[go: up one dir, main page]

RO120270B1 - Inducing male sterility at plants, by avidin high level expression - Google Patents

Inducing male sterility at plants, by avidin high level expression Download PDF

Info

Publication number
RO120270B1
RO120270B1 RO97-02278A RO9702278A RO120270B1 RO 120270 B1 RO120270 B1 RO 120270B1 RO 9702278 A RO9702278 A RO 9702278A RO 120270 B1 RO120270 B1 RO 120270B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
nucleotide sequence
avidin
dna molecule
plant
gene
Prior art date
Application number
RO97-02278A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
John A. Howard
Marc C. Albertson
Original Assignee
Pioneer Hi-Bred International Inc.
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 Pioneer Hi-Bred International Inc. filed Critical Pioneer Hi-Bred International Inc.
Publication of RO120270B1 publication Critical patent/RO120270B1/en

Links

Classifications

    • 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)
    • C12N15/8216Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • C12N15/8222Developmentally regulated expression systems, tissue, organ specific, temporal or spatial regulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/465Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from birds
    • 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)
    • C12N15/8216Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • C12N15/8222Developmentally regulated expression systems, tissue, organ specific, temporal or spatial regulation
    • C12N15/823Reproductive tissue-specific promoters
    • C12N15/8231Male-specific, e.g. anther, tapetum, pollen
    • 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
    • C12N15/8242Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8257Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits for the production of primary gene products, e.g. pharmaceutical products, interferon
    • 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
    • C12N15/8287Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for fertility modification, e.g. apomixis
    • C12N15/8289Male sterility

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

The invention relates to inducing male sterility, at plants, by avidin high level expression. Male sterile plants may be produced by increasing avidin endogene concentration in the plant tissues. This effect may be reached by producing transgenic plants containing an expression vector, where a promotor is operationally bound to a DNA sequence encoding the avidin. There are also revealed methods for restoring male fertility.

Description

Invenția se referă la o metodă pentru inducerea fertilității masculine la plante, folosind molecule ADN care codifică avidină. Mai precis, această invenție este îndreptată spre metode pentru producerea plantelor transgenice, mascul sterile, care exprimă avidină. Mai mult, această invenție este îndreptată spre metode pentru restaurarea fertilității masculine la urmașii plantelor mascul sterile.The invention relates to a method for inducing male fertility in plants, using DNA molecules that encode avidin. More specifically, this invention is directed to methods for producing transgenic, sterile male plants expressing avidin. Moreover, this invention is directed to methods for restoring male fertility to the offspring of sterile male plants.

Controlul fertilității polenului este esențial în producerea plantelor de cultură hibride. Vezi, de exemplu, J. M. Poehlman, Breeding Field Crops, a 3-a ed. (Van Nostrand și Reinhold, New York, NY, 1987), careesteîncorporată aici prin referire. în producerea porumbului hibrid, de exemplu, controlul fertilității polenului este realizat, de obicei, prin îndepărtarea inflorescenței masculine sau moțului, înaintea răspândirii polenului. îndepărtarea manuală a inflorescenței este extrem de laborioasă. Cu toate că îndepărtarea mecanică a inflorescențelor este mai puțin laborioasă decât îndepărtarea manuală a inflorescențelor, aceasta este mai puțin realizabilă și necesită examinarea ulterioară a culturii, și posibil, remedierea manuală a îndepărtării inflorescențelor. Ambele metode de îndepărtare a inflorescențelor produc o pierdere de randament a parentalilor feminini.Pollen fertility control is essential in the production of hybrid crop plants. See, for example, J. M. Poehlman, Breeding Field Crops, 3rd ed. (Van Nostrand and Reinhold, New York, NY, 1987), which is incorporated herein by reference. In hybrid maize production, for example, pollen fertility control is usually performed by removing male inflorescence or mat, before pollen spread. Manual removal of the inflorescence is extremely laborious. Although the mechanical removal of the inflorescences is less laborious than the manual removal of the inflorescences, it is less achievable and requires further examination of the crop, and possibly, the manual remediation of the removal of the inflorescences. Both methods of removing the inflorescences produce a loss of yield of female parents.

Majoritatea plantelor de cultură de interes, totuși, au ambele organe funcționale, mascule și femele, în aceeași floare; prin urmare, castrarea nu este o procedură simplă. Deși este posibil să se îndepărteze manual organele care formează polen, înainte să se răspândească polenul, această formă a producerii de hibrizi este extrem de laborioasă și costisitoare.Most plants of interest, however, have both functional organs, male and female, in the same flower; therefore, neutering is not a simple procedure. Although it is possible to manually remove pollen-forming organs before the pollen spreads, this form of hybrid production is extremely laborious and costly.

De asemenea, fertilitatea polenului poate fi controlată prin aplicarea unei pulverizări foliare, care are proprietăți gametocide masculine, Cross et al., Sex Plant Reprod. 4: 235 (1991). De exemplu, aplicarea de etrel la antere are ca urmare mitoze suplimentare la polen, la grâu, degenerarea celulelor tapetale la orz și polen malformat sau avortat la Eragrostis, Bennetet al., Plant Cell Environ. 6: 21 (1983); Berthe et al., Crop Sci. 18: 35 (1978). Totuși, abordarea prin produse chimice este laborioasă și prezintă probleme potențiale cu toxicitatea produselor chimice introduse în mediu.Also, pollen fertility can be controlled by applying a foliar spray, which has male gametocidal properties, Cross et al., Sex Plant Reprod. 4: 235 (1991). For example, the application of etrel to anthers results in additional mitosis in pollen, wheat, degeneration of tapestry cells in barley and pollen malformed or aborted in Eragrostis, Bennetet al., Plant Cell Environ. 6:21 (1983); Berthe et al., Crop Sci. 18:35 (1978). However, the chemical approach is laborious and presents potential problems with the toxicity of the chemicals introduced into the environment.

Suplimentar, producerea comercială a seminței hibride, prin folosirea gametocidelor, este limitată prin cost și accesibilitatea produselor chimice, precum și prin siguranța în exploatare și durata de acțiune a aplicărilor. O limitare serioasă a gametocidelor este faptul că acestea au efecte fitotoxice, a căror severitate este dependentă de genotip. Alte limitări includ faptul că aceste produse chimice nu pot să fie eficiente, pentru culturi cu o perioadă extinsă de înflorire, deoarece florile nou produse pot să nu fie afectate. Ca urmare, este necesară aplicarea repetată de produse chimice.In addition, commercial production of hybrid seed, through the use of gametocides, is limited by the cost and accessibility of the chemicals, as well as the operational safety and durability of the applications. A serious limitation of gametocides is that they have phytotoxic effects, the severity of which is genotype dependent. Other limitations include the fact that these chemicals may not be effective for crops with a long flowering period, because the newly produced flowers may not be affected. As a result, repeated application of chemicals is required.

Numeroase sisteme curente de producere a seminței hibride comerciale, pentru plante de cultură în câmp, se bazează pe un mijloc genetic de control al polenizării. Plante care sunt folosite ca femele fie nu reușesc să răspândească polenul, fie produc polen care este incapabil biochimic să efectueze autofertilizarea, fie nu reușesc să producă polen. Plantele care sunt incapabile de autofertilizare sunt numite autoincompatibile. Dificultățile asociate cu folosirea unui sistem de autoincompatibilitate includ accesibilitatea și propagarea liniei femele autoincompatibile și stabilitatea autocompatibilității. în unele situații, autoincompatibilitatea poate fi depășită chimic sau mugurii florali imaturi pot fi polenizați manual, înainte ca mecanismul biochimic, care blochează polenul, să fie activat. Sisteme-autoincompatibile, care pot fi inactivate, sunt adesea foarte vulnerabile la stresul condițiilor climatice, care întrerup sau reduc eficiența blocării biochimice, pentru autopolenizare.Many current commercial hybrid seed production systems for field crops are based on a genetic means of controlling pollination. Plants that are used as females either fail to spread pollen, either produce pollen that is biochemically incapable of self-fertilization, or fail to produce pollen. Plants that are incapable of self-fertilization are called self-incompatible. The difficulties associated with using a self-incompatibility system include the accessibility and propagation of the female self-incompatible line and the stability of self-compatibility. In some situations, the auto-incompatibility can be overcome chemically or the immature flower buds can be manually pollinated before the biochemical mechanism, which blocks the pollen, is activated. Self-incompatible systems, which can be inactivated, are often very vulnerable to the stress of climatic conditions, which interrupt or reduce the efficiency of biochemical blocking for self-pollination.

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

De interes mai larg, pentru producerea de sămânță comercială, sunt sistemele gene- 1 tice bazate pe controlul polenului care cauzează sterilitate masculină. Aceste sisteme sunt de două tipuri generale: (1) sterilitate masculină nucleară, care este eșecul formării polenului, 3 datorită mutațiilor în una sau mai multe gene nucleare sau (2) sterilitate masculină genetică, denumită comun ca sterilitate masculină citoplasmică (CMS), în care formarea polenului 5 este blocată sau eșuează, datorită unei alterări într-o organelă citoplasmică, care în general este mitocondria. 7Of greater interest, for commercial seed production, are genetic systems based on pollen control that cause male sterility. These systems are of two general types: (1) male nuclear sterility, which is pollen failure, 3 due to mutations in one or more nuclear genes, or (2) genetic male sterility, commonly referred to as cytoplasmic male sterility (CMS), in that pollen formation 5 is blocked or fails due to an alteration in a cytoplasmic organelle, which is generally mitochondria. 7

Sterilitatea nucleară poate să fie ori dominantă, ori recesivă. Sterilitatea dominantă poate fi folosită pentru formarea de sămânță hibridă, numai dacă este posibilă propagarea 9 vegetativă sau clonală a liniei feminine. Sterilitatea recesivă se poate folosi, dacă plantele sterile și fertile sunt separate ușor. Utilitatea comercială a sistemelor de sterilitate dominantă 11 și recesivă este limitată, totuși, de costul propagării clonale și, respectiv, rândurilor femele de plante autofertile. 13Nuclear sterility can be either dominant or recessive. Dominant sterility can be used for hybrid seed formation only if vegetative or clonal propagation of the female line is possible. Recessive sterility can be used if the sterile and fertile plants are easily separated. The commercial utility of dominant and recessive sterility systems 11 is limited, however, by the cost of clonal propagation and, respectively, the female rows of self-fertilizing plants. 13

Cu toate că există scheme de hibridizare care implică utilizarea de CMS, există limitări față de valoarea sa comercială. Un exemplu al unui sistem CMS este o mutație specifică 15 în mitocondrii localizate citoplasmatic, care poate, când este în fondul nuclear propriu, să conducă la eșecul formării polenului matur, în unele situații, fondul nuclear poate compensa 17 mutația citoplasmică și are loc formarea normală a polenului. Genele restaurator, nuclear specifice, permit formarea polenului în plante cu mitocondrii CMS. în general, folosirea CMS 19 pentru producerea comercială de sămânță implică folosirea a trei linii de reproducere: o linie mascul sterilă (parental femei), o linie de menținere, care este izogenică față de linia mascul 21 sterilă, dar conține mitocondrii în întregime funcționale, și o linie parentală masculină.Although there are hybridization schemes that involve the use of CMS, there are limitations to its commercial value. An example of a CMS system is a specific mutation 15 in cytoplasmic localized mitochondria, which may, when in its own nuclear background, lead to failure of mature pollen formation, in some situations, the nuclear fund may compensate for 17 cytoplasmic mutation and normal formation occurs. of pollen. Restorative genes, nuclear specific, allow pollen formation in plants with CMS mitochondria. In general, the use of CMS 19 for commercial seed production involves the use of three breeding lines: a sterile male line (parental female), a holding line, which is isogenic to the sterile male line 21, but contains fully functional mitochondria, and a male parent line.

Linia parentală masculină poate sau nu poate să conțină în citoplasmă gene restau- 23 ratoare specifice.The male parent line may or may not contain specific restoring genes in the cytoplasm.

Pentru culturi cum ar fi legumele, pentru care recuperarea seminței de la hibrid este 25 fără importanță, un sistem CMS se poate folosi fără restaurare. Pentru plantele de cultură pentru care fructul sau sămânța hibridului este produsul comercial, fertilitatea seminței hib- 27 ride trebuie să fie restaurată prin gene restaurator specifice în parentalul mascul, sau hibridul mascul steril trebuie să fie polenizat. Polenizarea hibrizilor nerestaurați se poate atinge prin 29 includerea unui procent mic de plante mascul fertile, pentru efectuarea polenizării. La majoritatea speciilor, caracterul CMS este moștenit pe linie maternă, deoarece toate organelele 31 citoplasmatice sunt moștenite numai din celula ou.For crops such as vegetables, for which hybrid seed recovery is 25 without significance, a CMS system can be used without restoration. For crop plants for which the fruit or seed of the hybrid is the commercial product, the fertility of the hybrid seed must be restored by specific restorative genes in the male parent, or the sterile male hybrid must be pollinated. The pollination of unrestored hybrids can be achieved by including a small percentage of male fertile plants for pollination. In most species, the CMS character is inherited from the maternal line, because all 31 cytoplasmic organs are inherited only from the egg cell.

Sistemele CMS posedă limitări, care pot face imposibilă folosirea lor ca soluție unică 33 pentru producerea plantelor mascul sterile. De exemplu, un tip particular de CMS la porumb (citoplasmă-T) conferă sensibilitate la toxina produsă prin infecție cu un fung particular. Deși 35 folosite încă pentru numeroase plante cultivate, sistemele CMS pot fi întrerupte în anumite condiții de mediu. 37CMS systems have limitations, which may make it impossible to use them as a unique solution 33 to produce sterile male plants. For example, a particular type of CMS in maize (T-cytoplasm) confers sensitivity to the toxin produced by infection with a particular fungus. Although 35 still used for many cultivated plants, CMS systems can be interrupted under certain environmental conditions. 37

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, este aceea de a asigura un mijloc de control pentru polen, altul decât manual, mecanic, chimic, sau prin metode genetice tradițio- 39 nale, ci printr-o metodă de producere a plantelor mascul sterile printr-o expresie heteroloagă de avidină și prin asigurarea unei gene himerice ce cuprinde o secvență ADN ce codifică 41 avidina, care este legată operațional la o secvență promotor de plantă.The technical problem, which the invention solves, is to provide a means of control for pollen, other than manual, mechanical, chemical, or by traditional genetic methods, but by a method of producing sterile male plants through -a heterologous expression of avidin and by providing a chimeric gene comprising a DNA sequence encoding 41 avidin, which is operatively linked to a plant promoter sequence.

