РАСТЕНИЯ С ИЗМЕНЕННЫМ СТРОЕНИЕМ КОРНЯ, СВЯЗАННЫЕ КОНСТРУКТЫ И СПОСОБЫ, ВОВЛЕКАЮЩИЕ ГЕНЫ, КОДИРУЮЩИЕ ПОЛИПЕПТИДЫ СЕМЕЙСТВА ЭКЗОСТОЗИНА И ИХ ГОМОЛОГИ

1. Растение, содержащее в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт, который включает полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одним регуляторным элементом, где указанный полинуклеотид кодирует полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, и указанное растение проявляет измененное строение корня по сравнению с контрольным растением, не включающим указанный рекомбинантный ДНК-конструкт.
2. Растение по п.1, отличающееся тем, что растение является растением маиса или растением сои.
3. Растение, содержащее в своем геноме:
рекомбинантный ДНК-конструкт, который включает:
(a) полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одним регуляторным элементом, где указанный полинуклеотид кодирует полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая, по меньшей мере, на 50% идентична, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или
(b) супрессорный ДНК-конструкт, который включает в себя, по меньшей мере, один регуляторный элемент, функционально связанный с:
(i) всей (всем) или частью: (A) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или (B) полного комплемента последовательности нуклеиновой кислоты (b)(i)(A); или
(ii) участком, полученным из всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи представляющего интерес гена-мишени, где указанный участок имеет последовательность нуклеиновой кислоты, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, указанной всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи, из которой получен указанный участок, и где указанный представляющий интерес ген-мишень кодирует EXST или EXST-подобный полипептид,
и где указанное растение проявляет изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим указанный рекомбинантный ДНК-конструкт.
4. Растение по п.3, отличающееся тем, что растение является растением маиса или растением сои.
5. Растение по п.3, отличающееся тем, что указанное растение проявляет указанное изменение указанной, по меньшей мере, одной агрономической характеристики, при изменяющихся условиях окружающей среды, по сравнению с указанным контрольным растением, не содержащим указанный рекомбинантный ДНК-конструкт.
6. Растение по п.5, отличающееся тем, что указанное изменяющееся условие окружающей среды является, по меньшей мере, одним, выбранным из засухи, азота или заболевания.
7. Растение по п.5, отличающееся тем, что растение является растением маиса или растением сои.
8. Растение по п.7, отличающееся тем, что растение является растением кукурузы или растением сои.
9. Растение по п.3, отличающееся тем, что указанная, по меньшей мере, одна агрономическая характеристика выбрана из группы, состоящей из зелени, полезной продуктивности, скорости роста, биомассы, сырого веса на момент созревания, сухого веса на момент созревания, плодовой продуктивности, семенной продуктивности, общего содержания азота в растении, содержания азота в плодах, содержания азота в семенах, содержания азота в вегетативной ткани, общего содержания свободных аминокислот в растении, содержания свободных аминокислот в плодах, содержания свободных аминокислот в семенах, содержания свободных аминокислот в вегетативной ткани, общего содержания белка в растении, содержания белка в плодах, содержания белка в семенах, содержания белка в вегетативной ткани, засухоустойчивости, накопления азота, корневого полегания, стеблевого полегания, высоты растения, длины початка и отношения массы урожая к общей массе растений.
10. Растение по п.9, отличающееся тем, что растение является растением маиса или растением сои.
11. Растение по п.3, отличающееся тем, что указанное растение проявляет увеличение указанной, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с указанным контрольным растением.
12. Растение по п.11, отличающееся тем, что растение является растением маиса или растением сои.
13. Способ изменения строения корня в растении, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку рекомбинантный ДНК-конструкт, включающий полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, где полинуклеотид кодирует полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34; и
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт и проявляет измененное строение корня по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
14. Способ по п.13, дополнительно включающий стадии, на которых:
(c) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где указанное растение-потомок содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт и проявляет измененное строение корня по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
15. Способ оценки строения корня у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку рекомбинантный ДНК-конструкт, включающий в себя полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, где полинуклеотид кодирует полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт; и
(c) оценивают строение корня трансгенного растения по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
16. Способ по п.15, дополнительно включающий стадии, на которых:
(d) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт; и
(e) оценивают строение корня растения-потомка по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
17. Способ оценки строения корня у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку рекомбинантный ДНК-конструкт, включающий в себя полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, где полинуклеотид кодирует полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт;
(c) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт; и
(d) оценивают строение корня растения-потомка по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
18. Способ определения изменения агрономической характеристики у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку рекомбинантный ДНК-конструкт, включающий в себя полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, где полинуклеотид кодирует полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт; и
(c) определяют, проявляет ли трансгенное растение изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
19. Способ по п.18, дополнительно включающий стадии, на которых:
(d) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт; и
(e) определяют, проявляет ли растение-потомок изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что указанная стадия определения включает в себя определение того, проявляет ли трансгенное растение изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт, при изменяющихся условиях окружающей среды.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что указанная стадия определения (e) включает определение того, проявляет ли растение-потомок изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт, при изменяющихся условиях окружающей среды.
