Устойчивые к глифосату растения и способы, связанные с ними

Устойчивые к глифосату растения и способы, связанные с ними

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ

По настоящей заявке испрашивается приоритет по временной патентной заявке США с серийным № 61/593555, поданной 1 февраля 2012 года, и также по временной патентной заявке США с серийным № 61/625222, поданной 17 апреля 2012 года.

ПОЛОЖЕНИЕ В СООТВЕТСТВИИ С 37 C.F.R. § 1.821(c) или (e) - СПИСОК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ, ПРЕДОСТАВЛЕННЫЙ В КАЧЕСТВЕ ТЕКСТОВОГО ФАЙЛА ASCII

В соответствии с 37 C.F.R. § 1.821(c) или (e), файл, содержащий текстовую версию ASCII списка последовательностей, предоставлен совместно с настоящей заявкой, содержание которого включено в настоящее описание в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к новым и особым растениям, которые содержат DGT-14, а также к способам, связанным с ними. Некоторые варианты осуществления относятся к новым полипептидам, вовлеченным в метаболизм N-(фосфонометил)глицина, нуклеиновым кислотам, кодирующим такие полипептиды, и к способам их идентификации. Конкретные варианты осуществления относятся к растениям, частям растений и клеткам растений, которые содержат указанные выше полипептиды и/или нуклеиновые кислоты.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Виды сорных растений давно являются проблемой на возделываемых полях. Хотя борьба с сорняками является трудоемкой работой, она упростилась благодаря доступности эффективных уничтожающих сорняки химических гербицидов. Повсеместное применение гербицидов, совместно с усовершенствованными сортами сельскохозяйственных растений и удобрениями для них, внесло значительный вклад в "зеленую революцию" в сельском хозяйстве. В частности, пригодными являются гербициды, которые обладают широким спектром гербицидной активности. К сожалению, гербициды широкого спектра, как правило, обладают вредоносным эффектом на сельскохозяйственные культуры, подвергнутые воздействию гербицида. Одним из способов преодоления этой проблемы является получение растений, устойчивых к определенным гербицидам широкого спектра.

Одним примером гербицида широкого спектра является N-фосфонометилглицин, также известный как глифосат. Глифосат широко используется фермерами по всему миру для борьбы с сорняками перед посевом культуры, например, при нулевой обработке почвы. Кроме того, глифосат является эффективным средством для борьбы с сорняками и самосевными растениями между циклами производства или чередованием культур. Глифосат не переносится в почву после внесения, и он повсеместно считается одним из наиболее безопасных для окружающей среды и широкоэффективных химических гербицидов, доступных для применения в сельском хозяйстве.

Глифосат уничтожает растения путем ингибирования каскада шикимовой кислоты. Этот каскад приводит к биосинтезу ароматических соединений, включая аминокислоты, витамины и гормоны растений. Глифосат блокирует конденсацию фосфоенолпировиноградной кислоты (PEP) и 3-фосфошикимовой кислоты в 5-енолпирувил-3-фосфошикимовую кислоту путем связывания и ингибирования активности фермента 5-енолпирувилшикимат-3-фосфатсинтазы, обычно обозначаемой как "EPSP-синтаза" и "EPSPS."

К сожалению, неизвестны сельскохозяйственные культуры, которые естественным образом устойчивы к глифосату, и, таким образом, применимость этого гербицида для борьбы с сорняками в сельскохозяйственных культурах была ограничена. Одним из способов получения устойчивых к глифосату сельскохозяйственных культур является введение гена, кодирующего гетерологичную устойчивую к глифосату форму гена EPSPS, в культурное растение с использованием способов генной инженерии. С использованием химического мутагенеза были получены устойчивые к глифосату формы EPSPS в бактериях, и гетерологичные гены были введены в растения с получением устойчивых к глифосату растений (смотрите, например, Comai et al. Science 221:370-71 (1983)). Гетерологичные гены EPSPS обычно сверхэкспрессируют в сельскохозяйственных культурах с получением желаемого уровня устойчивости.

Указанные выше примеры из уровня техники и ограничения, связанные с ними, являются иллюстративными, но не исключающими. Другие ограничения уровня техники станут понятными специалистам в данной области при прочтении описания.