Inducerea sterilității masculine la plante, prin expresia la niveluri ridicate a avidinei, 43 conform invenției, rezolvă această problemă și înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că aceasta cuprinde o moleculă de ADN izolat, cuprinzând o secvență nucleotidică, care co- 45 difică avidina legată operațional la o secvență promotor specific anterei, în care secvența promotor menționată dirijează transcripția genei avidină în țesutul anterei plantei, un vector 47 de expresie, cuprinzând molecula de ADN izolat, vectordeexpresie, în care numita secvențăInduction of male sterility in plants by the expression of high levels of avidin, 43 according to the invention, solves this problem and removes the disadvantages above, in that it comprises an isolated DNA molecule, comprising a nucleotide sequence, which co-difficult avidin. operably linked to an anther-specific promoter sequence, wherein said promoter sequence directs the avidin gene transcription into the tissue of the anthers of the plant, an expression vector 47, comprising the isolated DNA molecule, vectordeexpression, wherein said sequence

RO 120270 Β1 promotor specific anterei cuprinde o căsuță anteră selectată din grupul care constă din:EN 120270 Β1 anther specific promoter comprises an anterior box selected from the group consisting of:

(a) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR 1;(a) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO 1;

(b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:2;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;

(c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR: 3; și (d) un fragment funcțional al (a), (b) sau (c), în care numitul promotor specific anterei mai cuprinde un promotor miez ales din grupul care constă din;(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3; and (d) a functional fragment of (a), (b) or (c), wherein said anther-specific promoter further comprises a core promoter selected from the group consisting of;

(a) promotor miez 35S CaMV;(a) 35S CaMV core promoter;

(b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:4;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4;

(c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:5;(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5;

(d) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:6 și (e) un fragment al (b), (c) sau (d), vector care mai cuprinde o secvență operator genă Lex A, plantă transgenică ce cuprinde numita moleculă de ADN, plantă transgenică în care planta menționată este o plantă de porumb, plantă transgenică, în care secvența promotor specific anterei menționată cuprinde o căsuță anteră selectată din grupul care constă din:(d) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and (e) a fragment of (b), (c) or (d), a vector further comprising a Lex A gene operator sequence, a transgenic plant comprising said DNA molecule, transgenic plant in which said plant is a maize plant, transgenic plant, wherein said anther-specific promoter sequence comprises an anterior box selected from the group consisting of:

(a) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:1;(a) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1;

(b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:2;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;

(c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:3 și (d) un fragment al (a), (b) sau (c), plantă transgenică în care promotorul specific anterei menționat mai cuprinde un promotor miez selectat din grupul care constă din:(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and (d) a fragment of (a), (b) or (c), a transgenic plant wherein said anther-specific promoter further comprises a core promoter selected from the group consisting of:

(a) promotor miez 35S CaMV;(a) 35S CaMV core promoter;

(b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:4;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4;

(c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:5;(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5;

(d) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:6; și (e) un fragment al (b), (c) sau (d), plantă transgenică ce cuprinde o secvență nucleotidică ce codifică avidina legată operațional la un promotor și un operator Lex A, metodă de producere a unei plante transgenice androsterile, constând în introducerea în celulele plantei a unui vector de expresie care cuprinde o secvență nucleotidică ce codifică avidina legată operațional la un promotorspecificțesutului, în care promotorul menționat controlează expresia secvenței menționate care codifică avidina; și în regenerarea unei plante transgenice din celulele plantei menționate, în care expresia secvenței menționate care codifică avidina în plantă, provoacă androsterilitate, metodă în care secvența promotor specific țesutului menționată este un promotor specific anterei, metodă în care promotorul specific anterei menționat cuprinde o căsuță anteră selectată din grupul care constă din:(d) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6; and (e) a fragment of (b), (c) or (d), a transgenic plant comprising a nucleotide sequence encoding avidin operably linked to a promoter and a Lex A operator, a method of producing an androsteric transgenic plant, consisting of introducing into the plant cells an expression vector comprising a nucleotide sequence encoding operably linked avidin to a tissue-specific promoter, wherein said promoter controls the expression of said sequence encoding avidin; and in regenerating a transgenic plant from said plant cells, wherein the expression of said sequence encoding avidin in the plant causes androsterility, a method in which said tissue-specific promoter sequence is an anther-specific promoter, a method in which said anther-specific promoter comprises an earlier box selected from the group consisting of:

(a) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:1;(a) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1;

(b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:2;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2;

(c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:3; și (d) un fragment al (a), (b) sau (c), metodă în care promotorul specific anterei menționat mai cuprinde un promotor miez selectat dintr-un grup care constă din:(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3; and (d) a fragment of (a), (b) or (c), wherein said anther-specific promoter further comprises a core promoter selected from a group consisting of:

(a) promotor miez 35S CaMV;(a) 35S CaMV core promoter;

(b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică de SEQ ID NR:4;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4;

(c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:5;(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5;

(d) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:6; și (e) un fragment al (b), (c) sau (d), metodă de utilizare a unei gene avidină pentru producerea unei plante hibride androfertile, cuprinzând etapele:(d) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6; and (e) a fragment of (b), (c) or (d), a method of using an avidin gene for the production of an androfert hybrid plant, comprising the steps:

(a) producerea unei prime plante parentale androsterile, cuprinzând molecula de ADN menționată, acționând ca o primă genă străină, în care expresia avidinei provoacă androsterilitate;(a) the production of a first androsterin parent plant, comprising said DNA molecule, acting as a first foreign gene, in which avidin expression causes androsterility;

RO 120270 Β1 (b) producerea unei a doua plante parentale transgenice care exprimă o a doua genă 1 străină; și (c) fertilizarea încrucișată a numitului prim parental cu numitul al doilea parental, pen- 3 tru producerea unei plante hibride, în care numita plantă hibridă exprimă a doua genă străină menționată și în care produsul celei de-a doua gene străine menționată reduce expresia 5 avidinei în planta hibridă menționată, prin aceasta, producând o plantă hibridă androfertilă, metodă în care a doua genă străină menționată este aleasă din grupul care constă dintr-o 7 genă antisens, o genă ribozimă și o genă secvență ghid extern, metodă în care molecula de(B) the production of a second transgenic parental plant expressing a second foreign gene 1; and (c) cross-fertilization of said first parent with said second parent, for the production of a hybrid plant, wherein said hybrid plant expresses said second foreign gene and wherein the product of said second foreign gene reduces expression 5 of avidin in said hybrid plant, thereby producing an androfertile hybrid plant, method in which said second foreign gene is selected from the group consisting of a 7 antisense gene, a ribozyme gene and an external guide sequence gene, method in which molecule of

ADN menționată, a primei plante parentale menționată, cuprinde în plus un operator LexA, 9 care este legat operațional la promotorul moleculei de ADN și în care a doua genă străină menționată codifică represorul LexA, metodă pentru restaurarea androfertilității într-o plantă 11 produsă, cuprinzând aplicarea pe frunzele numitei plante a unei soluții de biotină, moleculă de ADN izolat, în care secvența nucleotidică menționată care codifică avidina, cuprinde 13 fragmentul ADN al pPHI5168 care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționate care codifică avidina, până la situl de res- 15 tricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina, vector de expresie care cuprinde molecula de ADN izolat, plantă transgenică în care secvența nu- 17 cleotidică menționată, care codifică avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice 19 menționate care codifică avidina, până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina, metodă în care secvența nucleotidică mențio- 21 nată, care codifică avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționată care 23 codifică avidina, până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina, metodă în care molecula de ADN menționată, care codifică 25 avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționate care codifică avidina, 27 până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina, vector de expresie, în care vectorul de expresie menționat este pPHI5168. 29 în continuare, se prezintă pe scurt figurile care însoțesc invenția.Said DNA of said first parent plant further comprises a LexA operator 9, which is operatively linked to the DNA molecule promoter and wherein said second foreign gene encodes the LexA repressor, a method for restoring androfertility in a plant 11 comprising applying on the leaves of said plant a biotin solution, an isolated DNA molecule, wherein said nucleotide sequence encoding avidin comprises 13 the DNA fragment of pPHI5168 extending from the restriction site Mscl, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence. encoding avidin up to the Hindll restriction site at the 3 'end of said nucleotide sequence encoding avidin, expression vector comprising the isolated DNA molecule, transgenic plant in which said non-cleotidic sequence encoding avidin, comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from and the restriction tul Mscl, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence 19 encoding avidin, to the Hindll restriction site at the 3' end of said nucleotide sequence encoding avidin, a method in which said nucleotide sequence 21 encodes avidin, , comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from the restriction site Mscl, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence encoding avidin, to the Hindll restriction site at the 3' end of said nucleotide sequence encoding avidin, method wherein said DNA molecule, which encodes 25 avidin, comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from the Mscl restriction site, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence encoding avidin, 27 to the Hindll restriction site at the end 3 'of said nucleotide sequence encoding avidin, ve expression vector, wherein said expression vector is pPHI5168. 29 below, the figures accompanying the invention are briefly presented.

- fig. 1, prezintă plasmidul PHI5168, care codifică avidină;31FIG. 1 shows plasmid PHI5168, which encodes avidin; 31

- fig. 2, prezintă plasmidul PHI610, care codifică gena bar.FIG. 2 shows plasmid PHI610, which encodes the bar gene.

1. Definiții.33 în descrierea care urmează, s-a folosit extensiv un număr de termeni. Următoarele definiții sunt date pentru a facilita înțelegerea invenției.351. Definitions.33 In the following description, a number of terms have been used extensively. The following definitions are given to facilitate understanding of the invention.35

O genă structurală este o secvență ADN care este transcrisă în ARN mesager (mARN), care apoi este translat într-o secvență de aminoacizi caracteristică unei polipeptide 37 specifice.A structural gene is a DNA sequence that is transcribed into messenger RNA (mRNA), which is then translated into an amino acid sequence characteristic of a specific polypeptide 37.

O genă străină se referă, în prezenta descriere, la o secvență ADN care este legată 39 funcțional la cel puțin un element regulator heterolog. De exemplu, orice genă, alta decât gena structurală 5126 de la porumb, este considerată a fi o genă străină, dacă expresia 41 acelei gene este controlată de un element regulator specific anterei, al genei 5126.A foreign gene refers, in the present description, to a DNA sequence that is functionally linked to at least one heterologous regulatory element. For example, any gene, other than the structural gene 5126 from maize, is considered to be a foreign gene, if expression 41 of that gene is controlled by a regulatory element specific to the anthers, of gene 5126.

Un promotor este o secvență ADN care dirijează transcrierea unei gene, cum ar fi o 43 genă structurală, o genă antisens, o genă ribozimă sau o genă secvență ghid extern. De obicei, un promotor este localizat în regiunea 5' a unei gene, proximal față de situl de start 45 trascripțional. Dacă un promotor este un promotor ce poate fi indus, atunci rata transcripției crește ca răspuns la un agent inducător. în contrast, rata de transcripție nu este reglată de 47 un agent inducător, dacă promotorul este un promotor constitutiv. Un promotor de plantă este o secvență promotor care va dirija transcripția unei gene într-un țesut de plantă. 49A promoter is a DNA sequence that directs the transcription of a gene, such as a structural gene, an antisense gene, a ribozyme gene, or an external guide sequence gene. Usually, a promoter is located in the 5 'region of a gene, proximal to the transcriptional start site 45. If a promoter is a promoter that can be induced, then the rate of transcription increases in response to an inducing agent. In contrast, the rate of transcription is not regulated by an inducing agent, if the promoter is a constitutive promoter. A plant promoter is a promoter sequence that will direct the transcription of a gene into a plant tissue. 49

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

Un promotor miez conține secvențe nucleotidice esențiale pentru funcționarea promotorului, incluzând căsuța TATA și startul transcripției. Prin această definiție, un promotor miez poate sau nu poate să aibă activitate detectabilă în absența secvențelor specifice ce pot intensifica activitatea sau conferă activitate specifică țesutului. De exemplu, promotorul miez SGB6 constă din aproximativ 38 nucleotide spre 5'-ui sitului de start transcripțional al genei SGB6, în timp ce promotorul miez 35S al virusului Mozaicul conopidei (CaMV) constă din circa 33 nucleotide spre 5’-ui sitului de start transcripțional al genomului 35S.A core promoter contains nucleotide sequences essential for promoter functioning, including the TATA box and transcription start. By this definition, a core promoter may or may not have detectable activity in the absence of the specific sequences that may intensify the activity or confer tissue-specific activity. For example, the SGB6 core promoter consists of approximately 38 nucleotides toward the 5'-µl transcriptional start site of the SGB6 gene, while the 35S core promoter of the Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) consists of approximately 33 nucleotides to the 5'-µl start site. 35S genome transcriptome.

Un promotor specific țesutului este o secvență ADN care, atunci când este legată funcțional la o genă, dirijează un nivel mai ridicat al transcripției acelei gene într-un țesut specific, față de unele sau toate celelalte țesuturi din organism. De exemplu, un promotor specific anterei este o secvență ADN, care dirijează un nivel mai ridicat al transcripției unei gene asociateîn țesutul anterei plantei. Promotorul specific anterei SGB6, de exemplu, poate dirija expresia unei gene străine în țesutul anterei, dar nu și în țesutul rădăcinii sau coleoptilului.A tissue-specific promoter is a DNA sequence that, when functionally linked to a gene, directs a higher level of transcription of that gene into a specific tissue than some or all other tissues in the body. For example, an anthers-specific promoter is a DNA sequence, which directs a higher level of transcription of an associated gene into the tissue of the anthers of the plant. The promoter specific for SGB6 anthers, for example, may direct the expression of a foreign gene in the tissue of the anthers, but not in the tissue of the root or beetle.

Așa cum s-a folosit aici, un promotor specific anterei cuprinde 2 elemente funcționale, căsuța anterei și un promotor miez. O căsuță particulară a anterei poate să posede caracteristicile funcționale ale unui intensificator clasic. Combinația unei căsuțe antere și a unui promotor miez poate stimula expresia genei la o mărime mai mare decât un promotor miez singur. Aceasta este adevărată chiar și în cazul unui promotor himeric specific anterei care conține o căsuță anteră și un promotor miez derivat de la gene diferite. Asemenea elemente regulatoare himerice, specifice anterei, sunt descrise mai jos.As used herein, an anthers-specific promoter comprises 2 functional elements, the anthers box and a core promoter. A particular anthers box may have the functional characteristics of a classic intensifier. The combination of an anther box and a core promoter can stimulate gene expression to a larger size than a single core promoter. This is true even for a chimera-specific chimeric promoter containing an anterior box and a core promoter derived from different genes. Such chimeric regulatory elements, specific to the anthers, are described below.

Un operator este o moleculă ADN care este localizată spre 5'-ui unei gene și care conține o secvență nucleotidică care este recunoscută și legată de o proteină represor. Legarea unei proteine represor cu operatorul său înrudit are ca urmare inhibarea transcripției unei gene. De exemplu, gena LexA codifică o proteină represoare care se leagă la operatorul LexA.An operator is a DNA molecule that is located at 5'i of a gene and contains a nucleotide sequence that is recognized and linked to a repressor protein. Binding of a repressor protein to its related operator results in inhibition of gene transcription. For example, the LexA gene encodes a repressor protein that binds to the LexA operator.

O moleculă ADN izolată este un fragment al ADN-ului care a fost separat de ADN-ul unui organism. De exemplu, o moleculă ADN donată care codifică o genă avidină, este o moleculă ADN izolată. Alt exemplu al unei molecule ADN izolată este o moleculă ADN sintetizată chimic sau cADN produs enzimatic, care nu este integrat în ADN-ul genomic al unui organism.An isolated DNA molecule is a fragment of DNA that has been separated from the DNA of an organism. For example, a cloned DNA molecule encoding an avidin gene is an isolated DNA molecule. Another example of an isolated DNA molecule is a chemically synthesized DNA molecule or enzyme-produced cDNA that is not integrated into the genomic DNA of an organism.

Un intensificator este un element regulator ADN, care poate să crească eficiența transcripției.An enhancer is a DNA regulatory element, which can increase transcription efficiency.

ADN complementar (cADN) este o moleculă ADN monobandă, care se formează de la o matriță mARN prin enzima transcriptază inversă. De obicei, se folosește un primer complementar la porțiuni ale mARN, pentru inițierea trascripției inverse. Pentru cei cu pregătire în domeniu, folosirea termenului cADN se referă de asemenea, la o moleculă ADN dublubandă, constând dintr-o astfel de moleculă ADN monobandă și banda sa ADN complementară.Complementary DNA (cDNA) is a single-stranded DNA molecule, which is formed from a mRNA template by the reverse transcriptase enzyme. Usually, a complementary primer is used on portions of the mRNA to initiate reverse transcription. For those skilled in the art, the use of the term cDNA also refers to a double-stranded DNA molecule, consisting of such a single-stranded DNA molecule and its complementary DNA strand.

Termenul expresiei se referă la biosinteza unui produs al genei. De exemplu, în cazul unei gene structurale, expresia implică transcripția unei gene structurale în mARN și translația mARN-ului în una sau mai multe polipeptide.The term "expression" refers to the biosynthesis of a gene product. For example, in the case of a structural gene, the expression involves the transcription of a structural gene into the mRNA and the translation of the mRNA into one or more polypeptides.

Un vector de donare este o moleculă ADN, cum ar fi un plasmid, cosmid sau bacteriofag, care are capacitatea de replicare autonomă într-o celulă gazdă. De obicei, vectorii de donare conțin unul sau un număr mic de situri de recunoaștere ale endonucleazelor de restricție, la care pot fi inserate secvențe ADN străine, într-un mod determinabil, fără pierderea unei funcții biologice esențiale a vectorului, precum și o genă marker care este corespunzătoare pentru utilizare în identificarea și selecția celulelor transformate cu vectori de donare. De obicei, genele marker includ gene care asigură rezistență la tetraciclină sau rezistență la ampicilină.A cloning vector is a DNA molecule, such as a plasmid, cosmid, or bacteriophage, which has the ability of autonomous replication in a host cell. Typically, cloning vectors contain one or a small number of restriction endonuclease recognition sites, at which foreign DNA sequences can be inserted in a determinable manner, without losing essential vector biological function, as well as a marker gene. which is suitable for use in identifying and selecting cells transformed with donor vectors. Typically, marker genes include genes that provide tetracycline resistance or ampicillin resistance.

