[发明专利]耐受除草剂的棉花植物和用于鉴定其的方法

说明书

发明领域

本发明涉及转基因棉花植物，植物材料和种子，其特征在于：在棉花基因组的特定位置包含特定的转化事件，特别是通过存在编码赋予除草剂耐受性的蛋白质的基因。本发明的棉花植物将除草剂耐受性表型和在缺乏杂草压力的情况下等同于非转化棉花株系的农艺性状、遗传稳定性和对不同遗传背景的适应性结合在一起。本发明还提供了用于鉴定包含特定转化事件EE-GH3的植物材料在生物样品中存在的方法和试剂盒。

发明背景

通过基因本身的结构和通过其在植物基因组中的定位确定转基因在植物中的表型表达。同时，转基因(在外源DNA中)在基因组中不同位置上的存在将以不同方式影响植物的整体表型。通过遗传操作在农艺学上或工业上成功导入具有商业益处的性状可以是漫长的过程，这取决于不同的因素。遗传转化的植物的实际转化和再生只是一系列选择步骤的第一步，所述选择步骤包括广泛的遗传表征、育种和大田实验的评估，最终导致原种事件(elite event)的选择。

棉花纤维是世界上单一最重要的织物。每年全球收获大约8千万英亩的棉花。在美国，按照面积产量，棉花是第五大作物，2000年种植的棉花超过1500万英亩。主要的棉花杂草物种是番薯属物种(Ipomoea SP.)(牵牛花))、苋属物种(Amaranthus spp.)(苋))、莎草属物种(Cyperusspp.)(nutsedge))、苍耳属物种(Xanthium spp.)(苍耳)和高梁属物种(Sorghumspp.)(约翰逊草)。在可以用于生长中的棉花田的阔叶除草剂引入前，种植者利用非选择性除草剂直接、萌芽后施用，同时注意不让除草剂接触生长中的作物植物。因为这要求杂草和作物高度的差异，所以并不总是可行的。特别是对于小的棉花，该种实践费时，并且潜在地伤害作物。

考虑到对新食品/饲料的讨论、GMO和非GMO产品的分离和私有材料的鉴定，原种事件的明确鉴定变得日益重要。理想状况下，该鉴定方法既快速又简单，无需大量的实验室装置。此外，所述方法应当提供允许原种事件的明确鉴定而无需专业解释的结果，但如果需要所述方法应当在专业监督下继续。本文描述了用于鉴定生物样品中的原种事件EE-GH3的特定工具。

在开发对除草剂N-膦酰甲基甘氨酸和其盐(也称为草甘磷)具有抗性的棉花(陆地棉(Gossypium hirsutum))中，已将EE-GH3鉴定为转基因棉花植物群体的原种事件。转基因棉花植物包含赋予对草甘磷的耐受性的嵌合基因，该嵌合基因包含受到植物中表达的启动子(如在US 5,491,288或US5,792,930中所描述的)调控的经修饰的来自玉米(Zea mays)的编码耐受草甘磷的5-烯醇-pyruvylshikimate-3-磷酸合酶(EPSPS)的epsps基因(如美国专利6,566,587中所描述的)。

本领域已公开了包含草甘磷耐受性基因的棉花植物。然而，现有技术领域公开内容不能教导或提示本发明。

发明概述

本发明涉及包含稳定地整合入其基因组的表达盒的转基因棉花植物或其种子、细胞或组织，所述表达盒包含含有epsps基因的编码序列的除草剂耐受性基因(如本文实施例1.1中所描述的)，所述转基因棉花植物或其种子、细胞或组织是除草剂耐受性的，并且在杂草压力不存在的情况下具有基本上与非转基因的纯合系相同的农艺表现。在杂草的压力下和合适的草甘磷处理下，所述植物与非转基因植物相比，将具有更优的农艺学表型。

在本发明的一个实施方案中，棉花植物或其种子、细胞或组织包含原种事件EE-GH3。

更具体地，本发明涉及转基因棉花植物、其种子、细胞或组织，其基因组DNA的特征在于以下事实，即当在本文描述的PCR鉴定方案中分析时，使用分别针对EE-GH3的5’或3’侧翼区域和外源DNA的两种引物，产生了对于EE-GH3是特异性的片段。引物可分别针对SEQ ID NO：1的5’侧翼区域和外源DNA，例如分别包含SEQ ID NO：3和SEQ ID NO：11的核苷酸序列或分别由所述核苷酸序列组成，从而产生300至360bp，优选大约334bp的DNA片段。