ОПИСАНИЕ

В вариантах осуществления изобретение относится к растению, части растения, органу растения, семени растения и/или клетке растения, содержащим нуклеиновую кислоту, кодирующую полипептид, обладающий по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:1.

В следующих вариантах осуществления изобретение относится к способам получения растения, части растения, органа растения, семени растения и/или клетки растения, устойчивых к глифосату, включающим: трансформацию растения, части растения, органа растения, семени растения и/или клетки растения нуклеиновой кислотой, кодирующей полипептид, обладающий по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:1; и экспрессию нуклеиновой кислоты так, чтобы получить полипептид, обладающий по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:1.

Варианты осуществления включают векторы, содержащие нуклеиновую кислоту, кодирующую полипептид, обладающий по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:1.

Конкретные примеры включают векторы, содержащие нуклеиновую кислоту, кодирующую полипептид, обладающий по меньшей мере 95% идентичностью с SEQ ID NO:1.

Другие варианты осуществления включают векторы, содержащие последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:3. Например, вектор может содержать последовательность нуклеиновой кислоты, обладающую по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:2 или SEQ ID NO:3.

Варианты осуществления включают устойчивые к глифосату растения и клетки растений, экспрессирующие полипептид, обладающий по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:1.

Дополнительные варианты осуществления включают способы борьбы с сорняками на поле или возделываемой посевной площади с устойчивыми к глифосату растениями, где такой способ может включать: посев растения или семени растения, содержащих нуклеиновую кислоту, кодирующую полипептид, обладающий по меньшей мере 90% идентичностью с SEQ ID NO:1, на поле или возделываемую посевную площадь; и внесение на поле или возделываемую посевную площадь достаточного количества глифосата для борьбы с сорняками на поле без существенного повреждения растения.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к способным к регенерации клеткам для применения в тканевой культуре растений, устойчивых к глифосату. Такая тканевая культура может быть способна регенерировать растения, обладающие физиологическими и морфологическими характеристиками указанных выше устойчивых к глифосату растений, а также регенерировать растения, имеющие по существу тот же генотип, что и у указанных выше растений. Способные к регенерации клетки в таких тканевых культурах могут представлять собой, например, зародышей, протопласты, клетки меристемы, каллюс, пыльцу, листья, пыльники, корни, корневые кончики, цветки, семена, стручки и стебли. Конкретные варианты осуществления относятся к растениям, способным регенерировать из культур тканей в соответствии с вариантами осуществления изобретения.

В некоторых вариантах осуществления изобретение относится к клеткам, которые не регенерируют с образованием растений, например, для применения для получения линий клеток растений, устойчивых к глифосату. В других вариантах осуществления изобретение относится к растениям, частично содержащим такие клетки.

В определенных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к внесению множества гербицидов в сельскохозяйственные культуры, посеянные на возделываемой посевной площади. Поверхностное внесение глифосата в дополнение к нескольким гербицидам обладает преимуществом, состоящим в различных гербицидных свойствах, так что обеспечивается борьба с сорняками с усовершенствованной комбинацией универсальности и экономичности. Например, отдельные гербициды имеют различный срок действия на возделываемой посевной площади; т.е. некоторые гербициды остаются и являются эффективными в течение относительно длительного периода времени после их внесения на площадь, в то время как другие гербициды могут быстро разлагаться на другие и/или неактивные соединения. Усовершенствованная система использования гербицидов в соответствии с конкретными вариантами осуществления позволяет использовать глифосат и несколько гербицидов так, чтобы растениеводы могли адаптировать выбор конкретных гербицидов для применения в конкретной ситуации.

В других вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способам и композициям для получения и применения растения, которое является устойчивым более чем к одному гербициду или классу или подклассу гербицидов, как описано ниже. В конкретных вариантах осуществления предусматривается растение, которое является устойчивым как к глифосату, так и по меньшей мере к одному другому гербициду (или классу или подклассу гербицидов) или химическому реагенту (или классу или подклассу другого химического реагента) (например, фунгициды, инсектициды, регуляторы роста растений и т.п.). Такие растения могут быть применимы, например, в способах, включающих обработку сельскохозяйственных культур несколькими гербицидами. Таким образом, изобретение относится к устойчивым к гербицидам растениям, которые выдерживают обработку гербицидом или комбинацией гербицидов (включая комбинацию гербицидов, каждый из которых действует посредством отличающегося механизма действия) или комбинацией по меньшей мере одного гербицида и по меньшей мере одного другого химического реагента, включая фунгициды, инсектициды, регуляторы роста растений и т.д. Таким образом, в настоящем описании описаны усовершенствованные способы выращивания сельскохозяйственных культур, в которых осуществляется селективная борьба с сорняками.