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

Un vector de expresie este o moleculă ADN, cuprinzând o genă ce este exprimată 1 într-o celulă gazdă. De obicei, gena de expresie este plasată sub controlul anumitor elemente regulatoare, incluzând promotori constitutivi sau induși, elemente regulatoare speci- 3 fice țesutului și intensificatori. O astfel de genă este numită a fi legată operațional la elementele regulatoare. 5An expression vector is a DNA molecule, comprising a gene that is expressed 1 in a host cell. Typically, the expression gene is placed under the control of certain regulatory elements, including constitutive or induced promoters, tissue-specific regulatory elements and enhancers. Such a gene is called to be operatively linked to regulatory elements. 5

O gazdă recombinantă poate fi oricare celulă procariotică sau eucariotîcă, care conține fie un vector de donare, fie un vector de expresie. De asemenea, acești termeni includ 7 acele celule procariotice sau eucariotice, care au fost prelucrate prin inginerie genetică pentru a conține gena(le) clonată(te) în cromozomul sau genomul celulei gazdă. 9A recombinant host can be any prokaryotic or eukaryotic cell, which contains either a cloning vector or an expression vector. Also, these terms include 7 those prokaryotic or eukaryotic cells, which have been processed by genetic engineering to contain the gene (s) cloned (s) in the chromosome or genome of the host cell. 9

O plantă transgenică este o plantă care are una sau mai multe celule de plantă ce conțin o genă străină. 11 în eucariote, ARN polimeraza II catalizează transcripția unei gene structurale, pentru a produce mARN. Poate fi desemnată o moleculă ADN să conțină o matriță ARN polimeraza 13 II, în care transcriptul ARN are o secvență ce este complementară la cea a unui mARN specific. Transcriptul ARN este denumit un ARN antisens și o secvență ADN ce codifică 15 ARN-ul antisens este denumită o genă antisens. Moleculele ARN antisens sunt capabile de legare la molecule mARN, rezultând o inhibare a translației mARN. 17A transgenic plant is a plant that has one or more plant cells that contain a foreign gene. In eukaryotes, RNA polymerase II catalyzes the transcription of a structural gene to produce mRNA. A DNA molecule may be designated to contain an RNA polymerase 13 II template, wherein the RNA transcript has a sequence that is complementary to that of a specific mRNA. The RNA transcript is called an antisense RNA and a DNA sequence encoding 15 antisense RNA is called an antisense gene. Antisense RNA molecules are capable of binding to mRNA molecules, resulting in inhibition of mRNA translation. 17

O ribozimă este o moleculă ARN care conține un centru catalitic. Termenul include enzime ARN, ARN-uri de autoîmbinare și ARN-uri de autoclivare. O secvență ADN care 19 codifică o ribozimă, este denumită o genă ribozimă.A ribozyme is an RNA molecule that contains a catalytic center. The term includes RNA enzymes, self-assembly RNAs and self-cleaving RNAs. A DNA sequence that encodes a ribozyme is called a ribozyme gene.

O secvență ghid extern este o moleculă ARN care dirijează ribozimă endogenă, 21 RNază P, la o specie particulară de mARN, care rezultă în clivajul mARN prin RNază P. O secvență ADN care codifică o secvență ghid extern, este denumită o secvență genă ghid 23 extern.An external guide sequence is an RNA molecule that directs endogenous ribozyme, 21 RNase P, to a particular mRNA species, which results in mRNA cleavage by RNase P. A DNA sequence that encodes an external guide sequence, is called a guide gene sequence. external.

2. Vedere generală.252. Overview. 25

Prezenta invenție asigură metode pentru generarea plantelor mascul sterile, prin prepararea plantelor transgenice care exprimă avidină. Avidină poate fi exprimată constitutiv,27 într-un mod nespecific țesutului, sau poate fi exprimată în mod specific anterei. De asemenea, sunt asigurate metode pentru restaurarea fertilității masculine.29The present invention provides methods for generating male sterile plants by preparing transgenic plants expressing avidin. Avidin may be constitutively expressed, 27 in a non-tissue-specific manner, or may be expressed specifically in the anthers. Also, methods for restoring male fertility are ensured.29

O genă avidină este izolată și introdusă într-un vector de expresie corespunzător pentru introducere într-un țesut de plantă. Vectorul de expresie cuprinde, în plus, un pro- 31 motor care poate fi un promotor constitutiv, un promotor nespecific țesutului, cum ar fi promotorul ubichitinei, un promotor specific țesutului, cum ar fi un promotor specific anterei, 33 sau un promotor care poate fi indus. Vectorul de expresie se introduce în țesut de plantă prin metode standard și plantele transgenice sunt selectate și înmulțite. Plantele transgenice, 35 care exprimă avidină, sunt mascul sterile. Fertilitatea masculină poate fi restaurată prin coexpresia, în plantele transgenice, a unei a doua gene care inhibă transcripția genei avidină 37 sau inhibă translarea mARN-ului avidină. Alternativ, fertilitatea masculină poate fi restaurată prin pulverizarea plantelor în dezvoltare cu soluții de biotină. 39An avidin gene is isolated and inserted into an expression vector suitable for introduction into a plant tissue. The expression vector further comprises a promoter that may be a constitutive promoter, a non-tissue-specific promoter, such as the ubiquitin promoter, a tissue-specific promoter, such as an anthers-specific promoter, 33, or a promoter that can be induced. The expression vector is introduced into plant tissue by standard methods and the transgenic plants are selected and propagated. Transgenic plants, which express avidin, are male sterile. Male fertility can be restored by coexpression, in transgenic plants, of a second gene that inhibits avidin 37 gene transcription or inhibits avidin mRNA translation. Alternatively, male fertility can be restored by spraying developing plants with biotin solutions. 39

3. Izolarea moleculelor ADN care codifică avidină.3. Isolation of DNA molecules encoding avidin.

Secvențele nucleotidice, care codifică avidină, pot fi izolate prin metode cunoscute. 41 De exemplu, un cADN care codifică avidina albușului de ou de la găini, poate fi izolat dintr-o bancă cADN din oviductul găinii, prin metodele descrise de Gope et al., Nucleic Acids Res., 43The nucleotide sequences, which encode avidin, can be isolated by known methods. For example, a cDNA encoding avidin of egg white from hens may be isolated from a cDNA bank in the hen's oviduct, by the methods described by Gope et al., Nucleic Acids Res., 43

15:3595 (1987), care este încorporat aici prin referință. Alternativ, clonele genomice ale genei avidină pot fi obținute din ADN genomic al organismelor care sunt cunoscute că produc 45 avidină. De exemplu, o genă avidină de la găină poate fi donată de la ADN genomic de găină prin metodele descrise in Keinanen et al., Eur. J. Biochem. 220:615 (1994). 4715: 3595 (1987), which is incorporated herein by reference. Alternatively, genomic clones of the avidin gene can be obtained from genomic DNA of organisms known to produce 45 avidin. For example, a chicken avidin gene can be cloned from chicken genomic DNA by the methods described in Keinanen et al., Eur. J. Biochem. 220: 615 (1994). 47

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

De asemenea, gene avidină se pot izola folosind reacție polimerazică de catenă (PCR), folosind metode standard, vezi, Erlich, PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification (Stockton Press, NY, 1989) și Innis et al., PCR Protocols: a Guide to Methods and Applications (Academic Press, San Diego, 1990). Metodele pentru amplificarea PCR a secvențelor nucleotidice lungi, precum sistemul ELONGASE™ (LifeTechnologies, Inc., Gaithersburg, MD) pot fi, de asemenea, folosite, pentru obținerea secvențelor nucleotidice mai lungi, precum clone genomice care codifică avidină. Primeri PCR, complementari la terminusurile 5' și 3' ale secvențelor genei avidină cunoscute, pot fi sintetizate, folosind sintetizatoare comerciale pentru oligonucleotide, cum ar fi cele furnizate de Applied Biosystems (Foster City, CA). într-o realizare preferată, primerii includ secvențe nucleotidice suplimentare, care conțin situri de clivaj ale endonucleazelorde restricție. Prezența de astfel de situri permite clonarea direcțională a produselor PCR în vectori de donare corespunzători, după tratament cu o enzimă de restricție corespunzătoare. Vezi, Finney, Molecular Cloning of PCR Products în Current Protocols in MolecularBiology, Ausubel et al., editori (John Wiley & Sons, New York, 1987) p. 15.7.1.Also, avidin genes can be isolated using polymerase chain reaction (PCR), using standard methods, see, Erlich, PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification (Stockton Press, NY, 1989) and Innis et al., PCR Protocols : a Guide to Methods and Applications (Academic Press, San Diego, 1990). Methods for PCR amplification of long nucleotide sequences such as the ELONGASE ™ system (LifeTechnologies, Inc., Gaithersburg, MD) can also be used to obtain longer nucleotide sequences, such as genomic clones encoding avidin. PCR primers, complementary to the 5 'and 3' terminals of known avidin gene sequences, can be synthesized, using commercial synthesizers for oligonucleotides, such as those provided by Applied Biosystems (Foster City, CA). In a preferred embodiment, the primers include additional nucleotide sequences, which contain cleavage sites of the restriction endonuclease. The presence of such sites allows direct cloning of PCR products into appropriate cloning vectors, after treatment with an appropriate restriction enzyme. See, Finney, Molecular Cloning of PCR Products in Current Protocols in MolecularBiology, Ausubel et al., Editors (John Wiley & Sons, New York, 1987) p. 15.7.1.

Matrița ADN, pentru PCR, poate să fie sau cADN sau ADN genomic și se poate prepara de la un organism corespunzător, folosind metode bine cunoscute în domeniu, Sambrook et al., Molecular Cloning: a Laboratory Manual, a doua ediție (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NI 1989).The DNA template, for PCR, can be either cDNA or genomic DNA and can be prepared from a suitable organism, using methods well known in the art, Sambrook et al., Molecular Cloning: a Laboratory Manual, second edition (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NI 1989).

ADN-ul genomic poate fi preparat direct, din țesut avian, reptilian sau amfibian, folosind reactivi comerciali, ca Triazol™ (Life Technologies, Inc., Gaithersburs, MD). Alternativ, cADN care codifică avidină, poate fi preparat folosind mARN extras din țesutul oviductului de găină, folosind o trusă accesibilă comercial (Pharmacia, Piscataway, NJ). Prepararea mARN-ului se folosește ca o matriță pentru sinteza cADN, folosind poli(dT) sau primeri hexamerici prin tehnici standard, vezi, Sambrook et al., supra. Apoi, sinteza cADN-ului se realizează, folosind o trusă accesibilă comercial (Pharmacia) și cADN-ul se folosește direct pentru PCR, folosind metoda lui Saiki et al., Science, 239:487 (1988).Genomic DNA can be prepared directly from avian, reptilian or amphibian tissue using commercial reagents such as Triazol ™ (Life Technologies, Inc., Gaithersburs, MD). Alternatively, avidin-encoding cDNA can be prepared using mRNA extracted from chicken oviduct tissue, using a commercially available kit (Pharmacia, Piscataway, NJ). The preparation of mRNA is used as a template for cDNA synthesis, using poly (dT) or hexameric primers by standard techniques, see, Sambrook et al., Supra. Then, cDNA synthesis is performed using a commercially available kit (Pharmacia) and the cDNA is used directly for PCR, using the method of Saiki et al., Science, 239: 487 (1988).

ADN-ul genomic sau fragmentele cADN izolate prin metodele descrise mai sus pot fi inserate într-un vector, cum ar fi un bacteriofag sau vector cosmid, în conformitate cu tehnici convenționale, cum ar fi utilizarea digestiei enzimaticede restricție, pentru a asigura terminusuri corespunzătoare, utlizarea tratamentului fosfatază alcalină pentru evitarea legării nedorite a moleculelor ADN și ligarea cu ligaze corespunzătoare. Tehnici pentru manipularea de astfel de vectori sunt descrise de Ausubel et al., (editori), Current Protocols in Molecular Biology, p.3.0.5.-3.17.5 (1990) [Ausubel].Genomic DNA or cDNA fragments isolated by the methods described above may be inserted into a vector, such as a bacteriophage or cosmid vector, according to conventional techniques, such as the use of restriction enzyme digestion, to provide appropriate terminals, use of alkaline phosphatase treatment to avoid unwanted DNA molecule binding and ligation with appropriate ligands. Techniques for manipulating such vectors are described by Ausubel et al., (Editors), Current Protocols in Molecular Biology, p.3.0.5.-3.17.5 (1990) [Ausubel].

Alternativ, secvențele nucleotidice care codifică avidină, se pot obține prin sintetizarea moleculelor ADN care codifică avidină, folosind oligonucleotide lungi, inițiate reciproc, vezi, de exemplu, Ausubel la p. 8.2.8. la 8.2.13, de asemenea, vezi, Wosnick et al., Gene, 60:115 (1987). Tehnicile curente, care folosesc reacția polimerazică de catenă, asigură capacitatea de a sintetiza gene în lungime de 1,8 kilobaze, Adang et al., Plant Molec. Biol. 21:1131 (1993); Bambotetal., PCR Methods and Applications 2:266 (1993). Secvența nucleotidică a unei gene avidină sintetizată se poate baza pe orice moleculă ADN cunoscută, care codifică avidină, vezi, de exemplu, Gope et al., supra.Alternatively, nucleotide sequences encoding avidin may be obtained by synthesizing avidin-encoding DNA molecules using long, mutually initiated oligonucleotides, see, for example, Ausubel on p. 8.2.8. at 8.2.13, see also Wosnick et al., Gene, 60: 115 (1987). Current techniques, which use the polymerase chain reaction, provide the ability to synthesize 1.8-kilobase genes, Adang et al., Plant Molec. Biol. 21: 1131 (1993); Bambotetal., PCR Methods and Applications 2: 266 (1993). The nucleotide sequence of a synthesized avidin gene can be based on any known DNA molecule, which encodes avidin, see, for example, Gope et al., Supra.

Aceste clone pot fi analizate, folosind o diversitate de tehnici standard, cum ar fi analiza de restricție, analiza Southern, analiza extensiei primerului și analiza secvenței ADN. Analiza extensiei primerului sau analiza de protecție nuclează Sl, de exemplu, se poate folosi pentru a localiza situl de start probabil al transcripției genei donate, Ausubel la p. 4.8.1 -4.8.1; Walmsley et al., Quantitative and Qualitative Analysis ofExogenous Gene Expression by the Sl Nuclease Protection Assay, în Methods in MolecularBiology, voi. 7: Gene Transferând Expression Protocols, Murray (editori) p. 271-281 (Humana Press Inc. 1991).These clones can be analyzed, using a variety of standard techniques, such as restriction analysis, Southern analysis, primer extension analysis, and DNA sequence analysis. The primer extension assay or nuclear protection assay Sl, for example, can be used to locate the likely start site of the donated gene transcript, Ausubel on pages 4.8.1 -4.8.1; Walmsley et al., Quantitative and Qualitative Analysis of Exogenous Gene Expression by the Sl Nuclease Protection Assay, in Methods in MolecularBiology, vol. 7: Gene Transferring Expression Protocols, Murray (editors) pp. 271-281 (Humana Press Inc. 1991).

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

4. donarea genelor avidină într-un vector de expresie și prepararea plantelor 1 transgenice.4. Avidin gene donation in an expression vector and preparation of 1 transgenic plants.

O dată ce o genă avidină s-a izolat, ea este plasată într-un vector de expresie prin 3 metode standard, vezi, Sambrook et al., supra. Selecția unui vector de expresie adecvat va depinde de metoda de introducere a vectorului de expresie în celule gazdă. De obicei, un 5 vector de expresie conține: (1) elemente ADN procariotice, care codifică pentru o origine de replicare bacteriană și o genă de rezistență la antibiotic, pentru a asigura creșterea și 7 selecția vectorului de expresie în gazda bacteriană; (2) un sit de donare pentru inserția unei secvențe ADN exogene, de exemplu, o genă avidină; (3) elemente ADN eucariotice care 9 controlează inițierea transcripției genei exogene, cum ar fi un promotor; (4) elemente ADN care controlează prelucrarea transcriptelor, cum ar fi o secvență de terminare a transcrip- 11 ției/poliadenilare; și (5) o genă care codifică o proteină marker (de exemplu, o genă raportor), în care gena este legată operațional la elementele ADN ce controlează inițierea transcripției. 13 Descrieri generale ale vectorilor de expresie la plante și gene raportor pot fi găsite în Gruber et al., Vectors for Plant Transformation în Methods in Plant Molecular Biology and 15 Biotechology, Glick et al., (p. 89-119 (CRC Press, 1993).Once an avidin gene has been isolated, it is placed in an expression vector by 3 standard methods, see, Sambrook et al., Supra. The selection of a suitable expression vector will depend on the method of introducing the expression vector into the host cells. Typically, an expression vector contains: (1) prokaryotic DNA elements, which code for a bacterial replication origin and an antibiotic resistance gene, to ensure growth and selection of the expression vector in the bacterial host; (2) a cloning site for insertion of an exogenous DNA sequence, for example, an avidin gene; (3) eukaryotic DNA elements that control the initiation of exogenous gene transcription, such as a promoter; (4) DNA elements that control the processing of transcripts, such as a transcription termination / polyadenylation sequence; and (5) a gene encoding a marker protein (for example, a reporter gene), wherein the gene is operatively linked to DNA elements that control transcription initiation. 13 General descriptions of plant expression vectors and reporter genes can be found in Gruber et al., Vectors for Plant Transformation in Methods in Plant Molecular Biology and 15 Biotechology, Glick et al., (Pp. 89-119 (CRC Press, 1993).

într-o realizare preferată a prezentei invenții, se folosește un sistem promotor ubichi- 17 tină de plantă. Promotorii ubichitină de plantă sunt bine cunoscuți în domeniu, vezi, de exemplu, EPAO 342 926, care este încorporat aici prin referire. Promotorul ubichitină este un pro- 19 motor constitutiv.In a preferred embodiment of the present invention, a plant location promoter system is used. Plant ubiquitin promoters are well known in the art, see, for example, EPAO 342 926, which is incorporated herein by reference. The ubiquitin promoter is a constitutive motor.

