность гена PAT представлена в европейской патентной заявке № 0 242 246 Leemans et al. Кроме того, в DeGreef et al., Bio/Technology 7:61 (1989) описывают получение трансгенных растений, экспрессирующих химерные гены bar, кодирующие активность PAT. Примерами генов, придающих резистентность к феноксипропионовым кислотам и циклогексонам, включая сетоксидим и галоксифоп, являются гены Acc1-S1, Acc1-S2 и Acc1-S3, описываемые в Marshall et al., Theon. Appl. Genet. 83:435 (1992). Гены GAT, способные придавать резистентность к глифосату, описывают в WO 2005012515 Castle et al. Гены, придающие резистентность к гербицидам 2,4-D, фоп и пиридилоксиауксину, описывают в WO 2005107437 и патентной заявке США с серийным № 11/587893.Glyphosate resistance genes include mutant 5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthetase (EPSP) genes (by incorporation of recombinant nucleic acids and / or various forms of in vivo native EPSP genes), aroA genes and glyphosate acetyltransferase genes, respectively. Resistance genes to other phosphonic compounds include glufosinate genes (phosphinotricin acetyl transferase (PAT) genes from Streptomyces species, including Streptomyces hygroscopicus and Streptomyces viridichromogenes) and pyridinoxy or phenoxyproionic acids and cyclohexones (AC genes encoding an inhibitor). See, for example, US Patent No. 4,940,835 to Shah, et al. and US patent No. 6248876 Barry et al., which describe the nucleotide sequences of the forms of EPSP, which can give the plant resistance to glyphosate. The DNA molecule encoding the aroA mutant gene can be obtained at ATCC under registration number 39256, and the nucleotide sequence of the mutant gene is described in US Pat. No. 4,769,061 to Comai, European Patent Application No. 0 333,033 to Kumada et al. and U.S. Patent No. 4,975,374 to Goodman et al., which describes the nucleotide sequences of glutamine synthetase genes conferring resistance to herbicides such as L-phosphinotricin. The nucleotide sequence of the PAT gene is presented in European patent application No. 0 242 246 Leemans et al. In addition, DeGreef et al., Bio / Technology 7:61 (1989) describe the preparation of transgenic plants expressing chimeric bar genes encoding PAT activity. Examples of genes that confer resistance to phenoxypropionic acids and cyclohexones, including setoxydim and haloxifop, are the genes Acc1-S1, Acc1-S2 and Acc1-S3 described in Marshall et al., Theon. Appl. Genet. 83: 435 (1992). GAT genes capable of conferring glyphosate resistance are described in WO 2005012515 Castle et al. Genes conferring resistance to 2,4-D herbicides, fop and pyridyloxyiaxin are described in WO 2005107437 and US Patent Application Serial No. 11/587893.

Другие гербициды могут ингибировать фотосинтез, включая триазин (гены psbA и 1s+) или бензонитрил (ген нитрилазы). В Przibila et al., Plant Cell 3: 169 (1991) описывают трансформацию Chlamydomonas с использованием плазмид, кодирующих мутантные гены psbA. Нуклеотидные последовательности генов нитрилазы описывают в патенте США № 4810648 Stalker, и молекулы ДНК, содержащие эти гены, доступны в ATCC под регистрационными №№ 53435, 67441 и 67442. Клонирование и экспрессию ДНК, кодирующей глутатион-S-трансферазу, описывают в Hayes et al., Biochem. J. 285: 173 (1992).Other herbicides can inhibit photosynthesis, including triazine (psbA and 1s + genes) or benzonitrile (nitrilase gene). In Przibila et al., Plant Cell 3: 169 (1991) describe the transformation of Chlamydomonas using plasmids encoding mutant psbA genes. The nucleotide sequences of nitrilase genes are described in US Pat. No. 4,810,648 to Stalker, and DNA molecules containing these genes are available from ATCC under Registration Nos. 53435, 67441 and 67442. Cloning and expression of DNA encoding glutathione S-transferase is described in Hayes et al. ., Biochem. J. 285: 173 (1992).

В целях по настоящему изобретению, гены селективных маркеров включают, в качестве неограничивающих примеров, гены, кодирующие: неомицинфосфотрансферазу II (Fraley et al. (1986) CRC Critical Reviews in Plant Science, 4: 1-25); цианамидгидратазу (Maier-Greiner et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88:4250-4264); аспартаткиназу; дигидродипиколинатсинтетазу (Perl et al. (1993) Bio/Technology, 11:715-718); триптофандекарбоксилазу (Goddijn et al. (1993) Plant Mol. Bio., 22:907-912); дигидродипиколинатсинтетазу и десенсибилизированную аспартаткиназу (Perl et al. (1993) Bio/Technology, 11:715-718); ген bar (Toki et al. (1992) Plant Physiol., 100: 1503-1507 и Meagher et al. (1996) and Crop Sci., 36: 1367); триптофандекарбоксилазу (Goddijn et al. (1993) Plant Mol. Biol., 22:907-912); неомицинфосфотрансферазу (NEO) (Southern et al. (1982) J. Mol. Appl. Gen., 1:327; гигромицинфосфотрансферазу (HPT или HYG) (Shimizu et al. (1986) Mol. Cell Biol., 6: 1074); дигидрофолатредуктазу (DHFR) (Kwok et al. (1986) PNAS USA 4552); фосфинотрицинацетилтрансферазу (DeBlock et al. (1987) EMBO J., 6:2513); дегалогеназу 2,2-дихлорпропионовой кислоты (Buchanan-Wollatron et al. (1989) J. Cell. Biochem. 13D:330); синтетазу ацетогидроксикислот (Anderson et al., патент США № 4761373; Haughn et al. (1988) Mol. Gen. Genet. 221:266); 5-енолпирувилшикиматфосфатсинтетазу (aroA) (Comai et al. (1985) Nature 317:741); галоарилнитрилазу (Stalker et al., опубликованная заявка PCT WO87/04181); ацетил-кофермент A карбоксилазу (Parker et al. (1990) Plant Physiol. 92: 1220); дигидроптероатсинтетазу (sul I) (Guerineau et al. (1990) Plant Mol. Biol. 15: 127); и полипептид фотосистемы II массой 32 кДа (psbA) (Hirschberg et al. (1983) Science, 222: 1346).For the purposes of the present invention, selectable marker genes include, but are not limited to, genes encoding: neomycin phosphotransferase II (Fraley et al. (1986) CRC Critical Reviews in Plant Science, 4: 1-25); cyanamide hydratase (Maier-Greiner et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88: 4250-4264); aspartate kinase; dihydrodipicolinate synthetase (Perl et al. (1993) Bio / Technology, 11: 715-718); tryptofandecarboxylase (Goddijn et al. (1993) Plant Mol. Bio., 22: 907-912); dihydrodipicolinate synthetase and desensitized aspartate kinase (Perl et al. (1993) Bio / Technology, 11: 715-718); the bar gene (Toki et al. (1992) Plant Physiol., 100: 1503-1507 and Meagher et al. (1996) and Crop Sci., 36: 1367); tryptofandecarboxylase (Goddijn et al. (1993) Plant Mol. Biol., 22: 907-912); neomycin phosphotransferase (NEO) (Southern et al. (1982) J. Mol. Appl. Gen., 1: 327; hygromycin phosphotransferase (HPT or HYG) (Shimizu et al. (1986) Mol. Cell Biol., 6: 1074); dihydrofolate reductase (DHFR) (Kwok et al. (1986) PNAS USA 4552); phosphinotricin acetyltransferase (DeBlock et al. (1987) EMBO J., 6: 2513); 2,2-dichloropropionic acid dehalogenase (Buchanan-Wollatron et al. ( 1989) J. Cell. Biochem. 13D: 330); acetohydroxyacid synthetase (Anderson et al., U.S. Pat. (Comai et al. (1985) Nature 317: 741); haloaryl nitrile (Stalker et al., Published PCT application WO87 / 04181); acetyl coenzyme A carboxylase (Par ker et al. (1990) Plant Physiol. 92: 1220); dihydropteroatesynthetase (sul I) (Guerineau et al. (1990) Plant Mol. Biol. 15: 127); and photosystem II polypeptide weighing 32 kDa (psbA) (Hirschberg et al. (1983) Science, 222: 1346).

Также включены гены, кодирующие резистентность к: хлорамфениколу (Herrera-Estrella et al. (1983) EMBO J., 2:987-992); метотрексату (Herrera-Estrella et al. (1983) Nature, 303:209-213; Meijer et al. (1991) Plant Mol Bio., 16:807-820 (1991); гигромицину (Waldron et al. (1985) Plant Mol. Biol., 5: 103-108; Zhijian et al. (1995) Plant Science, 108:219-227 и Meijer et al. (1991) Plant Mol. Bio. 16:807-820); стрептомицину (Jones et al. (1987) Mol. Gen. Genet., 210:86-91); спектиномицину (Bretagne-Sagnard et al. (1996) Transgenic Res., 5: 131-137); блеомицину (Hille et al. (1986) Plant Mol. Biol., 7: 171-176); сульфонамиду (Guerineau et al. (1990) Plant Mol. Bio., 15: 127-136); бромоксинилу (Stalker et al. (1988) Science, 242:419-423); 2,4-D (Streber et al. (1989) Bio/Technology, 7:811-816); глифосату (Shaw et al. (1986) Science, 233:478-481); и фосфинотрицину (DeBlock et al. (1987) EMBO J., 6:2513-2518). Все ссылки, процитированные в описании, таким образом, включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме, если не указано иначе.Also included are genes encoding resistance to: chloramphenicol (Herrera-Estrella et al. (1983) EMBO J., 2: 987-992); methotrexate (Herrera-Estrella et al. (1983) Nature, 303: 209-213; Meijer et al. (1991) Plant Mol Bio., 16: 807-820 (1991); hygromycin (Waldron et al. (1985) Plant Mol. Biol., 5: 103-108; Zhijian et al. (1995) Plant Science, 108: 219-227 and Meijer et al. (1991) Plant Mol. Bio. 16: 807-820); streptomycin (Jones et al. (1987) Mol. Gen. Genet., 210: 86-91); spectinomycin (Bretagne-Sagnard et al. (1996) Transgenic Res., 5: 131-137); bleomycin (Hille et al. (1986) Plant Mol. Biol., 7: 171-176); sulfonamide (Guerineau et al. (1990) Plant Mol. Bio., 15: 127-136); bromoxynil (Stalker et al. (1988) Science, 242: 419- 423); 2,4-D (Streber et al. (1989) Bio / Technology, 7: 811-816); glyphosate (Shaw et al. (1986) Science, 233: 478-481); and phosphinotricin (DeBlock et al. (1987) EMBO J., 6: 2513-2518) All references cited in the description, thus , Incorporated herein by reference in its entirety, unless otherwise specified.

Представленный выше список генов селективных маркеров и репортерных генов не является ограничивающим. Любой репортерный или ген селективного маркера находятся в объеме настоящего изобретения. При необходимости, такие гены можно секвенировать известными в этой области способами.The above list of selectable marker and reporter gene genes is not limiting. Any reporter or selective marker gene is within the scope of the present invention. If necessary, such genes can be sequenced by methods known in the art.

Репортерные гены и гены селективных маркеров синтезируют для оптимальной экспрессии в растениях. Т.е. кодирующую последовательность гена модифицируют для повышения экспрессии в растениях. Синтетический маркерный ген конструируют для экспрессии в растениях на высоком уровне, приводящей к более высокой эффективности трансформации. В этой области доступны способы синтетической оптимизации генов. Фактически, несколько генов оптимизируют для повышения экспрессии продукта гена в растениях.Reporter and selective marker genes are synthesized for optimal expression in plants. Those. the coding sequence of the gene is modified to increase expression in plants. A synthetic marker gene is designed for expression in plants at a high level, resulting in higher transformation efficiency. Synthetic gene optimization techniques are available in this area. In fact, several genes are optimized to increase expression of a gene product in plants.

Последовательность маркерного гена можно оптимизировать для экспрессии в конкретном виде растений или, альтернативно, ее можно модифицировать для оптимальной экспрессии в семействах растений. Предпочтительные для растения кодоны можно определять из кодонов, встречающихся с наибольшей частотой в белках, экспрессирующихся в наибольших количествах в конкретном интересующем виде растений. См., например, EPA 0359472; EPA 0385962; WO 91/16432; Perlak et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88:3324-3328; и Murray et al. (1989) Nucleic Acids Research, 17: 477-498; патент США № 5380831; и патент США № 5436391, включенные в настоящее описание в качестве ссылок. Таким образом, нуклеотидные последовательности можно оптимизировать для экспрессии в любом растении. Установлено, что можно оптимизировать или синтезировать всю последовательность гена или любую ее часть. То есть, также можно использовать полностью оптимизированные или частично оптимизированные последовательности.The marker gene sequence can be optimized for expression in a particular plant form or, alternatively, it can be modified for optimal expression in plant families. Preferred plant codons can be determined from codons occurring with the greatest frequency in proteins expressed in the greatest amounts in a particular plant species of interest. See, for example, EPA 0359472; EPA 0385962; WO 91/16432; Perlak et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 3324-3328; and Murray et al. (1989) Nucleic Acids Research, 17: 477-498; U.S. Patent No. 5,380,831; and US Patent No. 5,436,391, incorporated herein by reference. Thus, nucleotide sequences can be optimized for expression in any plant. It has been found that it is possible to optimize or synthesize the entire gene sequence or any part of it. That is, it is also possible to use fully optimized or partially optimized sequences.

Кроме того, разработано несколько стратегий трансформации с использованием системы опосредованной Agrobacterium трансформации. Например, бинарная векторная стратегия основана на двухплазмидной системе, где Т-ДНК находится в иной плазмиде, чем плазмида Ti. В стратегии коинтеграции небольшую часть Т-ДНК помещают в тот же вектор, что и чужеродный ген, который затем рекомбинирует с плазмидой Ti.In addition, several transformation strategies have been developed using the Agrobacterium-mediated transformation system. For example, a binary vector strategy is based on a two-plasmid system, where T-DNA is in a different plasmid than plasmid Ti. In a cointegration strategy, a small portion of T-DNA is placed in the same vector as the foreign gene, which then recombines with the plasmid Ti.

Как применяют в настоящем описании, фраза "растение" включает двудольные растения и однодольные растения. Примеры двудольных растений включают табак, арабидопсис, сою, помидор, папайю, канолу, подсолнечник, хлопок, люцерну, картофель, виноград, голубиный горох, горох, декоративную капусту, нут, сахарную свеклу, рапс, арбуз, дыню, перец, арахис, тыкву, редис, шпинат, гигантскую тыкву, брокколи, капусту, морковь, цветную капусту, сельдерей, китайскую капусту, огурец, баклажан и латук. Примеры однодольных растений включают кукурузу, рис, пшеницу, сахарный тростник, ячмень, рожь, сорго, орхидею, бамбук, банан, рогоз, лилию, овес, лук, просо и тритикале.As used herein, the phrase “plant” includes dicotyledonous plants and monocotyledonous plants. Examples of dicotyledonous plants include tobacco, arabidopsis, soy, tomato, papaya, canola, sunflower, cotton, alfalfa, potatoes, grapes, pigeon peas, peas, ornamental cabbage, chickpeas, sugar beets, canola, watermelon, melon, pepper, peanuts, pumpkin , radishes, spinach, giant pumpkin, broccoli, cabbage, carrots, cauliflower, celery, Chinese cabbage, cucumber, eggplant and lettuce. Examples of monocotyledonous plants include corn, rice, wheat, sugarcane, barley, rye, sorghum, orchid, bamboo, banana, cattail, lily, oats, onions, millet and triticale.

Предметная разработка гена резистентности к 2,4-D и последующих резистентных сельскохозяйственных культур обеспечивает исключительные средства контроля широколиственных, резистентных к глифосату (или высокоустойчивых и подвергнутых сдвигу) видов сорняков для использования в сельскохозяйственных культурах. 2,4-D является относительно недорогим и надежным гербицидом широкого спектра действия против широколиственных растений, который будет приносить исключительную пользу сельхозпроизводителям, если можно обеспечивать боле высокую устойчивость сельскохозяйственных культур в равной степени в случае двудольных и однодольных сельскохозяйственных культур. Устойчивые к 2,4-D трансгенные двудольные сельскохозяйственные культуры также будут иметь большую гибкость по срокам и норме внесения. Дополнительной пользой указанного признака устойчивости к гербициду 2,4-D является предотвращение повреждения в норме восприимчивых сельскохозяйственных культур при дрейфе 2,4-D, испарении, преобразовании (или другом явлении перемещения за пределы территории), неправильном применении, вандализме и т.п. Дополнительным преимуществом гена AAD-12 является то, что, в отличие от всех гомологов tfdA, охарактеризованных к настоящему времени, AAD-12 способна деградировать пиридилоксиацетатные ауксины (например, триклопир, флуроксипир) в дополнение к ахиральным феноксиауксинам (например, 2,4-D, MCPA, 4-хлорфеноксиуксусной кислоте). См. таблицу 1. Общая картина химических реакций, катализируемых указанным ферментом AAD-12, представлена на фиг. 1. (Добавление O.sub.2 является стереоспецифичным; распад промежуточного соединения на фенол и глиоксилат является спонтанным.) Следует понимать, что с помощью химических структур на фиг. 1 иллюстрируют молекулярные остовы, и что различные R-группы и т.п. (такие, как представленные в таблице 1) включены, но не обязательно конкретно проиллюстрированы на фиг. 1. Для воздействия на конкретные спектры сорняков и условия окружающей среды в различных областях во всем мире используют множество смесей различных комбинаций феноксиауксинов. Использование гена AAD-12 в растениях обеспечивает защиту против гораздо более широкого спектра ауксиновых гербицидов, таким образом, увеличивая гибкость и спектры сорняков, которые можно контролировать.Subject development of the 2,4-D resistance gene and subsequent resistant crops provides exceptional means of controlling broadleaf, glyphosate-resistant (or highly resistant and sheared) weed species for use in crops. 2,4-D is a relatively inexpensive and reliable broad-spectrum herbicide against broad-leaved plants, which will be of exceptional benefit to agricultural producers if it is possible to provide higher crop resistance equally for dicotyledonous and monocotyledonous crops. 2,4-D-resistant transgenic dicotyledonous crops will also have greater flexibility in terms of timing and rate of application. An additional benefit of this sign of resistance to 2,4-D herbicide is the prevention of normal susceptible crops due to 2,4-D drift, evaporation, transformation (or other phenomenon of moving outside the territory), improper use, vandalism, etc. An additional advantage of the AAD-12 gene is that, unlike all the tfdA homologs characterized so far, AAD-12 is able to degrade pyridyloxyacetate auxins (e.g. triclopyr, fluroxypyr) in addition to achiral phenoxy-auxins (e.g. 2,4-D , MCPA, 4-chlorophenoxyacetic acid). See table 1. A general picture of the chemical reactions catalyzed by the indicated AAD-12 enzyme is shown in FIG. 1. (Addition of O.sub.2 is stereospecific; the decomposition of the intermediate into phenol and glyoxylate is spontaneous.) It should be understood that using the chemical structures in FIG. 1 illustrate molecular backbones, and that various R groups and the like. (such as those presented in table 1) are included, but not necessarily specifically illustrated in FIG. 1. Many mixtures of various combinations of phenoxy-auxins are used to affect specific weed spectra and environmental conditions in various fields throughout the world. The use of the AAD-12 gene in plants provides protection against a much wider range of auxin herbicides, thereby increasing the flexibility and spectra of weeds that can be controlled.

К настоящему времени идентифицирован единственный ген (AAD-12), который при генетическом конструировании для экспрессии в растениях обладает свойствами, позволяющими использовать феноксиауксиновые гербициды на растениях, у которых никогда не было наследственной устойчивости, или она была недостаточно высокой, чтобы иметь возможность использовать эти гербициды. Кроме того, AAD-12 может обеспечивать защиту от пиридилоксиацетатных гербицидов в полевых условиях, повышая потенциальную пользу от этих гербицидов, природной устойчивости к которым также недостаточно, чтобы сделать возможной селективность. Растения, содержащие AAD-12 в отдельности, теперь можно обрабатывать последовательно или с использованием баковой смеси с одним, двумя или комбинацией нескольких феноксиауксиновых гербицидов. Норма внесения каждого феноксиауксинового гербицида может находиться в диапазоне от 25 до 4000 г кэ/га, и чаще - от 100 до 2000 г кэ/га для контроля широкого спектра двудольных сорняков. Аналогично, один, два или смесь нескольких пиридилоксиацетатауксиновых соединений можно наносить на растения, экспрессирующие AAD-12, со сниженным риском повреждения от указанных гербицидов. Норма внесения для пиридилоксиацетатного гербицида может находиться в диапазоне от 25 до 2000 г кэ/га, и чаще - 35-840 г кэ/га для дополнительного контроля двудольных сорняков.To date, a single gene (AAD-12) has been identified that, when genetically engineered for expression in plants, has properties that allow phenoxy-auxin herbicides to be used on plants that have never had hereditary resistance, or were not high enough to be able to use these herbicides . In addition, AAD-12 can provide protection against pyridyloxyacetate herbicides in the field, increasing the potential benefits of these herbicides, the natural resistance to which is also insufficient to make selectivity possible. Plants containing AAD-12 alone can now be treated sequentially or using a tank mix with one, two, or a combination of several phenoxy-auxin herbicides. The application rate of each phenoxy-auxin herbicide can range from 25 to 4000 g ke / ha, and more often from 100 to 2000 g ke / ha to control a wide range of dicotyledonous weeds. Similarly, one, two, or a mixture of several pyridyloxyacetate auxin compounds can be applied to plants expressing AAD-12 with a reduced risk of damage from said herbicides. The application rate for the pyridyloxyacetate herbicide may be in the range of 25 to 2000 g ke / ha, and more often 35-840 g ke / ha for additional control of dicotyledonous weeds.

Глифосат широко используют, т.к. он помогает контролировать очень широкий спектр широколиственных и травянистых видов сорняков. Однако повторное использование глифосата в GTC и при несельскохозяйственном применении приводит и будет продолжать приводить к селекции сорняков со сдвигами в сторону природно более устойчивых видов или резистентных к глифосату биотипов. Использование баковых смесей гербицидов, используемых в эффективных нормах внесения, обеспечивающих контроль одних и тех же видов, но имеющих различные механизмы действия, предписывают в большинстве стратегий борьбы с резистентностью к гербицидам, как способ задержки появления резистентных сорняков. Стэкинг AAD-12 с признаком устойчивости к глифосату (и/или с признаками устойчивости к другим гербицидам) может представлять механизм, позволяющий контролировать резистентные к глифосату виды двудольных сорняков в GTC, делая возможным использование глифосата, феноксиауксинов (например, 2,4-D) и пиридилоксиацетатауксиновых гербицидов (например, триклопира) избирательно в одной сельскохозяйственной культуре. Нанесение этих гербицидов может являться одновременным нанесением в баковой смеси, содержащей два или более гербицидов с различными механизмами действия; отдельным нанесением одной композиции гербицидов с последовательными нанесениями в предпосевном, предвсходном или послевсходовом и раздельном режиме нанесений в диапазоне от приблизительно 2 часов до приблизительно 3 месяцев; или, альтернативно, любую комбинацию любого количества гербицидов, представляющих каждый химический класс, можно наносить в любом режиме в пределах от приблизительно 7 месяцев от посадки сельскохозяйственной культуры до сбора урожая сельскохозяйственной культуры (или предуборочного интервала для отдельного гербицида, в зависимости от того, какой из них является наиболее коротким).Glyphosate is widely used because it helps control a very wide range of broadleaf and herbaceous weed species. However, the reuse of glyphosate in GTC and in non-agricultural applications leads and will continue to lead to weed breeding with shifts towards naturally more resistant species or glyphosate resistant biotypes. The use of tank mixtures of herbicides used in effective application rates that provide control of the same species, but with different mechanisms of action, is prescribed in most strategies to combat herbicide resistance as a way to delay the emergence of resistant weeds. AAD-12 stacking with signs of glyphosate resistance (and / or signs of resistance to other herbicides) may be a mechanism to control glyphosate-resistant dicotyledonous weeds in GTC, making glyphosate, phenoxy-auxins (e.g. 2,4-D) and pyridyloxyacetate auxin herbicides (e.g., triclopyr) selectively in the same crop. Application of these herbicides may be simultaneous application in a tank mixture containing two or more herbicides with different mechanisms of action; separate application of one composition of herbicides with successive applications in pre-sowing, pre-emergence or post-emergence and separate application in the range from about 2 hours to about 3 months; or, alternatively, any combination of any number of herbicides representing each chemical class can be applied in any mode ranging from about 7 months from planting the crop to harvesting the crop (or pre-harvest interval for an individual herbicide, depending on which of them is the shortest).

Важно иметь гибкость в контроле широкого спектра травянистых и широколиственных сорняков в отношении режима нанесения, нормы внесения отдельных гербицидов и способности контролировать представляющие затруднение или резистентные сорняки. Норма внесения глифосата на сельскохозяйственную культуру со стэком гена резистентности к глифосату/AAD-12 может находиться в диапазоне приблизительно 250-2500 г кэ/га; феноксиауксиновые гербициды (один или несколько) можно наносить при норме внесения приблизительно 25-4000 г кэ/га; и пиридилоксиацетатауксиновые гербициды (один или несколько) можно наносить при норме внесения 25-2000 г кэ/га. Оптимальные комбинации и режим этих нанесений будет зависеть от конкретной ситуации, вида и окружающей среды, и лучше всего их будет определять специалист в области контроля сорняков, получающий пользу от настоящего изобретения.It is important to have the flexibility to control a wide range of grassy and broad-leaved weeds with regard to the application regimen, application rates of individual herbicides and the ability to control difficult or resistant weeds. The rate of glyphosate application to the crop with a glyphosate / AAD-12 resistance gene stack may be in the range of about 250-2500 g ke / ha; phenoxy-auxin herbicides (one or more) can be applied at a spread rate of approximately 25-4000 g ke / ha; and pyridyloxyacetate auxin herbicides (one or more) can be applied at a rate of application of 25-2000 g ke / ha. The optimal combinations and the mode of these applications will depend on the specific situation, type and environment, and they will be best determined by a specialist in the field of weed control, benefiting from the present invention.

Проростки, как правило, резистентны на всем протяжении цикла роста. Трансформированные растения, как правило, будут резистентны к нанесению нового гербицида в любое время экспрессии гена. В настоящем описании представлена устойчивость к 2,4-D на всем протяжении жизненного цикла при использовании конститутивных промоторов, протестированных к настоящему времени (главным образом, CsVMV и AtUbi10). Это, как правило, является ожидаемым, но представляет собой усовершенствование по сравнению с другими неметаболизируемыми активными средствами, где на устойчивость может значительно влиять, например, сниженная экспрессия места приложения действия механизма резистентности. Одним из примеров является Roundup Ready cotton, где растения устойчивы при раннем опрыскивании, но если опрыскать их слишком поздно, глифосат концентрируется в меристеме (т.к. он не метаболизируется и перемещается); используемые вирусные промоторы Monsanto плохо экспрессируются в цветах. В этом отношении заявленное изобретение представляет собой усовершенствование.Seedlings are usually resistant throughout the growth cycle. Transformed plants will typically be resistant to the application of a new herbicide at any time during gene expression. In the present description, resistance to 2,4-D is presented throughout the life cycle using constitutive promoters that have been tested to date (mainly CsVMV and AtUbi10). This, as a rule, is expected, but represents an improvement over other non-metabolizable active agents, where resistance can be significantly affected, for example, by reduced expression of the site of application of the resistance mechanism. One example is Roundup Ready cotton, where plants are resistant to early spraying, but if they are sprayed too late, glyphosate is concentrated in the meristem (as it is not metabolized and moves); used Monsanto viral promoters are poorly expressed in colors. In this regard, the claimed invention is an improvement.

Составы гербицидов (например, состав сложных эфиров, кислот или солей; или растворимый концентрат, эмульгируемый концентрат или растворимая жидкость) и добавки для баковых смесей (например, вспомогательные средства, поверхностно-активные вещества, замедлители дрейфа или средства совместимости) могут значительно влиять на контроль сорняков с помощью указанного гербицида или комбинации одного или нескольких гербицидов. Любая их комбинация с любым из указанных выше гербицидных химических веществ входит в объем настоящего изобретения.Herbicide formulations (e.g., esters, acids or salts; or soluble concentrate, emulsifiable concentrate or soluble liquid) and additives for tank mixtures (e.g. excipients, surfactants, drift inhibitors or compatibility agents) can significantly affect control weeds using the specified herbicide or a combination of one or more herbicides. Any combination thereof with any of the above herbicidal chemicals is within the scope of the present invention.

Специалист в этой области также увидит пользу комбинирования двух или более механизмов действия для увеличения спектра контролируемых сорняков и/или для контроля природно более устойчивых или резистентных видов сорняков. Это также может распространяться на химические вещества, в случае которых устойчивость к гербицидам в сельскохозяйственных культурах стала возможной под влиянием человека (трансгенно или нетрансгенно) помимо GTC. В действительности, признаки резистентности к глифосату (например, EPSPS резистентного растения или бактерии, глифосатоксидоредуктазу (GOX), GAT), резистентности к глуфосинату (например, Pat, bar), ацетолактатсинтаза (ALS)-ингибиторной резистентности к гербицидам (например, имидазолинону, сульфонилкарбамиду, триазолопиримидин сульфонанилиду, пиримидинилтиобензоатам и другим химическим веществам - AHAS, Csrl, SurA и др.), резистентности к бромоксинилу (например, Bxn), резистентности к ингибиторам фермента HPPD (4-гидроксифенилпируватдиоксигеназы), резистентности к ингибиторам фитоендесатуразы (PDS), резистентности к гербицидам, ингибирующим фотосистему II (например, psbA), резистентности к гербицидам, ингибирующим фотосистему I, резистентности к гербицидам, ингибирующим протопорфириногеноксидазу IX (PPO) (например, PPO-1), резистентности гербицидам на основе фенилмочевины (например, CYP76B1), дикамба-деградирующие ферменты (см, например, US 20030135879) и другие могут быть обособлены или быть во множестве комбинаций для обеспечения способности эффективно контролировать или предотвращать сдвиги сорняков и/или резистентность к любому гербициду из указанных выше классов. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления можно использовать модифицированную in vivo EPSPS, а также гены резистентности к глифосату класса I, класса II и класса III.One skilled in the art will also see the benefit of combining two or more mechanisms of action to increase the spectrum of controlled weeds and / or to control naturally more resistant or resistant weed species. This may also apply to chemicals in which resistance to herbicides in crops has become possible under the influence of humans (transgenic or non-transgenic) in addition to GTC. In fact, signs of glyphosate resistance (e.g., EPSPS resistant plant or bacterium, glyphosate oxidoreductase (GOX), GAT), glufosinate resistance (e.g. Pat, bar), acetolactate synthase (ALS) inhibitory resistance to herbicides (e.g. imidazulfonolonu, , triazolopyrimidine sulfonanilide, pyrimidinylthiobenzoates and other chemicals - AHAS, Csrl, SurA, etc.), resistance to bromoxynil (e.g. Bxn), resistance to HPPD enzyme inhibitors (4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase), resistant phytoendesaturase (PDS) inhibitors, photosystem II inhibiting herbicide resistance (e.g., psbA), photosystem I inhibiting herbicide resistance, protoporphyrinogen oxidase IX (PPO) inhibiting herbicides (e.g., PPO-1), herb resistance phenylurea bases (e.g., CYP76B1), dicamba-degrading enzymes (see, e.g., US 20030135879) and others can be isolated or in multiple combinations to provide the ability to effectively control or prevent weed shifts and / or stentnost to any herbicide of the aforementioned classes. In some preferred embodiments, in vivo modified EPSPS as well as glyphosate resistance genes of class I, class II, and class III can be used.

Что касается дополнительных гербицидов, некоторые дополнительные предпочтительные ингибиторы ALS включают, в качестве неограничивающих примеров сульфонилкарбамиды (такие как хлорсульфурон, галосульфурон, никосульфурон, сульфометурон, сульфосульфурон, трифлоксисульфурон), имидазолиноны (такие как имазамокс, имазетапир, имазахин), триазолопиримидин сульфонанилиды (такие как клорансулам-метил, диклосулам, флорасулам, флуметсулам, метосулам и пеноксулам), пиримидинилтиобензоаты (такие как биспирибак и пиритиобак) и флукарбазон. Некоторые предпочтительные ингибиторы HPPD включают, в качестве неограничивающих примеров, мезотрион, изоксафлутол и сулкотрион. Некоторые предпочтительные ингибиторы PPO включают, в качестве неограничивающих примеров, флумиклорак, флумиоксазин, флуфенпир, пирафлуфен флутиацет, бутафенацил, карфентразон, сульфентразон и дифениловые простые эфиры (такие как ацифлуорфен, фомезафен, лактофен и оксифлуорфен).Regarding additional herbicides, some additional preferred ALS inhibitors include, but are not limited to, sulfonylcarbamides (such as chlorosulfuron, halosulfuron, nicosulfuron, sulfomethuron, sulfosulfuron, trifloxisulfuron), imidazolinones (such as imazamox, imazetapiri disulfonazole, azazonopyridazole -methyl, diclosulam, florasulam, flumetsulam, metosulam and penoxulam), pyrimidinylthiobenzoates (such as bispiribac and pyritiobac) and flucarbazone. Some preferred HPPD inhibitors include, but are not limited to, mesotrione, isoxaflutol, and sulcotrione. Some preferred PPO inhibitors include, but are not limited to, flumiclorac, flumioxazine, flufenpir, piraflufen flutiacet, butafenacil, carfentrazone, sulfentrazone and diphenyl ethers (such as acifluorfen, fomesafen, lactofen) and.

Кроме того, AAD-12 в отдельности или подвергнутую стэкингу с одним или несколькими дополнительными признаками HTC можно подвергать стэкингу с одним или несколькими дополнительными входными (например, резистентность к насекомым, резистентность к грибам или стрессоустойчивость и др.) или выходными (например, повышенная урожайность урожай, улучшенный профиль масел, улучшенное качество волокон и др.) признаками. Таким образом, настоящее изобретение можно использовать для обеспечения полного агрономического пакета улучшенного качества сельскохозяйственной культуры со способностью гибко и экономически эффективно контролировать любое количество сельскохозяйственных вредителей.In addition, AAD-12 alone or stacked with one or more additional HTC features can be stacked with one or more additional inputs (e.g., insect resistance, fungus resistance or stress resistance, etc.) or weekends (e.g. increased productivity harvest, improved oil profile, improved fiber quality, etc.) signs. Thus, the present invention can be used to provide a complete agronomic package of improved crop quality with the ability to flexibly and cost-effectively control any number of agricultural pests.

Настоящее изобретение частично относится к идентификации фермента, который не только способен деградировать 2,4-D, но также, неожиданно, обладает новыми свойствами, что отличает фермент по настоящему изобретению, например, от ранее известных белков tfdA. Несмотря на то, что этот фермент имеет очень низкую гомологию с tfdA, гены по настоящему изобретению все равно, как правило, можно классифицировать в то же общее семейство α-кетоглутарат-зависимых диоксигеназ. Это семейство белков отличается тремя консервативными остатками гистидина в мотиве "HX(D/E)X23-26(T/S)X114-183HX10-13R", содержащем активный центр. Гистидины координируют в активном центре ион Fe2+, который важен для каталитической активности (Hogan et al., 2000). Предварительные эксперименты по экспрессии in vitro, обсуждаемые в настоящем описании, адаптировали для облегчения селекции новых свойств. Эти эксперименты также показывают, что фермент AAD-12 уникален по отношению к другому, в корне отличающемуся ферменту того же класса, описываемому в зарегистрированной ранее патентной заявке (PCT US/2005/014737; зарегистрированной 2 мая 2005 года). Фермент AAD-1 по этой заявке имеет всего лишь приблизительно 25% идентичности последовательности по отношению к белку AAD-12 по настоящему изобретению.The present invention partially relates to the identification of an enzyme that is not only capable of degrading 2,4-D, but also, unexpectedly, has new properties, which distinguishes the enzyme of the present invention, for example, from previously known tfdA proteins. Despite the fact that this enzyme has very low homology with tfdA, the genes of the present invention can still, as a rule, be classified into the same general family of α-ketoglutarate-dependent oxygenases. This protein family is characterized by three conserved histidine residues in the motif "HX (D / E) X23-26 (T / S) X114-183HX10-13R" containing the active center. Histidines coordinate in the active center the Fe 2+ ion , which is important for catalytic activity (Hogan et al., 2000). The preliminary in vitro expression experiments discussed herein have been adapted to facilitate the selection of new properties. These experiments also show that the AAD-12 enzyme is unique with respect to another, radically different, enzyme of the same class described in the previously registered patent application (PCT US / 2005/014737; registered May 2, 2005). The AAD-1 enzyme of this application has only about 25% sequence identity with respect to the AAD-12 protein of the present invention.

Более конкретно, настоящее изобретение частично относится к применению фермента, способного деградировать не только 2,4-D, но также и пиридилоксиацетатные гербициды. Ранее не сообщали об α-кетоглутарат-зависимом ферменте диоксигеназе, имеющем способность деградировать гербициды различных химических классов и механизмов действия. Предпочтительные ферменты и гены для применения по настоящему изобретению обозначают в настоящем описании как гены и белки AAD-12 (арилоксиалканоатдиоксигеназы).More specifically, the present invention relates in part to the use of an enzyme capable of degrading not only 2,4-D, but also pyridyloxyacetate herbicides. Earlier, no α-ketoglutarate-dependent enzyme dioxygenase was reported to have the ability to degrade herbicides of various chemical classes and mechanisms of action. Preferred enzymes and genes for use in the present invention are referred to herein as genes and proteins of AAD-12 (aryloxyalkanoate dioxygenase).

Белки по настоящему изобретению при анализе являлись тест-положительными на превращение 2,4-D в 2,4-дихлорфенол ("DCP"; гербицидно неактивный). Частично очищенные белки по настоящему изобретению могут быстро преобразовывать 2,4-D в DCP in vitro. Дополнительным преимуществом предоставляемых AAD-12-трансформированных растений является то, что родительские гербициды метаболизируются до неактивных форм, таким образом, снижая потенциал сбора гербицидных остатков вместе с зерном или соломой.The proteins of the present invention were tested positive for the conversion of 2,4-D to 2,4-dichlorophenol ("DCP"; herbicide inactive). The partially purified proteins of the present invention can rapidly convert 2,4-D to in vitro DCP. An additional advantage of the AAD-12 transformed plants provided is that the parent herbicides are metabolized to inactive forms, thereby reducing the collection potential of the herbicidal residues along with grain or straw.

Настоящее изобретение также включает способы контроля сорняков, где указанные способы включают нанесение пиридилоксиацетатного и/или феноксиауксинового гербицида на растения, содержащие ген AAD-12.The present invention also includes methods for controlling weeds, where these methods include applying a pyridyloxyacetate and / or phenoxyiaxin herbicide to plants containing the AAD-12 gene.

В свете этих результатов, теперь предоставляют новые растения, содержащие полинуклеотид, кодирующий этот тип фермента. До этого момента не существовало мотивации получать такие растения, и не ожидали, что такие растения смогут эффективно продуцировать этот фермент, делающий растения резистентными не только к гербицидам на основе феноксикислот (таким как 2,4-D), но также и к пиридилоксиацетатным гербицидам. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает множество преимуществ, которые до настоящего момента в этой области не считали возможными.In light of these results, new plants are now provided containing a polynucleotide encoding this type of enzyme. Up to this point, there was no motivation to obtain such plants, and it was not expected that such plants would be able to efficiently produce this enzyme, making the plants resistant not only to phenoxy acid herbicides (such as 2,4-D), but also to pyridyloxyacetate herbicides. Thus, the present invention provides many advantages, which until now in this area were not considered possible.

Общедоступные штаммы (депонируемые в коллекциях культур, таких как ATCC или DSMZ) можно приобретать и подвергать скринингу на новые гены с использованием способов, представленных в настоящем описании. Последовательности, представленные в настоящем описании, можно использовать для амплификации и клонирования гомологичных генов в систему рекомбинантной экспрессии для дополнительного скрининга и тестирования по настоящему изобретению.Publicly available strains (deposited in culture collections such as ATCC or DSMZ) can be acquired and screened for new genes using the methods described herein. The sequences provided herein can be used to amplify and clone homologous genes into a recombinant expression system for additional screening and testing of the present invention.

Как указано выше в разделе "Уровень техники", одним из организмов, интенсивно исследуемых на способность деградировать 2,4-D, являлась Ralstonia eutropha (Streber et al., 1987). Геном, кодирующим первый фермент в пути деградации, является tfdA. См. патент США № 6153401 и GENBANK рег. № M16730. TfdA катализирует превращение кислоты 2,4-D в гербицидно неактивный DCP посредством реакции α-кетоглутарат-зависимой диоксигеназы (Smejkal et al., 2001). TfdA используют в трансгенных растениях для придания резистентности к 2,4-D двудольным растениям (например, хлопку и табаку), в норме восприимчивым к 2,4-D (Streber et al., 1989; Lyon et al., 1989; Lyon et al., 1993). Большое количество генов tfdA-типа, кодирующих белки, способные деградировать 2,4-D, идентифицировали из окружающей среды и депонировали в базе данных Genbank. Многие гомологи очень похожи на tfdA (>85% идентичности аминокислот) и имеют аналогичные tfdA ферментативные свойства. Однако, к настоящему времени идентифицировали небольшую коллекцию гомологов α-кетоглутарат-зависимой диоксигеназы, имеющих низкий уровень гомологии с tfdA.As indicated in the Background section above, one of the organisms intensively tested for the ability to degrade 2,4-D was Ralstonia eutropha (Streber et al., 1987). The gene encoding the first enzyme in the degradation pathway is tfdA. See US Patent No. 6153401 and GENBANK Reg. No. M16730. TfdA catalyzes the conversion of 2,4-D acid to a herbicidally inactive DCP through the reaction of α-ketoglutarate-dependent oxygenase (Smejkal et al., 2001). TfdA is used in transgenic plants to confer resistance to 2,4-D dicotyledonous plants (e.g. cotton and tobacco) that are normally susceptible to 2,4-D (Streber et al., 1989; Lyon et al., 1989; Lyon et al., 1993). A large number of tfdA-type genes encoding proteins capable of degrading 2,4-D were identified from the environment and deposited in the Genbank database. Many homologs are very similar to tfdA (> 85% amino acid identity) and have similar tfdA enzymatic properties. However, to date, a small collection of homologues of α-ketoglutarate-dependent oxygenase having a low level of homology with tfdA has been identified.

Настоящее изобретение частично относится к неожиданным данным о новом использовании и функциях отдаленно родственного фермента sdpA из Delftia acidivorans (Westendorf et al., 2002, 2003) с низкой гомологией по отношению к tfdA (31% идентичности аминокислот). Ранее показано, что этот фермент α-кетоглутарат-зависимая диоксигеназа, очищенная в своей нативной форме, деградирует 2,4-D и S-дихлорпроп (Westendorf et al., 2002 и 2003). Однако ранее не сообщали о ферменте α-кетоглутарат-зависимой диоксигеназе, имеющей способность деградировать гербициды химического класса пиридилоксиацетатов. SdpA никогда не экспрессировали в растениях, не было и мотивации для этого, частично потому, что разработка новых технологий HTC ограничена, главным образом, эффективностью, низкой стоимостью и удобством GTC (Devine, 2005).The present invention partially relates to unexpected data on new uses and functions of the distantly related sdpA enzyme from Delftia acidivorans (Westendorf et al., 2002, 2003) with low homology to tfdA (31% amino acid identity). It was previously shown that this enzyme, α-ketoglutarate-dependent dioxigenase, purified in its native form, degrades 2,4-D and S-dichloroprop (Westendorf et al., 2002 and 2003). However, the enzyme α-ketoglutarate-dependent oxygenase having the ability to degrade the chemical class herbicides of pyridyloxyacetates was not previously reported. SdpA was never expressed in plants, and there was no motivation for this, partly because the development of new HTC technologies was limited mainly by the efficiency, low cost and convenience of GTC (Devine, 2005).

С учетом новой активности белки и гены по настоящему изобретению обозначают в настоящем описании как белки и гены AAD-12. К настоящему времени подтверждено, что AAD-12 деградирует разнообразные феноксиацетатауксиновые гербициды in vitro. Однако, как впервые сообщено в настоящем описании, неожиданно обнаруживали, что этот фермент также способен деградировать дополнительные субстраты класса арилоксиалканоатных молекул. Субстраты значительной агрономической важности включают пиридилоксиацетатауксиновые гербициды. Это новое открытие является основой для значительных возможностей для устойчивых к гербицидам сельскохозяйственных культур (HTC) и признаков селективных маркеров. Этот фермент уникален по своей способности проявлять свою гербицид-деструктивную активность по отношению к гербицидам широколиственных растений широкого спектра (феноксиацетат- и пиридилоксиацетатауксинам).Given the new activity, the proteins and genes of the present invention are referred to herein as AAD-12 proteins and genes. To date, it has been confirmed that AAD-12 degrades a variety of in vitro phenoxyacetate auxin herbicides. However, as first reported in the present description, it was unexpectedly discovered that this enzyme is also able to degrade additional substrates of the class of aryloxyalkanoate molecules. Substrates of significant agronomic importance include pyridyloxyacetate auxin herbicides. This new discovery is the basis for significant opportunities for herbicide-resistant crops (HTC) and signs of selective markers. This enzyme is unique in its ability to exhibit its herbicide-destructive activity against broad-leaved broad-spectrum herbicides (phenoxyacetate and pyridyloxyacetateuxins).

Таким образом, настоящее изобретение частично относится к деградации 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, других феноксиацетатауксиновых гербицидов и пиридилоксиацетатных гербицидов с помощью рекомбинантно экспрессирующегося фермента арилоксиалканоатдиоксигеназы (AAD-12). Настоящее изобретение также частично относится к идентификации и применению генов, кодирующих деградирующий фермент арилоксиалканоатдиоксигеназу (AAD-12), способную деградировать фенокси- и/или пиридилоксиауксиновые гербициды.Thus, the present invention partially relates to the degradation of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, other phenoxyacetate auxin herbicides and pyridyloxyacetate herbicides with the aid of the recombinantly expressed enzyme aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD-12). The present invention also relates in part to the identification and use of genes encoding the aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD-12) degrading enzyme capable of degrading phenoxy and / or pyridyloxy-auxin herbicides.

Фермент по настоящему изобретению делает возможной трансгенную экспрессию, приводящую к устойчивости к комбинациям гербицидов, с помощью которых будут контролировать почти все широколиственные сорняки. AAD-12 может служить в качестве исключительного признака устойчивой к гербицидам сельскохозяйственной культуры (HTC) для стэкинга с другими признаками HTC [например, резистентностью к глифосату, резистентностью к глуфосинату, резистентностью к ALS-ингибиторам (например, имидазолинону, сульфонилкарбамиду, триазолопиримидин сульфонанилиду), резистентностью к бромоксинилу, резистентностью к HPPD-ингибиторам, резистентностью к PPO-ингибиторам и др.] и, например, признаками резистентности к насекомым (Cry1F, Cry1Ab, Cry 34/45, другие белки Bt. или инсектицидные белки, не происходящие из Bacillis, и др.). Дополнительно, AAD-12 может служить в качестве селективного маркера для облегчения селекции первичных трансформантов растений, генетически сконструированных со вторым геном или группой генов.The enzyme of the present invention allows transgenic expression, leading to resistance to combinations of herbicides with which almost all broad-leaved weeds will be controlled. AAD-12 can serve as an exceptional feature of a herbicide-resistant crop (HTC) for stacking with other HTC traits [eg, glyphosate resistance, glufosinate resistance, resistance to ALS inhibitors (eg imidazolinone, sulfonyl carbamide, triazolopyrimidine sulfon, resistance to bromoxynil, resistance to HPPD inhibitors, resistance to PPO inhibitors, etc.] and, for example, signs of resistance to insects (Cry1F, Cry1Ab, Cry 34/45, other Bt. proteins or insecticidal b LKI, not derived from Bacillis, et al.). Additionally, AAD-12 can serve as a selective marker to facilitate the selection of primary plant transformants genetically engineered with a second gene or group of genes.

Кроме того, ген микроорганизма по настоящему изобретению переконструировали таким образом, что белок кодируется кодонами, смещенными в сторону их использования и однодольными, и двудольными растениями (гемикот). Арабидопсис, кукурузу, табак, хлопок, сою, канолу и рис трансформировали с использованием конструкций, содержащих AAD-12, и они демонстрировали высокие уровни резистентности к фенокси- и пиридилоксиауксиновым гербицидам. Таким образом, настоящее изобретение также относится к генам, "оптимизированным для растений", кодирующим белки по настоящему изобретению.In addition, the microorganism gene of the present invention was redesigned in such a way that the protein is encoded by codons shifted towards their use by monocotyledonous and dicotyledonous plants (hemicot). Arabidopsis, corn, tobacco, cotton, soy, canola and rice were transformed using constructs containing AAD-12, and they showed high levels of resistance to phenoxy- and pyridyloxy-auxin herbicides. Thus, the present invention also relates to genes "optimized for plants" encoding the proteins of the present invention.

Оксиалканоатные группы применимы для включения в гербициды стабильной кислотной функциональной группы. Кислотная группа посредством "кислотной ловушки" может придавать желаемую характерную черту действия гербицида - подвижность во флоэме, и, таким образом, ее можно включать в новые гербициды в целях повышения подвижности. Аспекты настоящего изобретения также относятся к механизму получения HTC. Существует множество потенциальных коммерческих и экспериментальных гербицидов, которые могут служить в качестве субстратов для AAD-12. Таким образом, применение генов по настоящему изобретению также может приводить к устойчивости к гербициду также в отношении других гербицидов.Oxyalkanoate groups are useful for incorporating a stable acid functional group into the herbicides. An acid group through an “acid trap” can give the desired characteristic feature of the action of the herbicide is mobility in the phloem, and thus it can be incorporated into new herbicides in order to increase mobility. Aspects of the present invention also relate to the HTC production mechanism. There are many potential commercial and experimental herbicides that can serve as substrates for AAD-12. Thus, the use of the genes of the present invention can also lead to herbicide resistance also in relation to other herbicides.

Признаки HTC по настоящему изобретению можно использовать в новых комбинациях с другими признаками HTC (включая, в качестве неограничивающих примеров, устойчивость к глифосату). Эти комбинации признаков дают начало новым способам контроля видов сорняков (и т.п.) по причине новоприобретенной резистентности или наследственной устойчивости к гербицидам (например, глифосату). Таким образом, в дополнение к признакам HTC в объем изобретения входят новые способы контроля сорняков с использованием гербицидов, устойчивости к которым в трансгенных сельскохозяйственных культурах достигали с помощью указанного фермента.The HTC features of the present invention can be used in new combinations with other HTC features (including, but not limited to, glyphosate resistance). These combinations of traits give rise to new ways of controlling weed species (etc.) due to newly acquired resistance or hereditary resistance to herbicides (e.g. glyphosate). Thus, in addition to the characteristics of HTC, the scope of the invention includes new methods for controlling weeds using herbicides, which resistance in transgenic crops was achieved using this enzyme.

Настоящее изобретение можно применять в отношении извлечения коммерческой выгоды из признака резистентности к 2,4-D, подвергнутого стэкингу, например, с существующими в настоящее время признаками резистентности к глифосату у сои. Таким образом, настоящее изобретение относится к инструменту для борьбы со сдвигами в популяциях видов широколиственных сорняков и/или селекции резистентных к гербицидам широколиственных сорняков, достигших широкого распространения в результате крайне высокого доверия сельхозпроизводителей в отношении глифосата для контроля сорняков в различных сельскохозяйственных культурах.The present invention can be applied to commercialize the stacked 2,4-D resistance trait, for example, with currently existing signs of glyphosate resistance in soybeans. Thus, the present invention relates to a tool for controlling shifts in populations of broadleaf weed species and / or selection of herbicide-resistant broadleaf weeds, which have become widespread due to the extremely high confidence of farmers regarding glyphosate for controlling weeds in various crops.

Трансгенная экспрессия генов AAD-12 по настоящему изобретению представлена в качестве примера в арабидопсисе, табаке, сое, хлопке, рисе, кукурузе и каноле. Соя является предпочтительной сельскохозяйственной культурой для трансформации по настоящему изобретению. Однако настоящее изобретение можно использовать во множестве других однодольных (таких как пастбищные злаки или газонная трава) и двудольных сельскохозяйственных культур, таких люцерна, клевер, виды деревьев и др. Аналогично, 2,4-D (или другие субстраты AAD-12) можно более успешно использовать в случае травянистых сельскохозяйственных культур, в которых устойчивость является умеренной, и устойчивость, повышенная с помощью этого признака, будет предоставлять сельхозпроизводителям возможность использования этих гербицидов в более эффективных нормах внесения и с более широким режимом нанесения без риска повреждения сельскохозяйственных культур.The transgenic expression of the AAD-12 genes of the present invention is presented as an example in Arabidopsis, tobacco, soy, cotton, rice, corn and canola. Soy is a preferred crop for transformation of the present invention. However, the present invention can be used in many other monocotyledons (such as grazing grass or lawn grass) and dicotyledonous crops such as alfalfa, clover, tree species, etc. Similarly, 2,4-D (or other AAD-12 substrates) can be more successfully used in the case of herbaceous crops in which the resistance is moderate, and the resistance increased with this feature will provide agricultural producers with the opportunity to use these herbicides in a more effective x rates of application and with a broader application mode without the risk of damage to crops.

Кроме того, настоящее изобретение относится к одному гену, который может обеспечивать резистентность к гербицидам, с помощью которых можно контролировать широколиственные сорняки. Этот ген можно использовать во множестве сельскохозяйственных культур, чтобы сделать возможным использование комбинации гербицидов широкого спектра. С помощью настоящего изобретения также можно контролировать сорняки, резистентные к существующим в настоящее время химическим веществам, и оно может помогать контролировать сдвиги популяций сорняков, возникающие в результате существующих в настоящее время агрономических технологий. AAD-12 по настоящему изобретению также можно использовать в попытках эффективно детоксифицировать дополнительные гербицидные субстраты в негербицидные формы. Таким образом, настоящее изобретение относится к разработке дополнительных признаков HTC и/или технологии селективных маркеров.In addition, the present invention relates to a single gene that can provide herbicide resistance by which broad-leaved weeds can be controlled. This gene can be used in many crops to make it possible to use a combination of broad spectrum herbicides. Using the present invention, weeds that are resistant to currently existing chemicals can also be controlled, and it can help control weed population shifts resulting from currently existing agronomic technologies. The AAD-12 of the present invention can also be used in attempts to effectively detoxify additional herbicidal substrates into non-herbicidal forms. Thus, the present invention relates to the development of additional features of HTC and / or selective marker technology.

Отдельно или в дополнение к использованию генов по настоящему изобретению для получения HTC, гены по настоящему изобретению также можно использовать в качестве селективных маркеров для успешной селекции трансформантов в культурах клеток, теплицах и в полевых условиях. Гены по настоящему изобретению обладают крайне важным значением просто в качестве селективного маркера для биотехнологических проектов. Недифференцированное действие AAD-12 в отношении других арилоксиалканоатауксиновых гербицидов предоставляет множество возможностей для использования этого гена в целях получения HTC и/или селективного маркера.Alone or in addition to using the genes of the present invention to obtain HTC, the genes of the present invention can also be used as selective markers for the successful selection of transformants in cell cultures, greenhouses and in the field. The genes of the present invention are extremely important simply as a selective marker for biotechnological projects. The undifferentiated effect of AAD-12 on other aryloxyalkanoate auxin herbicides offers many possibilities for using this gene to produce HTC and / or a selectable marker.

Нельзя просто описать термин "резистентность" и не использовать глагол "иметь устойчивость" или прилагательное "устойчивый". В этой области потрачено бесчисленное количество часов в дебатах о терминах "устойчивые к гербицидам сельскохозяйственные культуры" (HTC) и "резистентные к гербицидам сельскохозяйственные культуры" (HRC). HTC является предпочтительным термином в этой области. Однако, официальным определением "резистентности" согласно Weed Science Society of America является "врожденная способность растения выживать и размножаться после воздействия дозы гербицида, в норме летальной для растения дикого типа. У растений резистентность может являться природной или индуцируемой с помощью таких технологий, как генная инженерия или селекция вариантов, осуществляемая с помощью культуры тканей или мутагенеза". Как применяют в настоящем описании, если не указано иначе, "резистентность" к гербициду является наследственной и позволяет растению расти и размножаться в присутствие типичной гербицидно-эффективной обработки с помощью гербицида для указанного растения, как предложено в последнем, на момент подачи настоящей заявки, издании Herbicide Handbook. Как считают специалисты в этой области, растение все равно можно считать "резистентным", даже если очевидна некоторая степень повреждения растения в результате обработки гербицидом. Как применяют в настоящем описании, термин "устойчивость" является более широким, чем термин "резистентность", и включает "резистентность", как определено в настоящем описании, а также улучшенную способность конкретного растения сопротивляться различным степеням индуцируемого гербицидами повреждения, которое, как правило, происходит у растений дикого типа того же генотипа при той же дозе гербицида.One cannot simply describe the term “resistance” and not use the verb “have stability” or the adjective “stable”. In this area, countless hours have been spent debating the terms “herbicide-resistant crops” (HTC) and “herbicide-resistant crops” (HRC). HTC is the preferred term in this area. However, the official definition of "resistance" according to the Weed Science Society of America is the "innate ability of a plant to survive and reproduce after exposure to a dose of a herbicide that is normally lethal to a wild-type plant. In plants, resistance can be natural or induced using technologies such as genetic engineering or selection of variants carried out using tissue culture or mutagenesis. " As used in the present description, unless otherwise indicated, the "resistance" to the herbicide is hereditary and allows the plant to grow and multiply in the presence of a typical herbicide-effective treatment with the herbicide for the specified plant, as proposed in the latter, at the time of filing of this application, edition Herbicide Handbook. According to experts in this field, the plant can still be considered "resistant", even if some degree of damage to the plant as a result of treatment with the herbicide is obvious. As used herein, the term "resistance" is broader than the term "resistance" and includes "resistance" as defined herein, as well as the improved ability of a particular plant to resist various degrees of herbicide-induced damage, which is typically occurs in wild-type plants of the same genotype at the same dose of herbicide.

Перенос функциональной активности в растительные или бактериальные системы может включать последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую аминокислотную последовательность белка по настоящему изобретению, интегрированную в вектор, экспрессирующий белок, подходящий для хозяина, в котором вектор будет находиться. Одним из способов получения последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей белок с функциональной активностью, является выделение нативного генетического материала из видов бактерий, продуцирующих интересующий белок, с использованием информации, прогнозируемой из аминокислотной последовательности белка, как представлено в настоящем описании. Нативные последовательности можно оптимизировать для экспрессии в растениях, например, как более подробно описано ниже. Оптимизированный полинуклеотид также можно конструировать на основе последовательности белка.The transfer of functional activity to plant or bacterial systems may include a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence of the protein of the present invention, integrated into a vector expressing a protein suitable for the host in which the vector will reside. One way to obtain a nucleic acid sequence encoding a protein with functional activity is to isolate native genetic material from bacterial species producing the protein of interest using information predicted from the amino acid sequence of the protein as described herein. Native sequences can be optimized for expression in plants, for example, as described in more detail below. An optimized polynucleotide can also be constructed based on a protein sequence.

Существует ряд способов получения белков для применения по настоящему изобретению. Например, можно использовать антитела против белков, представленных в настоящем описании, для идентификации и выделения таких белков из смеси белков. В частности, можно индуцировать антитела против частей белков, являющихся наиболее консервативными или наиболее различающимися по сравнению с другими родственными белками. Затем эти антитела можно использовать для конкретной идентификации эквивалентных белков с характерной активностью посредством иммунопреципитации, твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) или иммуноблоттинга. Антитела против белков, представленных в настоящем описании, или против эквивалентных белков, или против фрагментов этих белков можно легко получать с использованием стандартных способов. Такие антитела являются аспектом настоящего изобретения. Антитела по настоящему изобретению включают моноклональные и поликлональные антитела, предпочтительно, продуцируемые в ответ на являющийся примером или предполагаемый белок.There are a number of methods for producing proteins for use in the present invention. For example, antibodies against the proteins described herein can be used to identify and isolate such proteins from a mixture of proteins. In particular, it is possible to induce antibodies against portions of proteins that are the most conserved or the most diverse compared to other related proteins. These antibodies can then be used to specifically identify equivalent proteins with characteristic activity by immunoprecipitation, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) or immunoblotting. Antibodies against the proteins described herein, or against equivalent proteins, or against fragments of these proteins can be easily obtained using standard methods. Such antibodies are an aspect of the present invention. Antibodies of the present invention include monoclonal and polyclonal antibodies, preferably produced in response to an exemplary or putative protein.

Специалисту в этой области будет понятно, что белки (и гены) по настоящему изобретению можно получать из разнообразных источников. Так как известно, что полные опероны деградации гербицидов кодируются мобильными генетическими элементами, такими как плазмиды, а также элементами, интегрируемыми в геном, белки по настоящему изобретению можно получать из широкого спектра микроорганизмов, например, включая рекомбинантные бактерии и/или бактерии дикого типа.One skilled in the art will recognize that the proteins (and genes) of the present invention can be obtained from a variety of sources. Since it is known that the complete operons of degradation of herbicides are encoded by mobile genetic elements, such as plasmids, as well as elements integrable into the genome, the proteins of the present invention can be obtained from a wide range of microorganisms, for example, including recombinant and / or wild-type bacteria.

Мутантные формы изолятов бактерий можно получать способами, хорошо известными в этой области. Например, аспорогенные мутанты можно получать, подвергая изолят мутагенезу с использованием этилметансульфоната (EMS). Мутантные штаммы также можно получать с использованием ультрафиолетового излучения и нитрозогуанидина хорошо известными в этой области способами.Mutant forms of bacterial isolates can be obtained by methods well known in the art. For example, asporogenous mutants can be obtained by subjecting the isolate to mutagenesis using ethyl methanesulfonate (EMS). Mutant strains can also be obtained using ultraviolet radiation and nitrosoguanidine by methods well known in the art.

Белок "из" или "получаемый из" любого из изолятов по настоящему изобретению, упомянутый или предложенный в настоящем описании, означает, что белок (или аналогичный белок) можно получать из изолята или некоторого другого источника, такого как другой штамм бактерий или растение. "Полученный из" также имеет это значение и включает белки, получаемые из указанного типа бактерий, например, модифицированные для экспрессии в растении. Специалисту в этой области будет понятно, что, принимая во внимание описание бактериального гена и белка, можно конструировать растение для получения белка. Препараты антител, зонды нуклеиновых кислот (например, ДНК, РНК или ПНК) и т.п. можно получать с использованием полинуклеотидных и/или аминокислотных последовательностей, представленных в настоящем описании, и использовать их для скрининга и выделения других родственных генов из других (природных) источников.The protein "from" or "obtained from" any of the isolates of the present invention mentioned or proposed in the present description means that the protein (or a similar protein) can be obtained from an isolate or some other source, such as another bacterial strain or plant. “Derived from” also has this meaning and includes proteins derived from the indicated type of bacteria, for example, modified for expression in a plant. One skilled in the art will understand that, given the description of the bacterial gene and protein, a plant can be constructed to produce protein. Antibody preparations, nucleic acid probes (e.g. DNA, RNA or PNA), etc. can be obtained using polynucleotide and / or amino acid sequences presented in the present description, and use them for screening and isolation of other related genes from other (natural) sources.

Для клонирования и секвенирования белков и генов, представленных в настоящем описании, можно использовать стандартные способы молекулярной биологии. Дополнительную информацию можно найти в Sambrook et al., 1989, включенном в настоящее описание в качестве ссылки.For cloning and sequencing of the proteins and genes presented in the present description, you can use standard methods of molecular biology. Further information can be found in Sambrook et al., 1989, incorporated herein by reference.

Полинуклеотиды и зонды: Настоящее изобретение дополнительно относится к последовательностям нуклеиновой кислоты, кодирующим белки для применения по настоящему изобретению. Настоящее изобретение дополнительно относится к способам идентификации и определения свойств генов, кодирующих белки, имеющих желаемую гербицидную активность. В одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к уникальным нуклеотидным последовательностям, применимым в качестве зондов для гибридизации и/или праймеров для способов ПЦР. С помощью праймеров получают характерные фрагменты генов, которые можно использовать в идентификации, определении свойств и/или выделении конкретных интересующих генов. Нуклеотидные последовательности по настоящему изобретению кодируют белки, отличающиеся от ранее описанных белков.Polynucleotides and probes: The present invention further relates to nucleic acid sequences encoding proteins for use in the present invention. The present invention further relates to methods for identifying and characterizing genes encoding proteins having the desired herbicidal activity. In one embodiment, the present invention relates to unique nucleotide sequences useful as probes for hybridization and / or primers for PCR methods. Using primers, characteristic fragments of genes are obtained that can be used in the identification, determination of properties and / or isolation of specific genes of interest. The nucleotide sequences of the present invention encode proteins that are different from the previously described proteins.

Полинуклеотиды по настоящему изобретению можно использовать для получения полных "генов", кодирующих белки или пептиды в желаемой клетке-хозяине. Например, как будет понятно специалистам в этой области, полинуклеотиды по настоящему изобретению можно соответствующим образом помещать под контроль промотора в интересующем хозяине, как известно в этой области. Уровень экспрессии гена и временная/тканеспецифическая экспрессия могут значительно влиять на применимость изобретения. Как правило, более высокие уровни экспрессии белка деструктивного гена будут приводить к более быстрой и более полной деградации субстрата (в этом случае - гербицида-мишени). Желательно, чтобы промоторы контролировали экспрессию гена-мишени на высоких уровнях, если высокая экспрессия не имеет последующего негативного влияния на здоровье растения. Как правило, желательно иметь ген AAD-12, конститутивно экспрессирующимся во всех тканях для полной защиты растения на во все фазы роста. Однако, альтернативно, можно использовать ген резистентности, экспрессирующийся в зависимости от фазы вегетативного цикла; это позволит использовать гербицид-мишень в фазу плодоношения для контроля сорняков и затем контролировать половое размножение целевой сельскохозяйственной культуры посредством нанесения в течение фазы цветения. Кроме того, желаемые уровни и периоды экспрессии также могут зависеть от типа растения и желаемого уровня устойчивости. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления используют сильные конститутивные промоторы в комбинации с энхансерами транскрипции и т.п. для повышения уровней экспрессия и устойчивости до желаемых уровней. Некоторые такие варианты осуществления более подробно описаны ниже перед разделом "Примеры".The polynucleotides of the present invention can be used to obtain complete "genes" encoding proteins or peptides in a desired host cell. For example, as will be appreciated by those skilled in the art, the polynucleotides of the present invention can be appropriately placed under the control of a promoter in a host of interest, as is known in the art. The level of gene expression and transient / tissue-specific expression can significantly affect the applicability of the invention. As a rule, higher levels of expression of the protein of the destructive gene will lead to faster and more complete degradation of the substrate (in this case, the target herbicide). It is desirable that the promoters control the expression of the target gene at high levels if high expression does not have a subsequent negative effect on plant health. As a rule, it is desirable to have the AAD-12 gene, constitutively expressed in all tissues to fully protect the plant at all phases of growth. However, alternatively, you can use the resistance gene, expressed depending on the phase of the vegetative cycle; this will allow the target herbicide to be used in the fruiting phase to control weeds and then control the sexual reproduction of the target crop by application during the flowering phase. In addition, the desired levels and periods of expression may also depend on the type of plant and the desired level of resistance. In some preferred embodiments, strong constitutive promoters are used in combination with transcription enhancers and the like. to increase expression levels and resistance to desired levels. Some such embodiments are described in more detail below before the Examples section.

Как известно специалистам в этой области, ДНК, как правило, существует в двухцепочечной форме. В такой структуре одна цепь комплементарна другой цепи, и наоборот. Т.к. ДНК реплицируется (например) в растении, продуцируются дополнительные комплементарные цепи ДНК. Термин "кодирующая цепь" часто используют в этой области для обозначения цепи, связывающейся с антисмысловой цепью. мРНК транскрибируется с "антисмысловой" цепи ДНК. "Смысловая" или "кодирующая" цепь имеет серию кодонов (кодон представляет собой три нуклеотида, которые можно читать как единицу из трех остатков для обозначения конкретной аминокислоты), которая может быть считана как открытая рамка считывания (ORF) для образования интересующего белка или пептида. В случае продукции белка in vivo цепь ДНК, как правило, транскрибируется в комплементарную цепь мРНК, используемую в качестве матрицы для белка. Таким образом, настоящее изобретение включает применение примеров полинуклеотидов, представленных в приложенном списке последовательностей, и/или эквивалентов, включая комплементарные цепи. Настоящее изобретение включает РНК и ПНК (пептид-нуклеиновые кислоты), являющиеся функционально эквивалентными примерам молекул ДНК.As is known to those skilled in the art, DNA typically exists in double-stranded form. In such a structure, one chain is complementary to another, and vice versa. Because DNA is replicated (for example) in the plant, additional complementary DNA chains are produced. The term "coding chain" is often used in this area to mean a chain that binds to an antisense chain. mRNA is transcribed from the "antisense" DNA strand. A “sense” or “coding” chain has a series of codons (a codon is three nucleotides that can be read as a unit of three residues to denote a specific amino acid), which can be read as an open reading frame (ORF) to form the protein or peptide of interest. In the case of in vivo production of a protein, a DNA strand is typically transcribed into a complementary mRNA strand used as a template for the protein. Thus, the present invention includes the use of examples of polynucleotides shown in the attached list of sequences and / or equivalents, including complementary chains. The present invention includes RNA and PNA (peptide nucleic acids), which are functionally equivalent to examples of DNA molecules.

Белки и гены для применения по настоящему изобретению можно идентифицировать и получать, например, с использованием олигонуклеотидных зондов. Эти зонды являются детектируемыми нуклеотидными последовательностями, которые можно определять с помощью соответствующей метки, или которые можно получать, по существу, флуоресцентными, как описано в международной патентной заявке № WO 93/16094. Зонды (и полинуклеотиды по настоящему изобретению) могут представлять собой ДНК, РНК или ПНК. В дополнение к аденину (A), цитозину (C), гуанину (G), тимину (T) и урацилу (U; в случае молекул РНК), синтетические зонды (и полинуклеотиды) по настоящему изобретению также могут содержать инозин (нейтральное основание, способное спариваться со всеми четырьмя основаниями; иногда используемое вместо смеси всех четырех оснований в синтетических зондах) и/или другие синтетические (неприродные) основания. Таким образом, когда в настоящем описании упоминают синтетический, вырожденный олигонуклеотид и, в общем, используют "N" или "n", "N" или "n" может представлять собой G, A, T, C или инозин. Как применяют в настоящем описании, неопределенные коды соответствуют стандартным соглашениям о номенклатуре IUPAC на момент подачи настоящей заявки (например, R означает A или G, Y означает C или T и т.д.).Proteins and genes for use in the present invention can be identified and obtained, for example, using oligonucleotide probes. These probes are detectable nucleotide sequences that can be determined using the appropriate label, or which can be obtained essentially fluorescent, as described in international patent application No. WO 93/16094. The probes (and polynucleotides of the present invention) can be DNA, RNA, or PNA. In addition to adenine (A), cytosine (C), guanine (G), thymine (T) and uracil (U; in the case of RNA molecules), the synthetic probes (and polynucleotides) of the present invention may also contain inosine (neutral base, capable of mating with all four bases; sometimes used instead of a mixture of all four bases in synthetic probes) and / or other synthetic (unnatural) bases. Thus, when a synthetic, degenerate oligonucleotide is mentioned in the present description and, in general, “N” or “n” is used, “N” or “n” may be G, A, T, C or inosine. As used in the present description, undefined codes correspond to standard IUPAC nomenclature agreements at the time of filing this application (for example, R means A or G, Y means C or T, etc.).

Как хорошо известно в этой области, если молекулу зонда гибридизуют с образцом нуклеиновой кислоты, можно разумно предположить, что зонд и образец обладают существенной гомологией/сходством/идентичностью. Предпочтительно, сначала осуществляют гибридизацию полинуклеотида с последующими промываниями в условиях пониженной строгости, умеренной строгости или в строгих условиях способами, хорошо известными в этой области, как описано, например, в Keller, G. H., M. M. Manak (1987) DNA Probes, Stockton Press, New York, N.Y., pp. 169-170. Например, как там указано, условий пониженной строгости можно достигать сначала промыванием 2-кратным SSC (стандартным цитратно-солевым буфером)/0,1% SDS (додецилсульфатом натрия) в течение 15 минут при комнатной температуре. Как правило, осуществляют два промывания. Затем можно достигать большей строгости, понижая концентрацию соли и/или повышая температуру. Например, после указанного выше промывания можно осуществлять два промывания 0,1-кратным SSC/0,1% SDS в течение 15 минут, каждое при комнатной температуре, с последующими промываниями 0,1-кратным SSC/0,1% SDS в течение 30 минут, каждое при 55°C. Эти температуры можно использовать с другими протоколами гибридизации и промывания, приведенными в настоящем описании и известными специалисту в этой области (в качестве соли вместо SSC можно использовать, например, SSPE). 2-кратный SSC/0,1% SDS можно получать, добавляя 50 мл 20-кратного SSC и 5 мл 10% SDS в 445 мл воды. 20-кратный SSC можно получать, комбинируя NaCl (175,3 г/0,150 M), цитрат натрия (88,2 г/0,015 M) и воду, доводя pH до 7,0 с помощью 10 Н NaOH, а затем доводя объем до 1 литра. 10% SDS можно получать, растворяя 10 г SDS в 50 мл автоклавированной воды, а затем разбавляя до 100 мл.As is well known in this field, if a probe molecule is hybridized with a nucleic acid sample, it can be reasonably assumed that the probe and sample have significant homology / similarity / identity. Preferably, the polynucleotide is first hybridized, followed by washing under conditions of reduced stringency, moderate stringency, or stringent conditions by methods well known in the art, as described, for example, in Keller, GH, MM Manak (1987) DNA Probes, Stockton Press, New York, NY, pp. 169-170. For example, as indicated there, conditions of reduced stringency can be achieved first by washing with 2x SSC (standard citrate-salt buffer) / 0.1% SDS (sodium dodecyl sulfate) for 15 minutes at room temperature. As a rule, carry out two washes. More rigor can then be achieved by lowering the salt concentration and / or raising the temperature. For example, after the above washings, two washes with 0.1-fold SSC / 0.1% SDS for 15 minutes, each at room temperature, followed by a wash with 0.1-fold SSC / 0.1% SDS for 30 minutes each at 55 ° C. These temperatures can be used with other hybridization and washing protocols described in the present description and known to the person skilled in the art (for example, SSPE can be used as a salt instead of SSC). A 2-fold SSC / 0.1% SDS can be obtained by adding 50 ml of a 20-fold SSC and 5 ml of 10% SDS in 445 ml of water. A 20-fold SSC can be obtained by combining NaCl (175.3 g / 0.150 M), sodium citrate (88.2 g / 0.015 M) and water, adjusting the pH to 7.0 with 10 N NaOH, and then adjusting the volume to 1 liter 10% SDS can be obtained by dissolving 10 g of SDS in 50 ml of autoclaved water, and then diluting to 100 ml.

Детекция зонда обеспечивает средства для определения известным способом того, поддерживается ли гибридизация. Такой анализ зонда представляет быстрый способ идентификации генов по настоящему изобретению. Сегменты нуклеотидов, используемые в качестве зондов по изобретению, можно синтезировать с использованием ДНК-синтезатора и стандартных способов. Эти нуклеотидные последовательности также можно использовать в качестве праймеров для ПЦР для амплификации генов по настоящему изобретению.Probe detection provides means for determining in a known manner whether hybridization is supported. Such probe analysis provides a quick way to identify the genes of the present invention. The nucleotide segments used as probes of the invention can be synthesized using a DNA synthesizer and standard methods. These nucleotide sequences can also be used as primers for PCR for amplification of the genes of the present invention.

Гибридизационные характеристики молекулы можно использовать для определения полинуклеотидов по настоящему изобретению. Таким образом, настоящее изобретение включает полинуклеотиды (и/или комплементарные им полинуклеотиды, предпочтительно, полностью комплементарные им полинуклеотиды), гибридизующиеся с полинуклеотидом, приведенным в качестве примера в настоящем описании. То есть, одним из способов определения гена (и кодируемого им белка), например, является определение его способности гибридизоваться (в любых условиях, конкретно представленных в настоящем описании) с известным или конкретно приведенным в качестве примера геном.Hybridization characteristics of the molecule can be used to determine the polynucleotides of the present invention. Thus, the present invention includes polynucleotides (and / or their complementary polynucleotides, preferably completely complementary to them polynucleotides), hybridizing with the polynucleotide given as an example in the present description. That is, one way of determining a gene (and the protein encoded by it), for example, is to determine its ability to hybridize (under any conditions specifically described in the present description) with a known or specifically exemplified gene.

Как применяют в настоящем описании, термин "строгие" условия гибридизации относится к условиям, с помощью которых достигают той же или приблизительно той же степени специфичности гибридизации, что и в условиях, используемых авторами настоящего изобретения. В частности, гибридизацию иммобилизованной ДНК при Саузерн-блоттинге с мечеными 32P специфичными для гена зондами можно осуществлять стандартными способами (см., например, Maniatis et al. 1982). В основном, гибридизацию и последующие промывания можно осуществлять в условиях, позволяющих определять последовательности-мишени. В случае двухцепочечных ДНК-зондов к гену гибридизацию можно осуществлять в течение ночи при температуре на 20-25°C ниже температуры плавления (Tm) гибрида ДНК в 6-кратном SSPE, 5-кратном растворе Денхардта, 0,1% SDS, 0,1 мг/мл денатурированной ДНК.As used in the present description, the term "stringent" hybridization conditions refers to conditions by which the same or approximately the same degree of specificity of hybridization is achieved as in the conditions used by the authors of the present invention. In particular, hybridization of immobilized DNA by Southern blotting with 32 P labeled gene-specific probes can be carried out by standard methods (see, for example, Maniatis et al. 1982). In general, hybridization and subsequent washing can be carried out under conditions that allow the determination of target sequences. In the case of double-stranded DNA probes to the gene, hybridization can be performed overnight at a temperature of 20-25 ° C below the melting temperature (Tm) of the DNA hybrid in 6-fold SSPE, 5-fold Denhardt's solution, 0.1% SDS, 0, 1 mg / ml denatured DNA.

Как правило, промывания можно осуществлять следующим образом: (1) дважды при комнатной температуре в течение 15 минут в 1-кратном SSPE, 0,1% SDS (промывание в условиях пониженной строгости); и (2) один раз при Tm-20°C в течение 15 минут в 0,2-кратном SSPE, 0,1% SDS (промывания в условиях умеренной строгости).Typically, washing can be carried out as follows: (1) twice at room temperature for 15 minutes in 1-fold SSPE, 0.1% SDS (washing under conditions of reduced stringency); and (2) once at Tm-20 ° C for 15 minutes in 0.2-fold SSPE, 0.1% SDS (washings under moderate stringency).

В случае олигонуклеотидных зондов гибридизацию можно осуществлять в течение ночи при температуре на 10-20°C ниже температуры плавления (Tm) гибрида в 6-кратном SSPE, 5-кратном раствор Денхардта, 0,1% SDS, 0,1 мг/мл денатурированной ДНК.In the case of oligonucleotide probes, hybridization can be performed overnight at a temperature of 10-20 ° C below the melting temperature (Tm) of the hybrid in 6-fold SSPE, 5-fold Denhardt's solution, 0.1% SDS, 0.1 mg / ml denatured DNA

Как правило, промывания можно осуществлять следующим образом: (1) дважды при комнатной температуре в течение 15 минут в 1-кратном SSPE, 0,1% SDS (промывание в условиях пониженной строгости); и (2) один раз при температуре гибридизации в течение 15 минут в 1-кратном SSPE, 0,1% SDS (промывание в условиях умеренной строгости).Typically, washing can be carried out as follows: (1) twice at room temperature for 15 minutes in 1-fold SSPE, 0.1% SDS (washing under conditions of reduced stringency); and (2) once at hybridization temperature for 15 minutes in 1-fold SSPE, 0.1% SDS (washing under moderate stringency conditions).