В одном варианте осуществления устойчивые к гербицидам растения содержат молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует гетерологичный полипептид, который сообщает устойчивость к глифосату, и молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую полипептид, который сообщает устойчивость к 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте (2,4-D). В соответствии с представленными выше абзацами предусматриваются растения, которые содержат по меньшей мере третью молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую полипептид, сообщающий растению признак, выбранный из группы, состоящей из признака устойчивости к гербицидам; признака устойчивости к насекомым; агрономического признака; признака устойчивости к заболеванию; признака модифицированной жирной кислоты; или признака сниженного содержания фитатов.

В другом варианте осуществления устойчивые к гербицидам растения содержат гетерологичную молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует полипептид, который сообщает устойчивость к глифосату, и молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую полипептид, который сообщает устойчивость к глюфосинату. Некоторые примеры включают устойчивое к гербицидам растение, содержащее по меньшей мере третью молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует полипептид, сообщающий растению признак устойчивости к гербицидам; признак устойчивости к насекомым; агрономический признак; признак устойчивости к заболеванию; признак модифицированной жирной кислоты или признак сниженного содержания фитатов.

В другом варианте осуществления устойчивое к гербицидам растение содержит молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует полипептид, который сообщает устойчивость к глифосату, и молекулу нуклеиновой кислоты, кодирующую полипептид, который сообщает устойчивость к гербициду, который ингибирует ацетолактатсинтазу (ALS) (Lee et al. (1988) EMBO J. 7:1241), также известный как фермент синтаза ацетогидроксикислот (AHAS) фермент (Miki et al. (1990) Theor. Appl. Genet. 80:449). Таким образом, кроме того, предусматриваются растения, содержащие по меньшей мере третью молекулу нуклеиновой кислоты, которая кодирует полипептид, сообщающий растению признак устойчивости к гербицидам; признак устойчивости к насекомым; агрономический признак; признак устойчивости к заболеванию; признак модифицированной жирной кислоты или признак сниженного содержания фитатов.

В другом варианте осуществления любые молекулы нуклеиновой кислоты можно комбинировать или "пакетировать" с любой молекулой нуклеиновой кислоты для обеспечения дополнительной устойчивости к глифосату или другому гербициду, и/или для обеспечения устойчивости к отдельным насекомым или заболеваниям, и/или усиленного питания, и/или улучшенных агрономических характеристик, и/или белков или других продуктов, пригодных в кормах, продуктах питания, в промышленных, фармацевтических и/или в других применениях. Варианты осуществления включают пакетирование двух или более представляющих интерес последовательностей нуклеиновых кислот в геноме растения. Такое "пакетирование" можно осуществлять посредством общепринятого разведения растений с использованием двух или более трансгенных объектов, трансформации растения конструкцией, которая содержит представляющие интерес последовательности, повторной трансформации трансгенного растения или добавления новых признаков посредством направленного встраивания способом гомологичной рекомбинации. Примером такого пакетирования является любая из следующих комбинаций: молекула нуклеиновой кислоты dgt-14, молекула нуклеиновой кислоты Cry34Ab1, молекула нуклеиновой кислоты Cry35Ab1, молекула нуклеиновой кислоты Cry1F, молекула нуклеиновой кислоты Cry1Ac, молекула нуклеиновой кислоты aad-12, молекула нуклеиновой кислоты aad-1, молекула нуклеиновой кислоты pat и молекула нуклеиновой кислоты DSM-2.