22. Способ определения изменения агрономической характеристики у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку рекомбинантный ДНК-конструкт, включающий в себя полинуклеотид, функционально связанный, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, где полинуклеотид кодирует полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт;
(c) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт; и
(d) определяют, проявляет ли растение-потомок изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что указанная стадия определения включает в себя определение того, проявляет ли трансгенное растение изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт, при изменяющихся условиях окружающей среды.
24. Способ определения изменения агрономической характеристики у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку супрессорный ДНК-конструкт, включающий в себя, по меньшей мере, один регуляторный элемент, функционально связанный с:
(i) всей или частью: (А) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, который имеет аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или (B) полного комплемента последовательности нуклеиновой кислоты по (а)(i)(A); или
(ii) участком, полученным из всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи представляющего интерес гена-мишени, где указанный участок содержит последовательность нуклеиновой кислоты, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, указанной всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи, из которой получен указанный участок, и где указанный представляющий интерес ген-мишень кодирует EXST или EXST-подобный полипептид;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт; и
(c) определяют, проявляет ли трансгенное растение изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что указанная стадия определения включает в себя определение того, проявляет ли трансгенное растение изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт, при изменяющихся условиях окружающей среды.
26. Способ по п.24, дополнительно включающий стадии, на которых:
(d) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт; и
(e) определяют, проявляет ли растение-потомок изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что указанная стадия определения (e) включает в себя определение того, проявляет ли растение-потомок изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт, при изменяющихся условиях окружающей среды.
28. Способ определения изменения агрономической характеристики у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку супрессорный ДНК-конструкт, включающий в себя, по меньшей мере, один регуляторный элемент, функционально связанный с:
(i) всей (всем) или частью: (А) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, который имеет аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или (B) полного комплемента последовательности нуклеиновой кислоты по (а)(i)(A), или
(ii) участком, полученным из всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи представляющего интерес гена-мишени, где указанный участок содержит последовательность нуклеиновой кислоты, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, указанной всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи, из которой получен указанный участок, и где указанный представляющий интерес ген-мишень кодирует EXST или EXST-подобный полипептид;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт и проявляет измененное строение корня по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт;
(c) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт; и
(d) определяют, проявляет ли растение-потомок изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что указанная стадия определения включает в себя определение того, проявляет ли трансгенное растение изменение, по меньшей мере, одной агрономической характеристики по сравнению с контрольным растением, не содержащим рекомбинантный ДНК-конструкт, при изменяющихся условиях окружающей среды.
30. Способ изменения строения корня у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку супрессорный ДНК-конструкт, включающий в себя, по меньшей мере, один регуляторный элемент, функционально связанный с:
(i) всей (всем) или частью: (А) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, который имеет аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или (B) полного комплемента последовательности нуклеиновой кислоты по (а)(i)(A); или
(ii) участком, полученным из всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи представляющего интерес гена-мишени, где указанный участок содержит последовательность нуклеиновой кислоты, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, указанной всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи, из которой получен указанный участок, и где указанный представляющий интерес ген-мишень кодирует EXST или EXST-подобный полипептид; и
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт, и где трансгенное растение проявляет измененное строение корня по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
31. Способ по п.30, дополнительно включающий стадии, на которых:
(c) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где указанное растение-потомок содержит в своем геноме рекомбинантный ДНК-конструкт, и где растение-потомок проявляет измененное строение корня по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
32. Способ оценки строения корня у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку супрессорный ДНК-конструкт, включающий в себя, по меньшей мере, один регуляторный элемент, функционально связанный с:
(i) всей (всем) или частью: (А) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, который имеет аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или (B) полного комплемента последовательности нуклеиновой кислоты по (а)(i)(A); или
(ii) участком, полученным из всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи представляющего интерес гена-мишени, где указанный участок содержит последовательность нуклеиновой кислоты, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, указанной всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи, из которой получен указанный участок, и где указанный представляющий интерес ген-мишень кодирует EXST или EXST-подобный полипептид;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт; и
(c) оценивают строение корня трансгенного растения по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
33. Способ по п.32, дополнительно включающий стадии, на которых:
(d) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт; и
(e) оценивают строение корня растения-потомка по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
34. Способ оценки строения корня у растения, который включает стадии, на которых:
(a) вводят в регенерируемую растительную клетку супрессорный ДНК-конструкт, включающий в себя, по меньшей мере, один регуляторный элемент, функционально связанный с:
(i) всей (всем) или частью: (А) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, который имеет аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34, или (B) полного комплемента последовательности нуклеиновой кислоты по (а)(i)(A); или
(ii) участком, полученным из всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи представляющего интерес гена-мишени, где указанный участок содержит последовательность нуклеиновой кислоты, по меньшей мере, на 50% идентичную, на основании метода выравнивания Clustal V, указанной всей или части смысловой цепи или антисмысловой цепи, из которой получен указанный участок, и где указанный представляющий интерес ген-мишень кодирует EXST или EXST-подобный полипептид;
(b) регенерируют трансгенное растение из регенерируемой растительной клетки после стадии (а), где трансгенное растение содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт;
(c) получают растение-потомок, происходящее от трансгенного растения, где растение-потомок содержит в своем геноме супрессорный ДНК-конструкт; и
(d) оценивают строение корня растения-потомка по сравнению с контрольным растением, не содержащим супрессорный ДНК-конструкт.