В основном, для изменения строгости можно изменять соль и/или температуру. В случае меченого фрагмента ДНК длиной >70 оснований или около того, можно использовать следующие условия: (1) пониженной строгости: 1- или 2-кратный SSPE, комнатная температура; (2) пониженной строгости: 1- или 2-кратный SSPE, 42°C; (3) умеренной строгости: 0,2- или 1-кратный SSPE, 65°C, или (4) строгие условия: 0,1-кратный SSPE, 65°CBasically, to change the severity, you can change the salt and / or temperature. In the case of a labeled DNA fragment with a length of> 70 bases or so, the following conditions can be used: (1) reduced stringency: 1- or 2-fold SSPE, room temperature; (2) reduced severity: 1- or 2-fold SSPE, 42 ° C; (3) moderate severity: 0.2-fold or 1-fold SSPE, 65 ° C, or (4) stringent conditions: 0.1-fold SSPE, 65 ° C

Образование и стабильность дуплекса зависят от фактической комплементарности между двумя цепями гибрида и, как указано выше, можно допускать некоторую степень несовпадения. Таким образом, последовательности зондов по настоящему изобретению включают мутации (одиночные и множественные), делеции, инсерции в описываемых последовательностях и их комбинации, где указанные мутации, инсерции и делеции делают возможным образование стабильных гибридов с интересующим полинуклеотидом-мишенью. Мутации, инсерции и делеции можно получать в указанной полинуклеотидной последовательности множеством способов, и эти способы, как правило, известны специалистам в этой области. Другие способы могут стать известными в будущем.The formation and stability of the duplex depends on the actual complementarity between the two chains of the hybrid and, as indicated above, some degree of mismatch can be allowed. Thus, the probe sequences of the present invention include mutations (single and multiple), deletions, insertions in the described sequences, and combinations thereof, where these mutations, insertions, and deletions enable the formation of stable hybrids with the target polynucleotide of interest. Mutations, insertions, and deletions can be obtained in the indicated polynucleotide sequence in a variety of ways, and these methods are generally known to those skilled in the art. Other methods may become known in the future.

Технология ПЦР: Полимеразная цепная реакция (ПЦР) представляет собой повторяющийся, ферментативный, примированный синтез последовательности нуклеиновой кислоты. Этот способ хорошо известен и общеупотребителен среди специалистов в этой области (см. Mullis, патенты США №№ 4683195, 4683202, и 4800159; Saiki et al., 1985). ПЦР основана на ферментативной амплификации интересующего фрагмента ДНК, фланкированного двумя олигонуклеотидными праймерами, гибридизующимися на противоположных цепях последовательности-мишени. Предпочтительно, праймеры ориентированы по 3'-концам, направленным друг против друга. Повторяющиеся циклы термической денатурации матрицы, отжига праймеров на комплементарных им последовательностях и элонгации отожженных праймеров с помощью ДНК-полимеразы приводят к амплификации сегмента, определяемого по 5'-концам праймеров для ПЦР. Продукт элонгации каждого праймера может служить в качестве матрицы для других праймеров, таким образом, в каждом цикле удваивается количество фрагмента ДНК, образовавшееся в предыдущем цикле. Это приводит к экспоненциальному накоплению конкретного фрагмента-мишени в несколько миллионов раз за несколько часов. Используя термостабильную ДНК-полимеразу, такую как Taq-полимераза, выделенная из термофильной бактерии Thermus aquaticus, можно полностью автоматизировать амплификацию. Другие ферменты, которые можно использовать, известны специалистам в этой области.PCR technology: Polymerase chain reaction (PCR) is a repetitive, enzymatic, primed synthesis of a nucleic acid sequence. This method is well known and commonly used by those skilled in the art (see Mullis, US Patent Nos. 4,683,195, 4,683,202, and 4,800,159; Saiki et al., 1985). PCR is based on the enzymatic amplification of a DNA fragment of interest flanked by two oligonucleotide primers that hybridize on opposite chains of the target sequence. Preferably, the primers are oriented at the 3'-ends directed against each other. Repeated cycles of thermal denaturation of the template, annealing of the primers on their complementary sequences, and elongation of the annealed primers using DNA polymerase lead to amplification of the segment determined by the 5'-ends of the PCR primers. The elongation product of each primer can serve as a template for the other primers, thus, in each cycle, the amount of DNA fragment formed in the previous cycle is doubled. This leads to an exponential accumulation of a specific target fragment several million times in a few hours. Using thermostable DNA polymerase such as Taq polymerase isolated from the thermophilic bacterium Thermus aquaticus, the amplification can be completely automated. Other enzymes that can be used are known to those skilled in the art.

Примеры последовательности ДНК или их сегменты можно использовать в качестве праймеров для ПЦР-амплификации. При осуществлении ПЦР-амплификации можно допускать определенную степень несовпадения между праймерами и матрицей. Таким образом, мутации, делеции, и инсерции (особенно добавления нуклеотидов на 5'-конец) примеров праймеров входят в объем настоящего изобретения. В указанном праймере можно осуществлять мутации, инсерции и делеции способами, как правило, известными специалистам в этой области.Examples of DNA sequences or their segments can be used as primers for PCR amplification. When performing PCR amplification, a certain degree of mismatch between the primers and the matrix can be allowed. Thus, mutations, deletions, and insertions (especially the addition of nucleotides at the 5'-end) of the primer examples are included in the scope of the present invention. In this primer, mutations, insertions and deletions can be carried out by methods generally known to those skilled in the art.

Модификация генов и белков: Гены и белки по настоящему изобретению можно подвергать слиянию с другими генами и белками для получения химерных или слитных белков. Гены и белки, применимые по настоящему изобретению, включают не только конкретно приведенные в качестве примеров полноразмерные последовательности, но также части, сегменты и/или фрагменты (включая смежные фрагменты и варианты с внутренними и/или концевыми делециями по сравнению с полноразмерными молекулами) этих последовательностей, их варианты, мутантные, химерные и слитные формы. Белки по настоящему изобретению могут содержать замены аминокислот при условии, что они сохраняют желаемую функциональную активность. "Варианты" генов имею нуклеотидные последовательности, кодирующие те же белки или эквивалентные белки, имеющие активность, эквивалентную или схожую с белком, приведенным в качестве примера.Modification of genes and proteins: The genes and proteins of the present invention can be fused with other genes and proteins to produce chimeric or fusion proteins. The genes and proteins useful in the present invention include not only the full-length sequences specifically exemplified, but also parts, segments and / or fragments (including adjacent fragments and variants with internal and / or terminal deletions compared to full-sized molecules) of these sequences , their variants, mutant, chimeric and fused forms. The proteins of the present invention may contain amino acid substitutions, provided that they retain the desired functional activity. "Variants" of genes have nucleotide sequences encoding the same proteins or equivalent proteins having activity equivalent to or similar to the protein given as an example.

Два лучших результата поисков с помощью BLAST с использованием нативной нуклеотидной последовательностью aad-12 демонстрируют достаточный уровень гомологии (приблизительно 85%) по 120 парам оснований в последовательности. Можно ожидать, что гибридизация в конкретных условиях будет включать эти две последовательности. См. GENBANK рег. №№ DQ406818.1 (89329742; Rhodoferax) и AJ6288601.1 (44903451; Sphingomonas). Rhodoferax очень схожа с Delftia, но Sphingomonas филогенетически представляет совершенно другой класс.The two best BLAST searches using the native aad-12 nucleotide sequence show a sufficient level of homology (approximately 85%) for 120 base pairs in the sequence. Hybridization under specific conditions can be expected to include these two sequences. See GENBANK reg. No. DQ406818.1 (89329742; Rhodoferax) and AJ6288601.1 (44903451; Sphingomonas). Rhodoferax is very similar to Delftia, but Sphingomonas phylogenetically represents a completely different class.

Термины "варианты белков" и "эквивалентные белки" относятся к белкам, имеющим ту же или, по существу, ту же биологическую/функциональную активность против субстратов-мишеней и эквивалентные последовательности по отношению к белкам, приведенным в качестве примеров. Как применяют в настоящем описании, ссылка на "эквивалентную" последовательность относится к последовательностям, содержащим замены аминокислот, делеции, добавления или инсерции, улучшающие или не влияющие на активность в значительной степени неблагоприятно. Фрагменты, сохраняющие активность также включены в это определение. Фрагменты и другие эквиваленты, сохраняющие ту же или аналогичную функцию или активность, что и соответствующий фрагмент белка, приведенного в качестве примера, входят в объем настоящего изобретения. Изменения, такие как замены аминокислот или добавления, можно осуществлять в различных целях, таких как повышение (или снижение) протеазной стабильности белка (без значительного/существенного снижения функциональной активности белка), удаление или добавление участка рестрикции и т.п. Варианты генов можно легко конструировать, например, с использованием стандартных способов получения точечных мутаций.The terms “protein variants” and “equivalent proteins” refer to proteins having the same or substantially the same biological / functional activity against target substrates and equivalent sequences with respect to the exemplary proteins. As used herein, a reference to an “equivalent” sequence refers to sequences containing amino acid substitutions, deletions, additions or insertions that improve or do not affect activity to a large extent unfavorably. Activity-retaining fragments are also included in this definition. Fragments and other equivalents that retain the same or similar function or activity as the corresponding protein fragment, given as an example, are included in the scope of the present invention. Changes, such as amino acid substitutions or additions, can be made for various purposes, such as increasing (or decreasing) the protease stability of a protein (without significantly / significantly decreasing the functional activity of a protein), removing or adding a restriction site, and the like. Gene variants can be easily constructed, for example, using standard methods for generating point mutations.

Кроме того, например, в патенте США № 5605793 описывают способы получения дополнительного молекулярного разнообразия с использованием реассемблирования ДНК после случайной или направленной фрагментации. Это можно обозначать как "перетасовку" генов, как правило, включающую смешивание фрагментов (желаемого размера) двух или более различных молекул ДНК с последующими повторяющимися раундами ренатурации. Это может улучшать активность белка, кодируемого исходным геном. Результатом является химерным белок, имеющий улучшенную активность, измененную субстратную специфичность, повышенную ферментативную стабильность, измененную стереоспецифичность или другие характеристики.In addition, for example, US Pat. No. 5,605,793 describes methods for producing additional molecular diversity using DNA reassembly after random or directed fragmentation. This can be referred to as “shuffling” the genes, usually involving mixing fragments (of the desired size) of two or more different DNA molecules with subsequent repeated rounds of renaturation. This can improve the activity of the protein encoded by the original gene. The result is a chimeric protein having improved activity, altered substrate specificity, increased enzymatic stability, altered stereospecificity, or other characteristics.

"Перетасовку" можно планировать и направлять после получения и исследования атомных 3D (трехмерных) координат и кристаллической структуры интересующего белка. Таким образом, "направленную перетасовку" можно направлять на конкретные сегменты белка, идеальные для модификации, такие как сегменты, экспонируемые на поверхности, и, предпочтительно, не внутренние сегменты, участвующие в фолдинге белка и важные для 3D структурной целостности."Shuffling" can be planned and directed after obtaining and studying atomic 3D (three-dimensional) coordinates and the crystal structure of the protein of interest. Thus, “directional shuffling” can be directed to specific segments of the protein, ideal for modification, such as segments exposed on the surface, and preferably non-internal segments involved in protein folding and important for 3D structural integrity.

Конкретные изменения в "активном центре" фермента можно осуществлять для воздействия на присущую ему функциональность в отношении активности или стереоспецифичности. Muller et. al. (2006). Известную кристаллическую структуру tauD использовали в качестве модели диоксигеназы для определения остатков активного центра, в то время как он был связан со своим характерным субстратом таурином. Elkins et al. (2002) “X-ray crystal structure of Escerichia coli taurine/alpha-ketoglutarate dioxygenase complexed to ferrous iron and substrates,” Biochemistry 41(16):5185-5192. Что касается оптимизации последовательности и конструирования активных центров фермента, см. Chakrabarti et al., PNAS, (Aug. 23, 2005), 102(34): 12035-12040.Specific changes in the "active center" of the enzyme can be made to affect its inherent functionality with respect to activity or stereospecificity. Muller et. al. (2006). The known crystal structure of tauD was used as a model of dioxigenase to determine the residues of the active center, while it was associated with its characteristic substrate, taurine. Elkins et al. (2002) “X-ray crystal structure of Escerichia coli taurine / alpha-ketoglutarate dioxygenase complexed to ferrous iron and substrates,” Biochemistry 41 (16): 5185-5192. For sequence optimization and construction of active sites of the enzyme, see Chakrabarti et al., PNAS, (Aug. 23, 2005), 102 (34): 12035-12040.

Фрагменты полноразмерных генов можно получать стандартными способами с использованием коммерчески доступных экзонуклеаз или эндонуклеаз. Например, для систематического отщепления нуклеотидов с концов этих генов можно использовать ферменты, такие как Bal31, или сайт-специфический мутагенез. Кроме того, гены, кодирующие активные фрагменты, можно получать с использованием различных ферментов рестрикции. Чтобы напрямую получать активные фрагменты этих белков, можно использовать протеазы.Fragments of full-sized genes can be obtained by standard methods using commercially available exonucleases or endonucleases. For example, enzymes such as Bal31 or site-specific mutagenesis can be used to systematically cleave nucleotides from the ends of these genes. In addition, genes encoding active fragments can be obtained using various restriction enzymes. To directly obtain active fragments of these proteins, proteases can be used.

Как представлено в настоящем описании, в объем изобретения входит то, что белки могут являться укороченными и все равно сохранять функциональную активность. Термин "укороченный белок" означает, что можно отщеплять часть белка, в то время как остальной укороченный белок после расщепления сохраняет и проявляет желаемую активность. Расщепление можно осуществлять с использованием различных протеаз. Кроме того, эффективно расщепленные белки можно получать способами молекулярной биологии, где основания ДНК, кодирующей указанный белок, удаляют посредством обработки рестрикционными эндонуклеазами, или другими способами, доступными специалистам в этой области. После укорачивания указанные белки можно экспрессировать в гетерологичных системах, таких как E. coli, бакуловирусы, системы на основе вирусов растений, дрожжи и т.п., а затем помещать в системы анализа на основе клеток насекомых, как представлено в настоящем описании, для определения активности. В этой области хорошо известно, что можно успешно получать укороченные белки таким образом, что они сохраняют функциональную активность, имея меньшую последовательность, чем полноразмерная последовательность. Например, белки B.t. можно использовать в укороченной форме (коровый белок) (см., например, Hofte et al. (1989), и Adang et al. (1985)). Как применяют в настоящем описании, термин "белок" может включать функционально активные укороченные формы.As presented in the present description, the scope of the invention includes the fact that proteins can be shortened and still maintain functional activity. The term “truncated protein” means that part of the protein can be cleaved off, while the rest of the truncated protein retains and exhibits the desired activity after cleavage. Cleavage can be carried out using various proteases. In addition, efficiently cleaved proteins can be obtained by molecular biology methods, where the bases of the DNA encoding the protein are removed by treatment with restriction endonucleases, or by other methods available to those skilled in the art. After trimming, these proteins can be expressed in heterologous systems such as E. coli, baculoviruses, plant virus systems, yeast, and the like, and then placed in insect cell analysis systems as described herein to determine activity. It is well known in this field that truncated proteins can be successfully obtained in such a way that they retain functional activity with a smaller sequence than a full-sized sequence. For example, B.t. proteins can be used in shortened form (core protein) (see, for example, Hofte et al. (1989), and Adang et al. (1985)). As used herein, the term “protein” may include functionally active truncated forms.

Как применяют в настоящем описании, если не указано иначе, процент идентичности и/или схожести последовательности двух нуклеиновых кислот определяют с использованием алгоритма Karlin and Altschul, 1990, модифицированного, как указано в Karlin and Altschul, 1993. Такой алгоритм включен в программы NBLAST и XBLAST Altschul et al., 1990. Нуклеотидные поиски в BLAST осуществляют с использованием программы NBLAST, вес совпадений = 100, длина "слова" = 12. Можно использовать Gapped BLAST, как описано в Altschul et al., 1997. При использовании программ BLAST и Gapped BLAST используют параметры соответствующих программ по умолчанию (NBLAST и XBLAST). См. веб-сайт NCBI/NIH. В целях сравнения для получения выравнивания с пропусками использовали функцию AlignX Vector NTI Suite 8 (InforMax, Inc., North Bethesda, Md., U.S.A.) с параметрами по умолчанию. Они являлись следующими: штраф за открытие пропуска - 15, штраф за удлинение пропуска - 6,66, и штраф за разделение пропуска - 8.As used herein, unless otherwise indicated, the percent identity and / or sequence similarity of the two nucleic acids is determined using the algorithm of Karlin and Altschul, 1990, modified as described in Karlin and Altschul, 1993. Such an algorithm is included in the NBLAST and XBLAST programs Altschul et al., 1990. Nucleotide searches in BLAST are performed using the NBLAST program, match weight = 100, word length = 12. Gapped BLAST can be used as described in Altschul et al., 1997. When using the BLAST and Gapped programs BLAST use the parameters of the corresponding programs m by default (NBLAST and XBLAST). See the NCBI / NIH website. For comparison purposes, AlignX Vector NTI Suite 8 (InforMax, Inc., North Bethesda, Md., U.S.A.) with the default settings was used to obtain alignment with gaps. They were the following: a fine for opening a pass - 15, a penalty for lengthening a pass - 6.66, and a penalty for sharing a pass - 8.

Таблица 1Table 1 Класс аминокислотAmino acid class Примеры аминокислотAmino Acid Examples НеполярныеNon-polar Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Met, Phe, TrpAla, Val, Leu, Ile, Pro, Met, Phe, Trp Незаряженные полярныеUncharged polar Gly, Ser, Thr, Cys, Tyr, Asn, GlnGly, Ser, Thr, Cys, Tyr, Asn, Gln КислыеSour Asp, GluAsp, Glu ОсновныеThe main Lys, Arg, HisLys, Arg, His

Также можно изменять различные свойства и трехмерные черты белка без неблагоприятного воздействия на его активность/функциональность. Консервативные аминокислотные замены можно допускать/включать таким образом, чтобы не влиять неблагоприятно на активность и/или трехмерную конфигурацию молекулы. Аминокислоты можно разделять на следующие классы: неполярные, незаряженные полярные, основные и кислые. Консервативные замены, при которых аминокислоту одного класса заменяют другой аминокислотой того же типа, попадают в объем настоящего изобретения при условии, что замена не влияет неблагоприятно на биологическую активность соединения. В таблице 1 представлен список примеров аминокислот, принадлежащих к каждому классу. В некоторых случаях также можно осуществлять неконсервативные замены. Однако предпочтительные замены не изменяют значительно функциональную/биологическую активность белка.You can also change the various properties and three-dimensional features of the protein without adversely affecting its activity / functionality. Conservative amino acid substitutions can be allowed / included so as not to adversely affect the activity and / or three-dimensional configuration of the molecule. Amino acids can be divided into the following classes: non-polar, uncharged polar, basic and acidic. Conservative substitutions in which an amino acid of one class is replaced by another amino acid of the same type fall within the scope of the present invention, provided that the substitution does not adversely affect the biological activity of the compound. Table 1 provides a list of examples of amino acids belonging to each class. In some cases, non-conservative substitutions can also be made. However, preferred substitutions do not significantly alter the functional / biological activity of the protein.

Как применяют в настоящем описании, ссылка на "выделенные полинуклеотиды и/или "очищенные" белки относится к этим молекулам, когда они не связаны с другими молекулами, с которыми их обнаруживают в природе. Таким образом, ссылка на "выделенные" и/или "очищенные" означает участие "рук человека", как представлено в настоящем описании. Например, бактериальный "ген" по настоящему изобретению, помещенный в растение для экспрессии, является "выделенным полинуклеотидом". Аналогично, белок, полученный из бактериального белка и продуцируемый растением, является "выделенным белком".As used herein, a reference to "isolated polynucleotides and / or" purified "proteins refers to these molecules when they are not associated with other molecules with which they are found in nature. Thus, a reference to" isolated "and / or" purified "means the participation of" human hands "as described herein. For example, the bacterial" gene "of the present invention, placed in a plant for expression, is an" isolated polynucleotide. "Similarly, a protein derived from a bacterial protein and produced by a plant, is an "isolated protein".

По причине вырожденности/избыточности генетического кода аминокислотные последовательности, представленные в настоящем описании, могут кодироваться множеством различных последовательностей ДНК. Специалист в этой области может получать альтернативные последовательности ДНК, кодирующие одинаковые или, по существу, одинаковые белки. Эти варианты последовательностей ДНК входят в объем настоящего изобретения. Это более подробно описано ниже в разделе под названием "Оптимизация последовательности для экспрессии в растениях".Due to the degeneracy / redundancy of the genetic code, the amino acid sequences provided herein can be encoded by many different DNA sequences. One of skill in the art can obtain alternative DNA sequences encoding the same or essentially the same proteins. These variants of DNA sequences are included in the scope of the present invention. This is described in more detail below in the section entitled "Optimization of the sequence for expression in plants."

Оптимизация последовательности для экспрессии в растениях: Для достижения высокого уровня экспрессии гетерологичных генов в растениях, как правило, предпочтительно реконструировать гены таким образом, чтобы они более эффективно экспрессировались в растительных клетках (цитоплазме). Кукуруза является одним из таких растений, в которых предпочтительным может являться реконструирование гетерологичных генов перед трансформацией для повышения уровня их экспрессии в указанном растении. Таким образом, дополнительным этапом в конструировании генов, кодирующих бактериальный белок, является реконструирование гетерологичного гена для оптимальной экспрессии с использованием отклонения частоты использования кодонов, более соответствующего последовательности-мишени растения, принадлежащего к двудольным или однодольным видам. Последовательности также можно оптимизировать для экспрессии в любом из более конкретных типов растений, обсуждаемых где-либо в настоящем описании.Sequence optimization for expression in plants: To achieve a high level of expression of heterologous genes in plants, it is generally preferable to reconstruct genes so that they are more efficiently expressed in plant cells (cytoplasm). Corn is one such plant in which reconstruction of heterologous genes prior to transformation may be preferred to increase their expression level in said plant. Thus, an additional step in the construction of genes encoding a bacterial protein is the reconstruction of a heterologous gene for optimal expression using a deviation in the frequency of use of codons more appropriate to the target sequence of a plant belonging to dicotyledonous or monocotyledonous species. The sequences can also be optimized for expression in any of the more specific types of plants discussed elsewhere in the present description.

Трансгенные хозяева: Гены по настоящему изобретению, кодирующие белки, можно встраивать в широкий спектр микроорганизмов- или растений-хозяев. Настоящее изобретение включает трансгенные растительные клетки и трансгенные растения. Предпочтительными растениями (и растительными клетками) являются кукуруза, арабидопсис, табак, соя, хлопок, канола, рис, пшеница, газонная трава, бобово-злаковые растения (например, люцерна и клевер), пастбищные злаки и т.п. По настоящему изобретению также можно получать другие типы трансгенных растений, такие как плодовые растения, овощные культуры, декоративные растения и деревья. В общем, в различных аспектах по настоящему изобретению можно использовать двудольные и/или однодольные растения.Transgenic hosts: The genes of the present invention, encoding proteins, can be integrated into a wide range of microorganisms or host plants. The present invention includes transgenic plant cells and transgenic plants. Preferred plants (and plant cells) are corn, arabidopsis, tobacco, soy, cotton, canola, rice, wheat, lawn grass, legumes and cereals (e.g. alfalfa and clover), pasture grains, and the like. Other types of transgenic plants, such as fruit plants, vegetables, ornamental plants, and trees, can also be prepared according to the present invention. In general, dicotyledonous and / or monocotyledonous plants may be used in various aspects of the present invention.

В предпочтительных вариантах осуществления экспрессия гена, прямо или косвенно, приводит к внутриклеточной продукции (и сохранению) интересующих белков. Таким образом, растения можно делать резистентными к гербицидам. Таких хозяев можно обозначать как трансгенные, рекомбинантные, трансформированные и/или трансфицированные хозяева и/или клетки. В некоторых аспектах по настоящему изобретению (например, при клонировании и получении интересующего гена) клетки микроорганизмов (предпочтительно, бактерий) можно получать и использовать стандартными способами с выгодой раскрытия предмета изобретения.In preferred embodiments, gene expression, directly or indirectly, results in intracellular production (and retention) of the proteins of interest. Thus, plants can be made resistant to herbicides. Such hosts can be referred to as transgenic, recombinant, transformed and / or transfected hosts and / or cells. In some aspects of the present invention (for example, by cloning and obtaining the gene of interest), cells of microorganisms (preferably bacteria) can be obtained and used by standard methods to the advantage of the disclosure of the subject invention.

Растительные клетки, трансфицированные с использованием полинуклеотида по настоящему изобретению, можно подвергать регенерации в целые растения. Настоящее изобретение включает культуры клеток, включая культуры клеток тканей, жидкие культуры и культуры на твердой среде. Семена, продуцируемые и/или используемые для получения растений по настоящему изобретению, также входят в объем настоящего изобретения. Другие растительные ткани и части также включены в настоящее изобретение. Настоящее изобретение аналогично включает способы получения растений или клеток, содержащих полинуклеотид по настоящему изобретению. Одним из предпочтительных способов получения таких растений является посадка семян по настоящему изобретению.Plant cells transfected using the polynucleotide of the present invention can be regenerated into whole plants. The present invention includes cell cultures, including tissue cell cultures, liquid cultures, and solid culture. Seeds produced and / or used to produce plants of the present invention are also included in the scope of the present invention. Other plant tissues and parts are also included in the present invention. The present invention likewise includes methods for producing plants or cells containing a polynucleotide of the present invention. One of the preferred methods for producing such plants is the planting of seeds of the present invention.

Хотя растения могут являться предпочтительными, настоящее изобретение также включает продукцию высокоактивной рекомбинантной AAD-12, например, в штамме-акцепторе Pseudomonas fluorescens (Pf). Настоящее изобретение включает предпочтительные температуры роста для поддержания растворимой активной AAD-12 в этом хозяине; условия ферментации, в которых AAD-12 продуцируется как более 40% общего белка клетки или по меньшей мере 10 г/л; способ очистки, приводящий к эффективному выделению активной рекомбинантной AAD-12 из Pf-хозяина; схему очистки, выход которой составляет по меньшей мере 10 г активной AAD-12 на кг клеток; схему очистки, выход которой может составлять 20 г активной AAD-12 на кг клеток; способ составления, при котором можно хранить AAD-12 и восстанавливать ее активность в растворе; и способ лиофилизации, при котором можно сохранять активность AAD-12 для длительного хранения и срока годности.Although plants may be preferred, the present invention also includes the production of highly active recombinant AAD-12, for example, in the Pseudomonas fluorescens (Pf) acceptor strain. The present invention includes preferred growth temperatures for maintaining soluble active AAD-12 in this host; fermentation conditions in which AAD-12 is produced as more than 40% of the total protein of the cell or at least 10 g / l; a purification method leading to efficient isolation of active recombinant AAD-12 from the Pf host; purification scheme, the yield of which is at least 10 g of active AAD-12 per kg of cells; purification scheme, the yield of which may be 20 g of active AAD-12 per kg of cells; a preparation method in which AAD-12 can be stored and restored in solution; and a lyophilization method in which AAD-12 activity can be maintained for long-term storage and shelf life.

Встраивание генов для получения трансгенных хозяев: Одним из аспектов настоящего изобретения является трансформация/трансфекция растений, растительных клеток и других клеток-хозяев с использованием полинуклеотидов по настоящему изобретению, с которых экспрессируются белки по настоящему изобретению. Растения, трансформированные таким образом, можно делать резистентными к различным гербицидам с различными механизмами действия.Insertion of genes to obtain transgenic hosts: One aspect of the present invention is the transformation / transfection of plants, plant cells and other host cells using the polynucleotides of the present invention, from which the proteins of the present invention are expressed. Plants transformed in this way can be made resistant to various herbicides with different mechanisms of action.

Доступен широкий спектр способов встраивания гена, кодирующего желаемый белок, в хозяина-мишень в условиях, делающих возможным стабильное сохранение и экспрессию гена. Эти способы хорошо известны специалистам в этой области и описаны, например, в патенте США № 5135867.A wide range of methods are available for embedding a gene encoding a desired protein in a target host under conditions that make it possible to stably preserve and express the gene. These methods are well known to specialists in this field and are described, for example, in US patent No. 5135867.

Векторы, содержащие полинуклеотид AAD-12, включены в объем настоящего изобретения. Например, для подготовки к встраиванию чужеродных генов в высшие растения доступно большое количество клонирующих векторов, содержащих систему репликации в E. coli и маркер, делающий возможной селекцию трансформированных клеток. Векторы включают, например, pBR322, серию pUC, серию M13 mp, pACYC184,и т.д. Таким образом, последовательность, кодирующую белок, можно встраивать в вектор в подходящий участок рестрикции. Полученную плазмиду используют для трансформации E. coli. Клетки E. coli культивируют в подходящей питательной среде, затем собирают и лизируют. Плазмиду выделяют посредством очистки от геномной ДНК. В качестве способов анализа, как правило, осуществляют, анализ последовательности, рестрикционный анализ, электрофорез и другие способы биохимии и молекулярной биологии. После каждой манипуляции используемую последовательность ДНК можно рестрицировать и соединять со следующей последовательностью ДНК. Последовательность каждой плазмиды можно клонировать в одинаковые или разные плазмиды. В зависимости от способа встраивания желаемых генов в растение, необходимыми могут являться другие последовательности ДНК. Например, если для трансформации растительной клетки используют плазмиду Ti или Ri, то, по меньшей мере, правый край, но часто и правый край, и левый край Т-ДНК плазмиды Ti или Ri необходимо соединять в виде фланкирующих областей генов, подлежащих встраиванию. Использование Т-ДНК для трансформации растительных клеток активно исследуют и описывают в EP 120 516; Hoekema (1985); Fraley et al. (1986); и An et al. (1985).Vectors containing AAD-12 polynucleotide are included in the scope of the present invention. For example, a large number of cloning vectors containing a replication system in E. coli and a marker that allows selection of transformed cells are available to prepare for the incorporation of foreign genes into higher plants. Vectors include, for example, pBR322, pUC series, M13 mp series, pACYC184, etc. Thus, a protein coding sequence can be inserted into a vector at a suitable restriction site. The resulting plasmid is used to transform E. coli. E. coli cells are cultured in a suitable culture medium, then harvested and lysed. The plasmid is isolated by purification from genomic DNA. As methods of analysis, as a rule, carry out sequence analysis, restriction analysis, electrophoresis and other methods of biochemistry and molecular biology. After each manipulation, the DNA sequence used can be restricted and linked to the next DNA sequence. The sequence of each plasmid can be cloned into the same or different plasmids. Depending on the method of embedding the desired genes in the plant, other DNA sequences may be necessary. For example, if a Ti or Ri plasmid is used to transform a plant cell, at least the right edge, but often the right edge, and the left edge of the T-DNA of the Ti or Ri plasmid must be connected in the form of flanking regions of the genes to be inserted. The use of T-DNA for the transformation of plant cells is actively investigated and described in EP 120 516; Hoekema (1985); Fraley et al. (1986); and An et al. (1985).

Для встраивания ДНК в растительную клетку хозяина доступно большое количество способов. Эти способы включают трансформацию с помощью Т-ДНК с использованием Agrobacterium tumefaciens или Agrobacterium rhizogenes в качестве объектов трансформации, слияние, инъекцию, биолистику (бомбардировку микрочастицами), использование вискеров карбида кремния, обработку аэрозольным путем, PEG или электропорацию, а также другие возможные способы. При использовании Agrobacteria для трансформации, ДНК, подлежащую встраиванию, необходимо клонировать в специальные плазмиды, а именно в промежуточный вектор или бинарный вектор. Промежуточные векторы можно встраивать в плазмиду Ti или Ri посредством гомологичной рекомбинации благодаря последовательностям, гомологичным последовательностям в Т-ДНК. Плазмида Ti или Ri также содержит vir-область, необходимую для переноса Т-ДНК. Промежуточные векторы не могут самостоятельно реплицироваться в Agrobacteria. Промежуточный вектор можно переносить в Agrobacterium tumefaciens посредством плазмиды-помощника (конъюгации). Бинарные векторы могут самостоятельно реплицироваться и в E. coli, и в Agrobacteria. Они содержат ген селективного маркера и линкер или полилинкер, фланкированные правой и левой краевыми областями Т-ДНК. С помощью них можно напрямую трансформировать Agrobacteria (Holsters, 1978). Agrobacterium, используемая в качестве клетки-хозяина, должна содержать плазмиду, несущую vir-область. Vir-область необходима для переноса Т-ДНК в растительную клетку. Можно включать дополнительную Т-ДНК. Трансформированную таким образом бактерию используют для трансформации растительных клеток. Для переноса ДНК в растительную клетку растительные эксплантаты можно культивировать преимущественно с Agrobacterium tumefaciens или Agrobacterium rhizogenes. Затем в подходящей среде, которая может содержать антибиотики или биоциды для селекции, из инфицированного растительного материала (например, кусочков листьев, сегментов стебля, корней, а также протопластов или клеток, культивируемых в суспензии) можно осуществлять регенерацию целых растений. Затем получаемые таким образом растения можно тестировать на наличие встроенной ДНК. В случае инъекции и электропорации для плазмид нет специальных требований. Можно использовать общепринятые плазмиды, такие как, например, производные pUC.A large number of methods are available for embedding DNA in a plant host cell. These methods include T-DNA transformation using Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes as transformation objects, fusion, injection, biolystics (microparticle bombardment), use of silicon carbide whiskers, aerosol treatment, PEG or electroporation, and other possible methods. When using Agrobacteria for transformation, the DNA to be inserted must be cloned into special plasmids, namely an intermediate vector or a binary vector. Intermediate vectors can be inserted into the plasmid Ti or Ri through homologous recombination due to sequences homologous to sequences in T-DNA. Plasmid Ti or Ri also contains the vir region necessary for T-DNA transfer. Intermediate vectors cannot replicate independently in Agrobacteria. The intermediate vector can be transferred to Agrobacterium tumefaciens via helper plasmids (conjugation). Binary vectors can replicate independently in both E. coli and Agrobacteria. They contain a selectable marker gene and a linker or polylinker flanked by the right and left edge regions of T-DNA. Using them, Agrobacteria can be directly transformed (Holsters, 1978). Agrobacterium used as the host cell must contain a plasmid carrying the vir region. The Vir region is necessary for the transfer of T-DNA into the plant cell. Additional T-DNA may be included. The bacterium transformed in this way is used to transform plant cells. To transfer DNA into a plant cell, plant explants can be cultured predominantly with Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes. Then, in a suitable medium, which may contain antibiotics or biocides for breeding, from the infected plant material (for example, pieces of leaves, segments of the stem, roots, as well as protoplasts or cells cultured in suspension), whole plants can be regenerated. The plants thus obtained can then be tested for the presence of integrated DNA. In the case of injection and electroporation for plasmids, there are no special requirements. Conventional plasmids can be used, such as, for example, pUC derivatives.

Трансформированные клетки растут внутри растений обычным образом. Они могут образовывать половые клетки и передавать трансформированные признаки потомству растений. Такие растения можно выращивать общепринятым образом и скрещивать с растениями, имеющими те же трансформированные наследственные факторы или другие наследственные факторы. Полученные гибридные особи имеют соответствующие фенотипические свойства. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения гены, кодирующие бактериальный белок, экспрессируются из транскрипционных единиц, встроенных в геном растения. Предпочтительно, указанными транскрипционными единицами являются рекомбинантные векторы, способные к стабильной интеграции в геном растения и делающие возможной селекцию линий трансформированных растений, экспрессирующих мРНК, кодирующую белки.Transformed cells grow inside plants in the usual way. They can form germ cells and transmit the transformed traits to the offspring of plants. Such plants can be grown in a generally accepted manner and crossed with plants having the same transformed hereditary factors or other hereditary factors. The resulting hybrid individuals have corresponding phenotypic properties. In some preferred embodiments, genes encoding a bacterial protein are expressed from transcriptional units integrated into the plant genome. Preferably, said transcriptional units are recombinant vectors capable of stable integration into the plant genome and enabling selection of lines of transformed plants expressing mRNA encoding proteins.

При встраивании ДНК интегрируется в геном и является в нем относительно стабильной (и не выходит обратно). В норме она содержит селективный маркер, придающий трансформированным растительным клеткам резистентность к биоциду или антибиотику, такому как, помимо прочего, канамицин, G418, блеомицин, гигромицин или хлорамфеникол. Селективные маркеры растений, как правило, также могут придавать резистентность к различным гербицидам, таким как глуфосинат (например, PAT/bar), глифосат (EPSPS), ингибиторы ALS (например, имидазолинон, сульфонилкарбамид, триазолопиримидин сульфонанилид и др.), бромоксинил, резистентность к ингибиторам HPPD, ингибиторам PPO, ингибиторам ACC-ase и многим другим. Таким образом, используемый в отдельности маркер должен делать возможной селекцию трансформированных клеток, а не клеток, не содержащих встроенную ДНК. Предпочтительно, интересующие гены экспрессируются в растительной клетке с помощью конститутивных или индуцибельных промоторов. При экспрессии мРНК транслируется в белки, таким образом, интересующие аминокислоты встраиваются в белок. Гены, кодирующие белок, экспрессирующийся в растительных клетках, могут находиться под контролем конститутивного промотора, тканеспецифического промотора или индуцибельного промотора.When inserted, DNA integrates into the genome and is relatively stable in it (and does not come back). Normally, it contains a selective marker that confers resistance to the biocide or antibiotic, such as, but not limited to, kanamycin, G418, bleomycin, hygromycin, or chloramphenicol. Selective plant markers, as a rule, can also confer resistance to various herbicides, such as glufosinate (e.g. PAT / bar), glyphosate (EPSPS), ALS inhibitors (e.g. imidazolinone, sulfonylcarbamide, triazolopyrimidine sulfonanilide, etc.), bromoxiniline, to HPPD inhibitors, PPO inhibitors, ACC-ase inhibitors and many others. Thus, the individually used marker should allow selection of transformed cells, and not cells that do not contain embedded DNA. Preferably, the genes of interest are expressed in a plant cell using constitutive or inducible promoters. When expressed, mRNA is translated into proteins, thus, amino acids of interest are integrated into the protein. Genes encoding a protein expressed in plant cells can be controlled by a constitutive promoter, a tissue-specific promoter, or an inducible promoter.

Существует несколько способов встраивания чужеродных рекомбинантных векторов в растительные клетки и получения растений, стабильно сохраняющих и экспрессирующих встроенный ген. Такие способы включают встраивание генетического материала, которым покрывают микрочастицы, непосредственно в клетки (патенты США №№ 4945050 Cornell и 5141131 DowElanco, в настоящее время Dow AgroSciences, LLC). Кроме того, растения можно трансформировать с помощью технологии с использованием Agrobacterium, см. патенты США №№ 5177010 University of Toledo; 5104310 Texas A&M; европейскую патентную заявку № 0131624B1; европейские патентные заявки №№ 120516, 159418B1 и 176112 Schilperoot; патенты США №№ 5149645, 5469976, 5464763, 4940838 и 4693976 Schilperoot; европейские патентные заявки №№ 116718, 290799, 320500 Max Planck; европейские патентные заявки №№ 604662 и 627752 и патент США № 5591616 Japan Tobacco; европейские патентные заявки №№ 0267159 и 0292435 и патент США № 5231019 Ciba Geigy, в настоящее время Syngenta; патенты США №№ 5463174 и 4762785 Calgene; и патенты США №№ 5004863 и 5159135 Agracetus. Другая технология трансформации включает технологию с использованием вискеров. См. патенты США №№ 5302523 и 5464765 Zeneca, в настоящее время Syngenta. Другая технология трансформации с прямой доставкой ДНК включает технологию aerosol beam. См. патент США № 6809232. Для трансформации растений также используют технологию электропорации. См. WO 87/06614 Boyce Thompson Institute; патенты США №№ 5472869 и 5384253 Dekalb; и WO 92/09696 и WO 93/21335 Plant Genetic Systems. Кроме того, для получения трансгенных растений, экспрессирующих интересующий белок, также можно использовать вирусные векторы. Например, однодольные растения можно трансформировать с помощью вирусного вектора с использованием способов, описываемых в патенте США № 5569597 Mycogen Plant Science и Ciba-Geigy (в настоящее время Syngenta), а также патентах США №№ 5589367 и 5316931 Biosource, в настоящее время Large Scale Biology.There are several ways to incorporate foreign recombinant vectors into plant cells and obtain plants that stably preserve and express the integrated gene. Such methods include embedding the genetic material that is coated with the microparticles directly into the cells (US Pat. Nos. 4,945,050 to Cornell and 5,141,131 to DowElanco, currently Dow AgroSciences, LLC). In addition, plants can be transformed using technology using Agrobacterium, see US Pat. Nos. 5,177,010 to the University of Toledo; 5,104,310 Texas A&M; European Patent Application No. 0131624B1; European patent applications Nos. 120516, 159418B1 and 176112 Schilperoot; U.S. Patent Nos. 5149645, 5469976, 5464763, 4940838 and 4693976 Schilperoot; European Patent Applications No. 116718, 290799, 320500 Max Planck; European patent applications Nos. 604662 and 627752 and US Patent No. 5591616 Japan Tobacco; European patent applications Nos. 2,027,159 and 0292435 and US Pat. No. 5,231,019 to Ciba Geigy, currently Syngenta; U.S. Patent Nos. 5,463,174 and 4,762,785 to Calgene; and U.S. Patent Nos. 5,048,663 and 5,159,135 to Agracetus. Another transformation technology includes whisker technology. See U.S. Patent Nos. 5,302,523 and 5,464,765 to Zeneca, currently Syngenta. Another direct DNA delivery transformation technology includes aerosol beam technology. See US Patent No. 6809232. Electroporation technology is also used to transform plants. See WO 87/06614 Boyce Thompson Institute; U.S. Patent Nos. 5,472,869 and 5,384,253 to Dekalb; and WO 92/09696 and WO 93/21335 Plant Genetic Systems. In addition, viral vectors can also be used to produce transgenic plants expressing a protein of interest. For example, monocotyledonous plants can be transformed using a viral vector using the methods described in US Pat. No. 5,596,597 to Mycogen Plant Science and Ciba-Geigy (currently Syngenta), as well as US Pat. Nos. 5,589,367 and 5,316,931 to Biosource, currently Large Scale Biology.

Как указано выше, способ, которым конструкцию ДНК встраивают в растение-хозяина, не является критичным для настоящего изобретения. Можно использовать любой способ, обеспечивающий эффективную трансформацию. Например, различные способы трансформации растительных клеток представлены в настоящем описании и включают использование плазмид Ti или Ri и т.п. для осуществления опосредованной Agrobacterium трансформации. Во многих случаях желательно иметь конструкцию, используемую для трансформации, фланкируемую с одной или обеих сторон краевыми областями Т-ДНК, более конкретно - правой краевой областью. Особенно полезно, когда для конструкции в качестве способа трансформации используют трансформацию, опосредованную Agrobacterium tumefaciens или Agrobacterium rhizogenes, хотя краевые области Т-ДНК могут найти применение в других способах трансформации. При использовании Agrobacterium для трансформации растительных клеток можно использовать вектор, который можно встраивать в хозяина для гомологичной рекомбинации с Т-ДНК или плазмидой Ti или Ri, присутствующих в хозяине. Встраивание вектора можно осуществлять посредством электропорации, трехродительского скрещивания и других способов трансформации грамотрицательных бактерий, известных специалистам в этой области. Способ трансформации Agrobacterium-хозяина с использованием вектора не является критичным для настоящего изобретения. Плазмида Ti или Ri, содержащая Т-ДНК для рекомбинации, может быть способна или неспособна вызывать образование галлов и не является критичной для указанного изобретения при условии, что в указанном хозяине присутствуют vir-гены.As indicated above, the method by which a DNA construct is inserted into a host plant is not critical to the present invention. You can use any method that provides effective transformation. For example, various methods for transforming plant cells are provided herein and include the use of Ti or Ri plasmids and the like. for mediation of Agrobacterium transformation. In many cases, it is desirable to have a construct used for transformation flanked on one or both sides by the edge regions of T-DNA, more specifically, the right edge region. It is especially useful when a transformation mediated by Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes is used as a transformation method for the construct, although the edge regions of T-DNA can be used in other transformation methods. When using Agrobacterium to transform plant cells, a vector can be used that can be inserted into the host for homologous recombination with T-DNA or the plasmid Ti or Ri present in the host. The incorporation of the vector can be accomplished by electroporation, three parent breeding and other methods of transformation of gram-negative bacteria, known to specialists in this field. A method for transforming an Agrobacterium host using a vector is not critical to the present invention. Plasmid Ti or Ri containing T-DNA for recombination may or may not cause galling and is not critical to the invention provided that vir genes are present in the host.

В некоторых случаях при использовании Agrobacterium для трансформации экспрессирующую конструкцию внутри краевых областей Т-ДНК будут встраивать в широкий спектр векторов, таких как pRK2 или его производные, как описано в Ditta et al. (1980) и EPO 0 120 515. В экспрессирующую конструкцию и Т-ДНК будут включать один или несколько маркеров, как представлено в настоящем описании, делающих возможной селекцию трансформированных Agrobacterium и трансформированных растительных клеток. Конкретный используемый маркер не является существенным для настоящего изобретения, при этом предпочтительный маркер зависит от используемого хозяина и конструкции.In some cases, when using Agrobacterium for transformation, the expression construct within the edge regions of T-DNAs will be inserted into a wide variety of vectors, such as pRK2 or its derivatives, as described in Ditta et al. (1980) and EPO 0 120 515. One or more markers, as described herein, will enable selection of transformed Agrobacterium and transformed plant cells in the expression construct and T-DNA. The particular marker used is not essential to the present invention, with the preferred marker being dependent on the host used and design.

Для трансформации растительных клеток с использованием Agrobacterium эксплантаты можно комбинировать и инкубировать с трансформированными Agrobacterium в течение периода времени, достаточного, чтобы сделать возможной их трансформацию. После трансформации Agrobacteria уничтожают посредством селекции с использованием соответствующего антибиотика и культивируют растительные клетки с соответствующей селективной средой. После образования каллюсов можно стимулировать образование побега, используя соответствующие растительные гормоны, способами, хорошо известными в области культивирования растительных тканей и регенерации растений. Однако промежуточная стадия каллюса не всегда является обязательной. После образования побега указанные растительные клетки можно переносить в среду, стимулирующую образование корня, таким образом, завершая регенерацию растения. Затем растения можно выращивать для получения семян и указанные семена можно использовать для получения будущих поколений. Независимо от способа трансформации, ген, кодирующий бактериальный белок, предпочтительно, встраивают в вектор для переноса гена, адаптированный для экспрессии указанного гена в растительной клетке посредством включения в вектор промоторного регуляторного элемента растений, а также 3'-нетранслируемых областей терминации транскрипции, таких как Nos и т.п.To transform plant cells using Agrobacterium, explants can be combined and incubated with transformed Agrobacterium for a period of time sufficient to allow transformation. After transformation, Agrobacteria is destroyed by selection using the appropriate antibiotic and plant cells are cultured with the appropriate selective medium. After the formation of calluses, shoot formation can be stimulated using appropriate plant hormones by methods well known in the field of plant tissue cultivation and plant regeneration. However, the intermediate stage of callus is not always mandatory. After the formation of a shoot, these plant cells can be transferred to a medium stimulating root formation, thereby completing plant regeneration. Then the plants can be grown to produce seeds, and these seeds can be used to obtain future generations. Regardless of the method of transformation, the gene encoding the bacterial protein is preferably inserted into a gene transfer vector adapted for expression of the specified gene in a plant cell by incorporating plant promoter regulatory element as well as 3 ′ untranslated transcription termination regions such as Nos etc.

В дополнение к многочисленным технологиям трансформации растений также можно варьировать тип ткани, приводимой в контакт с чужеродными генами. Такая ткань будет включать, в качестве неограничивающих примеров, эмбриогенную ткань, ткань каллюса типов I, II и III, гипокотиль, меристему, ткань корня, ткани для экспрессии во флоэме и т.п. Почти все ткани растений можно трансформировать при дедифференцировке с использованием подходящих способов, представленных в настоящем описании.In addition to numerous plant transformation technologies, the type of tissue brought into contact with foreign genes can also be varied. Such tissue will include, but are not limited to, embryogenic tissue, callus tissue of types I, II, and III, hypocotyl, meristem, root tissue, tissue for expression in the phloem, and the like. Almost all plant tissues can be transformed by dedifferentiation using the appropriate methods described herein.

Как указано выше, при желании можно использовать множество селективных маркеров. Предпочтение конкретного маркера остается на усмотрение специалиста в этой области, но можно использовать любой из следующих селективных маркеров вместе с любым другим геном, не указанным в настоящем описании, который может функционировать как селективный маркер. Такие селективные маркеры включают, в качестве неограничивающих примеров, ген аминогликозидфосфотрансферазы транспозона Tn5 (Aph II), кодирующий резистентность к антибиотикам канамицину, неомицину и G41; резистентность к гигромицину; резистентность к метотрексату, а также гены, кодирующие резистентность или устойчивость к глифосату; фосфинотрицину (биалафосу или глуфосинату); ALS-ингибирующим гербицидам (имидазолинонам, сульфонилкарбамидам и триазолопиримидиновым гербицидам), ингибиторам ACC-ase (например, арилоксипропионатам или циклогександионам) и др., таким как бромоксинил, и ингибиторам HPPD (например, мезотриону) и т.п.As indicated above, a variety of selective markers can be used if desired. The preference for a particular marker remains at the discretion of a person skilled in the art, but any of the following selective markers may be used together with any other gene not specified in the present description that may function as a selective marker. Such selective markers include, but are not limited to, the transposon aminoglycoside phosphotransferase gene Tn5 (Aph II) encoding the antibiotic resistance of kanamycin, neomycin, and G41; hygromycin resistance; resistance to methotrexate, as well as genes encoding resistance or resistance to glyphosate; phosphinotricin (bialafos or glufosinate); ALS-inhibiting herbicides (imidazolinones, sulfonylcarbamides and triazolopyrimidine herbicides), ACC-ase inhibitors (e.g., aryloxypropionates or cyclohexanedions), etc., such as bromoxynil, and HPPD inhibitors (e.g., mesotrione)

В дополнение к селективному маркеру желательным может являться использование репортерного гена. В некоторых случаях репортерный ген можно использовать с селективным маркером или без него. Репортерными генами являются гены, как правило, не присутствующие в организме- или ткани-реципиенте и, как правило, кодирующие белки, приводящие к некоторым фенотипическим изменениям или ферментативному свойству. Примеры таких генов представлены в Weising et al., 1988. Предпочтительные репортерные гены включают ген бета-глюкуронидазы (GUS) локуса uidA E. coli, ген хлорамфениколацетилтрансферазы из Tn9 E. coli, ген зеленого флуоресцентного белка биолюминесцентной медузы Aequorea victoria и гены люциферазы светлячка Photinus pyralis. Затем можно осуществлять анализ для определения экспрессии репортерного гена в подходящее время после встраивания указанного гена в реципиентные клетки. Такой предпочтительный анализ включает использование гена, кодирующего бета-глюкуронидазу (GUS), локуса uidA E. coli, как описано в Jefferson et al., (1987), для идентификации трансформированных клеток.In addition to the selective marker, the use of a reporter gene may be desirable. In some cases, the reporter gene can be used with or without a selective marker. Reporter genes are genes that are generally not present in the body or tissue of the recipient and, as a rule, are coding proteins that lead to some phenotypic changes or an enzymatic property. Examples of such genes are presented in Weising et al., 1988. Preferred reporter genes include beta-glucuronidase (GUS) gene of E. coli uidA locus, E. coli Tn9 chloramphenicolacetyltransferase gene, Aequorea victoria green fluorescent jellyfish protein gene, and fluorescent genes pyralis. An analysis can then be carried out to determine the expression of the reporter gene at an appropriate time after the incorporation of the gene into the recipient cells. Such a preferred analysis involves the use of a gene encoding beta-glucuronidase (GUS), the E. coli uidA locus, as described in Jefferson et al., (1987), to identify transformed cells.

В дополнение к промоторным регуляторным элементам растений в растительных клетках для экспрессии чужеродных генов можно эффективно использовать промоторные регуляторные элементы из множества источников. Например, можно использовать промоторные регуляторные элементы бактериального происхождения, такие как промотор октопинсинтазы, промотор нопалинсинтазы, промотор маннопинсинтазы; промоторы вирусного происхождения, такие как промотор вируса мозаики цветной капусты (35S и 19S), 35T (являющийся реконструированным промотором 35S, см. патент США № 6166302, особенно пример 7E) и т.п. Промоторные регуляторные элементы растений включают, в качестве неограничивающих примеров, промотор малой субъединицы рибулозо-1,6-бифосфат (RUBP)-карбоксилазы (ssu), промотор бета-конглицинина, промотор бета-фазеолина, промотор ADH, промоторы белков теплового шока и тканеспецифические промоторы. Могут присутствовать другие элементы, такие как последовательности прикрепления к матриксу, последовательности связывания с ядерным матриксом, интроны, энхансеры, последовательности полиаденилирования и т.п., и, таким образом, могут улучшать эффективность транскрипции или интеграцию ДНК. Такие элементы могут являться или не являться необходимыми для функционирования ДНК, хотя они могут обеспечивать лучшую экспрессию или функционирование ДНК, влияя на транскрипцию, стабильность мРНК и т.п. Такие элементы, при желании, можно включать в ДНК для достижения оптимального функционирования трансформированной ДНК в растении. Типичные элементы включают, в качестве неограничивающих примеров, Adh-интрон 1, Adh-интрон 6, лидерную последовательность белка оболочки вируса мозаики люцерны, последовательности UTR осмотина, лидерную последовательность белка оболочки вируса полосчатости кукурузы, а также другие, доступные специалистам в этой области. Также можно использовать конститутивные промоторные регуляторные элементы, таким образом, регулируя непрерывную экспрессию гена во всех типах клеток и в любой момент времени (например, актин, убиквитин, CaMV 35S и т.п.). Тканеспецифические промоторные регуляторные элементы отвечают за экспрессию гена в конкретных типах клеток или тканей, таких как листья или семена (например, зеин, олеозин, напин, ACP, глобулин и т.п.), и их также можно использовать.In addition to the promoter regulatory elements of plants in plant cells, promoter regulatory elements from a variety of sources can be effectively used to express foreign genes. For example, promoter regulatory elements of bacterial origin can be used, such as the octopinsynthase promoter, the nopalin synthase promoter, the mannopinsynthase promoter; promoters of viral origin, such as the cauliflower mosaic virus promoter (35S and 19S), 35T (which is a remodeled 35S promoter, see US Patent No. 6166302, especially Example 7E), and the like. Plant promoter regulatory elements include, but are not limited to, the ribulose 1,6-bisphosphate (RUBP) carboxylase (ssu) small subunit promoter, beta-conglycinin promoter, beta-phaseolin promoter, ADH promoter, heat shock protein promoters, and tissue-specific promoters . Other elements may be present, such as matrix attachment sequences, nuclear matrix binding sequences, introns, enhancers, polyadenylation sequences and the like, and thus can improve transcription efficiency or DNA integration. Such elements may or may not be necessary for the functioning of DNA, although they may provide better expression or functioning of DNA, affecting transcription, stability of mRNA, and the like. Such elements, if desired, can be incorporated into DNA to achieve optimal functioning of the transformed DNA in the plant. Typical elements include, but are not limited to, Adh-intron 1, Adh-intron 6, alfalfa mosaic virus coat protein leader sequence, osmotin UTR sequences, maize streak virus cover protein leader, and others available to those skilled in the art. It is also possible to use constitutive promoter regulatory elements, thereby regulating continuous gene expression in all types of cells and at any time (for example, actin, ubiquitin, CaMV 35S, etc.). Tissue-specific promoter regulatory elements are responsible for gene expression in specific types of cells or tissues, such as leaves or seeds (e.g., zein, oleosin, napin, ACP, globulin, etc.), and can also be used.

Промоторные регуляторные элементы также могут являться активными (или неактивными) в течение конкретной фазы роста растения, а также активными в тканях и органах растения. Их примеры включают, в качестве неограничивающих примеров, специфические для пыльцы, эмбриоспецифические, специфические для кукурузных рылец, специфические для хлопкового волокна, специфические для корней, специфические для эндосперма семян и т.п. В конкретных обстоятельствах желательным может являться использование индуцибельного промоторного регуляторного элемента, отвечащего за экспрессию генов в ответ на конкретный сигнал, такой как: физический стимул (гены белков теплового шока), свет (RUBP-карбоксилаза), гормон (Em), метаболиты, химические вещества (чувствительные к тетрациклину) и стресс. Можно использовать другие желательные транскрипционные и трансляционные элементы, функционирующие в растениях. В этой области известно множество специфичных для растений векторов для переноса генов.Promoter regulatory elements can also be active (or inactive) during a particular phase of plant growth, as well as active in the tissues and organs of a plant. Examples thereof include, but are not limited to, pollen specific, embryospecific, corn stigma specific, cotton fiber specific, root specific, seed endosperm specific, and the like. In specific circumstances, it may be desirable to use an inducible promoter regulatory element responsible for gene expression in response to a specific signal, such as: physical stimulus (heat shock protein genes), light (RUBP-carboxylase), hormone (Em), metabolites, chemicals (tetracycline sensitive) and stress. Other desirable transcriptional and translational elements that function in plants may be used. Many plant specific vectors for gene transfer are known in the art.

Для экспрессии бактериального белка также можно использовать системы на основе РНК-вирусов растений. При этом ген, кодирующий белок, можно встраивать в промоторную область гена белка оболочки подходящего вируса растений, которым инфицируют интересующее растение-хозяина. Затем белок может экспрессироваться, таким образом, обеспечивая защиту растения от повреждения гербицидов. Системы на основе РНК-вирусов растений описывают в патенте США № 5500360 Mycogen Plant Sciences, Inc. и патентах США №№ 5316931 и 5589367 Biosource, в настоящее время Large Scale Biology.Plant bacterial RNA systems can also be used to express bacterial protein. Moreover, the gene encoding the protein can be inserted into the promoter region of the coat protein gene of a suitable plant virus, which infects the host plant of interest. The protein can then be expressed, thus protecting the plant from damage to the herbicides. Plant RNA virus-based systems are described in US Pat. No. 5,500,360 to Mycogen Plant Sciences, Inc. and U.S. Patent Nos. 5,316,931 and 5,589,367 to Biosource, currently Large Scale Biology.

Средства дополнительного повышения уровней устойчивости или резистентности. В настоящем описании показано, что растениям по настоящему изобретению можно придавать новые признаки резистентности к гербицидам без наблюдаемых неблагоприятных воздействий на фенотип, включая урожайность. Такие растения входят в объем настоящего изобретения. Растения, приведенные в качестве примеров и предложенные в настоящем описании, могут выдерживать 2-, 3-, 4- и 5-кратные типичные нормы внесения, например, по меньшей мере одного гербицида по настоящему изобретению. Улучшения этих уровней устойчивости входят в объем настоящего изобретения. Например, в этой области известны различные способы, и их предсказуемо можно оптимизировать и разрабатывать далее для повышения экспрессии указанного гена.Means of further increasing levels of stability or resistance. In the present description it is shown that the plants of the present invention can be given new signs of resistance to herbicides without the observed adverse effects on the phenotype, including yield. Such plants are included in the scope of the present invention. The plants shown as examples and proposed in the present description, can withstand 2-, 3-, 4- and 5-fold typical application rates, for example, at least one herbicide of the present invention. Improvements to these stability levels are included in the scope of the present invention. For example, various methods are known in the art and can be predictably optimized and further developed to enhance expression of the gene.

Один из таких способов включает повышение копийности генов AAD-12 по настоящему изобретению (в экспрессирующих кассетах и т.п.). Трансформированные объекты также можно подвергать селекции в пользу имеющих множество копий генов.One such method involves increasing the copy number of the AAD-12 genes of the present invention (in expression cassettes, etc.). Transformed objects can also be selected in favor of multiple copies of genes.

Можно использовать сильные промоторы и энхансеры для "форсирования" экспрессии. Примеры таких промоторов включают предпочтительный промотор 35T, в котором используют энхансеры 35S. Для таких целей включены промоторы 35S, убиквитина кукурузы, убиквитина арабидопсиса, актина A.t. и CSMV. Также предпочтительными являются другие сильные вирусные промоторы. Энхансеры включают двойной энхансер 4 OCS и 35S. Для повышения эффективности трансформации и экспрессии трансгена также можно использовать последовательности прикрепления к матриксу (MAR).Strong promoters and enhancers can be used to force expression. Examples of such promoters include the preferred 35T promoter in which 35S enhancers are used. For such purposes, the 35S, ubiquitin corn, ubiquitin arabidopsis, actin A.t. promoters are included. and CSMV. Other potent viral promoters are also preferred. Enhancers include dual OCS and 35S dual enhancer. Matrix attachment sequences (MARs) can also be used to increase the efficiency of transformation and transgene expression.

Для вариантов осуществления настоящего изобретения также можно использовать перетасовку (направленное развитие) и факторы транскрипции.Shuffling (directed development) and transcription factors can also be used for embodiments of the present invention.

Также можно конструировать варианты белков, отличающиеся на уровне последовательности, но сохраняющие ту же или схожую общую необходимую трехмерную структуру, поверхностное распределение заряда и т.п. См., например, патент США № 7058515; Larson et al., Protein Sci. 2002 11: 2804-2813, “Thoroughly sampling sequence space: Large-scale protein design of structural ensembles”; Crameri et al., Nature Biotechnology 15, 436-438 (1997), “Molecular evolution of an arsenate detoxification pathway by DNA shuffling”; Stemmer, W. P. C. 1994. “DNA shuffling by random fragmentation and reassembly: in vitro recombination for molecular evolution” Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 10747-10751; Stemmer, W. P. C. 1994. “Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling” Nature 370: 389-391; Stemmer, W. P. C. 1995. Searching sequence space. Bio/Technology 13: 549-553; Crameri, A., et al. 1996. “Construction and evolution of antibody-phage libraries by DNA shuffling” Nature Medicine 2: 100-103; and Crameri, A., et al. 1996. “Improved green fluorescent protein by molecular evolution using DNA shuffling” Nature Biotechnology 14: 315-319.It is also possible to construct protein variants that differ at the sequence level, but retain the same or similar overall necessary three-dimensional structure, surface charge distribution, etc. See, for example, US patent No. 7058515; Larson et al., Protein Sci. 2002 11: 2804-2813, “Thoroughly sampling sequence space: Large-scale protein design of structural ensembles”; Crameri et al., Nature Biotechnology 15, 436-438 (1997), “Molecular evolution of an arsenate detoxification pathway by DNA shuffling”; Stemmer, W. P. C. 1994. “DNA shuffling by random fragmentation and reassembly: in vitro recombination for molecular evolution” Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 10747-10751; Stemmer, W. P. C. 1994. “Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling” Nature 370: 389-391; Stemmer, W. P. C. 1995. Searching sequence space. Bio / Technology 13: 549-553; Crameri, A., et al. 1996. “Construction and evolution of antibody-phage libraries by DNA shuffling” Nature Medicine 2: 100-103; and Crameri, A., et al. 1996. “Improved green fluorescent protein by molecular evolution using DNA shuffling” Nature Biotechnology 14: 315-319.

Активность рекомбинантных полинуклеотидов, встроенных в растительные клетки, может зависеть от влияния эндогенной ДНК растений, смежной со вставкой. Таким образом, другим вариантом является использование преимущества объектов, о которых известно, что они являются прекрасными участками для инсерций в геноме растений. См. например WO 2005/103266 A1, относящийся к объектам хлопка crylF и crylAc; геном AAD-12 по настоящему изобретению можно замещать в локусах генома вставки crylF и/или crylAc. Таким образом, по настоящему изобретению можно использовать, например, направленную гомологичную рекомбинацию. Этот тип технологии является объектом, например, WO 03/080809 A2 и соответствующей опубликованной патентной заявки США № 20030232410, относящейся к использованию цинковых пальцев для направленной рекомбинации. Также известно использование рекомбиназы (например, cre-10 x и flp-frt).The activity of recombinant polynucleotides embedded in plant cells may depend on the influence of endogenous plant DNA adjacent to the insert. Thus, another option is to take advantage of objects that are known to be excellent sites for insertions in the plant genome. See for example WO 2005/103266 A1 relating to cotton objects crylF and crylAc; the AAD-12 genome of the present invention can be replaced at the loci of the crylF and / or crylAc insertion genome. Thus, according to the present invention, for example, directed homologous recombination can be used. This type of technology is the subject of, for example, WO 03/080809 A2 and the corresponding published US patent application No. 20030232410 relating to the use of zinc fingers for directional recombination. The use of recombinase (e.g. cre-10x and flp-frt) is also known.

Считают, что детоксификация AAD-12 происходит в цитоплазме. Таким образом, аспекты настоящего изобретения включают средства для дополнительной стабилизации этого белка и мРНК (включая блокирование деградации мРНК), и, таким образом, можно использовать известные в этой области способы. Можно конструировать белки, резистентные к деградации протеазами и т.п. (участки расщепления протеазами можно эффективно удалять, реконструируя аминокислотную последовательность белка). Такие варианты осуществления включают использование 5'- и 3'-структуры типа "стебель-петля", таких как UTR из осмотина, и per5 (AU-богатые 5'-нетранслируемые последовательности). Также можно использовать 5'-кэпы, такие как 7-метил- или 2'-O-метильные группы, например, остаток 7-метилгуаниловой кислоты. См., например: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 74, No. 7, pp. 2734-2738 (July 1977) Importance of 5'-terminal blocking structure to stabilize mRNA in eucaryotic protein synthesis. Также можно использовать белковые комплексы или лиганд-блокирующие группы.AAD-12 detoxification is believed to occur in the cytoplasm. Thus, aspects of the present invention include means for further stabilizing this protein and mRNA (including blocking mRNA degradation), and thus, methods known in the art can be used. Proteins that are resistant to degradation by proteases and the like can be constructed. (protease cleavage sites can be effectively removed by reconstructing the amino acid sequence of the protein). Such embodiments include the use of a 5'- and 3'-stem-loop structure, such as UTR from osmotin, and per5 (AU-rich 5'-untranslated sequences). You can also use 5'-caps, such as 7-methyl - or 2'-O-methyl groups, for example, the remainder of 7-methylguanilic acid. See, for example: Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 74, No. 7, pp. 2734-2738 (July 1977) Importance of 5'-terminal blocking structure to stabilize mRNA in eucaryotic protein synthesis. You can also use protein complexes or ligand-blocking groups.

В объеме настоящего изобретения также можно осуществлять компьютерный дизайн 5'- или 3'-UTR, наиболее подходящих для AAD-12 (синтетические шпильки). Компьютерное моделирование в целом, а также перетасовка генов и направленное развитие описывают где-либо в настоящем описании. Более конкретно, что касается компьютерного моделирования и UTR, способы компьютерного моделирования для использования в прогнозировании/оценке производных 5'- и 3'-UTR по настоящему изобретению включают, в качестве неограничивающих примеров: MFold версии 3.1, доступный в Genetics Corporation Group, Madison, Wis. (см. Zucker et al., Algorithms and Thermodynamics for RNA Secondary Structure Prediction: A Practical Guide. In RNA Biochemistry and Biotechnology, 11-43, J. Barciszewski & B. F. C. Clark, eds., NATO ASI Series, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, NL, (1999); Zucker et al., Expanded Sequence Dependence of Thermodynamic Parameters Improves Prediction of RNA Secondary Structure. J. Mol. Biol. 288, 911-940 (1999); Zucker et al., RNA Secondary Structure Prediction. In Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry S. Beaucage, D. E. Bergstrom, G. D. Glick, and R. A. Jones eds., John Wiley & Sons, New York, 11.2.1-11.2.10, (2000)), COVE (анализ структуры РНК с использованием ковариационных моделей (стохастических бесконтекстных грамматических способов)) v. 2.4.2 (Eddy & Durbin, Nucl. Acids Res. 1994, 22: 2079-2088) свободно распространяемый в качестве исходной программы и который можно загружать посредством доступа к веб-сайту genetics.wustl.edu/eddy/software/, и FOLDALIGN, также свободно распространяемый и доступный для загрузки на веб-сайте bioinf.au.dk.FOLDALIGN/ (см. Finding the most significant common sequence and structure motifs in a set of RNA sequences. J. Gorodkin, L. J. Heyer and G. D. Stormo. Nucleic Acids Research, Vol. 25, no. 18 pp 3724-3732, 1997; Finding Common Sequence and Structure Motifs in a set of RNA Sequences. J. Gorodkin, L. J. Heyer, and G. D. Stormo. ISMB 5; 120-123, 1997).Within the scope of the present invention, it is also possible to carry out computer design of the 5'- or 3'-UTR most suitable for AAD-12 (synthetic studs). Computer modeling in general, as well as gene shuffling and directed development, are described elsewhere in the present description. More specifically, with respect to computer simulation and UTR, computer simulation methods for use in predicting / evaluating the 5'- and 3'-UTR derivatives of the present invention include, but are not limited to: MFold version 3.1, available from Genetics Corporation Group, Madison, Wis. (see Zucker et al., Algorithms and Thermodynamics for RNA Secondary Structure Prediction: A Practical Guide. In RNA Biochemistry and Biotechnology, 11-43, J. Barciszewski & BFC Clark, eds., NATO ASI Series, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht , NL, (1999); Zucker et al., Expanded Sequence Dependence of Thermodynamic Parameters Improves Prediction of RNA Secondary Structure. J. Mol. Biol. 288, 911-940 (1999); Zucker et al., RNA Secondary Structure Prediction. In Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry S. Beaucage, DE Bergstrom, GD Glick, and RA Jones eds., John Wiley & Sons, New York, 11.2.1-11.2.10, (2000)), COVE (RNA structure analysis with using covariance models (stochastic contextless grammatical methods)) v. 2.4.2 (Eddy & Durbin, Nucl. Acids Res. 1994, 22: 2079-2088) freely distributed as a source program and which can be downloaded by accessing the website genetics.wustl.edu/eddy/software/, and FOLDALIGN also freely available and available for download at bioinf.au.dk.FOLDALIGN / (see Finding the most significant common sequence and structure motifs in a set of RNA sequences. J. Gorodkin, LJ Heyer and GD Stormo. Nucleic Acids Research, Vol. 25, no. 18 pp 3724-3732, 1997; Finding Common Sequence and Structure Motifs in a set of RNA Sequences. J. Gorodkin, LJ Heyer, and GD Stormo. ISMB 5; 120-123, 1997) .

Варианты осуществления по настоящему изобретению можно использовать в комбинации с естественно развившимися или химически индуцированными мутантами (мутантов можно подвергать селекции с помощью способов скрининга, а затем трансформировать с использованием AAD-12 и, возможно, других генов). Можно комбинировать растения по настоящему изобретению с резистентностью к ALS и/или развившейся резистентностью к глифосату. Резистентность к аминопиралиду, например, также можно комбинировать или "подвергать стэкингу" с геном AAD-12.Embodiments of the present invention can be used in combination with naturally-developed or chemically induced mutants (mutants can be selected using screening methods and then transformed using AAD-12 and, possibly, other genes). You can combine plants of the present invention with resistance to ALS and / or developed resistance to glyphosate. Aminopyralid resistance, for example, can also be combined or "stacked" with the AAD-12 gene.

Общепринятые способы скрещивания также можно комбинировать с настоящим изобретением для получения сильной комбинации, интрогрессии и улучшения желаемых признаков.Conventional cross-breeding methods can also be combined with the present invention to obtain a strong combination, introgression, and improvement of desired traits.

Дополнительные улучшения также включают использование вместе с соответствующими антидотами для дополнительной защиты растений и/или для приданий перекрестной резистентности к большему количеству гербицидов. Антидоты, как правило, действуют, усиливая иммунную систему растений посредством активации/экспрессии cP450. Антидоты являются химическими средствами, снижающими фитотоксичность гербицидов в отношении сельскохозяйственных культур с помощью физиологического или молекулярного механизма, не нарушая эффективность контроля сорняков.Additional improvements also include the use of, together with appropriate antidotes, to further protect plants and / or to impart cross-resistance to more herbicides. Antidotes typically act to enhance the plant’s immune system through activation / expression of cP450. Antidotes are chemical agents that reduce the phytotoxicity of herbicides against crops using a physiological or molecular mechanism, without compromising the effectiveness of weed control.

Антидоты гербицидов включают беноксакор, клоквинтоцет, циометринил, дихлормид, дициклонон, диэтолят, фенхлоразол, фенклорим, флуразол, флуксофеним, фурилазол, изоксадифен, мефенпир, мефенат, нафтойный ангидрид и оксабетринил. В вариантах осуществления настоящего изобретения также можно использовать растительные активаторы (новый класс соединений, защищающих растения посредством активации их механизмов защиты). Они включают ацибензолар и пробеназол.Herbicide antidotes include benoxacor, clocvintocet, cyometrinyl, dichloride, dicyclonone, dietholate, fenchlorazole, fenclorim, flurazole, fluxophenim, furylazole, isoxadifen, mefenpyr, mefenate, naphtha anhydride and oxabetri. Plant activators (a new class of compounds protecting plants by activating their protection mechanisms) can also be used in embodiments of the present invention. These include acibenzolar and probenazole.

Можно использовать коммерчески доступные антидоты для защиты крупносеменных травянистых сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, сорго обыкновенное и культура высеваемого в воду риса, при нанесении предпосевных или предвсходовых гербицидов из семейств тиокарбамата и хлорацетанилида. Также разрабатывают антидоты для защиты озимых зерновых сельскохозяйственных культур, таких как пшеница, при послевсходовом нанесении арилоксифеноксипропионатных и сульфонилкарбамидных гербицидов. Также хорошо известно использование антидотов для защиты кукурузы и риса от гербицидов сульфонилкарбамида, имидазолинона, циклогександиона, изоксазола и трикетона. Индуцированное антидотом повышение детоксификации гербицида в защищенных растениях широко признают в качестве основного механизма действия антидота. Антидоты индуцируют кофакторы, такие как глутатион и гербицид-детоксифицирующие ферменты, такие как глутатион-S-трансферазы, цитохром-P450-монооксигеназы и глюкозилтрансферазы. Hatzios K K, Burgos N (2004) "Metabolism-based herbicide resistance: regulation by safeners," Weed Science: Vol. 52, No. 3 pp. 454-467.Commercially available antidotes can be used to protect large seed grassy crops such as maize, sorghum and rice crops when applying seedlings or seedlings of the thiocarbamate and chloroacetanilide families. Antidotes are also being developed to protect winter cereals, such as wheat, in the post-emergence application of aryloxyphenoxypropionate and sulfonyl carbamide herbicides. It is also well known to use antidotes to protect corn and rice from the herbicides of sulfonyl carbamide, imidazolinone, cyclohexanedione, isoxazole and tricetone. The antidote-induced increase in herbicide detoxification in protected plants is widely recognized as the main mechanism of action of the antidote. Antidotes induce cofactors such as glutathione and herbicide detoxifying enzymes such as glutathione S transferases, cytochrome P450 monooxygenases and glucosyl transferases. Hatzios K K, Burgos N (2004) "Metabolism-based herbicide resistance: regulation by safeners," Weed Science: Vol. 52, No. 3 pp. 454-467.

Использование гена цитохром-p450-монооксигеназы, подвергнутого стэкингу с AAD-12, является одним из предпочтительных вариантов осуществления. Существуют P450, участвующие в метаболизме гербицидов; cP450 может иметь, например, происхождение из млекопитающего или растительное происхождение. Известно, что у высших растений цитохром-P450-монооксигеназа (P450) осуществляет вторичный метаболизм. Она также играет важную роль в окислительном метаболизме ксенобиотиков во взаимодействии с NADPH-цитохром-P450-оксидоредуктазой (редуктазой). Сообщают, что резистентность к некоторым гербицидам является результатом метаболизма с помощью P450, а также глутатион-S-трансферазы. С помощью молекулярного клонирования охарактеризовали ряд микросомальных видов P450, участвующих в метаболизме ксенобиотиков у млекопитающих. Сообщают, что некоторые из них эффективно метаболизируют несколько гербицидов. Таким образом, трансгенные растения с P450 растений или млекопитающих могут демонстрировать резистентность к нескольким гербицидам.The use of the cytochrome p450 monooxygenase gene stacked with AAD-12 is one of the preferred embodiments. There are P450 involved in the metabolism of herbicides; cP450 may be, for example, of mammalian or plant origin. In higher plants, cytochrome-P450-monooxygenase (P450) is known to carry out secondary metabolism. It also plays an important role in the oxidative metabolism of xenobiotics in interaction with NADPH-cytochrome-P450-oxidoreductase (reductase). Resistance to certain herbicides is reported to result from metabolism using P450, as well as glutathione S-transferase. Using molecular cloning, a number of microsomal P450 species involved in the metabolism of xenobiotics in mammals were characterized. Some of them are reported to metabolize several herbicides efficiently. Thus, transgenic plants with P450 plants or mammals can exhibit resistance to several herbicides.

Одним из предпочтительных вариантов осуществления изложенного выше является применение cP450 для резистентности к ацетохлору (продукты на основе ацетохлора включают гербициды Surpass®, Keystone®, Keystone LA, FulTime® и TopNotch®) и/или трифлуралину (такому как Treflan®). Некоторые предпочтительные варианты осуществления включают такую резистентность у сои и/или кукурузы. Дополнительные инструкции, касающиеся таких вариантов осуществления, см., например, в Inui et al., "A selectable marker using cytochrome P450 monooxygenases for Arabidopsis transformation," Plant Biotechnology 22, 281-286 (2005) (относящейся к системе селекции для трансформации Arabidopsis thaliana посредством Agrobacterium tumefaciens, в которой используют цитохром-P450-монооксигеназы человека, метаболизирующие гербициды; устойчивые к гербицидам саженцы трансформировали и подвергали селекции с использованием гербицидов ацетохлор, амипрофос-метил, хлорпрофам, хлорсульфурон, норфлуразон и пендиметалин); Siminszky et al., "Expression of a soybean cytochrome P450 monooxygenase cDNA in yeast and tobacco enhances the metabolism of phenylurea herbicides," PNAS Vol. 96, Issue 4, 1750-1755, Feb. 16, 1999; Sheldon et al, Weed Science: Vol. 48, No. 3, pp. 291-295, "A cytochrome P450 monooxygenase cDNA (CYP71A10) confers resistance to linuron in transgenic Nicotiana tabacum"; and "Phytoremediation of the herbicides atrazine and metolachlor by transgenic rice plants expressing human CYP1A1, CYP2B6, and CYP2C19," J Agric Food Chem. 2006 Apr. 19; 54(8):2985-91 (относящиеся к тестированию цитохром-p450-монооксигеназы человека в рисе, где, как сообщают, растения риса демонстрировали высокую устойчивость к хлорацетамидам (ацетохлору, алахлору, метоахлору, претилахлору и тенилхлору), оксиацетамидам (мефенацету), пиридазинонам (норфлуразону), 2,6-динитроаналинам (трифлуралину и пендиметалину), фосфамидатам (амипрофос-метилу, тиокарбаматам (пирибутикарбу) и мочевине (хлортолурону)).One of the preferred embodiments of the foregoing is the use of cP450 for resistance to acetochlor (acetochlor products based on the herbicides Surpass®, Keystone®, Keystone LA, FulTime® and TopNotch®) and / or trifluralin (such as Treflan®). Some preferred embodiments include such resistance in soy and / or corn. For further instructions regarding such embodiments, see, for example, Inui et al., "A selectable marker using cytochrome P450 monooxygenases for Arabidopsis transformation," Plant Biotechnology 22, 281-286 (2005) (relating to the selection system for Arabidopsis transformation thaliana by means of Agrobacterium tumefaciens, which uses human cytochrome-P450 monooxygenases metabolizing herbicides; herbicide-resistant seedlings were transformed and selected using the herbicides acetochlor, amiprofos-methyl, chlorprofam, chlorosulfuron, norflurazone p; Siminszky et al., "Expression of a soybean cytochrome P450 monooxygenase cDNA in yeast and tobacco enhances the metabolism of phenylurea herbicides," PNAS Vol. 96, Issue 4, 1750-1755, Feb. 16, 1999; Sheldon et al, Weed Science: Vol. 48, No. 3, pp. 291-295, "A cytochrome P450 monooxygenase cDNA (CYP71A10) confers resistance to linuron in transgenic Nicotiana tabacum"; and "Phytoremediation of the herbicides atrazine and metolachlor by transgenic rice plants expressing human CYP1A1, CYP2B6, and CYP2C19," J Agric Food Chem. 2006 Apr. 19; 54 (8): 2985-91 (related to testing human cytochrome p450 monooxygenase in rice, where rice plants reportedly showed high resistance to chloroacetamides (acetochlor, alachlor, methochlor, pretilachlor and tenylchlor), oxyacetamide (mefenacet) pyridazinones (norflurazone), 2,6-dinitroanalines (trifluralin and pendimethalin), phosphamidates (amiprofos-methyl, thiocarbamates (piributicarbum) and urea (chlorotoluron)).