В дополнение к иллюстративным аспектам и вариантам осуществления, описанным выше, дополнительные аспекты и варианты осуществления станут очевидными при помощи изучения представленного ниже описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлено частичное выравнивание последовательностей DGT-14 (SEQ ID NO:46), DGT-11 (SEQ ID NO:47), DGT-12 (SEQ ID NO:49), DGT-18 (SEQ ID NO:50), DGT-29 (SEQ ID NO:53) и DGT-30 (SEQ ID NO:52) с другими ферментами EPSP-синтазами, такими как: grg-23 (SEQ ID NO:54; взятая из патента США № 7834249), CP4 (SEQ ID NO:48; GENBANK ACC № AEM75108.1) из Agrobacterium tumefaciens, DGT-3 (SEQ ID NO:57; GENBANK ACC № P17688) из Brassica napus, DGT-1 (SEQ ID NO:56) из Glycine max, DGT-7 (SEQ ID NO:55; GENBANK ACC № EU977181) из Triticum aestivum и aroA (SEQ ID NO:51; Padgette et al., (1991); Eschenburg et al.,(2002); Priestman et al., (2005); Haghani et al., (2008) из Escherichia coli. Все шесть ферментов DGT (DGT-14, DGT-11, DGT-12, DGT-18, DGT-30 и DGT-29) обладают консервативным аланином в положении аминокислоты 96 фермента EPSP-синтазы aroA. Положение этой аминокислоты указано звездочкой, и аминокислотный остаток подчеркнут.

На фиг. 2 представлено выравнивание полноразмерных ферментов DGT-1 (SEQ ID NO:59) из Glycine max, DGT-3 (SEQ ID NO:58; GENBANK ACC № P17688) из Brassica napus, и DGT-7 (SEQ ID NO:60; GENBANK ACC № EU977181) из Triticum aestivum. Положение аминокислотного остатка, в котором была внесена мутация с глицина на аланин, указано первой звездочкой. Положение аминокислотного остатка, в котором была внесена мутация с тероина на изолейцин, указано второй звездочкой. Положение третьего аминокислотного остатка, в котором была внесена мутация с пролина на серин, указано третьей звездочкой.

На фиг. 3 представлена карта плазмиды pDAB100427.

На фиг. 4 представлена карта плазмиды pDAB102946.

На фиг. 5 представлена карта плазмиды pDAB100431.

На фиг. 6 представлена карта плазмиды pDAB100432.

На фиг. 7 представлена карта плазмиды pDAB100435.

На фиг. 8 представлена карта плазмиды pDAB100446.

На фиг. 9 представлена карта плазмиды pDAB100436.

На фиг. 10 представлены величины IC₅₀, полученные после внесения различных мутаций в DGT-1 (A) и DGT-7 (B) с использованием 1 мМ PEP. Для кривых IC₅₀, как A, так и B, закрашенные треугольники соответствуют дикому типу, закрашенные круги соответствуют мутантам GA, незакрашенные квадраты соответствуют мутантам GAPS, и закрашенные квадраты соответствуют мутантам TIPS.

На фиг. 11 представлена карта плазмиды pDAB107526.

На фиг. 12 представлена карта плазмиды pDAB102787.

На фиг. 13 представлена карта плазмиды pDAB105525.

На фиг. 14 представлена карта плазмиды pDAB105526.

На фиг. 15 представлена карта плазмиды pDAB105527.

На фиг. 16 представлена карта плазмиды pDAB105528.

На фиг. 17 представлена карта плазмиды pDAB105529.

СПОСОБ(Ы) ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Кодон-оптимизированные молекулы нуклеиновой кислоты dgt-14, описанные в настоящем описании, пригодны в широком множестве применений, где в растении может быть использована устойчивость к гербициду глифосату.