în altă realizare preferată a invenției, se folosește un promotor ce poate fi indus, 21 pentru a permite reglarea indusă a expresiei avidinei. Un exemplu de asemenea promotor, ce poate fi indus, este sistemul glutation S-transferază din porumb, vezi, Viegand et al., Plant 23In another preferred embodiment of the invention, a inducible promoter is used, 21 to allow induced regulation of avidin expression. An example of such inducible promoter is the glutathione S-transferase system in maize, see, Viegand et al., Plant 23

Mol. Biol. 7:235 (1986). De asemenea, această metodă permite inducția reversibilă a sterilității masculine. Astfel, expresia avidinei și, concomitent, sterilitatea masculină pot fi 25 controlate așa cum se dorește, prin activarea promotorului. Când promotorul nu este activat, avidina nu se exprimă și plantele sunt mascul sterile. 27Mol. Biol. 7: 235 (1986). Also, this method allows reversible induction of male sterility. Thus, avidin expression and, at the same time, male sterility can be controlled as desired by activating the promoter. When the promoter is not activated, avidin is not expressed and the plants are male sterile. 27

Vectori de expresie, care conțin o genă avidină, pot fi introduși în protoplaste sau în țesuturi intacte, ca embrioni imaturi și meristeme, sau în culturi de calus sau în celule izolate. 29 De preferință, vectorii de expresie sunt introduși în țesuturi intacte. Metode generale de cultivare a țesuturilor de plante sunt asigurate, de exemplu, de Miki et al., Procedures for 31 Introducing Foreign DNA into Plants în Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick et al., (editori), p. 67-88 (CRC Press, 1993) și de Phillips et al., 33Expression vectors, which contain an avidin gene, can be introduced into protoplasts or intact tissues, such as immature embryos and meristems, or into callus cultures or isolated cells. Preferably, expression vectors are introduced into intact tissues. General methods of growing plant tissues are provided, for example, by Miki et al., Procedures for 31 Introducing Foreign DNA into Plants in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick et al., (Editors), p. 67- 88 (CRC Press, 1993) and by Phillips et al., 33

Cell/Tissue Culture and in Vitro Manipulation în Corn and Corn Improvement, a 3-a ediție, Sprague et al., (editori) p. 345-387 (American Society of Agronomy, Inc. et al., 1988). 35Cell / Tissue Culture and in Vitro Manipulation in Corn and Corn Improvement, 3rd edition, Sprague et al., (Editors) pp. 345-387 (American Society of Agronomy, Inc. et al., 1988). 35

Metode de introducere a vectorilor de expresie în țesut de plantă includ infecția directă sau cocultivarea țesutului de plantă cu Agrobacterium tumefaciens, Horsch et al., 37 Science 227 1229 (1985). De preferință, un plasmid Ti dezarmat este folosit ca un vector pentru secvențe ADN străine. Transformarea poate fi realizată conform procedurilor descrise, 39 de exemplu, în brevetele EPA116 718 (1984) și 270822 (1988). Vectorii plasmid Ti preferați conțin secvența ADN străină între secvențele de graniță sau cel puțin localizate în amonte 41 de secvența de graniță dreaptă.Methods of introducing expression vectors into plant tissue include direct infection or co-cultivation of plant tissue with Agrobacterium tumefaciens, Horsch et al., 37 Science 227 1229 (1985). Preferably, a disassembled Ti plasmid is used as a vector for foreign DNA sequences. The transformation can be accomplished according to the procedures described, for example, in EPA Patents116 718 (1984) and 270822 (1988). Preferred Ti plasmid vectors contain the foreign DNA sequence between the border sequences or at least located upstream 41 of the right border sequence.

Se pot folosi alte tipuri de vectori, pentru transformarea celulelor de plantă, folosind 43 proceduri, cum ar fi transferul direct al genei (vezi, de exemplu, cerere PCT WO 85/01856 și cererea europeană 275 069), transformarea protoplastului in vitro (de exemplu, brevetul 45 US 4684 611), transformarea plantei mediată de virus (de exemplu, cererea europeană 067553 și brevetul US 4407 956) și transformată mediată lipozomi (de exemplu, 47Other types of vectors can be used to transform plant cells, using 43 procedures, such as direct gene transfer (see, for example, PCT application WO 85/01856 and European application 275 069), protoplast transformation in vitro (de for example, patent 45 US 4684 611), virus-mediated plant transformation (e.g., European application 067553 and US patent 4407 956) and liposome-mediated transformation (e.g. 47

RO 120270 Β1 brevetul US 4536475). Metode corespunzătoare pentru transformarea porumbului sunt asigurate de Fromm et al., Bio/Techology 8:833 (1990) și de Gordon-Kamm et al., The Plant Cell 2:603 (1990). Metode standard pentru transformarea orezului sunt descrise de Christou et al., Trends in Biotechnology 10:239 (1992) și de Lee et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. SUA 88:6389 (1991). Grâul poate fi transformat, folosind metode care sunt similare pentru transformarea porumbului sau orezului. Mai mult decât atât, Casas et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. SUA 90:11212 (1993), descriu o metodă pentru transformarea sorgului, în timp ce Wan et al., Plant Physiol. 104:37(1994) descriu o metodă pentru transformarea orzului.RO 120270 Β1 US Patent 4536475). Appropriate methods for corn processing are provided by Fromm et al., Bio / Techology 8: 833 (1990) and by Gordon-Kamm et al., The Plant Cell 2: 603 (1990). Standard methods for rice processing are described by Christou et al., Trends in Biotechnology 10: 239 (1992) and by Lee et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 88: 6389 (1991). Wheat can be transformed, using methods that are similar to corn or rice processing. Moreover, Casas et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. US 90: 11212 (1993), describes a method for sorghum transformation, while Wan et al., Plant Physiol. 104: 37 (1994) describe a method for processing barley.

în general, metodele de transfer direct sunt preferate pentru transformarea unei plante monocotiledonate, în special, o cereală, ca orez, porumb, sorg, orz sau grâu. Metode corespunzătoare de transfer direct includ eliberarea mediată de microproiectile, injecția ADN, electroporarea și altele, vezi, de exemplu, Gruber et al., supra, Miki et al., supra, și Klein et al., Bio/Technology 10:268 (1992). Mai preferat, vectorii de expresie sunt introduși în țesuturile unei plante monocotiledonate, folosind eliberarea mediată microproiectil cu un dispozitiv biobalistic.In general, direct transfer methods are preferred for processing a monocotyledonous plant, in particular a cereal, such as rice, corn, sorghum, barley or wheat. Suitable direct transfer methods include microproject mediated release, DNA injection, electroporation, and the like, see, for example, Gruber et al., Supra, Miki et al., Supra, and Klein et al., Bio / Technology 10: 268 ( 1992). More preferably, expression vectors are introduced into the tissues of a monocotyledonous plant, using micro-projectile-mediated release with a bio-ballistic device.

5. Reglarea fertilității masculine.5. Adjusting male fertility.

A. Producerea plantelor mascul sterile.A. Production of sterile male plants.

Pentru inducerea sterilității masculine, conform prezentei invenții, se construiește un vector de expresie, în care o secvență ADN, care codifică avidină, este legată funcțional la secvențe ADN ce reglează transcripția genei într-un țesut de plantă. Cerințele generale ale unui vector de expresie sunt descrise mai sus. în scopul atingerii sterilității masculine prin expresia avidinei, este de preferat ca avidina să nu fie exprimată doar în mod tranzitoriu, ci vectorul de expresie să fie introdus în țesut embrionic de plantă, într-un astfel de mod, încât avidina să fie exprimată la ultimul stadiu al dezvoltării în planta adultă. De exemplu, stabilitatea mitotică se poate atinge, folosind vectori virali de plantă care asigură replicarea epicromozomală.In order to induce male sterility, according to the present invention, an expression vector is constructed, in which a DNA sequence, encoding avidin, is functionally linked to DNA sequences that regulate gene transcription in a plant tissue. The general requirements of an expression vector are described above. In order to achieve male sterility through the expression of avidin, it is preferable that avidin is not expressed only transiently, but that the expression vector is introduced into the embryonic tissue of the plant, in such a way that the avidin is expressed at last. stage of development in the adult plant. For example, mitotic stability can be achieved using plant viral vectors that ensure epichromosomal replication.

O metodă preferată de obținere a stabilității mitotice este furnizată de integrarea secvențelor vectorului de expresie în cromozomul gazdei. O astfel de stabilitate mitotică poate fi asigurată de eliberarea prin microproiectile a unui vector de expresie la țesutul plantei sau prin folosirea altor metode standard, cum s-au descris mai sus, vezi, de exemplu, Fromm et al., Bio/Technology 8: 833 (1990), Gordo-Kamm et al., The Plant Cell 2: 603 (1990), și Walters et al., Plant Molec. Biol. 18: 189 (1992).A preferred method of achieving mitotic stability is provided by integrating expression vector sequences into the host chromosome. Such mitotic stability can be ensured by microproject release of an expression vector to plant tissue or by using other standard methods, as described above, see, for example, Fromm et al., Bio / Technology 8: 833 (1990), Gordo-Kamm et al., The Plant Cell 2: 603 (1990), and Walters et al., Plant Molec. Biol. 18: 189 (1992).

Tanscripția genei avidină, după introducerea în țesut de plantă, este controlată, de preferință, printr-un promotor constitutiv ce stimulează nespecific expresia genei în țesut de plantă. Un exemplu de un astfel de promotor constitutiv, corespunzător pentru acest scop, este promotorul ubichitinei, cum s-a descris supra.Avidin gene transcription, after introduction into plant tissue, is preferably controlled by a constitutive promoter that nonspecifically stimulates gene expression in plant tissue. An example of such a constitutive promoter, suitable for this purpose, is the ubiquitin promoter, as described above.

Transcripția genei avidină poate fi, de asemenea, controlată de un promotor care stimulează expresia genei într-un mod specific țesutului. Un promotor specific anterei preferat, în mod deosebit, este promotorul 5126 care s-a izolat de la linia de porumb B73 rezultată din încrucișări selective. Promotorul 5126 stimulează expresia unei gene străine din cuartetul pentru stadiul de microspor uninucleat timpuriu din antere.Avidin gene transcription can also be controlled by a promoter that stimulates gene expression in a tissue-specific manner. A particularly preferred anther promoter is promoter 5126 which has been isolated from the B73 maize line resulting from selective crossings. Promoter 5126 stimulates the expression of a foreign gene in the quartet for the early uninucleated microspore stage in the anthers.

Alt promotor corespunzător, specific anterei, este promotorul SGB6, care s-a izolat, de asemenea, de la linia B73. Promotorul SGB6 poate induce expresia unei gene străine în celulele tapetale ale anterei, din stadiu cvartet, la stadiul mijlociu uninucleat al dezvoltării microsporului.Another suitable promoter, specific for anthers, is the SGB6 promoter, which has also been isolated from line B73. The SGB6 promoter can induce the expression of a foreign gene in the tapestry cells of the anthers, from the quartet stage, to the uninucleated mid-stage of microspore development.

Alternativ, expresia genei specifice anterei poate fi asigurată, folosind o combinație a unei căsuțe anteră și a unui promotor miez. O căsuță anteră preferată, în mod deosebit, este o căsuță anteră 5126, care cuprinde următoarea secvență nucleotidică:Alternatively, the expression of the anthers-specific gene can be ensured, using a combination of an anterior box and a core promoter. A particularly preferred antigen box is an antigen box 5126, which comprises the following nucleotide sequence:

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

5' CGGCCGCGG5 'CGGCCGCGG

ATCCGCTCATATCCGCTCAT

CTGCTCGGTA CCAACCAGCC 1CTGCTCGGTA CCAACCAGCC 1

CGCCGGCGCCCGCCGGCGCC

TAGGCGAGTATAGGCGAGTA

GACGAGCCAT GGTTGGTCGGGACGAGCCAT GGTTGGTCGG

TTTCCTATTA AAAGGATAATTTTCCTATTA AAAGGATAAT

CCATGCACAG ATCT 3'[SEQ ID NR:1],CCATGCACAG ATCT 3 '[SEQ ID NO: 1],

GGTACGTGTC TAGA5GGTACGTGTC TAGA5

Altă căsuță anteră corespunzătoare este localizată într-un fragment ADN de 94 baze7 perechi, definit prin nucleotidele 583 la 490, în amonte de situl de start al transcripției SGB6. Secvența nucleotidică a căsuței anterei SGB6 de 94 baze perechi este:9Another suitable anterior box is located in a 94-base7 pair DNA fragment, defined by nucleotides 583 to 490, upstream of the SGB6 transcription start site. The nucleotide sequence of the 94-base SGB6 anthers box is: 9

(-583) ACAGTTCACT (-583) ACAGTTCACT AGATATGCAT AGATATGCAT GATCTTTAAC GATCTTTAAC AATTGCTGCT AATTGCTGCT 11 11 TGTCAAGTGA TGTCAAGTGA TCTATACGTA TCTATACGTA CTAGAAATTG CTAGAAATTG TTAACGACGA TTAACGACGA GGATTGTGCG GGATTGTGCG GTTTCTTTTG GTTTCTTTTG GCACAAATGG GCACAAATGG CATGAACAGA CATGAACAGA 13 13 CCTAACACGC CCTAACACGC CAAAGAAAAC CAAAGAAAAC CGTGTTTACC CGTGTTTACC GTACTTGTCT GTACTTGTCT GTAATCCGGG GTAATCCGGG ACGC (-490) [SEQ ID NR:2], ACGC (-490) [SEQ ID NO: 2], IO IO CATTAGGCCC CATTAGGCCC TGCG TGCG 17 17

Alternativ, o căsuță anteră corespunzătoare se obține de la promotorul G9 de la po- 19 rumb, care stimulează expresia genei, în timpul meiozei, la stadiile cvartet ale dezvoltării. Căsuța anteră G9 cuprinde următoarea secvență nucleotidică: 21Alternatively, a suitable anterior box is obtained from the G9 promoter from the pituitary, which stimulates gene expression, during meiosis, at the quartet stages of development. The anterior box G9 comprises the following nucleotide sequence: 21

5' GCGGCCGCGG ATCCTGGCTG GATGAAACCG ATGCGAGAGA 23 CGCCGGCGCC TAGGACCGAC CTACTTTGGC TACGCTCTCT5 'GCGGCCGCGG ATCCTGGCTG GATGAAACCG ATGCGAGAGA 23 CGCCGGCGCC TAGGACCGAC CTACTTTGGC TACGCTCTCT

AGAAAAAAAA AGAAAAAAAA ATTGTTGCAT ATTGTTGCAT GTAGTTGGCG GTAGTTGGCG CCTGTCACCC CCTGTCACCC TCTTTTTTTT T TCTTTTTTTT T AACAACGTA AACAACGTA CATCAACCGC CATCAACCGC GGACAGTGGG GGACAGTGGG AACCAAACCA AACCAAACCA GTAGTTGAGG GTAGTTGAGG CACGCCCTGT CACGCCCTGT TTGCTCACGA TTGCTCACGA TTGGTTTGGT TTGGTTTGGT CATCAACTCC CATCAACTCC GTGCGGGACA GTGCGGGACA AACGAGTGCT AACGAGTGCT TCACGAACGT TCACGAACGT AGATCT 3' [SEQ ID NR:3], AGATCT 3 '[SEQ ID NO: 3], AGTGCTTGCA AGTGCTTGCA TCTAGA TCTAGA

Căsuțele anteră 5126, SGB și G9 pot fi obținute prin sintetizarea oligonucleotidelor, 35 cum s-a descris mai sus. Cei cu pregătire în domeniu vor aprecia că analiza deleției poate fi realizată pentru a localiza una sau mai multe secvențe regulatoare specifice anterei supli- 37 mentare din căsuțele anteră descrise. Astfel de fragmente funcționale ale căsuțelor anteră se pot folosi, de asemenea, pentru reglarea expresiei genei avidină, într-un mod specific 39 anterei.The anterior cases 5126, SGB and G9 can be obtained by synthesizing oligonucleotides, 35 as described above. Those skilled in the art will appreciate that deletion analysis can be performed to locate one or more regulatory sequences specific to the supplementary anthers from the above-described boxes. Such functional fragments of the anterior boxes may also be used to regulate avidin gene expression, in a manner specific to the anthers.

Promotorii miez preferați sunt derivați de la promotorul miez 5126, promotorul miez 41 SGB6, promotorul miez G9 și promotorul miez 35S al virusului Mozaicul conopidei.Preferred core promoters are derived from core promoter 5126, core promoter 41 SGB6, core promoter G9 and core promoter 35S of Cauliflower Mosaic virus.

