用于增加植物产量的方法和产量改善组合物的制作方法

用于增加植物产量的方法和产量改善组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种增加植物产量的方法。所述方法涉及向植物和/或栽培区域施用甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段，其中所述施用在有效诱导植物的协同产量的条件下实施。本发明还涉及一种包含液体或固体载体、甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段的组合物。
【专利说明】用于增加植物产量的方法和产量改善组合物
[0001]本申请要求2011年12月30日提交的美国临时专利申请序列第61/581，819号的优先权权益，该临时专利申请全部以引用方式并入本文。
发明领域
[0002]本发明涉及增加植物产量的方法，和改善植物产量的组合物。
[0003]发明背景
[0004]在作物生产中，存在对于改善植物的健康状况的农用组合物和处理的持续需求。更加健康的植物是合乎需要的，因为其使得植物或作物具有更佳的产量和/或更佳的质量。更加健康的植物还更好地抵抗生物性和/或非生物性胁迫。对于生物性胁迫的更高抵抗进而允许施用更低数量的杀虫剂，从而可减缓针对相应杀虫剂的抗性的发生。
[0005]超敏反应(“HR”)激发蛋白质(也称为harpin蛋白质)引起植物的抗病性并且增加植物生长。美国专利N0.6，277，814描述增强植物生长的方法，其涉及在为植物或从植物种子生长的植物赋予增强的生长的条件下将HR激发多肽或蛋白质以非传染形式施用至植物或植物种子。实施这些方法以实现任何形式的植物生长增强或促进，包括更大产量、所产生的种子的数量增加、发芽种子的百分比增加、植物尺寸增加、更大生物质，更多和更大的果实、更早果实着色，和更早果实和植物成熟。较早发芽和较早成熟允许作物在某些区域生长，否则在这些区域中，较短生长季节会使这些作物在此地区不可能生长。种子发芽百分比增加导致作物群丛改善和更有效的种 子使用。更大产量、增加的尺寸，和增强的生物质产生允许从给定田区产生更大收入。
[0006]含有分离的HR激发蛋白质的农用组合物已经用于改善植物健康状况和增加产量。举例来说，Wei的PCT公布号WO 04/057957教导通过在有效增加农用化学品的功效的条件下将至少一种农用化学品和至少一种HR激发蛋白质或多肽施用至植物或植物种子来增加农用化学品的功效。
[0007]需要提供对于植物产量的协同效应的农用组合物和植物处理，这意味着试剂的组合效应大于每个个别试剂的相加效应。
[0008]本发明涉及克服本领域中的这些限制。
[0009]发明概述
[0010]本发明的一方面涉及一种增加植物产量的方法。此方法涉及向植物和/或栽培区域施用甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段，其中所述施用在有效诱导植物的协同产量增加的条件下实施。
[0011]本发明的另一个方面涉及一种包含液体或固体载体、甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段的组合物。
[0012]本发明涉及通过施用试剂来增加植物产量，所述试剂在一起或依序施用时对于植物产量具有协同效应。所述试剂至少包含杀真菌剂甲基托布津(或另一种苯并咪唑杀真菌剂)和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段。
[0013]如伴随实施例中表明，甲基托布津与称为PHC-351的分离超敏反应激发多肽(Plant Health Care, Inc., Pittsburgh, PA)在斑豆和花生中的组合效应表明两种试剂对于植物产量的令人惊讶的协同效应。
[0014]附图简述
[0015]图1是显示来自实验的结果的表格，所述实验通过将PHC-351和甲基托布津处理个别和组合地施用至植物来测试斑豆植物中的白霉病的控制。这些结果展示斑豆植物中的产量增加百分比的计算。
