[发明专利]除草剂耐受性基因及其使用方法

说明书

本发明中提供适用于赋予对AOPP除草剂、苯氧基酸除草剂和吡啶基氧基酸除草剂的耐受性的多肽和重组DNA分子，以及含有所述重组DNA分子的除草剂耐受性植物、种子、细胞和植物部分，以及其使用方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月15日提交的美国临时申请No.62/064,343的权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。

序列表的并入

118,364字节(在MS-WINDOWS中测量)且在2015年9月25日创建的包括于命名为“MONS378WO_ST25”的文件中的序列表通过电子提交方式与此一起提交且以引用的方式并入本文。

发明背景

发明领域

本发明总体上涉及生物技术领域。更具体地，本发明涉及编码降解除草剂的酶的重组DNA分子。本发明还涉及含有重组DNA分子的转基因植物、部分、种子、细胞和植物部分，以及使用它们的方法。

相关技术描述

农作物生产通常利用使用生物技术方法产生的转基因性状。将异源基因(也称为转基因)引入植物中以产生转基因性状。转基因在植物中的表达赋予植物以期望的性状，如除草剂耐受性。转基因除草剂耐受性性状的实例包括草甘膦耐受性、草铵膦耐受性和麦草畏耐受性。随着对最常用的除草剂有抗性的杂草物种的增加，在所述领域中需要新的除草剂耐受性性状。特别感兴趣的除草剂是芳氧基苯氧基丙酸酯(AOPP)除草剂、苯氧基酸除草剂和吡啶基氧基酸除草剂。AOPP除草剂、苯氧基酸除草剂和吡啶基氧基酸除草剂提供对一系列抗草甘膦杂草的控制，从而产生赋予这些除草剂耐受性的特别用于与其他除草剂耐受性性状组合的作物系统中的性状。

从2,4-滴丙酸(dichloroprop)降解土壤样品分离的食除草剂鞘脂菌(Sphingobium herbicidovorans)菌株MH被鉴定为能够裂解各种苯氧基烷酸(phyenoxyalkanoic acid)除草剂的醚键，从而利用此作为其生长的唯一碳源和能量来源(HPE Kohler,Journal of Industrial MicrobiologyBiotechnology(1999)23:336-340)。除草剂的分解代谢通过两种不同的对映选择性α-酮戊二酸依赖性双加氧酶RdpA(R-2,4-滴丙酸双加氧酶)和SdpA(S-2,4-滴丙酸双加氧酶)进行。(A Westendorf,等人,Microbiological Research(2002)157:317-322；Westendorf,等人,ActaBiotechnologica(2003)23(1):3-17)。RdpA已自食除草剂鞘脂菌(GenBank登录AF516752(DNA)和AAM90965(蛋白质))和食酸代尔夫特菌(Delftia acidovorans)(GenBank登录NG_036924(DNA)和YP_009083283(蛋白质))(TA Mueller,等人,Applied and EnvironmentalMicrobiology(2004)70(10):6066-6075。)RdpA和SdpA基因已经用于植物转化以赋予作物以除草剂耐受性(TR Wright,等人,Proceedings of the National Academy of SciencesUSA,(2010)107(47):20240-5)。使用蛋白质工程化技术改进RdpA酶的活性以产生用于转基因植物的蛋白质将允许更高的除草剂施加率，从而改进转基因作物安全性和杂草控制措施。

发明概述

本发明提供一种多肽，所述多肽与选自由以下组成的组的氨基酸序列具有至少约92％序列同一性：SEQ ID NO:1、4、7、9、11、14、18、22、25、28、31、34、37、40、43和46-52。在一个实施方案中，所述多肽对至少一种选自由以下组成的组的除草剂具有加氧酶活性：AOPP除草剂、苯氧基酸除草剂和吡啶基氧基酸除草剂。