Также можно изменять или использовать различные химические составы 2,4-D, чтобы сделать гены AAD-12 по настоящему изобретению более эффективными. Такие возможные изменения включают получение лучших субстратов и лучших уходящих групп (большей электроотрицательности). Для повышения гербицидной активности вместе с 2,4-D также можно использовать ингибиторы транспорта ауксинов (например, дифлуфензопир).Various 2,4-D chemical formulations can also be modified or used to make the AAD-12 genes of the present invention more effective. Such possible changes include obtaining better substrates and better leaving groups (greater electronegativity). In addition to 2,4-D, auxin transport inhibitors (e.g., diflufenzopyr) can also be used to increase the herbicidal activity.

Если конкретно не указано или очевидно иное, термины в единственном числе означают "по меньшей мере один", как применяют в настоящем описании. Все патенты, патентные заявки, предварительные заявки и публикации, указанные или процитированные в настоящем описании, включены в настоящее описание в качестве ссылок в полном объеме до тех пор, пока они не противоречат представленному в настоящем описании.Unless specifically indicated or obviously otherwise, the singular terms mean “at least one,” as used herein. All patents, patent applications, provisional applications and publications referenced or cited in the present description, are incorporated into this description by reference in full until they contradict what is presented in the present description.

Далее приведены примеры, в которых иллюстрируют способы практического осуществления изобретения.The following are examples illustrating methods for practicing the invention.

Эти примеры нельзя истолковывать как ограничивающие. Все процентные доли представляют собой доли по массе, и все пропорции в смесях растворителей являются пропорциями по объему, если не указано иначе.These examples should not be construed as limiting. All percentages are fractions by weight, and all proportions in solvent mixtures are proportions by volume, unless otherwise indicated.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Способ идентификации генов, придающих резистентность к 2,4-D в полевых условияхMethod for the identification of genes conferring resistance to 2,4-D in the field

Как способ идентификации генов, обладающих свойствами деградации гербицидов в полевых условиях, можно осуществлять поиск в существующих на настоящий момент общедоступных базах данных, таких как NCBI (National Center for Biotechnology Information). Для начала необходимо иметь уже идентифицированную последовательность функционального гена, кодирующего белок с желаемыми свойствами (т.е. активностью α-кетоглутаратдиоксигеназы). Затем эту белковую последовательность используют в качестве вводной информации для алгоритма BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) (Altschul et al., 1997) для сравнения с доступными белковыми последовательностями, хранящимися в NCBI. Используя параметры по умолчанию, с помощью этого поиска получают приблизительно 100 гомологичных белковых последовательностей на различных уровнях. Они находятся в диапазоне от высокоидентичных (85-98%) до малоидентичных (23-32%) на уровне аминокислот. Как правило, ожидают, что только последовательности с высокой гомологией будут сохранять свойства, схожие со свойствами вводной последовательности. В этом случае будут выбирать только последовательности с ≥50% гомологии. Как приведено в настоящем описании в качестве примера, можно использовать клонирование и рекомбинантно экспрессирующихся гомологов всего с 31% консервативных аминокислот (относительно tfdA из Ralstonia eutropha) для придания коммерческих уровней резистентности не только к предполагаемому гербициду, но также и к субстратам, ранее никогда не тестированными с этими ферментами.As a way to identify genes that have the properties of degradation of herbicides in the field, you can search the currently available publicly available databases, such as the NCBI (National Center for Biotechnology Information). First you need to have an already identified sequence of a functional gene encoding a protein with the desired properties (i.e., the activity of α-ketoglutarate dioxygenase). This protein sequence is then used as input to the BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) algorithm (Altschul et al., 1997) for comparison with available protein sequences stored in the NCBI. Using the default settings, this search yields approximately 100 homologous protein sequences at various levels. They range from highly identical (85-98%) to low identical (23-32%) at the amino acid level. As a rule, it is expected that only sequences with high homology will retain properties similar to those of the introductory sequence. In this case, only sequences with ≥50% homology will be selected. As exemplified herein, cloning of recombinantly expressed homologues with as little as 31% conservative amino acids (relative to tfdA from Ralstonia eutropha) can be used to confer commercial resistance levels not only to the intended herbicide, but also to substrates never tested before with these enzymes.

С помощью базы данных NCBI (см. веб-сайт ncbi.nlm.nih.gov; учетный № AF516752) в качестве гомолога всего с 31% идентичности аминокислот относительно tfdA идентифицировали единственный ген (sdpA). Процент идентичности определяли, сначала переводя последовательности ДНК sdpA и tfdA, хранящиеся в базе данных, в белки, затем используя ClustalW в пакете программ VectorNTI для осуществления множественного выравнивания последовательностей.Using the NCBI database (see website ncbi.nlm.nih.gov; Account No. AF516752), a single gene (sdpA) was identified as a homologue with only 31% amino acid identity with respect to tfdA. The percent identity was determined by first converting the sdpA and tfdA DNA sequences stored in the database to proteins, then using ClustalW in the VectorNTI software package to perform multiple sequence alignment.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Оптимизация последовательности для экспрессии в растениях и бактерияхSequence optimization for expression in plants and bacteria

Для достижения более высоких уровней экспрессии гетерологичных генов в растениях предпочтительным может являться реконструирование кодирующей белок последовательности генов таким образом, чтобы они более эффективно экспрессировались в растительных клетках. Кукуруза является одним из таких растений, где предпочтительным может являться реконструирование гетерологичной области, кодирующей белок, перед трансформацией для повышения уровня экспрессии гена и уровня кодируемого белка в растении. Таким образом, дополнительным этапом в конструировании генов, кодирующих бактериальный белок, является реконструирование гетерологичного гена для оптимальной экспрессии.To achieve higher levels of expression of heterologous genes in plants, it may be preferable to reconstruct the protein coding sequence of the genes so that they are more efficiently expressed in plant cells. Corn is one such plant where it may be preferable to reconstruct the heterologous region encoding the protein before transformation to increase the level of gene expression and the level of encoded protein in the plant. Thus, an additional step in the construction of genes encoding a bacterial protein is the reconstruction of a heterologous gene for optimal expression.

Таблица 2
Обобщение данных о содержании G+C в областях генов кукурузы, кодирующих белок
table 2
Generalization of data on the content of G + C in the regions of maize genes encoding protein
Класс белкаProtein class Диапазон % G+CRange% G + C Средний % G+Cb Average% G + C b Метаболические ферменты (76)Metabolic Enzymes (76) 44,4-75,344.4-75.3 59,0 (.+-.8,0)59.0 (. + -. 8.0) Структурные белки (18)Structural Proteins (18) 48,6-70,548.6-70.5 63,6 (.+-.6,7)63.6 (. + -. 6.7) Регуляторные белки (5)Regulatory Proteins (5) 57,2-68,857.2-68.8 62,0 (.+-.4,9)62.0 (. + -. 4.9) Неохарактеризованные белки (9)Uncharacterized proteins (9) 41,5-70,341.5-70.3 64,3 (.+-.7,2)64.3 (. + -. 7.2) All Proteins (108)All Proteins (108) 44,4-75,344.4-75.3 60,8 (.+-.5,2)c 60.8 (. + -. 5.2) s аКоличество генов в классе приведено в скобках a The number of genes in a class is given in parentheses bСтандартное отклонение приведено в скобках b Standard deviation in parentheses cСреднее для объединенных групп игнорируют в вычислениях среднего c The mean for the combined groups is ignored in the mean calculations

Одной из причин реконструирования бактериального белка для экспрессии в кукурузе является неоптимальное содержание G+C в нативном гене. Например, очень низкое содержание G+C во многих нативных бактериальных генах (и последующее смещение в сторону высокого содержания A+T) приводит к образованию последовательностей, имитирующих или дублирующих последовательности контроля гена растения, которые, как известно, являются, в значительной степени богатыми A+T. Наличие некоторых A+T-богатых последовательностей в ДНК генов, встраиваемых в растения, (например, областей TATA-бокс, в норме обнаруживаемых в промоторах генов) может приводить к аномальной транскрипции генов. С другой стороны, наличие других регуляторных последовательностей в транскрибированной мРНК (например, последовательностей сигнала полиаденилирования (AAUAAA) или последовательностей, комплементарных малой ядерной РНК, участвующей в сплайсинге пре-мРНК) может приводить к нестабильности РНК. Таким образом, одной из целей при конструировании генов, кодирующих бактериальный белок, для экспрессии в кукурузе, более предпочтительно, обозначаемых как гены, оптимизированные для растений, является получение последовательности ДНК, имеющей более высокое содержание G+C, и, предпочтительно, близкое к таковому в генах кукурузы, кодирующих метаболические ферменты. Другой целью при конструировании генов, оптимизированных для растений и кодирующих бактериальный белок, является получение последовательности ДНК, в которой модификации последовательности не препятствуют трансляции.One of the reasons for reconstructing the bacterial protein for expression in corn is the non-optimal content of G + C in the native gene. For example, the very low G + C content in many native bacterial genes (and the subsequent shift towards a high A + T content) leads to the formation of sequences that mimic or duplicate the plant gene control sequences, which are known to be significantly rich in A + T. The presence of some A + T-rich sequences in the DNA of genes that are inserted into plants (for example, the TATA box regions normally found in promoters of genes) can lead to abnormal gene transcription. On the other hand, the presence of other regulatory sequences in the transcribed mRNA (for example, polyadenylation signal sequences (AAUAAA) or sequences complementary to small nuclear RNA involved in pre-mRNA splicing) can lead to RNA instability. Thus, one of the goals in constructing genes encoding a bacterial protein for expression in maize, more preferably referred to as genes optimized for plants, is to obtain a DNA sequence having a higher G + C content, and preferably close to that in corn genes encoding metabolic enzymes. Another goal in constructing genes optimized for plants and encoding a bacterial protein is to obtain a DNA sequence in which sequence modifications do not interfere with translation.

В таблице 2 показано, насколько высоким является содержание G+C в кукурузе. Что касается данных в таблице 2, кодирующие области генов получали из записей в GenBank (выпуск 71), и композиции оснований вычисляли с использованием программы MacVector™ (Accelerys, San Diego, Calif.). При вычислениях игнорировали последовательности интронов.Table 2 shows how high the G + C content in corn is. As for the data in Table 2, gene coding regions were obtained from GenBank entries (Issue 71), and base compositions were calculated using MacVector ™ software (Accelerys, San Diego, Calif.). In the calculations, sequences of introns were ignored.

По причине пластичности, обеспечиваемой избыточностью/вырожденностью генетического кода (т.е. некоторые аминокислоты определяются несколькими кодонами), эволюция геномов в различных организмах или классах организмов привела к различному использованию избыточных кодонов. Это "отклонение частоты использования кодонов" отражено в средней композиции оснований в областях, кодирующих белок. Например, организмы с относительно низким содержанием G+C используют кодоны, содержащие A или T в третьем положении избыточных кодонов, в то время как организмы, имеющие высокое содержание G+C, используют кодоны, содержащие G или C в третьем положении. Считают, что наличие "минорных" кодонов в мРНК может снижать абсолютную скорость трансляции этой мРНК, особенно когда относительный избыток нагруженной тРНК, соответствующей минорному кодону, является низким. Продолжением этого является то, что снижение скорости трансляции посредством отдельных минорных кодонов будет, по меньшей мере, аддитивным для многочисленных минорных кодонов. Таким образом, мРНК, имеющая высокое относительное содержание минорных кодонов, будет иметь, соответственно, низкую скорость трансляции. Эту скорость будут отражаться в последующих низких уровнях кодируемого белка.Due to the plasticity provided by the redundancy / degeneracy of the genetic code (i.e., some amino acids are determined by several codons), the evolution of genomes in different organisms or classes of organisms has led to different uses of excess codons. This “codon usage frequency deviation” is reflected in the average base composition in the protein coding regions. For example, organisms with a relatively low G + C content use codons containing A or T in the third position of the excess codons, while organisms with a high G + C content use codons containing G or C in the third position. It is believed that the presence of "minor" codons in mRNA can reduce the absolute translation rate of this mRNA, especially when the relative excess of loaded tRNA corresponding to the minor codon is low. A continuation of this is that a decrease in translation speed through individual minor codons will be at least additive for multiple minor codons. Thus, mRNA having a high relative content of minor codons will have a correspondingly low translation rate. This rate will be reflected in subsequent low levels of the encoded protein.

Таблица 3
Предпочтительные кодоны для аминокислот в белках, экспрессирующихся в кукурузе
Table 3
Preferred codons for amino acids in proteins expressed in corn
АминокислотаAmino acid Кодон *Codon * АланинAlanine GCC/GCGGcc / gcg ЦистеинCysteine TGC/TGTTGC / TGT Аспарагиновая кислотаAspartic acid GAC/GATGac / gat Глутаминовая кислотаGlutamic acid GAG/GAAGAG / GAA ФенилаланинPhenylalanine TTC/TTTTTC / TTT ГлицинGlycine GGC/GGGGGC / GGG ГистидинHistidine CAC/CATCAC / CAT ИзолейцинIsoleucine ATC/ATTATC / ATT Лизин Lysine AAG/AAAAAG / AAA ЛейцинLeucine CTG/CTCCTG / CTC МетионинMethionine ATGATG АспарагинAsparagine AAC/AATAAC / AAT ПролинProline CCG/CCACCG / CCA ГлутаминGlutamine CAG/CAACAG / CAA АргининArginine AGG/CGCAGG / CGC СеринSerine AGC/TCCAGC / TCC ТреонинThreonine ACC/ACGACC / ACG ВалинValine GTG/GTCGTG / GTC ТриптофанTryptophan TGGTgg

ТирозинTyrosine TAC/TATTac / tat Стоп-кодонStop codon TGA/TAGTGA / TAG

При конструировании генов, кодирующих бактериальный белок, для экспрессии в кукурузе (или другом растении, таком как хлопок или соя) определяют отклонение частоты использования кодонов в растении. Отклонение частоты использования кодонов в кукурузе является статистическим распределением кодонов, которые растение использует для кодирования своих белков, и предпочтительное использование кодонов представлено в таблице 3. После определения отклонения определяют процентную частоту кодонов в интересующих генах. Необходимо определять предпочтительные первичные кодоны в растении, а также предпочтительные кодоны второго, третьего и четвертого выбора, если существует возможность множественного выбора. Затем можно конструировать новую последовательность ДНК, кодирующую аминокислотную последовательность в бактериальном белке, но новая последовательность ДНК отличается от нативной бактериальной последовательности ДНК (кодирующей белок) заменами на кодоны растения (первые предпочтительные, вторые предпочтительные, третьи предпочтительные или четвертые предпочтительные) для определения аминокислот в каждом положении в аминокислотной последовательности белка. Затем новую последовательность анализируют на предмет участков распознавания рестрикционных ферментов, которые можно получать посредством модификации. Идентифицированные участки дополнительно модифицируют, заменяя кодоны предпочтительными кодонами первого, второго, третьего или четвертого выбора. Другими участками в последовательности, которые могут влиять на транскрипцию или трансляцию интересующего гена, являются экзон-интронные сочленения (5' или 3'), сигналы полиаденилирования или сигналы терминации для РНК-полимеразы. Последовательность дополнительно анализируют и модифицируют для снижения частоты TA- или GC-дуплетов. В дополнение к дуплетам, блоки G или C в последовательности, содержащие приблизительно более четырех одинаковых остатков, могут влиять на транскрипцию последовательности. Таким образом, эти блоки также модифицируют, заменяя кодоны первого или второго выбора и т.д. предпочтительными кодонами следующего выбора.When constructing genes encoding a bacterial protein for expression in corn (or another plant, such as cotton or soy), the deviation in the frequency of codon use in the plant is determined. The deviation in codon usage in corn is the statistical distribution of codons that the plant uses to encode its proteins, and the preferred use of codons is shown in Table 3. After determining the deviation, determine the percentage codon frequency in the genes of interest. It is necessary to determine the preferred primary codons in the plant, as well as the preferred codons of the second, third and fourth choice, if there is the possibility of multiple selection. You can then construct a new DNA sequence encoding the amino acid sequence in the bacterial protein, but the new DNA sequence differs from the native bacterial DNA sequence (encoding the protein) by substituting plant codons (first preferred, second preferred, third preferred or fourth preferred) to determine the amino acids in each position in the amino acid sequence of the protein. The new sequence is then analyzed for restriction enzyme recognition sites that can be obtained by modification. The identified regions are further modified by replacing the codons with the preferred codons of the first, second, third or fourth choice. Other parts of the sequence that may affect the transcription or translation of the gene of interest are exon-intron junctions (5 ′ or 3 ′), polyadenylation signals, or termination signals for RNA polymerase. The sequence is further analyzed and modified to reduce the frequency of TA or GC doublets. In addition to doublets, G or C blocks in a sequence containing approximately more than four identical residues can influence the transcription of the sequence. Thus, these blocks are also modified by replacing the codons of the first or second choice, etc. preferred codons of the next choice.

Предпочтительно, гены, оптимизированные для растений и кодирующие бактериальный белок, содержат приблизительно 63% кодонов первого выбора, от приблизительно 22% до приблизительно 37% кодонов второго выбора и от приблизительно 15% до приблизительно 0% кодонов третьего или четвертого выбора, где общая процентная доля составляет 100%. Наиболее предпочтительно, гены, оптимизированные для растений, содержат приблизительно 63% кодонов первого выбора, по меньшей мере приблизительно 22% кодонов второго выбора, приблизительно 7,5% кодонов третьего выбора и приблизительно 7,5% кодонов четвертого выбора, где общая процентная доля составляет 100%. Описываемый выше способ позволяет специалисту в этой области модифицировать гены, являющиеся чужеродными для конкретного растения, таким образом, что гены оптимально экспрессируются в растениях. Способ дополнительно проиллюстрирован в заявке PCT WO 97/13402.Preferably, plant-optimized genes encoding a bacterial protein contain about 63% of the first choice codons, from about 22% to about 37% of the second choice codons, and from about 15% to about 0% of the third or fourth choice codons, where the total percentage is 100%. Most preferably, plant-optimized genes comprise about 63% of the first selection codons, at least about 22% of the second selection codons, about 7.5% of the third selection codons, and about 7.5% of the fourth selection codons, where the total percentage is one hundred%. The method described above allows one skilled in the art to modify genes that are foreign to a particular plant so that genes are optimally expressed in plants. The method is further illustrated in PCT application WO 97/13402.

Таким образом, для конструирования генов, оптимизированных для растений и кодирующих бактериальный белок, последовательность ДНК конструируют кодирующей аминокислотную последовательность указанного белка с использованием избыточного генетического кода, установленного по таблице отклонений частот использования кодонов, составленной из последовательностей генов конкретного растения или растений. Получаемая последовательность ДНК имеет более высокую степень разнообразия кодонов, желаемую композицию оснований, может содержать стратегически расположенные участки распознавания рестрикционных ферментов и не содержит последовательности, которые могут препятствовать транскрипции гена или трансляции продукта мРНК. Таким образом, для трансформации хозяев, включая растения, можно использовать синтетические гены, функционально эквивалентные белкам/генам по настоящему изобретению. Дополнительные инструкции, касающиеся получения синтетических генов можно найти, например, в патенте США № 5380831.Thus, to construct genes that are optimized for plants and encoding a bacterial protein, a DNA sequence is constructed that encodes the amino acid sequence of a specified protein using an excess genetic code set in the codon usage frequency deviation table composed of gene sequences of a particular plant or plants. The resulting DNA sequence has a higher degree of codon diversity, the desired base composition, may contain strategically located restriction enzyme recognition sites and does not contain sequences that may interfere with gene transcription or translation of the mRNA product. Thus, for the transformation of hosts, including plants, synthetic genes that are functionally equivalent to the proteins / genes of the present invention can be used. Additional instructions regarding the preparation of synthetic genes can be found, for example, in US patent No. 5380831.

Анализ перестроек в AAD-12 растений: При обширном анализе 876 пар оснований (п.н.) последовательности ДНК, кодирующей области нативного AAD-12 (SEQ ID NO: 1), выявляли наличие нескольких мотивов последовательности, которые, как считают, являются неблагоприятными для оптимальной экспрессии в растении, а также неоптимальную композицию кодонов. Белок, кодируемый SEQ ID NO: 1 (AAD-12), представлен как SEQ ID NO: 2. Для улучшения продукции рекомбинантного белка в однодольных, а также двудольных растениях, разрабатывали "оптимизированную для растений" последовательность ДНК AAD-12 (v1) (SEQ ID NO: 3), кодирующую белок (SEQ ID NO: 4), являющийся тем же, что и нативный SEQ ID NO: 2, за исключением добавления остатка аланина во втором положении (подчеркнуто в SEQ ID NO: 4). Дополнительный кодон для аланина (GCT; подчеркнутый в SEQ ID NO: 3) кодирует часть участка распознавания рестрикционного фермента NcoI (CCATGG), перекрывающегося с инициирующим трансляцию кодоном ATG. Таким образом, он служит двойной цели облегчения последующих действий по клонированию одновременно с улучшением контекста последовательности, окружающего инициаторный кодон ATG, для оптимизации инициации трансляции. Белки, кодируемые нативной и оптимизированной для растений (v1) кодирующими областями, являются на 99,3% идентичными, отличаясь только по аминокислоте в положении 2. В отличие от этого, нативные и оптимизированные для растений (v1) последовательности ДНК кодирующих областей являются только на 79,7% идентичными.Analysis of rearrangements in plant AAD-12: Extensive analysis of 876 base pairs (bp) of the DNA sequence encoding the native AAD-12 region (SEQ ID NO: 1) revealed the presence of several sequence motifs that are considered to be unfavorable for optimal expression in the plant, as well as non-optimal codon composition. The protein encoded by SEQ ID NO: 1 (AAD-12) is presented as SEQ ID NO: 2. To improve the production of the recombinant protein in monocotyledonous as well as dicotyledonous plants, an AAD-12 (v1) DNA sequence optimized for plants was developed ( SEQ ID NO: 3) encoding a protein (SEQ ID NO: 4), which is the same as native SEQ ID NO: 2, except for the addition of an alanine residue in the second position (underlined in SEQ ID NO: 4). An additional alanine codon (GCT; underlined in SEQ ID NO: 3) encodes a portion of the NcoI restriction enzyme recognition site (CCATGG) overlapping with the translation-triggering ATG codon. Thus, it serves the dual purpose of facilitating subsequent cloning activities while improving the context of the sequence surrounding the ATG initiation codon to optimize translation initiation. Proteins encoded by native and plant-optimized (v1) coding regions are 99.3% identical, differing only in amino acid at position 2. In contrast, native and plant-optimized (v1) plant DNA sequences of coding regions are only on 79.7% identical.

В таблице 4 показаны различия композиций кодонов нативной (колонки A и D) и оптимизированной для растений (колонки B и E) последовательностей, и приведено сравнение с теоретической оптимизированной для растений последовательностью (колонки C и F).Table 4 shows the differences between the native codon compositions (columns A and D) and plant-optimized sequences (columns B and E), and a comparison with the theoretical plant-optimized sequence (columns C and F) is given.

При рассмотрении таблицы 4 видно, что нативная и оптимизированная для растений кодирующие области, хотя и кодируют приблизительно идентичные белки, существенно отличаются друг от друга. Версия, оптимизированная для растений, (v1) точно имитирует композицию кодонов в теоретической оптимизированной для растений кодирующей области, кодирующей белок AAD-12.When considering table 4 it is seen that the native and optimized for plants coding regions, although they encode approximately identical proteins, are significantly different from each other. The plant-optimized version (v1) accurately mimics the composition of the codons in a theoretical plant-optimized coding region encoding the AAD-12 protein.

"Amino acid" - "Аминокислота", "Native #" - "Количество в нативной последовательности", "Plant Opt v1 #" - "Количество в оптимизированной для растений версии (v1)", "Theor. Plant Opt. #" - "Количество в теоретической оптимизированной для растений версии", "Totals" - "Всего"]"Amino acid" - "Amino acid", "Native #" - "Amount in the native sequence", "Plant Opt v1 #" - "Amount in the plant-optimized version (v1)", "Theor. Plant Opt. #" - " Number in theoretical version optimized for plants, "" Totals "-" Total "]

Таблица 4
Сравнение композиции кодонов кодирующих областей нативной AAD-12, оптимизированной для растений версии (v1) и теоретической оптимизированной для растений версии
Table 4
Comparison of the composition of codons of coding regions of native AAD-12, optimized for plants version (v1) and theoretical optimized for plants version
AA BB CC DD EE FF Амино-кислотаAmino acid КодонCodon Количество в нативной последова-тельностиThe number in the native sequence Количество в оптимизи-рованной для растений версии (v1)Quantity in plant-optimized version (v1) Количество в теорети-ческой оптимизиро-ванной для растений версииQuantity in Theoretical Plant Optimized Version Амино-кислотаAmino acid КодонCodon Количество в нативной последова-тельностиThe number in the native sequence Количество в оптимизи-рованной для растений версии (v1)Quantity in plant-optimized version (v1) Количество в теорети-ческой оптимизи-рованной для растений версииQuantity in a theoretical version optimized for plants ALA (A)ALA (A) GCAGca 1one 1010 11eleven LEU (L)LEU (L) CTACta 00 00 00 GCCGcc 3535 1616 15fifteen CTCCTC 1one 88 88 GCGGcg 77 00 00 CTGCTG 2323 00 00 GCTGct 00 18eighteen 1717 CTTCTT 00 88 88 ARG (R)ARG (R) AGAAGA 00 4four 55 TTATta 00 00 00 AGGAGG 00 4four 66 TTGTTG 00 88 88 CGACga 00 00 00 LYS (K)LYS (K) AAAAAA 1one 1one 22 CGCCgc 15fifteen 66 4four AAGAag 55 55 4four CGGCgg 33 00 00 MET (M)MET (M) ATGATG 1010 1010 1010 CGTCgt 00 4four 33 PHE (F)PHE (F) TTCTtc 77 55 55 ASN (N)ASN (N) AACAac 33 22 22 TTTTTT 1one 33 33 AATAt 1one 22 22 PRO (P)PRO (P) CCACCA 00 55 66 ASP (D)ASP (D) GACGac 15fifteen 99 99 CCCCCC 99 4four 4four

GATGat 22 88 88 CCGCCG 55 00 00 CYS (C)CYS (C) TGCTgc 33 22 22 CCTCCT 00 55 55 TGTTGT 00 1one 1one SER (S)SER (S) AGCAGC 55 4four 33 ENDEnd TAATAA 1one 00 1one AGTAGT 00 00 00 TAGTAG 00 00 TCATCA 00 33 33 TGATGA 00 1one TCCTcc 22 33 33 GLN (Q)GLN (Q) CAACAA 1one 88 77 TCGTCG 66 00 00 CAGCag 1313 66 77 TCTTCT 00 33 33 GLU (E)GLU (E) GAAGAA 33 4four 4four THR (T)THR (T) ACAACA 1one 4four 55 GAGGag 88 77 77 ACCACC 11eleven 77 77 GLY (G)GLY (G) GGAGga 00 88 77 ACGACG 55 00 00 GGCGgc 2424 77 77 ACTACT 1one 77 66 GGGGgg 1one 33 4four TRP (W)TRP (W) TGGTgg 88 88 88 GGTGgt 00 77 77 TYR (Y)TYR (Y) TACTac 4four 33 33 HIS (H)HIS (H) CACCAC 88 99 99 TATTat 1one 22 22 CATCAT 88 77 77 VAL (V)VAL (V) GTAGTA 00 00 00 ILE (I)ILE (I) ATAATA 00 22 22 GTCGTC 66 88 77 ATCATC 1010 4four 55 GTGGTG 18eighteen 88 99 ATTATT 1one 55 4four GTTGTT 00 88 88 ВсегоTotal 163163 164164 163163 ВсегоTotal 130130 130130 130130

Перестройка для экспрессии в E. coli: Специально сконструированные штаммы Escherichia coli и соответствующие векторные системы часто используют для получения относительно больших количеств белков для биохимических и аналитических исследований. Иногда обнаруживают, что нативный ген, кодирующий желаемый белок, плохо подходит для высокоуровневой экспрессии в E. coli, даже если организмом-источником гена может являться другой род бактерий. В таких случаях можно и желательно реконструировать кодирующую белок область гена, чтобы сделать его более подходящим для экспрессии в E. coli. Гены E. coli класса II определяют как те, которые на высоком уровне и непрерывно экспрессируются в течение экспоненциальной фазы роста клеток E. coli. (Henaut, A. and Danchin, A. (1996) in Escherichia coli and Salmonella typhimurium cellular and molecular biology, vol. 2, pp. 2047-2066. Neidhardt, F., Curtiss III, R., Ingraham, J., Lin, E., Low, B., Magasanik, B., Reznikoff, W., Riley, M., Schaechter, M. and Umbarger, H. (eds.) American Society for Microbiology, Washington, D.C.). Исследуя композиции кодонов кодирующих областей генов E. coli класса II, можно разрабатывать среднюю композицию кодонов для этих кодирующих областей генов E. coli класса II.Perestroika for expression in E. coli: Specially designed Escherichia coli strains and corresponding vector systems are often used to produce relatively large amounts of proteins for biochemical and analytical studies. It is sometimes found that the native gene encoding the desired protein is poorly suited for high-level expression in E. coli, even if a different genus of bacteria may be the source organism of the gene. In such cases, it is possible and desirable to reconstruct the protein coding region of the gene to make it more suitable for expression in E. coli. Genes of E. coli class II are defined as those that are at a high level and are continuously expressed during the exponential phase of growth of E. coli cells. (Henaut, A. and Danchin, A. (1996) in Escherichia coli and Salmonella typhimurium cellular and molecular biology, vol. 2, pp. 2047-2066. Neidhardt, F., Curtiss III, R., Ingraham, J., Lin, E., Low, B., Magasanik, B., Reznikoff, W., Riley, M., Schaechter, M. and Umbarger, H. (eds. American Society for Microbiology, Washington, DC). By examining the codon compositions of the coding regions of the E. coli class II genes, it is possible to develop an average codon composition for these coding regions of the E. coli class II genes.

Считают, что кодирующая белок область, имеющая среднюю композицию кодонов, имитирующую таковую в генах класса II, будет подходить для экспрессии в течение экспоненциальной фазы роста E. coli. Используя эти руководства, новую последовательность ДНК, кодирующую белок AAD-12 (SEQ ID NO: 4), включающую дополнительный аланин во втором положении, как указано выше, конструировали в соответствии со средней композицией кодонов кодирующих областей генов класса II E. coli. Исходную последовательность, конструирование которой основывалось только на композиции кодонов, дополнительно реконструировали для включения конкретных последовательностей участков распознавания рестрикционных ферментов, подходящих для клонирования в векторы, экспрессирующиеся в E. coli. Избегали неблагоприятных черт последовательности, таких как структуры "стебель-петля" с высокой стабильностью, а также внутригенные последовательности, гомологичные 3'-концу рибосомальной РНК 16S (т.е. последовательности Шайна-Дальгарно). E. coli-оптимизированную последовательность (v2) описывают как SEQ ID NO: 5, и она кодирует белок, описываемый как SEQ ID NO: 4.It is believed that a protein coding region having an average codon composition that mimics that of class II genes will be suitable for expression during the exponential growth phase of E. coli. Using these guidelines, a new DNA sequence encoding an AAD-12 protein (SEQ ID NO: 4), including additional alanine in the second position, as described above, was constructed in accordance with the average codon composition of the coding regions of class II E. coli genes. The original sequence, the construction of which was based solely on codon composition, was further reconstructed to include specific sequences of restriction enzyme recognition sites suitable for cloning into vectors expressed in E. coli. Adverse sequence features such as stem-loop structures with high stability, as well as intragenic sequences homologous to the 3'-end of the 16S ribosomal RNA (i.e., the Shine-Dalgarno sequence) were avoided. The E. coli-optimized sequence (v2) is described as SEQ ID NO: 5, and it encodes a protein described as SEQ ID NO: 4.

Нативная и E. coli-оптимизированная (v2) последовательности ДНК являются на 84,0% идентичными, в то время как оптимизированная для растений (v1) и E. coli-оптимизированная (v2) последовательности ДНК являются на 76,0% идентичными. В таблице 5 представлены композиции кодонов нативной кодирующей области AAD-12 (колонки A и D), кодирующей области AAD-12, оптимизированной для экспрессии в E. coli (v2; колонки B и E), и композиция кодонов теоретической кодирующей области для белка AAD-12, имеющей оптимальную композицию кодонов генов класса II E. coli (колонки C и F).Native and E. coli-optimized (v2) DNA sequences are 84.0% identical, while plant-optimized (v1) and E. coli-optimized (v2) DNA sequences are 76.0% identical. Table 5 presents the codon compositions of the native AAD-12 coding region (columns A and D), the coding region of AAD-12 optimized for expression in E. coli (v2; columns B and E), and the codon composition of the theoretical coding region for the AAD protein -12, having an optimal composition of codons of class II E. coli genes (columns C and F).

При рассмотрении таблицы 6 видно, что нативная и E. coli-оптимизированная кодирующие области, хотя и кодируют приблизительно идентичные белки, существенно отличаются друг от друга. E. coli-оптимизированная версия (v2) точно имитирует композицию кодонов в теоретической E. coli-оптимизированной кодирующей области, кодирующей белок AAD-12.When considering table 6 it is seen that the native and E. coli-optimized coding regions, although they encode approximately identical proteins, are significantly different from each other. The E. coli-optimized version (v2) accurately mimics the codon composition in the theoretical E. coli-optimized coding region encoding the AAD-12 protein.

Таблица 5
Сравнение композиции кодонов кодирующих областей нативной AAD-12, E. coli-оптимизированной версии (v2) и теоретической версии, оптимизированной для генов класса II E. coli
Table 5
Comparison of codon composition of coding regions of native AAD-12, E. coli-optimized version (v2) and theoretical version optimized for E. coli class II genes
AA BB CC DD EE FF Амино-кислотаAmino acid КодонCodon Количество в нативной последова-тельностиThe number in the native sequence Количество в E. coli-оптимизи-рованной версии (v2)Amount in E. coli-optimized version (v2) Количество в теоретической версии, оптимизи-рованной для генов класса II E. coli #Amount in the theoretical version optimized for E. coli # class II genes Амино-кислотаAmino acid КодонCodon Количество в нативной последова-тельностиThe number in the native sequence Количество в E. coli-оптимизи-рованной версии (v2)Amount in E. coli-optimized version (v2) Количество в теоретической версии, оптимизи-рованной для генов класса II E. coliAmount in the theoretical version optimized for E. coli class II genes ALA (A)ALA (A) GCAGca 1one 1313 1313 LEU (L)LEU (L) CTACta 00 00 00 GCCGcc 3535 00 00 CTCCTC 1one 22 00 GCGGcg 77 18eighteen 1717 CTGCTG 2323 20twenty 2424 GCTGct 00 1313 14fourteen CTTCTT 00 1one 00 ARG (R)ARG (R) AGAAGA 00 00 00 TTATta 00 1one 00 AGGAGG 00 00 00 TTGTTG 00 00 00 CGACga 00 00 00 LYS (K)LYS (K) AAAAAA 1one 4four 55 CGCCgc 15fifteen 66 66 AAGAag 55 22 1one CGGCgg 33 00 00 MET (M)MET (M) ATGATG 1010 1010 1010 CGTCgt 00 1212 1212 PHE (F)PHE (F) TTCTtc 77 66 66 ASN (N)ASN (N) AACAac 33 4four 4four TTTTTT 1one 22 22 AATAt 1one 00 00 PRO (P)PRO (P) CCACCA 00 33 22

ASP (D)ASP (D) GACGac 15fifteen 1010 99 CCCCCC 99 00 00 GATGat 22 77 88 CCGCCG 55 11eleven 1212 CYS (C)CYS (C) TGCTgc 33 22 22 CCTCCT 00 00 00 TGTTGT 00 1one 1one SER (S)SER (S) AGCAGC 55 4four 4four ENDEnd TAATAA 1one 1one 1one AGTAGT 00 00 00 TAGTAG 00 00 00 TCATCA 00 00 00 TGATGA 00 00 00 TCCTcc 22 55 4four GLN (Q)GLN (Q) CAACAA 1one 33 33 TCGTCG 66 00 00 CAGCag 1313 11eleven 11eleven TCTTCT 00 4four 55 GLU (E)GLU (E) GAAGAA 33 88 88 THR (T)THR (T) ACAACA 1one 00 00 GAGGag 88 33 33 ACCACC 11eleven 1212 1212 GLY (G)GLY (G) GGAGga 00 00 00 ACGACG 55 00 00 GGCGgc 2424 1212 11eleven ACTACT 1one 66 66 GGGGgg 1one 00 00 TRP (W)TRP (W) TGGTgg 88 88 88 GGTGgt 00 1313 14fourteen TYR (Y)TYR (Y) TACTac 4four 33 33 HIS (H)HIS (H) CACCAC 88 11eleven 11eleven TATTat 1one 22 22 CATCAT 88 55 55 VAL (V)VAL (V) GTAGTA 00 66 66 ILE (I)ILE (I) ATAATA 00 00 00 GTCGTC 66 00 00 ATCATC 1010 77 77 GTGGTG 18eighteen 88 77 ATTATT 1one 4four 4four GTTGTT 00 1010 11eleven ВсегоTotal 163163 164164 164164 ВсегоTotal 130130 130130 130130

Конструирование последовательности ДНК с отклонением в использовании кодонов для сои, кодирующей EPSPS сои, имеющую мутации, придающие устойчивость к глифосату. В этом примере описывают конструирование новой последовательности ДНК, кодирующей мутантную 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтетазу (EPSPS) сои, но оптимизированной для экспрессии в клетках сои. Аминокислотную последовательность EPSPS сои с тремя мутациями описывают как SEQ ID NO: 5 в WO 2004/009761. Мутантные аминокислоты в описываемой таким образом последовательности находятся в положении 183 (треонин нативного белка, замененный изолейцином), положении 186 (аргинин нативного белка, замененный лизином) и положении 187 (пролин нативного белка, замененный серином). Таким образом, можно получать аминокислотную последовательность нативного белка EPSPS сои, заменяя замещенные аминокислоты SEQ ID NO:5 в WO 2004/009761 нативными аминокислотами в соответствующих положениях. Такую нативную белковую последовательность описывают как SEQ ID NO: 20 в PCT/US2005/014737 (зарегистрированной 2 мая 2005 года). Последовательность белка EPSPS сои с двумя мутациями, содержащую мутацию в положении 183 (треонин нативного белка, замененный изолейцином) и положении 187 (пролин нативного белка, замененный серином), описывают как SEQ ID NO: 21 в PCT/US2005/014737.Construction of a DNA sequence with a deviation in the use of soybean codons encoding soybean EPSPS having mutations conferring glyphosate resistance. This example describes the construction of a new DNA sequence encoding soybean mutant 5-enolpyruvilshikimate-3-phosphate synthetase (EPSPS), but optimized for expression in soy cells. The amino acid sequence of soybean EPSPS with three mutations is described as SEQ ID NO: 5 in WO 2004/009761. The mutant amino acids in the sequence described in this way are located at position 183 (threonine of the native protein replaced by isoleucine), position 186 (arginine of the native protein replaced by lysine) and position 187 (proline of the native protein replaced by serine). Thus, the amino acid sequence of the native soybean EPSPS protein can be obtained by replacing the substituted amino acids SEQ ID NO: 5 in WO 2004/009761 with the native amino acids at the corresponding positions. Such a native protein sequence is described as SEQ ID NO: 20 in PCT / US2005 / 014737 (registered May 2, 2005). The two-mutation soybean EPSPS protein sequence containing the mutation at position 183 (native protein threonine replaced by isoleucine) and position 187 (native serine replaced proline protein) is described as SEQ ID NO: 21 in PCT / US2005 / 014737.

Таблицу использования кодонов в кодирующих белок последовательностях сои (с максимальным содержанием глицина), вычисленного с помощью 362096 кодонов (приблизительно 870 кодирующих последовательностей) получали на веб-сайте "kazusa.или.jp/codon". Эти данные преобразовывали, как показано в таблице 6. В колонках D и H таблицы 6 представлены распределения (в % использованиях всех кодонов для этой аминокислоты) синонимичных кодонов для каждой аминокислоты, как обнаруживают в кодирующих белок областях генов сои. Очевидно, что некоторые синонимичные кодоны для некоторых аминокислот (аминокислоту могут определять 1, 2, 3, 4 или 6 кодонов) относительно редко представлены в кодирующих белок областях сои (например, сравнительно использование кодонов GCG и GCT, определяющих аланин).A table of codon usage in soy protein coding sequences (with maximum glycine content) calculated using 362096 codons (approximately 870 coding sequences) was obtained on the website "kazusa.or.jp / codon". These data were transformed, as shown in Table 6. Columns D and H of Table 6 show the distributions (in% utilization of all codons for this amino acid) of synonymous codons for each amino acid, as found in protein coding regions of soy genes. Obviously, some synonymous codons for certain amino acids (1, 2, 3, 4 or 6 codons can determine the amino acid) are relatively rarely represented in protein-coding regions of soybeans (for example, the comparative use of GCG and GCT codons that define alanine).

Таблицу отклонений использования кодонов в сое вычисляли с помощью данных из таблицы 6.The table of deviations of the use of codons in soybeans was calculated using the data from table 6.

Игнорировали кодоны, обнаруживаемые в генах сои менее чем приблизительно в 10% случаев от общей частоты наличия конкретной аминокислоты. Для уравновешивания распределения оставшихся кодонов для аминокислот вычисляли средневзвешенную частоту для каждого кодона, используя формулу:Ignored the codons found in soy genes in less than about 10% of the total frequency of a particular amino acid. To balance the distribution of the remaining codons for amino acids, the weighted average frequency for each codon was calculated using the formula:

Средневзвешенный % C1=1/(%C1+%C2+%C3+и т.д.)×% C1×100Weighted average% C1 = 1 / (% C1 +% C2 +% C3 + etc.) ×% C1 × 100

где C1 является рассматриваемым кодоном, C2, C3 и т.д. представляют оставшиеся синонимичные кодоны, и значения % для соответствующих кодонов взяты из колонок D и H таблицы 6 (игнорируя значения для редких кодонов, выделенные полужирным шрифтом).where C1 is the codon in question, C2, C3, etc. represent the remaining synonymous codons, and the% values for the corresponding codons are taken from columns D and H of table 6 (ignoring the values for the rare codons in bold).

Средневзвешенный % значения для каждого кодона представлен в колонках C и G таблицы 6. TGA условно выбирали в качестве терминатора трансляции. Затем отклонения частоты использования кодонов включали в специализированную таблицу генетического кода для использования в программе для конструирования генов OptGene™ (Ocimum Biosolutions LLC, Indianapolis, Ind.).The weighted average% of the value for each codon is presented in columns C and G of table 6. TGA was conditionally selected as a translation terminator. Then, codon usage frequency deviations were included in a dedicated genetic code table for use in OptGene ™ gene design software (Ocimum Biosolutions LLC, Indianapolis, Ind.).

Таблица 6
Частота синонимичных кодонов в кодирующих белок последовательностях сои и вычисление отклонения частоты использования кодонов для конструирования синтетического гена, оптимизированного для сои
Table 6
Frequency of synonymous codons in soy protein coding sequences and calculation of deviation of codon frequency for constructing a synthetic gene optimized for soy
AA BB CC DD EE FF GG HH Амино-кислотаAmino acid КодонCodon Средне-взвешенный %Weighted average% % в сое% in soy Амино-кислотаAmino acid КодонCodon Средне-взвешенный %Weighted average% % в сое% in soy ALA (A)ALA (A) GCAGca 33,133.1 30,330.3 LEU (L)LEU (L) CTACta DNUDNU 9,19.1 GCCGcc 24,524.5 22,522.5 CTCCTC 22,422.4 18,118.1 GCGGcg DNU*DNU * 8,58.5 CTGCTG 16,316.3 13,213,2 GCTGct 42,342.3 38,738.7 CTTCTT 31,531.5 25,525.5 ARG (R)ARG (R) AGAAGA 36,036.0 30,930.9 TTATta DNUDNU 9,89.8 AGGAGG 32,232,2 27,627.6 TTGTTG 29,929.9 24,224.2 CGACga DNUDNU 8,28.2 LYS (K)LYS (K) AAAAAA 42,542.5 42,542.5

CGCCgc 14,814.8 12,712.7 AAGAag 57,557.5 57,557.5 CGGCgg DNUDNU 6,06.0 MET (M)MET (M) ATGATG 100,0100.0 100one hundred CGTCgt 16,916.9 14,514.5 PHE (F)PHE (F) TTCTtc 49,249.2 49,249.2 ASN (N)ASN (N) AACAac 50,050,0 50,050,0 TTTTTT 50,850.8 50,850.8 AATAt 50,050,0 50,050,0 PRO (P)PRO (P) CCACCA 39,839.8 36,536.5 ASP (D)ASP (D) GACGac 38,138.1 38,138.1 CCCCCC 20,920.9 19,219,2 GATGat 61,961.9 61,961.9 CCGCCG DNUDNU 8,38.3 CYS (C)CYS (C) TGCTgc 50,050,0 50,050,0 CCTCCT 39,339.3 36,036.0 TGTTGT 50,050,0 50,050,0 SER (S)SER (S) AGCAGC 16,016,0 15,115.1 ENDEnd TAATAA DNUDNU 40,740.7 AGTAGT 18,218.2 17,117.1 TAGTAG DNUDNU 22,722.7 TCATCA 21,921.9 20,620.6 TGATGA 100,0100.0 36,636.6 TCCTcc 18,018.0 16,916.9 GLN (Q)GLN (Q) CAACAA 55,555.5 55,555.5 TCGTCG DNUDNU 6,16.1 CAGCag 44,544.5 44,544.5 TCTTCT 25,825.8 24,224.2 GLU (E)GLU (E) GAAGAA 50,550,5 50,550,5 THR (T)THR (T) ACAACA 32,432,4 29,729.7 GAGGag 49,549.5 49,549.5 ACCACC 30,230,2 27,727.7 GLY (G)GLY (G) GGAGga 31,931.9 31,931.9 ACGACG DNUDNU 8,38.3 GGCGgc 19,319.3 19,319.3 ACTACT 37,437,4 34,334.3 GGGGgg 18,418,4 18,418,4 TRP (W)TRP (W) TGGTgg 100,0100.0 100one hundred GGTGgt 30,430,4 30,430,4 TYR (Y)TYR (Y) TACTac 48,248,2 48,248,2 HIS (H)HIS (H) CACCAC 44,844.8 44,844.8 TATTat 51,851.8 51,851.8 CATCAT 55,255.2 55,255.2 VAL (V)VAL (V) GTAGTA 11,511.5 11,511.5 ILE (I)ILE (I) ATAATA 23,423,4 23,423,4 GTCGTC 17,817.8 17,817.8 ATCATC 29,929.9 29,929.9 GTGGTG 32,032,0 32,032,0 ATTATT 46,746.7 46,746.7 GTTGTT 38,738.7 38,738.7

Для получения оптимизированной для сои последовательности ДНК, кодирующей белок EPSPS с двумя мутациями, белковую последовательность SEQ ID NO: 21 из PCT/US2005/014737 подвергали обратной трансляции с помощью программы OptGene™ с использованием представленного выше генетического кода с отклонением частот использования кодонов для сои. Затем полученную таким образом исходную последовательность ДНК модифицировали, компенсируя изменения кодонов (с сохранением общих средневзвешенных частот кодонов) для снижения количества CG- и TA-дуплетов между смежными кодонами, повышения количества CT- и TG-дуплетов между смежными кодонами, удаления внутрицепочечных вторичных структур с высокой стабильностью, удаления или добавления участков распознавания рестрикционных ферментов и удаления других последовательностей, которые могут являться неблагоприятными для экспрессии или действий по клонированию сконструированного гена. Осуществляли дополнительные улучшения последовательности для устранения потенциальных растительных участков сплайсинга интронов, длинных участков остатков A/T или C/G и других мотивов, которые могут препятствовать стабильности РНК, транскрипции или трансляции кодирующей области в растительных клетках. Осуществляли другие изменения для устранения длинных внутренних открытых рамок считывания (рамок, иных, чем +1). Все эти изменения осуществляли в пределах ограничений для сохранения композиции кодонов с отклонением частот использования кодонов для сои, как описано выше, и одновременно сохраняя аминокислотную последовательность, описываемую как SEQ ID NO: 21 в PCT/US2005/014737.To obtain a soybean-optimized DNA sequence encoding an EPSPS protein with two mutations, the protein sequence of SEQ ID NO: 21 from PCT / US2005 / 014737 was back-translated using the OptGene ™ program using the genetic code presented above with a deviation in soybean codon frequencies. Then, the initial DNA sequence obtained in this way was modified to compensate for codon changes (while maintaining the total weighted average codon frequencies) to reduce the number of CG and TA duplets between adjacent codons, increase the number of CT and TG doublets between adjacent codons, and remove intracellular secondary structures with high stability, deletion or addition of restriction enzyme recognition sites and deletion of other sequences that may be unfavorable for expression or activity Wii by cloning the constructed gene. Additional sequence improvements were made to eliminate potential plant sites of intron splicing, long sections of A / T or C / G residues, and other motifs that could interfere with RNA stability, transcription, or translation of the coding region in plant cells. Other changes were made to eliminate long internal open reading frames (frames other than +1). All these changes were carried out within the limits of preserving the codon composition with deviation of soybean codon usage frequencies, as described above, while maintaining the amino acid sequence described as SEQ ID NO: 21 in PCT / US2005 / 014737.

Последовательность ДНК с отклонением частот использования кодонов для сои, кодирующую белок EPSPS SEQ ID NO: 21, описывают как основания 1-1575 SEQ ID NO: 22 в PCT/US2005/014737. Синтез фрагмента ДНК, содержащего SEQ ID NO: 22 из PCT/US2005/014737, осуществлял коммерческий поставщик (PicoScript, Houston Tex.).The soybean codon frequency deviation DNA sequence encoding the EPSPS protein SEQ ID NO: 21 is described as bases 1-1575 of SEQ ID NO: 22 in PCT / US2005 / 014737. The synthesis of the DNA fragment containing SEQ ID NO: 22 from PCT / US2005 / 014737 was carried out by a commercial supplier (PicoScript, Houston Tex.).

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Клонирование экспрессирующих векторов и векторов для трансформацииCloning expression vectors and transformation vectors

Конструирование E. coli, экспрессирующий вектор pET: Используя рестрикционные ферменты, соответствующие участкам, добавленным вместе с дополнительными линкерами для клонирования, (Xba 1, Xho 1) AAD-12 (v2) вырезали из вектора Picoscript и лигировали в вектор pET280 с резистентностью к стрептомицину/спектиномицину. Затем с помощью лигированных продуктов трансформировали E. coli TOP10F' и помещали их на чашки с агаром с бульоном Луриа + 50 мкг/мл стрептомицина и спектиномицина (LB S/S).Construction of E. coli expressing the pET vector: Using restriction enzymes corresponding to the sites added with the additional cloning linkers, (Xba 1, Xho 1) AAD-12 (v2) was excised from the Picoscript vector and ligated into pET280 vector with streptomycin resistance spectinomycin. Then, E. coli TOP10F 'was transformed using the ligation products and placed on agar plates with Luria broth + 50 μg / ml streptomycin and spectinomycin (LB S / S).

Чтобы различать продукты лигирования AAD-12 (v2):pET280 и pCR2.1:pET280 приблизительно 20 выделенных колоний помещали в 6 мл LB-S/S и выращивали при 37°C в течение 4 часов со встряхиванием. Затем каждую культуру наносили на чашки LB + 50 мкг/мл канамицина, которые инкубировали при 37°C в течение ночи. Колонии, выращенные на LB-K, считали содержащими лигированный вектор pCR2.1 и отбраковывали. Из оставшихся культур выделяли плазмиды, как указано выше, и проверяли на соответствие посредством расщепления XbaI/XhoI. Конечной экспрессирующей конструкции присваивали обозначение pDAB3222.To distinguish between the ligation products of AAD-12 (v2): pET280 and pCR2.1: pET280, approximately 20 isolated colonies were placed in 6 ml of LB-S / S and grown at 37 ° C for 4 hours with shaking. Each culture was then applied to LB plates + 50 μg / ml kanamycin, which were incubated at 37 ° C. overnight. Colonies grown on LB-K were considered to contain the ligated vector pCR2.1 and were discarded. Plasmids were isolated from the remaining cultures as described above and checked for compliance by XbaI / XhoI digestion. The final expression construct was designated pDAB3222.

Конструирование экспрессирующего вектора для Pseudomonas: Открытую рамку считывания AAD-12 (v2) сначала клонировали в модифицированный экспрессирующий вектор pET (Novagen), "pET280 S/S", как фрагмент XbaI-XhoI. Полученную плазмиду pDAB725 подтверждали расщеплением рестрикционными ферментами и реакциями секвенирования. Открытую рамку считывания AAD-12 (v2) из pDAB725 переносили в экспрессирующий вектор для Pseudomonas, pMYC1803, как фрагмент XbaI-XhoI. Позитивные колонии подтверждали посредством расщепления рестрикционными ферментами. С помощью завершенной конструкции pDAB739 трансформировали экспрессирующие штаммы Pseudomonas MB217 и MB324.Construction of an Expression Vector for Pseudomonas: An AAD-12 (v2) open reading frame was first cloned into a modified pET expression vector (Novagen), "pET280 S / S", as an XbaI-XhoI fragment. The resulting plasmid pDAB725 was confirmed by restriction enzyme digestion and sequencing reactions. The open reading frame of AAD-12 (v2) from pDAB725 was transferred to an expression vector for Pseudomonas, pMYC1803, as an XbaI-XhoI fragment. Positive colonies were confirmed by restriction enzyme digestion. Using the completed construct, pDAB739 transformed Pseudomonas MB217 and MB324 expression strains.

Завершение конструирования бинарных векторов: Оптимизированный для растений ген AAD-12 (v1) получали из Picoscript (завершали реконструирование гена (см. выше) и привлекали Picoscript для конструирования) и внутренне подтверждали последовательность (SEQ ID NO: 3), чтобы убедиться в отсутствии изменений в ожидаемой последовательности. Осуществляли реакции секвенирования с прямым (SEQ ID NO: 6) и обратным (SEQ ID NO: 7) праймерами M13 с использованием реагентов "Dye Terminator Cycle Sequencing with Quick Start Kit" Beckman Coulter, как указано выше. Анализировали данные о последовательности, и результаты свидетельствовали об отсутствии аномалий в оптимизированной для растений последовательности ДНК AAD-12 (v1). Ген AAD-12 (v1) клонировали в pDAB726 как фрагмент NcoI-SacI. Полученную конструкцию обозначали как pDAB723, содержащую: [промотор AtUbi10: Nt OSM 5'UTR: AAD-12 (v1): Nt OSM3' UTR: ORF1 polyA 3'UTR] (проверенную посредством рестрикции PvuII и NotI). Затем фрагмент NotI-NotI, содержащий описываемую кассету, клонировали по участку NotI бинарного вектора pDAB3038. Полученный бинарный вектор pDAB724, содержащий следующую кассету [промотор AtUbi10: Nt OSM 5'UTR: AAD-12 (v1): Nt OSM 3'UTR: ORF1 polyA 3'UTR: промотор CsVMV: PAT: ORF25/26 3'UTR] подвергали рестрикции (с использованием BamHI, NcoI, NotI, SacI и XmnI) для проверки правильной ориентации. Проверенную завершенную конструкцию (pDAB724) использовали для трансформации Agrobacterium.Finalization of the construction of binary vectors: The plant-optimized AAD-12 gene (v1) was obtained from Picoscript (the reconstruction of the gene was completed (see above) and Picoscript was used for construction) and the sequence was confirmed internally (SEQ ID NO: 3) to ensure no changes in the expected sequence. Sequencing reactions were performed with the forward (SEQ ID NO: 6) and reverse (SEQ ID NO: 7) M13 primers using the Beckman Coulter Dye Terminator Cycle Sequencing with Quick Start Kit reagents as described above. Sequence data was analyzed and the results indicated no anomalies in the plant-optimized AAD-12 (v1) DNA sequence. The AAD-12 (v1) gene was cloned into pDAB726 as a fragment of NcoI-SacI. The resulting construct was designated as pDAB723 containing: [AtUbi10 promoter: Nt OSM 5'UTR: AAD-12 (v1): Nt OSM3 'UTR: ORF1 polyA 3'UTR] (verified by restriction of PvuII and NotI). Then, the NotI-NotI fragment containing the described cassette was cloned into the NotI region of the binary vector pDAB3038. The resulting binary vector pDAB724 containing the following cassette [AtUbi10 promoter: Nt OSM 5'UTR: AAD-12 (v1): Nt OSM 3'UTR: ORF1 polyA 3'UTR: CsVMV promoter: PAT: ORF25 / 26 3'UTR] was subjected restriction (using BamHI, NcoI, NotI, SacI and XmnI) to verify the correct orientation. The proven complete construct (pDAB724) was used to transform Agrobacterium.

Клонирование дополнительных конструкций для трансформации: Все другие конструкции, полученные для трансформации соответствующих видов растений, конструировали с использованием аналогичных способов, как представленные выше в настоящем описании, и других стандартных способов молекулярного клонирования (Maniatis et al., 1982).Cloning additional constructs for transformation: All other constructs obtained for transforming the respective plant species were constructed using similar methods as described above and other standard molecular cloning methods (Maniatis et al., 1982).

ПРИМЕР 4EXAMPLE 4

Трансформация арабидопсиса и селекцияArabidopsis transformation and selection

Условия выращивания Arabidopsis thaliana: Семена арабидопсиса дикого типа суспендировали в 0,1% растворе агарозу (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.). Суспендированные семена хранили при 4°C в течение 2 дней для выполнения требований покоя и обеспечения синхронного прорастания семян (стратификации).Growing conditions for Arabidopsis thaliana: Wild-type Arabidopsis seeds were suspended in a 0.1% agarose solution (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.). Suspended seeds were stored at 4 ° C for 2 days to meet dormancy requirements and ensure simultaneous seed germination (stratification).

Sunshine Mix LP5 (Sun Gro Horticulture, Bellevue, Wash.) покрывали мелкозернистым вермикулитом и осуществляли подпочвенное орошение раствором Хогланда до увлажнения. Почвенной смеси позволяли дренироваться в течение 24 часов. Стратифицированные семена высевали на вермикулит и закрывали куполами-увлажнителями (KORD Products, Bramalea, Ontario, Canada) на 7 дней.Sunshine Mix LP5 (Sun Gro Horticulture, Bellevue, Wash.) Was coated with fine-grained vermiculite and subsoil irrigation was performed with Hoagland solution until moist. The soil mixture was allowed to drain for 24 hours. Stratified seeds were sown on vermiculite and covered with humidifier domes (KORD Products, Bramalea, Ontario, Canada) for 7 days.

Семена прорастали и растения выращивали в Conviron (модели CMP4030 и CMP3244, Controlled Environments Limited, Winnipeg, Manitoba, Canada) в условиях длинного дня (16 часов освещения/8 часов темноты) при интенсивности света 120-150 мкмоль/м2⋅с при постоянной температуре (22°C) и влажности (40-50%). Растения орошали сначала раствором Хогланда, а затем деионизированной водой, чтобы сохранять почву влажной, но не мокрой.The seeds sprouted and plants were grown in Conviron (models CMP4030 and CMP3244, Controlled Environments Limited, Winnipeg, Manitoba, Canada) under long day conditions (16 hours of light / 8 hours of darkness) at a light intensity of 120-150 μmol / m 2 ⋅ s at a constant temperature (22 ° C) and humidity (40-50%). Plants were irrigated first with a solution of Hoagland, and then with deionized water to keep the soil moist but not wet.

Трансформация Agrobacterium: Для получения колонии для инокуляции 4 мл препарационной культуры (жидкая LB + эритромицин) использовали чашку с LB + агар с эритромицином (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) (200 мг/л) или спектиномицином (100 мг/л), содержащую штриховую колонию DH5α. Культуры инкубировали в течение ночи при 37°C с постоянным встряхиванием. Для очистки плазмидной ДНК использовали Qiagen (Valencia, Calif.) Spin Mini Preps, осуществляя очистку по инструкциям производителя.Agrobacterium Transformation: A LB + agar with erythromycin (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) (200 mg / l) or spectinomycin (100 mg) was used to obtain a 4 ml preparative culture inoculation colony. / l) containing the dashed colony DH5α. The cultures were incubated overnight at 37 ° C with constant shaking. For plasmid DNA purification, Qiagen (Valencia, Calif.) Spin Mini Preps was used, purifying according to the manufacturer's instructions.

Электрокомпетентные клетки Agrobacterium tumefaciens (штаммов Z707s, EHA101s и LBA4404s) получали с использованием протокола из Weigel and Glazebrook (2002). Компетентные клетки Agrobacterium трансформировали с использованием способа электропорации, адаптированного из Weigel and Glazebrook (2002). 50 мкл компетентных клеток Agrobacterium размораживали на льду и добавляли к клеткам 10-25 нг желаемой плазмиды. Смесь ДНК и клеток добавляли в предварительно охлажденные кюветы для электропорации (2 мм). Для трансформации использовали Eppendorf Electroporator 2510 со следующими параметрами: напряжение: 2,4 кВ, длительность импульса: 5 мс.Agrobacterium tumefaciens electrocompetent cells (strains Z707s, EHA101s and LBA4404s) were obtained using the protocol from Weigel and Glazebrook (2002). Agrobacterium competent cells were transformed using an electroporation method adapted from Weigel and Glazebrook (2002). 50 μl of competent Agrobacterium cells were thawed on ice and 10-25 ng of the desired plasmid was added to the cells. A mixture of DNA and cells was added to pre-chilled electroporation cuvettes (2 mm). For the transformation, Eppendorf Electroporator 2510 was used with the following parameters: voltage: 2.4 kV, pulse duration: 5 ms.

После электропорации в кювету добавляли 1 мл бульона YEP (на литр: 10 г дрожжевого экстракта, 10 г бакто-пептона, 5 г NaCl), и суспензию клеток-YEP переносили в культуральную пробирку емкостью 15 мл. Клетки инкубировали при 28°C на водяной бане с постоянным встряхиванием в течение 4 часов. После инкубации культуру помещали в чашки с YEP + агар с эритромицином (200 мг/л) или спектиномицином (100 мг/л) и стрептомицином (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) (250 мг/л). Чашки инкубировали в течение 2-4 дней при 28°C.After electroporation, 1 ml of YEP broth was added to the cuvette (per liter: 10 g of yeast extract, 10 g of bacto-peptone, 5 g of NaCl), and the suspension of YEP cells was transferred to a 15 ml culture tube. Cells were incubated at 28 ° C in a water bath with constant shaking for 4 hours. After incubation, the culture was placed in YEP + agar plates with erythromycin (200 mg / L) or spectinomycin (100 mg / L) and streptomycin (Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo.) (250 mg / L). The plates were incubated for 2-4 days at 28 ° C.

Выбирали колонии, наносили штрихами на свежие чашки с YEP + агар с эритромицином (200 мг/л) или спектиномицином (100 мг/л) и стрептомицином (250 мг/л) и инкубировали при 28°C в течение 1-3 дней. Для проверки наличия встроенного гена выбирали колонии для ПЦР-анализа с использованием праймеров, специфичных для вектора. Для выделения плазмидной ДНК из выбранных колоний Agrobacterium использовали Qiagen Spin Mini Preps, осуществляя выделение по инструкциям производителя со следующим исключением: для очистки ДНК использовали аликвоты по 4 мл из 15 мл ночной препарационной культуры (жидкий YEP + эритромицин (200 мг/л) или спектиномицин (100 мг/л)) и стрептомицин (250 мг/л)). Альтернативой использованию Qiagen Spin Mini Prep DNA являлся лизис трансформированных клеток Agrobacterium, суспендированных в 10 мкл воды, при 100°C в течение 5 минут. Плазмидную ДНК из бинарного вектора, используемого при трансформации Agrobacterium, включали в качестве контроля. Реакцию ПЦР проводили с использованием Taq ДНК-полимеразы от Takara Minis Bio Inc. (Madison, Wis.) по инструкциям производителя в 0,5-кратных концентрациях. Реакции ПЦР осуществляли в термоциклере MJ Research Peltier, запрограммированном на следующие условия; 1) 94°C в течение 3 минут, 2) 94°C в течение 45 секунд, 3) 55°C в течение 30 секунд, 4) 72°C в течение 1 минуты, в течение 29 циклов, затем 1 цикл при 72°C в течение 10 минут. После завершения циклов реакционную смесь хранили при 4°C. Продукты амплификации анализировали с помощью электрофореза в 1%-ном агарозном геле и визуализировали с помощью окрашивания бромистым этидием. Выбирали колонии, продукт ПЦР которых являлся идентичным контрольной плазмиде.Colonies were selected, streaked onto fresh plates with YEP + agar with erythromycin (200 mg / L) or spectinomycin (100 mg / L) and streptomycin (250 mg / L) and incubated at 28 ° C for 1-3 days. To check for the presence of an inserted gene, colonies were selected for PCR analysis using vector specific primers. To isolate plasmid DNA from selected Agrobacterium colonies, Qiagen Spin Mini Preps was used, isolating according to the manufacturer's instructions with the following exception: 4 ml aliquots of 15 ml of overnight preparative culture (liquid YEP + erythromycin (200 mg / l) or spectinomycin were used for DNA purification (100 mg / l)) and streptomycin (250 mg / l)). An alternative to using Qiagen Spin Mini Prep DNA was the lysis of transformed Agrobacterium cells suspended in 10 μl of water at 100 ° C for 5 minutes. Plasmid DNA from a binary vector used in Agrobacterium transformation was included as a control. PCR reaction was performed using Taq DNA polymerase from Takara Minis Bio Inc. (Madison, Wis.) According to the manufacturer's instructions in 0.5-fold concentrations. PCR reactions were carried out in an MJ Research Peltier thermal cycler programmed to the following conditions; 1) 94 ° C for 3 minutes, 2) 94 ° C for 45 seconds, 3) 55 ° C for 30 seconds, 4) 72 ° C for 1 minute, for 29 cycles, then 1 cycle at 72 ° C for 10 minutes. After completion of the cycles, the reaction mixture was stored at 4 ° C. Amplification products were analyzed by electrophoresis on a 1% agarose gel and visualized by ethidium bromide staining. Colonies were selected whose PCR product was identical to the control plasmid.

Трансформация арабидопсиса: Арабидопсис трансформировали с использованием способа погружения цветочных почек. Выбранную колонию использовали для инокуляции одной или нескольких 15-30 мл прекультур в бульоне YEP, содержащем эритромицин (200 мг/л) или спектиномицин (100 мг/л) и стрептомицин (250 мг/л). Культуры инкубировали в течение ночи при 28°C с постоянным встряхиванием при 220 об./мин. Каждую прекультуру использовали для инокуляции двух 500 мл культур в бульоне YEP, содержащем эритромицин (200 мг/л) или спектиномицин (100 мг/л) и стрептомицин (250 мг/л), и инкубировали культуры в течение ночи при 28°C с постоянным встряхиванием. Затем клетки осаждали при приблизительно 8700×g в течение 10 минут при комнатной температуре и выбрасывали полученный супернатант. Клеточный осадок осторожно ресуспендировали в 500 мл инфильтрационных сред, содержащих: ½ × солей Мурашиге и Скуга/витаминов B5 по Гамборгу, 10% (масс./об.) сахарозы, 0,044 мкМ бензиламинопурина (10 мкл/литр стокового раствора 1 мг/мл в DMSO) и 300 мкл/литр Silwet L-77. Растения возрастом приблизительно 1 месяц погружали в среды на 15 секунд, будучи уверенными в погружении самых новых соцветий. Затем растения клали набок и закрывали (прозрачным или непрозрачным материалом) на 24 часа, затем промывали водой и помещали вертикально. Растения выращивали при 22°C с фотопериодом 16 часов освещения/8 часов темноты. Приблизительно через 4 недели после погружения собирали семена.Arabidopsis Transformation: Arabidopsis was transformed using the flower bud immersion method. The selected colony was used to inoculate one or more 15-30 ml of precultures in YEP broth containing erythromycin (200 mg / l) or spectinomycin (100 mg / l) and streptomycin (250 mg / l). The cultures were incubated overnight at 28 ° C with constant shaking at 220 rpm. Each preculture was used to inoculate two 500 ml cultures in YEP broth containing erythromycin (200 mg / L) or spectinomycin (100 mg / L) and streptomycin (250 mg / L), and cultures were incubated overnight at 28 ° C with constant shaking. Then the cells were besieged at approximately 8700 × g for 10 minutes at room temperature and the resulting supernatant was discarded. The cell pellet was carefully resuspended in 500 ml of infiltration media containing: ½ × Murashige and Skoog / Vitamin B5 salts according to Hamburg, 10% (w / v) sucrose, 0.044 μM benzylaminopurine (10 μl / liter stock solution 1 mg / ml in DMSO) and 300 μl / liter Silwet L-77. Plants about 1 month old were immersed in the medium for 15 seconds, being confident in the immersion of the newest inflorescences. Then the plants were laid on their side and covered (with a transparent or opaque material) for 24 hours, then washed with water and placed vertically. Plants were grown at 22 ° C with a photoperiod of 16 hours of light / 8 hours of darkness. About 4 weeks after immersion, seeds were harvested.

Селекция трансформированных растений: Свежесобранным семенам T1 [ген AAD-12 (v1)] позволяли высушиваться в течение 7 дней при комнатной температуре. Семена T1 высевали в лотки для проращивания размером 26,5×51 см (T.O. Plastics Inc., Clearwater, Minn.), в каждый из которых вносили аликвоты по 200 мг стратифицированных семян T1 (приблизительно 10000 семян), предварительно суспендированных в 40 мл 0,1% раствора агарозы и хранившихся при 4°C в течение 2 дней для выполнения требований покоя и обеспечения синхронного прорастания семян.Selection of Transformed Plants: Freshly harvested T1 seeds [AAD-12 (v1) gene] were allowed to dry for 7 days at room temperature. T1 seeds were sown in germination trays of 26.5 × 51 cm (TO Plastics Inc., Clearwater, Minn.), Each of which was aliquoted in 200 mg of stratified T1 seeds (approximately 10,000 seeds), previously suspended in 40 ml 0 , 1% agarose solution and stored at 4 ° C for 2 days to meet dormancy requirements and ensure simultaneous seed germination.

Sunshine Mix LP5 (Sun Gro Horticulture Inc., Bellevue, Wash.) покрывали мелкозернистым вермикулитом и осуществляли подпочвенное орошение раствором Хогланда до увлажнения, затем позволяя ему дренироваться под действием силы тяжести. Каждую аликвоту по 40 мл стратифицированных семян равномерно высевали на вермикулит с помощью пипетки и закрывали куполами-увлажнителями (KORD Products, Bramalea, Ontario, Canada) на 4-5 дней. Купола снимали за 1 день до начальной селекции трансформантов с использованием послевсходового опрыскивания глуфосинатом (селекция на котрансформированный ген PAT).Sunshine Mix LP5 (Sun Gro Horticulture Inc., Bellevue, Wash.) Was coated with fine-grained vermiculite and groundwater was irrigated with Hoagland solution until it was moistened, then allowing it to drain by gravity. Each aliquot of 40 ml of stratified seeds was evenly sown on vermiculite using a pipette and covered with humidifier domes (KORD Products, Bramalea, Ontario, Canada) for 4-5 days. Domes were removed 1 day before the initial selection of transformants using post-emergence spraying with glufosinate (selection for the cotransformed PAT gene).

Через семь дней после посадки (DAP) и вновь через 11 DAP растения T1 (фазы семядоли и 2-4-листьев, соответственно) опрыскивали 0,2% раствора гербицида Liberty (200 г активного ингредиента глуфосината/л, Bayer Crop Sciences, Kansas City, Mo.) при объеме раствора для опрыскивания 10 мл/лоток (703 л/га) с использованием пневматического распылителя DeVilbiss для доставки эффективного количества 280 г активного ингредиента глуфосината/га на нанесение. Выжившие растения (активно растущие растения) определяли через 4-7 дней после последнего распыления и переносили по-отдельности в 3-дюймовые горшки с подготовленными горшечными средами (Metro Mix 360). Перенесенные растения покрывали куполами-увлажнителями на 3-4 дня и помещали в вегетационную камеру с температурой 22°C до помещения в теплицу или непосредственно в теплице. Затем купола снимали и растения выращивали в теплице (22+5°C, 50+30% RH, 14 часов освещения:10 часов темноты, минимум 500 мЭ/м2⋅с1 естественного + дополнительного освещения) по меньшей мере 1 день до тестирования на способность AAD-12 (v1) (гена, оптимизированного для растений) обеспечивать резистентность к феноксиауксиновым гербицидам.Seven days after planting (DAP) and again through 11 DAP, T1 plants (cotyledon and 2-4 leaf phases, respectively) were sprayed with a 0.2% Liberty herbicide solution (200 g of the active ingredient glufosinate / L, Bayer Crop Sciences, Kansas City , Mo.) at a spray volume of 10 ml / tray (703 l / ha) using a DeVilbiss pneumatic sprayer to deliver an effective amount of 280 g of the active ingredient glufosinate / ha for application. Surviving plants (actively growing plants) were determined 4-7 days after the last spray and transferred individually to 3-inch pots with prepared potted media (Metro Mix 360). Transferred plants were covered with humidifier domes for 3-4 days and placed in a growing chamber with a temperature of 22 ° C before being placed in the greenhouse or directly in the greenhouse. Then the domes were removed and the plants were grown in a greenhouse (22 + 5 ° C, 50 + 30% RH, 14 hours of lighting: 10 hours of darkness, at least 500 me / m 2 ⋅ s 1 natural + additional lighting) at least 1 day before testing on the ability of AAD-12 (v1) (a gene optimized for plants) to provide resistance to phenoxy-auxin herbicides.

Затем растениям T1 случайным образом распределяли различные количества 2,4-D. В случае арабидопсиса 50 г кэ/га 2,4-D является эффективной дозой для различения восприимчивых растений и растений со значимыми уровнями резистентности. Также для определения относительных уровней резистентности наносили повышающиеся количества (50, 200, 800 или 3200 г кэ/га).T1 plants were then randomly assigned various amounts of 2,4-D. In the case of arabidopsis, 50 g ke / ha 2,4-D is an effective dose to distinguish between susceptible plants and plants with significant levels of resistance. Also, increasing amounts (50, 200, 800, or 3200 g ke / ha) were applied to determine relative levels of resistance.

Все нанесения ауксинового гербицида осуществляли с использованием распылителя DeVilbiss, как описано выше, для нанесения объема раствора для опрыскивания 703 л/га (0,4 мл раствор/3-дюймовый горшок) или наносили с помощью автоматического устройства для опрыскивания при объеме раствора для опрыскивания 187 л/га. Используемый 2,4-D являлся 2,4-D технической категории (Sigma, St. Louis, Mo.), растворенным в DMSO и разведенным в воде (конечная концентрация DMSO <1%), или коммерческим составом диметиламиновой соли (456 г кэ/л, NuFarm, St Joseph, Mo.). Используемый дихлорпроп являлся дихлорпропом коммерческой категории, составленным в виде калиевой соли R-дихлорпропа (600 г активного ингредиента/л, AH Marks). При повышении количеств гербицидов выше 800 г кэ/га pH распыляемого раствора становится крайне кислым, приводя к ожогу листьев молодых уязвимых растений арабидопсиса и затруднению оценки первичных эффектов гербицидов. Общепринятой практикой стало нанесение этих больших количеств гербицидов в 200 мМ буфере HEPES, pH 7,5.All application of the auxin herbicide was carried out using a DeVilbiss sprayer, as described above, to apply a volume of spray solution of 703 l / ha (0.4 ml solution / 3-inch pot) or apply using an automatic spray device with a spray volume of 187 l / ha. Used 2,4-D was 2,4-D technical category (Sigma, St. Louis, Mo.), dissolved in DMSO and diluted in water (final concentration of DMSO <1%), or commercial composition of dimethylamine salt (456 g ke / l, NuFarm, St Joseph, Mo.). The dichloroprop used was commercial grade dichlorprop formulated as the potassium salt of R-dichloroprop (600 g of active ingredient / L, AH Marks). With increasing herbicides above 800 g ke / ha, the pH of the sprayed solution becomes extremely acidic, resulting in burns of the leaves of young vulnerable Arabidopsis plants and making it difficult to assess the primary effects of the herbicides. It has become common practice to apply these large quantities of herbicides in 200 mM HEPES buffer, pH 7.5.

Некоторые отдельные растения T1 подвергали воздействию альтернативных коммерческих гербицидов вместо феноксиауксина. Одним из интересующих пунктов являлось определение того, могут ли пиридилоксиацетатауксиновын гербициды, триклопир и флуроксипир, эффективно подвергаться деградации в полевых условиях. Гербициды наносили на растения T1 с использованием автоматического устройства для опрыскивания при объеме раствора для опрыскивания 187 л/га. Растения T1, проявляющие устойчивость к 2,4-D DMA, дополнительно оценивали в поколении T2.Some individual T1 plants were exposed to alternative commercial herbicides instead of phenoxyiaxin. One of the points of interest was the determination of whether pyridyloxyacetate auxinous herbicides, triclopyr and fluroxypyr can be effectively degraded in the field. Herbicides were applied to T1 plants using an automatic spraying device with a spray volume of 187 l / ha. T1 plants exhibiting resistance to 2,4-D DMA were further evaluated in the T2 generation.

Результаты селекции трансформированных растений: Первые трансформации арабидопсиса осуществляли с использованием AAD-12 (v1) (гена, оптимизированного для растений). Сначала трансформантов T1 выбирали по данным о нетрансформированных семенах с использованием схемы селекции с использованием глуфосината. Более 300000 семян T1 подвергали скринингу и идентифицировали 316 резистентных к глуфосинату растений (ген PAT), приравниваемых к частоте трансформации/селекции 0,10%, попадающей в нормальный диапазон частоты селекции конструкций, где для селекции использовали PAT + Liberty. Затем растения T1, подвергнутые селекции, как указано выше, переносили в отдельные горшки и опрыскивали различными количествами коммерческих арилоксиалканоатных гербицидов.Selection Results for Transformed Plants: The first transformations of arabidopsis were performed using AAD-12 (v1) (a gene optimized for plants). First, T1 transformants were selected from data on non-transformed seeds using a selection scheme using glufosinate. More than 300,000 T1 seeds were screened and 316 glufosinate-resistant plants (PAT gene) were identified, equating to a transformation / selection rate of 0.10% falling within the normal range of construct selection frequency, where PAT + Liberty was used for selection. Then, the T1 plants subjected to selection, as described above, were transferred to separate pots and sprayed with various amounts of commercial aryloxyalkanoate herbicides.