При указании на растения, которые являются резистентными или устойчивыми к глифосату, подразумевают, что применение достаточного количества глифосата к растению не оказывает значительного влияния или не уничтожает растение. Растение может быть естественным образом устойчивым к конкретному гербициду или оно может быть устойчивым к гербициду в результате действий человека, например, таких как селекция или внесение трансгена в геном растения. "Устойчивое к глифосату растение" представляет собой растение, содержащее полипептид или молекулу нуклеиновой кислоты, которые сообщают устойчивость к гербициду растению или другому организму, экспрессирующему их (т.е. делают растение или другой организм устойчивыми к гербициду). Растения, которые являются резистентными или устойчивыми к глифосату, могут демонстрировать некоторый минимальный эффект вследствие применения глифосата к растению. Например, может происходить изменение нормального роста и развития растения, где растение может проявлять признаки или симптомы, которые ассоциированы со стрессом или заболеванием. Такой минимальный эффект вследствие применения глифосата к растениям, которые являются резистентными или толерантными к глифосату, отличается от неблагоприятного эффекта, который является результатом применения глифосата к растениям, которые чувствительны к глифосату. Применение глифосата к чувствительным растениям может значительно влиять на растение или вызывать его гибель. Применение глифосата к растениям, содержащим молекулу нуклеиновой кислоты, которая сообщает устойчивость, приводит к значительно меньшему влиянию, чем применение к растениям, не содержащим молекулу нуклеиновой кислоты, которая сообщает устойчивость к глифосату.

Таким образом, растение является устойчивым к гербициду или другому химическому реагенту, если оно демонстрирует повреждение по сравнению с соответствующим контрольным растением, которое является меньшим, чем повреждение, которое проявляет контрольное растение, по меньшей мере на 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 90%, 100%, 150%, 200%, 250%, 300%, 400%, 500%, 600%, 700%, 800%, 900% или 1000% или более. Таким образом, растение, которое является устойчивым к гербициду или другому химическому реагенту, демонстрирует увеличенную устойчивость по сравнению с соответствующим контрольным растением. Повреждение в результате гербицида или другой химической обработки оценивают путем оценки любого параметра роста или благополучия растения, который сочтет подходящим специалист в данной области. Повреждение можно оценивать путем визуального исследования и/или посредством статистического анализа пригодных параметров индивидуальных растений или группы растений. Таким образом, повреждение можно оценивать путем оценки, например, параметров, таких как рост растения, масса растения, цвет листьев, длина листьев, цветение, способность к размножению, выметывание пестичных столбиков, выход, продукция семян и т.д. Повреждение также можно оценивать путем оценки времени, прошедшего до конкретной стадии развития (например, выметывание пестичных столбиков, цветение и сбрасывание пыльцы), или времени, пошедшего до тех пор, пока растение не восстановится после обработки конкретным химическим реагентом и/или гербицидом.

При проведении такой оценки, конкретным степеням повреждения можно приписывать конкретные величины так, чтобы можно было проводить статистический анализ или количественные сравнения. Использование диапазонов величин для описания конкретных степеней повреждения известно в данной области, и можно использовать любой походящий диапазон или шкалу. Например, можно присваивать показатели повреждения гербицидом (также называемые показателями устойчивости). Как указано выше, на устойчивость к гербициду также указывают другие оценки на этой школе, где соответствующее контрольное растение проявляет более низкий показатель по шкале, или где группа соответствующих контрольных растений проявляет статистически более низкий показатель в ответ на обработку гербицидом, чем группа индивидуальных растений.

Повреждение, вызываемое гербицидом или другим химическим реагентом, можно оценивать в различные моменты времени после обработки растения гербицидом. Часто повреждение оценивают приблизительно в момент времени, когда контрольное растение проявляет максимальное повреждение. Иногда повреждение оценивают после периода времени, на протяжении которого контрольное растение, которое не было обработано гербицидом или другим химическим реагентом, выросло и/или развилось на поддающемся измерению уровне по сравнению с размером или стадией, при которых проводили обработку. Повреждение можно оценивать в любой из множества подходящих периодов времени, например, через 12 часов или через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 и/или 14 суток; или через три недели, четыре недели, или более, после того, как растение обработали гербицидом. Является пригодным любой момент времени оценки при условии, что он позволяет обнаружение различий в ответ на обработку исследуемого и контрольного растений.

