[发明专利]在经遗传修饰的生物体中切除转基因

说明书

优先权要求

本申请要求2010年1月22日提交的题目为“Excision of Transgenes in Genetically Modified Organisms”的美国临时专利申请流水号61/297,628的权益。

发明领域

一般而言，本发明涉及用于生成转基因植物的组合物和方法。在某些实施方案中，转基因植物包含一种或多种感兴趣的转基因。在某些实施方案中，在花粉和/或种子中指导转基因的切除，使得由本发明的转基因植物生成的花粉和/或种子基本上没有转基因。在一些实施方案中，例如，本发明的转基因植物可用于实现感兴趣的转基因在转基因植物中的生物限制(bioconfinement)。在其它实施方案中，转基因的切除针对特定表达盒，诸如选择标志，使得仅自转基因植物和/或转基因植物后代除去此表达盒。

发明背景

许多植物用来自其它物种的基因遗传转化以导入期望的性状，诸如以经由例如改善营养价值质量、提高产量、赋予有害物或疾病抗性、提高干旱和应激耐受性、改善园艺质量诸如色素沉着和生长、和/或赋予除草剂抗性；实现自植物生成工业上有用的化合物和/或材料；和/或实现药物的生成来改善农业价值。克隆基因对植物细胞的导入和稳定的能育转基因植物的回收可以用于进行植物的此类修饰，并且已经容许经由遗传工程(例如作物改良)将期望的感兴趣的性状或质量掺入植物中。在这些方法中，通常将外来DNA导入真核植物细胞的核或质体DNA中，接着分离含有整合入细胞的DNA中的外来DNA的细胞，以生成经稳定转化的植物细胞。

关于使用转基因植物出现的一项缺点是转基因逃脱至野生物种和非转化物种的可能性。这些性状可以增加异型杂交、持久性、和转基因对邻近群体的基因渗入(introgression)的风险。转基因自遗传改良(GM)作物的逃脱通常经由基因流动，主要通过异花传粉发生(Lu(2003)Eviron.Biosafety Res.2:3-8)，但是也可以经由基因渗入发生。Stewart Jr.等(2003)Nat.Reviews Gen.4:806-17。作物间基因流动会导致对非GM品种(variety)的污染，影响给定农业系统中转基因和非转基因作物品种的策略开发。用转基因材料对非GM作物的显著污染由于许多国家对转基因产品进口的法律限制而在国际贸易中造成困难。若转基因赋予多种抗性(例如，针对除草剂、有害物和/或疾病)，则作物间基因流动可以引起转基因在可能潜在地变为自生杂草的杂种中叠加。另外，作物间基因流动会导致转基因逃脱至杂草似的群体或相关野生物种中，若转基因经由有性生殖和/或无性繁殖在杂草似的/野生的群体中持续并建立，则这会造成严重的杂草问题和其它生态学风险。这在逃脱的基因增强杂草似的/野生的物种的生态学适合度时是一项特别的忧虑。作物转基因的基因渗入在牵涉几个连续杂种世代的步骤中发生。基因渗入是一种动态过程，其在转基因在接受物种的遗传背景中固定前可能花费多年和多代，并且如此呈现检测和监测的困难。然而，若选择是强的和/或群体大小较小，则可以快速发生基因渗入基因的固定。