Таблица 7
Ответ растений Arabidopsis T1, трансформированных с использованием AAD-12 v1 (оптимизированного для растений), на диапазон количеств 2,4-D, наносимого в послевсходовый переиод, по сравнению с популяцией резистентных растений (T4), гомозиготных по AAD-1 v3, растениями, трансформированными с использованием Pat-Cry1F, ауксин-восприимчивым контролем
Table 7
The response of Arabidopsis T1 plants transformed using AAD-12 v1 (optimized for plants) to the range of amounts of 2,4-D applied during the post-emergence period compared to a population of resistant plants (T 4 ) homozygous for AAD-1 v3, plants transformed using Pat-Cry1F, auxin-susceptible control
Трансформанты T1 по гену AAD-12 v1
Средние
Transformants T 1 for the gene AAD-12 v1
Medium
% повреждений% damage % повреждений% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контроль - буферRaw Control - Buffer 66 00 00 00 00 50 г кэ/га 2,4-D50 g ke / ha 2,4-D 66 00 22 1616 2424 200 г кэ/га 2,4-D200 g ke / ha 2,4-D 66 1one 1one 11eleven 18eighteen 800 г кэ/га 2,4-D800 g ke / ha 2,4-D 55 22 1one 15fifteen 20twenty 3200 г кэ/га 2,4-D3200 g ke / ha 2,4-D 88 00 00 66 66 PAT/Cry1F (трансформированный контроль)
Средние
PAT / Cry1F (Transformed Control)
Medium
% повреждений% damage % повреждений% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контроль - буферRaw Control - Buffer 1010 00 00 00 00 50 г кэ/га 2,4-D50 g ke / ha 2,4-D 4four 1one 55 3131 1616 200 г кэ/га 2,4-D200 g ke / ha 2,4-D 00 00 1010 7070 22 800 г кэ/га 2,4-D800 g ke / ha 2,4-D 00 00 1010 8181 88 3200 г кэ/га 2,4-D3200 g ke / ha 2,4-D 00 00 1010 9191 22 Трансформанты T1 по гену AAD-12 v1
Средние
Transformants T 1 for the gene AAD-12 v1
Medium
% повреждений% damage % повреждений% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контроль - буферRaw Control - Buffer 1010 00 00 00 00 50 г кэ/га 2,4-D50 g ke / ha 2,4-D 1010 00 00 00 00 200 г кэ/га 2,4-D200 g ke / ha 2,4-D 1010 00 00 00 00 800 г кэ/га 2,4-D800 g ke / ha 2,4-D 1010 00 00 00 00 3200 г кэ/га 2,4-D3200 g ke / ha 2,4-D 99 1one 00 22 66

В таблице 7 сравнивают ответ AAD-12 (v1) и контрольных генов по приданию резистентности к 2,4-D трансформантам T1 Arabidopsis. Ответ представлен в терминах % видимых повреждений через 2 WAT. Данные представлены в виде гистограммы отдельных растений, проявляющих небольшие повреждения или их отсутствие (<20%), умеренные повреждения (20-40%) или тяжелые повреждения (>40%). Так как каждое растение T1 является независимым трансформантом, можно ожидать значительной вариации индивидуальных ответов растений T1 в пределах указанного количества. Для каждой обработки представлены арифметическое среднее и стандартное отклонение. В последней колонке также указан диапазон индивидуального ответа для каждого количества и трансформации. PAT /Cry1F-трансформированные Arabidopsis служили в качестве ауксин-восприимчивого трансформированного контроля. Ген AAD-12 (v1) придавал резистентность к гербицидам отдельным растениям T1 Arabidopsis. В пределах указанной обработки уровень ответа растений значительно варьировался, и это можно приписать тому, что каждое растение представляет собой независимый трансформант.Table 7 compares the response of AAD-12 (v1) and control genes to confer resistance to 2,4-D Arabidopsis T1 transformants. The answer is presented in terms of% visible damage through 2 WAT. Data are presented as a histogram of individual plants showing little or no damage (<20%), moderate damage (20-40%) or severe damage (> 40%). Since each T1 plant is an independent transform, a significant variation in the individual responses of T1 plants can be expected within a specified amount. Arithmetic mean and standard deviation are presented for each treatment. The last column also indicates the range of individual response for each quantity and transformation. PAT / Cry1F-transformed Arabidopsis served as an auxin-susceptible transformed control. The AAD-12 (v1) gene conferred herbicide resistance to individual T1 Arabidopsis plants. Within the limits of this treatment, the response level of plants varied significantly, and this can be attributed to the fact that each plant is an independent transformant.

Таблица 8
Ответ растений T1 Arabidopsis на диапазон количеств R-дихлорпропа, наносимого в послевсходовый период
Table 8
The response of T 1 Arabidopsis plants to the range of post-emergence R-dichloroprop amounts
Ген AAD-12 v1
Средние
AAD-12 v1 Gene
Medium
% повреждений% damage % повреждений% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контрольRaw control 66 00 00 00 00 50 г кэ/га R-дихлорпропа50 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 88 6363 77 200 г кэ/га R-дихлорпропа200 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 88 8585 1010 800 г кэ/га R-дихлорпропа800 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 88 9696 4four

3200 г кэ/га R-дихлорпропа3200 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 88 9898 22 PAT/Cry1F
Средние
PAT / Cry1F
Medium
% повреждений% damage % повреждений% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контрольRaw control 1010 00 00 00 00 50 г кэ/га R-дихлорпропа50 g ke / ha of R-dichloroprop 00 1010 00 2727 22 200 г кэ/га R-дихлорпропа200 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 1010 6969 33 800 г кэ/га R-дихлорпропа800 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 1010 8383 66 3200 г кэ/га R-дихлорпропа3200 g ke / ha of R-dichloroprop 00 00 1010 9090 22 Растения T4, гомозиготные по гену AAD-1 (v3)T 4 plants homozygous for the AAD-1 (v3) gene %
повреждений
%
damage
% повреждений% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контрольRaw control 1010 00 00 00 00 50 г кэ/га R-дихлорпропа50 g ke / ha of R-dichloroprop 1010 00 00 00 00 200 г кэ/га R-дихлорпропа200 g ke / ha of R-dichloroprop 1010 00 00 00 00 800 г кэ/га R-дихлорпропа800 g ke / ha of R-dichloroprop 1010 00 00 00 00 3200 г кэ/га R-дихлорпропа3200 g ke / ha of R-dichloroprop 1010 00 00 00 00

Важно отметить, что при каждом тестируемом количестве 2,4-D отдельные растения оставались неповрежденными, в то время как некоторые растения имели тяжелые повреждения. Среднее значение повреждений во всей популяции на норму внесения представлено в таблице 7 исключительно для демонстрации значимого различия между растениями, трансформированными с использованием AAD-12 (v1), и растений дикого типа или PAT/Cry1F-трансформированных контролей. Уровни повреждения имели тенденцию к повышению, и доля неповрежденных растений являлась более низкой при повышении норм внесения до 3200 г кэ/га (или ~6-кратной нормой внесения в полевых условиях). Также при этих высоких нормах внесения раствор для опрыскивания становился сильнокислым, если его не забуферивали. Arabidopsis, выращенный, главным образом, в вегетационной камере, имеет очень тонкую кутикулу, и тяжелые ожоговые эффекты могут затруднять тестирование при этих повышенных нормах внесения. Тем не менее, многие отдельные растения выживали при 3200 г кэ/га 2,4-D с небольшими повреждениями или без них.It is important to note that for each test amount of 2,4-D, individual plants remained intact, while some plants were severely damaged. The average value of damage in the whole population at the application rate is presented in Table 7 solely to demonstrate a significant difference between plants transformed using AAD-12 (v1) and wild-type plants or PAT / Cry1F-transformed controls. Damage levels tended to increase, and the proportion of intact plants was lower with an increase in application rates to 3200 g ke / ha (or ~ 6-fold application rate in the field). Also, at these high application rates, the spray solution became strongly acidic if it was not buffered. Arabidopsis, grown mainly in the growing chamber, has a very thin cuticle, and severe burn effects can make testing difficult at these elevated application rates. However, many individual plants survived at 3200 g ke / ha 2,4-D with little or no damage.

В таблице 8 представлен аналогично проведенный анализ дозозависимого ответа растений T1 Arabidopsis на феноксипропионовую кислоту, дихлорпроп. Данные свидетельствуют о том, что гербицидно активный (R-) изомер дихлорпропа не является подходящим субстратом для AAD-12 (v1). То, что AAD-1 достаточно хорошо будет метаболизировать R-дихлорпроп для придания коммерчески приемлемой устойчивости, является одной из отличительных характеристик, разделяющих два гена (таблица 8). AAD-1 и AAD-12 считают R- и S-специфичными α-кетоглутаратдиоксигеназами, соответственно.Table 8 presents a similar analysis of the dose-dependent response of T1 Arabidopsis plants to phenoxypropionic acid, dichloroprop. The data indicate that the herbicidally active (R-) dichloroprop isomer is not a suitable substrate for AAD-12 (v1). The fact that AAD-1 will metabolize R-dichloroprop well enough to confer commercially acceptable stability is one of the distinguishing features that separate the two genes (Table 8). AAD-1 and AAD-12 are considered R- and S-specific α-ketoglutarate dioxygenases, respectively.

AAD-12 (v1) в качестве селективного маркера: Исходно возможность использования AAD-12 (v1) в качестве селективного маркера при использовании 2,4-D в качестве селективного средства анализировали с помощью арабидопсиса, трансформированного, как описано выше. Приблизительно 50 семян Arabidopsis поколения T4 (гомозиготных по AAD-12 (v1)) добавляли к приблизительно 5000 семян дикого типа (восприимчивым). Сравнивали несколько обработок, для каждого из лотков с растениями использовали один или два времени нанесения 2,4-D по одной из следующих схем обработок: через 7 DAP, через 11 DAP или через 7, затем 11 DAP. Т.к. все отдельные растения также содержали ген PAT в том же векторе для трансформации, AAD-12, подвергаемый селекции с помощью 2,4-D, можно напрямую сравнивать с PAT, подвергаемым селекции с помощью глуфосината.AAD-12 (v1) as a selective marker: Initially, the possibility of using AAD-12 (v1) as a selective marker when using 2,4-D as a selective agent was analyzed using Arabidopsis transformed as described above. Approximately 50 seeds of T4 generation Arabidopsis (AAD-12 homozygous (v1)) were added to approximately 5000 wild-type (susceptible) seeds. Several treatments were compared, for each of the trays with plants one or two application times of 2,4-D were used according to one of the following treatment schemes: through 7 DAP, through 11 DAP or through 7, then 11 DAP. Because all individual plants also contained the PAT gene in the same vector for transformation, AAD-12 subjected to selection with 2,4-D can be directly compared with PAT subjected to selection with glufosinate.

Обработки проводили с использованием распылителя DeVilbiss, как описано выше. Растения идентифицировали как резистентные или восприимчивые через 17 DAP. Оптимальная обработка представляла собой 75 г кэ/га 2,4-D, наносимого через 7 и 11 дней после посадки (DAP), являлась в равной степени эффективной по частоте селекции и приводила к меньшему повреждению гербицидами отдельных трансформированных растений, чем при схеме селекции с использованием Liberty. Эти результаты свидетельствуют о том, что AAD-12 (v1) можно эффективно использовать в качестве альтернативного селективного маркера для популяции трансформированного Arabidopsis.Treatments were performed using a DeVilbiss nebulizer as described above. Plants were identified as resistant or susceptible through 17 DAPs. The optimal treatment was 75 g ke / ha 2,4-D, applied 7 and 11 days after planting (DAP), was equally effective in the frequency of selection and led to less damage to the herbicides of individual transformed plants than in the selection scheme with using Liberty. These results suggest that AAD-12 (v1) can be effectively used as an alternative selective marker for the transformed Arabidopsis population.

Наследование: Множество объектов T1 самоопылялись с образованием семян T2. Эти семена являлись потомством, тестируемым посредством нанесения 2,4-D (200 г кэ/га) на 100 случайных сибсов T2. Каждое отдельное растение T2 переносили в 7,5-см квадратные горшки перед опрыскиванием (автоматическое устройство для опрыскивания с объемом раствора для опрыскивания 187 л/га). Семьдесят пять процентов семейств T1 (растений T2) расщеплялись в соответствии с предполагаемой моделью 3 резистентных: 1 восприимчивое растение для доминантно наследуемого единого локуса с менделевским наследованием, как определяли с помощью анализа с использованием критерия хи-квадрата (P>0,05).Inheritance: Many T1 objects self-pollinate to form T2 seeds. These seeds were offspring tested by applying 2,4-D (200 g ke / ha) to 100 random T2 siblings. Each individual T2 plant was transferred to 7.5 cm square pots before spraying (automatic sprayer with a spray volume of 187 l / ha). Seventy-five percent of the T1 families (T2 plants) were split according to the proposed model of 3 resistant: 1 susceptible plant for a dominantly inherited single locus with Mendelian inheritance, as determined by analysis using the chi-square test (P> 0.05).

Собирали семена от 12 до 20 отдельных растений T2 (семена T3). Двадцать пять сибсов T3 из каждого из восьми случайно выбранных семейств T2 являлись потомством, тестируемым, как описано выше. В каждой линии идентифицировали приблизительно треть семейств T2, как предполагают, гомозигот (нерасщепляющиеся популяции). Эти данные свидетельствуют о том, что AAD-12 (v1) стабильно интегрируется и наследуется по менделевскому типу по меньшей мере в трех поколениях.Seeds from 12 to 20 individual T2 plants (T3 seeds) were harvested. Twenty-five T3 siblings from each of the eight randomly selected T2 families were offspring tested as described above. In each line, approximately one third of the T2 families were identified, which are believed to be homozygotes (non-fissile populations). These data indicate that AAD-12 (v1) is stably integrated and inherited according to the Mendelian type in at least three generations.

Таблица 9
Сравнение ответа растений T2 с AAD-12 (v1) и трансформированных контрольных растений Arabidopsis на некорневое нанесение различных ауксиновых гербицидов
Table 9
Comparison of the response of T 2 plants with AAD-12 (v1) and transformed Arabidopsis control plants to foliar application of various auxin herbicides
Pyridyloxyacetic auxinsPyridyloxyacetic auxins Обработка гербицидомHerbicide treatment Средний % повреждений через 14 DATAverage% damage after 14 DAT Расщепленные растения T2 с AAD-12 (v1) (pDAB724.01.120)Cleaved plants T 2 with AAD-12 (v1) (pDAB724.01.120) Pat/Cry1f - КонтрольPat / Cry1f - Control 280 г кэ/га Триклопира280 g ke / ha Triklopira 00 5252 560 г кэ/га Триклопира560 g ke / ha Triklopira 33 5858 1120 г кэ/га Триклопира1120 g ke / ha Triklopira 00 75*75 * 2240 г кэ/га Триклопира2240 g ke / ha Triklopira 33 75*75 * 280 г кэ/га Флуроксипира280 g ke / ha of Fluroxypyr 00 75*75 * 560 г кэ/га Флуроксипира560 g ke / ha of Fluroxypyr 22 75*75 * 1120 г кэ/га Флуроксипира1120 g ke / ha of Fluroxypyr 33 75*75 * 2240 г кэ/га Флуроксипира2240 g ke / ha of Fluroxypyr 55 75*75 * Неактивный метаболит DCPInactive metabolite DCP 280 г кэ/га 2,4-DCP280 g ke / ha 2,4-DCP 00 00 560 г кэ/га 2,4-DCP560 g ke / ha 2,4-DCP 00 00 1120 г кэ/га 2,4-DCP1120 g ke / ha 2,4-DCP 00 00 2240 г кэ/га 2,4-DCP2240 g ke / ha 2,4-DCP 00 00

Дополнительный анализ резистентности к гербицидам у AAD-12 Arabidopsis с помощью некорневого нанесения: Способность AAD-12 (v1) обеспечивать резистентность к другим арилоксиалканоатауксиновым гербицидам у трансгенного арабидопсиса определяли с помощью некорневого нанесения различных субстратов. Семена Arabidopsis поколения T2 стратифицировали и высевали в лотки для селекции так же, как и у Arabidopsis. Аналогично сажали трансформированную контрольную линию, содержащую PAT и ген резистентности к насекомым Cry1F. Рассаду переносили в отдельные 3-дюймовые горшки в теплицу. Все растения опрыскивали с использованием автоматического устройства для опрыскивания, установленного на 187 л/га. Растения опрыскивали с использованием диапазона пиридилоксиацетатных гербицидов: 280-2240 г кэ/га триклопира (Garlon 3A, Dow AgroSciences) и 280-2240 г кэ/га флуроксипира (Starane, Dow AgroSciences); и метаболит 2,4-D, полученный в результате активности AAD-12, 2,4-дихлорфенол (DCP, Sigma) (в молярном эквиваленте 280-2240 г кэ/га 2,4-D, использовали DCP технической категории). Все растворы для нанесения составляли в воде. Каждую обработку повторяли 3-4 раза. Растения оценивали через 3 и 14 дней после обработки.Additional analysis of herbicide resistance in AAD-12 Arabidopsis by foliar application: The ability of AAD-12 (v1) to provide resistance to other aryloxyalkanoate auxin herbicides in transgenic arabidopsis was determined by foliar application of various substrates. Seeds of generation T2 Arabidopsis were stratified and plated in selection trays in the same manner as in Arabidopsis. Similarly, a transformed control line containing PAT and the Cry1F insect resistance gene was planted. Seedlings were transferred to separate 3-inch pots in a greenhouse. All plants were sprayed using an automatic spraying device set at 187 l / ha. Plants were sprayed using a range of pyridyloxyacetate herbicides: 280-2240 g ke / ha of triclopyr (Garlon 3A, Dow AgroSciences) and 280-2240 g ke / ha of fluroxypyr (Starane, Dow AgroSciences); and the 2,4-D metabolite resulting from the activity of AAD-12, 2,4-dichlorophenol (DCP, Sigma) (in a molar equivalent of 280-2240 g ke / ha 2,4-D, DCP of the technical category was used). All solutions for application were in water. Each treatment was repeated 3-4 times. Plants were evaluated 3 and 14 days after treatment.

Не наблюдали эффекта метаболита 2,4-D, 2,4-дихлорфенола (DCP), в отношении трансгенного контрольного Arabidopsis (Pat/Cry1F) без AAD-12. AAD-12-трансформированные растения также являлись определенно защищенными от повреждения гербицидами триклопиром и флуроксипиром, наблюдаемого у трансформированных нерезистентных контролей (см. таблицу 9). Эти результаты подтверждают, что AAD-12 (v1) у Arabidopsis обеспечивает резистентность к тестируемым пиридилоксиуксусным ауксинам. Это первое сообщение о ферменте со значимой активностью в отношении гербицидов на основе пиридилоксиуксусной кислоты. Не сообщали о другом деградирующем 2,4-D ферменте с аналогичной активностью.No effect of the metabolite of 2,4-D, 2,4-dichlorophenol (DCP) was observed with respect to the transgenic control Arabidopsis (Pat / Cry1F) without AAD-12. AAD-12-transformed plants were also specifically protected from the damage by the herbicides triclopyr and fluroxypyr observed in transformed non-resistant controls (see table 9). These results confirm that Arabidopsis AAD-12 (v1) provides resistance to test pyridyloxyacetic auxins. This is the first report of an enzyme with significant activity against pyridyloxyacetic acid herbicides. No other 2,4-D degrading enzyme with similar activity was reported.

Молекулярный анализ Arabidopsis с AAD-12 (v1): Анализ Invader (способы по процедурам набора Third Wave Agbio) для анализа копийности гена PAT осуществляли с использованием тотальной ДНК, полученной с помощью набора Qiagen DNeasy, на многочисленных линиях, гомозиготных по AAD-12 (v1), для определения стабильной интеграции единицы трансформации растения, содержащей PAT и AAD-12 (v1). При анализе оценивали прямое физическое сцепление этих генов, т.к. они содержатся в одной плазмиде.Molecular analysis of Arabidopsis with AAD-12 (v1): Invader analysis (methods of the Third Wave Agbio kit procedures) for analyzing the copy number of the PAT gene was performed using total DNA obtained using the Qiagen DNeasy kit on multiple lines homozygous for AAD-12 ( v1), to determine the stable integration of a plant transformation unit containing PAT and AAD-12 (v1). The analysis evaluated the direct physical linkage of these genes, as they are contained in one plasmid.

Результаты показали, что все анализируемые резистентные к 2,4-D растения содержали PAT (и, таким образом, как подразумевают, AAD-12 (v1)). Анализ копийности показал, что общее количество вставок находится в диапазоне от 1 до 5 копий. Это также коррелирует с данными об экспрессии белка AAD-12 (v1), свидетельствующими о том, что наличие фермента приводит к значимо высоким уровням резистентности ко всем коммерчески доступным феноксиуксусным и пиридилоксиуксусным кислотам.The results showed that all of the analyzed 2,4-D-resistant plants analyzed contained PAT (and thus, as implied, AAD-12 (v1)). The analysis of copying showed that the total number of inserts is in the range from 1 to 5 copies. This also correlates with AAD-12 (v1) protein expression data, indicating that the presence of the enzyme leads to significantly high levels of resistance to all commercially available phenoxyacetic and pyridyloxyacetic acids.

Arabidopsis, трансформированный с использованием молекулярного стэкинга AAD-12 (v1) и гена резистентности к глифосату: Получали семена Arabidopsis T1, как описано выше, содержащие плазмиду pDAB3759 (AAD-12 (v1) + EPSPS), кодирующую предполагаемый признак резистентности к глифосату. Трансформанты T1 подвергали селекции с использованием AAD-12 (v1) в качестве селективного маркера, как описано выше. Растения T1 (объекты, трансформированные по-отдельности) получали в первом опыте по селекции и переносили в трехдюймовые горшки в теплицу, как описано выше. Также тестировали три различные контрольные линии Arabidopsis: Columbia-0 дикого типа, линии, гомозиготные по AAD-12 (v1)+PAT T4 (трансформированные с использованием pDAB724), и линию, гомозиготную по PAT+Cry1F (трансформированный контроль). Растения, трансформированные с использованием pDAB3759 и pDAB724, подвергали предварительной селекции по устойчивости к 2,4-D на стадии всходов. Через четыре дня после пересаживания растения равномерно разделяли для некорневой обработки с помощью автоматического устройства для опрыскивания, как описано выше, с 0, 26,25, 105, 420 или 1680 г кэ/га глифосата (Glyphomax Plus, Dow AgroSciences) в воде. Все обработки повторяли от 5 до 20 раз. Растения оценивали через 7 и 14 дней после обработки.Arabidopsis transformed using AAD-12 (v1) molecular stacking and a glyphosate resistance gene: Arabidopsis T1 seeds were prepared as described above containing the plasmid pDAB3759 (AAD-12 (v1) + EPSPS) encoding the putative sign of glyphosate resistance. T1 transformants were selected using AAD-12 (v1) as a selective marker, as described above. T1 plants (objects individually transformed) were obtained in the first selection experiment and transferred to three-inch pots in a greenhouse, as described above. Three different Arabidopsis control lines were also tested: wild-type Columbia-0, AAD-12 (v1) + PAT T4 homozygous lines (transformed using pDAB724), and PAT + Cry1F homozygous line (transformed control). Plants transformed using pDAB3759 and pDAB724 were preselected for resistance to 2,4-D at the seedling stage. Four days after transplanting, the plants were evenly divided for foliar treatment using an automatic spraying device, as described above, with 0, 26.25, 105, 420 or 1680 g ke / ha glyphosate (Glyphomax Plus, Dow AgroSciences) in water. All treatments were repeated 5 to 20 times. Plants were evaluated 7 and 14 days after treatment.

"AAD-12 v1 gene" - "ген AAD-12 v1", "Averages" - "Средние", "% Injury" - "% повреждения", "Ave" - "Среднее", "Std Dev" - "Стандартное отклонение", "Untreated control" - "Необработанный контроль, "g ae/ha" - "г кэ/га глифосата", "Wild type" - "Дикий тип"]"AAD-12 v1 gene" - "AAD-12 v1 gene", "Averages" - "Medium", "% Injury" - "% damage", "Ave" - "Average", "Std Dev" - "Standard deviation "," Untreated control "-" Raw control, "g ae / ha" - "g ke / ha glyphosate", "Wild type" - "Wild type"]

Таблица 10
Ответ Arabidopsis на диапазон количеств глифосата, наносимого в послевсходовый период (через 14 DAT)
Table 10
Arabidopsis response to the range of post-emergence glyphosate amounts (via 14 DAT)
ген AAD-12 v1 + EPSPS + HptII (pDAB3759)
(Средние)
AAD-12 v1 + EPSPS + HptII gene (pDAB3759)
(Medium)
%
повреждения
%
damage
% повреждения% damage
<20%<20% 20-40
%
20-40
%
>40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation
Необработанный контрольRaw control 55 00 00 00 00 26.25 г кэ/га глифосата26.25 g ke / ha glyphosate 1313 22 1one 11eleven 1616 105 г кэ/га глифосата105 g ke / ha glyphosate 1010 1one 55 3434 3838 420 г кэ/га глифосата420 g ke / ha glyphosate 55 66 55 4444 3737 1680 г кэ/га глифосата1680 g ke / ha glyphosate 00 00 1616 8585 99 PAT/Cry1F
Средние
PAT / Cry1F
Medium
% повреждения% damage % повреждения% damage
<20%<20% 20-40
%
20-40
%
>40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation
Необработанный контрольRaw control 55 00 00 00 00 26.25 г кэ/га глифосата26.25 g ke / ha glyphosate 00 00 55 6767 77 105 г кэ/га глифосата105 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 420 г кэ/га глифосата420 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 1680 г кэ/га глифосата1680 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00

Дикий тип (Col-0)
Средние
Wild Type (Col-0)
Medium
% повреждения% damage % повреждения% damage
<20%<20% 20-40%20-40% >40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation Необработанный контрольRaw control 55 00 00 00 00 26.25 г кэ/га глифосата26.25 g ke / ha glyphosate 00 00 55 7575 1313 105 г кэ/га глифосата105 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 420 г кэ/га глифосата420 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 1680 г кэ/га глифосата1680 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 pDAB724 T4 (PAT+AAD-12) СредниеpDAB724 T4 (PAT + AAD-12) Medium % повреждения% damage % повреждения% damage <20%<20% 20-40
%
20-40
%
>40%> 40% СреднееAverage Стандартное отклонениеStandard deviation
Необработанный контрольRaw control 55 00 00 00 00 26.25 г кэ/га глифосата26.25 g ke / ha glyphosate 00 00 55 6666 88 105 г кэ/га глифосата105 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 420 г кэ/га глифосата420 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00 1680 г кэ/га глифосата1680 g ke / ha glyphosate 00 00 55 100one hundred 00

Растения, определенные при исходной оценке резистентности как устойчивые к 2,4-D, впоследствии определяли как устойчивые к глифосату при сравнении с ответом трех контрольных линий. Эти результаты свидетельствуют о том, что растениям можно придавать резистентность к двум гербицидам с различными механизмами действия, включая устойчивость к 2,4-D и глифосату, что позволяет использовать оба гербицида в послевсходовый период. Кроме того, AAD-12+2,4-D эффективно использовали в качестве селективного маркера для точной селекции по резистентности.Plants identified in the initial assessment of resistance as 2,4-D resistant were subsequently determined to be glyphosate resistant when compared with the response of the three control lines. These results indicate that plants can be given resistance to two herbicides with different mechanisms of action, including resistance to 2,4-D and glyphosate, which allows both herbicides to be used in the post-emergence period. In addition, AAD-12 + 2,4-D was effectively used as a selective marker for accurate selection of resistance.

Arabidopsis с AAD-12, подвергнутый генетическому стэкингу с AAD-1 для достижения более широкого спектра устойчивости к гербицидам: Растения с AAD-12 (v1) (pDAB724) и AAD-1 (v3) (pDAB721) подвергали реципрокному скрещиванию и собирали семена F1. Восемь семян F1 сажали и позволяли вырасти для получения семян. Из восьми растений F1 получали образцы тканей и подвергали их анализу вестерн-блоттинга для подтверждения наличия обоих генов. Делали вывод о том, что все 8 тестируемых растений экспрессировали белки AAD-1 и AAD-12. Семена собирали и позволяли им высушиваться в течение недели перед посадкой.Arabidopsis with AAD-12 genetically stacked with AAD-1 to achieve a wider range of herbicide resistance: Plants with AAD-12 (v1) (pDAB724) and AAD-1 (v3) (pDAB721) were reciprocated and F1 seeds collected . Eight F1 seeds were planted and allowed to grow to produce seeds. From eight F1 plants, tissue samples were obtained and subjected to Western blot analysis to confirm the presence of both genes. It was concluded that all 8 test plants expressed AAD-1 and AAD-12 proteins. Seeds were harvested and allowed to dry for a week before planting.

Высевали одну сотню семян F2 и наносили 280 г активного ингредиента/га глуфосината. Девяносто шесть растений F2 выживали после селекции с использованием глуфосината, что соответствует ожидаемому соотношению расщепления для двух независимо подобранных локусов резистентности к глуфосинату (15 R:1 S). Затем резистентные к глуфосинату растения обрабатывали 560 г кэ/га R-дихлорпропа +560 г кэ/га триклопира, наносимых на растения то той же схеме опрыскивания, которую использовали для других тестов. Растения классифицировали в 3 и 14 DAT. Шестьдесят три из 96 растений, выживших после селекции с использованием глуфосината, также выживали после нанесения гербицидов. Эти данные соответствуют ожидаемому профилю расщепления (9R: 6S) двух независимо подобранных доминантных признаков, где каждый придает резистентность только к одному из ауксиновых гербицидов (R-дихлорпропу или триклопиру). Результаты свидетельствуют о том, что AAD-12 (pDAB724) можно успешно подвергать стэкингу с AAD-1 (pDAB721), таким образом, увеличивая спектр гербицидов, которые можно наносить на интересующую сельскохозяйственную культуру [(2,4-D + R-дихлорпроп) и (2,4-D + флуроксипир + триклопир), соответственно]. Это можно применять для придания крайне восприимчивым видам устойчивости к 2,4-D посредством общепринятого стэкинга двух отдельных генов резистентности к 2,4-D. Дополнительно, если ген используют в качестве селективного маркера для третьего и четвертого интересующих генов посредством независимых трансформаций, то каждую пару генов можно объединять посредством общепринятых способов скрещивания, а затем подвергать селекции в поколении F1 посредством парного опрыскивания гербицидами, являющимися исключающими между ферментами AAD-1 и AAD-12 (как показано с использованием R-дихлорпропа и триклопира для AAD-1 и AAD-12, соответственно).One hundred F2 seeds were sown and 280 g of active ingredient / ha of glufosinate was applied. Ninety-six F2 plants survived after selection using glufosinate, which corresponds to the expected cleavage ratio for two independently selected glufosinate resistance loci (15 R: 1 S). Then, glufosinate-resistant plants were treated with 560 g ke / ha of R-dichloroprop +560 g ke / ha of triclopyr applied to the plants using the same spraying pattern used for other tests. Plants were classified at 3 and 14 DAT. Sixty-three of the 96 plants that survived after selection using glufosinate also survived after application of the herbicides. These data correspond to the expected cleavage profile (9R: 6S) of two independently selected dominant traits, where each confers resistance to only one of the auxin herbicides (R-dichloroprop or triclopyr). The results indicate that AAD-12 (pDAB724) can be successfully stacked with AAD-1 (pDAB721), thus increasing the range of herbicides that can be applied to the crop of interest [(2,4-D + R-dichloroprop) and (2,4-D + fluroxypyr + triclopyr), respectively]. This can be used to confer highly susceptible species resistance to 2,4-D by conventionally stacking two separate 2,4-D resistance genes. Additionally, if a gene is used as a selectable marker for the third and fourth genes of interest through independent transformations, then each pair of genes can be combined using conventional cross-breeding methods, and then selected in generation F1 by pair spraying with herbicides that are exclusive between AAD-1 and AAD-12 (as shown using R-dichloroprop and triclopyr for AAD-1 and AAD-12, respectively).

Другие стэки с AAD также входят в объем настоящего изобретения. Белок TfdA, приведенный где-либо в настоящем описании (Streber et al.), например, можно использовать вместе с генами AAD-12 по настоящему изобретению для придания трансгенным растениям по настоящему изобретению спектров резистентности к гербицидам.Other stacks with AAD are also included in the scope of the present invention. The TfdA protein described elsewhere in the present specification (Streber et al.), For example, can be used in conjunction with the AAD-12 genes of the present invention to impart herbicide resistance spectra to the transgenic plants of the present invention.

ПРИМЕР 5EXAMPLE 5

Вискер-опосредованная трансформация кукурузы с использованием селекции имазетапиромWhisker-mediated transformation of maize using imazetapyr selection

Клонирование AAD-12 (v1): Ген AAD-12 (v1) вырезали из промежуточного вектора pDAB3283 в виде фрагмента NcoI/SacI. Его лигировали непосредственно в аналогично рестрицированный вектор pDAB3403, содержащий промотор ZmUbi1 для однодольных растений. Два фрагмента лигировали с использованием ДНК-лигазы T4 и с их использованием трансформировали клетки DH5α. Получали минипроросты полученных колоний с использованием набора Qiagen QIA Spin mini prep, и колонии подвергали расщеплению ферментами для проверки ориентации. Эта первая промежуточная конструкция (pDAB4100) содержит кассету ZmUbi1:AAD-12 (v1). Эту конструкцию расщепляли NotI и PvuI для выделения генетической кассеты и расщепления нежелательного остова. Ее лигировали в рестрицированный NotI pDAB2212, содержащий AHAS качестве селективного маркера, запускаемый промотором актина риса OsAct1. Конечную конструкцию обозначали как pDAB4101 или pDAS1863, и она содержала ZmUbi1/AAD-12 (v1)/ZmPer5::OsAct1/AHAS/LZmLip.Cloning of AAD-12 (v1): The AAD-12 (v1) gene was excised from the intermediate vector pDAB3283 as an NcoI / SacI fragment. It was ligated directly into the similarly restricted vector pDAB3403 containing the ZmUbi1 promoter for monocotyledonous plants. Two fragments were ligated using T4 DNA ligase, and DH5α cells were transformed using them. Minimum growths of the obtained colonies were obtained using the Qiagen QIA Spin mini prep kit and the colonies were digested with enzymes to check orientation. This first intermediate construction (pDAB4100) contains a ZmUbi1 cassette: AAD-12 (v1). This construct was digested with NotI and PvuI to isolate the genetic cassette and cleave the unwanted skeleton. It was ligated into restricted NotI pDAB2212 containing AHAS as a selective marker, triggered by the rice actin promoter OsAct1. The final construct was designated as pDAB4101 or pDAS1863, and it contained ZmUbi1 / AAD-12 (v1) / ZmPer5 :: OsAct1 / AHAS / LZmLip.

Инициация суспензионной культуры каллюса: Для получения незрелых эмбрионов для инициации культуры каллюса осуществляли скрещивания F1 между выращенными в теплице Hi-II родителями A и B (Armstrong et al. 1991). При достижении эмбрионами размера 1,0-1,2 мм (приблизительно 9-10 дней после опыления) собирали початки и стерилизовали их поверхность посредством чистки мылом Liqui-Nox®, погружали в 70% этанол на 2-3 минуты, затем погружали в 20% коммерческий отбеливатель (0,1% гипохлорит натрия) на 30 минут.Initiation of a callus suspension culture: To obtain immature embryos for initiating a callus culture, F1 crosses were performed between parents A and B grown in the Hi-II greenhouse (Armstrong et al. 1991). When the embryos reached a size of 1.0-1.2 mm (approximately 9-10 days after pollination), cobs were collected and their surface was sterilized by cleaning with Liqui-Nox® soap, immersed in 70% ethanol for 2-3 minutes, then immersed in 20 % commercial bleach (0.1% sodium hypochlorite) for 30 minutes.

Початки промывали в стерильной дистиллированной воде, асептически отделяли незрелые зиготные эмбрионы и культивировали их в среде 15Ag10 (среда N6 (Chu et al., 1975), 1,0 мг/л 2,4-D, 20 г/л сахарозы, 100 мг/л гидролизата казеина (ферментативно расщепленного), 25 мМ L-пролин, 10 мг/л AgNO3, 2,5 г/л Gelrite, pH 5,8) в течение 2-3 недель с удалением щитков из среды. Ткань, демонстрирующую правильную морфологию (Welter et al., 1995), избирательно переносили через двухнедельные интервалы в свежую среду 15Ag10 приблизительно на 6 недель, затем через двухнедельные интервалы ее переносили в среду 4 (среда N6, 1,0 мг/л 2,4-D, 20 г/л сахарозы, 100 мг/л гидролизата казеина (ферментативно расщепленного), 6 мМ L-пролин, 2,5 г/л Gelrite, pH 5,8) приблизительно на 2 месяца.The ears were washed in sterile distilled water, immature zygotic embryos were aseptically separated and cultured in 15Ag10 medium (medium N6 (Chu et al., 1975), 1.0 mg / L 2,4-D, 20 g / L sucrose, 100 mg / l of casein hydrolyzate (enzymatically cleaved), 25 mM L-proline, 10 mg / l AgNO 3 , 2.5 g / l Gelrite, pH 5.8) for 2–3 weeks with removal of the flaps from the medium. The tissue showing the correct morphology (Welter et al., 1995) was selectively transferred at two-week intervals to fresh 15Ag10 medium for approximately 6 weeks, then at two-week intervals it was transferred to medium 4 (medium N6, 1.0 mg / L 2.4 -D, 20 g / L sucrose, 100 mg / L casein hydrolyzate (enzymatically digested), 6 mM L-Proline, 2.5 g / L Gelrite, pH 5.8) for approximately 2 months.

Для инициации эмбриогенной суспензионной культуры приблизительно 3 мл объема клеток (PCV) ткани каллюса, полученной из одного эмбриона, добавляли в приблизительно 30 мл жидкой среды H9CP+ (базовая смесь солей MS (Murashige and Skoog, 1962), модифицированные витамины MS, содержащие в 10 раз меньше никотиновой кислоты и в 5 раз больше хлорида тиамина, 2,0 мг/л 2,4-D, 2,0 мг/л α-нафтилуксусной кислоты (NAA), 30 г/л сахарозы, 200 мг/л гидролизат казеина (кислотная вытяжка), 100 мг/л миоинозитола, 6 мМ L-пролин, 5% об./об. кокосового молока (добавленного непосредственно перед субкультивированием), pH 6,0). Суспензионные культуры поддерживали в условиях темноты в конических колбах Эрленмейера емкостью 125 мл в термошейкере, установленном на 125 об./мин. при 28°C. Клеточные линии, как правило, становятся стабильными в течение от 2 до 3 месяцев после инициации. В течение периода стабилизации суспензии субкультивировали каждые 3,5 дня, добавляя 3 мл PCV клеток и 7 мл кондиционированной среды в 20 мл свежей жидкой среды H9CP+ с использованием пипетки с широким отверстием. Когда начиналось удвоение роста ткани, суспензии укрупняли и поддерживали во флаконах емкостью 500 мл, при этом 12 мл PCV клеток и 28 мл кондиционированной среды переносили в 80 мл среды H9CP+. Когда суспензии полностью стабилизировались, их подвергали криоконсервации для дальнейшего использования.To initiate embryogenic suspension culture, approximately 3 ml of cell volume (PCV) of callus tissue obtained from a single embryo was added to approximately 30 ml of H9CP + liquid medium (basic MS salt mixture (Murashige and Skoog, 1962), modified MS vitamins containing 10 times less nicotinic acid and 5 times more thiamine chloride, 2.0 mg / l 2,4-D, 2.0 mg / l α-naphthylacetic acid (NAA), 30 g / l sucrose, 200 mg / l casein hydrolyzate ( acid extract), 100 mg / l myoinositol, 6 mM L-proline, 5% v / v coconut milk (added immediately before the subculture tion), pH 6,0). Suspension cultures were maintained under dark conditions in 125 ml Erlenmeyer conical flasks in a thermal shaker set at 125 rpm. at 28 ° C. Cell lines tend to become stable within 2 to 3 months after initiation. During the stabilization period, suspensions were subcultured every 3.5 days by adding 3 ml of PCV cells and 7 ml of conditioned medium to 20 ml of fresh H9CP + liquid using a wide-open pipette. When the doubling of tissue growth began, the suspensions were enlarged and maintained in 500 ml vials, while 12 ml of PCV cells and 28 ml of conditioned medium were transferred to 80 ml of H9CP + medium. When the suspensions were fully stabilized, they were cryopreserved for further use.

Криоконсервация и размораживание суспензий: Через два дня после субкультивирования 4 мл PCV клеток суспензии и 4 мл кондиционированной среды добавляли в 8 мл криопротектора (растворенного в среде H9CP+ без кокосового молока, с 1 M глицерином, 1 M DMSO, 2 M сахарозой, стерилизованной фильтрацией) и позволяли встряхиваться при 125 об./мин. и 4°C в течение 1 часа во флаконе емкостью 125 мл. Через 1 час 4,5 мл добавляли в охлажденный сосуд для криоконсервации Corning емкостью 5,0 мл. После наполнения отдельные сосуды хранили в течение 15 минут при 4°C в программируемом криозамораживателе, затем позволяли им замораживаться со скоростью -0,5°C/минуту до достижения конечной температуры -40°C. После достижения конечной температуры сосуды переносили в коробки в штативах внутри криохранилища Cryoplus 4 (Form a Scientific), наполненного парами жидкого азота.Cryopreservation and thawing of suspensions: Two days after subculturing, 4 ml of PCV suspension cells and 4 ml of conditioned medium were added to 8 ml of cryoprotectant (dissolved in H9CP + without coconut milk, with 1 M glycerol, 1 M DMSO, 2 M sucrose, sterilized by filtration) and allowed to shake at 125 rpm. and 4 ° C for 1 hour in a 125 ml bottle. After 1 hour, 4.5 ml was added to a cooled 5.0 ml Corning cryopreservation vessel. After filling, individual vessels were stored for 15 minutes at 4 ° C in a programmable cryo-freezer, then allowed to freeze at a rate of -0.5 ° C / min until a final temperature of -40 ° C was reached. After reaching the final temperature, the vessels were transferred to boxes in racks inside the Cryoplus 4 cryostorage (Form a Scientific) filled with liquid nitrogen vapors.

Для размораживания сосуды извлекали из криохранилища и помещали в закрытый контейнер с сухим льдом, затем погружали в водяную баню, поддерживаемую при 40-45°C, до снижения "кипения". При размораживании содержимое выливали на стопку из ~8 стерильных фрагментов фильтровальной бумаги Whatman толщиной 70 мм (№ 4) в закрытые чашки Петри 100×25 мм. В течение нескольких минут жидкости позволяли впитываться в фильтры, затем верхний фильтр, содержащий клетки, переносили на среду GN6 (среда N6, 2,0 мг/л 2,4-D, 30 г/л сахарозы, 2,5 г/л Gelrite, pH 5,8) на 1 неделю. Через 1 неделю только ткань с представляющей интерес морфологией переносили с фильтровальной бумаги непосредственно на свежую среду GN6. Эту ткань субкультивировали каждые 7-14 дней до получения от 1 до 3 граммов для инициации суспензионной культуры в приблизительно 30 мл среды H9CP+ в конических колбах Эрленмейера емкостью 125 мл. Три миллилитра PCV субкультивировали в свежей среде H9CP+ каждые 3,5 дня до получения в общей сложности 12 мл PCV, после чего субкультивирование осуществляли, как описано выше.For thawing, the vessels were removed from the cryogenic storage and placed in a closed container with dry ice, then immersed in a water bath maintained at 40-45 ° C until the boiling was reduced. During thawing, the contents were poured onto a stack of ~ 8 sterile pieces of Whatman filter paper 70 mm thick (No. 4) in closed Petri dishes 100 × 25 mm. For several minutes, the fluids were allowed to soak into the filters, then the top filter containing the cells was transferred to GN6 medium (N6 medium, 2.0 mg / L 2,4-D, 30 g / L sucrose, 2.5 g / L Gelrite , pH 5.8) for 1 week. After 1 week, only tissue with morphology of interest was transferred directly from the filter paper onto fresh GN6 medium. This tissue was subcultured every 7-14 days until 1 to 3 grams was obtained to initiate a suspension culture in approximately 30 ml of H9CP + medium in 125 ml Erlenmeyer conical flasks. Three milliliters of PCV was subcultured in fresh H9CP + medium every 3.5 days until a total of 12 ml of PCV was obtained, after which subculture was performed as described above.

Стабильная трансформация: Приблизительно за 24 часа до трансформации 12 мл PCV ранее подвергнутой криоконсервации суспензии эмбриогенных клеток кукурузы и 28 мл кондиционированной среды субкультивировали в 80 мл жидкой среды GN6 (среда GN6 без Gelrite) в конической колбе Эрленмейера емкостью 500 мл и помещали на шейкер при 125 об./мин. и 28°C. Это повторяли 2 раза с использованием одной и той же клеточной линии таким образом, что всего 36 мл PCV распределяли по 3 флаконам. Через 24 часа жидкие среды GN6 удаляли и заменяли их 72 мл осмотической среды GN6 S/M (среда N6, 2,0 мг/л 2,4-D, 30 г/л сахарозы, 45,5 г/л сорбита, 45,5 г/л маннита, 100 мг/л миоинозитола, pH 6,0) на флакон для осуществления плазмолиза клеток. Флаконы помещали на шейкер при 125 об./мин. в темноту на 30-35 минут при 28°C, и в течение этого времени получали суспензию 50 мг/мл вискеров из карбида кремния, добавляя соответствующий объем 8,1 мл жидкой среды GN6 S/M в ~405 мг предварительно автоклавированных стерильных вискеров из карбида кремния (Advanced Composite Materials, Inc.).Stable transformation: Approximately 24 hours before the transformation, 12 ml of PCV of the previously cryopreserved suspension of corn embryogenic cells and 28 ml of conditioned medium were subcultured in 80 ml of GN6 liquid medium (GN6 without Gelrite) in a 500 ml Erlenmeyer conical flask and placed on a shaker at 125 rpm and 28 ° C. This was repeated 2 times using the same cell line so that a total of 36 ml of PCV was distributed in 3 vials. After 24 hours, GN6 liquid media was removed and replaced with 72 ml of GN6 S / M osmotic medium (N6 medium, 2.0 mg / L 2,4-D, 30 g / L sucrose, 45.5 g / L Sorbitol, 45, 5 g / l mannitol, 100 mg / l myoinositol, pH 6.0) per vial for plasmolysis of cells. Vials were placed on a shaker at 125 rpm. in the dark for 30-35 minutes at 28 ° C, and during this time a suspension of 50 mg / ml of silicon carbide whiskers was prepared by adding an appropriate volume of 8.1 ml of GN6 S / M liquid medium to ~ 405 mg of pre-autoclaved sterile whiskers from silicon carbide (Advanced Composite Materials, Inc.).

После инкубации в GN6 S/M содержимое каждого флакона объединяли в колбе для центрифугирования емкостью 250 мл. Когда все клетки осаждались на дно, отбирали всю жидкую среду GN6 S/M, кроме ~44 мл, собирали в стерильный флакон емкостью 1 л для дальнейшего использования. Предварительно увлажненную суспензию вискеров центрифугировали на вортексе в течение 60 секунд при максимальной скорости, а затем 8,1 мл добавляли в бутыль, в которую в качестве последнего этапа добавляли 170 мкг ДНК. Бутыль незамедлительно помещали в модифицированный коммерческий смеситель для краски Red Devil 5400 и перемешивали в течение 10 секунд. После перемешивания смесь клеток, сред, вискеров и ДНК добавляли к содержимому флакона емкостью 1 л вместе с 125 мл свежей жидкой среды GN6 для восстановления раствора, устанавливающего осмотический градиент. Клеткам позволяли восстанавливаться на шейкере при 125 об./мин. в течение 2 часов при 28°C перед фильтрацией через фильтровальную бумагу Whatman №4 (5,5 см) с использованием стеклянного коллектора для клеток, соединенного с вакуумным трубопроводом.After incubation in GN6 S / M, the contents of each vial were combined in a 250 ml centrifugation flask. When all cells were sedimented, the entire GN6 S / M liquid medium was collected, except ~ 44 ml, and collected in a 1 L sterile vial for further use. A pre-wetted suspension of whiskers was centrifuged on a vortex for 60 seconds at maximum speed, and then 8.1 ml was added to the bottle into which 170 μg of DNA was added as the last step. The bottle was immediately placed in a modified commercial Red Devil 5400 paint mixer and mixed for 10 seconds. After mixing, a mixture of cells, media, whiskers and DNA was added to the contents of a 1 L vial along with 125 ml of fresh GN6 liquid to reconstitute the osmotic gradient solution. Cells were allowed to recover on a shaker at 125 rpm. for 2 hours at 28 ° C before filtering through Whatman No. 4 filter paper (5.5 cm) using a glass cell collector connected to a vacuum pipe.

Приблизительно 2 мл диспергированной суспензии пипетировали на поверхности фильтра одновременно с воздействием вакуума. Фильтры помещали на чашки размером 60×20 мм со среды GN6. Чашки культивировали в течение 1 недели при 28°C в закрытой коробке.Approximately 2 ml of the dispersed suspension was pipetted onto the surface of the filter simultaneously with exposure to vacuum. Filters were placed on plates 60 × 20 mm in size from GN6 medium. The cups were cultured for 1 week at 28 ° C in a closed box.

Через 1 неделю фильтровальную бумагу переносили на чашки размером 60×20 мм со средой GN6 (3P) (среда N6, 2,0 мг/л 2,4-D, 30 г/л сахарозы, 100 мг/л миоинозитола, 3 мкМ имазетапир от Pursuit® DG, 2,5 г/л Gelrite, pH 5,8). Чашки помещали в коробки и культивировали в течение дополнительной недели.After 1 week, filter paper was transferred to 60 × 20 mm plates with GN6 (3P) medium (N6 medium, 2.0 mg / L 2,4-D, 30 g / L sucrose, 100 mg / L myoinositol, 3 μM imazetapyr from Pursuit ® DG, 2,5 g / l Gelrite, pH 5,8). The cups were placed in boxes and cultured for an additional week.

Через две недели после трансформации ткань заливали, соскабливая все клетки на чашке в 3,0 мл расплавленной среды GN6 с агарозой (среда N6, 2,0 мг/л 2,4-D, 30 г/л сахарозы, 100 мг/л миоинозитола, 7 г/л легкоплавкой агарозы, pH 5,8, автоклавированная в течение всего 10 минут при 121°C), содержащей 3 мкМ имазетапира от Pursuit® DG. Ткань разрушали и 3 мл агарозы и ткани равномерно выливали на поверхность планшета размером 100×15 мм с GN6 (3P). Это повторяли для всех остальных чашек. После заливки чашки по-отдельности запечатывали с использованием Nescofilm® или Parafilm M®, а затем культивировали до появления предполагаемых изолятов.Two weeks after transformation, the tissue was poured by scraping all cells on a plate in 3.0 ml of molten GN6 medium with agarose (medium N6, 2.0 mg / L 2,4-D, 30 g / L sucrose, 100 mg / L myoinositol , 7 g / l low-melting agarose, pH 5.8, autoclaved for only 10 minutes at 121 ° C) containing 3 μM imazetapyr from Pursuit ® DG. The tissue was destroyed and 3 ml of agarose and the tissue was evenly poured onto the surface of a 100 × 15 mm plate with GN6 (3P). This was repeated for all other cups. After pouring cups individually sealed with Nescofilm ® or Parafilm M ®, and then cultured until putative isolates.

Способ выделения изолятов и регенерации: Предположительно трансформированные объекты выделяли из содержащих Pursuit® запечатанных чашек приблизительно через 9 недель после трансформации посредством переноса на свежую селекционную среду той же концентрации в чашки 60×20 мм. Если приблизительно через 2-3 недели устойчивый рост являлся очевидным, объект считали резистентным и отбирали его для молекулярного анализа.The method of isolates and regeneration: Expected isolated from transformed objects containing Pursuit ® sealed cups approximately 9 weeks after transformation by transferring to fresh selection medium of the same concentration in the cup 60 × 20 mm. If steady growth was evident after approximately 2–3 weeks, the object was considered resistant and selected for molecular analysis.

"Event" - "Объект", "Spray treatment" - "Опрыскивание", "% Injury" - "% повреждения", "AAD-12 ELISA" - "ELISA на AAD-12", "AAD-12 PCR" - "ПЦР на AAD-12", "cloning region" - "область клонирования", "AHAS Copy #" - "Копийность AHAS", "g ae/ha" - "г кэ/га имазетапира", "Band smaller than expected" - "Полоса меньше ожидаемой"]"Event" - "Object", "Spray treatment" - "Spraying", "% Injury" - "% damage", "AAD-12 ELISA" - "ELISA on AAD-12", "AAD-12 PCR" - " PCR on AAD-12, "cloning region" - "cloning region", "AHAS Copy #" - "Copy number of AHAS", "g ae / ha" - "g ke / ha imazetapira", "Band smaller than expected" - "Band less than expected"]

Таблица 11
Характеристика растений кукурузы T0, трансформированных с использованием AAD-12
Table 11
Characterization of T0 maize plants transformed using AAD-12
ОбъектAn object ОпрыскиваниеSpraying % повреждения (14 DAT)% Damage (14 DAT) ELISA на AAD-12
(ppm TSP)
ELISA on AAD-12
(ppm TSP)
ПЦР на AAD-12 (область клонирования)PCR on AAD-12 (cloning region) ПЦР на AAD-12 (PTU)PCR on AAD-12 (PTU) Копийность AHAS (Invader)Copy AHAS (Invader)
4101(0)003.0014101 (0) 003.001 2240 г кэ/га 2,4-D2240 g ke / ha 2,4-D 00 146,9146.9 ++ ++ 1one 4101(0)003.0034101 (0) 003.003 2240 г кэ/га 2,4-D2240 g ke / ha 2,4-D 00 153,5153.5 ++ ++ 1one 4101(0)005.0014101 (0) 005.001 2240 г кэ/га 2,4-D2240 g ke / ha 2,4-D 00 539,7539.7 ++ ++ 99 4101(0)005.00124101 (0) 005.0012 0 г кэ/га 2,4-D0 g ke / ha 2,4-D 00 562,9562.9 ++ ++ 77 4101(0)001.0014101 (0) 001.001 70 г кэ/га имазетапира70 g ke / ha imazetapira 55 170,7170.7 ++ ++ 66 4101(0)002.0014101 (0) 002.001 0 г кэ/га имазетапира0 g ke / ha imazetapira 00 105,6105.6 ++ -- 22 4101(0)002.0024101 (0) 002.002 70 г кэ/га имазетапира70 g ke / ha imazetapira 00 105,3105.3 ++ -- 22 4101(0)003.0024101 (0) 003.002 70 г кэ/га имазетапира70 g ke / ha imazetapira 00 00 ++ Полоса меньше ожидаемойLess than expected band 15fifteen

Инициировали регенерацию, перенося ткань каллюса в индукционную среду с цитокининами 28 (3P), содержащую 3 мкМ имазетапир от Pursuit.RTM. DG, соли и витамины MS, 30,0 г/л сахарозы, 5 мг/л BAP, 0,25 мг/л 2,4-D, 2,5 г/л Gelrite; pH 5,7. Клеткам позволяли расти при низкой освещенности (13 μΕm-2 s-1) в течение одной недели, затем при большей освещенности (40 μΕm-2 s-1) в течение еще одной недели перед переносом в регенерационную среду 36 (3P), идентичную 28 (3P), за исключением отсутствия регуляторов роста растений. Удаляли небольшие (3-5 см) проростки и помещали их в культуральные пробирки размером 150×25 мм, содержащие неселекционную среду SHGA (базовые соли и витамины Шенка и Хильдебрандта, 1972; 1 г/л миоинозитола, 10 г/л сахарозы, 2,0 г/л Gelrite, pH 5,8). При развитии у проростков достаточной корневой системы и системы побегов, их пересаживали в почву в теплице.Regeneration was initiated by transferring callus tissue into induction medium with cytokinins 28 (3P) containing 3 μM imazetapyr from Pursuit.RTM. DG, MS salts and vitamins, 30.0 g / L sucrose, 5 mg / L BAP, 0.25 mg / L 2,4-D, 2.5 g / L Gelrite; pH 5.7. Cells were allowed to grow at low light (13 μΕm -2 s -1 ) for one week, then at higher light (40 μΕm -2 s -1 ) for another week before transferring to regenerative medium 36 (3P), identical to 28 (3P), except for the absence of plant growth regulators. Small (3-5 cm) seedlings were removed and placed in 150 × 25 mm culture tubes containing non-selection SHGA medium (base salts and vitamins of Shenk and Hildebrandt, 1972; 1 g / l myoinositol, 10 g / l sucrose, 2, 0 g / l Gelrite, pH 5.8). When the seedlings developed a sufficient root system and shoot system, they were transplanted into the soil in a greenhouse.

В 4 экспериментах полные проростки, состоящие из побега и корня, образовывались in vitro на залитых селекционных чашках в условиях темноты без прохождения общепринятой фазы каллюса. Ткани листьев девяти из этих "ранних регенераторов" подвергали ПЦР кодирующей области и ПЦР транскрипционной единицы растений (PTU) для определения гена AAD-12 и генетической кассеты, соответственно. Все содержали интактную кодирующую область AAD-12, в то время как 3 не имели полноразмерную PTU (таблица 11). Эти "ранние регенераторы" идентифицировали как объекты 4101, чтобы отличать их от полученных общепринятым способом объектов, идентифицированных как объекты "1283". Растения от 19 дополнительных объектов, полученных стандартной селекцией и регенерацией, отправляли в теплицу, выращивали до созревания и перекрестно опыляли с патентованной инбредной линией для получения семян T1. Некоторые из объектов, по-видимому, являются клонами друг друга в связи со схожим характером образования полос при Саузерн-блоттинге, таким образом, получали только 14 уникальных объектов. Растения T0 от объектов являлись устойчивыми к 70 г/га имазетапира. При анализе Invader (ген AHAS) выявляли копийность вставки в диапазоне от 1 до >10 копий. Тринадцать объектов содержали полную кодирующую область AAD-12; однако, при последующем анализе выявляли, что в случае девяти объектов полная транскрипционная единица растений не встроилась. Ни один из аномальных объектов 1863 не пропускали дальше стадии T1 и для дальнейшего определения характеристики использовали объекты 4101.In 4 experiments, complete seedlings, consisting of shoots and roots, were formed in vitro on flooded selection dishes in the dark without passing the generally accepted callus phase. Leaf tissues of nine of these "early regenerators" were subjected to PCR coding region and plant transcriptional PCR (PTU) to determine the AAD-12 gene and the genetic cassette, respectively. All contained the intact AAD-12 coding region, while 3 did not have a full-length PTU (Table 11). These "early regenerators" were identified as objects 4101, in order to distinguish them from objects obtained in a conventional manner, identified as objects "1283". Plants from 19 additional objects obtained by standard selection and regeneration were sent to the greenhouse, grown to maturity and cross-pollinated with a patented inbred line to obtain T1 seeds. Some of the objects, apparently, are clones of each other due to the similar character of the formation of stripes during Southern blotting, thus, only 14 unique objects were received. Object T0 plants were resistant to 70 g / ha of imazetapyr. An Invader assay (AHAS gene) revealed the copy number of the insert in the range from 1 to> 10 copies. Thirteen objects contained the complete coding region of AAD-12; however, a subsequent analysis revealed that in the case of nine objects, the complete transcriptional unit of plants was not integrated. None of the anomalous objects of 1863 passed further than stage T1, and objects 4101 were used to further determine the characteristics.

Молекулярный анализ - Кукуруза, материалы и способы: Сбор ткани, выделение ДНК и количественный анализ. Свежую ткань помещали в пробирки и лиофилизировали при 4°C в течение 2 дней. После полного высушивания ткани в пробирку помещали гранулу вольфрама (Valenite) и образцы подвергали сухому измельчению в течение 1 минуты с использованием шаровой мельницы Kelco. Затем осуществляли стандартный способ выделения ДНК с использованием DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). Затем аликвоту выделенной ДНК окрашивали Pico Green (Molecular Probes P7589) и анализировали с помощью флуориметра (BioTek) с известными стандартами для получения концентрации в нг/мкл.Molecular Analysis - Corn, materials and methods: Tissue collection, DNA isolation and quantitative analysis. Fresh tissue was placed in test tubes and lyophilized at 4 ° C for 2 days. After the fabric was completely dried, a tungsten granule (Valenite) was placed in a test tube and the samples were subjected to dry grinding for 1 minute using a Kelco ball mill. Then, a standard DNA isolation method was performed using DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). An aliquot of the extracted DNA was then stained with Pico Green (Molecular Probes P7589) and analyzed using a fluorimeter (BioTek) with known standards to obtain a concentration in ng / μl.

Анализ Invader: Образцы ДНК разбавляли до 20 нг/мкл, затем подвергали денатурации посредством инкубации в термоциклере при 95°C в течение 10 минут. Затем получали смесь Signal Probe mix с использованием предоставленной смеси олигонуклеотидов и MgCl2 (Third Wave Technologies). Аликвоту 7,5 мкл помещали в каждую лунку планшета для анализа Invader, затем аликвоту 7,5 мкл контролей, стандартов и 20 нг/мкл разбавленных неизвестных образцов. Каждую лунку покрывали 15 мкл минерального масла (Sigma). Затем планшеты инкубировали при 63°C в течение 1 часа и анализировали с помощью флуориметра (Biotek).Invader analysis: DNA samples were diluted to 20 ng / μl, then denatured by incubation in a thermal cycler at 95 ° C for 10 minutes. A Signal Probe mix was then prepared using the provided mixture of oligonucleotides and MgCl 2 (Third Wave Technologies). An aliquot of 7.5 μl was placed in each well of the Invader assay plate, then an aliquot of 7.5 μl of controls, standards and 20 ng / μl of diluted unknown samples. Each well was covered with 15 μl of mineral oil (Sigma). Then the plates were incubated at 63 ° C for 1 hour and analyzed using a fluorimeter (Biotek).

С помощью вычисления % сигнала выше фона для целевого зонда, разделенного на % сигнала выше фона для зонда внутреннего контроля, получали соотношение. Соотношение для стандартов с известной копийностью, полученное и валидированное с помощью анализа Саузерн-блоттинга, использовали для определения приблизительной копийности для неизвестных объектов.By calculating the% signal above the background for the target probe, divided by the% signal above the background for the internal control probe, a ratio was obtained. The ratio for known copy standards, obtained and validated by Southern blot analysis, was used to determine the approximate copy number for unknown objects.

Полимеразная цепная реакция: В качестве матрицы использовали всего 100 нг тотальной ДНК. Использовали 20 мМ каждого праймера с набором Takara Ex Taq PCR Polimerase kit (Minis TAKRR001A). Праймерами для PTU AAD-12 (v1) являлись прямой GAACAGTTAGACATGGTCTAAAGG (SEQ ID NO: 8) и обратный GCTGCAACACTGATAAATGCCAACTGG (SEQ ID NO: 9). Реакцию ПЦР осуществляли в термоциклере 9700 Geneamp (Applied Biosystems), подвергая образцы воздействию 94°C в течение 3 минут и 35 циклам воздействия 94°C в течение 30 секунд, 63°C в течение 30 секунд и 72°C в течение 1 минуты и 45 секунд, затем 72°C в течение 10 минут.Polymerase chain reaction: Only 100 ng of total DNA was used as template. 20 mM of each primer was used with the Takara Ex Taq PCR Polimerase kit (Minis TAKRR001A). Primers for PTU AAD-12 (v1) were direct GAACAGTTAGACATGGTCTAAAGG (SEQ ID NO: 8) and reverse GCTGCAACACTGATAAATGCCAACTGG (SEQ ID NO: 9). The PCR reaction was carried out in a 9700 Geneamp thermal cycler (Applied Biosystems), exposing the samples to 94 ° C for 3 minutes and 35 cycles of exposure to 94 ° C for 30 seconds, 63 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 1 minute and 45 seconds, then 72 ° C for 10 minutes.

Праймерами для ПЦР кодирующей области AAD-12 (v1) являлись прямой ATGGCTCAGACCACTCTCCAAA (SEQ ID NO: 10) и обратный AGCTGCATCCATGCCAGGGA (SEQ ID NO: 11). Реакцию ПЦР осуществляли в термоциклере 9700 Geneamp (Applied Biosystems), подвергая образцы воздействию 94°C в течение 3 минут и 35 циклам воздействия 94°C в течение 30 секунд, 65°C в течение 30 секунд, и 72°C в течение 1 минуты и 45 секунд, затем 72°C в течение 10 минут. Продукты ПЦР анализировали с помощью электрофореза в 1% агарозном геле, окрашиваемом EtBr.Primers for the PCR coding region of AAD-12 (v1) were direct ATGGCTCAGACCACTCTCCAAA (SEQ ID NO: 10) and reverse AGCTGCATCCATGCCAGGGA (SEQ ID NO: 11). The PCR reaction was carried out in a 9700 Geneamp thermal cycler (Applied Biosystems), exposing the samples to 94 ° C for 3 minutes and 35 cycles of exposure to 94 ° C for 30 seconds, 65 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute and 45 seconds, then 72 ° C for 10 minutes. PCR products were analyzed by electrophoresis on a 1% agarose gel stained with EtBr.

Анализ Саузерн-блоттинга: Анализ Саузерн-блоттинга осуществляли с использованием геномной ДНК, полученной с помощью набора Qiagen DNeasy. Всего 2 мкг геномной ДНК из листьев или 10 мкг геномной ДНК из каллюса в течение ночи подвергали расщеплению рестрикционными ферментами BsmI и SwaI для получения данных о PTU.Southern Blotting Analysis: Southern blotting analysis was performed using genomic DNA obtained using the Qiagen DNeasy kit. Only 2 μg of genomic DNA from leaves or 10 μg of genomic DNA from callus was digested with BsmI and SwaI restriction enzymes overnight to obtain PTU data.

После расщепления в течение ночи аликвоту ~100 нг анализировали с использованием 1%-ного геля, чтобы убедиться в полном расщеплении. После этой проверки образцы анализировали с использованием большого 0,85%-ного агарозного геля в течение ночи при 40 Вольтах. Затем гель подвергали денатурации в 0,2 M NaOH, 0,6 M NaCl в течение 30 минут. Затем гель подвергали нейтрализации в 0,5 M Трис-HCl, 1,5 M NaCl, pH 7,5, в течение 30 минут. Затем использовали устройство для блоттинга, содержащее 20-кратный SSC, для осуществления переноса геля на нейлоновую мембрану (Millipore INYC00010) под действием силы тяжести в течение ночи. После переноса в течение ночи мембрану подвергали воздействию УФ-излучения с помощью кросслинкера (Stratagene UV stratalinker 1800) при 1200×100 микроджоулях. Затем мембрану промывали в 0,1% SDS, 0,1 SSC в течение 45 минут. После промывания в течение 45 минут мембрану сушили в течение 3 часов при 80°C, а затем хранили при 4°C до гибридизации. Фрагмент матрицы для гибридизации получали с помощью указанной выше ПЦР кодирующей области с использованием плазмидной ДНК. Продукт подвергали электрофорезу в 1%-ном агарозном геле и вырезали, а затем экстрагировали из геля с использованием способа экстракции из геля Qiagen (28706). Затем мембрану подвергали прегибридизации на этапе 60°C в течение 1 часа в буфере Perfect Hyb (Sigma H7033). Способ Prime it RmT dCTP-labeling rxn (Stratagene 300392) использовали для получения зонда на основе p32 (Perkin Elmer). Зонд очищали с использованием колонок Probe Quant. G50 (Amersham 27-5335-01). Два миллиона CPM использовали для гибридизации Саузерн-блотов в течение ночи. После гибридизации в течение ночи блоты подвергали двум промываниям по 20 минут при 65°C в 0,1% SDS, 0,1% SSC. Затем блоты экспонировали с пленкой в течение ночи, инкубируя при -80°C.After digestion overnight, an aliquot of ~ 100 ng was analyzed using a 1% gel to ensure complete digestion. After this verification, samples were analyzed using a large 0.85% agarose gel overnight at 40 Volts. The gel was then denatured in 0.2 M NaOH, 0.6 M NaCl for 30 minutes. The gel was then neutralized in 0.5 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5, for 30 minutes. A blotter device containing a 20-fold SSC was then used to transfer the gel to a nylon membrane (Millipore INYC00010) by gravity overnight. After overnight transfer, the membrane was exposed to UV radiation using a crosslinker (Stratagene UV stratalinker 1800) at 1200 × 100 microjoules. The membrane was then washed in 0.1% SDS, 0.1 SSC for 45 minutes. After washing for 45 minutes, the membrane was dried for 3 hours at 80 ° C, and then stored at 4 ° C until hybridization. A fragment of the matrix for hybridization was obtained using the above PCR coding region using plasmid DNA. The product was subjected to electrophoresis on a 1% agarose gel and excised, and then extracted from the gel using a Qiagen gel extraction method (28706). The membrane was then subjected to prehybridization at 60 ° C for 1 hour in Perfect Hyb buffer (Sigma H7033). The Prime it RmT method dCTP-labeling rxn (Stratagene 300392) was used to prepare a p32-based probe (Perkin Elmer). The probe was purified using Probe Quant columns. G50 (Amersham 27-5335-01). Two million CPMs were used to hybridize Southern blots overnight. After hybridization overnight, the blots were subjected to two washes of 20 minutes at 65 ° C. in 0.1% SDS, 0.1% SSC. Then the blots were exposed to the film overnight, incubating at -80 ° C.

Послевсходовая устойчивость к гербицидам у кукурузы T0, трансформированной с использованием AAD-12: Четырем объектам T0 позволяли акклиматизироваться в теплице и выращивали до появления 2-4 новых, выглядящих нормальными листьев из мутовки (т.е. растения перешли от культуры тканей в условия выращивания в теплице). Растения выращивали при 27°C в теплице в условиях 16 часов освещения: 8 часов темноты. Затем растения обрабатывали коммерческими составами Pursuit® (имазетапир) или 2,4-D-амин 4. Pursuit® распыляли для демонстрации функционирования гена селективного маркера, присутствующего в тестируемых объектах. Нанесение гербицидов осуществляли с использованием автоматического устройства для опрыскивания при объеме раствора для опрыскивания 187 л/га, высота распыления 50 см. Растения опрыскивали летальной дозой имазетапира (70 г кэ/га) или количеством соли 2,4-D DMA, способным значительно повреждать нетрансформированные линии кукурузы (2240 г кэ/га). Летальную дозу определяли как количество, вызывающее >95% повреждения у инбредных Hi-II. Hi-II представляет собой генетический фон для трансформантов по настоящему изобретению.Post-emergence herbicide resistance in T0 maize transformed using AAD-12: Four T0 objects were allowed to acclimatize in the greenhouse and grown until 2-4 new, normal looking leaves from the whorl appeared (i.e., plants switched from tissue culture to growing conditions in greenhouse). Plants were grown at 27 ° C in a greenhouse under 16 hours of light: 8 hours of darkness. The plants were then treated with commercial formulations Pursuit ® (imazethapyr) or 2,4-D-amine 4. Pursuit ® sprayed to demonstrate the functioning of the selectable marker gene present in the test objects. The application of the herbicides was carried out using an automatic spraying device with a spray solution volume of 187 l / ha, spray height 50 cm. Plants were sprayed with a lethal dose of imazetapir (70 g ke / ha) or an amount of 2,4-D DMA salt, which could significantly damage untransformed corn lines (2240 g ke / ha). The lethal dose was defined as the amount causing> 95% damage in inbred Hi-II. Hi-II is the genetic background for transformants of the present invention.

Несколько отдельных растений являлись невредимыми после обработки гербицидами, резистентность к которым им придали соответствующие гены. Однако, отдельный клон '001' объекта ''001'' (так называемый 4101(0)-001-001) получил незначительные повреждения, но восстановился к 14 DAT. Три из четырех объектов использовали в дальнейшем, отдельные растения скрещивали с 5XH751 и получали следующее поколение. Каждое устойчивое к гербициду растение являлось положительным на наличие кодирующей области AAD-12 (анализ ПЦР) или наличие гена AHAS (анализ Invader) в случае растений, устойчивых к 2,4-D и имазетапиру, соответственно. Белок AAD-12 определяли у всех устойчивых к 2,4-D растений T0, содержащих интактную кодирующую область. Копийность трансгенов (AHAS и, как подразумевают, AAD-12) значительно варьировалась от 1 до 15 копий. Отдельные растения T0 выращивали до созревания и перекрестно опыляли с патентованной инбредной линией для получения семян T1.Several individual plants were unharmed after treatment with herbicides, the resistance to which they were given the corresponding genes. However, a separate clone '001' of the object '' 001 '' (the so-called 4101 (0) -001-001) received minor damage, but recovered to 14 DAT. Three of the four objects were used later; individual plants were crossed with 5XH751 and received the next generation. Each herbicide resistant plant was positive for the presence of the AAD-12 coding region (PCR analysis) or the presence of the AHAS gene (Invader analysis) in the case of plants resistant to 2,4-D and imazetapyr, respectively. AAD-12 protein was determined in all 2,4-D resistant T0 plants containing the intact coding region. The transgene copy number (AHAS and, as implied, AAD-12) varied significantly from 1 to 15 copies. Individual T0 plants were grown to maturity and cross-pollinated with a patented inbred line to produce T1 seeds.

Верификация высокой устойчивости к 2,4-D у кукурузы T1: Семена T1 с AAD-12 (v1) высевали в 3-дюймовые горшки, содержащие среды Metro Mix, и в фазу 2 листьев растения опрыскивали 70 г кэ/га имазетапира для устранения растений, не содержащих вставку. Выжившие растения пересаживали в 1-галлонные горшки, содержащие среды Metro Mix, и помещали в те же условия выращивания, которые описаны выше. В фазу V3-V4 растения опрыскивали в автоматическом устройстве для опрыскивания, установленном на 187 л/га при 560 или 2240 г кэ/га 2,4-D DMA. Растения классифицировали в 3 и 14 DAT и сравнивали с контрольными растениями 5XH751 x Hi-II. Шкалу оценок 0-10 (от отсутствия повреждений до критических повреждений ауксинами) разрабатывали для различения повреждений опорного корня. Оценку опорного корня осуществляли в 14 DAT для демонстрации устойчивости к 2,4-D. 2,4-D вызывает деформацию опорного корня, что является соответствующим индикатором повреждения ауксиновыми гербицидами у кукурузы. Данные оценки опорного корня (как видно из таблицы ниже) свидетельствуют о том, что 2 из 3 тестируемых объектов являлись стабильно устойчивыми к 2240 г кэ/га 2,4-D DMA. Объект "pDAB4101(0)001.001" являлся очевидно нестабильным; однако, два других объекта являлись стабильно устойчивыми к 2,4-D и 2,4-D + имазетапир или 2,4-D + глифосат (см. таблицу 12).Verification of high resistance to 2,4-D in T1 maize: T1 seeds with AAD-12 (v1) were sown in 3-inch pots containing Metro Mix media, and 70 g ke / ha imazetapira was sprayed on plants in phase 2 of the leaves to eliminate the plants not containing an insert. Surviving plants were transplanted into 1 gallon pots containing Metro Mix media and placed under the same growing conditions as described above. In phase V3-V4, the plants were sprayed in an automatic spraying device set to 187 l / ha at 560 or 2240 g ke / ha 2,4-D DMA. Plants were classified in 3 and 14 DAT and compared with control plants 5XH751 x Hi-II. A rating scale of 0-10 (from no damage to critical damage by auxins) was developed to distinguish between damage to the supporting root. The reference root was evaluated at 14 DAT to demonstrate resistance to 2,4-D. 2,4-D causes deformation of the supporting root, which is an appropriate indicator of damage to auxin herbicides in corn. The estimates of the reference root (as can be seen from the table below) indicate that 2 of the 3 tested objects were stably resistant to 2240 g ke / ha of 2,4-D DMA. Object "pDAB4101 (0) 001.001" was apparently unstable; however, two other objects were stably resistant to 2,4-D and 2,4-D + imazetapyr or 2,4-D + glyphosate (see table 12).

"Herbicide" - "Гербицид", "Untransformed control" - "Нетрансформированный контроль", "g ae/ha" - "г кэ/га", "A scale of 0-10, 10 being the highest, was used for grading the 2,4-D DMA injury. Results are a visual average of four replications per tratment" - "Шкалу от 0 до 10, где 10 является наивысшим баллом, использовали для классификации повреждений от 2,4-D DMA. Результаты представляют собой среднее при визуальной оценке для четырех повторений на обработку"]"Herbicide" - "Herbicide", "Untransformed control" - "Non-transformed control", "g ae / ha" - "g ke / ha", "A scale of 0-10, 10 being the highest, was used for grading the 2,4-D DMA injury. Results are a visual average of four replications per tratment "-" A scale of 0 to 10, where 10 is the highest score, was used to classify damage from 2,4-D DMA. The results are the average for visual assessment for four repetitions per processing "]

Таблица 12
Повреждение опорного корня трансформированных с использованием AAD-12 (v1) растений T1 и нетрансформированных контрольных растений кукурузы: среднее повреждение опорного корня
(шкала 0-10)
Table 12
Damage to the supporting root of T1 plants transformed using AAD-12 (v1) and non-transformed control maize plants: medium damage to the supporting root
(scale 0-10)
ГербицидHerbicide Нетрансфор-мированный контрольUntransformed control AAD-12 (v1) pDAB4101(0) 003.003AAD-12 (v1) pDAB4101 (0) 003.003 AAD-12 (v1) pDAB4101(0) 001.001AAD-12 (v1) pDAB4101 (0) 001.001 AAD-12 (v1) pDAB4101(0) 005.001AAD-12 (v1) pDAB4101 (0) 005.001 0 г кэ/га 2,4-D DMA0 g ke / ha 2,4-D DMA 00 00 00 00 2240 г кэ/га 2,4-D DMA2240 g ke / ha 2,4-D DMA 99 1one 88 00 Шкалу от 0 до 10, где 10 является наивысшим баллом, использовали для классификации повреждений от 2,4-D DMA. Результаты представляют собой среднее при визуальной оценке для четырех повторений на обработкуA scale from 0 to 10, where 10 is the highest score, was used to classify damage from 2,4-D DMA. The results are the average of the visual assessment for four repetitions per treatment

Наследование AAD-12 (v1) у кукурузы: Также проводили тестирование потомства семи семей T1 с AAD-12 (v1), скрещенных с 5XH751. Семена сажали в трехдюймовые горшки, как описано выше. В фазу трех листьев все растения опрыскивали 70 г кэ/га имазетапира в автоматическом устройстве для опрыскивания, как описано выше. Через 14 DAT подсчитывали резистентные и восприимчивые растения. Четыре из шести тестируемых линий расщеплялись в соответствии с единым локусом, доминантным признаком с менделевским наследованием (1R:1S), как определяли при анализе с использованием хи-квадрата. Затем выжившие растения опрыскивали 2,4-D и все растения считали устойчивыми к 2,4-D (количества >560 г кэ/га). AAD-12 наследуется как устойчивый ген резистентности к арилоксиалканоатауксинам во многих видах при реципрокном скрещивании с коммерческим гибридом.Inheritance of AAD-12 (v1) in maize: The offspring of seven T1 families with AAD-12 (v1) crossed with 5XH751 were also tested. Seeds were planted in three inch pots as described above. In the three-leaf phase, all plants were sprayed with 70 g ke / ha of imazetapir in an automatic spraying device as described above. After 14 DAT, resistant and susceptible plants were counted. Four of the six test lines were split according to a single locus, the dominant trait with Mendelian inheritance (1R: 1S), as determined by chi-square analysis. Then, the surviving plants were sprayed with 2,4-D and all plants were considered resistant to 2,4-D (amounts> 560 g ke / ha). AAD-12 is inherited as a resistant gene for resistance to aryloxyalkanoate auxins in many species when reciprocated with a commercial hybrid.

Стэкинг AAD-12 (v1) для повышения спектра гербицидов: AAD-12 (v1) (pDAB4101) и элитную инбредную линию Roundup Ready (BE1146RR) реципрокно скрещивали и собирали семена F1. Сажали семена от двух линий F1 и обрабатывали 70 г кэ/га имазетапира в фазу V2 для устранения, растений, не содержащих вставку. Из выживших растений повторяющиеся разделяли и обрабатывали 1120 г кэ/га 2,4-D DMA + 70 г кэ/га имазетапира (для подтверждения наличия гена AHAS) или 1120 г кэ/га 2,4-D DMA + 1680 г кэ/га глифосата (для подтверждения наличия гена Round Up Ready) в автоматическом устройстве для опрыскивания, откалиброванном на 187 л/га. Растения классифицировали в 3 и 16 DAT. Данные опрыскивания показали, что AAD-12 (v1) можно общепринятым образом подвергать стэкингу с геном устойчивости к глифосату (такому как ген Roundup CP4-EPSPS) или другими генами устойчивости к гербицидам для получения увеличенного спектра гербицидов, которые можно безопасно наносить на кукурузу. Аналогично, у растений F1 наблюдали устойчивость к имидазолинону + 2,4-D + глифосату и не наблюдали негативного фенотипа при молекулярных или бридинговых стэковых комбинациях этих многочисленных трансгенов.Stacking AAD-12 (v1) to increase the spectrum of herbicides: AAD-12 (v1) (pDAB4101) and the elite inbred line Roundup Ready (BE1146RR) were reciprocally crossed and F1 seeds were collected. Seeds were planted from two F1 lines and treated with 70 g ke / ha of imazetapyr in phase V2 to eliminate plants without an insert. Of the surviving plants, the repeating ones were separated and treated with 1120 g ke / ha 2,4-D DMA + 70 g ke / ha imazetapyr (to confirm the presence of the AHAS gene) or 1120 g ke / ha 2,4-D DMA + 1680 g ke / ha glyphosate (to confirm the presence of the Round Up Ready gene) in an automatic sprayer calibrated at 187 l / ha. Plants were classified at 3 and 16 DAT. Spraying data showed that AAD-12 (v1) can be stacked in the conventional manner with a glyphosate resistance gene (such as the Roundup CP4-EPSPS gene) or other herbicide resistance genes to produce an increased spectrum of herbicides that can be safely applied to corn. Similarly, in plants F1, resistance to imidazolinone + 2,4-D + glyphosate was observed and no negative phenotype was observed with molecular or breeding stack combinations of these numerous transgenes.