Гербицид не вызывает "значительного повреждения" растения, либо когда он не имеет эффекта на растение, либо когда он имеет некоторый эффект на растение, после которого растение впоследствии восстанавливается, либо когда он имеет эффект на растение, который является вредоносным, но который уравновешивается, например, воздействием конкретного гербицида на сорняки. Таким образом, например, сельскохозяйственная культура может "не повреждаться значительно" гербицидом или другой обработкой, если она проявляет менее чем 25%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2% или 1% снижение по меньшей мере одного подходящего параметра, который указывает на здоровье и/или продуктивность растения, по сравнению с соответствующим контрольным растением (например, необработанная сельскохозяйственная культура). Подходящие параметры, которые указывают на здоровье и/или продуктивность растения, включают, например, высоту растения, вес растения, длину листа, время, прошедшее до конкретной стадии развития, цветение, выход, продукцию семян и т.д. Оценку параметра можно проводить путем визуального исследования и/или посредством статистического анализа любого подходящего параметра. Сравнение можно проводить путем визуального исследования и/или с помощью статистического анализа. Таким образом, сельскохозяйственная культура не "повреждается значительно" гербицидом или другой обработкой, если она проявляет снижение по меньшей мере одного параметра, однако это снижение имеет временный характер и растение полностью восстанавливается в пределах 1 недели, 2 недель, 3 недель, 4 недель или 6 недель.

Напротив, растение значительно поражается или повреждается гербицидом или другой обработкой, если оно проявляет более чем 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 110%, 120%, 150% или 170% снижение по меньшей мере одного подходящего параметра, который указывает на здоровье и/или продуктивность растения, по сравнению с соответствующим контрольным растением (например, необработанный сорняк того же вида). Таким образом, растение значительно повреждается, если оно проявляет снижение по меньшей мере одного параметра и растение не восстанавливается полностью в пределах 1 недели, 2 недель, 3 недель, 4 недель или 6 недель.

Повреждение в результате обработки гербицидом или другой химической обработки растения специалист в данной области оценивает путем визуального исследования или другим подходящим способом, и оценивает с помощью статистического анализа подходящих параметров. Оцениваемое растение называют "исследуемым растением". Как правило, соответствующее контрольное растение представляет собой растение, которое экспрессирует тот же полипептид(ы) устойчивости к гербицидам, что и растение, оцениваемое на устойчивость к гербициду (т.е. "исследуемое растение"), но которое не было обработано гербицидом.

Если не определено иначе, все технические и научные термины, используемые в настоящем описании, обладают тем же значением, которое обычно подразумевает специалист в области, к которой относится настоящее изобретение. В случае противоречия, настоящая заявка, включая определения, будет решающей. Если иное не требуется контекст, термины в единственном числе включают термины во множественном числе, и термины во множественном числе включают термины в единственном числе. Все публикации, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем описании, включены в качестве ссылок в полном объеме для всех целей, как если бы было конкретно и индивидуально указано, что каждая индивидуальная публикация или патентная заявка включена в качестве ссылки, если не указано, что только конкретные разделы патентов или патентных публикаций включены в качестве ссылки.

Чтобы далее пояснить настоящее изобретения, предоставлены следующие термины, сокращения и определения.

Как используют в рамках изобретения, термины "содержит", "содержащий", "включает", "включающий", "имеет", "имеющий", "вмещает" и "вмещающий" и их любые другие варианты являются неисключающими или открытыми. Например, композиция, смесь, процесс, способ, изделие или устройство, которые содержат перечень элементов, не обязательно ограничиваются только этими элементами, а могут включать другие элементы, не приведенные явно или не являющиеся присущими такой композиции, смеси, процессу, способу, изделию или устройству. Кроме того, если явно не указано иное, "или" относится к включающему "или", но не исключающему "или". Например, условие A или B удовлетворяется любому из следующих: A является истинным (или присутствует) и B является ложным (или отсутствует); A является ложным (или отсутствует) и B является истинным (или присутствует); и как A, так и B, являются истинными (или присутствуют).

Также форма единственного числа элемента или компонента варианта осуществления изобретения является неограничивающей в отношении количества экземпляров, т.е. случаев элемента или компонента. Таким образом, формулу единственного числа следует истолковывать как включающую один или по меньшей мере один, и форма слова в единственном числе для элемента или компонента также включает множественное число, если цифра не указывает явно на единственное число.

Термины "изобретение" или "настоящее изобретение", как используют в рамках изобретения, является неограничивающим термином, и не подразумевается, что он относится к какому-либо одному варианту осуществления конкретного изобретения, а охватывает все возможные варианты осуществления, как описано в заявке.

