РНК-ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ГЕНА PHYA1 ХЛОПЧАТНИКА ПОВЫШАЕТ КАЧЕСТВО ВОЛОКОН, УДЛИНЕНИЕ КОРНЯ, ЦВЕТЕНИЕ, СОЗРЕВАНИЕ И ПОТЕНЦИАЛ УРОЖАЙНОСТИ У ХЛОПЧАТНИКА МОХНАТОГО (GOSSYPIUM HIRSUTUM L.)

1. Выделенная или рекомбинантная молекула полинуклеотида, включающая последовательность ДНК, кодирующую часть шарнирной области полипептида PHYA1 растения Gossypium hirsutum.
2. Выделенная молекула полинуклеотида по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая последовательность ДНК включает молекулу из 213 последовательных нуклеотидных пар оснований, кодирующую часть шарнирной области упомянутого полипептида PHYA1.
3. Выделенная молекула полинуклеотида по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая последовательность ДНК является последовательностью SEQ ID NO: 1 или последовательностью, полностью комплементарной к ней.
4. Шпилечный конструкт нуклеиновой кислоты, кодирующий последовательность генов полинуклеотида PHYA1, включающую часть из приблизительно 213 последовательных смысловых нуклеотидных пар оснований шарнирной области гена PHYA1 Gossypium и его антисмысловой комплемент, так что первая и вторая полинуклеотидные последовательности гибридизируются при их транскрипции в рибонуклеиновую кислоту, чтобы образовать шпилечноподобную двухцепочечную молекулу рибонуклеотида.
5. Шпилечный конструкт нуклеиновой кислоты по п. 4, отличающийся тем, что часть шарнирной области из 213 последовательных нуклеотидных пар оснований является последовательностью SEQ ID NO:1.
6. Рекомбинантный бинарный вектор, включающий конструкт PHYA1 RNAi, отличающийся тем, что упомянутый конструкт включает нуклеотидную последовательность из приблизительно 213 последовательных пар оснований из шарнирной области гена PHYA1, причем в этой нуклеотидной последовательности присутствует промотор 35S вируса мозаики цветной капусты (CaMV) сразу же перед шпилькой PHYA1, каждый конструкт доставлен инокуляцией, опосредованной Agrobacterium, что приводит к рекомбинации in vitro и супрессии генов PHYA1 и измененным уровням экспрессии других фитохромов.
7. Клетка-хозяин, включающая конструкт PHYA1 RNAi бинарного вектора по п. 6.
8. Клетка-хозяин по п. 7, отличающаяся тем, что упомянутая клетка-хозяин является клеткой растения.
9. Клетка-хозяин по п. 8, отличающаяся тем, что клетка растения относится к эудикотному растению.
10. Клетка-хозяин по п. 9, отличающаяся тем, что клетка растения относится к хлопчатнику.
11. Клетка-хозяин по п. 9, отличающаяся тем, что клетка растения происходит из растения, выбираемого из группы, состоящей из покрытосеменных и розидов.
12. Клетка-хозяин по п. 11, отличающаяся тем, что клетка растения происходит из группы, состоящей из арабидопсиса, томата, картофеля, цитруса, хрена, моркови, цветной капусты, ячменя, хлопчатника, винограда, маиса, люцерны, риса, сои и пшеницы.
13. Способ снижения уровня фитохрома А1 в растении, причем способ включает экспрессию в растении гетерологичного конструкта нуклеиновой кислоты, кодирующего генную последовательность PHYA1, включающую часть из приблизительно 213 последовательных смысловых нуклеотидных пар оснований шарнирной области гена PHYA1 эудикотного растения и ее антисмысловой комплемент, отличающийся тем, что экспрессия индуцирует РНК-интерференцию (RNAi) в растении, приводящую к проявлению растением одной или нескольких из следующих характеристик: удлиненные черешки листьев, удлиненные плодовые ветви, удлиненные плодоножки семенных коробочек и удлиненная корневая система, интенсивный вегетативный рост, раннее цветение, ранее созревание семенных коробочек, усиленную старением пигментацию антоциана в стеблях и листьях, увеличенную длину волокна, увеличенную прочность волокна, увеличенный средний диаметр волокна, увеличенную однородность волокон и увеличенную урожайность волокна относительно эудикотного растения дикого типа, культивируемого при нормальном солнечном освещении.
14. Способ снижения уровня фитохрома А1 в хлопчатнике, причем способ включает экспрессию в растении гетерологичного конструкта нуклеиновой кислоты, кодирующего генную последовательность PHYA1, включающую часть из приблизительно 213 последовательных смысловых нуклеотидных пар оснований шарнирной области гена PHYA1 Gossypium и ее антисмысловой комплемент, отличающийся тем, что экспрессия индуцирует РНК-интерференцию (RNAi) в растении, дающую растение, которое производит длинные волокна, проявляющие одну или несколько из характеристик волокна повышенного качества, при этом упомянутыми характеристиками являются прочность, средний диаметр волокна, удлинение и однородность.
15. Способ снижения уровня фитохрома А1 в хлопчатнике, причем способ включает экспрессию в растении гетерологичного конструкта нуклеиновой кислоты, кодирующего генную последовательность PHYA1, включающую часть из приблизительно 213 последовательных смысловых нуклеотидных пар оснований шарнирной области гена PHYA1 Gossypium и ее антисмысловой комплемент, отличающийся тем, что экспрессия индуцирует РНК-интерференцию (RNAi) в растении, давая растение или потомство упомянутого растения, имеющее одну или несколько из следующих характеристик: удлиненные черешки листьев, удлиненные плодовые ветви, удлиненные плодоножки семенных коробочек и удлиненная корневая система, интенсивный вегетативный рост, раннее цветение и раннее созревание семенных коробочек, усиленную старением пигментацию антоциана в стеблях и листьях, повышенная урожайность семян хлопчатника, и одну или несколько из характеристик волокна повышенного качества при этом упомянутыми характеристиками являются прочность, средний диаметр волокна, удлинение и однородность относительно хлопчатника дикого типа, культивируемого при нормальном солнечном освещении.