Таблица 13
Данные, демонстрирующие увеличение спектра устойчивости к гербицидам в результате AAD-12 (v1) и BE1146RR (элитной устойчивой инбредной линии, сокращенной обозначаемой как AF) у F1: средний % повреждения через 16 DAT
Table 13
Data showing an increase in the spectrum of resistance to herbicides as a result of AAD-12 (v1) and BE1146RR (elite resistant inbred line, shortened as AF) in F1: average% damage after 16 DAT
ГербицидHerbicide Нетрансфор-мированный контрольUntransformed control 2P782 (Контроль Roundup Ready)2P782 (Roundup Ready Control) AAD-12 (v1) pDAB4101(0) 003.R003.AFAAD-12 (v1) pDAB4101 (0) 003.R003.AF AAD-12 (v1) pDAB4101(0) 005.R001.AFAAD-12 (v1) pDAB4101 (0) 005.R001.AF 0 г кэ/га 2,4-D DMA0 g ke / ha 2,4-D DMA 00 00 00 00 1120 г кэ/га 2,4-D DMA1120 g ke / ha 2,4-D DMA 2121 1919 00 00 1120 г кэ/га 2,4-D DMA+70 г кэ/га имазетапира1120 g ke / ha 2,4-D DMA + 70 g ke / ha imazetapira 100one hundred 100one hundred 55 1one 1120 г кэ/га 2,4-D DMA+1680 г кэ/га глифосата1120 g ke / ha 2,4-D DMA + 1680 g ke / ha glyphosate 100one hundred 7171 22 55

Устойчивость трансформированных растений кукурузы pDAB4101 к гербицидам 2,4-D, триклопиру и флуроксипиру в полевых условиях: Полевые испытания уровня устойчивости проводили на двух объектах с AAD-12 (v1) pDAB4101 (4101(0)003.R.003.AF и 4101(0)005.R001.AF) и одном контрольном гибриде Roundup Ready (RR) (2P782) в Fowler, Ind. и Wayside, Miss. Семена сажали с использованием конической сеялки с междурядным расстоянием 40 дюймов в Wayside и 30 дюймов в Fowler. Дизайн эксперимента представлял собой рандомизированный полноблочный план с 3 повторениями. Варианты эксперимента представляли собой 2,4-D (диметиламиновая соль) при 1120, 2240 и 4480 г кэ/га, триклопир при 840 г кэ/га, флуроксипир при 280 г кэ/га и необработанный контроль. Объекты с AAD-12 (v1) содержали ген AHAS в качестве селективного маркера. Объекты кукурузы F2 расщеплялись, поэтому растения с AAD-12 (v1) обрабатывали имазетапиром при 70 г кэ/га для удаления растений, не содержащих вставку. Когда кукуруза достигала фазы V6, осуществляли обработки гербицидами с использованием пневматического ранцевого опрыскивателя, выпускающего объем раствора для опрыскивания 187 л/га под давлением 130-200 кПа. Визуальную оценку повреждений осуществляли в 7, 14 и 21 дни после обработки. Оценку повреждения опорного корня осуществляли на 28 DAT по шкале 0-10, где 0-1 представляет сращение опорного корня, 1-3 - умеренное утолщение опорного корня/отклонение и пролиферация корня, 3-5 - умеренное сращение опорного корня, 5-9 - тяжелое сращение опорного корня и деформация, и 10 представляет полное ингибирование опорных корней.Resistance of transformed maize plants pDAB4101 to 2,4-D herbicides, triclopyr and fluroxypyr in the field: Field tests of the resistance level were carried out at two sites with AAD-12 (v1) pDAB4101 (4101 (0) 003.R.003.AF and 4101 (0) 005.R001.AF) and one Roundup Ready (RR) control hybrid (2P782) in Fowler, Ind. and Wayside, Miss. Seeds were planted using a 40-inch row spacing seeder at Wayside and 30 inches at Fowler. The design of the experiment was a randomized full block plan with 3 repetitions. The experimental options were 2,4-D (dimethylamine salt) at 1120, 2240 and 4480 g ke / ha, triclopyr at 840 g ke / ha, fluroxypyr at 280 g ke / ha and untreated control. Objects with AAD-12 (v1) contained the AHAS gene as a selective marker. F2 maize objects were split, so plants with AAD-12 (v1) were treated with imazetapyr at 70 g ke / ha to remove plants that did not contain the insert. When the corn reached phase V6, herbicide treatments were carried out using a pneumatic knapsack sprayer that released a volume of spray solution of 187 l / ha under a pressure of 130-200 kPa. Visual assessment of damage was carried out at 7, 14 and 21 days after treatment. Damage of the support root was assessed on 28 DAT on a scale of 0-10, where 0-1 represents the fusion of the support root, 1-3 - moderate thickening of the support root / deviation and proliferation of the root, 3-5 - moderate fusion of the support root, 5-9 - severe fusion of the supporting root and deformation, and 10 represents complete inhibition of the supporting roots.

Ответ объекта с AAD-12 (v1) на 2,4-D, триклопир и флуроксипир через 14 дней после обработки представлен в таблице 14. Повреждение сельскохозяйственной культуры являлось наиболее тяжелым через 14 DAT. Контрольная кукуруза RR (2P782) являлась тяжело поврежденной (44% через 14 DAT) 2,4-D при 4480 г кэ/га, что представляет собой 8-кратную (8 x) норму внесения в полевых условиях. Все объекты с AAD-12 (v1) демонстрировали исключительную устойчивость к 2,4-D через 14 DAT при 0% повреждений при 1-, 2- и 4-кратных нормах внесения, соответственно. Контрольная кукуруза (2P782) являлась тяжело поврежденной (31% через 14 DAT) при 2-кратной норме внесения триклопира (840 г кэ/га). Объекты с AAD-12 (v1) демонстрировали устойчивость при 2-кратной норме внесения триклопира в среднем с 3% повреждения через 14 DAT для двух объектов. Флуроксипир при 280 г кэ/га вызывал 11% видимых повреждений кукурузы дикого типа через 14 DAT. Объекты с AAD-12 (v1) демонстрировали повышенную устойчивость в среднем с 8% повреждения через 5 DAT.The response of the object from AAD-12 (v1) to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr 14 days after treatment is presented in Table 14. The damage to the crop was the most severe after 14 DAT. Control corn RR (2P782) was severely damaged (44% after 14 DAT) 2,4-D at 4480 g ke / ha, which is an 8-fold (8 x) field application rate. All objects with AAD-12 (v1) showed exceptional resistance to 2,4-D through 14 DAT at 0% damage at 1-, 2- and 4-fold application rates, respectively. Control corn (2P782) was severely damaged (31% after 14 DAT) at a 2-fold application rate of triclopyr (840 g ke / ha). Objects with AAD-12 (v1) demonstrated stability at a 2-fold application rate of triclopyr with an average of 3% damage through 14 DAT for two objects. Fluroxypyr at 280 g ke / ha caused 11% visible damage to wild-type maize after 14 DAT. Objects with AAD-12 (v1) showed increased resistance with an average of 8% damage after 5 DAT.

Таблица 14
Видимые повреждения объектов с AAD-12 и кукурузы дикого типа после некорневых обработок 2,4-D, триклопиром и флуоксипиром в полевых условиях: % видимых повреждений через 14 DAT
Table 14
Visible damage to objects with AAD-12 and wild-type corn after foliar treatments of 2,4-D, triclopyr and fluoxypyr in the field:% of visible damage after 14 DAT
ОбработкаTreatment Норма внесения
(г кэ/га)
Application rate
(g ke / ha)
AAD-12 4101(0) 003.R.003.AFAAD-12 4101 (0) 003.R.003.AF AAD-12 4101(0) 005.001.AFAAD-12 4101 (0) 005.001.AF 2P782 контроль2P782 control
НеобработанныеUntreated 00 00 00 00 2,4-D2,4-D 11201120 00 00 99 2,4-D2,4-D 22402240 00 1one 20twenty 2,4-D2,4-D 44804480 00 1one 3434 ФлуоксипирFluoxypyr 280280 1one 55 11eleven ТриклопирTriclopyr 840840 33 4four 3131 ДикамбаDicamba 840840 88 88 11eleven

Обработка ауксиновыми гербицидами кукурузы в фазе роста V6 может вызывать деформацию опорных корней. В таблице 15 представлена тяжесть повреждения опорного корня, вызываемого 2,4-D, триклопиром и флуроксипиром. Триклопир при 840 г кэ/га вызывал наиболее тяжелое срастание опорного корня и деформацию, приводящие к средней оценке повреждения опорного корня у контрольной кукурузы дикого типа 2P782 в 7 баллов.Treatment with maize auxin herbicides in the V6 growth phase may cause deformation of the supporting roots. Table 15 presents the severity of damage to the supporting root caused by 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr. Triclopyr at 840 g ke / ha caused the most severe fusion of the supporting root and deformation, leading to an average score of 7 points for the control of the root of the root of the wild-type control corn 2P782.

"Treatment" - "Обработка", "Rate (g ae/ha)" - "Норма внесения (г кэ/га)", "control" - "контроль", "Untreated" - "Необработанные", "Fluoxypyr" - "Флуоксипир", "Triclopyr" - "Триклопир", "Dicamba" - "Дикамба"]"Treatment" - "Processing", "Rate (g ae / ha)" - "Application rate (g ke / ha)", "control" - "control", "Untreated" - "Untreated", "Fluoxypyr" - " Fluoxypyr "," Triclopyr "-" Triclopyr "," Dicamba "-" Dicamba "]

Таблица 15
Оценка повреждения опорного корня у растений кукурузы с AAD-12 и дикого типа в ответ на 2,4-D, триклопир и флуоксипир в полевых условиях: Оценка повреждения опорного корня (по шкале 0-10) через 28 DAT
Table 15
Assessment of support root damage in AAD-12 and wild-type maize plants in response to 2,4-D, triclopyr and fluoxypyr in the field: Assessment of support root damage (on a scale of 0-10) through 28 DAT
ОбработкаTreatment Норма внесения (г кэ/га)Application rate (g ke / ha) AAD-12 4101(0) 003.R.003.AFAAD-12 4101 (0) 003.R.003.AF AAD-12 4101(0) 005.001.AFAAD-12 4101 (0) 005.001.AF 2P782 контроль2P782 control НеобработанныеUntreated 00 00 00 00

2,4-D2,4-D 11201120 00 00 33 2,4-D2,4-D 22402240 00 00 55 2,4-D2,4-D 44804480 00 00 66 ФлуоксипирFluoxypyr 280280 00 00 22 ТриклопирTriclopyr 840840 00 00 77 ДикамбаDicamba 840840 1one 1one 1one

Оба объекта кукурузы с AAD-12 (v1) демонстрировали отсутствие повреждения опорного корня после обработки триклопиром. Повреждение опорного корня у кукурузы 2P782 повышалось с повышением норм внесения 2,4-D. При 4480 г кэ/га 2,4-D объекты с AAD-12 демонстрировали отсутствие повреждения опорного корня; в то время как у гибрида 2P782 наблюдали тяжелое срастание опорного корня и деформацию. Флуроксипир вызывал только умеренное утолщение и отклонение опорного корня у кукурузы дикого типа, при этом у объектов с AAD-12 (v1) не наблюдали повреждения опорного корня.Both corn objects with AAD-12 (v1) showed no damage to the supporting root after treatment with triclopyr. Damage to the supporting root in corn 2P782 increased with increasing rates of application of 2,4-D. At 4480 g ke / ha 2,4-D, objects with AAD-12 showed no damage to the support root; while the 2P782 hybrid observed severe fusion of the support root and deformation. Fluroxypyr caused only a moderate thickening and deflection of the support root in wild-type corn, while no damage to the support root was observed in objects with AAD-12 (v1).

Эти данные четко свидетельствуют о том, что AAD-12 (v1) придает кукурузе высокий уровень устойчивости к 2,4-D, триклопиру и флуроксипиру при нормах внесения, сильно превышающих коммерчески используемые и вызывающих у кукурузы без AAD-12 (v1) тяжелые видимые повреждения и повреждения опорного корня.These data clearly indicate that AAD-12 (v1) gives maize a high level of resistance to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr at application rates that are much higher than those commercially used and cause heavy visible maize without AAD-12 (v1) damage and damage to the supporting root.

ПРИМЕР 6EXAMPLE 6

Трансформация табакаTobacco transformation

Трансформацию табака с использованием Agrobacterium tumefaciens осуществляли способом аналогичным, но идентичным, опубликованным способам (Horsch et al., 1988). Для получения источника ткани для трансформации семена табака (Nicotiana tabacum cv. KY160) поверхностно стерилизовали и высевали на поверхность среды TOB, представляющей собой среду Мурашиге-Скуга без гормонов (Murashige and Skoog, 1962), отвержденную агаром. Растения выращивали в течение 6-8 недель в освещенной инкубаторной комнате при 28-30°C и стерильно собирали листья для использования в трансформации. Из этих листьев стерильно вырезали фрагменты размером приблизительно один квадратный сантиметр, исключая среднюю жилку. Культуры штаммов Agrobacterium (EHA101S, содержащего pDAB3278, также обозначаемый как pDAS1580, AAD-12 (v1)+PAT), выращенные в течение ночи во флаконе на шейкере, установленном на 250 об./мин., при 28°C, осаждали центрифугированием, ресуспендировали в стерильных солях Мурашиге-Скуга и доводили до конечной оптической плотности 0,5 при 600 нм. Фрагменты листьев погружали в эту бактериальную суспензию приблизительно на 30 секунд, затем высушивали на стерильных бумажных салфетках, помещали правой стороной вверх на среду TOB+ (среда Мурашиге-Скуга, содержащая 1 мг/л индолил-3-уксусной кислоты и 2,5 мг/л бензиладенина) и инкубировали в темноте при 28°C. Через два дня фрагменты листьев перемещали на среду TOB+, содержащую 250 мг/л цефотаксима (Agri-Bio, North Miami, Fla.) и 5 мг/л глуфосината аммония (активный ингредиент в Basta, Bayer Crop Sciences), и инкубировали при 28-30°C при освещении. Фрагменты листьев перемещали на свежую среду TOB+ с цефотаксимом и Basta дважды в неделю в течение первых двух недель и раз в неделю впоследствии. Через 4-6 недель после обработки фрагментов листьев с использованием бактерий небольшие растения, развившиеся из трансформированных очагов, удаляли из этого препарата ткани и высаживали в среду TOB, содержащую 250 мг/л цефотаксима и 10 мг/л Basta, в сосуды Phytatray™ II (Sigma). Эти проростки выращивали в освещенной инкубаторной комнате. Через 3 недели получали фрагменты стеблей и переукореняли в тех же средах. Растения были готовы к отправке в теплицу еще через 2-3 недели.The transformation of tobacco using Agrobacterium tumefaciens was carried out by a method similar, but identical, published methods (Horsch et al., 1988). To obtain a source of tissue for transformation, tobacco seeds (Nicotiana tabacum cv. KY160) were surface sterilized and plated on the surface of TOB medium, which is a hormone-free Murashige-Skoog medium (Murashige and Skoog, 1962), agar cured. Plants were grown for 6-8 weeks in a lighted incubator room at 28-30 ° C and leaves were sterile collected for use in transformation. Fragments of approximately one square centimeter in size excluding the middle vein were sterilely cut from these leaves. Cultures of Agrobacterium strains (EHA101S containing pDAB3278, also referred to as pDAS1580, AAD-12 (v1) + PAT), grown overnight in a bottle on a shaker set at 250 rpm, at 28 ° C, were precipitated by centrifugation, resuspended in sterile Murashige-Skoog salts and adjusted to a final optical density of 0.5 at 600 nm. Leaf fragments were immersed in this bacterial suspension for approximately 30 seconds, then dried on sterile paper towels, placed right-side up on TOB + medium (Murashige-Skoog medium containing 1 mg / l indolyl-3-acetic acid and 2.5 mg / l benzyladenine) and incubated in the dark at 28 ° C. Two days later, leaf fragments were transferred to TOB + medium containing 250 mg / L cefotaxime (Agri-Bio, North Miami, Fla.) And 5 mg / L ammonium glufosinate (active ingredient in Basta, Bayer Crop Sciences), and incubated at 28- 30 ° C under lighting. Leaf fragments were transferred to fresh TOB + medium with cefotaxime and Basta twice a week for the first two weeks and once a week thereafter. 4-6 weeks after processing leaf fragments using bacteria, small plants that developed from the transformed foci were removed from this preparation and planted in TOB medium containing 250 mg / L cefotaxime and 10 mg / L Basta in Phytatray ™ II vessels ( Sigma). These seedlings were grown in a lighted incubator room. After 3 weeks, stem fragments were obtained and re-rooted in the same media. Plants were ready for shipment to the greenhouse after another 2-3 weeks.

Растения перемещали в теплицу, смывая агар с корней, пересаживая в почву в квадратные горшки 13,75 см, помещая горшок в мешок Ziploc® (SC Johnson & Son, Inc.), помещая водопроводную воду на дно мешка, и помещая его под непрямое освещение в теплицу при 30°C на одну неделю. Через 3-7 открывали мешки; растения удобряли и позволяли им расти в открытом мешке до акклиматизации растений в теплице, когда мешок удаляли. Растения выращивали в общепринятых теплых условиях в теплице (30°C, 16 часов освещения, 8 часов темноты, минимальный естественный + дополнительный свет = 500 мЭ/м2 с1).Plants were transferred to the greenhouse, washing the agar from the roots, transplanting into the soil into 13.75 cm square pots, placing the pot in a Ziploc ® bag (SC Johnson & Son, Inc.), placing tap water at the bottom of the bag, and placing it under indirect lighting in a greenhouse at 30 ° C for one week. After 3-7 bags were opened; the plants were fertilized and allowed to grow in an open bag until the plants were acclimatized in the greenhouse when the bag was removed. Plants were grown under generally accepted warm conditions in a greenhouse (30 ° C, 16 hours of illumination, 8 hours of darkness, minimum natural + additional light = 500 me / m 2 s 1 ).

До размножения из растений T0 брали образцы на анализ ДНК для определения копийности вставки. Для удобства анализировали ген PAT, молекулярно связанный с AAD-12 (v1). Свежую ткань помещали в пробирки и лиофилизировали при 4°C в течение 2 дней. После полного высушивания ткани в пробирку помещали гранулу вольфрама (Valenite) и образцы подвергали сухому измельчению в течение 1 минуты с использованием шаровой мельницы Kelco. Затем осуществляли стандартное выделение ДНК с использованием DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). Затем аликвоту выделенной ДНК окрашивали Pico Green (Molecular Probes P7589) и анализировали с помощью флуориметра (BioTek) с известными стандартами для получения концентрации в нг/мкл.Before propagation from plants, T0 samples were taken for DNA analysis to determine the copy number of the insert. For convenience, the PAT gene, molecularly coupled to AAD-12 (v1), was analyzed. Fresh tissue was placed in test tubes and lyophilized at 4 ° C for 2 days. After the fabric was completely dried, a tungsten granule (Valenite) was placed in a test tube and the samples were subjected to dry grinding for 1 minute using a Kelco ball mill. Then, standard DNA isolation was performed using DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). An aliquot of the extracted DNA was then stained with Pico Green (Molecular Probes P7589) and analyzed using a fluorimeter (BioTek) with known standards to obtain a concentration in ng / μl.

Образцы ДНК разбавляли до 9 нг/мкл, а затем подвергали денатурации посредством инкубации в термоциклере при 95°C в течение 10 минут. Затем получали смесь Signal Probe mix с использованием предоставленной смеси олигонуклеотидов и MgCl2 (Third Wave Technologies). Аликвоту 7,5 мкл помещали в каждую лунку планшета для анализа Invader, затем аликвоту 7,5 мкл контролей, стандартов и 20 нг/мкл разбавленных неизвестных образцов. Каждую лунку покрывали 15 мкл минерального масла (Sigma). Затем планшеты инкубировали при 63°C в течение 1,5 часов и анализировали с помощью флуориметра (Biotek).DNA samples were diluted to 9 ng / μl and then denatured by incubation in a thermal cycler at 95 ° C for 10 minutes. A Signal Probe mix was then prepared using the provided mixture of oligonucleotides and MgCl 2 (Third Wave Technologies). An aliquot of 7.5 μl was placed in each well of the Invader assay plate, then an aliquot of 7.5 μl of controls, standards and 20 ng / μl of diluted unknown samples. Each well was covered with 15 μl of mineral oil (Sigma). Then the plates were incubated at 63 ° C for 1.5 hours and analyzed using a fluorimeter (Biotek).

При вычислении % сигнала выше фона для целевого зонда, разделенного на % сигнала выше фона для зонда внутреннего контроля, получали соотношение. Соотношение для стандартов с известной копийностью, полученных и валидированных с помощью анализа Саузерн-блоттинга, использовали для идентификации приблизительной копийности для неизвестных объектов.When calculating the% signal above the background for the target probe, divided by the% signal above the background for the internal control probe, a ratio was obtained. The ratio for known copy standards, obtained and validated by Southern blot analysis, was used to identify the approximate copy number for unknown objects.

Все объекты также анализировали на наличие гена AAD-12 (v1) посредством ПЦР с использованием тех же выделенных образцов ДНК. В качестве матрицы всего использовали 100 нг тотальной ДНК. Использовали 20 мМ каждого праймера с набором Takara Ex Taq PCR Polimerase. Праймерами для ПЦР транскрипционной единицы растений (PTU) AAD-12 являлись (SdpacodF: ATGGCTCATGCTGCCCTCAGCC) (SEQ ID NO: 12) и (SdpacodR: CGGGCAGGCCTAACTCCACCAA) (SEQ ID NO: 13). Реакцию ПЦР осуществляли в термоциклере 9700 Geneamp (Applied Biosystems), подвергая образцы воздействию 94°C в течение 3 минут и 35 циклам воздействия 94°C в течение 30 секунд, 64°C в течение 30 секунд и 72°C в течение 1 минуты и 45 секунд, затем 72°C в течение 10 минут. Продукты ПЦР анализировали с помощью электрофореза в 1%-ном агарозном геле, окрашиваемом EtBr. 4-12 клональных линий от каждого из 18 ПЦР-позитивных объектов с 1-3 копиями гена PAT (и, очевидно, AAD-12 (v1), т.к. эти гены физически связаны) подвергали регенерации и переносили в теплицу.All objects were also analyzed for the presence of the AAD-12 (v1) gene by PCR using the same isolated DNA samples. A total of 100 ng of total DNA was used as the template. Used 20 mm of each primer with a set of Takara Ex Taq PCR Polimerase. The primers for the PCR transcriptional unit of plants (PTU) of AAD-12 were (SdpacodF: ATGGCTCATGCTGCCCTCAGCC) (SEQ ID NO: 12) and (SdpacodR: CGGGCAGGCCTAACTCCCCCACAA) (SEQ ID NO: 13). The PCR reaction was carried out in a 9700 Geneamp thermal cycler (Applied Biosystems), exposing the samples to 94 ° C for 3 minutes and 35 cycles of exposure to 94 ° C for 30 seconds, 64 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 1 minute and 45 seconds, then 72 ° C for 10 minutes. PCR products were analyzed by electrophoresis on a 1% agarose gel stained with EtBr. 4-12 clonal lines from each of 18 PCR-positive objects with 1-3 copies of the PAT gene (and, obviously, AAD-12 (v1), because these genes are physically connected) were regenerated and transferred to the greenhouse.

Таблица 16
Объекты табака T0, трансформированные с использованием pDAS1580 (AAD-12 (v1)+PAT)
Table 16
T0 tobacco objects transformed using pDAS1580 (AAD-12 (v1) + PAT)
№ пробиркиTube number ID растенияPlant ID Копий-ность PATCopy PAT ПЦР на предмет PTU AAD-12PCR for PTU AAD-12 Полная PTU и меньше 2Full PTU and less than 2 Полная PTU и 1 копияFull PTU and 1 copy Относитель-ная устой-чивость к гербицидамRelative herbicide tolerance 1one 1580[1]-0011580 [1] -001 66 ++ Не тестировалиNot tested 22 1580[1]-0021580 [1] -002 88 ++ Не тестировалиNot tested 33 1580[1]-0031580 [1] -003 1010 ++ Не тестировалиNot tested 4four 1580[1]-0041580 [1] -004 1one ++ ** ** ВысокаяHigh 55 1580[1]-0051580 [1] -005 22 ++ ** ПеременнаяVariable 66 1580[1]-0061580 [1] -006 66 ++ Не тестировалиNot tested 77 1580[1]-0071580 [1] -007 4four ++ Не тестировалиNot tested 88 1580[1]-0081580 [1] -008 33 ++ ПеременнаяVariable

99 1580[1]-0091580 [1] -009 4four ++ Не тестировалиNot tested 1010 1580[1]-0101580 [1] -010 88 ++ Не тестировалиNot tested 11eleven 1580[1]-0111580 [1] -011 33 ++ ВысокаяHigh 1212 1580[1]-0121580 [1] -012 1212 ++ Не тестировалиNot tested 1313 1580[1]-0131580 [1] -013 1313 ++ Не тестировалиNot tested 14fourteen 1580[1]-0141580 [1] -014 4four ++ Не тестировалиNot tested 15fifteen 1580[1]-0151580 [1] -015 22 ++ ** ВысокаяHigh 1616 1580[1]-0161580 [1] -016 1 ?one ? ++ ** ** ВысокаяHigh 1717 1580[1]-0171580 [1] -017 33 ++ ВысокаяHigh 18eighteen 1580[1]-0181580 [1] -018 1one ++ ** ** ПеременнаяVariable 1919 1580[1]-0191580 [1] -019 1one ++ ** ** ПеременнаяVariable 20twenty 1580[1]-0201580 [1] -020 1one ++ ** ** Не тестировалиNot tested 2121 1580[1]-0211580 [1] -021 1one ++ ** ** Не тестировалиNot tested 2222 1580[1]-0221580 [1] -022 33 ++ ПеременнаяVariable 2323 1580[1]-0231580 [1] -023 1one ++ ** ** ПеременнаяVariable 2424 1580[1]-0241580 [1] -024 1one ++ ** ** ПеременнаяVariable 2525 1580[1]-0251580 [1] -025 55 ++ Не тестировалиNot tested

2626 1580[1]-0261580 [1] -026 33 ++ ПеременнаяVariable 2727 1580[1]-0271580 [1] -027 33 ++ НизкаяLow 2828 1580[1]-0281580 [1] -028 4four ++ Не тестировалиNot tested 2929th 1580[1]-0291580 [1] -029 33 ++ ПеременнаяVariable 30thirty 1580[1]-0301580 [1] -030 1one ++ ** ** ВысокаяHigh 3131 1580[1]-0311580 [1] -031 1one ++ ** ** ВысокаяHigh 3232 1580[1]-0321580 [1] -032 22 ++ ** ВысокаяHigh Для различения показателей устойчивости к гербицидам была необходима оценка относительной устойчивости при обработке 560 г кэ/га флуоксипира, где устойчивость варьировалась среди объектовTo distinguish between herbicide resistance indices, an assessment of relative stability was necessary when processing 560 g ke / ha of fluoxypyr, where resistance varied among objects

Послевсходовая устойчивость к гербицидам в трансформированных растениях табака T0 с AAD-12 (v1): Растения T0 от каждого из 19 объектов проверяли с использованием широкого диапазона 2,4-D, триклопира или флуроксипира, распыляемых на растения высотой Post-emergence herbicide resistance in transformed T0 tobacco plants with AAD-12 (v1): T0 plants from each of 19 objects were tested using a wide range of 2,4-D, triclopyr or fluroxypyr sprayed onto tall plants

3-4 дюйма. Опрыскивания осуществляли, как описано выше, с использованием автоматического устройства для опрыскивания при объеме раствора для опрыскивания 187 л/га. На соответствующие клоны от каждого объекта наносили диметиламиновую соль 2,4-D (Riverside Corp), смешанную с деионизированной водой, в количестве 0, 140, 560 или 2240 г кэ/га. Флуроксипир наносили аналогично в количестве 35, 140 или 560 г кэ/га. Триклопир наносили в количестве 70, 280 или 1120 г кэ/га. Каждую обработку повторяли 1-3 раза. Оценки повреждений проводили в 3 и 14 DAT. Каждый тестируемый объект являлся более устойчивым к 2,4-D, чем нетрансформированная контрольная линия KY160. У нескольких объектов возникала некоторая начальная эпинастия, связанная с ауксиновыми гербицидами, при дозах 560 г кэ/га 2,4-D или менее. Некоторые объекты являлись неповрежденными, когда 2,4-D наносили в количестве 2240 г кэ/га (эквивалентно 4-кратной норме внесения). В целом, объекты с AAD-12 (v1) являлись более восприимчивыми к флуроксипиру, затем - триклопиру, и меньше всего повреждались 2,4-D. Качество объектов в отношении величины резистентности определяли с использованием ответов растений T0 на 560 г кэ/га флуроксипира. Резистентность объектов классифицировали как "низкую" (>40% повреждений через 14 DAT), "среднюю" (20-40% повреждений), "высокую" (<20% повреждений). Некоторые объекты имели непостоянный ответ среди дублирующих растений, и их считали "переменными".3-4 inches. Spraying was carried out as described above using an automatic spraying device with a spray volume of 187 l / ha. The corresponding clones from each object were coated with 2,4-D dimethylamine salt (Riverside Corp) mixed with deionized water in an amount of 0, 140, 560 or 2240 g ke / ha. Fluroxypyr was applied similarly in an amount of 35, 140 or 560 g ke / ha. Triclopyr was applied in an amount of 70, 280, or 1120 g ke / ha. Each treatment was repeated 1-3 times. Damage assessments were performed at 3 and 14 DAT. Each test object was more resistant to 2,4-D than the non-transformed KY160 control line. Several objects experienced some initial epinasty associated with auxin herbicides at doses of 560 g ke / ha 2,4-D or less. Some objects were intact when 2,4-D was applied in an amount of 2240 g ke / ha (equivalent to a 4-fold application rate). In general, objects with AAD-12 (v1) were more susceptible to fluroxypyr, then triclopyr, and 2,4-D was least damaged. The quality of the objects in relation to the resistance value was determined using the responses of T0 plants to 560 g ke / ha of fluroxypyr. Resistance of the objects was classified as “low” (> 40% of damage after 14 DAT), “medium” (20-40% of damage), “high” (<20% of damage). Some objects had a fickle response among duplicate plants, and were considered "variables."

Подтверждение высокой устойчивости к 2,4-D у табака T1: От каждого объекта сохраняли от двух до четырех отдельных растений T0, выживших после воздействия высоких доз 2,4-D и флуроксипира, и позволяли им самоопыляться в теплице для получения семян T1. Семена T1 стратифицировали и высевали в лотки для селекции, так же, как в случае Arabidopsis, с последующим избирательным удалением нетрансформированных растений без вставок в этой расщепленной популяции с использованием 560 г активного ингредиента/га глуфосината (селекция по гену PAT). Выжившие растения переносили в отдельные 3-дюймовые горшки в теплицу. Эти линии обеспечивали высокие уровни резистентности к 2,4-D в поколении T0. У растений T1, полученных не непосредственно из культуры ткани, предполагали улучшенное постоянство ответа. Эти растения сравнивали с табаком дикого типа KY160. Все растения опрыскивали с использованием автоматического устройства для опрыскивания, установленного на 187 л/га. Растения опрыскивали количествами диметиламиновой соли (DMA) 2,4-D в диапазоне 140-2240 г кэ/га, триклопира - в диапазоне 70-1120 г кэ/га, или флуроксипира - в диапазоне 35-560 г кэ/га. Все растворы для опрыскивания составляли в воде. Каждую обработку повторяли 2-4 раза. Растения оценивали через 3 и 14 дней после обработки. Растениям присваивали степень повреждения в отношении замедленного роста, хлороза и некроза. Поколение T1 расщеплялось, поэтому ожидали некоторый переменный ответ по причине различий в зиготности.Confirmation of the high resistance to 2,4-D in tobacco T1: Two to four separate T0 plants that survived after exposure to high doses of 2,4-D and fluroxypyr were stored from each object and allowed them to self-pollinate in a greenhouse to obtain T1 seeds. T1 seeds were stratified and sown in selection trays, as in the case of Arabidopsis, followed by the selective removal of non-transformed plants without inserts in this split population using 560 g of active ingredient / ha of glufosinate (PAT gene selection). Surviving plants were transferred to separate 3-inch pots in a greenhouse. These lines provided high levels of resistance to 2,4-D in the T0 generation. In T1 plants obtained not directly from tissue culture, improved constancy of response was suggested. These plants were compared with wild-type tobacco KY160. All plants were sprayed using an automatic spraying device set at 187 l / ha. Plants were sprayed with amounts of 2,4-D dimethylamine salt (DMA) in the range of 140-2240 g ke / ha, triclopyr in the range of 70-1120 g ke / ha, or fluroxypyr in the range of 35-560 g ke / ha. All spray solutions were in water. Each treatment was repeated 2-4 times. Plants were evaluated 3 and 14 days after treatment. Plants were assigned a degree of damage with respect to stunted growth, chlorosis, and necrosis. The T1 generation was split, so some variable response was expected due to differences in zygosity.

Таблица 17
Ответ расщепляющихся растений табака T1 с AAD-12 на фенокси- и пиридилоксиауксиновые гербициды
Table 17
The response of fissionable tobacco plants T 1 with AAD-12 to phenoxy- and pyridyloxy-auxin herbicides
ГербицидHerbicide KY160 - Дикий типKY160 - Wild Type 1580(1)-004 (высокая устойчивость в поколении T0)1580 (1) -004 (high stability in generation T 0 ) 1580(1)-018 (высокая устойчивость в поколении T0)1580 (1) -018 (high stability in generation T 0 ) Средний % повреждений у дублирующих растений через 14 DATThe average% damage in duplicate plants after 14 DAT 140 г кэ/га 2,4-D DMA140 g ke / ha 2,4-D DMA 4545 00 00 560 г кэ/га 2,4-D DMA560 g ke / ha 2,4-D DMA 6060 00 00 2240 г кэ/га 2,4-D DMA2240 g ke / ha 2,4-D DMA 7373 00 00 70 г кэ/га триклопира70 g ke / ha of triclopyr 4040 00 55 280 г кэ/га триклопира280 g ke / ha triclopyr 6565 00 55 1120 г кэ/га триклопира1120 g ke / ha triclopyr 8080 00 88 35 г кэ/га флуроксипира35 g ke / ha of fluroxypyr 8585 00 88 140 г кэ/га флуроксипира140 g ke / ha of fluroxypyr 9393 00 1010 560 г кэ/га флуроксипира560 g ke / ha of fluroxypyr 100one hundred 33 18eighteen

В случае 2,4-D не наблюдали повреждений при 4-кратной норме внесения (2240 г кэ/га) или ниже. Некоторые повреждения наблюдали при обработках триклопиром в одной линии объектов, но наибольшие повреждения наблюдали при обработке флуроксипиром. Повреждения флуроксипиром являлись кратковременными, и прирост на одном объекте являлся практически неотличимым от необработанного контроля на 14 DAT (таблица 17). Важно отметить, что нетрансформированный табак чрезвычайно восприимчив к флуроксипиру. Эти результаты свидетельствуют о том, что с помощью AAD-12 (v1) можно получать коммерческий уровень устойчивости к 2,4-D, даже у крайне восприимчивой к ауксинам двудольной сельскохозяйственной культуры, такой как табак. Эти результаты также показали, что можно придавать резистентность к гербицидам на основе пиридилоксиуксусной кислоты, триклопиру и флуроксипиру. Наличие возможности назначать обработку устойчивой к гербицидам сельскохозяйственной культуры, защищенной AAD-12, с использованием различных активных ингредиентов, имеющих различные спектры контроля сорняков, является крайне применимым для сельхозпроизводителей.In the case of 2,4-D, no damage was observed at a 4-fold application rate (2240 g ke / ha) or lower. Some injuries were observed when treating with triclopyr in the same line of objects, but the greatest damage was observed when processing with fluroxypyr. Damage to fluroxypyr was short-term, and growth at one site was almost indistinguishable from the untreated control at 14 DAT (table 17). It is important to note that untransformed tobacco is extremely susceptible to fluroxypyr. These results suggest that using AAD-12 (v1), you can get a commercial level of resistance to 2,4-D, even in auxin-susceptible dicotyledonous crops such as tobacco. These results also showed that resistance to pyridyloxyacetic acid herbicides, triclopyr and fluroxypyr can be conferred. Having the ability to prescribe treatment with a herbicide-resistant crop protected by AAD-12 using various active ingredients having different weed control spectra is highly applicable to farmers.

Наследование AAD-12 (v1) у табака: Также осуществляли тестирование 100 растений-потомков в семи линиях T1 из линий с AAD-12 (v1). Семена стратифицировали, высевали и пересаживали в соответствии со способом, описываемым выше, за исключением того, что растения, не содержащие вставку, не удаляли посредством селекции с использованием Liberty. Затем все растения опрыскивали 560 г кэ/га 2,4-D DMA, как описано выше. Через 14 DAT подсчитывали резистентные и восприимчивые растения. Пять из семи тестируемых линий расщеплялись в соответствии с одним локусом, доминантным признаком с менделевским наследованием (3R: 1S), как определяли с помощью анализа с использованием хи-квадрата. AAD-12 наследуется как устойчивый ген резистентности к арилоксиалканоатауксинам во многих видах.Inheritance of AAD-12 (v1) in tobacco: 100 descendant plants were also tested in seven T1 lines from lines with AAD-12 (v1). Seeds were stratified, sown and transplanted in accordance with the method described above, except that plants that did not contain the insert were not removed by selection using Liberty. Then all plants were sprayed with 560 g ke / ha 2,4-D DMA, as described above. After 14 DAT, resistant and susceptible plants were counted. Five of the seven test lines were split according to one locus, the dominant trait with Mendelian inheritance (3R: 1S), as determined by chi-square analysis. AAD-12 is inherited as a resistant gene for resistance to aryloxyalkanoate auxins in many species.

Устойчивость растений табака с pDAS1580 к гербицидам 2,4-D, дихлорпропу, триклопиру и флуроксипиру в полевых условиях: Полевые испытания уровня устойчивости осуществляли на трех линиях с AAD-12 (v1) (объекты pDAS1580-[1]-018.001, pDAS1580-[1]-004.001 и pDAS1580-[1]-020.016) и одной линии дикого типа (KY160) на полевых станциях в Indiana и Miss. Саженцы табака выращивали в теплице посредством посадки семян T1 в 72-луночные поддоны для рассады (Hummert International), содержащие среды Metro 360, согласно указанным выше условиям выращивания. Растения без вставки избирательно удаляли посредством селекции с использованием Liberty, как описано выше. Саженцы переносили на полевые станции и сажали с интервалом 14 или 24 дюймов с использованием промышленных рассадопосадочных машин. Для поддержания интенсивного роста растений на станции в Миссисипи использовали капельное орошение, а на станции в Индиане - орошение дождеванием.Resistance of tobacco plants with pDAS1580 to 2,4-D herbicides, dichloroprop, triclopyr and fluroxypyr in the field: Field tests of the resistance level were carried out on three lines with AAD-12 (v1) (objects pDAS1580- [1] -018.001, pDAS1580- [ 1] -004.001 and pDAS1580- [1] -020.016) and one wild-type line (KY160) at field stations in Indiana and Miss. Tobacco seedlings were grown in a greenhouse by planting T1 seeds in 72-well seedling trays (Hummert International) containing Metro 360 media according to the above growing conditions. Plants without insertion were selectively removed by selection using Liberty, as described above. Seedlings were transferred to field stations and planted at intervals of 14 or 24 inches using industrial transplanters. To maintain intensive plant growth, drip irrigation was used at the Mississippi station, and sprinkler irrigation was used at the Indiana station.

Дизайн эксперимента представлял собой план с расщепленными делянками с 4 повторениями. Основной делянкой являлась обработка гербицидом, и подделянкой являлась линия табака. Варианты эксперимента представляли собой 2,4-D (диметиламиновая соль) в количестве 280, 560, 1120, 2240 и 4480 г кэ/га, триклопир в количестве 840 г кэ/га, флуроксипир в количестве 280 г кэ/га и необработанный контроль. Опытные участки содержали один ряд по 25-30 футов. Обработки гербицидами осуществляли через 3-4 недели после пересаживания с использованием пневматического ранцевого опрыскивателя, выпускающего объем раствора для опрыскивания 187 л/га под давлением 130-200 кПа. Визуальную оценку повреждений, ингибирования роста и эпинастии проводили на 7, 14 и 21 день после обработки.The design of the experiment was a plan with split plots with 4 repetitions. Herbicide treatment was the main plot, and the tobacco line was fake. The experimental options were 2,4-D (dimethylamine salt) in an amount of 280, 560, 1120, 2240 and 4480 g ke / ha, triclopyr in an amount of 840 g ke / ha, fluroxypyr in an amount of 280 g ke / ha and an untreated control. The test plots contained one row of 25-30 feet. Herbicide treatments were carried out 3-4 weeks after transplantation using a pneumatic knapsack sprayer, releasing a volume of solution for spraying 187 l / ha under a pressure of 130-200 kPa. Visual assessment of damage, growth inhibition and epinastia was performed on 7, 14 and 21 days after treatment.

Таблица 18
Ответ растений табака с AAD-12 на 2,4-D, триклопир и флуроксипир в полевых условиях
Table 18
The response of tobacco plants from AAD-12 to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr in the field
Обработка гербицидомHerbicide treatment Средний % повреждений на территории через 14 DATAverage% damage on site after 14 DAT Активный ингредиентActive ingredient Количествоamount Дикий типWild type PDAS1580-[1]-004.001PDAS1580- [1] -004.001 PDAS1580-[1]-020.016PDAS1580- [1] -020.016 PDAS1580-[1]-018.001PDAS1580- [1] -018.001 2,4-D2,4-D 280 г кэ/га280 g ke / ha 4848 00 00 00 2,4-D2,4-D 560 г кэ/га560 g ke / ha 6363 00 00 22 2,4-D2,4-D 1120 г кэ/га1120 g ke / ha 7878 1one 1one 22 2,4-D2,4-D 2240 г кэ/га2240 g ke / ha 8787 4four 4four 4four 2,4-D2,4-D 4480 г кэ/га4480 g ke / ha 9292 4four 4four 4four ТриклопирTriclopyr 840 г кэ/га840 g ke / ha 5353 55 55 4four ФлуроксипирFluroxypyr 280 г кэ/га280 g ke / ha 9999 11eleven 11eleven 1212

Ответ объектов с AAD-12 (v1) на 2,4-D, триклопир и флуроксипир представлен в таблице 18. Нетрансформированная линия табака являлась тяжело поврежденной (63% через 14 DAT) 2,4-D при 560 г кэ/га, рассматриваемой как 1-кратная норма внесения. Все линии AAD-12 (v1) демонстрировали исключительную устойчивость к 2,4-D через 14 DAT со средними повреждениями 1, 4 и 4% повреждения, наблюдаемыми при 2-, 4- и 8-кратных нормах внесения, соответственно. Нетрансформированная линия табака являлась тяжело поврежденной (53% через 14 DAT) 2-кратной нормой внесения триклопира (840 г кэ/га); в то время как линии с AAD-12 (v1) демонстрировали устойчивость в среднем с 5% повреждения через 14 DAT среди трех линий. Флуроксипир при 280 г кэ/га вызывал тяжелые повреждения (99%) у нетрансформированной линии через 14 DAT. Линии с AAD-12 (v1) демонстрировали повышенную устойчивость в среднем с 11% повреждения через 14 DAT.The response from AAD-12 (v1) to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr is shown in Table 18. The untransformed tobacco line was severely damaged (63% through 14 DAT) 2,4-D at 560 g ke / ha, considered as a 1-fold application rate. All AAD-12 (v1) lines showed exceptional resistance to 2,4-D through 14 DAT with average damage of 1, 4 and 4% damage observed at 2-, 4- and 8-fold application rates, respectively. The non-transformed tobacco line was severely damaged (53% after 14 DAT) with a 2-fold application rate of triclopyr (840 g ke / ha); while lines with AAD-12 (v1) showed resistance with an average of 5% damage through 14 DAT among the three lines. Fluroxypyr at 280 g ke / ha caused severe damage (99%) in the untransformed line through 14 DAT. Lines with AAD-12 (v1) showed increased resistance with an average of 11% damage after 14 DAT.

Эти результаты свидетельствуют о том, что линии трансформированных объектов с AAD-12 (v1) проявляют высокий уровень устойчивости к 2,4-D, триклопиру и флуроксипиру при кратном повышении коммерчески используемых норм внесения, являющихся летальными или вызывающими тяжелые эпинастические деформации у нетрансформированного табака в типичных полевых условиях.These results indicate that lines of transformed objects with AAD-12 (v1) exhibit a high level of resistance to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr with a multiple increase in commercially available application rates, which are lethal or cause severe epinastic deformations in untransformed tobacco in typical field conditions.

Защита с помощью AAD-12 (v1) от повышенных количеств 2,4-D: Результаты, демонстрирующие защиту с помощью AAD-12 (v1) от повышенных количеств 2,4-D DMA в теплице, представлены в таблице 19. Растения T1 с AAD-12 (v1) от объекта расщеплялись как 3R:1S при селекции с использованием 560 г активного ингредиента/га Liberty с использованием того же способа, как описано выше. Семена T1 с AAD-1 (v3) также сажали в качестве трансформированных контролей табака (см. PCT/US2005/014737). Нетрансформированные KY160 служили в качестве восприимчивого контроля. Растения опрыскивали с использованием автоматического устройства для опрыскивания, установленного на 187 л/га при 140, 560, 2240, 8960 и 35840 г кэ/га 2,4-D DMA, и оценивали на 3 и 14 DAT.Protection using AAD-12 (v1) against increased amounts of 2,4-D: Results showing protection using AAD-12 (v1) against increased amounts of 2,4-D DMA in a greenhouse are shown in Table 19. T1 plants with AAD-12 (v1) from the object was cleaved as 3R: 1S by selection using 560 g of active ingredient / ha Liberty using the same method as described above. T1 seeds with AAD-1 (v3) were also planted as transformed tobacco controls (see PCT / US2005 / 014737). Non-transformed KY160 served as susceptible control. Plants were sprayed using an automatic spraying device set at 187 l / ha at 140, 560, 2240, 8960 and 35840 g ke / ha of 2,4-D DMA, and evaluated at 3 and 14 DAT.

AAD-12 (v1) и AAD-1 (v3) эффективно защищали табак от повреждения 2,4-D при дозах до 4-кратной коммерчески используемой нормы внесения. Однако, растения с AAD-12 (v1) четко демонстрировали значительное преимущество по сравнению с AAD-1 (v3), защищая от 64-кратных стандартных норм внесения.AAD-12 (v1) and AAD-1 (v3) effectively protected tobacco from 2,4-D damage at doses up to 4 times the commercial application rate. However, plants with AAD-12 (v1) clearly demonstrated a significant advantage over AAD-1 (v3), protecting against 64-fold standard application rates.

"Treatment" - "Обработка", "control" - "контроль", "Average % Injury of Replicates 14 DAT" - "Средний % повреждений у дублирующих растений через 14 DAT", "g ae/ha" - "г кэ/га"]"Treatment" - "Processing", "control" - "control", "Average% Injury of Replicates 14 DAT" - "Average% damage to duplicate plants after 14 DAT", "g ae / ha" - "g ke / ha "]

Таблица 19
Результаты, демонстрирующие защиту от повышенных количеств 2,4-D, обеспечиваемую AAD-12 (v1) и AAD-1 (v3)
Table 19
Results demonstrating protection against increased amounts of 2,4-D provided by AAD-12 (v1) and AAD-1 (v3)
ОбработкаTreatment KY160 контрольKY160 control AAD-1 (v3)AAD-1 (v3) AAD-12 (v1)AAD-12 (v1) Средний % повреждений у дублирующих растений через 14 DATThe average% damage in duplicate plants after 14 DAT 2240 г кэ/га 2,4-D2240 g ke / ha 2,4-D 9595 4four 00 8960 г кэ/га 2,4-D8960 g ke / ha 2,4-D 9999 99 00 35840 г кэ/га 2,4-D35840 g ke / ha 2,4-D 100one hundred 3232 4four

Стэкинг AAD-12 для повышения гербицидного спектра: Реципрокно скрещивали растения, гомозиготные по AAD-12 (v1) (pDAS1580) и AAD-1 (v3) (pDAB721) (см. PCT/US2005/014737 в случае последнего), и собирали семена F1. Семена F1 от двух реципрокно скрещенных растений с каждым геном стратифицировали и обрабатывали 4 дублирующих растения от каждого скрещивания по той же схеме опрыскивания, которую использовали для других тестов с одной из следующих обработок: 70, 140, 280 г кэ/га флуроксипира (селекция по гену AAD-12 (v1)); 280, 560, 1120 г кэ/га R-дихлорпропа (селекция по гену AAD-1 (v3)); или 560, 1120, 2240 г кэ/га 2,4-D DMA (для подтверждения устойчивости к 2,4-D). Также сажали гомозиготные растения T2 с каждым геном для использования в качестве контролей. Растения классифицировали через 3 и 14 DAT. Результаты опрыскивания представлены в таблице 20.Stacking AAD-12 for increasing the herbicidal spectrum: Plants reciprocally crossed homozygous for AAD-12 (v1) (pDAS1580) and AAD-1 (v3) (pDAB721) (see PCT / US2005 / 014737 for the latter), and collected seeds F1. F1 seeds from two reciprocally crossed plants with each gene were stratified and 4 duplicate plants from each crossing were treated according to the same spraying scheme that was used for other tests with one of the following treatments: 70, 140, 280 g ke / ha of fluroxypyr (gene selection AAD-12 (v1)); 280, 560, 1120 g ke / ha of R-dichloroprop (selection by AAD-1 (v3) gene); or 560, 1120, 2240 g ke / ha 2,4-D DMA (to confirm resistance to 2,4-D). Homozygous T2 plants were also planted with each gene for use as controls. Plants were classified after 3 and 14 DAT. The spraying results are presented in table 20.

Результаты подтверждают, что AAD-12 (v1) можно успешно подвергать стэкингу с AAD-1 (v3), таким образом, повышая спектр гербицидов, которые можно наносить на интересующую сельскохозяйственную культуру (феноксиуксусные кислоты + феноксипропионовые кислоты vs. феноксиуксусных кислот + пиридилоксиуксусных кислот для AAD-1 и AAD-12, соответственно). Дополняющая природа паттернов перекрестной резистентности к гербицидам делает возможным удобное использование двух этих генов в качестве дополняющих и способных к стэкингу селективных маркеров в полевых условиях. В случае сельскохозяйственных культур, у которых устойчивость при использовании одного гена может быть незначительной, специалисту в этой области будет понятно, что можно повышать устойчивость посредством стэкинга со вторым геном устойчивости к тому же гербициду. Это можно осуществлять с использованием того же гена с теми же или другими промоторами; однако, как наблюдали в этом случае, стэкинг и трекинг двух дополняющих признаков можно облегчать посредством различающейся перекрестной защиты от феноксипропионовых кислот [с помощью AAD-1 (v3)] или пиридилоксиксусных кислот [с помощью AAD-12 (v1)].The results confirm that AAD-12 (v1) can be successfully stacked with AAD-1 (v3), thus increasing the range of herbicides that can be applied to the crop of interest (phenoxyacetic acids + phenoxypropionic acids vs. phenoxyacetic acids + pyridyloxyacetic acids for AAD-1 and AAD-12, respectively). The complementary nature of herbicide cross-resistance patterns makes it possible to conveniently use these two genes as complementary and stackable selective markers in the field. In the case of crops in which resistance when using one gene may be insignificant, one skilled in the art will understand that it is possible to increase resistance by stacking with a second resistance gene to the same herbicide. This can be done using the same gene with the same or different promoters; however, as observed in this case, the stacking and tracking of two complementary features can be facilitated by differing cross-protection from phenoxypropionic acids [using AAD-1 (v3)] or pyridyloxy acetic acids [using AAD-12 (v1)].

Таблица 20
Сравнение перекрестной устойчивости к ауксиновым гербицидам у растений T2 с AAD-12 (v1) (pDAS1580) и AAD-1 (v3) (pDAB721) с гибридом F1 AAD-12 x AAD-1 и диким типом
Table 20
Comparison of cross resistance to auxin herbicides in T2 plants with AAD-12 (v1) (pDAS1580) and AAD-1 (v3) (pDAB721) with F1 hybrid AAD-12 x AAD-1 and wild type
ОбработкаTreatment Средний % повреждений через 14 DATAverage% damage after 14 DAT KY160 контроль дикого типаKY160 wild-type control AAD-12 (v1) (pDAS1580)AAD-12 (v1) (pDAS1580) AAD-1 (v3) (pDAB721)AAD-1 (v3) (pDAB721) AAD-12 (v1) x AAD (v3) F1AAD-12 (v1) x AAD (v3) F1 560 г кэ/га 2,4-D560 g ke / ha 2,4-D 6363 00 00 00 1120 г кэ/га 2,4-D1120 g ke / ha 2,4-D 8080 00 4four 00 2240 г кэ/га 2,4-D2240 g ke / ha 2,4-D 9090 00 99 00 280 г кэ/га R-дихлорпропа280 g ke / ha of R-dichloroprop 2525 15fifteen 00 00 560 г кэ/га R-дихлорпропа560 g ke / ha of R-dichloroprop 6060 50fifty 00 00 1120 г кэ/га R-дихлорпропа1120 g ke / ha of R-dichloroprop 8080 7070 33 00 70 г кэ/га флуроксипира70 g ke / ha of fluroxypyr 4040 00 4040 00 140 g кэ/га флуроксипира г кэ/га флуроксипира140 g ke / ha of fluroxypyr g ke / ha of fluroxypyr 6565 00 6060 00 280 г кэ/га флуроксипира280 g ke / ha of fluroxypyr 7575 33 7575 33

ПРИМЕР 7EXAMPLE 7

Трансформация соиSoybean transformation

Улучшение сои осуществляют с помощью способов переноса генов для таких признаков как устойчивость к гербицидам (Padgette et al., 1995), модификация аминокислот (Falco et al., 1995) и резистентность к насекомым (Parrott et al., 1994). Для введения чужеродных признаков в сельскохозяйственную культуру необходимы способы, которые сделают возможным рутинное получение трансгенных линий с использованием последовательностей селективных маркеров, содержащих простые вставки. Для упрощения разведения трансгены должны наследоваться как единый функциональный локус. Сообщают о доставке чужеродных генов в культурную сою посредством бомбардировки микрочастицами рубчика зиготного эмбриона (McCabe et al., 1988) или соматических эмбриогенных культур (Finer and McMullen, 1991) и опосредованной Agrobacterium трансформации эксплантатов семядоли (Hinchee et al., 1988) или зиготных эмбрионов (Chee et al., 1989).Soya is improved by gene transfer methods for traits such as herbicide resistance (Padgette et al., 1995), amino acid modification (Falco et al., 1995), and insect resistance (Parrott et al., 1994). To introduce foreign traits into the crop, methods are needed that will make it possible to routinely produce transgenic lines using selectable marker sequences containing simple inserts. To simplify breeding, transgenes should be inherited as a single functional locus. The delivery of foreign genes into cultured soybean is reported by microparticle bombardment of the rib of a zygotic embryo (McCabe et al., 1988) or somatic embryogenic cultures (Finer and McMullen, 1991) and Agrobacterium-mediated transformation of cotyledon explants (Hinchee et al., 1988) or (Chee et al., 1989).

Трансформанты, полученные посредством опосредованной Agrobacterium трансформации, как правило, содержат простые вставки с низкой копийностью (Birch, 1991). Существуют преимущества и недостатки, связанные с каждой из трех тканей-мишеней, исследуемых на предмет переноса генов в сою, рубчиком зиготных эмбрионов (Chee et al., 1989; McCabe et al., 1988), семядолей (Hinchee et al., 1988) и соматическими эмбриогенными культурами (Finer и McMullen, 1991). Последние из них интенсивно исследуют как ткань-мишень для прямого переноса генов. Эмбриогенные культуры, как правило, хорошо пролиферируют, и их можно поддерживать в течение длительного периода. Однако срок хранения эмбриогенных суспензий связан со стерильностью и хромосомными аберрациями первичных трансформантов (Singh et al., 1998), и, таким образом, для систем трансформации сои с использованием этой ткани, по-видимому, необходима непрерывная инициация новых культур. Для этой системы необходим высокий уровень 2,4-D, концентрация 40 мг/л, для инициации эмбриогенного каллюса, и это представляет фундаментальную проблему в использовании гена AAD-12 (v1), т.к. трансформированный локус не может развиваться в дальнейшем с 2,4-D в среде. Таким образом, трансформация с использованием меристемы является идеальной для разработки резистентных к 2,4-D растений с использованием AAD-12 (v1).Transformants obtained through Agrobacterium-mediated transformation typically contain simple inserts with low copy number (Birch, 1991). There are advantages and disadvantages associated with each of the three target tissues studied for gene transfer to soybeans, scarring of zygotic embryos (Chee et al., 1989; McCabe et al., 1988), cotyledons (Hinchee et al., 1988) and somatic embryogenic cultures (Finer and McMullen, 1991). The latter ones are intensively investigated as target tissue for direct gene transfer. Embryogenic cultures, as a rule, proliferate well and can be maintained for a long period. However, the shelf life of embryogenic suspensions is associated with sterility and chromosomal aberrations of primary transformants (Singh et al., 1998), and thus, for the soybean transformation systems using this tissue, continuous initiation of new cultures seems to be necessary. This system requires a high level of 2,4-D, a concentration of 40 mg / l, to initiate embryogenic callus, and this represents a fundamental problem in the use of the AAD-12 (v1) gene, because the transformed locus cannot develop further with 2,4-D in the medium. Thus, transformation using a meristem is ideal for developing 2,4-D resistant plants using AAD-12 (v1).

Gateway-клонирование бинарных конструкций: Кодирующую последовательность AAD-12 (v1) клонировали в пять различных донорных векторов Gateway, содержащих различные промоторы растений. Затем полученные экспрессирующие кассеты AAD-12 (v1) для растений клонировали в конечный бинарный вектор Gateway с помощью реакции клоназы LR (Invitrogen Corporation, Carlsbad Calif., кат. №11791-019).Gateway-cloning of binary constructs: The AAD-12 (v1) coding sequence was cloned into five different Gateway donor vectors containing various plant promoters. Then, the resulting AAD-12 (v1) expression cassettes for plants were cloned into the final Gateway binary vector using the LR clonase reaction (Invitrogen Corporation, Carlsbad Calif., Cat. No. 11791-019).

Фрагмент NcoI-SacI, содержащий кодирующую последовательность AAD-12 (v1), вырезали из DASPICO12 и лигировали по соответствующим участкам рестрикции NcoI-SacI в следующие донорные векторы Gateway: pDAB3912 (attL1//промотор CsVMV//AtuORF23 3'UTR//attL2); pDAB3916 (attL1//промотор AtUbi10//AtuORF23 3'UTR//attL2); pDAB4458 (attL1//промотор AtUbi3//AtuORF23 3'UTR//attL2); pDAB4459 (attL1//промотор ZmUbi1//AtuORF23 3'UTR//attL2) и pDAB4460 (attL1//промотор AtAct2//AtuORF23 3'UTR//attL2). Полученные конструкции, содержащие следующие экспрессирующие кассеты для растений, обозначали как: pDAB4463 (attL1//промотор CsVMV//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//attL2); pDAB4467 (attL1//промотор AtUbi10//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//attL2); pDAB4471 (attL1//промотор AtUbi3//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//attL2); pDAB4475 (attL1//промотор ZmUbi1//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//attL2) и pDAB4479 (attL1//промотор AtAct2//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//attL2). Эти конструкции проверяли посредством расщепления рестрикционными ферментами и секвенирования.The NcoI-SacI fragment containing the AAD-12 (v1) coding sequence was excised from DASPICO12 and ligated at the corresponding NcoI-SacI restriction sites into the following Gateway donor vectors: pDAB3912 (attL1 // CsVMV promoter // AtuORF23 3'UTR // attL2) ; pDAB3916 (attL1 // AtUbi10 promoter // AtuORF23 3'UTR // attL2); pDAB4458 (attL1 // AtUbi3 promoter // AtuORF23 3'UTR // attL2); pDAB4459 (attL1 // promoter ZmUbi1 // AtuORF23 3'UTR // attL2) and pDAB4460 (attL1 // promoter AtAct2 // AtuORF23 3'UTR // attL2). The resulting constructs containing the following expression cassettes for plants were designated as: pDAB4463 (attL1 // CsVMV promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // attL2); pDAB4467 (attL1 // AtUbi10 promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // attL2); pDAB4471 (attL1 // AtUbi3 promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // attL2); pDAB4475 (attL1 // promoter ZmUbi1 // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // attL2) and pDAB4479 (attL1 // promoter AtAct2 // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // attL2 ) These constructs were verified by restriction enzyme digestion and sequencing.

Экспрессирующие кассеты для растений подвергали рекомбинации в конечный бинарный вектор Gateway pDAB4484 (RB7 MARv3//attR1-ccdB-резистентность к хлорамфениколу-attR2//промотор CsVMV//PATv6//AtuORF1 3'UTR) с помощью реакции клоназы LR Gateway. В технологии Gateway используют сайт-специфическую рекомбинацию на основе фага лямбда вместо использования рестрикционной эндонуклеазы и лигазы для встраивания интересующего гена в экспрессирующий вектор. Invitrogen Corporation, Gateway Technology: A Universal Technology to Clone DNA Sequences for Functional Analysis and Expression in multiple Systems, Technical Manual, Catalog #'s 12535-019 and 12535-027, Gateway Technology Version E, Sep. 22, 2003, #25-022. Рекомбинационные последовательности ДНК (attL, и attR,) и смесь ферментов клоназы LR позволяют переносить любой фрагмент ДНК, фланкированный участком рекомбинации, в любой вектор, содержащий соответствующий участок. Участок attL1 донорного вектора соответствует attR1 бинарного вектора. Аналогично, участок attL2 донорного вектора соответствует attR2 бинарного вектора. Используя технологии Gateway экспрессирующую кассету для растений (из донорного вектора), фланкированную участками attL, можно рекомбинировать по участкам attR бинарного вектора. Полученные конструкции, содержащие следующие экспрессирующие кассеты для растений, помечали как: pDAB4464 (RB7 MARv3//промотор CsVMV//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//промотор CsVMV//PATv6 AtuORF1 3'UTR); pDAB4468 (RB7 MARv3//промотор AtUbi10//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//промотор CsVMV//PATv6//AtuORF1 3'UTR); pDAB4472 (RB7 MARv3//промотор AtUbi3//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//промотор CsVMV//PATv6//AtuORF1 3'UTR); pDAB4476 (RB7 MARv3//промотор ZmUbi1//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//промотор CsVMV//PATv6 AtuORF1 3'UTR); и pDAB4480 (RB7 MARv3//промотор AtAct2//AAD-12 (v1)//AtuORF23 3'UTR//промотор CsVMV//PATv6//AtuORF1 3'UTR). Эти конструкции проверяли посредством расщепления рестрикционными ферментами и секвенирования.The plant expression cassettes were recombined into the final Gateway binary vector pDAB4484 (RB7 MARv3 // attR1-ccdB resistance to chloramphenicol-attR2 // promoter CsVMV // PATv6 // AtuORF1 3'UTR) using the LR Gateway clonase reaction. Gateway technology uses lambda phage site-specific recombination instead of using a restriction endonuclease and ligase to insert the gene of interest into the expression vector. Invitrogen Corporation, Gateway Technology: A Universal Technology to Clone DNA Sequences for Functional Analysis and Expression in multiple Systems, Technical Manual, Catalog # 's 12535-019 and 12535-027, Gateway Technology Version E, Sep. 22, 2003, # 25-022. DNA recombination sequences (attL, and attR,) and a mixture of LR clonase enzymes allow transfer of any DNA fragment flanked by the recombination site to any vector containing the corresponding site. Plot attL1 of the donor vector corresponds to attR1 of the binary vector. Similarly, the attL2 region of the donor vector corresponds to the attR2 of the binary vector. Using Gateway technology, an expression cassette for plants (from a donor vector) flanked by attL regions can be recombined into attR regions of a binary vector. The resulting constructs containing the following plant expression cassettes were labeled as: pDAB4464 (RB7 MARv3 // CsVMV promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // CsVMV promoter // PATv6 AtuORF1 3'UTR); pDAB4468 (RB7 MARv3 // AtUbi10 promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // CsVMV promoter // PATv6 // AtuORF1 3'UTR); pDAB4472 (RB7 MARv3 // AtUbi3 promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // CsVMV promoter // PATv6 // AtuORF1 3'UTR); pDAB4476 (RB7 MARv3 // ZmUbi1 promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // CsVMV promoter // PATv6 AtuORF1 3'UTR); and pDAB4480 (RB7 MARv3 // AtAct2 promoter // AAD-12 (v1) // AtuORF23 3'UTR // CsVMV promoter // PATv6 // AtuORF1 3'UTR). These constructs were verified by restriction enzyme digestion and sequencing.

Способ трансформации 1 - Трансформация, опосредованная Agrobacterium: В первых сообщениях о трансформации сои использовали меристемные клетки в области семядольного узла (Hinchee et al., 1988) и размножение побегов из апикальной меристемы (McCabe et al., 1988). В способе с использованием A. tumefciciens и семядольного узла получали эксплантат и с помощью композиции сред для культивирования стимулировали пролиферацию ауксилярной меристемы в узле (Hinchee et al., 1988). Остается неясным, инициируется ли на самом деле культура дифференцированного, но тотипотентного, каллюса с помощью этих обработок. Выделение многочисленных клонов объекта трансформации из одного эксплантата и редкое выделение химерных растений (Clemente et al., 2000; Olhoft et al., 2003) свидетельствуют о происхождении из одной клетки с последующим размножением трансгенных клеток для получения культуры пролиферирующей трансгенной меристемы или равномерно трансформированного побега, в дальнейшем подвергаемого размножению побегов. Исходно способ размножения побегов сои основан на бомбардировке микрочастицами (McCabe et al., 1988), но недавно его адаптировали для опосредованной Agrobacterium трансформации (Martinell et al., 2002), очевидно не достигающего того же уровня или типа дифференцировки, как при способе с использованием семядольного узла, т.к. система основана на успешной идентификации химер зародышевой линии. Кроме того, этот способ не основан на использовании 2,4-D, что будет идеальным для системы селекции с 2,4-D. Таким образом, способ с использованием семядольного узла может являться способом выбора для разработки резистентных к 2,4-D культурных сортов сои.Transformation Method 1 - Agrobacterium-mediated Transformation: In the first reports of soybean transformation, meristem cells were used in the cotyledonous region (Hinchee et al., 1988) and propagation of shoots from the apical meristem (McCabe et al., 1988). In the method using A. tumefciciens and the cotyledon node, an explant was obtained and, using the composition of the culture media, stimulated proliferation of the auxillary meristem in the node (Hinchee et al., 1988). It remains unclear whether the culture of differentiated, but totipotent, callus is actually initiated using these treatments. The isolation of numerous clones of the transformation object from one explant and the rare isolation of chimeric plants (Clemente et al., 2000; Olhoft et al., 2003) indicate the origin of a single cell followed by the multiplication of transgenic cells to obtain a culture of proliferating transgenic meristem or uniformly transformed shoot, further propagated shoots. The original method for propagating soybean shoots is based on microparticle bombardment (McCabe et al., 1988), but it has recently been adapted for Agrobacterium-mediated transformation (Martinell et al., 2002), which obviously does not reach the same level or type of differentiation as in the method using cotyledon node, because the system is based on the successful identification of germline chimeras. In addition, this method is not based on the use of 2,4-D, which would be ideal for a selection system with 2,4-D. Thus, a method using a cotyledonous node may be the method of choice for the development of 2,4-D resistant soybean cultivars.

Получение устойчивых фенотипов с AAD-12 (v1) с помощью трансформации растений. Для получения трансгенных растений с AAD-12 (v1) использовали полученные из семян эксплантаты "Maverick" и способ опосредованной Agrobacterium трансформации семядольного узла.Obtaining stable phenotypes with AAD-12 (v1) using plant transformation. To obtain transgenic plants with AAD-12 (v1), Maverick seed explants and a method of Agrobacterium-mediated cotyledon node transformation were used.

Получение Agrobacterium и инокуляция: Для инициации трансформации использовали штамм Agrobacterium EHA101 (Hood et al. 1986), несущий каждый из пяти бинарных векторов pDAB (таблица 8). Каждый бинарный вектор содержит кассету гена AAD-12 (v1) и гена для селекции растений (PAT) в области Т-ДНК. Плазмиды вносили в штамм Agrobacterium EHA101 посредством электропорации. Затем выбранные колонии анализировали на предмет встраивания генов перед обработкой Agrobacterium эксплантатов сои. Семена Maverick использовали во всех экспериментах по трансформации, и их получали из University of Missouri, Columbia, Mo.Agrobacterium preparation and inoculation: Agrobacterium EHA101 strain (Hood et al. 1986) carrying each of the five binary pDAB vectors was used to initiate the transformation (Table 8). Each binary vector contains an AAD-12 (v1) gene cassette and a plant selection gene (PAT) in the T-DNA region. Plasmids were introduced into the Agrobacterium EHA101 strain by electroporation. Then, the selected colonies were analyzed for insertion of genes before the treatment of Agrobacterium soy explants. Maverick seeds were used in all transformation experiments and were obtained from the University of Missouri, Columbia, Mo.

Осуществляли опосредованную Agrobacterium трансформацию сои (Glycine max) с использованием гена PAT в качестве селективного маркера вместе с гербицидом глуфосинатом в качестве селективного средства. Семена проращивали на минимальной среде B5 (Gamborg et al. 1968), отвержденной 3 г/л фитагеля (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.). Затем выбранные побеги переносили на среду для укоренения. Оптимальной схемой селекции являлось использование глуфосината в концентрации 8 мг/л в среде в фазы появления первого и второго побегов и в концентрации 3-4 мг/л в среде в течение роста побега в длину.Agrobacterium-mediated soybean transformation (Glycine max) was carried out using the PAT gene as a selectable marker along with the herbicide glufosinate as a selective agent. Seeds were germinated on B5 minimal medium (Gamborg et al. 1968), cured with 3 g / L phytagel (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.). Then, the selected shoots were transferred to the rooting medium. The optimal selection scheme was the use of glufosinate at a concentration of 8 mg / l in the medium during the appearance phases of the first and second shoots and at a concentration of 3-4 mg / l in the medium during shoot growth in length.

Перед переносом выросших в длину побегов (3-5 см) на среду для укоренения отрезанный конец междоузлий погружали в 1 мг/л индолил-3-масляной кислоты на 1-3 мин для стимуляции укоренения (Khan et al. 1994). У побегов проращивали корни в стеклянных культуральных пробирках 25×100 мм, содержащих среду для укоренения, а затем их переносили в почвенную смесь для акклиматизации проростков в Metro-mix 200 (Hummert International, Earth City, Mo.) в открытых коробках Magenta в Conviron. При появлении и росте побега в длину для селекции использовали глуфосинат, активный ингредиент гербицида Liberty (Bayer Crop Science). Укоренившиеся проростки подвергали акклиматизации в открытых коробках Magenta в течение нескольких недель перед скринингом и переносом в теплицу для дальнейшей акклиматизации и оценки.Before transferring the longer shoots (3-5 cm) to the rooting medium, the cut end of the internodes was immersed in 1 mg / L of indolyl-3-butyric acid for 1-3 minutes to stimulate rooting (Khan et al. 1994). The shoots were sprouted roots in 25 × 100 mm glass culture tubes containing rooting medium, and then they were transferred to the soil mixture for acclimatization of seedlings in Metro-mix 200 (Hummert International, Earth City, Mo.) in open Magenta boxes in Conviron. When a shoot emerged and grew in length, glufosinate, the active ingredient of the Liberty herbicide (Bayer Crop Science), was used for selection. Rooted seedlings were acclimatized in open Magenta boxes for several weeks before being screened and transferred to the greenhouse for further acclimatization and evaluation.

Анализ предполагаемо трансформированных проростков и анализы для оценки растений T0 в теплице: Для скрининга на предмет предполагаемых трансформантов на концевые листочки из выбранных листьев этих проростков наносили 50 мг/л глуфосината дважды с недельным интервалом для наблюдения результатов. Затем подвергнутые скринингу проростки переносили в теплицу и после акклиматизации на листья снова наносили глуфосинат для подтверждения устойчивости этих проростков в GH и считали их предполагаемыми трансформантами.Analysis of putatively transformed seedlings and analyzes to evaluate T0 plants in a greenhouse: For screening for putative transformants, 50 mg / L of glufosinate was applied twice to the leaflet from the selected leaves of these seedlings twice with a weekly interval to observe the results. Then, the seedlings subjected to screening were transferred to the greenhouse and, after acclimatization, glufosinate was again applied to the leaves to confirm the stability of these seedlings in GH and considered them as putative transformants.

В дальнейшем растения, перенесенные в теплицу, можно анализировать на наличие активного гена PAT недеструктивным способом посредством нанесения на часть листа первичного трансформанта T0 или его потомка раствора глуфосината [0,05-2% об./об. гербицида Liberty, предпочтительно - 0,25-1,0% (об./об.) = 500-2000 м.д. глуфосината, Bayer Crop Science]. В зависимости от используемой концентрации оценку повреждения глуфосинатом можно осуществлять через 1-7 дней после обработки. Растения также можно тестировать на устойчивость к 2,4-D недеструктивным способом посредством избирательного нанесения раствора 2,4-D в воде (0,25-1% об./об. коммерческого состава диметиламиновой соли 2,4-D, предпочтительно - 0,5% об./об.=2280 м.д. 2,4-D кэ) на концевой листочек новых распустившихся трехлисточковых узлов, одного или двух, предпочтительно - двух, ниже последнего появившегося трехлисточкового узла. Этот анализ позволяет оценивать восприимчивые к 2,4-D растения через период от 6 часов до нескольких дней после нанесения посредством оценки переориентации или вращения листа на >90 градусов относительно плоскости смежных листочков. Растения, устойчивые к 2,4-D, не будут отвечать на 2,4-D. Растениям T0 позволяли самоопыляться в теплице для получения семян T1. Растения T1 (и в той мере, достаточной для получения клонов растений T0) будут опрыскивать с использованием диапазона доз гербицидов для определения уровня защиты от гербицидов, обеспечиваемой генами AAD-12 (v1) и PAT в трансгенной сое. Нормы внесения 2,4-D, используемые для растений T0, как правило, будут содержать одну или две избирательные нормы внесения в диапазоне 100-1120 г кэ/га, наносимые с использованием автоматического устройства для опрыскивания, как описано выше. Растения T1 будут обрабатывать гербицидом с более широким диапазоном доз 50-3200 г кэ/га 2,4-D. Аналогично, растения T0 и T1 можно подвергать скринингу на резистентность к глуфосинату посредством послевсходовой обработки 200-800 и 50-3200 г кэ/га глуфосината, соответственно. Ген резистентности к глифосату (у растений, трансформированных с использованием конструкций, содержащих EPSPS) или другой устойчивости к глифосату можно оценивать в поколении T1 посредством послевсходовых нанесений глифосата в диапазоне доз 280-2240 г кэ/га глифосат. Отдельные растения T0 оценивали на наличие кодирующей области интересующего гена (AAD-12 (v1) или PAT v6) и копийность. Определение наследования AAD-12 (v1) будут осуществлять с использованием расщепления потомства T1 и T2 в отношении устойчивости к гербицидам, как описано в представленных выше примерах.In the future, plants transferred to the greenhouse can be analyzed for the presence of the active PAT gene in a non-destructive way by applying a solution of glufosinate [0.05-2% vol./about. To the leaf part of the primary transformant T0 or its descendant. Liberty herbicide, preferably 0.25-1.0% (v / v) = 500-2000 ppm glufosinate, Bayer Crop Science]. Depending on the concentration used, damage assessment with glufosinate can be done 1-7 days after treatment. Plants can also be tested for resistance to 2,4-D in a non-destructive way by selectively applying a solution of 2,4-D in water (0.25-1% v / v of the commercial composition of 2,4-D dimethylamine salt, preferably 0 , 5% vol./about. = 2280 ppm 2,4-D ke) on the leaflet of the new blossoming three-leaf nodes, one or two, preferably two, below the last three-leaf node appeared. This analysis allows you to evaluate susceptible to 2,4-D plants from 6 hours to several days after application by evaluating the reorientation or rotation of the sheet> 90 degrees relative to the plane of adjacent leaves. 2,4-D resistant plants will not respond to 2,4-D. T0 plants were allowed to self-pollinate in a greenhouse to produce T1 seeds. T1 plants (and to the extent sufficient to obtain T0 plant clones) will be sprayed using the dose range of the herbicides to determine the level of herbicide protection provided by the AAD-12 (v1) and PAT genes in the transgenic soybean. The 2.4-D application rates used for T0 plants will typically contain one or two selective application rates in the range of 100-1120 g ke / ha applied using an automatic spraying device as described above. T1 plants will be treated with a wider dose range of 50-3200 g ke / ha 2,4-D. Similarly, plants T0 and T1 can be screened for glufosinate resistance by post-emergence treatment of 200-800 and 50-3200 g ke / ha of glufosinate, respectively. The glyphosate resistance gene (in plants transformed using constructs containing EPSPS) or other glyphosate resistance can be evaluated in the T1 generation by post-emergence glyphosate applications in a dose range of 280-2240 g ke / ha glyphosate. Individual T0 plants were evaluated for the coding region of the gene of interest (AAD-12 (v1) or PAT v6) and copy number. The determination of inheritance of AAD-12 (v1) will be carried out using the cleavage of offspring T1 and T2 with respect to herbicide resistance, as described in the examples above.

Субпопуляцию исходных трансформантов оценивали в поколении T0 указанными выше способами. Любое растение, для которого подтверждали наличие кодирующей области AAD-12 (v1), независимо от промотора, запускающего транскрипцию гена, не отвечало на нанесение 2,4-D на листья, в отличие от сои дикого типа Maverick. Растения, трансформированные исключительно с использованием PAT, отвечали на нанесение 2,4-D на листья так же, как и растения дикого типа.A subpopulation of the initial transformants was evaluated in the T0 generation by the above methods. Any plant for which the presence of the AAD-12 (v1) coding region was confirmed, regardless of the promoter initiating the transcription of the gene, did not respond to the application of 2,4-D to the leaves, in contrast to the wild type Maverick soybeans. Plants transformed exclusively using PAT responded to the application of 2,4-D to the leaves in the same way as wild-type plants.

Субпопуляцию растений, имеющих размер, схожий с размером контрольных растений дикого типа, обрабатывали 2,4-D с использованием 560 или 1120 г кэ 2,4-D. Все растения, содержащие AAD-12 (v1), являлись очевидно резистентными к обработке гербицидом по сравнению с соей дикого типа Maverick. У двух растений с AAD-12 (v1) наблюдали незначительный уровень повреждений (на 2 DAT), однако, повреждения являлись временными, и на 7 DAT повреждений не наблюдали. Контрольные растения дикого типа являлись тяжело поврежденными через 7-14 DAT при 560 г кэ/га 2,4-D и погибали при 1120 г кэ/га. Эти данные соответствуют тому факту, что AAD-12 (v1) может придавать высокую устойчивость (>2-кратной нормы внесения) восприимчивой сельскохозяйственной культуре, такой как соя. Затем отбирали образцы подвергнутых скринингу растений для молекулярных и биохимических анализов для подтверждения встраивания генов AAD-12 (v1), копийности и уровней экспрессии генов.A subpopulation of plants having a size similar to the size of control wild-type plants was treated with 2,4-D using 560 or 1120 g ke 2,4-D. All plants containing AAD-12 (v1) were obviously resistant to herbicide treatment compared to wild-type Maverick soybeans. Two plants with AAD-12 (v1) showed a slight level of damage (at 2 DAT), however, the damage was temporary and no damage was observed at 7 DAT. Wild type control plants were severely damaged after 7-14 DAT at 560 g ke / ha 2,4-D and died at 1120 g ke / ha. These data are consistent with the fact that AAD-12 (v1) can confer high tolerance (> 2 times the application rate) to susceptible crops such as soybeans. Then, samples of screened plants were taken for molecular and biochemical analyzes to confirm the insertion of AAD-12 (v1) genes, copy number and gene expression levels.