Un promotor miez preferat, în mod deosebit, este promotorul miez 5126, care cu- 43 prinde următoarea secvență nucleotidică:A particularly preferred core promoter is the core promoter 5126, which comprises the following nucleotide sequence:

5' AGATCTAAGT AAGGTATATA TGTGCATAGT CTCCTAATTC5 'AGATCTAAGT AAGGTATATA TGTGCATAGT CTCCTAATTC

TCTAGATTCA TTCCATATAT ACACGTATCA GAGGATTAAG 47TCTAGATTCA TTCCATATAT ACACGTATCA GAGGATTAAG 47

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

TTCATCTTCA AAGTAGAAGTTTCATCTTCA AAGTAGAAGT

CACTCTTTCC GTGAGAAAGGCACTCTTTCC GTGAGAAAGG

ACCTCTAGCT TGGAGATCGAACCTCTAGCT TGGAGATCGA

TTCCTTCCTT AAGGAAGGAATTCCTTCCTT AAGGAAGGAA

GATTGATCTC CTAACTAGAGGATTGATCTC CTAACTAGAG

CCTTCAATTC GGAAGTTAAGCCTTCAATTC GGAAGTTAAG

TGGTATTTAC ACCATAAATGTGGTATTTAC ACCATAAATG

TAAATACCAC ATTTATGGTGTAAATACCAC ATTTATGGTG

AAATCAAAGT TTTAGTTTCAAAATCAAAGT TTTAGTTTCA

TGCTTTGCCA ACGAAACGGT ACTGCTTTGCCA ACGAAACGGT AC

TG 3' [SEQ ID NR:4]TG 3 '[SEQ ID NO: 4]

Promotorul miez SGB6 constă din circa 38 nucleotide în amonte de situl transcriptional al genei SGB6. Un promotor miez SGB6 are următoarea secvență nucleotidică:The SGB6 core promoter consists of about 38 nucleotides upstream of the transcriptional site of the SGB6 gene. An SGB6 core promoter has the following nucleotide sequence:

5' ATCTCACCCT5 'ATCTCACCCT

ATTAATACCAATTAATACCA

TAGAGTGGGATAGAGTGGGA

TAATTATGGTTAATTATGGT

TGCTGACGAG ACGACTGCTCTGCTGACGAG ACGACTGCTC

CCAATAGC 3' [SEQ ID NR:5]CCAATAGC 3 '[SEQ ID NO: 5]

GGTTATCGGGTTATCG

Un promotor miez corespunzător, derivat de la gena G9, cuprinde secvența nucleotidică:A suitable core promoter, derived from the G9 gene, comprises the nucleotide sequence:

AGATCTCTAT AGATCTCTAT AAAACACGCA AAAACACGCA GGGACTGGAA GGGACTGGAA AGCGAGATTT AGCGAGATTT TCTAGAGATA TCTAGAGATA TTTTGTGCGT TTTTGTGCGT CCCTGACCTT CCCTGACCTT TCGCTCTAAA TCGCTCTAAA CACAGCTGAA CACAGCTGAA AGCAGCCAAA AGCAGCCAAA ACGCAGAAGC ACGCAGAAGC TGCACTGCAT TGCACTGCAT GTGTCGACTT GTGTCGACTT TCGTCGGTTT TCGTCGGTTT TGCGTCTTCG TGCGTCTTCG ACGTGACGTA ACGTGACGTA ACATCGAGCT ACATCGAGCT AACTATCTGC AACTATCTGC AGCCATG 3' Hook 3 ' [SEQ ID NR:6J. [SEQ ID NO: 6J. TGTAGCTCGA TGTAGCTCGA TTGATAGACG TTGATAGACG TCGGTAC TCGGTAC

De asemenea, promotorii miez corespunzători sunt asigurați de fragmente funcționale ale promotorilor miez 5126, SGB6 și G9. Metode pentru obținerea de asemenea fragmente funcționale sunt descrise mai sus.Also, the appropriate core promoters are provided with functional fragments of the core promoters 5126, SGB6 and G9. Methods for obtaining such functional fragments are described above.

Fereastra de dezvoltare a expresiei genei avidină se poate extinde, folosind un element regulator himeric, care cuprinde o căsuță anteră de la o genă și un promotor specific anteră de la o a doua genă. De exemplu, secvențele regulatoare SGB6 stimulează expresia genei din cvartet, la stadiile uninucleate medii, ale dezvoltării, în timp ce secvențe regulatoare G9 stimulează expresia genei, în timpul meiozei și în timpul stadiului cuartet al dezvoltării. încă o combinație a unei căsuțe anteră SGB6 și un promotor G9 stimulează transcripția unei gene străine în timpul meiozei și în timpul stadiului uninucleat mediu al dezvoltării. Astfel, diverse combinații ale căsuțelor anteră și promotori specifici anterei sunt deosebit de utili pentru prezenta invenție.The window of development of avidin gene expression can be expanded, using a chimeric regulatory element, comprising an anterior box from one gene and one specific promoter from one second gene. For example, SGB6 regulatory sequences stimulate quartet gene expression, at the middle uninucleate stages of development, while G9 regulatory sequences stimulate gene expression, during meiosis and during the quartet developmental stage. yet another combination of a SGB6 anterior box and a G9 promoter stimulates the transcription of a foreign gene during meiosis and during the mid-uninucleated stage of development. Thus, various combinations of the anther boxes and anthers-specific promoters are particularly useful for the present invention.

De asemenea, poate fi folosit un promotor miez viral.Also, a viral core promoter can be used.

Exemple de promotori miez virali corespunzători includ un promotor miez al virusului Mozaicul conopidei (CaMV), un promotor miez al virusului Mozaicul untișorului și altele, Gruber et al., supra. De preferință, promotorul miez viral este promotorul 35S CaMV sau o variantă a acestuia.Examples of suitable viral core promoters include a core promoter of Cauliflower Mosaic Virus (CaMV), a core promoter of the Mosaic Virus and other Gruber et al., Gruber et al., Supra. Preferably, the viral core promoter is the 35S CaMV promoter or a variant thereof.

RO 120270 Β1 în scopul selectării celulelor transformate, vectorul de expresie conține o genă marker 1 selectabil, cum arfi o genă de rezistență erbicidă. De exemplu, astfel de gene pot conferi rezistență la fosfinotricină, glifozat, sulfoniluree, atrazină sau imidazolinonă. De preferință, 3 gena marker selectabil este gena bar sau gena pat, care codifică fosfinotricin acetiltransferază. Secvențele nucleotidice ale genelor pot fi găsite în Leemans etal., EPA 0-242- 5For the purpose of selecting transformed cells, the expression vector contains a selectable marker gene 1, such as a herbicidal resistance gene. For example, such genes may confer resistance to phosphinothricin, glyphosate, sulfonylureas, atrazine or imidazolinone. Preferably, the 3 selectable marker gene is the bar gene or the bed gene, which encodes phosphinothricin acetyltransferase. The nucleotide sequences of the genes can be found in Leemans etal., EPA 0-242-5

246 (1987), și în White et al., Nucleic Acids Res. 18:1062 (1990). Wohlleben et al., Gene 70:25 (1988), descriu secvența nucleotidică a genei pat. Expresia genei barsau pat conferă 7 rezistență la erbicide, cum ar fi glucozinat (vândut ca Basta® și Ignite®, printre altele) și bialafos (vândut ca Herbi-ace® și Liberty®). 9246 (1987), and in White et al., Nucleic Acids Res. 18: 1062 (1990). Wohlleben et al., Gene 70:25 (1988), describes the nucleotide sequence of the pat gene. The expression of the barsau bed gene confers 7 resistance to herbicides, such as glucosinate (sold as Basta® and Ignite®, among others) and bialaphos (sold as Herbi-ace® and Liberty®). 9

Vectorul de expresie poate să conțină secvențe ADN care codifică avidină sub controlul unui promotor constitutiv sau un promotor specific anterei, precum și gena marker 11 selectabil sub controlul unui promotor constitutiv. Alternativ, gena marker selectabil poate fi eliberată la celule gazdă într-un vector de expresie de selecție separat prin cotransfor- 13 marea țesutului embrionar.The expression vector may contain DNA sequences encoding avidin under the control of a constitutive promoter or anther specific promoter, as well as the selectable marker gene 11 under the control of a constitutive promoter. Alternatively, the selectable marker gene may be released to the host cells in a selection expression vector separated by cotransformation of the embryonic tissue.

B. Restaurarea fertilității masculine la hibridul FI. 15B. Restoration of male fertility in hybrid FI. 15

Metodele descrise mai sus pot fi folosite pentru producerea plantelor transgenice mascul sterile pentru producerea hibrizilor FI în încrucișări dirijate la scară mare între 17 linii obținute prin încrucișări selective. Dacă toate celulele ou ale plantelor transgenice mascul sterile nu conțin gena recombinantă avidină, atunci o proporție a hibrizilor Fi va avea 19 un fenotip mascul fertil. Pe de altă parte, hibrizii FI vor avea un fenotip mascul steril, dacă gena recombinantă avidină este prezentă în toate celulele ou ale plantelor transgenice 21 mascul sterile, deoarece sterilitatea indusă de etilenă va fi dominantă. Astfel, se poate dori să se utilizeze un sistem de restaurare al fertilității masculine, pentru a asigura producerea 23 hibrizilor FI mascul fertili. Un astfel de sistem de restaurare a fertilității are o valoare deosebită la speciile autogame, unde produsul recoltat este sămânța. 25The methods described above can be used for the production of male sterile transgenic plants for the production of FI hybrids in large scale crossings between 17 lines obtained by selective crossings. If all egg cells of sterile male transgenic plants do not contain the recombinant avidin gene, then a proportion of Fi hybrids will have a fertile male phenotype. On the other hand, FI hybrids will have a sterile male phenotype, if the recombinant avidin gene is present in all egg cells of the sterile 21 male transgenic plants, because ethylene-induced sterility will be dominant. Thus, it may be desired to use a male fertility restoration system, to ensure the production of 23 male fertile FI hybrids. Such a system of fertility restoration has a special value in autogamous species, where the harvested product is the seed. 25

Abordarea comună, propusă pentru restaurarea fertilității, lao linie de plante transgenice mascul sterile, necesită producerea unei a doua linii restauratoare, de plante transge- 27 nice. De exemplu, o plantă transgenică, care este mascul sterilă, datorită expresiei barnazei, va fi încrucișată cu o plantă mascul fertilă, care exprimă inhibitor barnază, cum s-a discutat 29 mai sus, Mariani et al., Nature 357:384 (1992).The common approach, proposed for the restoration of fertility, to a line of male sterile transgenic plants, requires the production of a second restorative line, of transgenic plants. For example, a transgenic plant, which is sterile male, due to the expression of barnase, will be crossed with a fertile male plant, which expresses barnase inhibitor, as discussed above 29, Mariani et al., Nature 357: 384 (1992).

în cazul prezent, o abordare analoagă va necesita producerea unei linii restauratoare 31 de plante transgenice care exprimă ribozimele țintite spre mARN avidină sau care exprimă avidină antisens. De exemplu, pot fi desemnate ribozime pentru exprimarea activității endo- 33 nuclează, care este dirijată spre o anumită secvență țintă într-o moleculă mARN. De exemplu, Steinecke et al., EMBO J. 11:1525 (1992), au atins până la 100% inhibarea 35 expresiei genei neomicin fosfotransferază prin ribozime în protoplaste de porumb. Mai recent, Perriman et al., Antisense Res. & Devei. 3:253 (1993), au inhibat activitatea cloram- 37 fenicol acetil transferază în protoplaste de tutun, folosind un vector care a exprimat o ribozimă cap de ciocan, modificată. în contextul prezentei invenții, mARN avidină asigură 39 molecula ARN țintă corespunzătoare pentru ribozime.In the present case, an analogous approach will require the production of a restorative line 31 of transgenic plants expressing ribozymes targeting avidin mRNA or expressing avidin antisense. For example, ribozymes may be designated for expressing endocrine activity, which is directed to a certain target sequence in a mRNA molecule. For example, Steinecke et al., EMBO J. 11: 1525 (1992), achieved up to 100% inhibition of neomycin phosphotransferase gene expression by ribozymes in maize protoplasts. More recently, Perriman et al., Antisense Res. & I must. 3: 253 (1993), inhibited the activity of chloramide-37 phenolic acetyl transferase in tobacco protoplasts, using a vector expressing a modified hammerhead ribozyme. In the context of the present invention, avidin mRNA provides 39 target RNA molecules corresponding to ribozymes.

într-o abordare similară, fertilitatea poate fi restaurată prin folosirea unui vector de 41 expresie care conține o secvență nucleotidică ce codifică un ARN antisens. Legarea moleculelor ARN antisens la molecule țintă mARN are ca urmare încetarea hibridizării translației, 43In a similar approach, fertility can be restored by using a 41 expression vector containing a nucleotide sequence encoding an antisense RNA. Binding of antisense RNA molecules to mRNA target molecules results in termination of translational hybridization, 43

Paterson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. SUA, 74:4370 (1987). în contextul prezentei invenții, o moleculă ARN antisens corespunzătoare va avea o secvență ce este complementară la 45 mARN avidină. într-o realizare preferată a invenției, ARN-ul antisens este sub controlul unui promotor care poate fi indus. Activarea acestui promotor permite apoi restaurarea fertilității 47 masculine.Paterson et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74: 4370 (1987). In the context of the present invention, a suitable antisense RNA molecule will have a sequence that is complementary to 45 avidin mRNA. In a preferred embodiment of the invention, antisense RNA is under the control of a promoter that can be induced. Activation of this promoter then allows the restoration of 47 male fertility.

RO 120270 Β1 într-o abordare suplimentară alternativă, pot fi construiți vectori, în care un vector de expresie codifică transcripte ARN capabile să inițieze clivaj mediat RNază P al moleculelor mARN avidină. Conform acestei abordări, poate fi construită o secvență ghid extern pentru dirijarea ribozimei endogene, RNază P, la mARN avidină, care este în continuare clivat prin ribozima celulară, Altman et al., brevet US 5168053; Yuan et al., Science 263:1269 (1994). De preferință, secvența ghid extern cuprinde o secvență de 10 la 15 nucleotide complementară la mARN avidină și o secvență nucleotidică 3'-NCCA, în care N este, de preferință, o purină .Id. Transcriptele secvenței ghid extern se leagă la specii mARN țintite prin formarea de baze perechi între mARN și secvențele ghid extern complementare, inițiind astfel clivajul mARN-ului prin RNază P la nucleotida localizată la partea 5' a regiunii de baze împerecheate. Id.In an alternative alternative approach, vectors can be constructed, in which an expression vector encodes RNA transcripts capable of initiating PN-mediated cleavage of avidin mRNA molecules. According to this approach, an external guide sequence for targeting endogenous ribozyme, RNase P, to avidin mRNA can be constructed, which is further cleaved by cellular ribozyme, Altman et al., US Patent 5168053; Yuan et al., Science 263: 1269 (1994). Preferably, the external guide sequence comprises a sequence of 10 to 15 nucleotides complementary to avidin mRNA and a 3'-NCCA nucleotide sequence, wherein N is preferably a purine .Id. External guide sequence transcripts bind to target mRNA species by forming base pairs between mRNA and complementary external guide sequences, thus initiating mRNA cleavage by RNase P at the nucleotide located at the 5 'part of the paired base region. Id.

într-o metodă alternativă, pentru restaurarea fertilității masculine, plante transgenice mascul sterile conțin un vector de expresie care, suplimentar la o secvență promotor legată operațional la o genă avidină, conține de asemenea un element regulator procariotic. Sunt produse plante transgenice mascul fertile, care exprimă o polipeptidă procariotică sub controlul promotorului. în hibrizii FI, polipeptidă procariotică se leagă la secvența regulatoare procariotică și reprimă expresia avidinei.In an alternative method, for restoring male fertility, sterile male transgenic plants contain an expression vector that, in addition to a promoter sequence operably linked to an avidin gene, also contains a prokaryotic regulatory element. Male fertile transgenic plants are produced, which express a prokaryotic polypeptide under the control of the promoter. In FI hybrids, the prokaryotic polypeptide binds to the prokaryotic regulatory sequence and represses avidin expression.

De exemplu, sistemul genă LexA/operator LexA poate fi folosit pentru reglarea expresiei genei conform prezentei invenții, vezi, brevetul US 4833080 (brevetul Ό80) și Wang et al., Mol. Cell. Biol. 13:1805 (1993). Mai precis, vectorul expresiei plantei mascul sterile va putea să conțină secvența operator LexA, în timp ce vectorul de expresie al plantei mascul fertile va conține secvențele de codificare ale represorului LexA. în hibridul FI, represorul LexA se va lega la secvența operator LexA și va inhiba transcripția genei avidină.For example, the LexA gene system / LexA operator can be used to regulate gene expression according to the present invention, see US Patent 4833080 (Ό80 patent) and Wang et al., Mol. Cell. Biol. 13: 1805 (1993). Specifically, the sterile male plant expression vector will be able to contain the LexA operator sequence, while the fertile male plant expression vector will contain the coding sequences of the LexA repressor. In the FI hybrid, the LexA repressor will bind to the LexA operator sequence and inhibit avidin gene transcription.