16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что растение выбирают из группы, состоящей из покрытосеменных и розидов.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что растение выбирают из группы, состоящей из арабидопсиса, томата, картофеля, цитруса, хрена, моркови, цветной капусты, ячменя, хлопчатника, винограда, маиса, люцерны, риса, сои и пшеницы.
18. Способ модификации или супрессии экспрессии гена PHYA1 в клетках Gossypium sp., причем способ включает: трансформацию растения с помощью вектора, включающего нуклеинокислотную последовательность, кодирующую двухцепочечную ДНК и оперативно связанную с промотором, и терминацию транскрипции последовательности, выбор трансформированных растений, которые интегрировали эту нуклеинокислотную последовательность в их геномы, скрининг трансформированных растений на экспрессию двухцепочечной ДНК, кодированной этой нуклеинокислотной последовательностью, и выбор растений, которые экспрессируют эту двухцепочечную ДНК и/или малую интерферирующую РНК.
19. Способ получения трансгенного хлопчатника, отличающийся тем, что ген PHYA1 хлопчатника супрессирован, причем способ включает: (а) стабильную трансформацию клетки-хозяина хлопчатника с помощью конструкта PHYA1 RNAi изобретения, (b) соматическую регенерацию трансгенного растения из стабильно трансформированной клетки-хозяина хлопчатника и (с) выращивание трансгенного растения в условиях, посредством которых упомянутые растения проявляют измененные фотоморфогенные характеристики, включая измененную архитектуру растения, и причем упомянутые растения имеют одну или несколько из следующих характеристик: удлиненные черешки листьев, удлиненные плодовые ветви, удлиненные плодоножки семенных коробочек и удлиненную корневую систему, интенсивный вегетативный рост, раннее цветение и раннее созревание семенных коробочек, усиленную старением пигментацию антоциана в стеблях и листьях, повышенную урожайность семян хлопчатника, и одну или несколько характеристик волокна повышенного качества, при этом упомянутыми характеристиками являются прочность, средний диаметр волокна, удлинение и однородность по сравнению с нетрансформированным хлопчатником дикого типа.
20. Трансгенный хлопчатник, полученный способом по п. 14 или его потомство, включающие: конструкт PHYA1 RNAi по п. 6, причем упомянутое растение имеет измененную экспрессию фотоморфогенных характеристик, включая измененную архитектуру растения, и причем упомянутое растение имеет одну или несколько из следующих характеристик: удлиненные черешки листьев, удлиненные плодовые ветви, удлиненные плодоножки семенных коробочек и удлиненную корневую систему, интенсивный вегетативный рост, раннее цветение и раннее созревание семенных коробочек, усиленную старением пигментацию антоциана в стеблях и листьях, повышенную урожайность семян хлопчатника и одну или несколько характеристик волокна повышенного качества, при этом упомянутыми характеристиками являются прочность, средний диаметр волокна, удлинение и однородность, по сравнению с нетрансформированным хлопчатником дикого типа.
21. Трансгенная клетка хлопчатника, включающая конструкт PHYA1 RNAi по п. 6.
22. Трансгенный хлопчатник, включающий конструкт PHYA1 RNAi по п. 6, отличающийся тем, что трансгенное растение имеет волокна хлопчатника увеличенной длины и прочности, а также улучшенный средний диаметр волокна, удлинение и однородность волокон по отношению к хлопчатнику дикого типа.
23. Трансгенное семя трансгенного растения по п. 20, включающее конструкт PHYA1 RNAi изобретения.
24. Растения, клетки растений и части растений, и семена растений, которые трансформированы конструктом PHYA1 RNAi по п. 6.
25. Способ изменения характеристик растения путем изменения числа копий конструктов PHYA1 RNAi изобретения, чтобы усилить супрессию.
26. Способ изменения характеристик растения путем изменения числа копий конструктов PHYA1 RNAi изобретения, чтобы усилить экспрессию гена PHYB/C/E.
27. Трансгенная клетка хлопчатника, включающая конструкт PHYA1 RNAi по п. 6, отличающаяся тем, что трансгенное растение, регенерированное из упомянутой клетки, проявляет супрессию гена PHYA1 и сверхэкспрессию генов PHYB/C/E, результатом чего является растение, демонстрирующее измененную архитектуру растения, причем упомянутое растение имеет одну или несколько из следующих характеристик: удлиненные черешки листьев, удлиненные плодовые ветви, удлиненные плодоножки семенных коробочек и удлиненную корневую систему, интенсивный вегетативный рост, раннее цветение и раннее созревание семенных коробочек, усиленную старением пигментацию антоциана в стеблях и листьях, повышенную урожайность семян хлопчатника и одну или несколько характеристик волокна повышенного качества, при этом упомянутыми характеристиками являются прочность, средний диаметр волокна, удлинение и однородность по сравнению с нетрансформированным хлопчатником дикого типа.
28. Способ использования трансгенного растения по любому из пп. 20-22, 24 и 27 в традиционной селекции, чтобы получить больше трансформированных растений с одинаковыми характеристиками или ввести генный конструкт для снижения фенотипической экспрессии PHYA1 в другие разновидности тех же или родственных видов растений или в гибридные растения.