Молекулярные анализы - Соя: Сбор ткани, выделение ДНК и количественный анализ. Свежую ткань помещали в пробирки и лиофилизировали при 4°C в течение 2 дней. После полного высушивания ткани в пробирку помещали гранулу вольфрама (Valenite) и образцы подвергали сухому измельчению с использованием шаровой мельницы Kelco в течение 1 минуты. Затем осуществляли стандартное выделение ДНК с использованием DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). Затем аликвоту выделенной ДНК окрашивали Pico Green (Molecular Probes P7589) и анализировали с помощью флуориметра (BioTek) с известными стандартами для получения концентрация в нг/мкл.Molecular Tests - Soya: Tissue collection, DNA isolation and quantitative analysis. Fresh tissue was placed in test tubes and lyophilized at 4 ° C for 2 days. After the fabric was completely dried, a tungsten granule (Valenite) was placed in a test tube and the samples were subjected to dry grinding using a Kelco ball mill for 1 minute. Then, standard DNA isolation was performed using DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). An aliquot of the extracted DNA was then stained with Pico Green (Molecular Probes P7589) and analyzed using a fluorimeter (BioTek) with known standards to obtain a concentration in ng / μl.

Полимеразная цепная реакция: в качестве матрицы использовали всего 100 нг тотальной ДНК. Использовали 20 мМ каждого праймера с набором Takara Ex Taq PCR Polimerase (Minis TAKRR001A). Праймерами для PTU AAD-12 (v1) являлись (прямой ATAATGCCAGCCTGTTAAACGCC) (SEQ ID NO: 8) и (обратный CTCAAGCATATGAATGACCTCGA) (SEQ ID NO: 9). Реакцию ПЦР осуществляли в термоциклере 9700 Geneamp (Applied Biosystems), подвергая образцы воздействию 94°C в течение 3 минут и 35 циклам воздействия 94°C в течение 30 секунд, 63°C в течение 30 секунд, и 72°C в течение 1 минуты и 45 секунд, затем 72°C в течение 10 минут. Праймерами для ПЦР кодирующей области AAD-12 (v1) являлись (прямой ATGGCTCATGCTGCCCTCAGCC) (SEQ ID NO: 10) и (обратный CGGGCAGGCCTAACTCCACCAA) (SEQ ID NO: 11). Реакцию ПЦР осуществляли в термоциклере 9700 Geneamp (Applied Biosystems), подвергая образцы воздействию 94°C в течение 3 минут и 35 циклам воздействия 94°C в течение 30 секунд, 65°C в течение 30 секунд, и 72°C в течение 1 минуты и 45 секунд, затем 72°C в течение 10 минут. Продукты ПЦР анализировали с помощью электрофореза в 1% агарозном геле, окрашиваемом EtBr.Polymerase chain reaction: only 100 ng of total DNA was used as template. Used 20 mm of each primer with a set of Takara Ex Taq PCR Polimerase (Minis TAKRR001A). The primers for the AAD-12 PTU (v1) were (direct ATAATGCCAGCCTGTTAAACGCC) (SEQ ID NO: 8) and (reverse CTCAAGCATATGAATGACCTCGA) (SEQ ID NO: 9). The PCR reaction was carried out in a 9700 Geneamp thermal cycler (Applied Biosystems), exposing the samples to 94 ° C for 3 minutes and 35 cycles of exposure to 94 ° C for 30 seconds, 63 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute and 45 seconds, then 72 ° C for 10 minutes. Primers for the PCR coding region of AAD-12 (v1) were (direct ATGGCTCATGCTGCCCTCAGCC) (SEQ ID NO: 10) and (reverse CGGGCAGGCCTAACTCCACCAA) (SEQ ID NO: 11). The PCR reaction was carried out in a 9700 Geneamp thermal cycler (Applied Biosystems), exposing the samples to 94 ° C for 3 minutes and 35 cycles of exposure to 94 ° C for 30 seconds, 65 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 1 minute and 45 seconds, then 72 ° C for 10 minutes. PCR products were analyzed by electrophoresis on a 1% agarose gel stained with EtBr.

Анализ Саузерн-блоттинга: Осуществляли анализ Саузерн-блоттинга с использованием тотальной ДНК, полученной с помощью набора Qiagen DNeasy. Всего 10 мкг геномной ДНК подвергали расщеплению в течение ночи для получения данных о встраивании. После расщепления в течение ночи аликвоту ~100 нг анализировали с помощью 1%-геля, чтобы убедиться в полном расщеплении. После этой проверки образцы анализировали с помощью большого 0,85%-ного агарозного геля в течение ночи при 40 Вольтах. Затем гель подвергали денатурации в 0,2 M NaOH, 0,6 M NaCl в течение 30 минут. Затем гель подвергали нейтрализации в 0,5 M Трис-HCl, 1,5 M NaCl, pH 7,5, в течение 30 минут. Затем использовали устройство для блоттинга, содержащее 20-кратный SSC, для осуществления переноса геля на нейлоновую мембрану (Millipore INYC00010) под действием силы тяжести в течение ночи. После переноса в течение ночи мембрану подвергали воздействию УФ-излучения с помощью кросслинкера (Stratagene UV stratalinker 1800) при 1200×100 микроджоулях. Затем мембрану промывали в 0,1% SDS, 0,1 SSC в течение 45 минут. После промывания в течение 45 минут мембрану сушили в течение 3 часов при 80°C, а затем хранили при 4°C до гибридизации. Фрагмент матрицы для гибридизации получали с помощью указанной выше ПЦР кодирующей области с использованием плазмидной ДНК. Продукт подвергали электрофорезу в 1%-ном агарозном геле и вырезали, а затем экстрагировали из геля с использованием способа экстракции из геля Qiagen (28706). Затем мембрану подвергали прегибридизации на этапе 60°C в течение 1 часа в буфере Perfect Hyb (Sigma H7033). Способ Prime it RmT dCTP-labeling rxn (Stratagene 300392) использовали для получения зонда на основе p32 (Perkin Elmer). Зонд очищали с использованием колонок Probe Quant. G50 (Amersham 27-5335-01). Два миллиона CPM использовали для гибридизации Саузерн-блотов в течение ночи. После гибридизации в течение ночи блоты подвергали двум промываниям по 20 минут при 65°C в 0,1% SDS, 0,1% SSC. Затем блоты экспонировали с пленкой в течение ночи, инкубируя при -80°C.Southern Blot Analysis: Southern blot analysis was performed using total DNA obtained using the Qiagen DNeasy kit. Only 10 μg of genomic DNA was digested overnight to obtain embedding data. After digestion overnight, an aliquot of ~ 100 ng was analyzed with a 1% gel to ensure complete digestion. After this verification, samples were analyzed using a large 0.85% agarose gel overnight at 40 Volts. The gel was then denatured in 0.2 M NaOH, 0.6 M NaCl for 30 minutes. The gel was then neutralized in 0.5 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5, for 30 minutes. A blotter device containing a 20-fold SSC was then used to transfer the gel to a nylon membrane (Millipore INYC00010) by gravity overnight. After overnight transfer, the membrane was exposed to UV radiation using a crosslinker (Stratagene UV stratalinker 1800) at 1200 × 100 microjoules. The membrane was then washed in 0.1% SDS, 0.1 SSC for 45 minutes. After washing for 45 minutes, the membrane was dried for 3 hours at 80 ° C, and then stored at 4 ° C until hybridization. A fragment of the matrix for hybridization was obtained using the above PCR coding region using plasmid DNA. The product was subjected to electrophoresis on a 1% agarose gel and excised, and then extracted from the gel using a Qiagen gel extraction method (28706). The membrane was then subjected to prehybridization at 60 ° C for 1 hour in Perfect Hyb buffer (Sigma H7033). The Prime it RmT method dCTP-labeling rxn (Stratagene 300392) was used to prepare a p32-based probe (Perkin Elmer). The probe was purified using Probe Quant columns. G50 (Amersham 27-5335-01). Two million CPMs were used to hybridize Southern blots overnight. After hybridization overnight, the blots were subjected to two washes of 20 minutes at 65 ° C. in 0.1% SDS, 0.1% SSC. Then the blots were exposed to the film overnight, incubating at -80 ° C.

Биохимические анализы - Соя: Сбор образцов ткани и выделение белка AAD-12 (v1) из листьев сои. Приблизительно 50 до 100 мг ткани листьев собирали из листьев N-2, подвергнутых нанесению 2,4-D, но после 1 DAT. Концевой листочек N-2 удаляли, разрезали на небольшие фрагменты или 2 диска из листьев из отдельного локуса (~0,5 см в диаметре) и незамедлительно замораживали на сухом льду. Таким образом, осуществляли анализ белка (ELISA и анализ вестерн-блоттинга).Biochemical Assays - Soybean: Collecting tissue samples and isolating AAD-12 (v1) protein from soybean leaves. Approximately 50 to 100 mg of leaf tissue was collected from N-2 leaves subjected to 2,4-D, but after 1 DAT. The terminal leaflet N-2 was removed, cut into small fragments or 2 discs from leaves from a separate locus (~ 0.5 cm in diameter) and immediately frozen on dry ice. Thus, protein analysis (ELISA and Western blot analysis) was performed.

Оценка потомства T1: Растениям T0 позволяли самоопыляться для получения семейств T1. Тестирование потомства (анализ расщепления) осуществляли с использованием глуфосината в концентрации 560 г активного ингредиента/га в качестве селективного средства, наносимого в фазу роста V1-V2. Затем выжившие растения анализировали на предмет устойчивости к 2,4-D в одну или несколько фаз роста V2-V6. Семена получали посредством самоопыления, чтобы сделать возможным более широкое тестирование гербицидов на трансгенной сое.T1 offspring assessment: T0 plants were allowed to self-pollinate to produce T1 families. Testing offspring (cleavage analysis) was performed using glufosinate at a concentration of 560 g of active ingredient / ha as a selective agent applied to the growth phase V1-V2. The surviving plants were then analyzed for resistance to 2,4-D in one or more of the growth phases of V2-V6. Seeds were obtained by self-pollination to enable wider testing of herbicides on transgenic soybeans.

Трансгенные по AAD-12 (v1) растения сои Maverick получали с помощью системы опосредованной Agrobacterium трансформации. Полученные растения T0 являлись устойчивыми к нанесению 2-кратной нормы внесения 2,4-D и давали фертильные семена. Частота фертильных трансгенных растений сои составляла до 5,9%. Встраивание гена AAD1-12 (v1) в геном сои подтверждали анализом Саузерн-блоттинга. Этот анализ показал, что большинство трансгенных растений содержало низкое количество копий. Растения, подвергнутые скринингу с использованием антител против AAD-12 (v1), демонстрировали положительный результат при ELISA и соответствующую полосу при анализе Вестерн блоттинга.Maverick soybean plants transgenic for AAD-12 (v1) were obtained using an Agrobacterium-mediated transformation system. The resulting T0 plants were resistant to a 2-fold application rate of 2,4-D and yielded fertile seeds. The frequency of fertile transgenic soybean plants was up to 5.9%. The incorporation of the AAD1-12 (v1) gene into the soybean genome was confirmed by Southern blot analysis. This analysis showed that most transgenic plants contained a low number of copies. Plants screened using antibodies against AAD-12 (v1) showed a positive ELISA and the corresponding band for Western blot analysis.

Способ трансформации 2 - Aerosol-Beam опосредованная трансформация эмбриогенной ткани каллюса сои: Культивирование эмбриогенной ткани каллюса соя и последующее beaming можно осуществлять, как описано в патенте США № 6809232 (Held et al.), для получения трансформантов с использованием конструкций, представленных в настоящем описании.Transformation Method 2 - Aerosol-Beam-mediated transformation of soybean callus tissue embryogenic tissue: Cultivation of soybean callus tissue embryogenic tissue and subsequent beaming can be performed as described in US Pat. No. 6809232 (Held et al.) To obtain transformants using the constructs described herein. .

Способ трансформации 3 - Биолистическая бомбардировка сои: Этот способ можно осуществлять с использованием зрелой меристемы рубчика, полученной из семян (McCabe et al. (1988)). После осуществления способов биолистической бомбардировки можно ожидать восстановления трансформированных растений сои.Transformation Method 3 — Soybean Biological Bombardment: This method can be carried out using a mature scar meristem obtained from seeds (McCabe et al. (1988)). After the implementation of biolistic bombardment methods, recovery of transformed soybean plants can be expected.

Способ трансформации 4 - Вискер-опосредованная трансформация: Получение вискеров и трансформацию с использованием вискеров можно осуществлять способами, описываемыми ранее Terakawa et al. (2005)). После осуществления способов биолистической бомбардировки можно ожидать восстановления трансформированных растений сои.Transformation Method 4 — Whisker-mediated Transformation: Production of whiskers and transformation using whiskers can be carried out by methods previously described by Terakawa et al. (2005)). After the implementation of biolistic bombardment methods, recovery of transformed soybean plants can be expected.

Семена Maverick поверхностно стерилизовали в 70% этаноле в течение 1 мин с последующим погружением в 1% гипохлорит натрия на 20 минут, а затем промыванием три раза в стерильной дистиллированной воде. Семена замачивали в дистиллированной воде на 18-20 часов. Из семян вырезали эмбриональные рубчики и обнажали апикальную меристему, удаляя первичные листья. Эмбриональные рубчики апикальной областью вверх помещали в среду для бомбардировки [BM: MS (Murashige and Skoog 1962) базовая солевая среда, 3% сахарозы и 0,8% фитагеля Sigma, pH 5,7] в 5-см чашки для культивирования, содержащие 12 мл среды для культивирования.Maverick seeds were surface sterilized in 70% ethanol for 1 minute, followed by immersion in 1% sodium hypochlorite for 20 minutes, and then washing three times in sterile distilled water. Seeds were soaked in distilled water for 18-20 hours. Embryonic scars were cut from the seeds and the apical meristem was exposed, removing the primary leaves. Embryonic scars with the apical region up were placed in a bombardment medium [BM: MS (Murashige and Skoog 1962) basic salt medium, 3% sucrose and 0.8% Sigma phytagel, pH 5.7] in 5 cm culture dishes containing 12 ml of culture medium.

Способ трансформации 5 - Трансформацию эмбриогенной ткани каллюса, опосредованную бомбардировкой микрочастицами, можно оптимизировать описанными ранее способами (Khalafalla et al., 2005; El-Shemy et al., 2004, 2006).Transformation Method 5 — Transformation of callus embryogenic tissue mediated by microparticle bombardment can be optimized by methods previously described (Khalafalla et al., 2005; El-Shemy et al., 2004, 2006).

ПРИМЕР 8EXAMPLE 8

AAD-12 (v1) в хлопкеAAD-12 (v1) in cotton

Способ трансформации хлопка: Семена хлопка (генотип Co310) поверхностно стерилизовали в 95% этаноле в течение 1 минуты, промывали, стерилизовали 50% коммерческим отбеливателем в течение двадцати минут, а затем промывали 3 раза стерильной дистиллированной водой перед проращиванием на среде G-media (таблица 21) в сосудах Magenta GA-7 и хранением при высокой интенсивности освещения 40-60 μΕ/m2 с фотопериодом, установленным на 16 часов освещения и 8 часов темноты, при 28°C.Method of transforming cotton: Cotton seeds (genotype Co310) were surface sterilized in 95% ethanol for 1 minute, washed, sterilized with 50% commercial bleach for twenty minutes, and then washed 3 times with sterile distilled water before germination on G-media (table 21) in Magenta GA-7 vessels and storage at high light intensities of 40-60 μΕ / m 2 with a photoperiod set for 16 hours of illumination and 8 hours of darkness, at 28 ° C.

Квадратные сегменты семядоли (~5 мм) получали из проростков возрастом 7-10 дней и помещали в жидкие среды M (таблица 21) в чашках Петри (Nunc, кат. №0875728). Вырезанные сегменты обрабатывали раствором, содержащим Agrobacterium, (в течение 30 минут), затем переносили на полутвердую среду M (таблица 21) и подвергали совместному культивированию в течение 2-3 дней. После совместного культивирования сегменты переносили на среду MG (таблица 21). Карбенициллин является антибиотиком, используемым для уничтожения Agrobacterium, а глуфосинат-аммоний является селективным средством, позволяющим расти только клеткам, содержащим перенесенный ген.Square segments of the cotyledon (~ 5 mm) were obtained from seedlings aged 7-10 days and placed in liquid M media (table 21) in Petri dishes (Nunc, cat. No. 0875728). The cut segments were treated with a solution containing Agrobacterium (for 30 minutes), then transferred to a semi-solid medium M (table 21) and subjected to co-cultivation for 2-3 days. After co-cultivation, the segments were transferred onto MG medium (Table 21). Carbenicillin is an antibiotic used to kill Agrobacterium, and ammonium glufosinate is a selective agent that only allows cells containing the transferred gene to grow.

Получение Agrobacterium: 35 мл среды Y (таблица 21) (содержащей стрептомицин (стоковый раствор 100 мг/мл) и эритромицин (стоковый раствор 100 мг/мл)) инокулировали с использованием одной петли бактерий для выращивания в течение ночи в темноте при 28°C при встряхивании при 150 об./мин. На следующий день содержащий Agrobacterium раствор выливали в стерильную пробирку Oak Ridge (Nalge-Nunc, 3139-0050) и центрифугировали в Beckman J2-21 при 8000 об./мин. в течение 5 минут. Выливали супернатант, ресуспендировали осадок в 25 мл жидкой среды M (таблица 21) и центрифугировали на вортексе. Помещали аликвоту в стеклянную культуральную пробирку (Fisher, 14-961-27) для считывания с использованием Klett (Klett-Summerson, модель 800-3). Разбавляли новую суспензию с использованием жидких сред M для считывания с помощью колориметра Klett при 10 колониеобразующих единицах на мл с общим объемом 40 мл.Obtaining Agrobacterium: 35 ml of medium Y (table 21) (containing streptomycin (stock solution 100 mg / ml) and erythromycin (stock solution 100 mg / ml)) were inoculated using one loop of bacteria for growing overnight in the dark at 28 ° C with shaking at 150 rpm. The next day, the Agrobacterium-containing solution was poured into a sterile Oak Ridge tube (Nalge-Nunc, 3139-0050) and centrifuged in Beckman J2-21 at 8000 rpm. within 5 minutes. The supernatant was poured, the pellet was resuspended in 25 ml of liquid M (Table 21) and centrifuged on a vortex. An aliquot was placed in a glass culture tube (Fisher, 14-961-27) for reading using Klett (Klett-Summerson, model 800-3). Dilute the new suspension using M liquid readouts using a Klett colorimeter at 10 colony forming units per ml with a total volume of 40 ml.

Через три недели из сегментов семядоли выделяли каллюс и переносили на свежую среду MG. Каллюс переносили на среду MG еще на 3 недели. При непосредственном сравнении среду MG можно дополнять дихлорпропом (добавляемым в среды в концентрациях 0,01 и 0,05 мг/л) для дополнения деградации 2,4-D, т.к. дихлорпроп не является субстратом фермента AAD-12, однако дихлорпроп более активен в отношении хлопка, чем 2,4-D. При раздельном сравнении сегменты помещали на среду MG, не содержащую регуляторов роста по сравнению со стандартной средой MG, они демонстрировали сниженное каллюсообразование, но каллюс все равно рос. Затем каллюс переносили на среду CG (таблица 21) и через три недели снова переносили на свежую селекционную среду. Еще через три недели ткань каллюс переносили на среду D (таблица 21) без регуляторов роста растений для индукции эмбриогенного каллюса. Через 4-8 недель на этой среде образовывался эмбриогенный каллюс, и его можно отличать от неэмбриогенного каллюса по его желтовато-белому цвету и гранулярным клеткам. Вскоре после этого начиналась регенерация эмбрионов, и они становились различимо зелеными по цвету. Регенерация и образование эмбрионов хлопка может занять время, одним из способов ускорения этого процесса является подвергание ткани стрессу. Общепринятым способом для осуществления этого является дессикация посредством изменений в микроокружении ткани и чашки с использованием меньшего количества сред для культивирования и/или различных способов заключения чашки (заматывание лентой по сравнению с парафильмом).Three weeks later, callus was isolated from the cotyledon segments and transferred to fresh MG medium. Callus was transferred to MG medium for another 3 weeks. In a direct comparison, the MG medium can be supplemented with dichloroprop (added to the medium at concentrations of 0.01 and 0.05 mg / l) to complement the degradation of 2,4-D, because Dichloroprop is not a substrate of the AAD-12 enzyme, but dichloroprop is more active with respect to cotton than 2,4-D. In a separate comparison, the segments were placed on MG medium that did not contain growth regulators compared to standard MG medium; they showed reduced callus formation, but callus still grew. Callus was then transferred to CG medium (Table 21) and, after three weeks, transferred again to fresh selection medium. After another three weeks, callus tissue was transferred to medium D (table 21) without plant growth regulators for the induction of embryogenic callus. After 4-8 weeks, embryogenic callus formed on this medium, and it can be distinguished from non-embryogenic callus by its yellowish-white color and granular cells. Soon after, embryo regeneration began, and they became discernible green in color. The regeneration and formation of cotton embryos can take time, one of the ways to accelerate this process is to expose the tissue to stress. A common way to accomplish this is through desiccation through changes in the microenvironment of the tissue and cup using fewer culture media and / or various methods of enclosing the cup (tape wrapping compared to parafilm).

Таблица 21
Среды для трансформации хлопка
Table 21
Cotton Transformation Media
Ингредиенты на 1 литрIngredients per 1 liter GG M жидкаяM liquid MM MGMG CGCg DD DKDk YY соли LS (5X)LS salts (5X) 200 мл200 ml 200 мл200 ml 200 мл200 ml 200 мл200 ml 200 мл200 ml ГлюкозаGlucose 30 г30 g 30 г30 g 30 г30 g 30 г30 g 20 г20 g Модифицированная d B5 vit (1000x)Modified d B5 vit (1000x) 1 мл1 ml 1 мл1 ml 1 мл1 ml 1 мл1 ml 1 мл1 ml 10 мл10 ml 1 мл1 ml кинетин
(1 мМ)
kinetin
(1 mm)
1мл1 ml 1 мл1 ml 1 мл1 ml 4,6 мл4.6 ml 0,5мл0.5ml
2,4-D
(1 мМ)
2,4-D
(1 mm)
1мл1 ml 1 мл1 ml 1 мл1 ml
агарagar 8 г8 g 8 г8 g 8 г8 g 8 г8 g 8 г8 g 8 г8 g соли DKW (D190)DKW salts (D190) 1 пачка1 pack 1 пачка1 pack миоинозитол (100×)myoinositol (100 ×) 1 мл1 ml 10 мл10 ml Сахароза 3%Sucrose 3% 30 г30 g 30 г30 g 10 г10 g NAANAA Карбенициллин (250 мг/мл)Carbenicillin (250 mg / ml) 2 мл2 ml 0,4 мл0.4 ml GLA (10 мг/мл)GLA (10 mg / ml) 0,5 мл0.5 ml 0,3 мл0.3 ml ПептонPeptone 10 г10 g Дрожжевой экстрактYeast extract 10 г10 g NaClNaCl 5 г5 g

Выделяли хорошо развившиеся эмбрионы большего размера и переносили их на среды DK (таблица 21) для развития эмбрионов. Через 3 недели (или когда эмбрионы разовьются) проросшие эмбрионы переносили на свежие среды для проращивания побега и корня. Через 4-8 недель любые хорошо развившиеся растения переносили в почву и выращивали до созревания. Через несколько месяцев растения вырастали до такой степени, когда их можно опрыскивать для определения того, имеют ли они резистентность к 2,4-D.Well-developed larger embryos were isolated and transferred to DK media (Table 21) for embryo development. After 3 weeks (or when the embryos develop), the germinated embryos were transferred to fresh media to germinate the shoot and root. After 4-8 weeks, any well-developed plants were transferred to the soil and grown to maturity. After a few months, the plants grew to such an extent that they can be sprayed to determine if they have resistance to 2,4-D.

Трансформация клеток: Начинали несколько экспериментов, в которых сегменты семядоли обрабатывали Agrobacterium, содержащими pDAB724. Более 2000 полученных сегментов обрабатывали с использованием различных вариантов ауксинов для пролиферации каллюса хлопка с pDAB724: 0,1 или 0,5 мг/л R-дихлорпропа, 2,4-D в стандартной концентрации и без обработки ауксинами. Каллюс подвергали селекции с глуфосинатом аммония по причине включения гена PAT в конструкцию. Анализ линии каллюса в форме ПЦР и Invader будут использовать для определения и проверки наличия гена на стадии каллюса; затем линии каллюса, являющиеся эмбриогенными, будут отправлять на анализ вестерн-блоттинга. Эмбриогенный каллюс хлопка подвергали стрессу с использованием способов дессикации для улучшения качества и количества выделенной ткани. Почти 200 объектов каллюса подвергали скринингу на интактную PTU и экспрессию с использованием анализа вестерн-блоттинга на ген AAD-12 (v1).Cell Transformation: Several experiments were started in which cotyledon segments were treated with Agrobacterium containing pDAB724. More than 2000 segments obtained were processed using various auxin variants for the proliferation of cotton callus with pDAB724: 0.1 or 0.5 mg / L of R-dichloroprop, 2,4-D at standard concentration and without treatment with auxins. Callus was subjected to selection with ammonium glufosinate due to the inclusion of the PAT gene in the construct. Analysis of the callus line in the form of PCR and Invader will be used to determine and verify the presence of the gene at the callus stage; then callus lines, which are embryogenic, will be sent for Western blot analysis. Embryogenic cotton callus was stressed using desiccation methods to improve the quality and quantity of excreted tissue. Nearly 200 callus objects were screened for intact PTU and expression using Western blot analysis for the AAD-12 (v1) gene.

Регенерация растений: Линии хлопка с AAD-12 (v1), с помощью которых получали растения согласно указанному выше способу, будут отправлять в теплицу. Для демонстрации того, что ген AAD-12 (v1) обеспечивает резистентность хлопка к 2,4-D, растения хлопка с AAD-12 (v1) и растения хлопка дикого типа опрыскивали с использованием автоматического устройства для опрыскивания, выпускающего 560 г кэ/га 2,4-D при объеме раствора для опрыскивания 187 л/га. Растения будут оценивать через 3 и 14 дней после обработки. Растения, выжившие при селективной норме внесения 2,4-D, будут подвергать самоопылению для получения семян T1 или ауткроссингу с элитной линией хлопка для получения семян F1. Полученные затем семена будут выращивать и оценивать на резистентность к гербицидам, как описано выше. Объекты с AAD-12 (v1) можно комбинировать с другими желаемыми признаками HT или IR.Plant regeneration: Cotton lines with AAD-12 (v1), with which the plants were obtained according to the above method, will be sent to the greenhouse. To demonstrate that the AAD-12 (v1) gene provides resistance to cotton to 2,4-D, cotton plants with AAD-12 (v1) and wild-type cotton plants were sprayed using an automatic spraying device releasing 560 g ke / ha 2,4-D with a spray volume of 187 l / ha. Plants will be evaluated 3 and 14 days after treatment. Plants surviving at a selective 2,4-D application rate will self-pollute to produce T1 seeds or outcross with an elite cotton line to produce F1 seeds. The seeds obtained then will be grown and evaluated for herbicide resistance, as described above. Objects with AAD-12 (v1) can be combined with other desired features of HT or IR.

ПРИМЕР 9EXAMPLE 9

Трансформация других сельскохозяйственных культур с использованием AgrobacteriumTransformation of other crops using Agrobacterium

В свете настоящего описания по настоящему изобретению можно трансформировать дополнительные сельскохозяйственные культуры с использованием известных в этой области способов. Опосредованную Agrobacterium трансформацию ржи см., например, в Popelka and Altpeter (2003). Опосредованную Agrobacterium трансформацию сои см., например, в Hinchee et al., 1988. Опосредованную Agrobacterium трансформацию сорго см., например, в Zhao et al., 2000. Опосредованную Agrobacterium трансформацию ячменя см., например, в Tingay et al., 1997. Опосредованную Agrobacterium трансформацию пшеницы см., например, в Cheng et al., 1997. Опосредованную Agrobacterium трансформацию риса см., например, в Hiei et al., 1997.In light of the present description of the present invention, additional crops can be transformed using methods known in the art. Agrobacterium-mediated rye transformation see, for example, Popelka and Altpeter (2003). Agrobacterium-mediated soybean transformation, see, for example, Hinchee et al., 1988. Agrobacterium-mediated sorghum transformation, see, for example, Zhao et al., 2000. Agrobacterium-mediated soybean transformation, see, for example, Tingay et al., 1997 For Agrobacterium-mediated transformation of wheat, see, for example, Cheng et al., 1997. For Agrobacterium-mediated transformation of rice, see, for example, Hiei et al., 1997.

Латинские названия этих и других растений представлены ниже. Следует понимать, что эти и другие (без Agrobacterium) способы трансформации можно использовать для трансформации с использованием AAD-12 (v1), например, этих и других растений, включая, в качестве неограничивающих примеров, кукурузу (Zea mays), пшеницу (Triticum spp.), рис (Oryza spp. и Zizania spp.), ячмень (Hordeum spp.), хлопок (Abroma augusta и Gossypium spp.), сою (Glycine max), сахарную и столовую свеклу (Beta spp.), сахарный тростник (Arenga pinnata), помидор (Lycopersicon esculentum и другие spp., Physalis ixocarpa, Solanum incanum и другие spp., и Cyphomandra betacea), картофель (Solanum tubersoum), батат (Ipomoea betatas), рожь (Secale spp.), перец (Capsicum annuum, sinense и frutescens), латук (Lactuca sativa, perennis и pulchella), капусту (Brassica spp), сельдерей (Apium graveolens), баклажан (Solanum melongena), арахис (Arachis hypogea), сорго (все виды сорго), люцерну (Medicago sativua), морковь (Daucus carota), фасоль (Phaseolus spp. и другие роды), овес (Avena sativa и strigosa), горох (Pisum, Vigna и Tetragonolobus spp.), подсолнечник (Helianthus annuus), тыкву гигантскую (Cucurbita spp.), огурец (Cucumis sativa), табак (Nicotiana spp.), арабидопсис (Arabidopsis thaliana), газонную траву (Lolium, Agrostis, Poa, Cynadon и другие роды), клевер (Tifolium), горошек (Vicia). Такие растения, например, с генами AAD-12 (v1), включены в настоящее изобретение.The Latin names of these and other plants are presented below. It should be understood that these and other (without Agrobacterium) transformation methods can be used for transformation using AAD-12 (v1), for example, these and other plants, including, but not limited to, corn (Zea mays), wheat (Triticum spp .), rice (Oryza spp. and Zizania spp.), barley (Hordeum spp.), cotton (Abroma augusta and Gossypium spp.), soy (Glycine max), sugar and table beets (Beta spp.), sugarcane ( Arenga pinnata), tomato (Lycopersicon esculentum and other spp., Physalis ixocarpa, Solanum incanum and other spp., And Cyphomandra betacea), potatoes (Solanum tubersoum), sweet potato (Ipomoea betatas), rye (Secale sppic.), Pepper ( annuum, sinense and frutescens), la yuk (Lactuca sativa, perennis and pulchella), cabbage (Brassica spp), celery (Apium graveolens), eggplant (Solanum melongena), peanuts (Arachis hypogea), sorghum (all types of sorghum), alfalfa (Medicago sativua), carrots (Daucus carota), beans (Phaseolus spp. and other genera), oats (Avena sativa and strigosa), peas (Pisum, Vigna and Tetragonolobus spp.), sunflower (Helianthus annuus), giant pumpkin (Cucurbita spp.), cucumber (Cucumis sativa ), tobacco (Nicotiana spp.), Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), lawn grass (Lolium, Agrostis, Poa, Cynadon and other genera), clover (Tifolium), peas (Vicia). Such plants, for example, with AAD-12 (v1) genes, are included in the present invention.

AAD-12 (v1) обладает потенциалом для повышения применимости ключевых ауксиновых гербицидов для сезонного использования во многих лиственных и хвойных системах лесоводства. Виды деревьев, резистентные к триклопиру, 2,4-D и/или флуроксипиру будут повышать гибкость чрезмерного использования этих гербицидов без опасений, связанных с повреждениями. Эти виды будут включать, в качестве неограничивающих примеров: ольху (Alnus spp.), ясень (Fraxinus spp.), виды осины и тополя (Populus spp.), бук (Fagus spp.), березу (Betula spp.), вишню (Prunus spp.), эвкалипт (Eucalyptus spp.), гикори (Carya spp.), клен (Acer spp.), дуб (Quercus spp) и сосну (Pinus spp). Использование резистентности к ауксинам для селективного контроля сорняков у декоративных и плодоносящих видов также входит в объем настоящего изобретения. Примеры могут включать, в качестве неограничивающих примеров, розу (Rosa spp.), бересклет (Euonymus spp.), петунию (Petunia spp), бегонию (Begonia spp.), рододендрон (Rhododendron spp), яблоню лесную или яблоню (Malus spp.), грушу (Pyrus spp.), персик (Prunus spp) и бархатцы (Tagetes spp.).AAD-12 (v1) has the potential to increase the applicability of key auxin herbicides for seasonal use in many deciduous and coniferous forestry systems. Tree species resistant to triclopyr, 2,4-D, and / or fluroxypyr will increase the flexibility of overuse of these herbicides without fear of damage. These species will include, but are not limited to: alder (Alnus spp.), Ash (Fraxinus spp.), Aspen and poplar species (Populus spp.), Beech (Fagus spp.), Birch (Betula spp.), Cherry ( Prunus spp.), Eucalyptus (Eucalyptus spp.), Hickory (Carya spp.), Maple (Acer spp.), Oak (Quercus spp) and pine (Pinus spp). The use of auxin resistance for the selective control of weeds in ornamental and fruit bearing species is also included in the scope of the present invention. Examples may include, but are not limited to, a rose (Rosa spp.), Euonymus (Euonymus spp.), Petunia (Petunia spp.), Begonia (Begonia spp.), Rhododendron (Rhododendron spp), wild apple or apple tree (Malus spp. ), pear (Pyrus spp.), peach (Prunus spp.) and marigolds (Tagetes spp.).

ПРИМЕР 10EXAMPLE 10

Дополнительное доказательство неожиданных результатов: AAD-12 по сравнению с AAD-2Additional evidence of unexpected results: AAD-12 compared to AAD-2

Исходное клонирование AAD-2 (v1): Другой ген из базы данных NCBI (см. веб-сайт ncbi.nlm.nih.gov; рег. №AP005940) идентифицировали в качестве гомолога с идентичностью по отношению к tfdA всего 44% аминокислот. Для удобства этот ген в настоящем описании обозначают как AAD-2 (v1). Процент идентичности определяли, сначала преобразуя последовательности ДНК AAD-2 и tfdA (SEQ ID NO: 12 из PCT/US2005/014737 и регистрационный номер GenBank M16730, соответственно) в белки (SEQ ID NO: 13 из PCT/US2005/014737 и регистрационный номер GenBank M16730, соответственно), затем используя ClustalW в пакете программ VectorNTI для осуществления множественного выравнивания последовательностей.Initial cloning of AAD-2 (v1): Another gene from the NCBI database (see website ncbi.nlm.nih.gov; reg. No. AP005940) identified as a homologue with identity to only 44% amino acids with respect to tfdA. For convenience, this gene is referred to herein as AAD-2 (v1). The percent identity was determined by first converting the AAD-2 and tfdA DNA sequences (SEQ ID NO: 12 from PCT / US2005 / 014737 and GenBank registration number M16730, respectively) into proteins (SEQ ID NO: 13 from PCT / US2005 / 014737 and registration number GenBank M16730, respectively), then using ClustalW in the VectorNTI software package to perform multiple sequence alignment.

Из Northern Regional Research Laboratory получали штамм Bradyrhizobium japonicum, содержащий ген AAD-2 (v1) (NRRL, штамм №B4450). Лиофилизированный штамм восстанавливали согласно протоколу NRRL и хранили при -80°C в 20% глицерине для внутреннего использования в качестве бактериального штамма Dow DB 663. Затем чашку с триптическим соевым агаром засевали петлей клеток из этого замороженного стока для выделения и инкубировали при 28°C в течение 3 дней. Отдельную колонию использовали для инокуляции 100 мл триптического соевого бульона в колбе с отбойниками емкостью 500 мл, который инкубировали в течение ночи при 28°C в напольной качалке при 150 об./мин. Из него выделяли тотальную ДНК с использованием грамотрицательного протокола для набора Qiagen's DNeasy (Qiagen, кат. №69504). Для амплификации гена-мишени из геномной ДНК конструировали следующие праймеры, прямой: 5'-ACTAGTAACAAAGAAGGAGATATACCATGACGAT-3' [(brjap 5'(speI) SEQ ID NO: 14 из PCT/US2005/014737 (с добавленным участком рестрикции Spe I и участком связывания рибосомы (RBS))], и обратный: 5'-TTCTCGAGCTATCACTCCGCCGCCTGCTGCTGC-3' [(brjap 3' (xhoI) SEQ ID NO: 15 из PCT/US2005/014737 (с добавленным участком рестрикции XhoI)].A strain of Bradyrhizobium japonicum containing the AAD-2 (v1) gene (NRRL, strain No. B4450) was obtained from the Northern Regional Research Laboratory. The lyophilized strain was restored according to the NRRL protocol and stored at -80 ° C in 20% glycerol for internal use as a bacterial strain Dow DB 663. Then, a plate with tryptic soy agar was seeded with a loop of cells from this frozen stock for isolation and incubated at 28 ° C in within 3 days. A separate colony was used to inoculate 100 ml of tryptic soy broth in a flask with 500 ml chippers, which were incubated overnight at 28 ° C in an outdoor shaker at 150 rpm. Total DNA was isolated from it using a gram-negative protocol for Qiagen's DNeasy kit (Qiagen, cat. No. 69504). For amplification of the target gene from genomic DNA, the following primers were designed, straight: 5'-ACTAGTAACAAAGAAGGAGATATACCATGACGAT-3 '[(brjap 5' (speI) SEQ ID NO: 14 from PCT / US2005 / 014737 (with the added Spe I restriction site and binding site ribosomes (RBS))], and reverse: 5'-TTCTCGAGCTATCACTCCGCCGCCTGCTGCTGC-3 '[(brjap 3' (xhoI) SEQ ID NO: 15 from PCT / US2005 / 014737 (with added XhoI restriction site)].

Реакционные смеси объемом пятьдесят микролитров составляли следующим образом: буфер Fail Safe Buffer - 25 мкл, ea. праймер - 1 мкл (50 нг/мкл), геномная ДНК - 1 мкл (200 нг/мкл), H.sub.2O - 21 мкл, Taq-полимераза - 1 мкл (2,5 Ед./мкл). Три буфера Fail Safe Buffer-A, B и C использовали в трех отдельных реакциях. Затем осуществляли ПЦР в следующих условиях: цикл термической денатурации при 95°C в течение 3,0 минут; 95°C - 1,0 минута, 50°C - 1,0 минута, 72°C - 1,5 минуты в течение 30 циклов; с последующим конечным циклом при 72°C в течение 5 минут, с использованием системы FailSafe PCR System (Epicenter, кат. №F599100). Для подтверждения нуклеотидной последовательности полученный продукт ПЦР размером ~1 т.п.н. клонировали в pCR 2.1 (Invitrogen, кат. №K4550-40), следуя включенному протоколу, с использованием химически-компетентных TOP10F' E. coli в качестве штамма-акцептора.Fifty microliter reaction mixtures were as follows: Fail Safe Buffer 25 μl, ea. primer - 1 μl (50 ng / μl), genomic DNA - 1 μl (200 ng / μl), H.sub.2O - 21 μl, Taq polymerase - 1 μl (2.5 Units / μl). Three Fail Safe Buffers-A, B, and C were used in three separate reactions. Then, PCR was carried out under the following conditions: thermal denaturation cycle at 95 ° C for 3.0 minutes; 95 ° C - 1.0 minute, 50 ° C - 1.0 minute, 72 ° C - 1.5 minutes for 30 cycles; followed by a final cycle at 72 ° C for 5 minutes using the FailSafe PCR System (Epicenter, Cat. No F599100). To confirm the nucleotide sequence of the obtained PCR product of size ~ 1 TPN cloned into pCR 2.1 (Invitrogen, cat. No. K4550-40), following the protocol included, using chemically competent TOP10F 'E. coli as an acceptor strain.

Десятью из полученных белых колоний инокулировали 3 мкл бульона Луриа + 1000 мкг/мл ампициллина (LB Amp) и выращивали в течение ночи при 37°C со встряхиванием. Из каждой культуры выделяли плазмиды, используя набор Nucleospin Plus Plasmide Miniprep Kit (BD Biosciences, кат. №K3063-2) и следуя включенному протоколу. Осуществляли рестрикцию выделенной ДНК для подтверждения наличия продукта ПЦР в векторе pCR2.1. Плазмидную ДНК расщепляли с использованием рестрикционного фермента EcoRI (New England Biolabs, кат. №R0101S). Секвенирование осуществляли с помощью набора Beckman CEQ Quick Start Kit (Beckman Coulter, кат. №608120) с использованием праймеров M13, прямого [5'-GTAAAACGACGGCCAG-3'] (SEQ ID NO: 6) и обратного [5'-CAGGAAACAGCTATGAC-3'] (SEQ ID NO: 7), по инструкциям производителя. Этой последовательности гена и соответствующему ей белку давали новое общее обозначение AAD-2 (v1) для внутренней согласованности.Ten of the obtained white colonies were inoculated with 3 μl of Luria broth + 1000 μg / ml ampicillin (LB Amp) and grown overnight at 37 ° C with shaking. Plasmids were isolated from each culture using the Nucleospin Plus Plasmide Miniprep Kit (BD Biosciences, Cat. No. K3063-2) and following the protocol included. A restriction of the isolated DNA was performed to confirm the presence of a PCR product in the pCR2.1 vector. Plasmid DNA was digested using the restriction enzyme EcoRI (New England Biolabs, cat. No. R0101S). Sequencing was performed using the Beckman CEQ Quick Start Kit (Beckman Coulter, Cat. No. 608120) using M13 primers, direct [5'-GTAAAACGACGGCCAG-3 '] (SEQ ID NO: 6) and reverse [5'-CAGGAAACAGCTATGAC-3 '] (SEQ ID NO: 7), according to the manufacturer's instructions. This gene sequence and its corresponding protein was given a new general designation AAD-2 (v1) for internal consistency.

Получение бинарного вектора AAD-2 (v1): Ген AAD-2 (v1) амплифицировали с помощью ПЦР из pDAB3202. При реакции ПЦР осуществляли изменения в праймерах для встраивания участков рестрикции AflIII и SacI в 5'-праймер и 3'-праймер, соответственно. См. PCT/US2005/014737. Праймеры "NcoI of Brady" [5'-TATACCACATGTCGATCGCCATCCGGCAGCTT-3'] (SEQ ID NO: 14) и "SacI of Brady" [5'-GAGCTCCTATCACTCCGCCGCCTGCTGCTGCAC-3'] (SEQ ID NO: 15) использовали для амплификации фрагментов ДНК с использованием системы Fail Safe PCR System (Epicentre). Продукт ПЦР клонировали в клонирующий вектор pCR2.1 TOPO TA (Invitrogen) и подтверждали последовательность с помощью прямого и обратного праймеров М13 с использованием реагентов для секвенирования Beckman Coulter "Dye Terminator Cycle Sequencing with Quick Start Kit". С помощью данных о последовательности идентифицировали клон с правильной последовательностью (pDAB716). Затем фрагмент гена AflIII/SacI AAD-2 (v1) клонировали в вектор NcoI/SacI pDAB726. Полученную конструкцию (pDAB717); промотор AtUbi10: Nt OSM 5'UTR: AAD-2 (v1): Nt OSM 3'UTR: ORF1 polyA 3'UTR подтверждали с помощью рестрикции (с использованием NcoI/SacI). Эту конструкцию клонировали в бинарный вектор pDAB3038 как фрагмент ДНК NotI-NotI. Полученную конструкцию (pDAB767); промотор AtUbi10: Nt OSM5'UTR: AAD-2 (v1): Nt OSM 3'UTR: ORF1 polyA 3'UTR: промотор CsVMV: PAT: ORF25/26 3'UTR подвергали рестрикции (с использованием Nod, EcoRI, HinDIII, NcoI, PvuII и SalI) для подтверждения правильной ориентации. Затем завершенную конструкцию (pDAB767) использовали для трансформации Agrobacterium.Obtaining binary vector AAD-2 (v1): The AAD-2 (v1) gene was amplified by PCR from pDAB3202. In the PCR reaction, changes were made in the primers to insert the restriction sites AflIII and SacI into the 5'-primer and 3'-primer, respectively. See PCT / US2005 / 014737. Primers "NcoI of Brady" [5'-TATACCACATGTCGATCGCCATCCGGCAGCTT-3 '] (SEQ ID NO: 14) and "SacI of Brady" [5'-GAGCTCCTATCACTCCGCCGCCTGCTGCTGCAC-3'] (SEQ ID NO: 15) using the Fail Safe PCR System (Epicentre). The PCR product was cloned into the pCR2.1 TOPO TA cloning vector (Invitrogen) and the sequence was confirmed using M13 forward and reverse primers using Beckman Coulter "Dye Terminator Cycle Sequencing with Quick Start Kit" sequencing reagents. Using the sequence data, a clone with the correct sequence (pDAB716) was identified. Then, the AflIII / SacI AAD-2 (v1) gene fragment was cloned into the NcoI / SacI vector pDAB726. The resulting construct (pDAB717); AtUbi10 promoter: Nt OSM 5'UTR: AAD-2 (v1): Nt OSM 3'UTR: ORF1 polyA 3'UTR was confirmed by restriction (using NcoI / SacI). This construct was cloned into the binary vector pDAB3038 as a NotI-NotI DNA fragment. The resulting construct (pDAB767); AtUbi10 promoter: Nt OSM5'UTR: AAD-2 (v1): Nt OSM 3'UTR: ORF1 polyA 3'UTR: CsVMV promoter: PAT: ORF25 / 26 3'UTR was subjected to restriction (using Nod, EcoRI, HinDIII, NcoI , PvuII and SalI) to confirm the correct orientation. Then, the completed construct (pDAB767) was used to transform Agrobacterium.

Оценка трансформированного арабидопсиса: Свежесобранные семена T1, трансформированные с использованием оптимизированного для растений гена AAD-12 (v1) или нативного гена AAD-2 (v1), выращивали и подвергали селекции на резистентность к глуфосинату, как описано выше. Затем растениям случайным образом присваивали различные нормы внесения 2,4-D (50-3200 г кэ/га). Нанесение гербицида осуществляли с помощью автоматического устройства для опрыскивания при объеме раствора для опрыскивания187 л/га. Используемым 2,4-D являлся коммерческий состав диметиламиновой соли (456 г кэ/л, NuFarm, St Joseph, Mo.), смешанный в 200 мМ буфере Трис (pH 9,0) или 200 мМ буфере HEPES (pH7,5).Assessment of Transformed Arabidopsis: Freshly harvested T1 seeds transformed using the plant-optimized AAD-12 (v1) gene or native AAD-2 (v1) gene were grown and selected for glufosinate resistance as described above. Then the plants were randomly assigned different application rates of 2,4-D (50-3200 g ke / ha). The application of the herbicide was carried out using an automatic device for spraying with a volume of solution for spraying 187 l / ha. Used 2,4-D was the commercial composition of dimethylamine salt (456 g ke / l, NuFarm, St Joseph, Mo.), mixed in 200 mm Tris buffer (pH 9.0) or 200 mm HEPES buffer (pH 7.5).

AAD-12 (v1) и AAD-2 (v1) обеспечивали детектируемую резистентность к 2,4-D по сравнению с трансформированными и нетрансформированными контрольными линиями; однако, отдельные конструкции являлись широко вариабельными по своей способности придавать резистентность к 2,4-D отдельным растениям арабидопсиса T1. Неожиданно, трансформанты с AAD-2 (v1) и AAD-2 (v2) являлись намного менее резистентными к 2,4-D, чем с геном AAD-12 (v1), по доле высоко устойчивых растений, а также общим средним повреждениям. Растения, трансформированные с использованием AAD-2 (v1), не выживали при 200 г кэ/га 2,4-D относительно неповрежденными (<20% видимых повреждений), и общие повреждения в популяции составляли приблизительно 83% (см. PCT/US2005/014737). В отличие от этого, AAD-12 (v1) имели средние повреждения в популяции приблизительно 6% при обработке 3200 г кэ/га 2,4-D. Устойчивость немного улучшалась в случае оптимизированного для растений AAD-2 (v2) по сравнению с нативным геном; однако сравнение обоих генов AAD-12 и AAD-2, оптимизированных для растений, указывает на значительное преимущество AAD-12 (v1) в полевых условиях.AAD-12 (v1) and AAD-2 (v1) provided detectable resistance to 2,4-D compared to transformed and non-transformed control lines; however, individual constructs were widely variable in their ability to confer resistance to 2,4-D to individual T1 arabidopsis plants. Unexpectedly, transformants with AAD-2 (v1) and AAD-2 (v2) were much less resistant to 2,4-D than with the AAD-12 (v1) gene, in terms of the proportion of highly resistant plants, as well as the overall average damage. Plants transformed using AAD-2 (v1) did not survive at 200 g ke / ha 2,4-D relatively intact (<20% visible damage), and the total damage in the population was approximately 83% (see PCT / US2005 / 014737). In contrast, AAD-12 (v1) had average damage in the population of approximately 6% when treated with 3200 g ke / ha 2,4-D. Resistance improved slightly in the case of plant-optimized AAD-2 (v2) compared to the native gene; however, a comparison of both AAD-12 and AAD-2 genes optimized for plants indicates a significant advantage of AAD-12 (v1) in the field.

Эти результаты являются неожиданными с учетом того, что при сравнении AAD-2 (v1) (см. PCT/US2005/014737) и AAD-12 (v2) in vitro выявили, что оба являлись высокоэффективными в деградации 2,4-D и оба имели специфичность S-типа в отношении хиральных арилоксиалканоатных субстратов. AAD-2 (v1) экспрессируется в отдельных растениях T1 на различных уровнях; однако этот экспрессирующийся белок придавал небольшую защиту от повреждений 2,4-D. Не наблюдали значимых различий в уровне экспрессии белка (в полевых условиях) для нативных и оптимизированных для растений генов AAD-2 (см. PCT/US2005/014737). Эти данные подтверждают полученные ранее результаты, которые делают неожиданной функциональную экспрессию AAD-12 (v1) в полевых условиях и являющуюся ее результатом резистентность к гербицидам 2,4-D и пиридилоксиацетатным гербицидам.These results are surprising given that when comparing AAD-2 (v1) (see PCT / US2005 / 014737) and AAD-12 (v2) in vitro, both were highly effective in 2,4-D degradation and both had S-type specificity for chiral aryloxyalkanoate substrates. AAD-2 (v1) is expressed in individual T1 plants at various levels; however, this expressed protein confers little protection against 2,4-D damage. No significant differences were observed in the level of protein expression (in the field) for native and plant-optimized AAD-2 genes (see PCT / US2005 / 014737). These data confirm the previously obtained results, which make unexpected functional expression of AAD-12 (v1) in the field and the resulting resistance to 2,4-D herbicides and pyridyloxyacetate herbicides.

ПРИМЕР 11EXAMPLE 11

Использование феноксиауксиновых гербицидов для посевов сои, хлопка и других двудольных сельскохозяйственных культур, трансформированных только с использованием AAD-12 (v1)The use of phenoxy-auxin herbicides for soybean, cotton and other dicotyledonous crops, transformed using only AAD-12 (v1)

AAD-12 (v1) может сделать возможным использование феноксиауксиновых гербицидов (например, 2,4-D и MCPA) и пиридилоксиауксинов (триклопира и флуроксипира) для контроля широкого спектра широколиственных сорняков непосредственно в случае сельскохозяйственных культур, в норме восприимчивых к 2,4-D. С помощью нанесения 2,4-D в количестве от 280 до 2240 г кэ/га можно контролировать большинство видов широколиственных сорняков, присутствующих в агрономических условиях. Чаще используют 560-1120 г кэ/га. В случае триклопира нормы внесения, как правило, будут находиться в диапазоне 70-1120 г кэ/га, чаще - 140-420 г кэ/га. В случае флуроксипира нормы внесения, как правило, будут находиться в диапазоне 35-560 г кэ/га, чаще - 70-280 кэ/га.AAD-12 (v1) may make it possible to use phenoxy-auxin herbicides (e.g., 2,4-D and MCPA) and pyridyloxy-auxins (triclopyr and fluroxypyr) to control a wide range of broad-leaved weeds directly in the case of crops that are normally susceptible to 2,4- D. By applying 2,4-D in an amount of 280 to 2240 g ke / ha, most types of broad-leaved weeds present under agronomic conditions can be controlled. Often use 560-1120 g ke / ha. In the case of triclopyr, application rates will usually be in the range of 70–1120 g ke / ha, more often 140–420 g ke / ha. In the case of fluroxypyr, application rates will usually be in the range of 35-560 g ke / ha, more often 70-280 ke / ha.

Преимуществом этого дополнительного инструмента является крайне низкая стоимость гербицидного компонента для широколиственных растений и потенциальный кратковременный последействующий контроль сорняков, обеспечиваемый более высокими количествами 2,4-D, триклопира и флуроксипира при их использовании, в то время как непоследействующий гербицид, такой как глифосат, не будет обеспечивать контроль проросших в дальнейшем сорняков. Этот инструмент также обеспечивает механизм комбинирования механизмов действия гербицида с удобством HTC в качестве интегрированной стратегии резистентности к гербицидам и регуляции сдвигов в популяциях сорняков.The advantage of this additional tool is the extremely low cost of the herbicidal component for broad-leaved plants and the potential short-term post-exposure control of weeds provided by higher quantities of 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr when used, while a non-resulting herbicide, such as glyphosate, will not provide control of weeds germinated in the future. This tool also provides a mechanism for combining herbicide action mechanisms with HTC convenience as an integrated strategy for herbicide resistance and shift control in weed populations.

Дополнительным преимуществом, обеспечиваемым этим инструментом, является возможность получения баковой смеси гербицидов для контроля широкого спектра широколиственных сорняков (например, 2,4-D, триклопира и флуроксипира) с общеупотребительными последействующими гербицидами для контроля сорняков. Эти гербициды, как правило, наносят до посадки или во время нее, но часто они менее эффективны в отношении проросших, укоренившихся сорняков, которые могут существовать на поле до посадки. Повышая применимость этих арилоксиауксиновых гербицидов до включения посадочных, предвсходных или предпосевных обработок, увеличивают гибкость программ последействующего контроля сорняков. Специалисту в этой области будет понятно, что программы с использованием последействующих гербицидов будут отличаться с учетом интересующей сельскохозяйственной культуры, но типичные программы будут включать гербициды из групп хлорацетамидных и динитроанилиновых гербицидов, а также гербициды, такие как кломазон, сульфентразон и множество ALS-ингибирующих, PPO-ингибирующих и HPPD-ингибирующих гербицидов.An additional advantage provided by this tool is the ability to produce a tank mix of herbicides for controlling a wide range of broadleaf weeds (e.g., 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr) with commonly used subsequent herbicides for controlling weeds. These herbicides are typically applied before or during planting, but they are often less effective against sprouted, rooted weeds that may exist on the field before planting. Increasing the applicability of these aryloxy-auxin herbicides before planting, pre-emergence or pre-sowing treatments are included, they increase the flexibility of subsequent weed control programs. One skilled in the art will understand that the programs using the subsequent herbicides will vary according to the crop of interest, but typical programs will include herbicides from the groups of chloroacetamide and dinitroaniline herbicides, as well as herbicides such as clomazone, sulfentrazone and many ALS-inhibiting, PPO -inhibiting and HPPD-inhibiting herbicides.

Дополнительные преимущества могут включать устойчивость к 2,4-D, триклопиру или флуроксипиру, необходимую до посадки после нанесения ауксиновых гербицидов на основе арилоксиуксусной кислоты (см. пример выше); и меньшее количество проблем с контаминационными повреждениями двудольных сельскохозяйственных культур, являющихся результатом неполной очистки наливных цистерн, содержавших 2,4-D, триклопир или флуроксипир. Дикамбу (и многие другие гербициды) все равно можно использовать для последующего контроля AAD-12 (v1)-трансформированных двудольных самосевных сельскохозяйственных культур.Additional benefits may include resistance to 2,4-D, triclopyr, or fluroxypyr, required before planting after application of aryloxy acetic acid auxin herbicides (see example above); and fewer problems with contaminated damage to dicotyledonous crops resulting from incomplete cleaning of tank cars containing 2,4-D, triclopyr or fluroxypyr. Dicambu (and many other herbicides) can still be used for subsequent control of AAD-12 (v1) -transformed dicotyledonous self-sowing crops.

Специалистам в этой области также будет понятно, что указанный выше пример можно применить к любой восприимчивой к 2,4-D (или другому арилоксиауксиновому гербициду) сельскохозяйственной культуре, которая будет защищена с помощью гена AAD-12 (v1) в случае стабильной трансформации. Поэтому специалисту в области контроля сорняков будет понятно, что использование различных коммерческих фенокси- или пиридилоксиауксиновых гербицидов в отдельности или в комбинации с гербицидом становится возможным благодаря трансформации с использованием AAD-12 (v1). Конкретные количества других гербицидов, характерные для этих химических веществ, можно определять с помощью маркировок гербицидов, собранных в книге CPR (Crop Protection Reference), или аналогичном сборнике или любых коммерческих или академических источниках по защите сельскохозяйственных культур, таких как Crop Protection Guide от Agriliance (2005). Каждый альтернативный гербицид, который можно использовать в HTC благодаря AAD-12 (v1), используемый в отдельности, в баковой смеси или последовательно, считают входящим в объем настоящего изобретения.It will also be clear to those skilled in the art that the above example can be applied to any 2,4-D (or other aryloxy-auxin herbicide) susceptible crop that will be protected by the AAD-12 (v1) gene in the event of a stable transformation. Therefore, the specialist in the field of weed control will understand that the use of various commercial phenoxy- or pyridyloxy-auxin herbicides individually or in combination with the herbicide is made possible by transformation using AAD-12 (v1). The specific amounts of other herbicides specific to these chemicals can be determined using the herbicide labeling compiled in the CPR book (Crop Protection Reference), or a similar collection, or any commercial or academic crop protection source such as the Agriliance Crop Protection Guide ( 2005). Each alternative herbicide that can be used on HTC thanks to AAD-12 (v1), used alone, in a tank mix or sequentially, is considered to be included in the scope of the present invention.

ПРИМЕР 12EXAMPLE 12

Использование феноксиауксиновых и пиридилоксиауксиновых гербицидов для посевов кукурузы, риса и других однодольных видов, трансформированных только с использованием AAD-12 (v1)The use of phenoxy-auxin and pyridyloxy-auxin herbicides for crops of corn, rice and other monocotyledonous species transformed only using AAD-12 (v1)

Аналогично, трансформация видов трав (в качестве неограничивающих примеров, таких как, кукуруза, рис, пшеница, ячмень или газонная трава и пастбищные злаки) с использованием AAD-12 (v1) будет делать возможным использование высокоэффективных фенокси- и пиридилоксиауксинов в случае сельскохозяйственных культур, где в норме селективность является неопределенной. Большинство видов трав имеют природную устойчивость к ауксиновым гербицидам, таким как феноксиауксины (т.е. 2,4-D). Однако относительно низкий уровень селективности сельскохозяйственных культур приводит к сниженной применимости в случае этих сельскохозяйственных культур по причине укороченного временного окна нанесения или неприемлемого риска повреждения. Таким образом, однодольные сельскохозяйственные культуры, трансформированные с использованием AAD-12 (v1), будут делать возможным использование аналогичной комбинации обработок, описываемой для двудольных сельскохозяйственных культур, таких как нанесение 2,4-D при норме внесения от 280 до 2240 г кэ/га для контроля большинства видов широколиственных сорняков. Чаще используют 560-1120 г кэ/га. В случае триклопира нормы внесения, как правило, будут находиться в диапазоне 70-1120 г кэ/га, чаще - 140-420 г кэ/га. В случае флуроксипира нормы внесения, как правило, будут находиться в диапазоне 35-560 г кэ/га, чаще - 70-280 кэ/га.Similarly, the transformation of grass species (as non-limiting examples, such as corn, rice, wheat, barley or lawn grass and grassland) using AAD-12 (v1) will make it possible to use highly effective phenoxy- and pyridyloxy-auxins in the case of crops, where normal selectivity is uncertain. Most grass species have natural resistance to auxin herbicides such as phenoxy auxins (i.e., 2,4-D). However, the relatively low level of crop selectivity leads to reduced applicability in the case of these crops due to a shortened application window or an unacceptable risk of damage. Thus, monocotyledonous crops transformed using AAD-12 (v1) will make it possible to use a similar combination of treatments described for dicotyledonous crops, such as applying 2,4-D at a spread rate of 280 to 2240 g ke / ha to control most types of broadleaf weeds. Often use 560-1120 g ke / ha. In the case of triclopyr, application rates will usually be in the range of 70–1120 g ke / ha, more often 140–420 g ke / ha. In the case of fluroxypyr, application rates will usually be in the range of 35-560 g ke / ha, more often 70-280 ke / ha.

Преимуществом этого дополнительного инструмента является крайне низкая стоимость гербицидного компонента для широколиственных растений и потенциальный кратковременный последействующий контроль сорняков, обеспечиваемый более высокими количествами 2,4-D, триклопира или флуроксипира. В отличие от этого, непоследействующий гербицид, такой как глифосат, не будет обеспечивать контроль проросших в дальнейшем сорняков. Этот инструмент также будет обеспечивать механизм чередования механизмов действия гербицидов с удобством HTC в качестве интегрированной стратегии резистентности к гербицидам и регуляции сдвигов в популяциях сорняков в стратегии комбинирования устойчивых к глифосату сельскохозяйственных культур/HTC AAD-12 (v1) при чередовании видов сельскохозяйственных культур или его отсутствии.The advantage of this additional tool is the extremely low cost of the herbicidal component for broad-leaved plants and the potential short-term follow-up weed control provided by higher amounts of 2,4-D, triclopyr or fluroxypyr. In contrast, an inconsistent herbicide, such as glyphosate, will not provide control of weeds that have germinated later. This tool will also provide a mechanism for alternating the mechanisms of action of herbicides with the convenience of HTC as an integrated strategy for herbicide resistance and controlling shifts in weed populations in the strategy of combining glyphosate-resistant crops / HTC AAD-12 (v1) with or without crop rotation .

Дополнительным преимуществом, обеспечиваемым этим инструментом, является возможность получения баковой смеси гербицидов для контроля широкого спектра широколиственных сорняков (например, 2,4-D, триклопира и флуроксипира) с общеупотребительными последействующими гербицидами для контроля сорняков. Эти гербициды, как правило, наносят до посадки или во время нее, но часто они менее эффективны в отношении проросших, укоренившихся сорняков, которые могут существовать на поле до посадки. Повышая применимость этих арилоксиауксиновых гербицидов до включения посадочных, предвсходных или предпосевных обработок, увеличивают гибкость программ последействующего контроля сорняков. Специалисту в этой области будет понятно, что программы с использованием последействующих гербицидов будут отличаться с учетом интересующей сельскохозяйственной культуры, но типичные программы будут включать гербициды из групп хлорацетамидных и динитроанилиновых гербицидов, а также гербициды, такие как кломазон, сульфентразон и множество ALS-ингибирующих, PPO-ингибирующих и HPPD-ингибирующих гербицидов.An additional advantage provided by this tool is the ability to produce a tank mix of herbicides for controlling a wide range of broadleaf weeds (e.g., 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr) with commonly used subsequent herbicides for controlling weeds. These herbicides are typically applied before or during planting, but they are often less effective against sprouted, rooted weeds that may exist on the field before planting. Increasing the applicability of these aryloxy-auxin herbicides before planting, pre-emergence or pre-sowing treatments are included, they increase the flexibility of subsequent weed control programs. One skilled in the art will understand that the programs using the subsequent herbicides will vary according to the crop of interest, but typical programs will include herbicides from the groups of chloroacetamide and dinitroaniline herbicides, as well as herbicides such as clomazone, sulfentrazone and many ALS-inhibiting, PPO -inhibiting and HPPD-inhibiting herbicides.

Повышенная устойчивость кукурузы, риса и других однодольных растений к фенокси- или пиридилоксиауксинам должна позволить использовать эти гербициды для посевов без ограничений, связанных с фазами роста или потенциальным наклонением сельскохозяйственных культур, развития явлений, таких как "крысиный хвост", наклон сельскохозяйственных культур, индуцируемая регуляторами роста ломкость стебля у кукурузы или деформация опорных корней. Каждый альтернативный гербицид, который можно использовать в HTC благодаря AAD-12 (v1), используемый в отдельности, в баковой смеси или последовательно, считают входящим в объем настоящего изобретения.The increased resistance of maize, rice and other monocotyledonous plants to phenoxy- or pyridyloxyiaxins should allow the use of these herbicides for crops without restrictions related to the growth phases or potential inclination of crops, the development of phenomena such as the “rat tail”, the inclination of crops induced by regulators growth fragility of the stem in corn or deformation of supporting roots. Each alternative herbicide that can be used on HTC thanks to AAD-12 (v1), used alone, in a tank mix or sequentially, is considered to be included in the scope of the present invention.

ПРИМЕР 13EXAMPLE 13

AAD-12 (v1) в рисеAAD-12 (v1) in rice

Описание сред: Используемые среды для культивирования доводили до pH 5,8 с помощью 1 M KOH и отверждали с помощью 2,5 г/л фитагеля (Sigma). Эмбриогенные каллюсы культивировали в чашках Петри размером 100×20 мм, содержащих 40 мл полутвердой среды. Проростки риса выращивали на 50 мл среды в коробках Magenta. Клеточные суспензии поддерживали в конических колбах емкостью 125 мл, содержащих 35 мл жидкой среды, и вращали при 125 об./мин. Индукцию и поддержание эмбриогенных культур осуществляли в темноте при 25-26°C, и регенерацию растений и культивирование целых растений осуществляли при фотопериоде 16 часов (Zhang et al. 1996).Description of the media: The culture media used were adjusted to pH 5.8 with 1 M KOH and cured with 2.5 g / L phytagel (Sigma). Embryogenic calli were cultured in 100 × 20 mm Petri dishes containing 40 ml of semi-solid medium. Rice seedlings were grown on 50 ml of medium in Magenta boxes. Cell suspensions were maintained in 125 ml conical flasks containing 35 ml of liquid medium and rotated at 125 rpm. Induction and maintenance of embryogenic cultures was carried out in the dark at 25-26 ° C, and plant regeneration and cultivation of whole plants was carried out during a photoperiod of 16 hours (Zhang et al. 1996).

Индукцию и поддержание эмбриогенного каллюса осуществляли на минимальной среде NB, описанной ранее (Li et al. 1993), но адаптированной для содержания 500 мг/л глутамина. Суспензионные культуры инициировали и поддерживали в жидкой среде SZ (Zhang et al. 1998) с включением 30 г/л сахарозы вместо мальтозы. Осмотическая среда (NBO) состояла из среды NB с добавлением 0,256 M маннита и сорбита. Каллюс, резистентный к гигромицину B, подвергали селекции на среде NB, дополненной 50 мг/л гигромицина B, в течение 3-4 недель. Предварительную регенерацию осуществляли на среде (PRH50), состоящей из среды NB без 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-D), но с добавлением 2 мг/л 6-бензиламинопурина (BAP), 1 мг/л α-нафтилуксусной кислоты (NAA), 5 мг/л абсцизовой кислоты (ABA) и 50 мг/л гигромицина B, в течение 1 недели. Затем осуществляли регенерацию проростков посредством культивирования на среде для регенерации (RNH50), содержащей среду NB без 2,4-D, и дополненную 3 мг/л BAP, 0,5 мг/л NAA и 50 мг/л гигромицина B, до регенерации побегов. Побеги переносили на среду для укоренения с половинной концентрацией базовых солей Мурашиге и Скуга и витаминов B5 по Гамборгу, дополненную 1% сахарозой и 50 мг/л гигромицина B (1/2MSH50).The induction and maintenance of embryogenic callus was carried out on the minimal NB medium described previously (Li et al. 1993), but adapted for the content of 500 mg / l glutamine. Suspension cultures were initiated and maintained in SZ liquid medium (Zhang et al. 1998) with 30 g / L sucrose instead of maltose. Osmotic medium (NBO) consisted of NB medium supplemented with 0.256 M mannitol and sorbitol. Hygromycin B resistant callus was selected on NB medium supplemented with 50 mg / L hygromycin B for 3-4 weeks. Preliminary regeneration was carried out on medium (PRH50), consisting of NB medium without 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), but with the addition of 2 mg / L 6-benzylaminopurine (BAP), 1 mg / L α-naphthylacetic acid (NAA), 5 mg / L abscisic acid (ABA) and 50 mg / L Hygromycin B, for 1 week. Then, seedlings were regenerated by cultivation on a regeneration medium (RNH50) containing NB medium without 2,4-D and supplemented with 3 mg / L BAP, 0.5 mg / L NAA and 50 mg / L hygromycin B, before shoot regeneration . The shoots were transferred to the rooting medium with half the concentration of the base salts of Murashige and Skoog and Vitamin B5 according to Hamburg, supplemented with 1% sucrose and 50 mg / l hygromycin B (1 / 2MSH50).

Получение культуры ткани: Зрелые обезвоженные семена Oryza sativa L. japonica cv. Taipei 309 стерилизовали, как описано в Zhang et al. 1996. Индуцировали эмбриогенные ткани, культивируя стерильные зрелые семена риса на среде NB в темноте. Первичный каллюс диаметром приблизительно 1 мм отделяли от щитка и использовали для инициации клеточной суспензии в жидкой среде SZ. Затем суспензии поддерживали, как описано в Zhang 1995. Полученные с помощью суспензии эмбриогенные ткани удаляли из жидкой культуры через 3-5 дней после предшествующего субкультивирования, помещали на осмотическую среду NBO для получения круга диаметром приблизительно 2,5 см на чашке Петри и культивировали в течение 4 часов перед бомбардировкой. Через 16-20 часов после бомбардировки ткани переносили со среды NBO на селективную среду NBH50 с гигромицином B, проверяя, чтобы поверхность, подвергнутая бомбардировке, находилась сверху, и инкубировали в темноте в течение 14-17 дней. Затем вновь образовавшийся каллюс отделяли от исходных подвергнутых бомбардировке эксплантатов и помещали вблизи на ту же среду. Еще через 8-12 дней визуально определяли относительно плотный, непрозрачный каллюс и переносили его на среду для предварительной регенерации PRH50 на 7 дней в темноте. Затем растущий каллюс, ставший более плотным и непрозрачным, субкультивировали на среде для регенерации RNH50 в течение 14-21 дня с фотопериодом 16 часов. Регенерировавшие побеги переносили в коробки Magenta, содержащие среду 1/2 MSH50. Многочисленные растения, регенерировавшие из одного эксплантата, считали сибсами и рассматривали как одну независимую линию растений. Растение оценивали как положительное по гену hph, если оно давало толстые белые корни и активно росло на среде 1/2 MSH50. Когда проростки достигали верха коробок Magenta, их переносили в почву в 6-см горшок при 100% влажности на неделю, затем перемещали в вегетационную камеру с периодом освещения 14 часов при 30°C и периодом темноты при 21°C на 2-3 недели до пересаживания в 13-см горшки в теплицы. Семена собирали и высушивали при 37°C в течение одной недели перед хранением.Obtaining tissue culture: Mature dehydrated seeds of Oryza sativa L. japonica cv. Taipei 309 was sterilized as described in Zhang et al. 1996. Embryogenic tissues were induced by culturing sterile mature rice seeds on NB medium in the dark. Primary callus with a diameter of approximately 1 mm was separated from the scab and used to initiate cell suspension in SZ liquid. The suspensions were then maintained as described in Zhang 1995. The embryogenic tissues obtained from the suspension were removed from the liquid culture 3-5 days after the previous subculture, placed on NBO osmotic medium to obtain a circle with a diameter of approximately 2.5 cm in a Petri dish, and cultured for 4 hours before the bombing. 16-20 hours after the bombardment, tissues were transferred from NBO medium to selective NBH50 medium with hygromycin B, checking that the bombarded surface was on top and incubated in the dark for 14-17 days. Then the newly formed callus was separated from the original bombarded explants and placed close to the same medium. After another 8-12 days, a relatively dense, opaque callus was visually determined and transferred to the medium for preliminary regeneration of PRH50 for 7 days in the dark. Then, the growing callus, which became more dense and opaque, was subcultured on RNH50 regeneration medium for 14-21 days with a photoperiod of 16 hours. The regenerated shoots were transferred to Magenta boxes containing 1/2 MSH50 medium. Numerous plants regenerated from a single explant were considered siblings and considered as one independent plant line. A plant was rated positive for the hph gene if it produced thick white roots and actively grew on 1/2 MSH50 medium. When the seedlings reached the top of the Magenta boxes, they were transferred to the soil in a 6 cm pot at 100% humidity for a week, then they were transferred to a growing chamber with a lighting period of 14 hours at 30 ° C and a dark period at 21 ° C for 2-3 weeks before replanting in 13 cm pots in greenhouses. Seeds were collected and dried at 37 ° C for one week before storage.

Бомбардировка микрочастицами: Все бомбардировки осуществляли с использованием системы Biolistic PDS-1000/He™ (Bio-Rad, Laboratories, Inc.). Три миллиграмма частиц золота диаметром 1,0 микрометр промывали однократно 100% этанолом, дважды - стерильной дистиллированной водой и ресуспендировали в 50 мкл воды в силиконизированной пробирке Eppendorf. Пять микрограммов плазмидной ДНК, представляющей pDOW3303 (Hpt-содержащий вектор) и pDAB4101 (AAD-12 (v1)+AHAS) в молярном соотношении 1:6, 20 мкл спермидина (0,1 M) и 50 мкл хлорида кальция (2,5 M) добавляли к суспензии золота. Смесь инкубировали при комнатной температуре в течение 10 мин, центрифугировали при 10000 об./мин. в течение 10 сек, ресуспендировали в 60 мкл холодного 100% этанола и распределяли по 8-9 мкл на каждый макроноситель. Образцы ткани бомбардировали при 1100 фунт/дюйм2 и вакууме 27 дюймов ртутного столба, как описано в Zhang et al. (1996).Microparticle bombardment: All bombardments were carried out using the Biolistic PDS-1000 / He ™ system (Bio-Rad, Laboratories, Inc.). Three milligrams of gold particles with a diameter of 1.0 micrometer were washed once with 100% ethanol, twice with sterile distilled water and resuspended in 50 μl of water in an Eppendorf siliconized tube. Five micrograms of plasmid DNA representing pDOW3303 (Hpt-containing vector) and pDAB4101 (AAD-12 (v1) + AHAS) in a molar ratio of 1: 6, 20 μl of spermidine (0.1 M) and 50 μl of calcium chloride (2.5 M) was added to a suspension of gold. The mixture was incubated at room temperature for 10 minutes, centrifuged at 10,000 rpm. for 10 seconds, resuspended in 60 μl of cold 100% ethanol and dispensed 8-9 μl for each macrocarrier. Tissue samples were bombarded at 1100 lb / in2 and a vacuum of 27 inches of mercury as described in Zhang et al. (1996).

Послевсходовая устойчивость к гербицидам у риса T0, трансформированного с использованием AAD-12 (v1): Проростки риса в фазе 3-5 листьев опрыскивали летальной дозой 0,16% (об./об.) раствора Pursuit (для подтверждения наличия гена AHAS), содержащего 1% Sunit II (об./об.) и 1,25% UAN (об./об.), с использованием автоматического устройства для опрыскивания, откалиброванного на 187 л/га. Оценку восприимчивости или резистентности осуществляли через 36 дней после обработки (DAT). Десять из 33 объектов, отправленных в теплицу, являлись стабильно устойчивыми к Pursuit; другие демонстрировали различные уровни повреждения гербицидами. Отбирали растения и осуществляли молекулярный анализ, при котором определяли семь из этих 10 объектов как содержащие и PTU AAD-12 (v1), и полную кодирующую область AHAS.Post-emergence herbicide resistance in T0 rice transformed using AAD-12 (v1): Rice seedlings in a phase of 3-5 leaves were sprayed with a lethal dose of 0.16% (vol./about.) Pursuit solution (to confirm the presence of the AHAS gene), containing 1% Sunit II (vol./vol.) and 1.25% UAN (vol./vol.), using an automatic spraying device calibrated to 187 l / ha. Susceptibility or resistance was assessed 36 days after treatment (DAT). Ten of the 33 facilities sent to the greenhouse were stably resistant to Pursuit; others showed different levels of herbicide damage. Plants were selected and molecular analysis was carried out, in which seven of these 10 objects were determined as containing both PTU AAD-12 (v1) and the complete coding region of AHAS.

Наследование AAD-12 (v1) у риса T1: Тестирование 100 растений-потомков осуществляли на пяти линиях T1 из линий с AAD-12 (v1), содержащих и PTU AAD-12 (v1), и кодирующую область AHAS. Семена высаживали с учетом указанного выше способа и опрыскивали 140 г кэ/га имазетапира с использованием автоматического устройства для опрыскивания, как описано выше. Через 14 DAT подсчитывали резистентные и восприимчивые растения. Две из пяти тестируемых линий расщеплялись в соответствии с единым локусом, доминантным признаком с менделевским наследованием (3R: 1S), как определяли с помощью анализа с использованием хи-квадрата. AAD-12 наследовался совместно с селективным маркером AHAS, как определяли с помощью указанного ниже тестирования на устойчивость к 2,4-D.Inheritance of AAD-12 (v1) in Rice T1: Testing of 100 descendant plants was carried out on five T1 lines from lines with AAD-12 (v1) containing both AAD-12 (v1) PTU and the AHAS coding region. Seeds were planted taking into account the above method and sprayed with 140 g ke / ha imazetapira using an automatic device for spraying, as described above. After 14 DAT, resistant and susceptible plants were counted. Two of the five test lines were split according to a single locus, the dominant trait with Mendelian inheritance (3R: 1S), as determined by chi-square analysis. AAD-12 was inherited in conjunction with the AHAS selective marker, as determined using the 2,4-D resistance test below.

Подтверждение высокой устойчивости к 2,4-D у риса T1: Следующие линии T1, расщепляющиеся по AAD-12 (v1), как единому локусу, высаживали в 3-дюймовые горшки, содержащие среды Metro Mix: pDAB4101(20)003 и pDAB4101(27)002. В фазе 2-3 листьев их опрыскивали 140 г кэ/га имазетапира. Удаляли растения, не содержащие вставку, и отдельные растения опрыскивали в фазе V3-V4 в автоматическом устройстве для опрыскивания, установленном на 187 л/га при 1120, 2240 или 4480 г кэ/га 2,4-D DMA (2-кратная, 4-кратная и 8-кратная типичные нормы внесения для коммерческого использования, соответственно). Растения классифицировали через 7 и 14 DAT и сравнивали с нетрансформированным коммерческим культиваром риса "Lamont" в качестве растений отрицательного контроля.Confirmation of the high resistance to 2,4-D in rice T1: The following T1 lines, cleaved by AAD-12 (v1) as a single locus, were planted in 3-inch pots containing Metro Mix media: pDAB4101 (20) 003 and pDAB4101 ( 27) 002. In a phase of 2-3 leaves, 140 g ke / ha of imazetapir were sprayed. Plants that did not contain an insert were removed and individual plants were sprayed in phase V3-V4 in an automatic spraying device set to 187 l / ha at 1120, 2240 or 4480 g ke / ha 2,4-D DMA (2x, 4 -fold and 8-fold typical application rates for commercial use, respectively). Plants were graded at 7 and 14 DAT and compared to the non-transformed commercial Lamont rice cultivar as negative control plants.