35. Выделенный полинуклеотид, который включает в себя последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующую EXST или EXST-подобный полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, по меньшей мере, на 80% идентичную SEQ ID NO: 15 или 31 или, по меньшей мере, на 95% идентичную SEQ ID NO: 25, на основании метода выравнивания Clustal V, или полный комплемент указанной последовательности нуклеиновой кислоты.
36. Полинуклеотид по п.35, отличающийся тем, что аминокислотная последовательность полипептида и аминокислотная последовательность SEQ ID NO: 15 или 31 имеют идентичность последовательности, по меньшей мере, 85% на основании метода выравнивания Clustal V.
37. Полинуклеотид по п.35, отличающийся тем, что аминокислотная последовательность полипептида и аминокислотная последовательность SEQ ID NO: 15 или 31 имеют идентичность последовательности, по меньшей мере, 90% на основании метода выравнивания Clustal V.
38. Полинуклеотид по п.35, отличающийся тем, что аминокислотная последовательность полипептида и аминокислотная последовательность SEQ ID NO: 15 или 31 имеют идентичность последовательности, по меньшей мере, 95% на основании метода выравнивания Clustal V.
39. Полинуклеотид по п.35, отличающийся тем, что аминокислотная последовательность полипептида включает SEQ ID NO: 15, 25 или 31.
40. Полинуклеотид по п.35, отличающийся тем, что последовательность нуклеиновой кислоты включает SEQ ID NO: 14, 24 или 30.
41. Вектор, который включает в себя полинуклеотид по п.35.
42. Рекомбинантный ДНК-конструкт, который включает в себя полинуклеотид по п.35, функционально связанный, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью.
43. Способ трансформирования клетки, включающий трансформирование клетки полинуклеотидом по п.35.
44. Клетка, которая включает в себя рекомбинантный ДНК-конструкт по п.42.
45. Способ продуцирования растения, включающий трансформирование растительной клетки полинуклеотидом по п.35 и регенерирование растения из трансформированной растительной клетки, в дальнейших вариантах осуществления изобретения векторы и рекомбинантные конструкты включают в себя любой из вышеуказанных полинуклеотидов или клеток, включающих в себя рекомбинантные конструкты.
46. Способ картирования наследственных изменений, проявляющих изменение строение корня и/или изменение, по меньшей мере, в одной агрономической характеристике у растений, включающий стадии, на которых:
(a) скрещивают два сорта растений; и
(b) оценивают наследственные изменения относительно последовательности нуклеиновой кислоты, выбранной из группы, которая включает SEQ ID NO: 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 или 33; или
(ii) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, выбранный из группы, которая включает SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34;
у растений-потомков, происходящих от скрещивания стадии (а), где оценку осуществляют с использованием метода, выбранного из группы, состоящей из: ПДРФ-анализа, ОНП-анализа, анализа на основе ПЦР.
47. Способ молекулярного скрещивания для изменения строения корня и/или изменения, по меньшей мере, одной агрономической характеристики у растений, который включает в себя стадии, на которых:
(a) скрещивают два сорта растений; и
(b) оценивают наследственные изменения относительно
(i) последовательности нуклеиновой кислоты, выбранной из группы, состоящей из SEQ ID NO: 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 или 33; или
(ii) последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, выбранный из группы, состоящей из SEQ ID NO: 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 или 34;
у растений-потомков, полученных от скрещивания стадии (а), где оценку осуществляют с использованием способа, выбранного из группы, которая состоит из: ПДРФ-анализа, ОНП-анализа, анализа на основе ПЦР.