Moleculele ADN ale operatorului LexA pot fi obținute, de exemplu, prin sintetizarea fragmentelor ADN ce conțin secvența bine cunoscută a operatorului LexA, vezi, de exemplu, brevetul Ό80 și Garriga et al., Moi. Gen. Genet. 236:125 (1992). Gena LexA poate fi obținută prin sintetizarea unei molecule ADN care codifică represorul LexA. Tehnici de sinteză a genei sunt discutate mai sus și secvențele genei LexA sunt descrise, de exemplu, de Garriga et al., supra. Alternativ, molecule ADN care codifică represorul LexA pot fi obținute de la plasmidul pRB500, ATCC, număr de acces 67758.LexA operator DNA molecules can be obtained, for example, by synthesizing DNA fragments containing the well-known sequence of LexA operator, see, for example, Patent Ό80 and Garriga et al., Moi. Gender. Genet. 236: 125 (1992). The LexA gene can be obtained by synthesizing a DNA molecule that encodes the LexA repressor. Gene synthesis techniques are discussed above and LexA gene sequences are described, for example, by Garriga et al., Supra. Alternatively, DNA molecules encoding the LexA repressor can be obtained from plasmid pRB500, ATCC, accession number 67758.

Și o altă metodă pentru restaurarea fertilității folosește afinitatea ridicată a avidinei pentru biotină, prin pulverizarea plantelorîn dezvoltare cu o soluție de biotină. De asemenea, soluția de biotină cuprinde o cantitate minimă a unui cosolvent organic, cum ar fi DMSO,pentru a asigura solubilitatea completă a biotinei. Pulverizarea se începe în timpul fazei meiotice a dezvoltării polenului și se repetă la intervale regulate până când se observă răspândirea polenului. Intervalele între pulverizări vor varia între 1 și 7 zile într-o realizare preferată a invenției, pulverizarea se repetă la fiecare 3 la 5 zile.And another method for restoring fertility uses high affinity for avidin for biotin, by spraying developing plants with a biotin solution. Also, the biotin solution comprises a minimum amount of an organic cosolvent, such as DMSO, to ensure complete solubility of the biotin. Spraying begins during the meiotic phase of pollen development and is repeated at regular intervals until pollen spread is observed. The intervals between sprays will vary from 1 to 7 days in a preferred embodiment of the invention, the spraying being repeated every 3 to 5 days.

Cei cu pregătire în domeniu pot pune la punct cu ușurință alte strategii de restaurare a fertilității masculine, folosind sisteme regulatoare procariotice, cum ar fi sistemul represor /ac/operon lac sau sistemul represor trp/operon trp.Those skilled in the art can easily develop other strategies for restoring male fertility, using prokaryotic regulatory systems, such as the repressor / ac / lac operon system or the trp / operon trp repressor system.

Prezenta invenție, descrisă astfel, în general, va fi înțeleasă mai ușor, prin referire la exemplele care urmează, care sunt date pentru ilustrare și nu intenționează să fie limitative pentru prezenta invenție.The present invention, thus generally described, will be more easily understood, by reference to the following examples, which are given for illustration and are not intended to be limiting to the present invention.

Exemplul 1. Prepararea porumbului transgenic mascul steril prin expresia constitutivă crescută a avidinei.Example 1. Preparation of male sterile transgenic maize by increased constitutive expression of avidin.

O metodă pentru formarea plantelor transgenice de porumb a fost descrisă în EPA 0442174A1, care este încorporată aici prin referință. Urmează o descriere scurtă a acestei metodologii.A method for forming transgenic maize plants has been described in EPA 0442174A1, which is incorporated herein by reference. Following is a brief description of this methodology.

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

S-a folosit PHI5168, un vector care conține gena avidină sub controlul promotorului 1 ubichitină și care conține, de asemenea, o secvență terminator PINII, pentru formarea plantelor transgenice de porumb. Structura lui PHI5168 este prezentată în fig. 1. Un vector 3 de expresie PHI610, care conține gena barsub controlul promotorului dublu 35S și care conține, de asemenea, o secvență terminator PINII s-a cotransformat împreună cu constructul 5 avidină, permițând selecția plantelor transgenice prin tratamentul amestecului de transformare cu bialofos. Structura lui PHI610 este prezentată în fig. 2. Cei doi vectori de expresie 7 s-au transformat în culturi embriogenice în suspensie, derivate de la tipul II de cultură embriogenică, conform metodei lui Green et al., Molecular Genetics of Plants and Animals, 9 editori Downey et al., Academic Press, NY, 20,147 (1983). Culturile s-au menținutîn mediu Murashige și Skoog (MS), cum s-a descris în Murashige et al., Physio. Plant, voi. 15; p. 11 453-497; (1962), suplimentat cu acid 2,4-diclorofenoxiacetic (2,4-D) la 2 mg/l și sucroză la 30 g/l. Culturile în suspensie s-au trecut printr-o sită de 710 μ, 7 zile înaintea experimentului, 13 și filtratul s-a menținut în mediu MS.PHI5168 was used, a vector containing the avidin gene under the control of the ubiquitin promoter 1 and which also contains a PINII terminator sequence for the formation of transgenic maize plants. The structure of PHI5168 is shown in FIG. 1. A PHI610 expression vector 3, which contains the barsub gene, the control of the 35S double promoter and which also contains a PINII terminator sequence, was transformed together with the 5 avidin construct, allowing the selection of transgenic plants by the treatment of the bialophos transformation mixture. The structure of PHI610 is shown in FIG. 2. The two expression vectors 7 were transformed into suspension embryogenic cultures, derived from type II embryogenic culture, according to the method of Green et al., Molecular Genetics of Plants and Animals, 9 editors Downey et al., Academic Press, NY, 20,147 (1983). Cultures were maintained in Murashige and Skoog (MS) media, as described in Murashige et al., Physio. Plant, you guys. 15; pp. 11 453-497; (1962), supplemented with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) at 2 mg / l and sucrose at 30 g / l. The suspension cultures were filtered through a 710 μm screen, 7 days before the experiment, 13 and the filtrate was maintained in MS medium.

Celulele s-au recoltat din cultura în suspensie prin filtrare la vid pe o pâlnie Buchner 15 (Whatman nr. 614), și 100 ml (greutate proaspătă) de celule s-au plasat într-o placă Petri 3,3. Celulele s-au dispersat în 0,5 ml mediu de cultură proaspăt, pentru formarea unui strat sub- 17 țire de celule. Placa Petri neacoperită s-a plasat în camera de probe a dispozitivului de bombardament cu particule, fabricat de Biolistics Inc., (Geneva, NY). S-a folosit o pompă de vid 19 pentru reducerea presiunii în cameră până la 0,1 at, pentru scăderea decelerării microparticulelor prin frecare cu aer. Celulele s-au bombardat cu particule de tungsten având un dia- 21 metru mediu de circa 1,2 μ (GTE Sylvania Precision Materials Group, Towanda, Pennsylvania). S-a încărcat un amestec egal de PHI5168 și PHI610 pe microparticule având 23 5 pi dintr-o soluție ADN (1 pg de ADN per 100 lambda), în tampon TE la pH=7,7 la 25 pi dintr-o suspensie de 50 mg de particule de tungsten per ml de apă distilată, într-o eprubetă 25 Eppendorf de 1,5 ml. Particulele s-au agregat și s-au depus în eprubetă.Cells were harvested from suspension culture by vacuum filtration on a Buchner 15 funnel (Whatman no. 614), and 100 ml (fresh weight) of cells were placed in a Petri dish 3.3. The cells were dispersed in 0.5 ml fresh culture medium to form a sub-17 layer of cells. The uncoated Petri plate was placed in the sample chamber of the particle bombardment device, manufactured by Biolistics Inc., (Geneva, NY). A vacuum pump 19 was used to reduce the pressure in the chamber to 0.1 at, to decrease the deceleration of the microparticles by air friction. The cells were bombarded with tungsten particles having an average diameter of about 1.2 μm (GTE Sylvania Precision Materials Group, Towanda, Pennsylvania). An equal mixture of PHI5168 and PHI610 was loaded on microparticles having 23 5 µl of a DNA solution (1 µg of DNA per 100 lambda), in TE buffer at pH = 7.7 to 25 µl of a 50 mg suspension tungsten particles per ml of distilled water, in a 1.5 ml Eppendorf tube. The particles were aggregated and deposited in the tube.

Culturile de celule de plante transformate, care conțin gene străine, s-au cultivat timp 27 de 4...8 săptămâni, în 560R (mediu) (mediu bazat N6 cu 1 mg/ml bialafos). Acest mediu selectează celule care exprimă gena bar. 29Cultures of transformed plant cells containing foreign genes were grown for 27 to 4 weeks at 560R (medium) (N6 based medium with 1 mg / ml bialaphos). This medium selects cells that express the bar gene. 29

Apoi s-a indus formarea embrionilor în culturi embriogenice și celulele au germinat în plante. S-a folosit o secvență 2 de mediu de cultură pentru germinarea embrionilor soma- 31 tici observați pe mediul de menținere a călușului. Călușul s-a transferat inițial la un mediu de cultură (mediu pentru maturare) care conține 5,0 mg/l acid indolacetic (IAA) pentru 10 la 14 33 zile, în timp ce a continuat proliferarea călușului, încărcarea celulelor a fost la 50 mg per placă, pentru optimizarea recuperării per unitatea de masă de material. 35Then the formation of embryos in embryogenic cultures was induced and the cells germinated in plants. A sequence 2 of culture medium was used to germinate the somatic embryos 31 observed on the retention medium. The calf was initially transferred to a culture medium (maturing medium) containing 5.0 mg / l indolacetic acid (IAA) for 10 to 14 33 days, while continued calf proliferation, cell loading was at 50 mg per plate, to optimize the recovery per unit mass of material. 35

Apoi călușul s-a transferat de la mediul de maturare, la un al doilea mediu de cultură care conține un nivel redus de IAA (1 mg/l), comparat cu primul mediu de cultură. La 37 acest moment, culturile sunt plasate la lumină. Embrionii somatici germinați s-au caracterizat printr-o alungire verde a lăstarului, cu un acces de conectare rădăcină. Apoi, embrionii 39 somatici s-au transferat la mediu, într-o eprubetă de cultură (150 x 25 mm), pentru încă 10...14 zile. La acest moment, plantele au fost de circa 7...10 cm înălțime și au fost de 41 mărime și vigoare suficiente pentru a fi consolidate la condiții de seră.Then the stem was transferred from the maturing medium to a second culture medium containing a low level of IAA (1 mg / l), compared to the first culture medium. At 37 this time, the crops are brought to light. The germinated somatic embryos were characterized by a green elongation of the shoot, with a root connection access. Then, the 39 somatic embryos were transferred to the medium, in a culture tube (150 x 25 mm), for another 10 ... 14 days. At this time, the plants were about 7 ... 10 cm high and were 41 in size and vigor enough to be consolidated under greenhouse conditions.

Pentru consolidarea plantelor regenerate, plantele care trebuie transferate în camera 43 de creștere, s-au îndepărtat din containerele sterile și rădăcinile s-au clătit de mediu agar solidificat. Plantulele s-au plasat într-un amestec comercial pentru vase de cultură, într-o 45 cameră de creștere cu un dispozitiv umidificator, pentru menținerea umididății relative în jur de 100%, fără a uda excesiv rădăcinile plantelor. După 3...4 săptămâni în camera umidifica- 47 toare, plantele au fost suficient de robuste pentru transferare în condiții de câmp.In order to consolidate the regenerated plants, the plants to be transferred to the growth chamber 43, were removed from the sterile containers and the roots were rinsed with solidified agar medium. The seedlings were placed in a commercial mix for culture vessels, in a 45 growth chamber with a humidifying device, to maintain the relative humidity around 100%, without too much watering the roots of the plants. After 3 to 4 weeks in the humidifying room, the plants were sufficiently robust for field transfer.

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

Plantele din câmp s-au analizat prin observarea sterilității masculine. Plantele selectate au fost apoi analizate în continuare, pentru prezența genei avidină prin PCR și Southern blot și pentru expresia avidinei prin ELISA, prin metode standard.Field plants were analyzed by observing male sterility. The selected plants were then analyzed further, for the presence of the avidin gene by PCR and Southern blot and for the expression of avidin by ELISA, by standard methods.

S-au analizat 94 de plante prin PCR, dintre care 53 s-au dovedit a fi fertile și 41 sterile. Când s-a comparat fertilitatea fiecărei plante la prezența genei avidină prin PCR, s-a găsit o corelație de 98% între prezența genei și sterilitatea plantei. S-au analizat în detaliu 5 plante pentru prezența genei avidină prin Southern blot. Trei plante s-au dovedit, prin analiza Southern, a conține gena avidină. Toate cele trei plante au probleme de sterilitate. Două plante, care nu au gena avidină, au fost complet fertile. A existat astfel o corelație de 100% între prezența genei avidină și problemele de sterilitate.94 plants were analyzed by PCR, of which 53 proved to be fertile and 41 sterile. When comparing the fertility of each plant with the presence of the avidin gene by PCR, a 98% correlation was found between the presence of the gene and the sterility of the plant. 5 plants were analyzed in detail for the presence of the avidin gene by Southern blot. Three plants were found, by Southern analysis, to contain the avidin gene. All three plants have sterility problems. Two plants, which lack the avidin gene, were completely fertile. Thus, there was a 100% correlation between the presence of the avidin gene and sterility problems.

Exemplul 2. Utilizarea tulpinilor de Agrobacterium, care conțin un vector binar, incluzând o secvență ADN, care codifică avidină, pentru generarea plantelor de soia transgenice mascul sterile.Example 2. Use of Agrobacterium strains, which contain a binary vector, including a DNA sequence, encoding avidin, for generating sterile male transgenic soybeans.

O metodă pentru formarea plantelor de soia este cea descrisă în cererea de brevet US 07/920409, care este încorporată aici prin referire. Sămânță de soia (Glycine max), varietatea Pioneer 9342, este sterilizată la suprafață prin expunere la clor degajat într-un clopot de sticlă. Gazul este produs prin adăugarea a 3,5 ml de acid clorhidric (34 la 37% g/g) la 100 ml hipoclorit de sodiu (5,25% g/g). Expunerea este pentru 16 la 20 h, într-un container de aproximativ 1 ft cubic în volum. Sămânța sterilizată la suprafață este depozitată în plăci Petri, la temperatura camerei. Sămânța este germinată prin întinderea unui mediu de agar solidificat, de tărie 1/10 conform lui Gambourg (mediul de bază B5 cu organice minime, Sigma Chemical, Catalog nr. G5893, 0,32 g/l sucroză; 0,2% greutate/volum acid 2-(Nmorfolino) etansulfonic (MES), (3,0 mM), fără regulatori de creștere a plantelor și cultivare la 28°C, cu o lungime a zilei de 16 h și iluminare fluorescentă albă rece de aproximativ 20 μΕπτ2 S’1. După 3 sau 4 zile, sămânța este preparată pentru cocultivare. învelișul seminței este îndepărtat și prelungirea radiculară este îndepărtată la 3 la 4 mm sub cotiledoane.One method for forming soybean plants is that described in US patent application 07/920409, which is incorporated herein by reference. Soybean seed (Glycine max), the Pioneer 9342 variety, is sterilized on the surface by exposure to chlorine released in a glass bell. The gas is produced by adding 3.5 ml of hydrochloric acid (34 to 37% w / w) to 100 ml of sodium hypochlorite (5.25% w / w). Exposure is for 16 to 20 hours, in a container of approximately 1 cubic foot in volume. The surface sterilized seed is stored in Petri dishes at room temperature. The seed is germinated by spreading a solidified agar medium, of 1/10 strength according to Gambourg (basic medium B5 with minimum organics, Sigma Chemical, Catalog no. G5893, 0.32 g / l sucrose; 0.2% by weight / volume of 2- (Nmorfolino) ethanesulfonic acid (MES), (3.0 mM), without plant growth regulators and cultivation at 28 ° C, with a day length of 16 h and cold white fluorescent illumination of about 20 μΕπτ 2 S ' 1. After 3 or 4 days, the seed is ready for cultivation, the seed shell is removed and the root extension is removed 3 to 4 mm below the cotyledons.