Таблица 22
Ответ растений T1 с AAD-12 (v1) и нетрансформированного контроля на различные уровни 2,4-D DMA: средний % повреждения через 14 DAT
Table 22
The response of T1 plants with AAD-12 (v1) and non-transformed controls to different levels of 2,4-D DMA: average% damage after 14 DAT
ГербицидHerbicide Нетрансфор-мированный контроль LemontUntransformed Lemont control pDAB4101
(20)003
pDAB4101
(20) 003
pDAB4101
(27)002
pDAB4101
(27) 002
1120 г кэ/га 2,4-D DMA1120 g ke / ha 2,4-D DMA 20twenty 1010 1010 2240 г кэ/га 2,4-D DMA2240 g ke / ha 2,4-D DMA 3535 15fifteen 30thirty 4480 г кэ/га 2,4-D DMA4480 g ke / ha 2,4-D DMA 50fifty 2323 4040

Данные о повреждениях (таблица 22) свидетельствуют о том, что линии, трансформированные с использованием AAD-12 (v1), являются более устойчивыми к большим количествам 2,4-D DMA, чем нетрансформированные контроли. Линия pDAB4101(20)003 являлась более устойчивой к высоким уровням 2,4-D, чем линия pDAB4101(27)002. Данные также свидетельствуют о том, что устойчивость к 2,4-D является стабильной в течение по меньшей мере двух поколений.Damage data (Table 22) indicate that lines transformed using AAD-12 (v1) are more resistant to large amounts of 2,4-D DMA than non-transformed controls. The pDAB4101 (20) 003 line was more resistant to high 2,4-D levels than the pDAB4101 (27) 002 line. Data also suggests that resistance to 2,4-D is stable for at least two generations.

Сбор ткани, выделение ДНК и количественный анализ: Свежую ткань помещали в пробирки и лиофилизировали при 4°C в течение 2 дней. После полного высушивания ткани в пробирку помещали гранулу вольфрама (Valenite) и образцы подвергали сухому измельчению с использованием шаровой мельницы Kelco в течение 1 минуты. Затем осуществляли стандартное выделение ДНК с использованием DNeasy (Qiagen, Dneasy 69109). Затем аликвоту выделенной ДНК окрашивали Pico Green (Molecular Probes P7589) и сканировали на флуориметре (BioTek) с известными стандартами для получения концентрации в нг/мкл.Tissue collection, DNA isolation and quantification: Fresh tissue was placed in test tubes and lyophilized at 4 ° C for 2 days. After the fabric was completely dried, a tungsten granule (Valenite) was placed in a test tube and the samples were subjected to dry grinding using a Kelco ball mill for 1 minute. Then, standard DNA isolation was performed using DNeasy (Qiagen, Dneasy 69109). An aliquot of the extracted DNA was then stained with Pico Green (Molecular Probes P7589) and scanned on a fluorimeter (BioTek) with known standards to obtain a concentration in ng / μl.

Экспрессия AAD-12 (v1): Все 33 линии трансгенного риса T0 и 1 нетрансгенный контроль анализировали на экспрессию AAD-12 с использованием ELISA-блот. AAD-12 определяли в клонах 20 линий, но не в линии контрольных растений Taipei 309. Двенадцать из 20 линий, содержащих некоторое количество клонов, устойчивых к имазетапиру, экспрессировали белок AAD-12, являлись положительным при ПЦР на PTU AAD-12 и положительными на кодирующую область AHAS. Уровни экспрессии находились в диапазоне от 2,3 до 1092,4 м.д. общего растворимого белка.Expression of AAD-12 (v1): All 33 T0 transgenic rice lines and 1 non-transgenic control were analyzed for AAD-12 expression using ELISA blots. AAD-12 was determined in clones of 20 lines, but not in the line of control plants Taipei 309. Twelve of the 20 lines containing a certain number of clones resistant to imazetapir expressed AAD-12 protein, were positive for PCR on AAD-12 PTU and positive for AHAS coding region. Expression levels ranged from 2.3 to 1092.4 ppm. total soluble protein.

Устойчивость растений риса с pDAB4101 к гербицидам 2,4-D и триклопиру в полевых условиях: Полевое испытание уровня устойчивости осуществляли с использованием объекта с AAD-12 (v1) pDAB4101[20] и одного риса дикого типа (Clearfield 131) (нетрансгенного резистентного к имидазолинону сорта) в Wayside, Miss. Дизайн эксперимента представлял собой рандомизированный полноблочный план с одним повторением. Варианты эксперимента представляли собой 2-кратные нормы внесения 2,4-D (диметиламиновой соли) при 2240 г кэ/га и триклопира при 560 г кэ/га вместе с необработанным контролем. В рамках каждого варианта эксперимента два ряда pDAB4101[20] поколения T1 и два ряда риса Clearfield высаживали с использованием небольшой сеялки с расстоянием между рядами 8 дюймов. Рис pDAB4101[20] содержал ген AHAS в качестве селективного маркера для гена AAD-12 (v1). Имазетапир наносили в фазу одного листа в качестве селективного средства для удаления с опытных участков каких-либо растений без AAD-12 (v1). Когда рис достигал фазы 2 листьев, производили обработки гербицидами с использованием пневматического ранцевого опрыскивателя, выпускающего объем раствора для опрыскивания 187 л/га под давлением 130-200 кПа. Визуальную оценку повреждений проводили через 7, 14 и 21 дней после обработки.Resistance of rice plants with pDAB4101 to 2,4-D herbicides and triclopyr in the field: Field resistance testing was carried out using an object with AAD-12 (v1) pDAB4101 [20] and one wild-type rice (Clearfield 131) (non-transgenic resistant to imidazolinone cultivar) in Wayside, Miss. The design of the experiment was a randomized, one-block, one-block plan. The experimental options were 2-fold application rates of 2,4-D (dimethylamine salt) at 2240 g ke / ha and triclopy at 560 g ke / ha together with the untreated control. Within each experiment, two rows of pDAB4101 [20] T1 generations and two rows of Clearfield rice were planted using a small seeder with a row spacing of 8 inches. Rice pDAB4101 [20] contained the AHAS gene as a selective marker for the AAD-12 (v1) gene. Imazetapyr was applied in the phase of one leaf as a selective means for removing from plants experimental sites any plants without AAD-12 (v1). When the rice reached phase 2 of the leaves, they were treated with herbicides using a pneumatic knapsack sprayer that released a volume of solution for spraying 187 l / ha under a pressure of 130-200 kPa. Visual assessment of damage was performed 7, 14, and 21 days after treatment.

Ответы объекта с AAD-12 (v1) на 2,4-D и триклопир представлены в таблице 23. Нетрансформированная линия риса (Clearfield) являлась тяжело поврежденной (30% через 7 DAT и 35% через 15 DAT) 2,4-D при 2240 г кэ/га, что считают 4-кратной нормой внесения для коммерческого использования. Объект с AAD-12 (v1) демонстрировал исключительную устойчивость к 2,4-D без видимых повреждений через 7 или 15 DAT. Нетрансформированный рис являлся тяжело поврежденным (15% через 7 DAT и 25% через 15 DAT) 2-кратной нормой внесения триклопира (560 г кэ/га). Объект с AAD-12 (v1) демонстрировал исключительную устойчивость к 2-кратным нормам внесения триклопира без наблюдаемых повреждений через 7 или 15 DAT.Object responses from AAD-12 (v1) to 2,4-D and triclopyr are shown in Table 23. The non-transformed rice line (Clearfield) was badly damaged (30% after 7 DAT and 35% after 15 DAT) 2,4-D when 2240 g ke / ha, which is considered a 4-fold application rate for commercial use. An object with AAD-12 (v1) showed exceptional resistance to 2,4-D without visible damage after 7 or 15 DAT. Non-transformed rice was severely damaged (15% after 7 DAT and 25% after 15 DAT) 2-fold application rate of triclopyr (560 g ke / ha). An object with AAD-12 (v1) showed exceptional resistance to 2-fold application rates of triclopyr without the observed damage after 7 or 15 DAT.

Эти результаты свидетельствуют о том, что трансформированный рис с AAD-12 (v1) демонстрировал высокий уровень резистентности к 2,4-D и триклопиру при нормах внесения, вызывающих тяжелые видимые повреждения у риса Clearfield. Они также свидетельствуют о возможности стэкинга многочисленных генов устойчивости к гербицидам с AAD-12 I у множества видов для обеспечения резистентности к более широкому спектру эффективных химических веществ.These results indicate that transformed rice with AAD-12 (v1) showed a high level of resistance to 2,4-D and triclopyr at application rates causing severe visible damage to Clearfield rice. They also suggest the possibility of stacking numerous herbicide resistance genes with AAD-12 I in many species to provide resistance to a wider range of effective chemicals.

Таблица 23
Ответ растений риса с AAD-12 поколения T1 на 2,4-D и триклопир в полевых условиях
Table 23
Response of rice plants with AAD-12 generation T1 to 2,4-D and triclopyr in the field
Обработка
гербицидами
Treatment
herbicides
% видимых повреждений% visible damage
Через 7 DATAfter 7 dat Через 15 DATAfter 15 dat Активный ингредиентActive ingredient Норма внесенияApplication rate Объект с AAD-12 (v1) pDAB4101-[20]Object with AAD-12 (v1) pDAB4101- [20] Дикий тип Clear-fieldWild Clear-field Объект с AAD-12 (v1) pDAB4101-[20]Object with AAD-12 (v1) pDAB4101- [20] Дикий тип Clear-fieldWild Clear-field 2,4-D2,4-D 2240 г кэ/га2240 g ke / ha 00 15fifteen 00 3535 ТриклопирTriclopyr 840 г кэ/га840 g ke / ha 00 30thirty 00 2525 Необра-ботанныйUnworked 00 00 00 00

ПРИМЕР 14EXAMPLE 14

AAD-12 (v1) в канолеAAD-12 (v1) in canola

Трансформация канолы: Ген AAD-12 (v1), придающий резистентность к 2,4-D, использовали для трансформации Brassica napus var. Nexera*710 с помощью опосредованной Agrobacterium трансформации и плазмиды pDAB3759. Конструкция содержала ген AAD-12 (v1), запускаемый промотором CsVMV, и ген Pat, запускаемый промотором AtUbi10, и признак резистентности к глифосату EPSPS, запускаемый промотором AtUbi10.Canola transformation: AAD-12 (v1) gene, conferring resistance to 2,4-D, was used to transform Brassica napus var. Nexera * 710 using Agrobacterium-mediated transformation and plasmid pDAB3759. The construct contained the AAD-12 (v1) gene, triggered by the CsVMV promoter, and the Pat gene, triggered by the AtUbi10 promoter, and an EPSPS glyphosate resistance indicator, triggered by the AtUbi10 promoter.

Семена поверхностно стерилизовали 10% коммерческим отбеливателем в течение 10 минут и промывали 3 раза стерильной дистиллированной водой. Затем семена помещали на минимальную среду MS с половинной концентрацией (Murashige and Skoog, 1962) и поддерживали в режиме роста при 25°C и фотопериоде 16 часов освещения /8 часов темноты.Seeds were surface sterilized with 10% commercial bleach for 10 minutes and washed 3 times with sterile distilled water. Then the seeds were placed on a minimal concentration medium MS with half concentration (Murashige and Skoog, 1962) and maintained in growth mode at 25 ° C and a photoperiod of 16 hours of light / 8 hours of darkness.

Сегменты гипокотиля (3-5 мм) вырезали из 5-7-дневных проростков и помещали на среду для индукции каллюса K1D1 (среда MS с 1 мг/л кинетина и 1 мг/л 2,4-D) на 3 дня в качестве предварительной обработки. Затем сегменты переносили на чашку Петри, обрабатывали штаммом Agrobacterium Z707S или LBA4404, содержащим pDAB3759. Agrobacterium выращивали в течение ночи при 28°C в темноте на шейкере при 150 об./мин., затем ресуспендировали в среде для культивирования.Hypocotyl segments (3-5 mm) were cut from 5-7-day-old seedlings and placed on K1D1 callus induction medium (MS medium with 1 mg / L kinetin and 1 mg / L 2,4-D) for 3 days as a preliminary processing. Then the segments were transferred to a Petri dish, treated with a strain of Agrobacterium Z707S or LBA4404 containing pDAB3759. Agrobacterium was grown overnight at 28 ° C. in the dark on a shaker at 150 rpm, then resuspended in culture medium.

Через 30 мин обработки сегментов гипокотиля Agrobacterium, их помещали обратно на среду для индукции каллюса на 3 дня. После совместного культивирования сегменты помещали на K1D1TC (среду для индукции каллюса, содержащую 250 мг/л карбенициллина и 300 мг/л тиментина) на одну или две недели восстановления. Альтернативно, сегменты помещали непосредственно на селективную среду K1D1H1 (указанную выше среду с 1 мг/л Herbiace). Карбенициллин и тиментин являлись антибиотиками, используемыми для уничтожения Agrobacterium. Селективное средство Herbiace позволяет расти трансформированным клеткам.After 30 minutes of treatment with Agrobacterium hypocotyl segments, they were placed back on callus induction medium for 3 days. After co-cultivation, the segments were placed on K1D1TC (callus induction medium containing 250 mg / L carbenicillin and 300 mg / L timentin) for one or two weeks of recovery. Alternatively, the segments were placed directly on selective K1D1H1 medium (the above medium with 1 mg / L Herbiace). Carbenicillin and timentin were antibiotics used to kill Agrobacterium. The selective Herbiace agent allows the growth of transformed cells.

Затем привитые сегменты гипокотиля помещали на среду для регенерации побегов B3Z1H1 (среда MS, 3 мг/л бензиламинопурина, 1 мг/л зеатина, 0,5 г/л MES [2-(N-морфолино)этансульфоновой кислоты], 5 мг/л нитрата серебра, 1 мг/л Herbiace, карбенициллина и тиментина). Через 2-3 недели побеги начинали регенерировать. Сегменты гипокотиля вместе с побегами переносили на среду B3Z1H3 (среда MS, 3 мг/л бензиламинопурина, 1 мг/л зеатина, 0,5 г/л MES [2-(N-морфолино)этансульфоновой кислоты], 5 мг/л нитрата серебра, 3 мг/л Herbiace, карбенициллина и тиментина) еще на 2-3 недели.The grafted hypocotyl segments were then placed on B3Z1H1 shoot regeneration medium (MS medium, 3 mg / L benzylaminopurine, 1 mg / L Zeatin, 0.5 g / L MES [2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid], 5 mg / L silver nitrate, 1 mg / l Herbiace, carbenicillin and timentin). After 2-3 weeks, the shoots began to regenerate. Hypocotyl segments together with shoots were transferred onto B3Z1H3 medium (MS medium, 3 mg / l benzylaminopurine, 1 mg / l zeatin, 0.5 g / l MES [2- (N-morpholino) ethanesulfonic acid], 5 mg / l silver nitrate , 3 mg / l Herbiace, carbenicillin and timentin) for another 2-3 weeks.

Побеги отрезали от сегментов гипокотиля и переносили на среду для удлинения побегов MESH5 или MES 10 (MS, 0,5 г/л MES, 5 или 10 мг/л Herbiace, карбенициллина, тиментина) на 2-4 недели. Удлинившиеся побеги культивировали для индукции корней на MSI.1 (MS с 0,1 мг/л индолилмасляной кислоты). Когда у растений появлялась хорошо развитая корневая система, их переносили в почву. Растения подвергали акклиматизации в контролируемых условиях окружающей среды в Conviron в течение 1-2 недели перед переносом в теплицу.The shoots were cut off from the hypocotyl segments and transferred onto a medium to lengthen the shoots of MESH5 or MES 10 (MS, 0.5 g / L MES, 5 or 10 mg / L Herbiace, carbenicillin, timentin) for 2-4 weeks. Elongated shoots were cultivated for root induction on MSI.1 (MS with 0.1 mg / L indolylbutyric acid). When the plants developed a well-developed root system, they were transferred to the soil. Plants were acclimatized under controlled environmental conditions in Conviron for 1-2 weeks before being transferred to the greenhouse.

Молекулярный анализ - Канола, материалы и способы: Сбор ткани, выделение ДНК и количественный анализ. Свежую ткань помещали в пробирки и лиофилизировали при 4°C в течение 2 дней. После полного высушивания ткани в пробирку помещали гранулу вольфрама (Valenite) и образцы подвергали сухому измельчению с использованием шаровой мельницы Kelco в течение 1 минуты. Затем осуществляли стандартное выделение ДНК с использованием DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). Затем аликвоту выделенной ДНК окрашивали Pico Green (Molecular Probes P7589) и анализировали с помощью флуориметра (BioTek) с известными стандартами для получения концентрации в нг/мкл.Molecular analysis - Canola, materials and methods: Tissue collection, DNA extraction and quantitative analysis. Fresh tissue was placed in test tubes and lyophilized at 4 ° C for 2 days. After the fabric was completely dried, a tungsten granule (Valenite) was placed in a test tube and the samples were subjected to dry grinding using a Kelco ball mill for 1 minute. Then, standard DNA isolation was performed using DNeasy (Qiagen, DNeasy 69109). An aliquot of the extracted DNA was then stained with Pico Green (Molecular Probes P7589) and analyzed using a fluorimeter (BioTek) with known standards to obtain a concentration in ng / μl.

Полимеразная цепная реакция: В качестве матрицы использовали всего 100 нг тотальной ДНК. Использовали 20 мМ каждого праймера с набором Takara Ex Taq PCR Polimerase kit (Minis TAKRR001A). Праймерами для ПЦР кодирующей области AAD-12 (v1) являлись (SEQ ID NO: 10) (прямой) и (SEQ ID NO: 11) (обратный). Реакцию ПЦР осуществляли в термоциклере 9700 Geneamp (Applied Biosystems), подвергая образцы воздействию 94°C в течение 3 минут и 35 циклам 94°C в течение 30 секунд, 65°C в течение 30 секунд и 72°C в течение 2 минут, затем 72°C в течение 10 минут. Продукты ПЦР анализировали с помощью электрофореза в 1% агарозном геле, окрашиваемом EtBr. 35 образцов от 35 растений с AAD-12 (v1) при тестировании являлись положительными. Три образца отрицательного контроля при тестировании являлись отрицательными.Polymerase chain reaction: Only 100 ng of total DNA was used as template. 20 mM of each primer was used with the Takara Ex Taq PCR Polimerase kit (Minis TAKRR001A). Primers for the PCR coding region of AAD-12 (v1) were (SEQ ID NO: 10) (forward) and (SEQ ID NO: 11) (reverse). The PCR reaction was carried out in a 9700 Geneamp thermal cycler (Applied Biosystems), exposing the samples to 94 ° C for 3 minutes and 35 cycles of 94 ° C for 30 seconds, 65 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 2 minutes, then 72 ° C for 10 minutes. PCR products were analyzed by electrophoresis on a 1% agarose gel stained with EtBr. 35 samples from 35 plants with AAD-12 (v1) were positive when tested. Three samples of the negative control during testing were negative.

ELISA: Используя общепринятый ELISA, описываемый в предыдущем разделе, определяли белок AAD-12 в 5 различных трансформированных объектах канолы. Уровни экспрессии находились в диапазоне от 14 до более 700 м.д. общего растворимого белка (TSP). Образцы трех различных нетрансформированных растений тестировали параллельно без детектируемого сигнала, что свидетельствует о том, что антитела, используемые в анализе, имеют минимальную перекрестную реактивность с клеточным матриксом канолы. Эти образцы также подтверждали как положительные при анализе вестерн-блоттинга. Краткое изложение результатов представлено в таблице 24.ELISA: Using the conventional ELISA described in the previous section, AAD-12 protein was determined in 5 different transformed canola objects. Expression levels ranged from 14 to over 700 ppm. total soluble protein (TSP). Samples of three different non-transformed plants were tested in parallel without a detectable signal, which indicates that the antibodies used in the analysis have minimal cross-reactivity with the canola cell matrix. These samples were also confirmed as positive in Western blot analysis. A summary of the results is presented in table 24.

Таблица 24
Уровни экспрессии AAD-12 (v1) в растениях канолы
Table 24
AAD-12 (v1) expression levels in canola plants
Образец №Sample No. [TSP] (мкг/мл)[TSP] (mcg / ml) [AAD-12]
(нг/мл)
[AAD-12]
(ng / ml)
Экспрессия (м.д. TSP)
(ELISA)
Expression (ppm TSP)
(ELISA)
Вестерн-блоттингWestern blotting
3131 5614,965614.96 1692,121692.12 301,36301.36 ++++++++ 3333 4988,264988.26 2121,522121.52 425,30425.30 ++++++++ 3838 5372,255372.25 3879,093879.09 722,06722.06 ++++++++ 3939 2812,772812.77 41,3641.36 14,7114.71 ++ 4040 3691,483691.48 468,74468.74 126,98126.98 ++++++ Контроль 1Control 1 2736,242736.24 0,000.00 0,000.00 -- Контроль 2Control 2 2176,062176.06 0,000.00 0,000.00 -- Контроль 3Control 3 3403,263403.26 0,000.00 0,000.00 --

Послевсходовая устойчивость к гербицидам у канолы T0, трансформированной с использованием AAD-12(v1): Сорок пять объектов T0 из трансформированных с использованием pDAB3759 отправляли в теплицу на период времени и позволяли им акклиматизироваться. Растения выращивали до появления 2-4 новых, выглядящих нормальными листьев (т.е. растения переносили из условий культивирования ткани в условия роста в теплице). Затем растения обрабатывали летальной дозой коммерческих составов 2,4-D-Амин 4 при норме внесения 560 г кэ/га. Нанесение гербицида осуществляли с использованием автоматического устройства для опрыскивания при объеме раствора для опрыскивания 187 л/га, высоте опрыскивания 50 см. Летальную дозу определяют как количество, вызывающее >95% повреждений у нетрансформированных контролей.Post-emergence herbicide resistance in canola T0 transformed using AAD-12 (v1): Forty-five T0 objects transformed using pDAB3759 were sent to the greenhouse for a period of time and allowed them to acclimatize. Plants were grown until 2-4 new, normal-looking leaves appeared (i.e., plants were transferred from tissue culture conditions to greenhouse growth conditions). Then the plants were treated with a lethal dose of commercial formulations 2,4-D-Amin 4 at a rate of 560 g ke / ha. The application of the herbicide was carried out using an automatic spraying device with a spray solution volume of 187 l / ha and a spray height of 50 cm. A lethal dose is defined as the amount causing> 95% damage in untransformed controls.

Двадцать четыре из объектов являлись устойчивыми к нанесению гербицида 2,4-D DMA. Некоторые объекты имели незначительные повреждения, но восстанавливались через 14 DAT. Объекты совершенствовали до T1 (и поколения T2) посредством самоопыления в контролируемых условиях в мешках.Twenty-four of the facilities were resistant to 2,4-D DMA herbicide. Some objects had minor damage, but recovered after 14 DAT. The objects were perfected to T1 (and T2 generation) by self-pollination under controlled conditions in bags.

Наследование AAD-12 (v1) у канолы: Также проводили тестирование 100 растений потомков на 11 линиях T1 с AAD-12 (v1). Семена высевали и пересаживали в 3-дюймовые горшки, наполненные средами Metro Mix. Затем все растения опрыскивали 560 г кэ/га 2,4-D DMA, как описано выше. Через 14 DAT подсчитывали резистентные и восприимчивые растения. Семь из 11 тестируемых линий расщеплялись в соответствии с единым локусом, доминантным признаком с менделевским наследование (3R:1S), как определяли с помощью анализа с использованием хи-квадрата. AAD-12 наследуется как стабильный ген резистентности к арилоксиалканоатауксинам у многих видов, и его можно подвергать стэкингу с одним или несколькими дополнительными генами резистентности к гербицидам.Inheritance of AAD-12 (v1) in canola: 100 descendant plants were also tested on 11 T1 lines with AAD-12 (v1). Seeds were sown and transplanted into 3-inch pots filled with Metro Mix media. Then all plants were sprayed with 560 g ke / ha 2,4-D DMA, as described above. After 14 DAT, resistant and susceptible plants were counted. Seven of the 11 test lines were split according to a single locus, the dominant trait with Mendelian inheritance (3R: 1S), as determined using chi-square analysis. AAD-12 is inherited as a stable aryloxyalkanoate auxin resistance gene in many species, and it can be stacked with one or more additional herbicide resistance genes.

Наследование AAD-12 (v1) у канолы: Также проводили тестирование 100 растений потомков на 11 линиях T1 с AAD-12 (v1). Семена высевали и пересаживали в 3-дюймовые горшки, наполненные средами Metro Mix. Затем все растения опрыскивали 560 г кэ/га 2,4-D DMA, как описано выше. Через 14 DAT подсчитывали резистентные и восприимчивые растения. Семь из 11 тестируемых линий расщеплялись в соответствии с единым локусом, доминантным признаком с менделевским наследование (3R:1S), как определяли с помощью анализа с использованием хи-квадрата. AAD-12 наследуется как стабильный ген резистентности к арилоксиалканоатауксинам у многих видов, и его можно подвергать стэкингу с одним или несколькими дополнительными генами резистентности к гербицидам.Inheritance of AAD-12 (v1) in canola: 100 descendant plants were also tested on 11 T1 lines with AAD-12 (v1). Seeds were sown and transplanted into 3-inch pots filled with Metro Mix media. Then all plants were sprayed with 560 g ke / ha 2,4-D DMA, as described above. After 14 DAT, resistant and susceptible plants were counted. Seven of the 11 test lines were split according to a single locus, the dominant trait with Mendelian inheritance (3R: 1S), as determined using chi-square analysis. AAD-12 is inherited as a stable aryloxyalkanoate auxin resistance gene in many species, and it can be stacked with one or more additional herbicide resistance genes.

Подтверждение высокой устойчивости к 2,4-D у канолы T1: В случае T1 с AAD-12 (v1) 5-6 мг семян стратифицировали, высевали и добавляли тонкий слой сред Sunshine Mix #5 в качестве верхнего слоя почвы. Проросшие растения подвергали селекции с использованием 560 г кэ/га 2,4-D через 7 и 13 дней после посадки.Confirmation of the high resistance to 2,4-D in canola T1: In the case of T1 with AAD-12 (v1), 5-6 mg of seeds were stratified, sown and a thin layer of Sunshine Mix # 5 media was added as the topsoil. Sprouted plants were selected using 560 g ke / ha 2,4-D 7 and 13 days after planting.

Таблица 25
Ответ T1 с AAD-12 (v1) и нетрансформированного контроля на послевсходовую обработку различными количествами 2,4-D DMA: Средний % повреждений через 14 DAT
Table 25
T1 response with AAD-12 (v1) and non-transformed post-emergence control with various amounts of 2,4-D DMA: Average% damage after 14 DAT
Гербицид
2,4-D DMA
Herbicide
2,4-D DMA
Нетрансформиро-ванный контрольUntransformed control pDAB3759 (33) 013.001pDAB3759 (33) 013.001 pDAB3759 (18) 009.001pDAB3759 (18) 009.001 pDAB3759 (18) 022.001pDAB3759 (18) 022.001 pDAB3759 (18) 030.001pDAB3759 (18) 030.001 pDAB3759 (18) 023.001pDAB3759 (18) 023.001
1120 г кэ/га1120 g ke / ha 9090 00 00 1313 55 33 2240 г кэ/га2240 g ke / ha 9595 1one 55 8383 3131 66

Выжившие растения пересаживали в 3-дюймовые горшки, содержащие среды Metro Mix. Выжившие растения из потомков T1, подвергнутых селекции с использованием 560 г кэ/га 2,4-D, также пересаживали в 3-дюймовые горшки, наполненные почвой Metro Mix. В фазу 2-4 листьев растения опрыскивали 280, 560, 1120 или 2240 г кэ/га 2,4-D DMA. Растения классифицировали через 3 и 14 DAT и сравнивали с нетрансформированными контрольными растениями. Выборка данных о повреждениях объектов T1 через 14 DAT представлена в таблице 25. Данные позволяют предполагать, что многочисленные объекты являются стабильно резистентными к 2240 г кэ/га 2,4-D, в то время как другие объекты демонстрировали менее стабильную устойчивость к нормам внесения до 1120 г кэ/га 2,4-D. Выжившие растения пересаживали в горшки 51/4'', содержащие среды Metro Mix, помещали в те же условия выращивания, как описано выше, и подвергали самоопылению для получения только гомозиготных семян.Surviving plants were transplanted into 3-inch pots containing Metro Mix media. Surviving plants from T1 descendants that were selected using 560 g ke / ha 2,4-D were also transplanted into 3-inch pots filled with Metro Mix soil. In a phase of 2-4 leaves, plants were sprayed with 280, 560, 1120 or 2240 g ke / ha 2,4-D DMA. Plants were graded at 3 and 14 DAT and compared with untransformed control plants. A sample of damage data for T1 objects through 14 DAT is presented in Table 25. The data suggest that numerous objects are stably resistant to 2240 g ke / ha 2,4-D, while other objects showed less stable resistance to application rates up to 1120 g ke / ha 2,4-D. Surviving plants were transplanted into 51/4 '' pots containing Metro Mix media, placed under the same growing conditions as described above, and self-pollinated to produce only homozygous seeds.

Устойчивость растений канолы pDAB3759 к гербицидам 2,4-D, дихлорпропу, триклопиру и флуроксипиру в полевых условиях: Полевое испытание уровня устойчивости проводили на двух объектах с AAD-12 (v1) 3759(20)018.001 и 3759(18)030.001 и каноле дикого типа (Nex710) в Fowler, Ind. Дизайн эксперимента представлял собой рандомизированный полноблоковый план с 3 повторениями. Варианты эксперимента представляли собой 2,4-D (диметиламиновая соль) при 280, 560, 1120, 2240 и 4480 г кэ/га, триклопир при 840 г кэ/га, флуроксипир при 280 г кэ/га и необработанный контроль. В рамках каждого варианта эксперимента высаживали один 20-футовый ряд/объект для объекта 3759(18)030.0011, 3759(18)018.001 и линии дикого типа (Nex710) с использованием 4-рядной сеялки с расстоянием между рядами 8 дюймов. Когда канола достигала фазы 4-6 листьев, проводили обработки гербицидами с использованием пневматического ранцевого опрыскивателя, выпускающего объем раствора для опрыскивания 187 л/га под давлением 130-200 кПа. Визуальную оценку повреждений проводили через 7, 14 и 21 день после нанесения.Resistance of canola plants pDAB3759 to 2,4-D herbicides, dichloroprop, triclopyr and fluroxypyr in the field: Field testing of the resistance level was carried out at two sites with AAD-12 (v1) 3759 (20) 018.001 and 3759 (18) 030.001 and wild canola type (Nex710) in Fowler, Ind. The design of the experiment was a randomized full block plan with 3 repetitions. The experimental options were 2,4-D (dimethylamine salt) at 280, 560, 1120, 2240 and 4480 g ke / ha, triclopyr at 840 g ke / ha, fluroxypyr at 280 g ke / ha and untreated control. Within each experiment, one 20-foot row / object was planted for object 3759 (18) 030.0011, 3759 (18) 018.001 and wild-type lines (Nex710) using a 4-row seeder with a row spacing of 8 inches. When the canola reached a phase of 4-6 leaves, herbicide treatments were carried out using a pneumatic knapsack sprayer, releasing a volume of solution for spraying 187 l / ha under a pressure of 130-200 kPa. Visual assessment of damage was performed 7, 14 and 21 days after application.

Таблица 26
Ответ растений канолы с AAD-12 (pDAB3759) на 2,4-D, триклопир и флуроксипир
Table 26
The response of canola plants from AAD-12 (pDAB3759) to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr
Обработка гербицидамиHerbicide treatment "% видимых повреждений через 14 DAT"% visible damage after 14 DAT Активный ингредиентActive ingredient Норма внесенияApplication rate Объект с AAD-12 3759(20)018.001Object with AAD-12 3759 (20) 018.001 Объект с AAD-12 3759(18)030.001Object with AAD-12 3759 (18) 030.001 Дикий тип (Nex710)Wild Type (Nex710) 2,4-D2,4-D 280 г кэ/га280 g ke / ha 0 a0 a 0 b0 b 0 c0 c 2,4-D2,4-D 560 г кэ/га560 g ke / ha 0 a0 a 0 b0 b 15 d15 d 2,4-D2,4-D 1120 г кэ/га1120 g ke / ha 2 a2 a 2 ab2 ab 33 bc33 bc 2,4-D2,4-D 2240 г кэ/га2240 g ke / ha 3 a3 a 3 ab3 ab 48 a48 a ТриклопирTriclopyr 840 г кэ/га840 g ke / ha 6 a6 a 6 ab6 ab 25 cd25 cd ФлуроксипирFluroxypyr 280 г кэ/га280 g ke / ha 7 a7 a 8 a8 a 37 ab37 ab

Ответ канолы на 2,4-D, триклопир и флуроксипир представлен в таблице 26. Канола дикого типа (Nex710) являлась тяжело поврежденной (72% через 14 DAT) 2,4-D при 2240 г кэ/га, что считают 4-кратной нормой внесения. Все объекты с AAD-12 (v1) демонстрировали исключительную устойчивость к 2,4-D через 14 DAT со средними повреждениями 2, 3 и 2%, наблюдаемыми при 1-, 2- и 4-кратных нормах внесения, соответственно. Канола дикого типа являлась тяжело поврежденной (25% через 14 DAT) 2-кратной нормой внесения триклопира (840 г кэ/га). Объекты с AAD-12 (v1) демонстрировали устойчивость при 2-кратных нормах внесения триклопира со средними повреждениями 6% через 14 DAT для двух объектов. Флуроксипир при 280 г кэ/га вызывал у нетрансформированной линии тяжелые повреждения (37%) через 14 DAT. Объекты с AAD-12 (v1) демонстрировали повышенную устойчивость со средними повреждениями 8% через 5 DAT.The response of canola to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr is shown in Table 26. Wild-type canola (Nex710) was severely damaged (72% through 14 DAT) 2,4-D at 2240 g ke / ha, which is considered 4-fold application rate. All objects with AAD-12 (v1) showed exceptional resistance to 2,4-D through 14 DAT with average damage of 2, 3 and 2%, observed at 1-, 2- and 4-fold application rates, respectively. Wild-type canola was severely damaged (25% after 14 DAT) with a 2-fold application rate of triclopyr (840 g ke / ha). Objects with AAD-12 (v1) demonstrated stability at 2-fold application rates of triclopyr with average damage of 6% after 14 DAT for two objects. Fluroxypyr at 280 g ke / ha caused severe damage to the non-transformed line (37%) after 14 DAT. Objects with AAD-12 (v1) showed increased resistance with an average damage of 8% after 5 DAT.

Эти результаты свидетельствуют о том, что объекты, трансформированные с использованием AAD-12 (v1), демонстрировали высокий уровень резистентности к 2,4-D, триклопиру и флуроксипиру при нормах внесения, являвшихся летальными или вызывающими тяжелые эпинастические деформации у нетрансформированной канолы. Показано, что AAD-12 имеет относительную эффективность в отношении 2,4-D > триклопира > флуроксипира.These results indicate that objects transformed using AAD-12 (v1) showed a high level of resistance to 2,4-D, triclopyr and fluroxypyr at application rates that were lethal or cause severe epinastic deformities in the non-transformed canola. AAD-12 has been shown to have relative efficacy against 2,4-D> triclopyr> fluroxypyr.

ПРИМЕР 15EXAMPLE 15

Трансформация и селекция объекта сои DAS-68416-4 с AAD-12Transformation and selection of soybean object DAS-68416-4 with AAD-12

Трансгенный объект сои (Glycine max) DAS-68416-4 получали с помощью опосредованной Agrobacterium трансформации эксплантатов семядольного узла сои. Для инициации трансформации использовали инактивированный штамм Agrobacterium EHA101 (Hood et al., 2006), несущий бинарный вектор pDAB4468 (фиг. 2) с селективным маркером (pat) и интересующим геном (AAD-12) внутри T-области цепи ДНК.Transgenic soybean object (Glycine max) DAS-68416-4 was obtained using Agrobacterium-mediated transformation of soybean cotyledon node explants. To initiate the transformation, an inactivated strain Agrobacterium EHA101 (Hood et al., 2006) was used, carrying the binary vector pDAB4468 (Fig. 2) with a selectable marker (pat) and the gene of interest (AAD-12) inside the T region of the DNA chain.

Осуществляли опосредованную Agrobacterium трансформацию. В кратком изложении, семена сои (cv Maverick) проращивали на базовых средах, выделяли семядольные узлы и инфицировали Agrobacterium. Среды для инициации прорастания побегов, удлинения побегов и укоренения дополняли цефотаксимом, тиментином и ванкомицином для удаления Agrobacterium. Использовали селекцию глуфосинатом для ингибирования роста нетрансформированных побегов. Подвергнутые селекции побеги переносили на среду для укоренения для развития корней, а затем переносили на почвенную смесь для акклиматизации проростков.Agrobacterium-mediated transformation was performed. Briefly, soybean seeds (cv Maverick) were germinated on basal media, cotyledon nodes were isolated, and Agrobacterium was infected. Media for initiating shoot germination, shoot elongation and rooting were supplemented with cefotaxime, timentin and vancomycin to remove Agrobacterium. Glufosinate selection was used to inhibit the growth of untransformed shoots. Selected shoots were transferred onto rooting medium for root development, and then transferred to the soil mixture for acclimatization of seedlings.

На концевые листочки подвергнутых селекции проростков наносили глуфосинат для скрининга на предмет предполагаемых трансформантов. Подвергнутые скринингу проростки переносили в теплицу, позволяли им акклиматизироваться, а затем на листья наносили глуфосинат для подтверждения устойчивости и считали их предполагаемыми трансформантами. Отбирали подвергнутые скринингу растения и осуществляли молекулярные анализы для подтверждения наличия гена селективного маркера и/или интересующего гена. Для получения семян T1 растениям T0 позволяли самоопыляться в теплице.On the leaflets of the seedlings subjected to selection, glufosinate was applied for screening for putative transformants. Screened seedlings were transferred to a greenhouse, allowed to acclimatize, and then glufosinate was applied to the leaves to confirm resistance and considered them as putative transformants. Screened plants were selected and molecular analyzes performed to confirm the presence of a selectable marker gene and / or gene of interest. To obtain T1 seeds, T0 plants were allowed to self-pollinate in a greenhouse.

Растения T1 подвергали обратному скрещиванию и подвергали интрогрессии в элитную идиоплазму (Maverick). Этот объект сои DAS-68416-4 получали из независимого трансформированного изолята. Объект подвергали скринингу с учетом его уникальных характеристик, таких как единый участок инсерции, нормальное менделевское расщепление и стабильная экспрессия, и превосходная комбинация эффективности, включая устойчивость к гербицидам, и агрономических характеристик при различном генетическом фоне и во многих местностях с различным климатом. Дополнительное описание объекта сои DAS-68416-4 представлено в WO 2011/066384, включенном в качестве ссылки в настоящее описание в полном объеме.T1 plants were backcrossed and introgressed into elite idioplasm (Maverick). This soybean object DAS-68416-4 was obtained from an independent transformed isolate. The object was screened for its unique characteristics, such as a single insertion site, normal Mendelian cleavage and stable expression, and an excellent combination of efficiency, including herbicide resistance, and agronomic characteristics with a different genetic background and in many places with different climates. A further description of the soybean object DAS-68416-4 is provided in WO 2011/066384, incorporated by reference in its entirety in the present description.

ПРИМЕР 16EXAMPLE 16

Получение агрономических данных за 2008 годObtaining agronomic data for 2008

Агрономическое исследование с использованием объекта сои DAS-68416-4 и нетрансгенного контроля (var. Maverick) проводили в 2008 году в шести местах, находящихся в Айове, Иллинойсе, Индиане, Небраске и Онтарио, Канада (2 места). Оценивали агрономические показатели, включая подсчет густоты стояния/популяции, мощность проростка/растения, высоту растения, полегание, частоту заболеваний, повреждение насекомыми и дни до цветения, для исследования эквивалентности объекта сои DAS-68416-4 (с обработками гербицидами и без них) по сравнению с контрольной линией Maverick. Это исследование обозначают как Агрономический эксперимент S1.An agronomic study using the DAS-68416-4 soybean object and non-transgenic control (var. Maverick) was carried out in 2008 at six locations in Iowa, Illinois, Indiana, Nebraska and Ontario, Canada (2 locations). Agronomic indicators were evaluated, including calculation of the density of standing / population, seedling / plant thickness, plant height, lodging, disease frequency, insect damage and days before flowering, to study the equivalence of the soybean object DAS-68416-4 (with and without herbicide treatments) using compared to the Maverick control line. This study is referred to as the Agronomic Experiment S1.

Таблица 27
Агрономические показатели, оцениваемые в агрономическом эксперименте S1
Table 27
Agronomic indicators evaluated in the agronomic experiment S1
ПризнакSign Время оценкиEvaluation time Описание данныхData Description ШкалаScale Ранняя популяцияEarly population VC-V2Vc-v2 Количество растений, проросших в рядах каждого опытного участкаThe number of plants sprouted in the ranks of each experimental plot Конкретное количество на опытный участокSpecific amount per pilot plot Мощность проростковSeedling power VC-V2Vc-v2 Визуальная оценка средней мощности проросших растений на опытный участокVisual assessment of the average thickness of sprouted plants per experimental plot Шкала 1-10 на основе роста нетрансформированной сои
10=Эквивалентность росту нетрансформированных растений
9=Жизнеспособность растений составляет 90% по сравнению с нетрансформированными, и т.д.
Scale 1-10 based on the growth of untransformed soy
10 = Equivalent to the growth of untransformed plants
9 = Plant viability is 90% compared to non-transformed, etc.
Мощность растения/
повреждения
Plant power /
damage
После после-всходовых обработок гербицидамиAfter seedling treatments with herbicides Повреждение в результате обработок гербицидамиDamage due to herbicide treatments Шкала 1-10 на основе роста нетрансформированной сои
10=Эквивалентность росту нетрансформированных растений
9=Жизнеспособность растений составляет 90% по сравнению с нетрансформированными, и т.д.
Scale 1-10 based on the growth of untransformed soy
10 = Equivalent to the growth of untransformed plants
9 = Plant viability is 90% compared to non-transformed, etc.

Высота растенийPlant height Приблизи-тельно R6Around R6 Высота от поверхности почвы до кончика самого высоко листа, вытянутого рукойHeight from the surface of the soil to the tip of the tallest hand-stretched sheet Высота в см (среднее для 10 растений на опытный участок)Height in cm (average for 10 plants per experimental plot) ПолеганиеLodging Приблизи-тельно R8Around R8 Визуальная оценка тяжести полеганияVisual assessment of the severity of lodging Визуальная оценка по шкале 0-100% с учетом количества полегших растенийVisual assessment on a scale of 0-100%, taking into account the number of lodged plants Конечная популяцияFinal population Приблизи-тельно R8Around R8 Количество растений, оставшихся в рядах каждого опытного участкаThe number of plants remaining in the ranks of each experimental plot Точное количество на опытный участок, включая растения, удаленные при предыдущей выборкеExact amount per test plot, including plants removed from the previous sample

Семена тестируемой и контрольной сои высевали при норме высева приблизительно 112 семян на 25-футовый ряд с расстоянием между рядами приблизительно 30 дюймов (75 см). В каждой местности создавали три повторяющихся опытных участка для каждого варианта эксперимента, при этом каждый опытный участок состоял из 2-25-футовых рядов. Опытные участки распределяли согласно рандомизированному полноблоковому плану (RCB) с уникальной рандомизацией в каждой местности. Каждый опытный участок сои ограничивали двумя рядами нетрансгенной сои схожей зрелости. Все место проведения испытаний окружали минимум 10 футами нетрансгенной сои схожей относительной зрелости.Seeds of test and control soybeans were sown at a seed rate of approximately 112 seeds per 25-foot row with a row spacing of approximately 30 inches (75 cm). In each locality, three repetitive test plots were created for each version of the experiment, with each test plot consisting of 2-25 foot rows. The test plots were distributed according to a randomized full block plan (RCB) with unique randomization in each area. Each experimental plot of soybean was limited to two rows of non-transgenic soybean of similar maturity. The entire test site was surrounded by at least 10 feet of non-transgenic soybeans of similar relative maturity.

Обработки гербицидами осуществляли при объеме раствора для опрыскивания приблизительно 20 галлонов на акр (187 л/га). Эти обработки планировали для воспроизведения максимальной отмеченной на маркировке нормы внесения, используемой в коммерческой практике. 2,4-D наносили в виде трех избыточных обработок распылением всего 3 фунта кэ/акр за сезон. Отдельные нанесения 1,0 фунта кэ/акр (1,120 г/га) осуществляли предвсходно и приблизительно в фазы роста V4 и R2. Глуфосинат наносили в виде двух избыточных обработок распылением всего 0,74 фунта активного ингредиента/акр (828 г активного ингредиента/га) за сезон. Отдельные нанесения 0,33 фунта активного ингредиента/акр и 0,41 фунта активного ингредиента/акр (374 и 454 г активного ингредиента/га) осуществляли приблизительно в фазы роста V6 и R1.Herbicide treatments were carried out with a volume of spray solution of approximately 20 gallons per acre (187 l / ha). These treatments were planned to reproduce the maximum application rate noted on the labeling used in commercial practice. 2,4-D was applied in the form of three excess spray treatments of just 3 lb ke / acre per season. Separate application of 1.0 lb ke / acre (1,120 g / ha) was carried out pre-emergence and approximately in the phases of growth of V4 and R2. Glufosinate was applied as two excess treatments by spraying a total of 0.74 pounds of active ingredient / acre (828 g of active ingredient / ha) per season. Separate application of 0.33 pounds of active ingredient / acre and 0.41 pounds of active ingredient / acre (374 and 454 g of active ingredient / ha) was carried out approximately in the growth phases of V6 and R1.

Для агрономических данных проводили дисперсионный анализ среди мест полевых испытаний с использованием смешанной модели (SAS версии 8; SAS Institute 1999). Входные элементы данных считали фиксированными эффектами, а местность, блок внутри местности, местность по входным элементам данных, и входные элементы данных по блоку внутри местности обозначали как случайные эффекты. Значимость общего эффекта условий оценивали с использованием критерия Фишера. С помощью критерия Стьюдента осуществляли попарное сопоставление между входными элементами данных для контроля и неопрысканного трансгенного объекта сои DAS-68416-4 (неопрысканный), объекта сои DAS-68416-4, опрысканного глуфосинатом (объект сои DAS-68416-4 + глуфосинат), объекта сои DAS-68416-4, опрысканного 2,4-D (объект сои DAS-68416-4 + 2,4-D), и объекта сои DAS-68416-4, опрысканного глуфосинатом и 2,4-D (объект сои DAS-68416-4 + оба). Также вычисляли скорректированные значения P с использованием средней доли ложных отклонений гипотезы (FDR) для контроля эффекта множественных сравнений (Benjamini and Hochberg, 1995).For agronomic data, analysis of variance among field test sites using a mixed model (SAS version 8; SAS Institute 1999) was performed. Input data elements were considered fixed effects, and terrain, an intra-block, locality by input data elements, and an intra-block data element were designated as random effects. The significance of the overall effect of the conditions was evaluated using the Fisher test. Using the Student criterion, pairwise comparisons were made between the input data elements for the control and the unsprayed transgenic soybean object DAS-68416-4 (unsprayed), the soybean object DAS-68416-4, sprayed with glufosinate (soybean object DAS-68416-4 + glufosinate), the object soybean DAS-68416-4 sprayed with 2,4-D (soybean object DAS-68416-4 + 2,4-D) and soybean dish DAS-68416-4 sprayed with glufosinate and 2,4-D (soybean object DAS -68416-4 + both). The corrected P values were also calculated using the average false hypothesis deviation (FDR) fraction to control the effect of multiple comparisons (Benjamini and Hochberg, 1995).

Проводили анализ агрономических данных, собранных для контроля, неопрысканного объекта сои DAS-68416-4, объекта сои DAS-68416-4+2,4-D, объекта сои DAS-68416-4+глуфосинат, и объекта сои DAS-68416-4+оба гербицида. Не наблюдали статистически значимых различий для подсчета густоты стояния, ранней популяции, мощности проростков, повреждений после обработки, полегания, конечного подсчета густоты стояния или дней до цветения (таблица 28). В случае высоты растений вычисляли значимый двусторонний критерий Стьюдента между контролем и объектом сои DAS-68416-4 + опрыскивание 2,4-D. Однако, не наблюдали значимый общий эффект условий, различия являлись очень незначительными между обработанным объектом сои DAS-68416-4 и контролем, и не наблюдали различий между различными вариантами эксперимента с объектом сои DAS-68416-4. Учитывая эти результаты, объект сои DAS-68416-4 являлся агрономически эквивалентным почти изогенному нетрансгенному контролю.An analysis was made of the agronomic data collected for control of the unsprayed soybean object DAS-68416-4, the soybean object DAS-68416-4 + 2,4-D, the soybean object DAS-68416-4 + glufosinate, and the soybean object DAS-68416-4 + both herbicides. No statistically significant differences were observed for the calculation of plant density, early population, seedling thickness, damage after treatment, lodging, final calculation of plant density or days before flowering (table 28). In the case of plant height, a significant two-way student criterion was calculated between the control and the soybean object DAS-68416-4 + spraying 2,4-D. However, no significant general effect of the conditions was observed, the differences were very small between the treated soybean object DAS-68416-4 and the control, and no differences were observed between the different experimental variants with the soybean object DAS-68416-4. Given these results, the soybean object DAS-68416-4 was agronomically equivalent to an almost isogenic non-transgenic control.

Таблица 28
Анализ агрономических характеристик из агрономического эксперимента S1
Table 28
Analysis of agronomic characteristics from the agronomic experiment S1
Анализируемый параметрThe analyzed parameter Общий эффект условий
(Pr>F)a
General effect of conditions
(Pr> F) a
КонтрольThe control Неопрысканный
(Значение Pb Скоррект. P)c
Unsprayed
(Value P b Correct. P) c
Опрысканный глуфосинатом (Значение P Скоррект. P)Sprayed with glufosinate (Value P Correct. P) Опрысканный 2,4-D
(Значение P Скоррект. P)
Sprayed 2,4-D
(P value Correct. P)
Опрысканный обоими
(Значение P Скоррект. P)
Sprayed by both
(P value Correct. P)
Подсчет густоты стоянияDensity calculation 0,7740.774 170170 172172 175175 173173 175175 (Количество растений)(Number of plants) (0,709,0,824)(0,709,0,824) (0,311,0,575)(0,311,0,575) (0,476,0,672)(0,476,0,672) (0,269,0,575)(0,269,0,575) Ранняя популяцияEarly population 0,7140.714 76,776.7 77,477.4 79,179.1 79,079.0 79,479,4 (% всходов)d (% seedlings) d (0,738,0,824)(0.738,0,824) (0,301,0,575)(0,301,0,575) (0,327,0,575)(0,327,0,575) (0,256,0,575)(0,256,0,575) Мощность проростков e The power of seedlings e 0,5470.547 9,729.72 9,399.39 9,509.50 9,449.44 9,399.39 (0,146,0,575)(0,146,0,575) (0,326,0,575)(0,326,0,575) (0,222,0,575)(0,222,0,575) (0,146,0,575)(0,146,0,575) Мощность/поврежденияPower / damage 0,5110.511 10,010.0 9,869.86 9,899.89 9,83 9.83 9,679.67 App. 2e App. 2 e (0,461,0,671)(0,461,0,671) (0,555,0,718)(0,555,0,718) (0,378,0,611)(0,378,0,611) (0,087,0,575)(0,087,0,575) Мощность/поврежденияPower / damage 0,4620.462 10,010.0 10,010.0 9,899.89 9,839.83 9,899.89 App. 3e App. 3 e (1,000,1,000)(1,000,1,000) (0,320,0,575)(0,320,0,575) (0,141,0,575)(0,141,0,575) (0,320,0,575)(0,320,0,575) Vigor/Injury Vigor / injury 0,4310.431 9,949.94 9,899.89 9,789.78 9,679.67 9,789.78 App. 5e App. 5 e (0,721,0,824)(0,721,0,824) (0,289,0,575)(0,289,0,575) (0,085,0,575)(0,085,0,575) (0,289,0,575)(0,289,0,575) Высота (см)Height (cm) 0,1440.144 101101 98,198.1 99,299,2 96,196.1 97,297.2 (0,145,0,575)(0,145,0,575) (0,390,0,611)(0,390,0,611) (0,020,0,575)(0,020,0,575) (0,062,0,575)(0,062,0,575) Полегание (%)Lodging (%) 0,9480.948 17,217,2 18,218.2 21,321.3 20,720.7 21,721.7 (0,885,0,904)(0,885,0,904) (0,551,0,718)(0,551,0,718) (0,606,0,746)(0,606,0,746) (0,511,0,700)(0,511,0,700) Конечная густота стоянияThe final density of standing 0,2680.268 156156 154154 161161 155155 163163 (Количество растений)(Number of plants) (0,770,0,840)(0,770,0,840) (0,335,0,575)(0,335,0,575) (0,817,0,853)(0,817,0,853) (0,127,0,575)(0,127,0,575) Дни до цветения f Days to flowering f 0,4520.452 49,049.0 49,549.5 49,449.4 48,748.7 49,249.2 (0,261,0,575)(0,261,0,575) (0,395,0,611)(0,395,0,611) (0,568,0,718)(0,568,0,718) (0,668,0,801)(0,668,0,801) aОбщий эффект условий оценивали с использованием критерия Фишера a The overall effect of the conditions was evaluated using the Fisher test bСравнение опрысканных и неопрысканных растений с контролем с использованием критерия Стьюдента b Comparison of sprayed and unsprayed plants with control using student criterion cЗначения P корректировали с использованием способа средней доли ложных отклонений гипотезы (FDR) c P values were adjusted using the method of average fraction of false hypothesis deviations (FDR) dШкала 0-100%; (Подсчет густоты стояния, разделенный на количество посеянных семян)*100 d Scale 0-100%; (Calculation of standing density divided by the number of seeds sown) * 100 eВизуальная оценка по шкале 1-10; 10 = рост, эквивалентный нетрансформировнным растениям e Visual rating on a scale of 1-10; 10 = growth equivalent to non-transformed plants fВизуальная оценка по шкале 0-100%; 0% = отсутствие повреждений f Visual rating on a scale of 0-100%; 0% = no damage fКоличество дней от посадки до цветения f Number of days from planting to flowering Значения P, выделенные полужирным шрифтом, являются значимыми (<0,05)B values in bold are significant (<0.05)

ПРИМЕР 17EXAMPLE 17

Получение агрономических данных за 2009 годObtaining agronomic data for 2009

Агрономическое исследование с использованием объекта сои DAS-68416-4 и нетрансгенного контроля (var. Maverick) проводили в 2009 году в 8 местах, находящихся в Арканзасе, Айове, Иллинойсе, Индиане, Миссури и Небраске. Оценивали агрономические показатели, включая подсчет густоты стояния/популяции, мощность проростка/растения, высоту растения частоту заболеваний, повреждение насекомыми и дни до цветения, для исследования эквивалентности объекта сои DAS-68416-4 (с обработками гербицидами и без них) контролю (таблица 29).An agronomic study using the DAS-68416-4 soybean object and non-transgenic control (var. Maverick) was carried out in 2009 in 8 locations located in Arkansas, Iowa, Illinois, Indiana, Missouri and Nebraska. Agronomic indicators were evaluated, including the calculation of the standing / population density, seedling / plant thickness, plant height, disease frequency, insect damage and days before flowering, to study the equivalence of the soybean object DAS-68416-4 (with and without herbicide treatments) to the control (table 29 )

Таблица 29
Данные, собранные в агрономических исследованиях и исследованиях урожайности в 2009 году.
Table 29
Data collected in agronomic and yield studies in 2009.
ХарактеристикаCharacteristic Время оценкиEvaluation time ОписаниеDescription Регистрируемые единицыRegistered Units Тест*Test* ВсходыSeedlings VC-V2Vc-v2 Подсчет густоты стояния в 1-метровой секции ряда, разделенный на количество посеянных семян на метрThe calculation of the density of standing in the 1-meter section of the row, divided by the number of seeds sown per meter %% BB Мощность проростковSeedling power V1-V3V1-v3 Общая мощность проростковThe total capacity of seedlings От 1 (низкая) до 10 (высокая)1 (low) to 10 (high) BB Видимые поврежденияVisible damage После обработки V3After processing V3 Видимые повреждения через 1 день после обработки гербицидом в фазу V3Visible damage 1 day after treatment with the herbicide in phase V3 %% SS

Видимые поврежденияVisible damage После обработки V3After processing V3 Видимые повреждения через 7 дней после обработки гербицидом в фазу V3Visible damage 7 days after the herbicide treatment in phase V3 %% SS Видимые поврежденияVisible damage После обработки V3After processing V3 Видимые повреждения через 14 дней после обработки гербицидом в фазу V3Visible damage 14 days after the herbicide treatment in phase V3 %% SS Дни до цветенияDays before flowering Количество дней от посадки до того, как 50% растений достигнут фазы R1The number of days from planting before 50% of the plants reach phase R1 ДниDays BB Подсчет густоты стоянияDensity calculation R2R2 Количество растений в 1-метровой секции рядаThe number of plants in the 1-meter section of the row BB Видимые поврежденияVisible damage После обработки R2After processing R2 Видимые повреждения через 1 день после обработки гербицидом в фазу R2Visible damage 1 day after treatment with herbicide in phase R2 %% SS Видимые поврежденияVisible damage После обработки R2After processing R2 Видимые повреждения через 7 дней после обработки гербицидом в фазу R2Visible damage 7 days after herbicide treatment in phase R2 %% SS

Видимые поврежденияVisible damage После обработки R2After processing R2 Видимые повреждения через 14 дней после обработки гербицидом в фазу R2Visible damage 14 days after herbicide treatment in phase R2 %% SS Частота заболеванийDisease frequency ~R6~ R6 Внеплановое сообщение о любом заболевании, возникшем в местностиUnscheduled report of any disease that occurs in the area %% BB Повреждение насекомымиInsect damage ~R6~ R6 Внеплановое сообщение о любом повреждении насекомыми, возникшем в местностиUnscheduled report of any insect damage that occurred in the area %% BB Высота растенийPlant height R8R8 Конечная высота растений на опытном участке в фазу R8The final height of plants in the experimental plot in phase R8 смcm BB ЗрелостьMaturity R8R8 Количество дней от посадки до того, как 95% растений на опытном участке достигнут своего зрелого цветаThe number of days from planting until 95% of the plants in the test plot reach their mature color ДниDays BB ПолеганиеLodging R8R8 Степень полегания на опытном участкеThe degree of lodging in the experimental plot От 1 (отсутствие) до 5 (плоско лежащий)From 1 (absence) to 5 (flat lying) BB

УрожайностьProductivity R8R8 Масса семян, собранных с опытного участкаThe mass of seeds collected from the experimental plot бушель/акрbushel / acre BB Масса 100 семян100 seed weight R8R8 Масса 100 случайно выбранных семян при сборе с опытного участкаMass of 100 randomly selected seeds when collecting from the experimental plot гg BB *B - Тестирования опрысканных и неопрысканных растений,
S - тестирования только опрысканных растений
* B - Testing of sprayed and unsprayed plants,
S - testing only sprayed plants

Для испытаний использовали рандомизированный полноблочный план. Входными элементами данных являлись объект сои DAS-68416-4, контрольная линия Maverick и коммерчески доступные нетрансгенные линии сои. Высевали семена тестируемой, контрольной и референсной сои при норме высева приблизительно 112 семян на ряд с расстоянием между рядами приблизительно 30 дюймов (75 см). В каждой местности создавали 4 повторяющихся опытных участка для каждого варианта эксперимента, при этом каждый опытный участок состоял из 2-25-футовых рядов. Каждый опытный участок сои ограничивали 2 рядами нетрансгенной сои (Maverick). Все место испытаний окружали минимум 4 рядами (или 10 футами) нетрансгенной сои (Maverick). Для получения агрономически приемлемой сельскохозяйственной культуры осуществляли соответствующие практики по контролю насекомых, сорняков и заболеваний.For testing, a randomized full block plan was used. Input data elements were the DAS-68416-4 soybean object, the Maverick control line, and commercially available non-transgenic soybean lines. The seeds of the test, control and reference soybeans were sown at a seed rate of approximately 112 seeds per row with a row spacing of approximately 30 inches (75 cm). In each locality, 4 repeating experimental plots were created for each experiment variant, and each experimental plot consisted of 2-25 foot rows. Each experimental plot of soybean was limited to 2 rows of non-transgenic soybean (Maverick). The entire test site was surrounded by at least 4 rows (or 10 feet) of non-transgenic soybean (Maverick). To obtain an agronomically acceptable crop, appropriate practices for controlling insects, weeds and diseases were carried out.

Осуществляли обработки гербицидами для воспроизведения максимальной отмеченной на маркировке нормы внесения, используемой в коммерческой практике. Варианты эксперимента состояли из неопрысканного контроля и обработок гербицидами 2,4-D, глуфосинатом, 2,4-D/глуфосинатом, наносимых в конкретные фазы роста. Для обработки 2,4-D гербицид наносили при норме внесения 1,0 фунт кэ/акр (1,120 г кэ/га) в фазы роста V4 и R2. Для обработок глуфосинатом нанесения осуществляли на растения в фазы роста V4 и V6-R2. Для обработок обоими гербицидами глуфосинат наносили при норме внесения 0,33 фунта активного ингредиента/акр (374 г активного ингредиента/га) и 0,41 фунта активного ингредиента/акр (454 г активного ингредиента/га) для нанесений в фазы V4 и V6-R2, соответственно. Входными элементами данных для обработок обоими гербицидами являлись объект сои DAS-68416-4 и контроли, включая нетрансгенную Maverick. Ожидали, что опытные участки с Maverick погибнут после нанесения гербицидов.Herbicide treatments were carried out to reproduce the maximum application rate noted on the labeling used in commercial practice. The experimental options consisted of unsprayed control and treatments with 2,4-D, glufosinate, 2,4-D / glufosinate herbicides applied to specific growth phases. To treat 2,4-D, the herbicide was applied at a rate of application of 1.0 lb ke / acre (1.120 g ke / ha) into the growth phases V4 and R2. For glufosinate treatments, deposition was carried out on plants in the growth phases V4 and V6-R2. For treatments with both herbicides, glufosinate was applied at a rate of application of 0.33 pounds of active ingredient / acre (374 g of active ingredient / ha) and 0.41 pounds of active ingredient / acre (454 g of active ingredient / ha) for application in phases V4 and V6- R2, respectively. The input data elements for treatments with both herbicides were the soybean object DAS-68416-4 and controls, including the non-transgenic Maverick. Maverick pilot sites were expected to die after application of the herbicides.

Для агрономических данных проводили дисперсионный анализ среди мест полевых испытаний с использованием смешанной модели (SAS версии 8; SAS Institute 1999). Входные элементы данных считали фиксированными эффектами, а местность, блок внутри местности, местность по входным элементам данных, и входные элементы данных по блоку внутри местности обозначали как случайные эффекты. Аналогично осуществляли анализ в отдельных местах проведения испытаний с входными элементами данных в качестве фиксированных эффектов и блоком и входными элементами данных по блоку в качестве случайных эффектов. Для статистического анализа данные округляли. Описывали значимые различия с 95% уровнем значимости, и значимость общего эффекта условий оценивали с использованием критерия Фишера. С помощью критерия Стьюдента осуществляли попарное сопоставление между неопрысканным трансгенным объектом с AAD-12 (неопрысканный), объектом с AAD-12, опрысканным глуфосинатом (AAD-12+глуфосинат), объектом с AAD-12, опрысканным 2,4-D (AAD-12+2,4-D), и объектом с AAD-12, опрысканным глуфосинатом и 2,4-D (AAD-12+2,4-D+глуфосинат), и контролем.For agronomic data, analysis of variance among field test sites using a mixed model (SAS version 8; SAS Institute 1999) was performed. Input data elements were considered fixed effects, and terrain, an intra-block, locality by input data elements, and an intra-block data element were designated as random effects. Similarly, analysis was performed at individual test sites with input data elements as fixed effects and a block and input data elements for the block as random effects. For statistical analysis, the data was rounded. Significant differences were described with a 95% significance level, and the significance of the overall effect of the conditions was evaluated using the Fisher test. Using Student's t-test, a pairwise comparison was made between an unsprayed transgenic object with AAD-12 (unsprayed), an object with AAD-12 sprayed with glufosinate (AAD-12 + glufosinate), an object with AAD-12 sprayed with 2,4-D (AAD- 12 + 2,4-D), and an object with AAD-12 sprayed with glufosinate and 2,4-D (AAD-12 + 2,4-D + glufosinate), and control.

По причине большого количества сопоставлений, осуществляемых в этом исследовании, проблемой являлся эффект множественных сравнений. Эффект множественных сравнений является проблемой, когда в одном исследовании осуществляют большое количество сравнений для обнаружения неожиданных эффектов. В этих условиях вероятность ложно определенных различий на основе связанных со сравнениями значений p является очень высокой (1-0,95количество сравнений). В этом исследовании осуществляли четыре сравнения на анализируемый параметр (16 анализируемых типов наблюдений для агрономических данных), приводящих к 64 сравнениям для агрономических данных. Таким образом, вероятность определения одного или нескольких ложных различий на основе нескорректированных значений p составляла 99% для агрономических данных (1-0,9564).Due to the large number of comparisons made in this study, the problem was the effect of multiple comparisons. The effect of multiple comparisons is a problem when a large number of comparisons are carried out in one study to detect unexpected effects. Under these conditions, the probability of falsely determined differences based on p-related comparisons is very high (1-0.95 number of comparisons ). In this study, four comparisons per parameter were performed (16 analyzed types of observations for agronomic data), resulting in 64 comparisons for agronomic data. Thus, the probability of determining one or more false differences based on unadjusted p values was 99% for agronomic data (1-0.95 64 ).

Проводили анализ агрономических данных, собранных для контроля, неопрысканного объекта с AAD-12, AAD-12+глуфосинат, AAD-12+2,4-D, и AAD-12+2,4-D+глуфосинат. В случае анализа по всей местности не наблюдали статистически значимых различий для мощности проростков, конечной популяции, мощности растений/повреждений (V4, R1), полегания, частоты заболеваний, повреждения насекомыми, дней до цветения, дней до созревания, количества бобов, количества семян, урожайности и высоты растения. В случае подсчета густоты стояния и ранней популяции вычисляли значимый двусторонний критерий Стьюдента между контролем и AAD-12 + глуфосинат, но это не сопровождалось значимым общим эффектом условий или FDR-скорректированным значением p. В случае мощности растений/повреждения (R2) вычисляли значимый двусторонний критерий Стьюдента и значимый общий эффект условий между контролем и AAD-12 + глуфосинат и AAD-12+2,4-D+глуфосинат, но это не сопровождалось значимым FDR-скорректированным значением p. Средние результаты для всех этих переменных также находились в пределах диапазона, обнаруживаемого для референсных линий, тестируемых в этом исследовании.An analysis was made of the agronomic data collected for control of an unsprayed object with AAD-12, AAD-12 + glufosinate, AAD-12 + 2,4-D, and AAD-12 + 2,4-D + glufosinate. In the case of analysis over the whole area, no statistically significant differences were observed for seedling power, final population, plant power / damage (V4, R1), lodging, disease frequency, insect damage, days before flowering, days before ripening, number of beans, number of seeds, yield and plant height. In the case of calculation of the density of standing and the early population, a significant two-way student criterion was calculated between the control and AAD-12 + glufosinate, but this was not accompanied by a significant general effect of the conditions or the FDR-adjusted value of p. In the case of plant power / damage (R2), a significant two-way student criterion and a significant overall effect of the conditions between the control and AAD-12 + glufosinate and AAD-12 + 2,4-D + glufosinate were calculated, but this was not accompanied by a significant FDR-adjusted p value . The average results for all of these variables were also within the range found for the reference lines tested in this study.

ПРИМЕР 18EXAMPLE 18

Трансформация и селекция объекта pDAS 1740-278 с AAD-1Transformation and selection of the pDAS 1740-278 object with AAD-1

Объект pDAS 1740-278 с AAD-1 получали с помощью вискер-опосредованной трансформации линии кукурузы Hi-II. Используемый способ трансформации описывают в патентной заявке США № 20090093366. Линию кукурузы трансформировали с использованием FspI-фрагмента плазмиды pDAS 1740 (фиг. 3), также обозначаемого как pDAB3812. Эта плазмидная конструкция содержит экспрессирующую кассету растений, содержащую RB7 MARv3:: промотор убиквитина 1 Zea mays v2//AAD1 v3//PER5 3'UTR Zea mays:: RB7 MARv4 транскрипционную единицу растений (PTU).Object pDAS 1740-278 with AAD-1 was obtained using a whisker-mediated transformation of the Hi-II maize line. The transformation method used is described in US Patent Application No. 20090093366. The maize line was transformed using the FspI fragment of plasmid pDAS 1740 (FIG. 3), also referred to as pDAB3812. This plasmid construct contains an expression cassette of plants containing RB7 MARv3 :: ubiquitin promoter 1 Zea mays v2 // AAD1 v3 // PER5 3'UTR Zea mays :: RB7 MARv4 transcription unit of plants (PTU).

Получали множество объектов. Объектам, выжившим и продуцирующим здоровую, резистентную к галоксифопу ткань каллюса, присваивали уникальные коды идентификации, представляющие предполагаемые трансформированные объекты, и их непрерывно переносили на свежую селективную среду. Растения подвергали регенерации из ткани, полученной от каждого уникального объекта, и переносили в теплицу.Received many objects. Objects that survived and produce healthy, haloxifop-resistant callus tissue were assigned unique identification codes representing the alleged transformed objects, and they were continuously transferred to a fresh selective medium. Plants were regenerated from tissue obtained from each unique object and transferred to the greenhouse.

Брали образцы листьев для молекулярного анализа для подтверждения наличия трансгена AAD-I с помощью Саузерн-блоттинга, подтверждения границ ДНК и подтверждения сопутствующего геномного маркера. Положительные растения T0 опыляли с использованием инбредных линий для получения семян T1. Растения T1 объекта pDAS 1470-278-9 (DAS-40278-9) подвергали селекции, самоопылению и охарактеризовывали в течение пяти поколений. В это же время растения T1 подвергали обратному скрещиванию и интрогрессии в элитную идиоплазму (XHH 13) посредством селекции с помощью маркера в течение нескольких поколений. Этот объект получали из независимого трансформированного изолята. Объект подвергали селекции с учетом его уникальных характеристик, таких как единый участок инсерции, нормальное менделевское расщепление и стабильная экспрессия, лучшая комбинация эффективности, включая устойчивость к гербицидам, и агрономических характеристик при различном генетическом фоне и во многих местностях с различным климатом. Дополнительное описание, касающееся объекта кукурузы pDAS-1740-278-9, приведено в WO 2011/022469, включенном в настоящее описание в качестве ссылки в полном объеме.Leaf samples were taken for molecular analysis to confirm the presence of the AAD-I transgene by Southern blotting, confirmation of DNA boundaries, and confirmation of the concomitant genomic marker. Positive T0 plants were pollinated using inbred lines to obtain T1 seeds. Plants T1 of the object pDAS 1470-278-9 (DAS-40278-9) were subjected to selection, self-pollination and characterized for five generations. At the same time, T1 plants were backcrossed and introgressed into elite idioplasm (XHH 13) by marker selection for several generations. This object was obtained from an independent transformed isolate. The object was selected according to its unique characteristics, such as a single insertion site, normal Mendelian cleavage and stable expression, the best combination of efficiency, including herbicide resistance, and agronomic characteristics with a different genetic background and in many places with different climates. A further description regarding the corn object pDAS-1740-278-9 is given in WO 2011/022469, incorporated herein by reference in its entirety.

ПРИМЕР 19EXAMPLE 19

Обработка гербицидами и агрономические данныеHerbicide processing and agronomic data

Обработки гербицидами осуществляли с использованием объема раствора для опрыскивания приблизительно 20 галлонов на акре (187 л/га).Herbicide treatments were performed using a volume of spray solution of approximately 20 gallons per acre (187 l / ha).

Эти обработки осуществляли для воспроизведения максимальной отмеченной на маркировке нормы внесения, используемой в коммерческой практике. Использовали Weedar 64 (026491-0006) в концентрации 39%, 3,76 фунта кэ/галлон, 451 г кэ/л и Assure II (106155) в концентрации 10,2%, 0,87 фунта активного ингредиента/галлон, 104 г активного ингредиента/га.These treatments were carried out to reproduce the maximum application rate noted on the labeling used in commercial practice. Weedar 64 (026491-0006) was used at a concentration of 39%, 3.76 pounds ke / gallon, 451 g ke / l and Assure II (106155) at a concentration of 10.2%, 0.87 pounds of active ingredient / gallon, 104 g active ingredient / ha.

2,4-D (Weedar 64) наносили в виде 3 избыточных нанесений распылением на тестируемые входные элементы данных 4 и 5 (всего 3 фунта кэ/акр за сезон). Отдельные нанесения осуществляли в предвсходный период и приблизительно в фазы V4 и V8-V8,5. Для Weedar 64 отдельные плановые нормы внесения составляли 1,0 фунт кэ/акр или 1120 г кэ/га. Точные нормы внесения находились в диапазоне 1096-1231 г кэ/акр.2,4-D (Weedar 64) was applied in the form of 3 excess spray applications on the test input data elements 4 and 5 (total of 3 lb ke / acre per season). Separate application was carried out in the pre-emergence period and approximately in phases V4 and V8-V8.5. For Weedar 64, individual target application rates were 1.0 lb ke / ha or 1120 g ke / ha. Exact application rates were in the range 1096-1231 g ke / acre.

Квизалофоп (Assure II)наносили в виде одного избыточного нанесения распылением на тестируемые входные элементы данных 3 и 5. Время нанесения приходилось приблизительно на фазу роста V6. Для Assure II плановая норма внесения составляла 0,0825 фунта активного ингредиента/акр или 92 г активного ингредиента/га. Точные нормы внесения находились в диапазоне 90,8-103 г активного ингредиента/га. Агрономические характеристики регистрировали для всех тестируемых элементов в блоках 2, 3 и 4 в каждой местности. В таблице 30 представлены измеряемые характеристики.Quisalofop (Assure II) was applied as a single over-spray application to the test input data elements 3 and 5. The application time was approximately the growth phase of V6. For Assure II, the planned application rate was 0.0825 pounds of active ingredient / acre or 92 g of active ingredient / ha. Exact application rates were in the range of 90.8-103 g of active ingredient / ha. Agronomic characteristics were recorded for all tested elements in blocks 2, 3 and 4 in each area. Table 30 presents the measured characteristics.

Таблица 30
Агрономические данные для объекта кукурузы pDAS- 1740-278-9
Table 30
Agronomic data for the corn facility pDAS-1740-278-9
ПризнакSign Время оценкиEvaluation time Описание данныхData Description Ранняя популяцияEarly population V1 и V4V1 and V4 Количество проросших растений на опытный участокThe number of sprouted plants per experimental plot Мощность проростковSeedling power V4V4 Визуальная оценка средней мощности проросших растений на опытный участокVisual assessment of the average thickness of sprouted plants per experimental plot Мощность растений/
повреждения
Plant power /
damage
Приблизительно через 1-2 недели после обработокApproximately 1-2 weeks after treatments Повреждение в результате обработок гербицидамиDamage due to herbicide treatments
Время до выметывания пестичных столбиковTime to sweat pistil posts Приблизительно 50% выметывание пестичных столбиковApproximately 50% of the sweeping of pistil posts Количество накопленных единиц количества тепла с момента высевания до того, как у 50% растений произойдет выметывание пестичных столбиковThe number of accumulated units of the amount of heat from the moment of sowing before 50% of the plants are swept out Время до сбрасывания пыльцыTime before dropping pollen Приблизительно 50% сбрасывание пыльцыApproximately 50% pollen release Количество накопленных единиц количества тепла с момента высевания до того, как у 50% растений произойдет сбрасывание пыльцыThe number of accumulated units of the amount of heat from the moment of sowing until 50% of the plants discharge pollen Жизнеспособность пыльцыPollen vitality приблизительно 50%approximately 50% Оценка цвета и формы пыльцы за период времениAssessment of the color and shape of pollen over a period of time Высота растенияPlant height Приблизительно R6About R6 Высота до кончика султанаHeight to the tip of the sultan Высота початкаEar height Приблизительно R6About R6 Высота до основания первичного початкаHeight to the base of the primary cob Полегание стеблейLodging stems Приблизительно R6About R6 Визуальная оценка процентной доли растений на опытном участке со стеблями, сломанными ниже первичного початкаVisual assessment of the percentage of plants in the experimental plot with stems broken below the primary cob Полегание корнейRooting Приблизительно R6About R6 Визуальная оценка процентной доли растений на опытном участке, наклоняющихся на 30º или более в первых ~1/2 метра от поверхности почвыVisual assessment of the percentage of plants in the experimental plot, tilting 30º or more in the first ~ 1/2 meter from the soil surface Конечная популяцияFinal population Приблизительно R6About R6 Количество растений, оставшихся на опытном участкеThe number of plants remaining in the experimental plot Дни до созреванияDays to ripen Приблизительно R6About R6 Количество накопленных единиц количества тепла с момента высевания до того, как 50% растений достигнут физиологической зрелостиThe number of accumulated units of the amount of heat from the moment of sowing until 50% of the plants reach physiological maturity РемонтантностьMaintainability Приблизительно R6About R6 Общее состояние растенийGeneral condition of plants Частота заболеванийDisease frequency Приблизительно R6About R6 Визуальная оценка частоты болезней листьевVisual assessment of the frequency of leaf diseases Повреждение насекомымиInsect damage Приблизительно R6About R6 Визуальная оценка повреждения насекомымиVisual assessment of insect damage Примечание: Единица количества тепла=((МАКС. темп.+МИН. темп.)/2)-50°FNote: Unit of heat = ((MAX. Temp. + MIN. Temp.) / 2) -50 ° F

Проводили анализ агрономических данных, собранных для контроля, неопрысканного объекта с aad-1, aad-1 + 2,4-D, aad-1 + квизалофоп, и aad-1 + оба гербицида. В случае анализа по всей местности не наблюдали статистически значимых различий для значений ранней популяции (V1 и V4), мощности, конечной популяции, повреждений сельскохозяйственной культуры, времени до выметывания пестичных столбиков, времени до сбрасывания пыльцы, полегания стеблей, полегания корней, частоты заболеваний, повреждения насекомыми, дней до созревания, высоты растения и жизнеспособности пыльцы (формы и цвета) в сводном анализе по местности. В случае ремонтантности и высоты початка вычисляли значимый двусторонний критерий Стьюдента между контролем и объектом с aad-1 + квизалофоп, но это не сопровождалось значимым общим эффектом условий или значениями p, скорректированными по средней доле ложных отклонений гипотезы (FDR) (таблица 31).An analysis was made of the agronomic data collected for control of an unsprayed object with aad-1, aad-1 + 2,4-D, aad-1 + quisalophop, and aad-1 + both herbicides. In the case of an analysis across the whole area, no statistically significant differences were observed for the values of the early population (V1 and V4), power, final population, damage to the crop, time until the pistillate columns were swept, time before the pollen was dropped, the stalks were lodged, the roots were laid down, the incidence of diseases, damage by insects, days before ripening, plant height and pollen viability (shape and color) in a combined analysis of the area. In the case of repairability and cob height, a significant two-way student criterion was calculated between the control and the object with aad-1 + quisalophop, but this was not accompanied by a significant general effect of the conditions or p values adjusted for the average fraction of false hypothesis deviations (FDR) (table 31).

