[发明专利]草甘膦抗性植物和相关方法

权利要求书

1.一种在植物中产生作为草甘膦抗性标记起作用的多核苷酸的方法，该方法包括：

(i)估计植物基因组中编码每种氨基酸的密码子的相对优先性；

(ii)为每个编码SEQ ID NO:1的草甘膦抗性5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)的氨基酸的密码子选择植物基因组中的优先密码子，由此设计第一人造编码序列；

(iii)对所述第一人造编码序列分析选自下组的有害序列元件：限制酶位点、茎环结构、外显子:内含子接点，多聚腺苷酸化信号，RNA聚合酶终止信号、TA双联体、六个或更多个鸟嘌呤(G)残基的区块、六个或更多个胞嘧啶(C)残基的区块、和CG双联体；

(iv)将所述第一人造编码序列中的一个或多个密码子替换为该植物基因组中不同的优先密码子，以除去步骤(iii)中鉴定的至少一个有害序列元件，从而设计第二人造编码序列；

(v)将编码叶绿体转运肽(CTP)的核苷酸序列附接到该第二人造编码序列的5'端，从而设计编码叶绿体靶向的EPSPS的核苷酸序列；和

(vi)合成由编码该叶绿体靶向的EPSPS的核苷酸序列组成的多核苷酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中当将编码CTP的核苷酸序列添加到第二人造编码序列的5'末端时，该编码CTP的核苷酸序列替换SEQ ID NO:1的EPSPS中的第一个甲硫氨酸(M)残基。

3.一种分离或重组的核酸分子，其包含可操作地连接于在植物中起作用的异源启动子的通过根据权利要求2的方法产生的多核苷酸。

4.权利要求3的分离的或重组的核酸分子，其中所述CTP是由选自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列编码的肽。

5.权利要求3的核酸分子，其中所述启动子是AtUbi10启动子。

6.权利要求3的核酸分子，其中所述分子是载体。

7.一种包含权利要求3的核酸分子的转基因植物细胞，该植物细胞不可再生以产生植物，其中当与不包含所述多核苷酸的相同物种的野生型植物细胞相比时，该植物细胞是耐草甘膦的。

8.权利要求7的转基因植物细胞，其中所述CTP是由选自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列编码的肽。

9.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括用所述多核苷酸转化所述植物的细胞。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述CTP是由选自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列编码的肽。

11.一种提高栽培区域中转基因植物产量的方法，所述方法包括：

将草甘膦施用于包含转基因植物的栽培区域，施用的量足以造成该栽培区域中的杂草物种的至少85％控制，

其中所述转基因植物包含权利要求3的核酸分子，使得草甘膦不会显著损害该转基因植物，同时减少来自所述杂草物种的对该栽培区域中的生长资源的竞争。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述CTP是由选自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列编码的肽。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述转基因植物萌发前将草甘膦施用于所述栽培区域。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述转基因植物包含赋予对选自下组的除草剂的耐性的第二异源基因：草胺膦、2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)、和抑制乙酰乳酸合酶的除草剂(ALS)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二异源基因是α-酮戊二酸依赖性双加氧酶1(aad-1)或α-酮戊二酸依赖性双加氧酶12(aad-12)。