Culturi peste noapte de Agrobacterium tumefaciens, tulpina LBA4404, care adăpostește un plasmid binar modificat, care conține gena avidină, sunt crescute la faza log în mediu A minim, conținând tetraciclină 1 pg/ml și sunt colectate și se măsoară densitatea optică la 550 nm. Un volum suficient al culturii este plasat în eprubete conice de centrifugă de 15 ml, astfel încât, la sedimentare, între 1 și 2 x 101° celule sunt colectate în fiecare ebrubetă cu 109 celule/ml. Sedimentarea este prin centrifugare la 6.000 x g, timp de 10 min. După centrifugare, supernatantul este decantat și eprubetele sunt ținute la temperatura camerei până când este necesar inoculul, dar nu mai mult de 1 h.Overnight cultures of Agrobacterium tumefaciens, strain LBA4404, which harbors a modified binary plasmid, containing the avidin gene, are grown at log phase in minimum A medium, containing tetracycline 1 µg / ml and the optical density is collected and measured at 550 nm. A sufficient volume of the culture is placed in 15 ml centrifuge conical tubes, so that, on sedimentation, between 1 and 2 x 10 1 ° cells are collected in each ejector with 10 9 cells / ml. Sedimentation is by centrifugation at 6,000 xg, for 10 min. After centrifugation, the supernatant is decanted and the tubes are kept at room temperature until inoculation is required, but not more than 1 h.

Inoculările sunt dirijate în șarje, astfel că fiecare placă de semințe este tratată cu un nou pelet resuspendat de Agrobacterium. Peletele bacteriene sunt resuspendate individual în 20 ml de mediu de inoculare, care conține săruri B5 (G5893), 3,2 g/l; sucroză, 2,0% g/v; 6-benzilaminopurină (BAP), 45 /pm; acid indolbutiric (IBA), 0,5 μΜ; acetosiringon (As); 100 μΜ; tamponat la pH=5,5 cu MES 10 mM. Resuspendarea se obține prin rotire. Apoi inoculul este turnat într-o placă Petri, care conține sămânța preparată, și nodurile cotiledonare sunt macerate cu un bisturiu chirurgical. Aceasta se realizează prin împărțirea seminței în jumătăți prin secțiune transversală prin apexul lăstarului, păstrând întregi cele două cotiledoane. Cele două jumătăți ale apexului lăstarului sunt rupte de la cotiledoanele lor respective prin desfacerea lor cu un bisturiu chirurgical. Nodul cotiledonar este macerat apoi cu un bisturiu chirurgical prin zgâriere repetată de-a lungul axei de simetrie. Trebuie avut grijă pentru a nu tăia în întregime prin explant la partea axială. Explantele sunt preparate, în mare, 5 min și apoi incubate 30 min, la temperatura camere,i cu bacterii, dar fără agitare. După 30 min, explantele sunt transferate în plăci cu același mediu solidificat cu Gelrite (Merck & CompanyThe inoculations are guided in batches, so that each seed plate is treated with a new pellet resuspended by Agrobacterium. The bacterial pellets are resuspended individually in 20 ml of inoculation medium containing B5 salts (G5893), 3.2 g / l; sucrose, 2.0% w / v; 6-benzylaminopurine (BAP), 45 / pm; indolbutyric acid (IBA), 0.5 μΜ; acetosyrone (As); 100 μΜ; buffered to pH = 5.5 with 10 mM MES. Resuspension is obtained by rotation. Then the inoculum is poured into a Petri dish, which contains the prepared seed, and the cotyledon knots are macerated with a surgical scalpel. This is achieved by dividing the seed into halves by cross-section through the apex of the shoot, keeping the two cotyledons whole. The two halves of the stem apex are broken from their respective cotyledons by opening them with a surgical scalpel. The cotyledonary node is then macerated with a surgical scalpel by repeated scratches along the axis of symmetry. Care must be taken not to cut entirely by explant at the axial side. The explants are prepared at large for 5 minutes and then incubated for 30 minutes at room temperature with bacteria, but without stirring. After 30 min, the explants are transferred to plates with the same medium solidified with Gelrite (Merck & Company

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

Inc.), 0,2% g/v. Explantele sunt îmbibate cu latura adaxială în sus și la nivel cu suprafața 1 mediului și cultivate la 22”C, timp de 3 zile, sub lumină fluorescentă albă, rece, la aproximativ 20 pEm'2 S’1. 3Inc.), 0.2% w / v. The explants are imbibed with the adaxial side up and level with the surface of the medium 1 and grown at 22 ”C, for 3 days, under cold white fluorescent light, at about 20 pEm ' 2 S' 1 . 3

După 3 zile, explantele sunt mutate la mediu lichid de contraselecție, care conține săruri B5 (G5893) 3,2 g/l; sucroză 2% g/v; BAP 5 μΜ; IBA 0,5 μΜ; vancomicină 200 pg/ml; 5 cefotaximă 500 pg/ml, tamponat la pH=5,7 cu MES 3 mM. Explantele sunt spălate în fiecare placă Petri, cu agitare giratorie lentă, constantă, la temperatura camerei, timp de 4 zile. 7 Mediul de contraselecție este înlocuit de 4 ori.After 3 days, the explants are moved to a counter-selection liquid medium, which contains salts B5 (G5893) 3.2 g / l; sucrose 2% w / v; BAP 5 μΜ; IBA 0.5 μΜ; vancomycin 200 µg / ml; 5 cefotaxime 500 µg / ml, buffered at pH = 5.7 with 3 mM MES. The explants are washed in each Petri dish, with slow, constant rotating stirring, at room temperature, for 4 days. 7 The counter-selection environment is replaced 4 times.

Explantele sunt ridicate apoi la mediu de selecție solidificat agaroză, conținând săruri 9 B5 (G5893) 3,2 g/l; sucroză 2% g/v; BAP 5,0 pM; IBA 0,5 pM; kanamicină sulfat 50 pg/ml; vancomicină 100 pg/ml; cefotaximă 30 pg/ml; timentin 30 pg/ml, tamponat la pH=5,7 cu MES 11 3 mM. Mediul de selecție este solidificat cu Seakem Agarose, 0,3% g/v. Explantele sunt îmbibate în mediu cu partea adaxială în jos și cultivate la 28°C, cu 16 h perioadă lumină în 13 iluminare fluorescentă albă, rece, de 60 la 80 pErrr2 S’1.The explants are then raised to the solidified agarose selection medium, containing salts 9 B5 (G5893) 3.2 g / l; sucrose 2% w / v; BAP 5.0 pM; IBA 0.5 pM; kanamycin sulfate 50 µg / ml; vancomycin 100 µg / ml; cefotaxime 30 µg / ml; timentin 30 µg / ml, buffered at pH = 5.7 with 3 mM MES 11. The selection medium is solidified with Seakem Agarose, 0.3% w / v. The explants are soaked in medium with the adaxial side down and grown at 28 ° C, with 16 h light period in 13 cold white fluorescent illumination, 60 to 80 pErrr 2 S ' 1 .

După 2 săptămâni, explantele sunt spălate din nou cu mediu lichid pe agitatorul 15 girator. Spălarea este dirijată peste noapte în mediu de contraselecție care conține kanamicină sulfat, 50 pg/ml. Ziua următoare, explantele sunt la mediu de selecție aga- 17 roză/solidificată. Ele sunt îmbibate în mediu cu fața adaxială în jos și cultivate pentru o altă perioadă de 2 săptămâni. 19After 2 weeks, the explants are washed again with liquid medium on the rotary shaker 15. The wash is conducted overnight in a counter-selection medium containing kanamycin sulfate, 50 µg / ml. The next day, the explants are at the selection medium aga-17 pink / solidified. They are soaked in the environment with the adaxial face down and cultivated for another 2 weeks. 19

După o lună pe mediu de selecție, țesutul transformat este vizibil ca sectoare verzi de țesut regenerat împotriva unui fundal de țesut albicios nesănătos. Explantele fără sec- 21 toare verzi sunt eliminate și explantele cu sectoare verzi sunt transferate la mediu de alungire care conține săruri B5 (G5893) 3,2 g/l; sucroză 2% g/v; IBA 3,3 pM; acid giberellic 23 1,7 pM; vancomicină 100 pg/ml; cefotaximă 30 pg/ml; și timentin 30 pg/ml, tamponat la pH=5,7 cu MES 3 mM. Mediul de alungire este solidificat cu Gerlite 0,2% g/v. Sectoarele 25 verzi sunt îmbibate cu latura adaxială în sus și cultivate ca mai înainte. Cultura este cultivată pe acest mediu, cu transferuri la plăci proaspete, la fiecare două săptămâni. Când lăstarii au 27After one month on the selection medium, the transformed tissue is visible as green areas of regenerated tissue against a background of unhealthy whitish tissue. The explants without the green sectors are eliminated and the explants with the green sectors are transferred to the elongation medium containing salts B5 (G5893) 3.2 g / l; sucrose 2% w / v; IBA 3.3 pM; gibberellic acid 23 1.7 µM; vancomycin 100 µg / ml; cefotaxime 30 µg / ml; and timentin 30 µg / ml, buffered at pH = 5.7 with 3 mM MES. The elongation medium is solidified with Gerlite 0.2% w / v. The 25 green sectors are soaked with the adaxial side up and cultivated as before. The culture is cultivated on this medium, with transfers to fresh plates, every two weeks. When the shoots are 27

0,5 cm în lungime, sunt excizați la bază și plasați în mediu de înrădăcinare, în eprubete test 13 x 100 ml. Mediul de înrădăcinare constă din săruri B5 (G5893), 3,2 g/l; sucroză, 15 g/l; 29 acid nicotinic, 20 pM; acid piroglutamic (PGA), 900 mg/l și IBA, 10 pM. Mediul de înrădăcinare este tamponat la pH=5,7 cu MES, 3 mM și solidificat cu Gelrite la 0,2% g/v. 31 După 10 zile, lăstarii sunt transferați la același mediu fără IBA sau PGA. Lăstarii sunt înrădăcinați și ținuți în aceste eprubete în aceleași condiții de mediu ca mai înainte. 330.5 cm in length, they are excised at the base and placed in the rooting medium, in test tubes 13 x 100 ml. The rooting medium consists of salts B5 (G5893), 3.2 g / l; sucrose, 15 g / l; 29 nicotinic acid, 20 µM; pyroglutamic acid (PGA), 900 mg / l and IBA, 10 pM. The rooting medium is buffered to pH = 5.7 with MES, 3 mM and solidified with Gelrite at 0.2% w / v. 31 After 10 days, the shoots are transferred to the same environment without IBA or PGA. The shoots are rooted and held in these tubes under the same environmental conditions as before. 33

Când un sistem de rădăcini este bine stabilit, plantula este transferată la sol steril.When a root system is well established, the seedling is transferred to sterile soil.

Temperatura, fotoperioada și intensitatea luminii rămân aceleași ca mai înainte. 35The temperature, photoperiod and intensity of light remain the same as before. 35

Expresia avidinei în plante de soia transgenice este confirmată și cuantificată, folosind ELISA și prezența genei este confirmată prin PCR și Southern blot. Stabilitatea 37 expresiei poate fi evaluată prin aceleași metode, pe generații succesive. Problemele sterilității s-au dovedit a se corela cu expresia avidinei la soia. 39Avidin expression in transgenic soybean plants is confirmed and quantified using ELISA and the presence of the gene is confirmed by PCR and Southern blot. The stability of the expression can be evaluated by the same methods, on successive generations. The problems of sterility have been shown to correlate with the expression of avidin in soy. 39

Exemplul 3. Prepararea plantelor de floarea soarelui mascul sterile prin expresia avidinei.41Example 3. Preparation of sterile male sunflower plants by the expression of avidin.41

Se folosește o casetă de expresie care codifică avidină, pentru a genera plante transgenice de floarea soarelui și semințe. Secvența ADN care codifică pentru avidină, este 43 inserată într-o casetă de expresie, sub controlul promotorului ubichitină.An expression box encoding avidin is used to generate transgenic sunflower plants and seeds. The DNA sequence encoding avidin is inserted into an expression cassette, under the control of the ubiquitin promoter.

Această casetă de expresie este subclonată apoi într-un vector binar ca PHI 5765,45 folosind situl EcoRI. Apoi, vectorul binar este transferat într-o tulpină ajutătoare Agrobacterium tumefaciens.47This expression box is then subcloned into a binary vector as PHI 5765.45 using the EcoRI site. Then, the binary vector is transferred to an Agrobacterium tumefaciens helper strain.47

RO 120270 Β1RO 120270 Β1

Plante de floarea soarelui sunt transformate cu Agrobacterium, tulpina LBA44 04, după bombardament cu microparticule, cum s-a descris de Bidney etal., PlantMol. Bio., voi. 18, p. 301, 1992. Pe scurt, semințe de floarea soarelui Pioneer, linia SMF-3, sunt decojite și suprafața sterilizată. Semințele sunt îmbibate la întuneric la 26°C, timp de 18 h, pe hârtie de filtru umezită cu apă. Cotiledoanele și radicula sunt îndepărtate și explante meristematice sunt cultivate pe mediu 374BGA (săruri MS, vitamine Shephard, 40 mg/ml adeniă sulfat, 3% sucroză, 0,8% fitoagarpH=5,6 plus 0,5 mg/l BAP, 0,25 mg/l, IAA și 0,1 mg/ml GA). După 24 h, primele frunze sunt îndepărtate pentru expunerea meristemului apical și explantele sunt plasate cu domul apical în sus, într-un cerc, în centrul unei plăci Petri de 60 x 20 mm, care conține apă agar. Explantele sunt bombardate de două ori cu particule de tungsten suspendate în tampon TE sau cu particule asociate cu un plasmid de expresie care conține gena avidină. Explantele meristematice sunt cocultivate pe mediu 374BGA, în lumină, la 26°C, pentru un plus de 72 h de cocultură.Sunflower plants are transformed with Agrobacterium, strain LBA44 04, after microparticle bombardment, as described by Bidney et al., PlantMol. Bio., You. 18, p. 301, 1992. In short, Pioneer sunflower seeds, SMF-3 line, are peeled and sterilized surface. The seeds are soaked in the dark at 26 ° C, for 18 hours, on filter paper moistened with water. The cotyledons and radicles are removed and meristematic explants are grown on 374BGA medium (MS salts, Shephard vitamins, 40 mg / ml adenium sulphate, 3% sucrose, 0.8% phytoagarpH = 5.6 plus 0.5 mg / l BAP, 0 , 25 mg / l, IAA and 0.1 mg / ml GA). After 24 h, the first leaves are removed to expose the apical meristem and the explants are placed with the apical dome upwards, in a circle, in the center of a 60 x 20 mm Petri dish, which contains agar water. The explants were bombarded twice with tungsten particles suspended in TE buffer or with particles associated with an expression plasmid containing the avidin gene. The meristematic explants are cocultured on 374BGA medium, in light, at 26 ° C, for an additional 72 hours of coculture.

Meristeme tratate Agrobacterium sunt transferate după perioada de cocultură de 72 h la mediu 374 (374BGA cu 1% sucroză și fără BAP, IAA sau GA3) și suplimentat cu 250 pg/ml cefotaximă. Plantulele sunt lăsate să se dezvolte pentru încă 2 săptămâni, în condiții de incubare 16 h pe zi și 26’C, la verde sau alb. Plantulele sunt transferate la mediu care conține kanamicină și se lasă să crească. Prezența avidinei în plante este confirmată și cuantificată, așa cum s-a descris în exemplul 2. Prezența sterilității masculine se dovedește a se corela cu expresia avidinei de către plante.Merrobes treated with Agrobacterium are transferred after the coculture period of 72 hours at medium 374 (374BGA with 1% sucrose and without BAP, IAA or GA 3 ) and supplemented with 250 pg / ml cefotaxime. The seedlings are allowed to grow for another 2 weeks, under incubation conditions 16 h a day and 26'C, in green or white. Seedlings are transferred to a medium containing kanamycin and allowed to grow. The presence of avidin in plants is confirmed and quantified, as described in Example 2. The presence of male sterility is found to correlate with the expression of avidin by plants.

Cu toate că cele de mai înainte se referă la realizări preferate în mod deosebit, se va înțelege că prezenta invenție nu este limitată în acest mod. Cei cu pregătire obișnuită în domeniu vor găsi că pot fi făcute diverse modificări la realizările dezvăluite și că astfel de modificări se intenționează să fie în cuprinsul prezentei invenții, care este definită prin revendicările care urmează. Toate publicațiile și cererile de brevet menționate în această descriere sunt indicatoare ale nivelului pregătirii celor specializați în domeniul căruia îi aparține invenția.Although the above refer to particularly preferred embodiments, it will be understood that the present invention is not limited in this way. Those of ordinary skill in the art will find that various modifications can be made to the disclosed embodiments and that such modifications are intended to be within the scope of the present invention, which is defined by the following claims. All publications and patent applications mentioned in this specification are indicative of the level of training of those skilled in the field to which the invention belongs.

