[发明专利]用于鉴定改变植物细胞中基因和蛋白质的野生型表达的组合物的方法

说明书

发明背景

为处理植物、种子、组织和器官以调节或调整植物的物理特性所需要的组合物和方法的寻找涉及鉴定负责所需特性的靶基因或蛋白，然后筛选各种“测试”化合物对所述靶基因/蛋白的影响。通常将植物与每种测试化合物接触，然后在常规情况下生长以确定一种或多种测试化合物对野生型植物的影响。这样的筛选技术在确定所涉及的靶基因和生长植物以观察每种测试化合物的效果上均需要相当长的时间。

最近，已经提出了鉴定目标植物的基因或蛋白的方法以促进化合物筛选。参见，例如美国专利申请公开号US 2005/0221290和美国专利申请公开号US 2007/0265164。

在本领域中仍然需要更简单且更快速的鉴定影响植物细胞中野生型基因/蛋白表达的化合物的方法。

发明概述

本文所述的组合物和方法允许快速鉴定选择性地改变植物细胞中野生型基因的表达或蛋白的表达的测试化合物的组合。所述方法允许在为了获得这些信息不得不将植物培养至充分生理成熟之前，在机理上确定化合物是如何表现和相互作用。这些方法为测试化合物对植物的影响提供了遗传学评估。

在一个方面，描述了一种用于鉴定选择性地改变植物细胞的野生型基因表达的化合物的组合的方法。一种这样的方法包括比较(a)来自单独接触第一测试化合物的植物细胞或组织的第一表达谱，(b)来自单独接触另外的测试化合物的相同的植物细胞或组织的另外的表达谱，和(c)来自接触所述第一测试化合物和所述另外的测试化合物的组合的相同的植物细胞或组织的组合表达谱。在该方法的其他实施方案中，另外的化合物包括两种或更多种另外的化合物。与第一谱(a)和另外的谱(b)相比，组合化合物谱(c)中多种基因或基因产物的表达水平或模式上任何扣除背景的、显著的改变鉴定出两种或更多种化合物的组合在影响植物的生长特性中是有用的。在一种实施方案中，表达谱的改变是协同的。在另一实施方案中，表达谱的改变是拮抗的。

在上述方法的任一种中，所述比较步骤通过生成数值或图形数据的计算机处理器或计算机程控的设备任选地进行。

在另一实施方案中，通过将第一测试化合物(a)与另外的测试化合物(b)组合于为了同时或共同施用于植物的单一的组合物或试剂盒中，制备影响植物生长特性的组合物。

在下面详细的描述中进一步描述这些方法和组合物的其它方面及优势。

附图简述

图1是显示由于施用化合物，1-甲基环丙烯(MCP)vs.玉米基因(UT)、甲氧基丙烯酸酯(Strobiliurin)(STB)vs.UT、或MCP和STB的组合vs.UT，差异表达的玉米基因的数目和分布的图。交叉的圆圈表明当用MCP处理玉米植株时，与未处理的相比，934个基因(实体列表1)的表达显著改变(≥2倍)，其中一个362个基因的子集响应于这种条件发生了特有的改变。当使用杀菌剂甲氧基丙烯酸酯(strobilurin)处理相同植物时，仅有185个基因(实体列表2)的表达显著改变，其中78个基因的变化是此条件特有的。但是，当将这两种化合物的组合施用于玉米植株时，共1128个基因在表达上发生了改变(实体列表3)，其中仅有568个基因发生了对该组合特有的变化。

图2是显示由于施用化合物，1-甲基环丙烯(MCP)vs.未处理的拟南芥基因(UT)、甲氧基丙烯酸酯(STB)vs.UT、或MCP/STB的组合vs.UT，差异表达的拟南芥基因的分布图。交叉的圆圈表明当用MCP处理拟南芥植株时，与未处理的相比，411个基因(实体列表1)的表达统计地改变(≥5倍)，其中202个特有的基因表达改变。当使用杀菌剂甲氧基丙烯酸酯处理相同植物时，仅有278个基因(实体列表2)的表达统计地改变，其中80个基因是此条件特有的。但是，当将这两种化合物的组合施用于植株时，仅93个基因(实体列表3)在表达上显著地改变，其中仅44个特有的基因变化。

发明详述

本文所述的组合物和方法提供对影响植物生长特性的化合物的组合的快速、有效的鉴定。本文所述的方法的特征在于在执行所述方法之前没有任何对确定特定靶基因的需要。同样这些方法不要求任何指定基因增强的表达，而是依赖于多个基因/蛋白表达的改变模式。该模式可以包括响应测试化合物的组合的多个基因的上调和/或下调。