"Гербицид" представляет собой химическое вещество, которое вызывает временное или постоянное повреждение растения. Неограничивающие примеры гербицидов, которые можно использовать в различных способах и композициях по изобретению, приведены и более подробно рассмотрены в настоящем описании. Гербицид может включаться в растение, или он может действовать на растение без включения в растение или его клетки. "Активный ингредиент" представляет собой химическое вещество в гербицидном составе, которое в основном ответственно за его фитотоксичность и которое обозначают как активный ингредиент на товарной этикетке. Информация товарных этикеток доступна от U.S. Environmental Protection Agency, и она обновляется в сети Интернет на oaspub.epa.gov/pestlabl/ppls.own; информация товарных этикеток также доступна в сети Интернет на www.cdms.net. Термин "эквивалент кислоты" выражает уровень или количество относительно гербицидно активной исходной кислоты.

Термин "растение", как используют в рамках изобретения, включает, но не ограничивается ими, любого потомка, клетку, ткань или часть растения.

Термины "полинуклеотид", "нуклеиновая кислота" и "молекула нуклеиновой кислоты" охватывают одну нуклеиновую кислоту, а также несколько нуклеиновых кислот, фрагмент, вариант или производное нуклеиновой кислоты или конструкцию, например, матричную РНК (мРНК) или плазмидную ДНК (пДНК). Полинуклеотид или нуклеиновая кислота могут содержать нуклеотидную последовательность полноразмерной последовательности кДНК или ее фрагмента, включая нетранслируемые 5ʹ- или 3ʹ-последовательности и кодирующие последовательности. Полинуклеотид или нуклеиновая кислота могут состоять из любого полирибонуклеотида или полидезоксирибонуклеотида, которые могут представлять собой немодифицированные РНК или ДНК или модифицированные РНК или ДНК. Например, полинуклеотид или нуклеиновая кислота могут состоять из одноцепочечной и двухцепочечной ДНК, ДНК, которая представляет собой смесь одноцепочечной и двухцепочечной областей, одноцепочечной и двухцепочечной РНК, и РНК, которая представляет собой смесь одноцепочечной и двухцепочечной областей, гибридные молекулы, содержащие ДНК и РНК, которые могут быть одноцепочечными или, более типично, двухцепочечными, или могут представлять собой смесь одноцепочечных и двухцепочечных областей. Эти термины также охватывают химически, ферментативно или метаболически модифицированные формы полинуклеотида или нуклеиновой кислоты.

"Выделенными" могут быть обозначены полинуклеотид или последовательность нуклеиновой кислоты, которые были извлечены из их нативной среды. Например, содержащиеся в векторе гетерологичный полинуклеотид или нуклеиновая кислота, кодирующие полипептид или фрагмент полипептида, обладающие активностью устойчивости к глифосату, считают выделенными для целей настоящего изобретения. Следующие примеры выделенного полинуклеотида или нуклеиновой кислоты включают рекомбинантный полинуклеотид, поддерживаемый в гетерологичных клетках-хозяевах, или очищенный (частично или по существу) полинуклеотид или нуклеиновую кислоту в растворе. Выделенный полинуклеотид или нуклеиновая кислота в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, кроме того, включают такие молекулы, полученные синтетически. Выделенный полинуклеотид или нуклеиновая кислота в форме полимера ДНК могут содержать один или несколько сегментов кДНК, геномной ДНК или синтетической ДНК.

Термин "ген" относится к последовательности нуклеиновой кислоты, которая кодирует молекулы функционального продукта, либо РНК, либо белка, необязательно включающей регуляторные последовательности, предшествующие (5ʹ-некодирующие последовательности) и следующие после (3ʹ-некодирующие последовательности) кодирующей последовательности.

Как используют в рамках изобретения, термин "кодирующая область" относится к последовательности ДНК, которая кодирует конкретную аминокислотную последовательность. "Подходящие регуляторные последовательности" относятся к нуклеотидным последовательностям, расположенным выше (5ʹ-некодирующие последовательности), внутри или ниже (3ʹ-некодирующие последовательности) кодирующей последовательности, и которые влияют на транскрипцию, процессинг РНК или стабильность, или трансляцию ассоциированной кодирующей последовательности. Регуляторные последовательности могут включать промоторы, лидерные последовательности трансляции, интроны, последовательности распознавания полиаденилирования, участки процессинга РНК, участки связывания эффектора и структуру стебель-петля.