Claims (24)

Revendicăriclaims 1. Moleculă de ADN izolat, cuprinzând o secvență nucleotidică, care codifică avidină, legată operațional la o secvență promotor specific anterei, în care secvența promotor menționată dirijează transcripția genei avidină în țesutul anterei plantei.1. An isolated DNA molecule, comprising a nucleotide sequence, encoding avidin, operatively linked to an anther-specific promoter sequence, wherein said promoter sequence directs avidin gene transcription into the tissue of the plant anthers. 2. Vector de expresie, cuprinzând molecula de ADN izolat din revendicarea 1.An expression vector, comprising the DNA molecule isolated from claim 1. 3. Vector de expresie conform revendicării 2, în care numita secvență promotor specific anterei cuprinde o căsuță anteră selectată din grupul care constă din:An expression vector according to claim 2, wherein said anther specific promoter sequence comprises an anterior box selected from the group consisting of: (a) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:1;(a) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; (b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:2;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2; (c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:3; și (d) un fragment funcțional al (a), (b) sau (c).(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3; and (d) a functional fragment of (a), (b) or (c). 4. Vector de expresie conform revendicării 3, în care numitul promotor specific anterei mai cuprinde un promotor miez ales din grupul care constă din:An expression vector according to claim 3, wherein said anther specific promoter further comprises a core promoter selected from the group consisting of: (a) promotor miez 35S CaMV;(a) 35S CaMV core promoter; (b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:4;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; (c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:5;(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5; (d) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:6 și (e) un fragment al (b), (c) sau (d).(d) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and (e) a fragment of (b), (c) or (d). RO 120270 Β1RO 120270 Β1 5. Vector de expresie conform revendicării 2, care mai cuprinde o secvență operator 1 genă Lex A.An expression vector according to claim 2, further comprising a Lex A. gene operator sequence. 6. Plantă transgenică, ce cuprinde numita moleculă de ADN din revendicarea 1.36. A transgenic plant, comprising said DNA molecule of claim 1.3 7. Plantă transgenică, conform revendicării 6, în care planta menționată este o plantă de porumb.5The transgenic plant according to claim 6, wherein said plant is a corn plant.5 8. Plantă transgenică, conform revendicării 6, în care secvența promotor specific anterei menționată cuprinde o căsuță anteră, selectată din grupul care constă din:7 (a) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR: 1;The transgenic plant according to claim 6, wherein said anther-specific promoter sequence comprises an anterior box, selected from the group consisting of: 7 (a) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; (b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:2;9 (c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:3 și (d) un fragment al (a), (b) sau (c).11(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2; 9 (c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and (d) a fragment of (a), (b) or ( c) .11 9. Planta transgenică, conform revendicării 8, în care promotorul specific anterei menționat mai cuprinde un promotor miez selectat din grupul care constă din:13 (a) promotor miez 35S CaMV;The transgenic plant according to claim 8, wherein said anther-specific promoter further comprises a core promoter selected from the group consisting of: 13 (a) 35S CaMV core promoter; (b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:4;15 (c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:5;(b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4; (c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5; (d) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:6; și17 (e) un fragment al (b), (c) sau(d).(d) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6; and17 (e) a fragment of (b), (c) or (d). 10. Plantă transgenică, cuprinzând o secvență nucleotidică ce codifică avidina legată 19 operațional la un promotor și un operator Lex A.10. Transgenic plant, comprising a nucleotide sequence encoding avidin 19 operatively linked to a Lex A promoter and operator. 11. Metodă de producere a unei plante transgenice androsterile, conform revendi- 21 cărilor 6...10, constând în introducerea în celulele plantei a unui vector de expresie care cuprinde o secvență nucleotidică, ce codifică avidina legată operațional la un promotor specific 23 țesutului, în care promotorul menționat controlează expresia secvenței menționate care codifică avidina; și în regenerarea unei plante transgenice din celulele plantei menționate, în 25 care expresia secvenței menționate care codifică avidina în plantă, provoacă androsterilitate.11. Method of producing a transgenic plant androsteris, according to claims 21, 6 ... 10, consisting in the introduction into the plant cells of an expression vector comprising a nucleotide sequence, encoding operably linked avidin to a tissue-specific promoter 23. , wherein said promoter controls the expression of said sequence encoding avidin; and in the regeneration of a transgenic plant from the cells of the said plant, in which the expression of said sequence encoding avidin in the plant, causes androsterility. 12. Metodă conform revendicării 11, în care secvența promotor specific țesutului 27 menționată este un promotor specific anterei.The method of claim 11, wherein said tissue-specific promoter sequence 27 is an anther-specific promoter. 13. Metodă conform revendicării 12, în care promotorul specific anterei menționat 29 cuprinde o căsuță anteră selectată din grupul care constă din:The method of claim 12, wherein said anther-specific promoter 29 comprises an anterior box selected from the group consisting of: (a) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:1;31 (b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:2;(a) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1; 31 (b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2; (c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:3; și33 (d) un fragment al (a), (b) sau (c).(c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3; and33 (d) a fragment of (a), (b) or (c). 14. Metodă conform revendicării 12, în care promotorul specific anterei menționat mai 35 cuprinde un promotor miez selectat dintr-un grup care constă din:The method of claim 12, wherein said anther-specific promoter further comprises a core promoter selected from a group consisting of: (a) promotor miez 35S CaMV;37 (b) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică de SEQ ID NR:4 (c) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:5;39 (d) o moleculă de ADN având secvența nucleotidică a SEQ ID NR:6; și (e) un fragment al (b), (c) sau (d).41(a) 35S CaMV core promoter; 37 (b) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 (c) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5; 39 (d) a DNA molecule having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6; and (e) a fragment of (b), (c) or (d) .41 15. Metodă de utilizare a unei gene avidină, conform revendicării 11, pentru producerea unei plante hibride androfertile, cuprinzând etapele:43 (a) producerea unei prime plante parentale androsterile, cuprinzând molecula de ADN menționată, acționând ca o primă genă străină, conform revendicării 1, în care expresia 45 avidinei provoacă androsterilitate;The method of using an avidin gene, according to claim 11, for producing an androfert hybrid plant, comprising the steps: 43 (a) producing a first androster parent plant, comprising said DNA molecule, acting as a first foreign gene, according to claim 1, wherein the expression of avidin 45 causes androsterility; (b) producerea unei a doua plante parentale transgenice care exprimă o a doua genă 47 străină; și(b) production of a second transgenic parent plant expressing a second foreign gene 47; and RO 120270 Β1 (c) fertilizarea încrucișată a numitului prim parental cu numitul al doilea parental, pentru producerea unei plante hibride, în care numita plantă hibridă exprimă a doua genă străină menționată și în care produsul celei de-a doua gene străine menționată reduce expresia avidinei în planta hibridă menționată, prin aceasta, producând o plantă hibridă androfertilă.(C) cross-fertilization of said first parent with said second parent, for the production of a hybrid plant, wherein said hybrid plant expresses said second foreign gene and wherein the product of said second foreign gene reduces avidin expression in said hybrid plant, thereby producing an androfertile hybrid plant. 16. Metodă conform revendicării 15, în care a doua genă străină menționată este aleasă din grupul care constă dintr-o genă antisens, o genă ribozimă și o genă secvență ghid extern.The method of claim 15, wherein said second foreign gene is selected from the group consisting of an antisense gene, a ribozyme gene, and an external guide sequence gene. 17. Metodă conform revendicării 15, în care molecula de ADN menționată, a primei plante parentale menționată, cuprinde în plus un operator LexA, care este legat operațional la promotorul moleculei de ADN și în care a doua genă străină menționată codifică represorul LexA.The method of claim 15, wherein said DNA molecule of said first parent plant further comprises a LexA operator, which is operatively linked to the DNA molecule promoter and wherein said second foreign gene encodes the LexA repressor. 18. Metodă pentru restaurarea androfertilității într-o plantă, produsă conform metodei din revendicarea 11, cuprinzând aplicarea pe frunzele numitei plante a unei soluții de biotină.A method for restoring androfertility in a plant, produced according to the method of claim 11, comprising applying a biotin solution to the leaves of said plant. 19. Moleculă de ADN izolat din revendicarea 1, în care secvența nucleotidică menționată, care codifică avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționată, care codifică avidina, până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina.The DNA molecule isolated from claim 1, wherein said nucleotide sequence, encoding avidin, comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from the restriction site Mscl, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence, which encodes avidin, to the Hindll restriction site at the 3 'end of said nucleotide sequence encoding avidin. 20. Vector de expresie, care cuprinde molecula de ADN izolat din revendicarea 19.An expression vector, comprising the DNA molecule isolated from claim 19. 21. Plantă transgenică, conform revendicării 7, în care secvența nucleotidică menționată, care codifică avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționate care codifică avidina, până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina.21. The transgenic plant according to claim 7, wherein said avidin-encoding nucleotide sequence comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from the restriction site Mscl, immediately above the 5 'end of said avidin-encoding nucleotide sequence, to the Hindll restriction site at the 3 'end of said nucleotide sequence encoding avidin. 22. Metodă conform revendicării 11, în care secvența nucleotidică menționată, care codifică avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționată, care codifică avidina, până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina.The method of claim 11, wherein said nucleotide sequence, encoding avidin, comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from the restriction site Mscl, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence, encoding avidin, to the site. Hindll restriction at the 3 'end of said nucleotide sequence encoding avidin. 23. Metodă conform revendicării 16, în care molecula de ADN menționată, care codifică avidina, cuprinde fragmentul ADN al pPHI5168, care se extinde de la situl de restricție Mscl, imediat deasupra capătului 5' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina, până la situl de restricție Hindll la capătul 3' al secvenței nucleotidice menționată care codifică avidina.The method of claim 16, wherein said avidin-encoding DNA molecule comprises the DNA fragment of pPHI5168, which extends from the restriction site Mscl, immediately above the 5 'end of said nucleotide sequence encoding avidin, to the site Hindll restriction at the 3 'end of said nucleotide sequence encoding avidin. 24. Vector de expresie, conform revendicării 2, în care vectorul de expresie menționat este Pphi5168.The expression vector according to claim 2, wherein said expression vector is Pphi5168.
RO97-02278A 1995-06-07 1996-06-06 Inducing male sterility at plants, by avidin high level expression RO120270B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47558295A 1995-06-07 1995-06-07
PCT/US1996/008583 WO1996040949A1 (en) 1995-06-07 1996-06-06 Induction of male sterility in plants by expression of high levels of avidin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO120270B1 true RO120270B1 (en) 2005-11-30

Family

ID=23888227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO97-02278A RO120270B1 (en) 1995-06-07 1996-06-06 Inducing male sterility at plants, by avidin high level expression

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0832261A2 (en)
JP (1) JPH11512922A (en)
KR (1) KR19990022728A (en)
CN (1) CN1192784A (en)
AR (1) AR002352A1 (en)
AU (1) AU708618B2 (en)
BR (1) BR9609069A (en)
CA (1) CA2223460C (en)
HU (1) HUP9900885A3 (en)
PL (1) PL323745A1 (en)
RO (1) RO120270B1 (en)
WO (1) WO1996040949A1 (en)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837850A (en) * 1994-04-21 1998-11-17 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Regulatory element conferring tapetum specificity
US5962769A (en) * 1995-06-07 1999-10-05 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Induction of male sterility in plants by expression of high levels of avidin
US5767379A (en) * 1995-11-06 1998-06-16 John Howard Commercial production of avidin in plants
US6504085B1 (en) 1997-03-07 2003-01-07 Prodigene, Inc. Methods of commercial production and extraction of protein from seed
US7071384B2 (en) 1997-03-07 2006-07-04 Genencor International, Inc. Methods for commercial production of heterologous laccase in plant tissue and extraction of the laccase from plant seed
WO1998039461A1 (en) * 1997-03-20 1998-09-11 Prodigene Inc. Methods of commercial production and extraction of protein from seed
US6046385A (en) * 1997-10-09 2000-04-04 Midwest Oilseeds, Inc. Mutant male sterile gene of soybean
CA2335093A1 (en) 1998-07-15 2000-01-27 The Horticulture And Food Research Institute Of New Zealand Limited Chimeric polypeptides allowing expression of plant-noxious proteins
IL125632A0 (en) * 1998-08-03 1999-04-11 Israel State Degeneration and restoration of plant tissue
CN1329009A (en) * 2000-06-19 2002-01-02 上海博德基因开发有限公司 A novel polypeptide-avidin 9 and polynucleotide for coding this polypeptide
WO2002052924A2 (en) * 2001-01-04 2002-07-11 Yeda Research And Development Co. Ltd. Method to maintain a genic male-sterile female parental lines for the production of hybrid wheat
US20020129399A1 (en) * 2001-03-09 2002-09-12 Marc Albertsen Biotin-binding compounds for induction of sterility in plants
AU2002236300B2 (en) 2001-03-12 2007-10-11 Japan Tobacco Inc. Novel protein, gene encoding the same and method of using the same
CA2646399A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-18 The State Of Israel, Ministry Of Agriculture & Rural Development, Agricu Ltural Research Organization, (A.R.O.), Volcani Center Plant gene promoter and its use
AR075466A1 (en) 2008-10-22 2011-04-06 Basf Se USE OF AUXINE TYPE HERBICIDES IN CULTIVATED PLANTS
WO2010046423A2 (en) 2008-10-22 2010-04-29 Basf Se Use of sulfonylurea herbicides on cultivated plants
WO2014053395A1 (en) 2012-10-01 2014-04-10 Basf Se Use of n-thio-anthranilamide compounds on cultivated plants
WO2014079820A1 (en) 2012-11-22 2014-05-30 Basf Se Use of anthranilamide compounds for reducing insect-vectored viral infections
WO2015161744A1 (en) * 2014-04-22 2015-10-29 未名兴旺系统作物设计前沿实验室(北京)有限公司 Identification and use of promoter ptaasg048 specifically expressed by plant anther
EP3028573A1 (en) 2014-12-05 2016-06-08 Basf Se Use of a triazole fungicide on transgenic plants
WO2016091674A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Basf Se Use of cyclaniliprole on cultivated plants
WO2016162371A1 (en) 2015-04-07 2016-10-13 Basf Agrochemical Products B.V. Use of an insecticidal carboxamide compound against pests on cultivated plants
EP3338552A1 (en) 2016-12-21 2018-06-27 Basf Se Use of a tetrazolinone fungicide on transgenic plants

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3583940D1 (en) * 1984-10-02 1991-10-02 Harry M Meade PRODUCTION OF STREPTAVIDINE-LIKE POLYPEPTIDES.
WO1994000992A1 (en) * 1992-07-10 1994-01-20 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Avidin and homologues as larvicides against insect pests
US5583210A (en) * 1993-03-18 1996-12-10 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Methods and compositions for controlling plant development
US5633438A (en) * 1994-11-22 1997-05-27 Pioneer Hi-Bred International Microspore-specific regulatory element

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990022728A (en) 1999-03-25
HUP9900885A2 (en) 1999-07-28
JPH11512922A (en) 1999-11-09
HUP9900885A3 (en) 2001-02-28
AR002352A1 (en) 1998-03-11
AU6149396A (en) 1996-12-30
EP0832261A2 (en) 1998-04-01
BR9609069A (en) 1999-04-06
AU708618B2 (en) 1999-08-05
CN1192784A (en) 1998-09-09
PL323745A1 (en) 1998-04-14
WO1996040949A1 (en) 1996-12-19
CA2223460A1 (en) 1996-12-19
CA2223460C (en) 2000-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2223460C (en) Induction of male sterility in plants by expression of high levels of avidin
AU742366B2 (en) Induction of male sterility in plants by expression of high levels of avidin
BR112020007343A2 (en) method for generating a haploid plant embryo, embryogenic microspore, embryoid or embryogenic tissue, plant cell comprising an expression cassette, plant cell population
Schmülling et al. Restoration of fertility by antisense RNA in genetically engineered male sterile tobacco plants
HUT73336A (en) Methods and compositions for controlling plant development
JP2009519719A (en) Increased seed size and seed number through development and / or transgenic overexpression of development-related genes in early embryogenesis
AU2006254350A1 (en) Method of producing haploid and doubled haploid plant embryos
HU225428B1 (en) Methods for altering organ mass, controlling fertility and enhancing asexual reproduction in plants
MXPA06013287A (en) Promotion of somatic embryogenesis in plants by pga37.
JP2009524409A (en) Nucleic acids and methods for producing seeds with a complete diploid complement of the maternal genome in the embryo
US20120079628A1 (en) Compositions and methods for modulation of plant cell division
AU2005203861B2 (en) Method of producing sterile plant, plant obtained by using the same and use thereof
US20050014268A1 (en) Genetic transformation using a PARP inhibitor
JP2002507381A (en) Nuclear male-sterile plant, method for producing male-sterile plant, and method for restoring fertility
JPH11509417A (en) Inhibition of cell respiration and generation of male sterile plants
US20050120416A1 (en) Novel method for the production of hybrid maize seeds
US7816139B2 (en) Compositions and method for modulation of plant cell division
US20160138032A1 (en) Poaceae plant whose flowering time is controllable
AU1997101A (en) Plants with a modified flower and seed development
MXPA97009731A (en) Induction of male sterility in plants through the expression of high levels of avid
US20020129399A1 (en) Biotin-binding compounds for induction of sterility in plants
CZ2000182A3 (en) Induction of male sterility in plants by intense expression of avidon
CZ339899A3 (en) Plants with adjusted growth
MXPA99008795A (en) Plants with modified growth