[发明专利]具有多个除草剂抗性AHASL1等位基因的除草剂抗性向日葵植物及使用方法

说明书

本申请是申请日为2008年4月2日、发明名称为“具有多个除草剂抗性AHASL1等位基因的除草剂抗性向日葵植物及使用方法”的中国专利申请200880017562.X(国际申请号PCT/US2008/059125)的分案申请。 

发明领域

本发明涉及农业领域，尤其涉及包含向日葵乙酰羟酸合酶大亚基1(AHASL1)基因的两种不同除草剂抗性等位基因的除草剂抗性向日葵植物。 

发明背景 

乙酰羟酸合酶(AHAS；EC4.1.3.18，也称为乙酰乳酸合酶或ALS)是催化支链氨基酸缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物化学合成的第一个酶(Singh(1999)″Biosynthesis of valine，leucine and isoleucine，″in Plant Amino Acids，Singh，B.K.，ed.，Marcel Dekker Inc.New York，New York，pp.227-247)。AHAS是四种结构上和化学上不同的除草剂家族的作用位点，所述除草剂家族包括磺脲类(Tan等，(2005)Pest Manag.Sci.61：246-57；Mallory-Smith and Retzinger(2003)Weed Technology 17：620-626；LaRossa and Falco(1984)Trends Biotechnol.2：158-161)、咪唑啉酮类(Shaner等(1984)Plant Physiol.76：545-546)、三唑并嘧啶类(Subramanian 和Gerwick(1989)″Inhibition of acetolactate synthase by triazolopyrimidines，″in Biocatalys in Agricultural Biotechnology，Whitaker，J.R.and Sonnet，P.E..eds.，ACS Symposium Series，American  Chemical Society，Washington，D.C.，pp.277-288)、和嘧啶基氧基苯甲酸酯类(Subramanian等(1990)Plant Physiol.94：239-244)。由于它们在非常低的应用程度下的有效性以及在动物中的相对无毒性，咪唑啉酮和磺脲类除草剂被广泛用于现代农业。这些除草剂家族通过抑制AHAS活性阻止了包括多种杂草种类在内的敏感植物的生长和发育。商业上可获得的咪唑啉酮除草剂的几个例子有 (咪草烟)， (灭草喹)和 (灭草烟)。磺脲类除草剂的例子有绿黄隆、甲黄隆、嘧黄隆、氯嘧黄隆、噻吩磺隆、苯黄隆、苄嘧黄隆、烟嘧黄隆、胺苯黄隆、玉嘧黄隆、氟胺磺隆、醚苯黄隆、氟嘧黄隆、醚黄隆、磺氨黄隆、啶咪黄隆、吡啶磺隆和吡氯黄隆。 

由于它们的高效性和低毒性，偏向于将咪唑啉酮除草剂通过喷雾法应用于大范围植物的顶部。能够将除草剂喷于大范围植物的顶部降低了与植物建立和维护相关的费用，并降低了在使用此类化学试剂之前准备场所的需要。由于缺乏竞争种类，在目标耐受种类顶部的喷雾也致使获得了目标种类的最大产量潜力的能力。然而，使用此类喷雾技术的能力依赖于喷雾区域中目标植物的咪唑啉酮抗性种类的存在。 

在主要的农业作物中，一些豆科种类(例如大豆)由于其能够快速代谢除草剂化合物，对咪唑啉酮除草剂具有天然抗性(Shaner和Robinson(1985)Weed Sci.33：469-471)。其它作物例如玉米(Newhouse等(1992)Plant Physiol.100：882-886)和稻(Barrett等(1989)对咪唑啉酮除草剂是有些敏感的。对咪唑啉酮除草剂的差异敏感性取决于特定除草剂的化学性质和化合物在每种植物中从毒性至非毒性形式的差别代谢(Shaner等(1984)Plant Physiol.76：545-546；Brown等(1987)Pestic.Biochem.Physiol.27：24-29)。其它植物生理学差异例如吸收和转移也在敏感性中发挥着重要作用(Shaner和Robinson(1985)Weed Sci.33：469-471)。