Как используют в рамках изобретения, термин "полипептид" охватывает "полипептид" в единственном числе, а также "полипептиды" во множественном числе, и их фрагменты, и относится к молекуле, состоящей из мономеров (аминокислот), линейно связанных амидными связями (также известными как пептидные связи). Термин "полипептид" относится к любой цепи или цепям из двух или более аминокислот, и он не относится к конкретной длине продукта. Таким образом, пептиды, дипептиды, трипептиды, олигопептиды, "белок", "цепь аминокислот" или любой другой используемый термин относятся к цепи или цепям из двух или более аминокислот, включены в определение "полипептид", и термин "полипептид" можно использовать вместо или взаимозаменяемо с любым из этих терминов. Полипептид может происходить из природного биологического источника, или он может быть получен с помощью рекомбинантной технологии, однако он не обязательно транслируется с определенной последовательности нуклеиновой кислоты. Он может быть получен любым образом, включая химический синтез.

Под "выделенным" полипептидом или фрагментом, вариантом или их производным подразумевают полипептид, который не находится в его природной среде. Не требуется конкретный уровень очистки. Таким образом, указание на "выделенный" означает вовлечение "действий человека", как описано в настоящем описании. Например, выделенный полипептид может быть удален из его нативной или природной среды. Рекомбинантные полипептиды и белки, экспрессируемые в клетках-хозяевах, считают выделенными для целей настоящего изобретения, также как и нативные или рекомбинантные полипептиды, которые были отделены, фракционированы или частично или по существу очищены любым подходящим способом.

Как используют в рамках изобретения, "нативный" относится к форме полинуклеотида, гена или полипептида, встречающейся в природе с ее собственными регуляторными последовательностями, при их наличии.

Как используют в рамках изобретения, "эндогенный" относится к нативной форме полинуклеотида, гена или полипептида в его природном положении в организме или в геноме организма. "Эндогенный полинуклеотид" включает нативный полинуклеотид в его природном положении в геноме организма. "Эндогенный ген" включает нативный ген в его природном положении в геноме организма. "Эндогенный полипептид" включает нативный полипептид в его природном положении в организме.

Как используют в рамках изобретения, "гетерологичный" относится к полинуклеотиду, гену или полипептиду, в норме не встречающимся в организме хозяина, но который введен в организм хозяина. "Гетерологичный полинуклеотид" включает нативную кодирующую область или ее часть, которую повторно вводят в организм-источник в форме, которая отличается от соответствующего нативного полинуклеотида. "Гетерологичный ген" включает нативную кодирующую область или ее часть, которые повторно вводят в организм-источник в форме, которая отличается от соответствующего нативного гена. Например, гетерологичный ген может включать нативную кодирующую область, которая является частью химерного гена, включающей ненативные регуляторные области, которые повторно вводят нативному хозяину. "Гетерологичный полипептид" включает нативный полипептид, который повторно вводят в организм-источник в форме, которая отличается от соответствующего нативного полипептида. Рассматриваемые гены и белки можно подвергать слиянию с другими генами и белками с получением химерных или слитых белков. Гены и белки, пригодные в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включают не только конкретно проиллюстрированные полноразмерные последовательности, но также их части, сегменты и/или фрагменты (включая непрерывные фрагменты и внутренние и/или концевые делеции по сравнению с полноразмерными молекулами) этих последовательностей, варианты, мутанты, химерные последовательности и слитые конструкции.

Как используют в рамках изобретения, термин "модификация" может относиться к изменению полинуклеотида, описанного в настоящем описании, которое приводит к сниженной, по существу устраненной или устраненной активности полипептида, кодируемого полинуклеотидом, а также к изменению полипептида, описанного в настоящем описании, которое приводит к сниженной, по существу устраненной или устраненной активности полипептида. Альтернативно термин "модификация" может относиться к изменению полинуклеотида, описанного в настоящем описании, которое приводит к увеличенной или усиленной активности полипептида, кодируемого полинуклеотидом, а также к изменению полипептида, описанного в настоящем описании, которое приводит к у