Таблица 31
Результаты сводного анализа агрономических характеристик по местностям для объекта кукурузы DAS-40278-9 с aad-1 (опрысканного и неопрысканного) и контроля
Table 31
Results of a summary analysis of local agronomic characteristics for a corn object DAS-40278-9 with aad-1 (sprayed and unsprayed) and control
Анализируемый параметрThe analyzed parameter Общий эффект условий (pr>F)a The general effect of the conditions (pr> F) a КонтрольThe control Неопрысканные (Значения Pb Скоррект. P)c Unsprayed (Values P b Correct. P) c Опрысканные квизалофопом (Значения P Скоррект. P)Sprayed with Quisalophop (Values P Correct. P) Опрысканные 2,4-D (Значения P Скоррект. P)Sprayed 2,4-D (Values P Correct. P) Опрысканные обоими (Значения P Скоррект. P)Sprayed by both (Values P Correct. P) Ранняя популяция V1 (количество растений)Early V1 population (number of plants) (0,351)(0,351) 42,842.8 41,3
(0,303, 0,819)
41.3
(0.303, 0.819)
41,7
(0,443, 0,819)
41.7
(0.443, 0.819)
41,9
(0,556, 0,819)
41.9
(0.556, 0.819)
44,1
(0,393, 0,819)
44.1
(0.393, 0.819)
Ранняя популяция V4 (количество растений)Early V4 population (number of plants) (0,768)(0.768) 43,143.1 43,3
(0,883, 0,984)
43.3
(0.883, 0.984)
43,7
(0,687, 0,863)
43.7
(0.687, 0.863)
44,3
(0,423, 0,819)
44.3
(0.423, 0.819)
44,8
(0,263, 0,819)
44.8
(0.263, 0.819)
Мощность проростков d The power of seedlings d (0,308)(0,308) 7,697.69 7,39
(0,197, 0,819)
7.39
(0.197, 0.819)
7,36
(0,161, 0,819)
7.36
(0.161, 0.819)
7,58
(0,633, 0,819)
7.58
(0.633, 0.819)
7,78
(0,729, 0,889)
7.78
(0.729, 0.889)
Конечная популяция (количество растений)Final population (number of plants) (0,873)(0,873) 40,140.1 39,6
(0,747, 0,889)
39.6
(0.747, 0.889)
39,7
(0,802, 0,924)
39.7
(0.802, 0.924)
39,9
(0,943, 1,00)
39.9
(0.943, 1.00)
41,1
(0,521, 0,819)
41.1
(0.521, 0.819)

Повреждение сельскохозяйственной культуры- 1-ая обработкае Crop damage - 1st treatment e NAl NA l 00 00 00 00 00 Повреждение сельскохозяйственной культуры- 2-ая обработкае Crop Damage - 2nd treatment f (0,431)(0.431) 00 0
(1,00, 1,00)
0
(1.00, 1.00)
0
(1,00, 1,00)
0
(1.00, 1.00)
0
(1,00, 1,00)
0
(1.00, 1.00)
0,28
(0,130, 0,819)
0.28
(0.130, 0.819)
Повреждение сельскохозяйственной культуры- 3-я обработкае Crop Damage - 3rd Treatment f NANA 00 00 00 00 00 Повреждение сельскохозяйственной культуры- 4-ая обработкае Crop Damage - 4th treatment f NANA 00 00 00 00 00 Время до выметывания пестичных столбиков
(единицы количества тепла)f
Time to sweat pistil posts
(units of heat) f
(0,294)(0.294) 12911291 1291
(0,996, 1,00)
1291
(0.996, 1.00)
1293
(0,781, 0,917)
1293
(0.781, 0.917)
1304
(0,088, 0,819)
1304
(0,088, 0,819)
1300
(0,224, 0,819)
1300
(0.224, 0.819)

Время до сбрасывания пыльцы
(единицы количества тепла)f
Time before dropping pollen
(units of heat) f
(0,331)(0,331) 13361336 1331
(0,564, 0,819)
1331
(0.564, 0.819)
1342
(0,480, 0,819)
1342
(0.480, 0.819)
1347
(0,245, 0,819)
1347
(0.245, 0.819)
1347
(0,245, 0,819)
1347
(0.245, 0.819)
Форма пыльцы
0 минут (%)g
Pollen shape
0 minutes (%) g
(0,872)(0.872) 10,910.9 10,9
(0,931, 1,00)
10.9
(0.931, 1.00)
11,3
(0,546, 0,819)
11.3
(0.546, 0.819)
11,4
(0,439, 0,819)
11,4
(0.439, 0.819)
11,3
(0,605, 0,819)
11.3
(0.605, 0.819)
Форма пыльцы
30 минут (%)
Pollen shape
30 minutes (%)
(0,486)(0.486) 49,249.2 50,8
(0,618, 0,819)
50.8
(0.618, 0.819)
46,4
(0,409, 0,819)
46,4
(0.409, 0.819)
48,1
(0,739, 0,889)
48.1
(0.739, 0.889)
51,9
(0,409, 0,819)
51.9
(0.409, 0.819)
Форма пыльцы
60 минут (%)
Pollen shape
60 minutes (%)
(0,724)(0.724) 74,474,4 74,7
(0,809, 0,924)
74.7
(0.809, 0.924)
73,6
(0,470, 0,819)
73.6
(0.470, 0.819)
73,9
(0,629, 0,819)
73.9
(0.629, 0.819)
75,0
(0,629, 0,819)
75.0
(0.629, 0.819)
Форма пыльцы
120 минут (%)
Pollen shape
120 minutes (%)
(0,816)(0.816) 82,682.6 82,6
(1,00, 1,00)
82.6
(1.00, 1.00)
82,6
(1,00, 1,00)
82.6
(1.00, 1.00)
82,6
(1,00, 1,00)
82.6
(1.00, 1.00)
82,5
(0,337, 0,819)
82.5
(0.337, 0.819)
Цвет пыльцы
30 минут (%)h
Pollen color
30 minutes (%) h
(0,524)(0,524) 51,951.9 52,5
(0,850, 0,960)
52,5
(0.850, 0.960)
48,9
(0,306, 0,819)
48.9
(0.306, 0.819)
50,3
(0,573, 0,819)
50.3
(0.573, 0.819)
53,6
(0,573, 0,819)
53.6
(0.573, 0.819)

Цвет пыльцы
60 минут (%)
Pollen color
60 minutes (%)
(0,332)(0.332) 75,375.3 75,9
(0,612, 0,819)
75.9
(0.612, 0.819)
74,2
(0,315, 0,819)
74,2
(0.315, 0.819)
74,2
(0,315, 0,819)
74,2
(0.315, 0.819)
75,9
(0,612, 0,819)
75.9
(0.612, 0.819)
Цвет пыльцы
120 минут (%)
Pollen color
120 minutes (%)
NANA 84,084.0 84,084.0 84,084.0 84,084.0 84,084.0
Полегание стеблей (%)Lodging of stems (%) (0,261)(0.261) 5,115.11 5,22
(0,356, 0,819)
5.22
(0.356, 0.819)
5,00
(0,356, 0,819)
5.00
(0.356, 0.819)
5,00
(0,356, 0,819)
5.00
(0.356, 0.819)
5,00
(0,356, 0,819)
5.00
(0.356, 0.819)
Полегание корней (%)Root lodging (%) (0,431)(0.431) 0,440.44 0,17
(0,457, 0,819)
0.17
(0.457, 0.819)
0,72
(0,457, 0,819)
0.72
(0.457, 0.819)
0,17
(0,457, 0,819)
0.17
(0.457, 0.819)
0,11
(0,373, 0,819)
0.11
(0.373, 0.819)
Ремонтантностьi Repairability i (0,260)(0.260) 4,674.67 4,28
(0,250, 0,819)
4.28
(0.250, 0.819)
3,92
(0,034m, 0,819)
3.92
(0,034 m , 0,819)
4,17
(0,144, 0,819)
4.17
(0.144, 0.819)
4,11
(0,106, 0,819)
4.11
(0.106, 0.819)
Частота заболеванийj Disease frequency j (0,741)(0.741) 6,426.42 6,22
(0,383, 0,819)
6.22
(0.383, 0.819)
6,17
(0,265, 0,819)
6.17
(0.265, 0.819)
6,17
(0,265, 0,819)
6.17
(0.265, 0.819)
6,17
(0,265, 0,819)
6.17
(0.265, 0.819)
Повреждение насекомымиk Insect damage k (0,627)(0.627) 7,677.67 7,78
(0,500, 0,819)
7.78
(0,500, 0,819)
7,78
(0,500, 0,819)
7.78
(0,500, 0,819)
7,72
(0,736, 0,889)
7.72
(0.736, 0.889)
7,56
(0,500, 0,819)
7.56
(0,500, 0,819)

Дни до созревания (единицы количества тепла)f Days to maturity (units of heat) f (0,487)(0.487) 24112411 2413
(0,558, 0,819)
2413
(0.558, 0.819)
2415
(0,302, 0,819)
2415
(0.302, 0.819)
2416
(0,185, 0,819)
2416
(0.185, 0.819)
2417
(0,104, 0,819)
2417
(0.104, 0.819)
Высота растений (см)Plant height (cm) (0,676)(0.676) 294294 290
(0,206, 0,819)
290
(0.206, 0.819)
290
(0,109, 0,819)
290
(0.109, 0.819)
291
(0,350, 0,819)
291
(0.350, 0.819)
291
(0,286, 0,819)
291
(0.286, 0.819)
Высота початка (см)Ear height (cm) (0,089)(0,089) 124124 120
(0,089, 0,819)
120
(0,089, 0,819)
118
(0,018m, 0,786)
118
(0.018 m , 0.786)
121
(0,214, 0,819)
121
(0.214, 0.819)
118
(0,016m, 0,186)
118
(0.016 m , 0.186)
aОбщий эффект условий оценивали с использованием критерия Фишера a The overall effect of the conditions was evaluated using the Fisher test bСравнение опрысканных и неопрысканных объектов с контролем с использованием критерия Стьюдента b Comparison of sprayed and unsprayed objects with control using Student's criterion cЗначения P, скорректированные с использованием способа средней доли ложных отклонений гипотезы (FDR) c P values adjusted using the mean false hypothesis rejection (FDR) method dВизуальная оценка по шкале 1-9; 9 = высокие растения с большими грубыми листьями d Visual rating on a scale of 1–9; 9 = tall plants with large coarse leaves eШкала 0-100%; при этом 0 = отсутствие повреждений и 100 = погибшее растение e Scale 0-100%; while 0 = no damage and 100 = dead plant fКоличество единиц количества тепла, накопленных со времени посадки f Number of units of heat accumulated since planting gШкала 0-100%; с % пыльцевых зерен с разрушенными оболочками g Scale 0-100%; % pollen grains with destroyed shells hШкала 0-100%; с % пыльцевых зерен с яркой желтой окраской h Scale 0-100%; with% pollen grains with a bright yellow color iВизуальная оценка по шкале 1-9, где 1 - отсутствие видимой зеленой ткани i Visual assessment on a scale of 1-9, where 1 is the absence of visible green tissue jВизуальная оценка по шкале 1-9, где 1 - плохая резистентность к заболеваниям j Visual rating on a scale of 1–9, where 1 is poor disease resistance

kВизуальная оценка по шкале 1-9, где 1 - плохая резистентность к насекомым k Visual rating on a scale of 1-9, where 1 is poor insect resistance lNA = статистический анализ не осуществляли по причине отсутствия вариабельности среди параллелей или обработок l NA = no statistical analysis was performed due to lack of variability among parallels or treatments mСтатистические различия, на которые указывает значение P<0,05 m Statistical differences indicated by a value of P <0.05

ПРИМЕР 20EXAMPLE 20

Дополнительные агрономические испытанияAdditional agronomic tests

Агрономические характеристики линии кукурузы 40278 по сравнению с почти изогенной линией кукурузы оценивали в различных условиях окружающей среды. Варианты экспериментов включали 4 генетически различающихся гибрида и соответствующие им почти изогенные контрольные гибриды, тестируемые всего в 21 местности.The agronomic characteristics of the 40278 corn line compared to the almost isogenic corn line were evaluated under various environmental conditions. The experimental options included 4 genetically different hybrids and their corresponding almost isogenic control hybrids, tested in just 21 locations.

Четыре тестируемых гибрида являлись гибридами с созреванием от среднего до позднего в диапазоне от 99 до 113 дней относительного созревания. В эксперименте A тестировали объект DAS-40278-9 с генетическим фоном инбредной линии C × конверсии BC3S1. Этот гибрид имеет относительное созревание 109 дней, и его тестировали в 16 местностях (Таблица 32). В эксперименте B тестировали гибрид с фоном инбредной линии E × конверсии BC3S1, гибрид с относительным созреванием 113 дней. Этот гибрид тестировали в 14 местностях с использованием немного отличающегося набора местностей, чем в эксперименте A. В экспериментах C и D тестировали гибриды с фоном конверсии BC2S1 × инбредной линии D и конверсии BC2S1 × инбредной линии F, соответственно. Оба эти гибрида имеют относительное созревание 99 дней, и их тестировали в 10 одинаковых местностях.Four tested hybrids were hybrids with ripening from medium to late in the range from 99 to 113 days of relative maturation. In experiment A, object DAS-40278-9 was tested with the genetic background of the inbred C × conversion BC3S1 line. This hybrid has a relative maturity of 109 days and was tested in 16 locations (Table 32). In experiment B, a hybrid with a background of the inbred line E × conversion of BC3S1, a hybrid with a relative maturation of 113 days, was tested. This hybrid was tested in 14 locations using a slightly different set of locations than in experiment A. In experiments C and D, hybrids with a background of BC2S1 × inbred line D conversion and BC2S1 × inbred line F conversion, respectively, were tested. Both of these hybrids have a relative maturity of 99 days, and they were tested in 10 identical locations.

Для каждого испытания использовали рандомизированный полноблочный план с двумя повторениями на местность и двухрядными опытными участками. Длина ряда составляла 20 футов, и каждый ряд высевали при 34 семенах на ряд. При проведении испытаний использовали стандартную региональную агротехнику.For each test, a randomized full block plan with two repetitions per terrain and two-row experimental plots was used. The row was 20 feet long, and each row was sown at 34 seeds per row. During the tests, standard regional agricultural technology was used.

Данные собирали и анализировали по восьми агрономическим характеристикам; высоте растения, высоте початка, полеганию побегов, полеганию корней, конечной популяции, влажности зерна, тестовой массе и урожайности. Параметры высота растения и высота початка представляют информацию о внешнем виде гибридов. Агрономические характеристики процент полегания стеблей и полегания корней определяют собираемость урожая гибрида. С помощью подсчета конечной популяции измеряют качество семян и сезонные условия выращивания, влияющие на урожай. С помощью процента влажности зерна при сборе определяют созревание гибрида, и с помощью урожайности (бушели/акр, скорректированные по влажности) и тестовой массы (массы в фунтах на бушель кукурузы, скорректированный по 15,5% влажности) описывают репродуктивную способность гибрида.Data was collected and analyzed according to eight agronomic characteristics; plant height, ear height, lodging of shoots, lodging of roots, final population, grain moisture, test weight and yield. The plant height and cob height parameters provide information on the appearance of hybrids. Agronomic characteristics the percentage of lodging of stems and lodging of the roots determines the harvestability of the hybrid. By counting the final population, seed quality and seasonal growing conditions affecting the crop are measured. Using the percentage of grain moisture during harvesting, the ripening of the hybrid is determined, and using the yield (bushels / acre, adjusted for humidity) and test mass (mass in pounds per bushel of corn, adjusted for 15.5% moisture) describe the reproductive ability of the hybrid.

Проводили дисперсионный анализ по местам полевых испытаний с использованием линейной модели. Входной элемент данных и местность включали в модель в качестве фиксированных эффектов. Изучали смешанные модели, включающие местность и местность по входному элементу данных в качестве случайных эффектов, но местность по входному элементу данных объясняла лишь небольшую часть дисперсии и ее компонента дисперсии часто не отличалась значимо от нуля. В случае полегания стеблей и корней использовали логарифмическое преобразование для стабилизации дисперсии, однако средние значения и диапазоны записывали по исходной шкале. Описывали значимые различия с 95% уровнем значимости. Значимость общего эффекта условий оценивали с использованием критерия Стьюдента.An analysis of variance was carried out at the field test sites using a linear model. The input data element and terrain were included as fixed effects in the model. Mixed models were studied, including terrain and terrain by the input data element as random effects, but terrain by the input data element explained only a small part of the variance and its component of the variance often did not differ significantly from zero. In the case of lodging of the stems and roots, a logarithmic transformation was used to stabilize the dispersion, however, the average values and ranges were recorded on the original scale. Significant differences were described with a 95% significance level. The significance of the overall effect of the conditions was evaluated using Student's criterion.

Результаты этих исследований агрономических характеристик можно найти в таблице 32. Не наблюдали статистически значимых различий для любого из четырех гибридов 40278 по сравнению с изогенными контрольными линиями (при p<0,05) для параметров высоты початка, полегания стеблей, полегания корней, влажности зерна, тестовой массы и урожайности. Подсчет конечной популяции и высота растения являлись статистически значимыми в экспериментах A и B, соответственно, но не обнаруживали аналогичных различий при сравнениях с другими тестируемыми гибридами 40278. Некоторые из наблюдаемых колебаний могут являться результатом низкого уровня генетической изменчивости, оставшихся после обратного скрещивания объекта DAS-40278-9 в элитные инбредные линии. Общий диапазон значений всех измеряемых параметров находится в пределах диапазона значений, получаемого для общепринятых гибридов кукурузы, и не приводит к выводу о повышенной засоренности сорняками. В заключение, агрономические данные свидетельствуют о том, что кукуруза 40278 биологически эквивалентна общепринятой кукурузе.The results of these studies of agronomic characteristics can be found in table 32. No statistically significant differences were observed for any of the four hybrids 40278 compared with the isogenic control lines (at p <0.05) for parameters of the height of the ears, lodging of stems, lodging of roots, moisture of grain, test mass and yield. The final population count and plant height were statistically significant in experiments A and B, respectively, but did not show similar differences when compared with other tested hybrids 40278. Some of the observed fluctuations may be the result of a low level of genetic variation left after DAS-40278 backcrossing -9 to elite inbred lines. The total range of values of all measured parameters is within the range of values obtained for conventional maize hybrids, and does not lead to the conclusion of increased weed contamination. In conclusion, agronomic evidence suggests that 40278 maize is biologically equivalent to conventional maize.

Таблица 32
Анализ агрономических характеристик
Table 32
Analysis of agronomic characteristics
Эксперимент AExperiment A Параметр (единицы)Parameter (units) Вариант экспериментаExperiment option СреднееAverage ДиапазонRange Значение pP value Мин.Min Макс.Max. Высота растений (дюймы)Plant Height (inches) AAD-1Aad-1 96,3196.31 94,0094.00 99,0099.00 0,61740.6174 КонтрольThe control 95,4195.41 95,0095.00 98,0098.00 Высота початка (дюймы)Cob Height (inches) AAD-1Aad-1 41,0841.08 30,0030.00 48,0048.00 0,45380.4538 КонтрольThe control 44,4244,42 40,0040.00 47,0047.00 Полегание стеблей (%)Lodging of stems (%) AAD-1Aad-1 3,643.64 0,000.00 27,7027.70 0,20200.2020 КонтрольThe control 2,492.49 0,000.00 28,5728.57 Полегание корней (%)Root lodging (%) AAD-1Aad-1 1,001.00 0,000.00 7,817.81 0,76580.7658 КонтрольThe control 0,890.89 0,000.00 28,3328.33 Конечная популяция (растения/акр в тыс.)Final population (plants / acre in thousand) AAD-1Aad-1 31,0631.06 27,0027.00 36,0036.00 0,02300,0230 КонтрольThe control 32,1732.17 27,0027.00 36,0036.00 Влажность зерна (%)Grain moisture (%) AAD-1Aad-1 22,1022.10 14,3214.32 27,8027.80 0,51320.5132 КонтрольThe control 21,8421.84 14,5214.52 31,0031.00 Тестовая масса (фунт/бушель)Test weight (lb / bushel) AAD-1Aad-1 54,9454.94 51,1051.10 56,8056.80 0,41230.4123 КонтрольThe control 54,6654.66 51,0051.00 56,8056.80 Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) AAD-1Aad-1 193,50193.50 138,85138.85 229,38229.38 0,97120.9712 КонтрольThe control 187,05187.05 99,8799.87 256,72256.72 Эксперимент BExperiment B Параметр (единицы)Parameter (units) Вариант экспериментаExperiment option СреднееAverage ДиапазонRange Значение pP value Мин.Min Макс.Max. Высота растений (дюймы)Plant Height (inches) AAD-1Aad-1 106,92106.92 104,00104.00 108,00108.00 0,01780.0178 КонтрольThe control 100,79100.79 95,0095.00 104,00104.00

Высота початка (дюймы)Cob Height (inches) AAD-1Aad-1 51,7551.75 49,0049.00 50,0050.00 0,15520.1552 КонтрольThe control 45,6345.63 38,0038.00 50,0050.00 Полегание стеблей (%)Lodging of stems (%) AAD-1Aad-1 1,241.24 0,000.00 15,0715.07 0,15130.1513 КонтрольThe control 0,720.72 0,000.00 22,2222.22 Полегание корней (%)Root lodging (%) AAD-1Aad-1 0,640.64 0,000.00 6,156.15 0,24980.2498 КонтрольThe control 0,400.40 0,000.00 9,099.09 Конечная популяция (растения/акр в тыс.)Final population (plants / acre in thousand) AAD-1Aad-1 31,3031.30 26,0026.00 37,0037.00 0,40010.4001 КонтрольThe control 30,9830.98 25,0025.00 35,0035.00 Влажность зерна (%)Grain moisture (%) AAD-1Aad-1 23,7123.71 14,3414.34 28,7028.70 0,98690.9869 КонтрольThe control 23,7223.72 13,3913.39 31,1031.10 Тестовая масса (фунт/бушель)Test weight (lb / bushel) AAD-1Aad-1 56,9656.96 50,9050.90 59,5059.50 0,27960.2796 КонтрольThe control 56,6756.67 52,0052.00 60,1060.10 Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) AAD-1Aad-1 200,08200.08 102,32102.32 258,36258.36 0,20310.2031 КонтрольThe control 205,41205.41 95,3595.35 259,03259.03 Эксперимент CExperiment C Параметр (единицы)Parameter (units) Вариант экспериментаExperiment option СреднееAverage ДиапазонRange Значение pP value Мин.Min Макс.Max. Высота растений (дюймы)Plant Height (inches) AAD-1Aad-1 95,9295.92 94,0094.00 96,0096.00 0,12620.1262 КонтрольThe control 90,9290.92 90,0090.00 90,0090.00 Высота початка (дюймы)Cob Height (inches) AAD-1Aad-1 47,7547.75 41,0041.00 50,0050.00 0,46300.4630 КонтрольThe control 43,7543.75 37,0037.00 46,0046.00 Полегание стеблей (%)Lodging of stems (%) AAD-1Aad-1 6,746.74 0,000.00 27,4727.47 0,49640.4964 КонтрольThe control 5,465.46 0,000.00 28,1228.12

Полегание корней (%)Root lodging (%) AAD-1Aad-1 0,35120.3512 0,000.00 7,587.58 0,87830.8783 КонтрольThe control 0,30770.3077 0,000.00 33,3333.33 Конечная популяция (растения/акр в тыс.)Final population (plants / acre in thousand) AAD-1Aad-1 32,7832.78 29,0029.00 36,0036.00 0,05430,0543 КонтрольThe control 31,6831.68 24,0024.00 35,0035.00 Влажность зерна (%)Grain moisture (%) AAD-1Aad-1 19,0919.09 13,3313.33 25,9025.90 0,57060.5706 КонтрольThe control 19,3619.36 13,6613.66 26,5026,50 Тестовая масса (фунт/бушель)Test weight (lb / bushel) AAD-1Aad-1 54,6254.62 42,1042.10 58,8058.80 0,17150.1715 КонтрольThe control 55,1455.14 52,8052.80 58,4058.40 Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) AAD-1Aad-1 192,48192.48 135,96135.96 243,89243.89 0,22180.2218 КонтрольThe control 200,35200.35 129,02129.02 285,58285.58 Эксперимент DExperiment D Параметр (единицы)Parameter (units) Вариант экспериментаExperiment option СреднееAverage ДиапазонRange Значение pP value Мин.Min Макс.Max. Полегание стеблей (%)Lodging of stems (%) AAD-1Aad-1 7,297.29 0,000.00 9,269.26 0,43640.4364 КонтрольThe control 4,174.17 0,000.00 39,0639.06 Конечная популяция (растения/акр в тыс.)Final population (plants / acre in thousand) AAD-1Aad-1 29,9329.93 27,0027.00 34,0034.00 0,05710,0571 КонтрольThe control 31,8631.86 29,0029.00 35,0035.00 Влажность зерна (%)Grain moisture (%) AAD-1Aad-1 18,7418.74 19,4019.40 24,4024.40 0,47160.4716 КонтрольThe control 19,3219.32 13,3513.35 25,7025.70 Тестовая масса (фунт/бушель)Test weight (lb / bushel) AAD-1Aad-1 56,5956.59 54,8054.80 58,3058.30 0,09920,0992 КонтрольThe control 55,5055.50 52,7052.70 57,4057.40 Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) AAD-1Aad-1 203,55203.55 196,51196.51 240,17240.17 0,73700.7370 КонтрольThe control 199,82199.82 118,56118.56 264,11264.11

Агрономические характеристики гибридной кукурузы, содержащей объект DAS-40278-9, по сравнению с почти изогенной линией кукурузы собирали из множества мест полевых испытаний в различных географических областях в течение периода вегетации. Результаты для гибридных линий кукурузы, содержащих объект DAS-40278-9, по сравнению с растениями без вставки представлены в таблице 33.The agronomic characteristics of hybrid maize containing object DAS-40278-9, compared to the almost isogenic line of maize, were collected from many field test sites in different geographical areas during the growing season. The results for hybrid maize lines containing object DAS-40278-9, compared with plants without an insert, are presented in table 33.

"Name" - "Название", "Hybrid corn containing event DAS-40278-9" - "Гибридная кукуруза, содержащая объект DAS-40278-9", "Control hybrid corn" - "Контрольная гибридная кукуруза, "Yield" - "Урожайность", "Grain moisture" - "Влажность зерна", "Final population (plants/acre in 1000s)" - "Конечная популяция (растения/акр в тыс.)"]"Name" - "Name", "Hybrid corn containing event DAS-40278-9" - "Hybrid corn containing the object DAS-40278-9", "Control hybrid corn" - "Control hybrid corn," Yield "-" Yield "," Grain moisture "-" Grain moisture "," Final population (plants / acre in 1000s) "-" Final population (plants / acre in thousand) "]

Таблица 33
Данные об урожайности, проценте влажности зерна и конечной популяции для гибридной кукурузы, содержащей объект DAS-40278-9, по сравнению с почти изогенной контрольной линией
Table 33
Yield, percent moisture content of the grain and the final population for hybrid corn containing the object DAS-40278-9, compared with the almost isogenic control line
НазваниеTitle УрожайностьProductivity Влажность зерна (%)Grain moisture (%) Конечная популяция (растения/акр в тыс.)Final population (plants / acre in thousand) Гибридная кукуруза, содержащая объект DAS-40278-9Hybrid corn containing the object DAS-40278-9 218,1218.1 21,5921.59 31,6931.69 Контрольная гибридная кукурузаHybrid Control Corn 217,4217.4 21,9121.91 30,4230,42

Агрономические характеристики гибридных линий кукурузы, содержащих объект DAS-40278-9, и растений без вставки, опрысканных гербицидами квизалофопом (280 г кэ/га) в фазе роста V3 и 2,4-D (2,240 г кэ/га) в фазе роста V6, представлены в таблице 34.Agronomic characteristics of hybrid maize lines containing the object DAS-40278-9, and plants without an insert, sprayed with quisalophop herbicides (280 g ke / ha) in the growth phase V3 and 2,4-D (2.240 g ke / ha) in the growth phase V6 are presented in table 34.

Таблица 34
Агрономические данные для объекта DAS 40278-9 по сравнению с почти изогенной контрольной линией
Table 34
Agronomic data for object DAS 40278-9 compared with the almost isogenic control line
ИспытаниеTest УрожайностьProductivity Влажность зерна (%)Grain moisture (%) Полегание стеблей (%)Lodging of stems (%) Полегание корней (%)Root lodging (%) Конечная популяция (растения/акр, приведенная в тыс.)Final population (plants / acre, thousand) Испытание с опрыскиваниемSpray Test Гибридная кукуруза №1 DAS-40278-9Hybrid corn No. 1 DAS-40278-9 214,9214.9 23,423,4 0,610.61 2,192.19 30thirty Контрольная гибридная кукуруза №1Control hybrid corn No. 1 177,9177.9 23,4623.46 0,970.97 36,3236.32 28,3628.36 LSD (0,5)LSD (0.5) 13,313.3 1,1071,107 0,890.89 10,710.7 1,11,1 Без опрыскиванияNo spraying Гибридная кукуруза №1 DAS-40278-9Hybrid corn No. 1 DAS-40278-9 219,6219.6 22,322.3 0,950.95 1,781.78 30,830.8 Контрольная гибридная кукуруза №1Control hybrid corn No. 1 220,3220.3 22,5122.51 0,540.54 1,521,52 30,5530.55 LSD (0,5)LSD (0.5) 6,96.9 0,3580,358 0,980.98 1,651.65 0,70.7 Испытание с опрыскиваниемSpray Test Гибридная кукуруза №2 DAS-40278-9Hybrid corn No. 2 DAS-40278-9 198,6198.6 26,7626.76 0,380.38 2,082.08 29,2929.29 Контрольная гибридная кукуруза №2Control hybrid corn No. 2 172,3172.3 23,7623.76 1,51,5 39,1639.16 28,8628.86

LSD (0,5)LSD (0.5) 13,313.3 1,1071,107 0,890.89 10,710.7 1,11,1 Без опрыскиванияNo spraying Гибридная кукуруза №2 DAS-40278-9Hybrid corn No. 2 DAS-40278-9 207,8207.8 24,3424.34 0,220.22 0,590.59 3131 Контрольная гибридная кукуруза №2Control hybrid corn No. 2 206,2206.2 24,8824.88 0,350.35 0,120.12 30,9430.94 LSD (0,5)LSD (0.5) 8,08.0 0,6450.645 0,550.55 1,791.79 0,90.9

ПРИМЕР 21EXAMPLE 21

2,4-D повышает рост резистентной к 2,4-D сои2,4-D boosts 2,4-D resistant soybean growth

Трансгенная соя с трансгеном AAD-12 обеспечивает защиту растению сои, в то время как сорняки уничтожают нанесением 2,4-D. Неожиданно наблюдали, что 2,4-D также повышает рост устойчивой к 2,4-D сои. Этот повышенный рост приводит к повышению высоты растений и/или урожайности опрысканных опытных участков по сравнению с неопрысканными опытными участками.Transgenic soybeans with the AAD-12 transgene provide protection to the soybean plant, while weeds are destroyed by applying 2,4-D. Surprisingly, 2,4-D also increased the growth of 2,4-D resistant soybeans. This increased growth leads to an increase in plant height and / or productivity of the sprayed experimental plots as compared to the un sprayed experimental plots.

Повышение роста растений и/или урожайности, являющееся результатом обработки 2,4-D, описывают для растений сои, генетически сконструированных устойчивыми к 2,4-D. Испытания проводили во множестве местностей, покрывающих область выращивания сои в Северной Америке. Входные элементы данных включали элитные линии, в которые интрогрессировали объект DAS-68416-4 (обусловливающий устойчивость к 2,4-D). Варианты экспериментов состояли из неопрысканных растений и растений, опрысканных 2,4-D в фазах роста V3 и R2. Опытные участки исследовали на различные агрономические характеристики на всем протяжении сезона, включая высоту растения и урожай зерна. Сорняки контролировали на всем протяжении сезона на опрысканных и неопрысканных опытных участках для устранения любого конкурентного эффекта. В заключение испытания при анализе данных наблюдали значимое повышение высоты растений и урожайности для тех входных элементов данных, которые опрыскивали 2,4-D, по сравнению с неопрысканными. Повышение урожайности является дополнительным преимуществом контроля сорняков, осуществляемого с помощью 2,4-D в отношении резистентной к 2,4-D сои.The increase in plant growth and / or yield resulting from the 2,4-D treatment is described for soy plants genetically engineered resistant to 2,4-D. The tests were conducted in a variety of locations covering the soybean cultivation area in North America. The input data elements included elite lines into which the object DAS-68416-4 (causing resistance to 2,4-D) was introgressed. The experimental options consisted of unsprayed plants and plants sprayed with 2,4-D in the growth phases V3 and R2. The experimental plots were examined for various agronomic characteristics throughout the season, including plant height and grain yield. Weeds were monitored throughout the season in sprayed and unsprayed test plots to eliminate any competitive effect. At the end of the test, when analyzing the data, a significant increase in plant height and yield was observed for those input data elements that were sprayed with 2,4-D, compared to unsprayed. Increased yield is an additional benefit of weed control using 2,4-D in relation to soybean resistant to 2,4-D.

Полевые испытания начинали в 2011 году для сравнения агрономических характеристик объекта сои DAS-68416-4 (международная патентная заявка № 2011/066384), опрысканного 2,4-D, с агрономическими характеристиками неопрысканного объекта сои DAS-68416-4. Полевые испытания включали входные элементы данных 4 элитных линий сои, в которые интрогрессировали объект сои DAS-68416-4, и соответствующие изогенные линии сои без вставок из 4 элитных линий сои, не содержащих объект сои DAS-68416-4. Испытания проводили в различных географических местностях (всего 10 местностей). Эксперимент осуществляли в виде модифицированной расщепленной делянки с двумя повторениями на местность. Целые опытные участки являлись вариантами эксперимента, а подучастки являлись входными элементами данных. Каждый опытный участок состоял из двух рядов длиной 12,5 футов, посаженных с расстоянием 30 дюймов. Опрыскиваемые опытные участки обрабатывали 2,4-D (1120 г кэ/га), наносимым в фазы роста V3 и R2. На всем протяжении сезона полевые опытные участки поддерживали в соответствии с общепринятой агротехникой и очищали от сорняков.Field trials were started in 2011 to compare the agronomic characteristics of the soybean object DAS-68416-4 (international patent application No. 2011/066384) sprayed with 2,4-D with the agronomic characteristics of the unsprayed soybean object DAS-68416-4. Field trials included input data elements of 4 elite soybean lines into which the soybean object DAS-68416-4 was introgressed, and corresponding isogenic soybean lines without inserts from 4 elite soybean lines not containing the soybean object DAS-68416-4. The tests were carried out in various geographical areas (10 locations in total). The experiment was carried out in the form of a modified split plot with two repetitions per terrain. Entire experimental plots were experimental variants, and sub-plots were input data elements. Each test site consisted of two rows of 12.5 feet long, planted at a distance of 30 inches. The sprayed test plots were treated with 2,4-D (1120 g ke / ha) applied to the growth phases V3 and R2. Throughout the season, field experimental plots were maintained in accordance with generally accepted agricultural techniques and cleaned of weeds.

Для определения того, как обработка 2,4-D влияет на агрономические характеристики сои, измеряли различные агрономические характеристики растений сои. Тестируемые агрономические характеристики и фазы роста на момент сбора данных представлены в таблице 35.To determine how 2,4-D treatment affects the agronomic characteristics of soybeans, various agronomic characteristics of soybean plants were measured. The tested agronomic characteristics and growth phases at the time of data collection are presented in table 35.

Таблица 35
Список агрономических характеристик, измеряемых в исследованиях урожая 2011 года для сравнения опрысканного 2,4-D и неопрысканного объекта сои DAS-68416-4
Table 35
List of agronomic characteristics measured in 2011 harvest studies to compare the sprayed 2,4-D and the unsprayed soybean object DAS-68416-4
Измеряемая характеристикаMeasured characteristic Фаза роста на момент измеренияGrowth phase at the time of measurement 1. Прорастание: Подсчет густоты стояния (указанный выше), разделенный на количество семян, посеянных на 1-метровую секцию, умноженный на 100.1. Germination: Calculation of standing density (indicated above), divided by the number of seeds sown in a 1-meter section, multiplied by 100. Вычисляют на основе раннего подсчета густоты стоянияCalculated based on an early calculation of standing density 2. Мощность проростков: Процент мощности, где 0% представляет опытный участок со всеми погибшими растениями, а 100% представляет опытные участки, где растения выглядят очень здоровыми.2. Seedling power: The percentage of power, where 0% represents the experimental plot with all the dead plants, and 100% represents the experimental plot where the plants look very healthy. V1-V3V1-v3 3. Дни до цветения: Дни с момента посадки до того, как 50% растений на опытном участке начинают цвести.3. Days before flowering: Days from planting until 50% of the plants in the test plot begin to bloom. R1R1

4. Подсчет густоты стояния в R2: Количество растений в типичной 1-метровой секции ряда в фазе роста R2.4. Calculation of standing density in R2: The number of plants in a typical 1-meter section of the row in the growth phase of R2. R2R2 5. Частота заболеваний: Тяжесть заболеваний на опытном участке, оцениваемая по шкале 0-100%.5. Disease frequency: The severity of diseases in the experimental plot, evaluated on a scale of 0-100%. R6R6 6. Повреждение насекомыми: Процентная доля ткани растений на опытном участке, поврежденной насекомыми.6. Insect damage: Percentage of plant tissue in a test site damaged by insects. R6R6 7. Высота растения: Средняя высота растений в сантиметрах на каждом опытном участке, измеряемая от поверхности почвы до верхушки после опадания листьев.7. Plant height: The average height of the plants in centimeters in each test plot, measured from the surface of the soil to the top after the leaves fall. R8R8 8. Полегание: Процент полегания в момент сбора урожая, где 0% = отсутствие полегания и 100% = все растения на опытном участке лежат на земле.8. Lodging: The percentage of lodging at the time of harvest, where 0% = no lodging and 100% = all plants in the test plot are on the ground. R8R8 9. Дни до созревания. Дни с момента посадки до того, как 95% бобов на опытном участке достигнут цвета, соответствующего своему высушенному состоянию.9. Days to ripen. The days from planting until 95% of the beans in the test plot reach a color corresponding to their dried state. R8R8 10. Растрескивание: Процентная доля вскрывшихся бобов на опытный участок.10. Cracking: Percentage of cracked beans in a test plot. R8R8 11. Урожайность: Бушели на акр, скорректированные по 13% влажности.11. Productivity: Bushels per acre adjusted for 13% moisture. R8R8 12. Масса 100 семян: Для каждого опытного участка выбирают 100 семян и записывают их массу в граммах.12. Mass of 100 seeds: For each experimental plot, 100 seeds are selected and their weight is recorded in grams. R8R8

В конце сезона выращивания сои объединяли данные со всех местностей и осуществляли анализ по местностям. Анализ данных осуществляли с использованием JMP® Pro 9.0.3 (SAS, Cary, NC). Средние значения, полученные при анализе методом наименьших квадратов, представлены в таблице 28. Обработка 2,4-D объекта сои DAS-68416-4, содержащего трансген AAD-12, приводила к кондиционному эффекту повышения роста. Повышенный рост приводил к значимо более высокой урожайности и высоте растений, измеряемых на полевых опытных участках, опрысканных 2,4-D, по сравнению с полевыми опытными участками, неопрысканными 2,4-D. Эти повышения являлись очевидными, когда данные анализировали совокупно по всем местностям. В отличие от этого, повышенная урожайность объекта сои DAS-68416-4, опрысканного 2,4-D, снижалась при анализе взаимодействия местность-вариант эксперимента. Средняя высота растений и урожайность повышались приблизительно на 5% при обработке 2,4-D (таблица 36).At the end of the soybean growing season, data from all localities were pooled and local analysis was performed. Data analysis was performed using JMP® Pro 9.0.3 (SAS, Cary, NC). The average values obtained by the least squares analysis are presented in Table 28. Processing of the 2,4-D soybean object DAS-68416-4 containing the AAD-12 transgene led to the conditioning effect of increased growth. Increased growth led to a significantly higher yield and plant height, as measured in field experimental plots sprayed with 2,4-D, compared with field experimental plots sprayed with 2,4-D. These increases were evident when data were analyzed cumulatively across all areas. In contrast, the increased yield of the soybean object DAS-68416-4, sprayed with 2,4-D, decreased when analyzing the terrain-variant experiment. The average plant height and yield increased by approximately 5% with 2,4-D treatment (Table 36).

Таблица 36
Средние значения, полученные методом наименьших квадратов, в анализе по местностям для сравнения объекта сои DAS-68416-4, опрысканного 2,4-D, с неопрысканными растениями. Уровни, не помеченные одной и той же буквой, значимо различаются
Table 36
Least squares averages in a local analysis to compare a DAS-68416-4 soybean object sprayed with 2,4-D with unsprayed plants. Levels not marked with the same letter vary significantly
Варианты экспериментаExperiment Options 2,4-D при 1120 г кэ/га (в фазы роста V3 и R2)2,4-D at 1120 g ke / ha (in the growth phases of V3 and R2) НеопрысканныеUnsprayed Всходы (%)Seedlings (%) 77 (A)77 (A) 74 (A)74 (A) Мощность V1-V3 (%)Power V1-V3 (%) 87 (A)87 (A) 87 (A)87 (A) Дни до цветения (Дни с момента посадки)Days to flowering (Days from planting) 44 (A)44 (A) 44 (A)44 (A) Подсчет густоты стояния в R2 (растения/м)The calculation of the density of standing in R2 (plants / m) 21 (A)21 (A) 22 (A)22 (A) Частота заболеваний в R6 (%)Disease frequency in R6 (%) 1 (A)1 (A) 1 (A)1 (A) Повреждение насекомыми в R6 (%)Insect damage in R6 (%) 2 (A)2 (A) 2 (A)2 (A) Высота (см)Height (cm) 81 (A)81 (A) 77 (A)77 (A) Созревание (Дни с момента посадки)Ripening (Days from planting) 109 (A)109 (A) 109 (A)109 (A) Полегание (%)Lodging (%) 10 (A)10 (A) 8 (B)8 (B) Растрескивание (%)Cracking (%) 0 (A)0 (A) 1 (A)1 (A) Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) 56,4 (A)56.4 (A) 53,7 (B)53.7 (B) Масса 100 семян (г)100 seed weight (g) 14,8 (A)14.8 (A) 14,8 (A)14.8 (A)

Как показано в таблице 37, по меньшей мере в одной из десяти местностей (местность №a3) зарегистрировали значимо более высокую урожайность для неопрысканных растений объекта сои DAS-68416-4 по сравнению с опрысканными 2,4-D растениями объекта сои DAS-68416-4. При суммировании результатов со всех местностей, обработка 2,4-D объекта сои DAS-68416-4, содержащего трансген AAD-12, демонстрировала кондиционный эффект, приводящий к повышенному росту. Например, урожайность растений объекта сои DAS-68416-4, опрысканных 2,4-D, составляла 56,4 бушелей/акр, являясь существенно большей, чем урожайность неопрысканных растений объекта сои DAS-68416-4, составляющая 53,7 бушелей/акр. Аналогично, высота растений объекта сои DAS-68416-4, опрысканных 2,4-D, составляла 81 см, являясь существенно большей, чем высота неопрысканных растений объекта сои DAS-68416-4, составляющая 77 см.As shown in table 37, in at least one of ten locations (location No. a3) a significantly higher yield was recorded for unsprayed plants of the soybean object DAS-68416-4 compared to sprayed 2,4-D plants of the soybean object DAS-68416- four. When summarizing the results from all areas, the processing of the 2,4-D soybean object DAS-68416-4 containing the AAD-12 transgene showed a conditioning effect leading to increased growth. For example, the yield of plants of the soybean plant DAS-68416-4 sprayed with 2,4-D was 56.4 bushels / acre, which is significantly higher than the yield of unsprayed plants of the soybean object DAS-68416-4, 53.7 bushels / acre . Similarly, the height of the plants of the soybean object DAS-68416-4 sprayed with 2,4-D was 81 cm, being significantly greater than the height of the unsprayed plants of the soybean object DAS-68416-4, amounting to 77 cm.

Таблица 37
Средние значения урожайности, полученные методом наименьших квадратов, в конкретных местностях для сравнения объекта сои DAS-68416-4, опрысканного 2,4-D, с неопрысканными растениями. Уровни, не помеченные одной и той же буквой, значимо различаются
Table 37
Least squares average yields in specific locations for comparing a DAS-68416-4 soybean object sprayed with 2,4-D with unsprayed plants. Levels not marked with the same letter vary significantly
Номер местностиArea Number Вариант экспериментаExperiment option Урожайность
(бушели/акр)
Productivity
(bushels / acre)
Урожайность %Productivity%
Местность №a1Area No. a1 ОпрысканныеSprayed 5151 AA 121,5121.5 НеопрысканныеUnsprayed 4242 BB 100one hundred Местность №a2Area No. a2 ОпрысканныеSprayed 6767 AA 115,6115.6 НеопрысканныеUnsprayed 5858 BB 100one hundred Местность №a3Area number a3 ОпрысканныеSprayed 4444 BB 8888 НеопрысканныеUnsprayed 50fifty AA 100one hundred Местность №a4Area No. a4 ОпрысканныеSprayed 6868 AA 9797 НеопрысканныеUnsprayed 7070 AA 100one hundred Местность №a5Area number a5 ОпрысканныеSprayed 7575 AA 102,8102.8 НеопрысканныеUnsprayed 7373 AA 100one hundred Местность №a6Area number a6 ОпрысканныеSprayed 5757 AA 132,6132.6 НеопрысканныеUnsprayed 4343 BB 100one hundred Местность №a7Area No. a7 ОпрысканныеSprayed 4848 AA 102,2102,2 НеопрысканныеUnsprayed 4747 AA 100one hundred

Местность №a8Area number a8 ОпрысканныеSprayed 3939 AA 9191 НеопрысканныеUnsprayed 4343 AA 100one hundred Местность №a9Area number a9 ОпрысканныеSprayed 5757 AA 101,8101.8 НеопрысканныеUnsprayed 5656 AA 100one hundred Местность №a10Area number a10 ОпрысканныеSprayed 5959 AA 107,3107.3 НеопрысканныеUnsprayed 5555 AA 100one hundred СреднееAverage ОпрысканныеSprayed -- -- 106106

ПРИМЕР 22EXAMPLE 22

2,4-D повышает рост резистентной к 2,4-D сои в комбинации 2,4-D/глифосат2,4-D boosts 2,4-D resistant soybean growth in 2,4-D / glyphosate combination

В 2010 году осуществляли аналогичные полевые испытания, что и в предыдущем примере, но с двумя обработками 2,4-D в комбинации с глифосатом. Результаты показали, что повышенный рост резистентной к 2,4-D сои по высоте растения и/или урожайности опрысканных опытных участков по сравнению с неопрысканными опытными участками является результатом обработки 2,4-D.In 2010, similar field trials were carried out as in the previous example, but with two 2,4-D treatments in combination with glyphosate. The results showed that the increased growth of 2,4-D resistant soybeans in terms of plant height and / or yield of sprayed experimental plots as compared to unsprayed test plots is the result of 2,4-D treatment.

Наблюдали значимые эффекты условий для ряда измеряемых параметров. 2,4-D и глифосат наносили в фазы роста V3 и R2. Испытания проводили в различных географических местностях (всего шесть местностей). Тестируемые агрономические характеристики и фазы роста на момент сбора данных представлены в таблице 30. В случае опрысканной сои средняя высота растений повышалась на 6%, и средняя урожайность повышалась на 17% (таблица 38). Кроме того, в случае опрысканной сои средняя масса семян повышалась на 6%.Significant effects of conditions were observed for a number of measured parameters. 2,4-D and glyphosate were applied to the growth phases of V3 and R2. The tests were carried out in various geographical areas (a total of six locations). The tested agronomic characteristics and growth phases at the time of data collection are presented in table 30. In the case of sprayed soybeans, the average height of plants increased by 6%, and the average yield increased by 17% (table 38). In addition, in the case of sprayed soybeans, the average seed weight increased by 6%.

Таблица 38
Средние значения, полученные методом наименьших квадратов, в анализе по местностям для сравнения устойчивой к 2,4-D сои, опрысканной 2,4-D и глифосатом, с неопрысканными растениями. Уровни, не помеченные одной и той же буквой, значимо различаются
Table 38
Least squares averages in a local analysis to compare 2,4-D resistant soybean sprayed with 2,4-D and glyphosate with unsprayed plants. Levels not marked with the same letter vary significantly
Варианты экспериментаExperiment Options 2,4-D и глифосат при 1120 г кэ/га (в фазы роста V3 и R2)2,4-D and glyphosate at 1120 g ke / ha (in the growth phases V3 and R2) НеопрысканныеUnsprayed Всходы (%)Seedlings (%) 54 (A)54 (A) 54 (A)54 (A) Мощность V1-V3 (%)Power V1-V3 (%) 7 (A)7 (A) 7 (A)7 (A) Дни до цветения (Дни с момента посадки)Days to flowering (Days from planting) 41 (A)41 (A) 41 (A)41 (A) Подсчет густоты стояния в R2 (растения/м)The calculation of the density of standing in R2 (plants / m) 15 (A)15 (A) 15 (A)15 (A) Частота заболеваний в R6 (%)Disease frequency in R6 (%) 4 (A)4 (A) 4 (A)4 (A) Повреждение насекомыми в R6Insect damage in R6 17 (A)17 (A) 14 (B)14 (B) Высота (см)Height (cm) 109 (A)109 (A) 103 (B)103 (B) Созревание (Дни с момента посадки)Ripening (Days from planting) 117 (A)117 (A) 116 (B)116 (B) Полегание (%)Lodging (%) 17 (A)17 (A) 9 (B)9 (B) Растрескивание (%)Cracking (%) 0 (A)0 (A) 0 (A)0 (A) Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) 43.4 (A)43.4 (A) 37.0 (B)37.0 (B) Масса 100 семян (г)100 seed weight (g) 12.2 (A)12.2 (A) 11.5 (B)11.5 (B)

Как показано в таблице 39, в этом примере также наблюдали колебания по конкретным географическим местностям. В случае опрысканной сои средняя урожайность повышалась на 21,6% (таблица 39).As shown in table 39, variations in specific geographic locations were also observed in this example. In the case of sprayed soybeans, the average yield increased by 21.6% (table 39).

Таблица 39
Средние значения урожайности, полученные методом наименьших квадратов, в конкретных местностях для сравнения устойчивой к 2,4-D сои, опрысканной 2,4-D и глифосатом, с неопрысканными растениями
Table 39
Least squares average yields in specific locations for comparing 2,4-D resistant soybean sprayed with 2,4-D and glyphosate to unsprayed plants
Номер местностиArea Number Вариант экспериментаExperiment option Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) Урожайность %Productivity% Местность №b1Area No. b1 ОпрысканныеSprayed 3939 AA 162,5162.5 НеопрысканныеUnsprayed 2424 BB 100one hundred Местность №b2Area number b2 ОпрысканныеSprayed 5151 AA 104,1104.1 НеопрысканныеUnsprayed 4949 AA 100one hundred Местность №b3Area number b3 ОпрысканныеSprayed 5656 AA 155,5155.5 НеопрысканныеUnsprayed 3636 BB 100one hundred Местность №b4Area number b4 ОпрысканныеSprayed 3535 AA 106,1106.1 НеопрысканныеUnsprayed 3333 AA 100one hundred Местность №b5Area number b5 ОпрысканныеSprayed 4848 AA 104,3104.3 НеопрысканныеUnsprayed 4646 AA 100one hundred Местность №b6Area number b6 ОпрысканныеSprayed 3232 AA 97,097.0 НеопрысканныеUnsprayed 3333 AA 100one hundred СреднееAverage ОпрысканныеSprayed -- -- 121,6121.6

ПРИМЕР 23EXAMPLE 23

Результаты испытаний урожайности для сравнения вариантов эксперимента с опрыскиванием и без опрыскиванияYield test results for comparing experiment options with and without spraying

Резистентные к 2,4-D трансгенные сельскохозяйственные культуры, трансформированные с использованием арилоксиалканоатдиоксигеназы (AAD), приводили к повышенной урожайности при обработке стимулирующим количеством гербицида, содержащего остаток арилоксиалканоата. Объекты сои, содержащие экспрессирующую кассету гена AAD-12, тестировали в повторных испытаниях урожайности в условиях с опрыскиванием и без него. Проводили одну серию экспериментов, включавших сою с ранним созреванием, адаптированную к северным широтам, и другую серию экспериментов, включавших сою с поздним созреванием, адаптированную к более южным широтам. В предыдущих экспериментах имели место случаи, когда входные элементы данных сои, содержащей экспрессирующую кассету гена AAD-12, обработанные 2,4-D в течение сезона выращивания, проявляли повышенную урожайность относительно неопрысканных контролей.2,4-D resistant transgenic crops transformed using aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) resulted in increased yields when treated with a stimulating amount of a herbicide containing an aryloxy alkanoate residue. Soy objects containing the AAD-12 gene expression cassette were tested in repeated yield tests under and without spraying. One series of experiments was carried out, including soybeans with early maturity, adapted to the northern latitudes, and another series of experiments, which included soybeans with late ripening, adapted to more southern latitudes. In previous experiments, there have been cases where the input data elements of soybeans containing the AAD-12 gene expression cassette, treated with 2,4-D during the growing season, showed increased yields relative to unsprayed controls.

Для испытаний использовали модифицированный план с расщепленными делянками с 2 повторениями. Каждый опытный участок был шириной в 2 ряда с расстоянием между рядами 30 дюймов и длиной 12,5 футов. Создавали проход шириной от 2,5 до 3 футов между опытными участками, расположенными непрерывной цепью, для обеспечения движения в течение испытания в течение сезона. Опрыскиваемые блоки опрыскивали последовательно (дважды) в течение сезона выращивания 2,4-D-холином + глифосатом (премиксом) при 2185 г кэ/га + AMS при 2% масс.For testing, we used a modified plan with split plots with 2 repetitions. Each test site was 2 rows wide with a row spacing of 30 inches and a length of 12.5 feet. Created a passageway with a width of 2.5 to 3 feet between the test sites, located by a continuous chain, to ensure movement during the test during the season. The sprayed blocks were sprayed sequentially (twice) during the growing season with 2,4-D-choline + glyphosate (premix) at 2185 g ke / ha + AMS at 2% of the mass.

Таблица 40
Список анализируемых местностей для испытаний урожайности со сравнением вариантов экспериментов с опрыскиванием и без него
Table 40
The list of analyzed areas for yield tests with a comparison of experiment options with and without spraying
МестностьTerrain ИспытаниеTest Atlantic, IAAtlantic, IA с ранним созреваниемwith early ripening Brookings, SDBrookings sd с ранним созреваниемwith early ripening Cherry Grove, MNCherry grove, mn с ранним созреваниемwith early ripening Deerfield, MIDeerfield, MI с ранним созреваниемwith early ripening Kirklin, INKirklin, IN с ранним созреваниемwith early ripening Otterbein, INOtterbein, IN с ранним созреваниемwith early ripening Richland, IARichland, IA с ранним созреваниемwith early ripening Wyoming, ILWyoming, IL с ранним созреваниемwith early ripening Atlantic, IAAtlantic, IA с поздним созреваниемlate-ripening Carlyle, ILCarlyle, IL с поздним созреваниемlate-ripening Fisk, MOFisk MO с поздним созреваниемlate-ripening Otterbein, INOtterbein, IN с поздним созреваниемlate-ripening Seymour, ILSeymour, IL с поздним созреваниемlate-ripening Stewardson, ILStewardson, IL с поздним созреваниемlate-ripening Sycamore, GASycamore, GA с поздним созреваниемlate-ripening Tallassee, ALTallassee, AL с поздним созреваниемlate-ripening

Первую обработку осуществляли в фазу роста V3, а вторую обработку - в фазу роста R2. Экспериментальные и контрольные опытные участки полевых испытаний очищали от сорняков на всем протяжении сезона с использованием общепринятых гербицидов или ручной прополки. Собирали данные о всходах, мощности проростков, повреждениях сельскохозяйственной культуры, дате цветения, подсчете густоты стояния в R2, частоте заболеваний, повреждении насекомыми, высоте растений, даты созревания, полегании, растрескивании, массе 100 семян и урожайности. Данные анализировали с использованием JMP® Pro 9.0.3. В таблице 40 приведены местности, использованные для конечного анализа. Некоторые местности, в которых осуществляли посадку, не включали в анализ по причине вариабельности по опытному участку.The first treatment was carried out in the growth phase V3, and the second treatment in the growth phase R2. The experimental and control experimental plots of field trials were weed-free throughout the season using conventional herbicides or manual weeding. Data were collected on seedlings, seedling power, damage to the crop, flowering date, calculation of the standing density in R2, disease frequency, insect damage, plant height, ripening date, lodging, cracking, 100 seed weight and yield. Data was analyzed using JMP® Pro 9.0.3. Table 40 shows the locations used for the final analysis. Some of the areas in which they landed were not included in the analysis because of the variability in the experimental plot.

Анализ по местностям осуществляли для испытаний сои с ранним созреванием и поздним созреванием. В таблицах 41 и 42 представлен дисперсионный анализ урожайности для испытаний сои с ранним созреванием и поздним созреванием, соответственно.Local analysis was performed to test soybeans with early ripening and late ripening. Tables 41 and 42 present a variance analysis of yield for testing early maturity and late maturity soybeans, respectively.

Таблица 41
Дисперсионный анализ урожайности по местностям (8 местностей) в испытаниях со сравнением опрысканной и неопрысканной сои с ранним созреванием
Table 41
Dispersion analysis of yield by area (8 locations) in trials with a comparison of sprayed and unsprayed soybeans with early ripening
Исходные данныеInitial data N параметровN parameters DFDf DFDenDfden Значение критерия ФишераFisher test value Значение P>FValue P> F НазваниеTitle 88 88 57,03057,030 3,7803,780 0,0010.001 ПризнакSign 1one 1one 5,9895,989 12,40912,409 0,0130.013 Название*ПризнакName * Sign 88 88 183,000183,000 0,5300.530 0,8330.833

В испытаниях сои и с ранним, и с поздним созреванием наблюдали значимый эффект названия (P=0,05). Это являлось ожидаемым, т.к. каждая элитная линия сои, в которую интрогрессировали объект, имела различный генетический фон.In soybean trials with both early and late ripening, a significant name effect was observed (P = 0.05). This was expected because each elite line of soybeans into which the object was introgressed had a different genetic background.

Таблица 42
Дисперсионный анализ урожайности по местностям (8 местностей) в испытаниях со сравнением опрысканной и неопрысканной сои с поздним созреванием
Table 42
Dispersion analysis of crop yields by area (8 locations) in trials with a comparison of sprayed and unsprayed soybeans with late ripening
Исходные
данные
Source
data
N параметровN parameters DFDf DFDenDfden Значение критерия ФишераFisher test value Значение P>FValue P> F
НазваниеTitle 11eleven 11eleven 76,02076,020 3,0963,096 0,0020.002 ПризнакSign 1one 1one 7,0397,039 3,0503,050 0,1240.124 Название*
Признак
Title*
Sign
11eleven 11eleven 257,700257,700 0,4990.499 0,9030,903

Определяли значимый эффект условий эксперимента в случае испытания сои с ранним созреванием, свидетельствующий о том, что варианты эксперимента с опрыскиванием и без него отличаются по урожайности. В случае испытания сои с поздним созреванием не наблюдали значимого эффекта условий эксперимента, что свидетельствует о том, что опрысканные и неопрысканные опытные участки не отличаются по урожайности.A significant effect of the experimental conditions was determined in the case of testing soybeans with early ripening, indicating that the variants of the experiment with and without spraying differ in yield. In the case of testing late-ripening soybeans, no significant effect of the experimental conditions was observed, which indicates that the sprayed and unsprayed experimental plots do not differ in yield.

Таблица 43
Таблица средних значений урожайности, полученных методом наименьших квадратов, в испытании урожайности сои с ранним созреванием
Table 43
Table of average values of the yield obtained by the method of least squares in the test of productivity of soybean with early ripening
Номер варианта экспериментаExperiment Option Number Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) 289-1(HOMO), Неопрысканный289-1 (HOMO), Unsprayed 42,042.0 AA 289-1(HOMO), Опрысканный289-1 (HOMO) Sprayed 46,046.0 AA 289-2(HOMO), Неопрысканный289-2 (HOMO), Unsprayed 41,841.8 AA 289-2(HOMO), Опрысканный289-2 (HOMO) Sprayed 45,745.7 AA 7471638-26(HOMO), Неопрысканный7471638-26 (HOMO), Unsprayed 38,238,2 BB 7471638-26(HOMO), Опрысканный7471638-26 (HOMO), Sprayed 42,942.9 AA 76983-1(HOMO), Неопрысканный76983-1 (HOMO), Unsprayed 38,438,4 BB 76983-1(HOMO), Опрысканный76983-1 (HOMO) Sprayed 42,542.5 AA 76983-2(HOMO), Неопрысканный76983-2 (HOMO), Unsprayed 39,639.6 AA 76983-2(HOMO), Опрысканный76983-2 (HOMO) Sprayed 42,942.9 AA

75209(HOMO), Неопрысканный75209 (HOMO), Unsprayed 46,446,4 AA 75209(HOMO), Опрысканный75209 (HOMO), Sprayed 47,647.6 AA 75209[1](HOMO), Неопрысканный75209 [1] (HOMO), Unsprayed 48,148.1 BB 75209[1](HOMO), Опрысканный75209 [1] (HOMO), Sprayed 52,752.7 AA 75357-71(HOMO), Неопрысканный75357-71 (HOMO), Unsprayed 46,246.2 AA 75357-71(HOMO), Опрысканный75357-71 (HOMO), Sprayed 49,549.5 AA 99345-31[4](HOMO), Неопрысканный99345-31 [4] (HOMO), Unsprayed 40,140.1 BB 99345-31[4](HOMO), Опрысканный99345-31 [4] (HOMO), Sprayed 46,046.0 AA

В случае испытаний сои и с ранним, и с поздним созреванием эффект взаимодействия название-вариант эксперимента не являлся значимым, что свидетельствует о том, что эффект условий эксперимента (или отсутствие эффекта) являлся одинаковым для каждого входного элемента данных в конкретном испытании.In the case of soybean tests with both early and late ripening, the effect of the name-experiment interaction was not significant, which indicates that the effect of the experimental conditions (or lack of effect) was the same for each input data element in a particular test.

В таблице 43 представлена средняя урожайность для каждой комбинации входной элемент данных-вариант эксперимента в испытании сои с ранним созреванием, где HOMO означает гомозиготу. Значения, после которых следует одна и та же буква (в пределах указанного сорта), не отличаются по критерию Стьюдента при P=0,05. Наблюдали четыре входных элемента данных, проявляющих более высокую урожайность при последовательном опрыскивании в V3 и R3 с использованием 2,4-D-холина + глифосата (премикса) при 2185 г кэ/га + AMS.Table 43 presents the average yield for each combination of the input data element-variant of the experiment in the test of soybeans with early ripening, where HOMO means homozygous. The values followed by the same letter (within the specified variety) do not differ by the Student criterion at P = 0.05. Four input data elements were observed exhibiting higher yields by sequential spraying in V3 and R3 using 2,4-D-choline + glyphosate (premix) at 2185 g ke / ha + AMS.

В таблице 44 представлена средняя урожайность для каждой комбинации входной элемент данных-вариант эксперимента. Значения, после которых следует одна и та же буква (в пределах указанного сорта) не отличаются по критерию Стьюдента при P = 0,05. Как указано выше, в случае испытания сои с поздним созреванием не наблюдали значимого эффекта условий эксперимента или эффекта варианта эксперимента по входному элементу данных, поэтому множественные сравнения средних не осуществляли. Буквами в таблице указано, что не наблюдали различий между вариантами эксперимента с опрыскиванием и без него при тестировании сои с поздним созреванием.Table 44 presents the average yield for each combination of the input data element-version of the experiment. The values followed by the same letter (within the specified variety) do not differ by the Student criterion at P = 0.05. As indicated above, in the case of testing late-ripening soybeans, no significant effect of the experimental conditions or the effect of the experimental variant on the input data element was observed, therefore, multiple comparisons of the averages were not carried out. The letters in the table indicate that no differences were observed between the experiment variants with and without spraying when testing soybeans with late ripening.

Таблица 44
Таблица средних значений урожайности, полученных методом наименьших квадратов, в испытании урожайности сои с ранним созреванием 2012 года
Table 44
Table of average values of the yield obtained by the method of least squares in the test of soybean yield with early ripening 2012
Номер варианта экспериментаExperiment Option Number Урожайность (бушели/акр)Productivity (Bushels / Acre) 348-1(HOMO), Неопрысканный348-1 (HOMO), Spray 54,554.5 AA 348-1(HOMO), Опрысканный348-1 (HOMO) Sprayed 54,754.7 AA 348[3](HOMO), Неопрысканный348 [3] (HOMO), Unsprayed 51,151.1 AA 348[3](HOMO), Опрысканный348 [3] (HOMO), Sprayed 54,554.5 AA 4075433-15(HOMO), Неопрысканный4075433-15 (HOMO), Unsprayed 59,659.6 AA 4075433-15(HOMO), Опрысканный4075433-15 (HOMO) Sprayed 60,460,4 AA 75226-1(HOMO), Неопрысканный75226-1 (HOMO), Unsprayed 52,152.1 AA 75226-1(HOMO), Опрысканный75226-1 (HOMO) Sprayed 55,255.2 AA 75226-2(HOMO), Неопрысканный75226-2 (HOMO), Unsprayed 51,151.1 AA 75226-2(HOMO), Опрысканный75226-2 (HOMO) Sprayed 52,252,2 AA 75505(HOMO), Неопрысканный75505 (HOMO), Unsprayed 50,150.1 AA 75505(HOMO), Опрысканный75505 (HOMO) Sprayed 54,654.6 AA 99753-81(HOMO), Неопрысканный99753-81 (HOMO), Unsprayed 56,156.1 AA 99753-81(HOMO), Опрысканный99753-81 (HOMO), Sprayed 55,455,4 AA 75358-72(HOMO), Неопрысканный75358-72 (HOMO), Unsprayed 50,750.7 AA 75358-72(HOMO), Опрысканный75358-72 (HOMO), Sprayed 53,853.8 AA 75358-72[1](HOMO), Неопрысканный75358-72 [1] (HOMO), Unsprayed 48,448,4 AA 75358-72[1](HOMO), Опрысканный75358-72 [1] (HOMO), Sprayed 50,150.1 AA 99753-75[4](HOMO), Неопрысканный99753-75 [4] (HOMO), Unsprayed 52,152.1 AA 99753-75[4](HOMO), Опрысканный99753-75 [4] (HOMO) Sprayed 53,453,4 AA Контроль -1, НеопрысканныйControl -1, Unsprayed 49,249.2 AA Контроль -1, ОпрысканныйControl -1, Sprayed 51,451,4 AA Контроль -2, НеопрысканныйControl -2, Unsprayed 49,649.6 AA Контроль -2, ОпрысканныйControl -2, Sprayed 52,052.0 AA

Результаты испытаний урожайности, представленные в этом примере, снова свидетельствуют о том, что в некоторых условиях окружающей среды в случае некоторых генотипов сои можно наблюдать повышение урожайности после обработки 2,4-D. В последние два года такое повышение урожайности наблюдали в испытаниях урожайности, проводимых в районе произрастания MG 2.The results of the yield tests presented in this example again indicate that in some environmental conditions, in the case of certain soybean genotypes, an increase in yield after treatment with 2,4-D can be observed. In the last two years, such an increase in yield was observed in yield tests conducted in the area of growth of MG 2.

ПРИМЕР 24EXAMPLE 24

Сравнение сои и кукурузыComparison of soy and corn

Результаты по урожайности в полевых испытаниях сои, содержащей трансген AAD-12, свидетельствуют о том, что обработка 2,4-D может повышать урожайность сои в конкретных условиях окружающей среды для конкретных генотипов сои. Эти результаты являются неожиданными при сравнении с трансгенными объектами кукурузы, содержащими трансген AAD-1. Урожайность AAD-1-трансгенных растений кукурузы не демонстрировала стабильного статистически значимого повышения урожайности после опрыскивания 2,4-D. Эти AAD-1-трансгенные растения кукурузы биологически эквивалентны общепринятой кукурузе.Yield results in field trials of soybeans containing the AAD-12 transgene indicate that 2,4-D treatment can increase soybean yields in specific environmental conditions for specific soybean genotypes. These results are unexpected when compared with transgenic maize objects containing the AAD-1 transgene. The yield of AAD-1 transgenic maize plants did not show a stable statistically significant increase in yield after spraying with 2,4-D. These AAD-1 transgenic maize plants are biologically equivalent to conventional maize.

Дополнительные полевые испытания в различных географических областях проводили с 2010 по 2012 год на гибридных линиях кукурузы. На всем протяжении этих полевых испытаний урожайность линий кукурузы, опрысканных 2,4-D (2,185 г кэ/га и 4,370 г кэ/га), сравнивали с необработанными контрольными линиями кукурузы (например, неопрысканными 2,4-D). Результаты этих экспериментов дополнительно подтверждают то, что растения кукурузы, содержащие трансген AAD-1, не приводят к значимому повышению урожайности в результате опрыскивания 2,4-D. Для сравнения, для некоторых генотипов сои показано повышение урожайности после обработки 2,4-D. Наблюдаемое повышение урожайности у генотипов сои, демонстрируемое после обработки 2,4-D, является неожиданным усовершенствованием, применимым для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Описываемый способ можно распространять на использование обработки 2,4-D для повышения урожайности трансгенных сельскохозяйственных культур, например, экспрессирующих ген AAD-12.Additional field trials in various geographical areas were carried out from 2010 to 2012 on hybrid maize lines. Throughout these field trials, yields of corn lines sprayed with 2,4-D (2,185 g ke / ha and 4,370 g ke / ha) were compared with untreated control lines of corn (e.g., non-sprayed 2,4-D). The results of these experiments further confirm that maize plants containing the AAD-1 transgene do not lead to a significant increase in yield as a result of spraying with 2,4-D. For comparison, for some soybean genotypes, an increase in yield after treatment with 2,4-D is shown. The observed increase in yield in soybean genotypes, demonstrated after treatment with 2,4-D, is an unexpected improvement applicable to increase crop yields. The described method can be extended to the use of 2,4-D treatment to increase the yield of transgenic crops, for example, expressing the AAD-12 gene.

Хотя изложенное выше изобретение для ясности понимания довольно подробно описывали с помощью иллюстраций и примеров, будет очевидно, что конкретные изменения и модификации можно осуществлять на практике в объеме заявленной формулы изобретения.Although the foregoing invention has been described in some detail by way of illustrations and examples for clarity of understanding, it will be apparent that specific changes and modifications may be practiced within the scope of the claimed claims.

Claims (24)

1. Способ повышения урожайности резистентного к 2,4-D растения сои, включающий применение 2,4-D на стадии роста V3 и R2 резистентного к 2,4-D растения сои, где резистентное к 2,4-D растение сои обрабатывают 2,4-D при норме внесения от 1000 до 2000 г кэ/га.1. A method of increasing the yield of a 2,4-D resistant soybean plant, including the use of 2,4-D at the growth stage of V3 and R2 of a 2,4-D resistant soybean plant, where a 2,4-D resistant soybean plant is treated 2 , 4-D with a spread rate of 1000 to 2000 g ke / ha. 2. Способ по п. 1, где обработку осуществляют по меньшей мере три раза.2. The method according to p. 1, where the processing is carried out at least three times. 3. Способ по п. 1, где резистентное к 2,4-D растение сои находится в состоянии стресса.3. The method of claim 1, wherein the 2,4-D resistant soybean plant is under stress. 4. Способ по п. 1, где резистентное к 2,4-D растение сои для борьбы с сорняками также обрабатывают гербицидом, иным, чем 2,4-D.4. The method of claim 1, wherein the 2,4-D resistant soybean plant for weed control is also treated with a herbicide other than 2,4-D. 5. Способ по п. 4, где гербицид, иной, чем 2,4-D, является фосфорным гербицидом или арилоксифеноксипропионовым гербицидом.5. The method of claim 4, wherein the herbicide other than 2,4-D is a phosphoric herbicide or an aryloxyphenoxypropionic herbicide. 6. Способ по п. 5, где фосфорный гербицид содержит глифосат, глуфосинат, их производные или их комбинации.6. The method of claim 5, wherein the phosphoric herbicide comprises glyphosate, glufosinate, derivatives thereof, or combinations thereof. 7. Способ по п. 5, где фосфорный гербицид находится в форме соли аммония, соли изопропиламмония, изопропиламиновой соли или соли калия.7. The method of claim 5, wherein the phosphoric herbicide is in the form of an ammonium salt, an isopropylammonium salt, an isopropylamine salt, or a potassium salt. 8. Способ по п. 5, где арилоксифеноксипропионовый гербицид содержит хлоразифоп, феноксапроп, флуазифоп, галоксифоп, квизалофоп, их производные или их комбинации.8. The method according to claim 5, where the aryloxyphenoxypropionic herbicide contains chlorazifop, fenoxaprop, fluazifop, haloxifop, quizalofop, their derivatives or their combinations. 9. Способ по п. 1, где 2,4-D попадает в резистентное к 2,4-D растение сои посредством поглощения корнями.9. The method of claim 1, wherein 2,4-D enters a 2,4-D resistant soybean plant through root uptake. 10. Способ по п. 5, где фосфорный гербицид попадает в резистентное к 2,4-D растение сои посредством поглощения корнями.10. The method of claim 5, wherein the phosphoric herbicide enters a 2,4-D resistant soybean plant through root uptake. 11. Способ по п. 5, где арилоксифеноксипропионовый гербицид попадает в резистентное к 2,4-D растение сои посредством поглощения корнями.11. The method of claim 5, wherein the aryloxyphenoxypropionic herbicide enters a 2,4-D resistant soybean plant through root uptake. 12. Способ повышения урожайности резистентного к 2,4-D растения сои, включающий12. A method of increasing the yield of soybean plants resistant to 2,4-D, comprising (а) трансформацию клеток сои молекулой нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, кодирующую арилоксиалканоатдиоксигеназу (AAD);(a) transforming soybean cells with a nucleic acid molecule containing a nucleotide sequence encoding an aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD); (b) селекцию трансформированных клеток;(b) selection of transformed cells; (c) регенерацию растений сои из трансформированных клеток; и(c) regeneration of soybean plants from transformed cells; and (d) применение 2,4-D на стадии роста V3 и R2 резистентного к 2,4-D растения сои, где резистентное к 2,4-D растение сои обрабатывают 2,4-D при норме внесения от 1000 до 2000 г кэ/га.(d) the use of 2,4-D in the growth stage of V3 and R2 of a 2,4-D resistant soybean plant, where a 2,4-D resistant soybean plant is treated with 2,4-D at a spread rate of from 1000 to 2000 g / ha. 13. Способ по п. 12, где арилоксиалканоатдиоксигеназа (AAD) является AAD-12.13. The method of claim 12, wherein the aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) is AAD-12. 14. Способ по п. 12, где молекула нуклеиновой кислоты содержит селективный маркер, не являющийся арилоксиалканоатдиоксигеназой (AAD).14. The method of claim 12, wherein the nucleic acid molecule contains a non-aryloxyalkanoate dioxygenase (AAD) selective marker. 15. Способ по п. 14, где селективный маркер является геном фосфинотрицинацетилтрансферазы (pat) или геном резистентности к биалафосу (bar).15. The method of claim 14, wherein the selective marker is a phosphinotricin acetyltransferase (pat) gene or a bialaphos resistance gene (bar). 16. Способ по п. 12, где молекула нуклеиновой кислоты оптимизирована для растений сои.16. The method of claim 12, wherein the nucleic acid molecule is optimized for soy plants. 17. Применение 2,4-D в производстве трансгенных растений с резистентностью к 2,4-D с повышенной урожайностью по сравнению с их нетрансгенными родительскими растениями,17. The use of 2,4-D in the production of transgenic plants with resistance to 2,4-D with increased yield compared to their non-transgenic parent plants, где трансгенным растением является резистентным к 2,4-D растением сои,where the transgenic plant is a 2,4-D resistant soybean plant, где 2,4-D применяют на стадии роста V3 и R2 резистентного к 2,4-D растения сои и где резистентное к 2,4-D растение сои обрабатывают 2,4-D при норме внесения от 1000 до 2000 г кэ/га.where 2,4-D is used at the growth stage of V3 and R2 of a 2,4-D resistant soybean plant and where a 2,4-D resistant soybean plant is treated with 2,4-D at a spread rate of from 1000 to 2000 g ke / ha . 18. Применение по п. 17, где 2,4-D содержит 2,4-D-холин или 2,4-D-диметиламин (DMA).18. The use of claim 17, wherein 2,4-D contains 2,4-D-choline or 2,4-D-dimethylamine (DMA).
RU2014154063A 2012-06-07 2013-06-07 Methods of increasing yield of agricultural crops resistant to 2,4-d RU2628504C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261656546P 2012-06-07 2012-06-07
US61/656,546 2012-06-07
PCT/US2013/044717 WO2013185036A2 (en) 2012-06-07 2013-06-07 Methods of improving the yield of 2,4-d resistant crop plants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014154063A RU2014154063A (en) 2016-07-27
RU2628504C2 true RU2628504C2 (en) 2017-08-17

Family

ID=49712867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154063A RU2628504C2 (en) 2012-06-07 2013-06-07 Methods of increasing yield of agricultural crops resistant to 2,4-d

Country Status (23)

Country Link
EP (1) EP2870249A4 (en)
JP (1) JP6175497B2 (en)
KR (1) KR20150023643A (en)
CN (1) CN105472970B (en)
AP (1) AP2014008144A0 (en)
AR (1) AR091383A1 (en)
AU (1) AU2013271455B2 (en)
BR (1) BR102013013974A2 (en)
CA (1) CA2876144A1 (en)
CL (1) CL2014003302A1 (en)
CO (1) CO7151490A2 (en)
HK (2) HK1206063A1 (en)
IL (1) IL235993A0 (en)
IN (1) IN2014DN10378A (en)
MX (1) MX349380B (en)
NZ (1) NZ702504A (en)
PH (1) PH12014502734A1 (en)
RU (1) RU2628504C2 (en)
TW (1) TW201410148A (en)
UA (1) UA113882C2 (en)
UY (1) UY34850A (en)
WO (1) WO2013185036A2 (en)
ZA (1) ZA201409115B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659002C1 (en) * 2013-12-10 2018-06-26 ДАУ АГРОСАЙЕНСИЗ ЭлЭлСи Synergistic protection against weeds using the herbicides and of agricultural culture improved stability with the use of combinations, including 2,4-d-choline and gluphosinate, in tolerant relative to 2,4-d-choline and gluphosinate soy, corn, cotton
WO2015094884A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-25 Dow Agrosciences Llc Synergistic herbicidal weed control
US20160227783A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Adjuvants Plus Usa, Inc. Agrochemical formulation aid for micronutrient uptake in plants, plant health benefits and herbicide performance
CN104611306B (en) 2015-02-13 2019-10-18 北京大北农科技集团股份有限公司 Herbicide resistance protein, its encoding gene and purposes
CN110607323A (en) * 2019-09-24 2019-12-24 四川育良生物科技有限公司 Agrobacterium tumefaciens-mediated rice genetic transformation method
CN116218756B (en) * 2023-01-04 2024-04-30 中国热带农业科学院热带生物技术研究所 Protoplast preparation and fusion method of banana with Pai Lu silk

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2308977B2 (en) * 2004-04-30 2017-04-26 Dow AgroSciences LLC Novel herbicide resistance gene
CN103361316B (en) * 2005-10-28 2017-05-17 美国陶氏益农公司 Novel herbicide resistance genes
EP1991054A4 (en) * 2005-11-10 2012-04-25 Univ Minnesota Systemic plant conditioning composition
CN100556896C (en) * 2006-08-04 2009-11-04 华南农业大学 Coupling substance of growth hormone and agricultural chemicals and preparation method thereof and application as agricultural chemicals
UY33059A (en) * 2009-11-24 2011-06-30 Dow Agrosciences Llc EVENT 416 OF AAD-12, RELATED TRANSGENIC SOYBEAN LINES AND ITS SPECIFIC IDENTIFICATION OF THE EVENT
BR112013005431A2 (en) * 2010-09-08 2016-06-07 Dow Agrosciences Llc "aad-12 event 1606 and related transgenic soybean strains".

Also Published As

Publication number Publication date
UA113882C2 (en) 2017-03-27
WO2013185036A3 (en) 2015-03-26
IL235993A0 (en) 2015-01-29
MX349380B (en) 2017-07-26
JP2015525218A (en) 2015-09-03
AP2014008144A0 (en) 2014-12-31
AU2013271455A1 (en) 2015-01-15
JP6175497B2 (en) 2017-08-02
CN105472970B (en) 2019-02-01
PH12014502734A1 (en) 2015-02-02
ZA201409115B (en) 2016-08-31
KR20150023643A (en) 2015-03-05
WO2013185036A2 (en) 2013-12-12
AR091383A1 (en) 2015-01-28
RU2014154063A (en) 2016-07-27
CA2876144A1 (en) 2013-12-12
HK1219020A1 (en) 2017-03-24
IN2014DN10378A (en) 2015-08-14
EP2870249A4 (en) 2016-03-02
EP2870249A2 (en) 2015-05-13
TW201410148A (en) 2014-03-16
CO7151490A2 (en) 2014-12-29
CN105472970A (en) 2016-04-06
MX2014014960A (en) 2015-07-06
NZ702504A (en) 2016-11-25
HK1206063A1 (en) 2015-12-31
CL2014003302A1 (en) 2015-02-27
UY34850A (en) 2014-01-31
AU2013271455B2 (en) 2016-09-29
BR102013013974A2 (en) 2015-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11371055B2 (en) Herbicide resistance genes
US10450549B2 (en) Aryloxyphenoxypropionate tolerance in turfrgass species and use of AAD1 as a selectable marker
JP5907657B2 (en) Novel herbicide resistance gene
RU2628504C2 (en) Methods of increasing yield of agricultural crops resistant to 2,4-d
US20160295862A1 (en) Methods of improving the yield of 2,4-d resistant crop plants
AU2012261523B2 (en) Novel herbicide resistance genes

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner