КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ИНДУКЦИИ ГАПЛОИДИИ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Способ индуцирования образования гаплоидных семян, при этом способ включает обработку репродуктивных тканей растения композицией, содержащей соединение формулы (I)
где (a) W представляет собой С, Р или S;
(b) каждое из m и n независимо равняется 0 или 1;
1
4
1
4
1
4
(c) X выбран из группы, состоящей из ОН, CN, O(С-Салкил), галогена, С-Салкила и С-Салкила, замещенного одним, двумя или тремя галогенами или карбонилами;
1
(d) R:
1
6
1
6
(i) выбран из группы, состоящей из Н, C-Салкила и C-Салкила, замещенного одной или несколькими гидроксильными группами, где одна или несколько из указанных гидроксильных групп необязательно этерифицированы радикалом, независимо выбранным из группы, состоящей из
или (ii) представляет собой связь с W, если W представляет собой S;
2
30
(e) каждый L независимо представляет собой углеродную цепь С-С, при этом указанная углеродная цепь необязательно содержит одну или несколько групп, независимо выбранных из алкенила, алкинила, фенила и гетероарила, и указанная углеродная цепь необязательно прерывается 1-6 атомами кислорода;
(f) при условии, что n равняется 0, если W представляет собой С, и m равняется 1; и
(g) при условии, что n равняется 1, если W представляет собой С, и m равняется 0;
где обработку осуществляют непосредственно до, во время или непосредственно после опыления, и где образуется по меньшей мере одно гаплоидное семя.
2. Способ индуцирования образования гаплоидных семян, при этом способ включает обработку репродуктивных тканей растения композицией, содержащей соединение формулы (I)
где (a) W представляет собой С или Р;
(b) каждое из m и n независимо равняется 0 или 1;
1
4
1
4
1
4
(c) X выбран из группы, состоящей из ОН, CN, O(С-Салкил), галогена, С-Салкила и С-Салкила, замещенного одним, двумя или тремя галогенами или карбонилами;
1
1
4
1
4
(d) R выбран из группы, состоящей из Н, С-Салкила и С-Салкила, замещенного одной или несколькими гидроксильными группами;
2
30
(e) L представляет собой углеродную цепь С-С, при этом указанная углеродная цепь необязательно содержит одну или несколько групп, независимо выбранных из алкенила и алкинила, и указанная углеродная цепь необязательно прерывается 1-6 атомами кислорода;
(f) при условии, что n равняется 0, если W представляет собой С, и m равняется 1; и
(g) при условии, что n равняется 1, если W представляет собой С, и m равняется 0;
где обработку осуществляют непосредственно до, во время или непосредственно после опыления, и где образуется по меньшей мере одно гаплоидное семя.
3. Способ по пп. 1-2, где L из формулы (I) выбран из группы, состоящей из
2
8
2
2
2
2
2
2
3
(a) (СН)-(СН)-СН-(СН)-СН-(СН)-СН-СН;
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
4
3
(b) (СН)-(СН)-СН-(СН)-СН-(СН)-СН-(СН)-(СН)-СН;
2
7
2
2
7
3
(c) (СН)-(СН)-(СН)-СН;
2
8
2
2
2
2
2
3
(d) (СН)-(СН)-СН-фенил-СН-(СН)-СН-СН;
2
8
2
2
2
2
2
2
3
(e) (СН)-(СН)-(СН)-O-СН-(СН)-СН-СН и
2
8
2
2
2
3
3
(f) (СН)-(СН)-СН-фенил-O-(СН)-СН.
4. Способ индуцирования образования гаплоидных семян при скрещивании между двумя растениями, при этом способ включает обработку репродуктивных тканей по меньшей мере одного растения композицией, содержащей липид или ингибитор фосфолипазы, где обработку осуществляют непосредственно до, во время или непосредственно после опыления, и где в результате скрещивания образуется по меньшей мере одно гаплоидное семя.
5. Способ индуцирования образования гаплоидных семян, при этом способ включает обработку репродуктивных тканей растения композицией, содержащей липид или ингибитор фосфолипазы, где обработку осуществляют непосредственно до, во время или непосредственно после опыления, и где образуется по меньшей мере одно гаплоидное семя.
6. Способ по п. 4 или 5, где скорость индицирования образования гаплоидных семян увеличен.
7. Способ по п. 4 или 5, где липид или ингибитор фосфолипазы выбран из группы, состоящей из соединений, перечисленных в таблице 7.
8. Способ по п. 7, где липид или ингибитор фосфолипазы выбран из группы, состоящей из метил-альфа-линоленоилфторфосфоната ("MALFP"), этилового сложного эфира линолевой кислоты ("LLAEE"), линолевой кислоты ("LLA"), кукурузного масла, дистеарилфосфатидилхолина ("DSPC") или метиларахидонилфторфосфоната ("MAFP").
9. Способ по п. 4 или 5, где композиция на основе липида или ингибитора фосфолипазы содержит соединение, выбранное из таблицы 7, растворенное или эмульгированное в подходящем составе в концентрации, составляющей от 0,0001 мг/мл до 100 мг/мл, или от 0,1 мг/мл до 50 мг/мл, или от 1 мг/мл до 10 мг/мл, или примерно 5 мг/мл.
10. Способ по п. 9, где подходящий состав выбран из группы, состоящей из воды, спирта, DMSO, Трис-EDTA, EDTA, уксусной кислоты, бензола, DME, глицерина, гексана, этанола, изопропанола, пропанола, буферного солевого раствора, глицина-HCl, ацетата натрия, какодилатного буфера, нитратного буфера, фосфатного буфера Соренсена и фосфатно-цитратного буфера, барбиталового буфера, Трис-буфера, буфера глицин-NaOH, состава 91, состава 92, фосфатно-солевого буферного раствора ("PBS"), PBS с Tween и DMSO и любого другого доступного растворителя или буфера, в которых можно разбавить или эмульгировать жирную кислоту.
11. Способ по п. 10, где подходящее соединение представляет собой фосфатно-солевой буферный раствор ("PBS").
12. Способ по п. 4 или 5, где растение является двудольным растением.
13. Способ по п. 4 или 5, где растение является однодольным растением.
14. Способ по п. 13, где растение представляет собой рис.
15. Способ по п. 13, где растение представляет собой маис.
16. Способ по п. 12, где двудольное растение представляет собой подсолнечник или сою.
17. Способ по п. 4 или 5, где липид наносят посредством методики, выбранной из группы, состоящей из погружения, инъекции, местного применения с использованием пульверизатора, распыления, местного применения с использованием пипетки и местного применения с использованием кисти, а также любого другого вида местного применения.
18. Способ индуцирования образования гаплоидных зародышей при скрещивании между двумя растениями, при этом способ включает
(a) обеспечение экспрессии мутантной пататин-подобной фосфолипазы в растении; или
(b) введение в растение молекулы малой интерферирующей РНК, содержащей 18-21 нуклеотид гена, кодирующего пататин-подобную фосфолипазу; или
(c) трансформацию растения мутантной пататин-подобной фосфолипазой; или
(d) осуществление мутации последовательности пататин-подобной фосфолипазы растения посредством редактирования гена;
где растение применяют в качестве родительского растения при скрещивании между двумя растениями, так что в результате скрещивания образуется по меньшей мере один гаплоидный зародыш.
19. Способ по п. 18, где пататин-подобная фосфолипаза кодируется последовательностью нуклеиновой кислоты, содержащей SEQ ID NO: 1, или последовательностью, на 70% идентичной SEQ ID NO: 1.
20. Способ по п. 18, где мутантная пататин-подобная фосфолипаза кодируется нуклеиновой кислотой, содержащей SEQ ID NO: 3, или последовательностью, на 70% идентичной SEQ ID NO: 3.
21. Способ по п. 18, где редактирование гена на стадии (d) осуществляют посредством сайт-направленного мутагенеза.
22. Способ по п. 21, где сайт-направленный мутагенез осуществляют посредством методики, выбранной из группы, состоящей из CRISPR/Cas9, TALEN, "цинковых пальцев" и мегануклеаз.
23. Способ по п. 18, где скрещивание между двумя растениями осуществляют между двумя однодольными растениями, или между двумя двудольными растениями, или между одним однодольным растением и одним двудольным растением.
24. Способ по п. 23, где два однодольных растения представляют собой растения маиса, растения риса, растения пшеницы или растения ячменя.
25. Способ по п. 23, где два двудольных растения представляют собой растения сои, растения подсолнечника, растения томата, растения перца, бобовые растения, растения сахарной свеклы или растения брюссельской капусты.
26. Способ по п. 18, где растение, применяемое в качестве родительского растения при скрещивании, представляет собой растение маиса или растение риса.
27. Способ по п. 26, где растение маиса или растение риса дает пыльцу, применяемую при скрещивании.
28. Способ по п. 18, где молекула малой интерферирующей РНК содержит 18-21 последовательный нуклеотид из SEQ ID NO: 1.
29. Гаплоидный зародыш, образованный с помощью способа по п. 18.
30. Гаплоидное растение, образованное из гаплоидного зародыша по п. 29.
31. Гаплоидное семя, содержащее гаплоидный зародыш по п. 29.
32. Двойное гаплоидное растение, образованное из гаплоидного зародыша по п. 29, где гаплоидный зародыш подвергнут воздействию средства, удваивающего число хромосом.
33. Двойное гаплоидное растение по п. 32, где средство, удваивающее число хромосом, выбрано из группы, состоящей из колхицина и трифлуралина.
34. кДНК, содержащая SEQ ID NO: 3, последовательность, ортологичную SEQ ID NO: 3, или последовательность, на 70% идентичную SEQ ID NO: 3.
35. кДНК по п. 34, где последовательность, ортологичная SEQ ID NO: 3, включает в себя последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 22 и нуклеотидной последовательности, которая кодирует любую из SEQ ID NO: 73-81.
36. Растение, содержащее индуцированную человеком нетрансгенную мутацию в гене пататин-подобной фосфолипазы.
37. Растение по п. 36, где индуцированная человеком нетрансгенная мутация представляет собой вставку по меньшей мере одного нуклеотида, делецию по меньшей мере одного нуклеотида или замену по меньшей мере одного нуклеотида, которая создает преждевременный стоп-кодон в гене пататин-подобной фосфолипазы.
38. Растение по любому из пп. 36-37, где растение выбрано из группы, состоящей из маиса (Zea mays), сорго (Sorghum bicolor), проса (Setaria italica), ячменя (Hordeum vulgare), трахинии двуколосковой (Brachypodium distachyon), риса (Oryza sativa), пшеницы (Triticum aestivum), банана (Musa acuminata), пальмы (Elaeis guineensis), разновидностей овса (Avena sativa), подсолнечника (Helianthus annuus), сахарной свеклы (Beta vulgaris), Arabidopsis thaliana и сои (Glycine max).
39. Растение по п. 38, где растение представляет собой растение маиса.
40. Растение по п. 38, где растение представляет собой растение риса.
41. Растение по п. 37, где ген пататин-подобной фосфазы содержит SEQ ID NO: 1, последовательность, ортологичную SEQ ID NO: 1, или последовательность, на 70% идентичную SEQ ID NO: 1.
42. Растение по п. 41, где ген пататин-подобной фосфазы содержит SEQ ID NO: 3.
43. Семя, пыльцевое зерно, часть растения или потомок растения по п. 36, где семя, пыльцевое зерно, часть растения или потомок содержат мутацию.