[发明专利]用于选择性调控蛋白质表达的方法和组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年7月1日提交的美国临时专利申请61／504,102的优先权益，所述申请以引用的方式全部并入本文。

序列表的并入

名称为“MONS294WO.txt”的文件中含有的序列表通过电子方式提交来与本文一起提交并且以引用的方式并入本文，所述序列表是41千字节(在中测量的大小)并且创建于2012年6月29日。

发明领域

本发明总体上涉及农业、植物育种以及分子生物学领域。更具体来说，本发明涉及用于选择性抑制转基因植物的雄性生殖组织中的重组蛋白表达的方法和组合物以及其使用。

发明背景

杂交种子，即通过近缘植物的杂交或异花受精而产生的种子，可以生长成拥有其任一亲本植物无法拥有的所需性状的组合的子代杂交植物。杂交植物可以显示出优越的农艺特征，包括植物大小、产量、营养组成、抗病性、除草剂耐受性、应激耐受性、气候适应性以及其它所需性状的改进。杂交种子的有效产生要求植物自身的花粉不允许使所述植物自花受精。

在杂交种子的产生中，可以防止花粉在雌性亲本植物中产生和／或散落，以便促进雌性亲本植物的异花授粉，而非自花授粉。所述防止可以通过例如人工去除含有花粉的结构(例如，在玉米中人工或机械去雄)、使用授粉控制的遗传手段(例如，细胞质雄性不育、核雄性不育)和／或使用化学试剂来实现。

发明概述

本发明总体上涉及在转基因植物的雄性生殖组织中选择性抑制重组蛋白表达的方法、在所述方法中有用的重组DNA构建体，以及含有所述重组DNA构建体的转基因植物、细胞以及种子。重组DNA构建体和含有所述构建体的转基因植物、细胞以及种子提供了一种使用除草剂来在转基因植物中诱导雄性不育性以用于产生杂交种子的极大改进的方法。

一方面，本发明提供一种重组DNA构建体，所述构建体包括对重组蛋白进行编码的蛋白质编码序列和操作地连接至所述蛋白质编码序列的雄性组织特异性siRNA(mts-siRNA)元件。在一个实施方案中，mts-siRNA元件包含在蛋白质编码序列的3’非翻译区内。在另一个实施方案中，mts-siRNA元件位于蛋白质编码序列与为3’非翻译区的一部分的多腺苷酸化序列之间。在另一个实施方案中，mts-siRNA元件包括至少一个mts-siRNA序列。在另一个实施方案中，mts-siRNA元件包括选自由SEQ ID NO：1-56和105-149组成的组的至少一个mts-siRNA序列。在另一个实施方案中，mts-siRNA元件选自由SEQ ID NO：57-94和96-104组成的组。在另一个实施方案中，重组蛋白在转基因植物中的表达将至少植物性除草剂耐受性赋予所述植物。在另一个实施方案中，重组蛋白是草甘膦耐受性EPSPS。

本发明的另一方面提供一种制造重组DNA构建体的方法，所述方法包括：鉴别包括至少一个mts-siRNA序列的mts-siRNA元件并且将所述mts-siRNA元件操作地连接至蛋白质编码序列，例如对重组蛋白进行编码的DNA序列。在一个实施方案中，mts-siRNA元件包括选自由SEQ ID NO：1-56和105-149组成的组的至少一个mts-siRNA序列，或者是选自由SEQ ID NO：57-94和96-104组成的组的至少一个mts-siRNA元件。在另一个实施方案中，mts-siRNA元件是雄穗特异性的。

在另一方面，本发明提供一种包含本发明的重组DNA构建体的转基因植物以及所述转基因植物的种子、细胞或一部分。在一个实施方案中，植物是单子叶植物。在另一个实施方案中，植物是玉蜀黍(玉米(Zea mays))植物。