[0016]图2是显示来自实验的结果的表格，所述实验通过将PHC-351和甲基托布津处理个别和组合地施用至植物来测试花生植物中的白霉病的控制。这些结果展示产量的增加百分比的计算。
[0017]发明详述
[0018]本发明涉及一种增加植物的产量的方法，和适用于增加植物产量的组合物。
[0019]根据本发明的方法，杀真菌剂甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段在响应于所述施用有效诱导植物的协同产量的条件下来施用至植物和/或栽培区域。
[0020]短语“栽培区域”是指植物生长或预定生长于其中的任何类型的环境、土壤、区域或材料。
[0021]如本文使用，术语“植物”包括植物的所有部分，包括草本植被、叶、根、茎、花朵结构、花粉等。另外，“植物”是指所有植物，并且尤其是指具有经济重要性的植物。植物可基于其人类使用和/或消费来分类成农业、造林、观赏和园艺植物。另外，“植物”包括天然或野生型植物，和已经基因修饰的植物。
[0022]“农业”植物是其一部分或全部以商业规模来收获或栽培或充当饲料、食物、纤维(例如，棉花和亚麻)、可燃物(例如，木头、生物乙醇、生物柴油和生物质)或其它化合物的重要来源的植物。农业植物还包括蔬菜。因此，农业植物包括谷物(例如小麦、黑麦、大麦、黑小麦、燕麦、高粱和水稻)；甜菜(例如、糖用甜菜或饲料甜菜)；豆科植物(例如豆科作物、豆类、豌豆、苜蓿和大豆)；油料植物(例如油菜、油籽油菜、菜籽、芥菜(Brassicajuncea)、亚麻籽、芥子、橄榄、向日葵、可可豆、蓖麻油植物、油棕、花生和大豆)；葫芦(例如南瓜、黄瓜和甜瓜)；纤维植物(例如棉花、亚麻、大麻和黄麻)；蔬菜(例如黄瓜、菠菜、莴苣、芦笋、白菜、胡萝卜、红萝卜、芜菁、芹菜、菊苣、苦苣、抱子甘蓝、防风草、花椰菜、椰菜、大蒜、茄子、胡椒、南瓜、洋葱、蕃茄、土豆、甘薯、葫芦和红椒)；月桂科植物(例如鳄梨、肉桂和樟脑)；能量和原材料植物(例如玉米、大豆、油菜、菜籽、甘蔗和油棕)；烟草；坚果(包括花生)；咖啡；茶；藤(例如鲜食葡萄和果汁葡萄藤)；啤酒花；核果；苹果；越橘；草莓；梨；柑橘；悬钩子；菠萝；甘蔗；草坪、天然橡胶植物和大麻。
[0023]“园艺植物”普遍地用于园艺的植物并且包括但不限于观赏植物、蔬菜和水果。“观赏”植物是普遍地用于花园，例如公园、花园、和阳台和庭院的植物。观赏植物的非限制实例包括草坪、天竺葵、天竺葵属、矮牵牛花、秋海棠和晚樱科植物。蔬菜的非限制实例如上所述。水果的非限制实例包括苹果、梨子、樱桃、草莓、柑橘、桃子、杏子和蓝莓。
[0024] “造林”植物应理解为树，更具体地说，用于重新造林或人工造林的树。人工造林总体上用于以下用途:商业生产林产品如木头、纸浆、纸张、橡胶树、圣诞树或幼树园艺用途。造林植物的非限制实例是针叶树(例如，松树)，尤其松(Pinus)属冷杉和云杉；桉树；热带树(例如，柚木、橡胶树、油棕)；柳树(柳(Salix))，尤其柳属；杨树(三叶杨)，尤其杨(Populus)属；山毛榉，尤其山毛榉(Fagus)属；桦树；油棕；樱桃、胡桃和橡树。
[0025]在一个实施方案中，用于本发明的方法的植物选自干豆、花生、豌豆和大豆。
[0026]如以上提及，术语“植物”还包括从其野生型形式修饰的植物。这类修饰可经由育种、诱变或遗传工程(包括转基因和非转基因植物)来发生。通过遗传工程化来修饰的植物包括具有通过使用重组DNA技术来修饰的遗传物质的植物。这类修饰通常包括在天然情况、突变或天然重组下不能容易地通过杂交育种来获得的修饰。典型地，一个或多个基因已经整合至基因修饰植物的遗传物质中以便改善植物的某些性质。基因修饰植物的实例于下文描述。
[0027]用于本发明的方法中的植物，例如，由于育种包括遗传工程方法而耐受除草剂、杀真菌剂或杀虫剂的作用的作物，或与现有植物比较具有改变特性的植物，其可通过例如传统育种方法和/或产生突变体，或通过重组程序来产生。
[0028]在一个实施方案中，按照本发明的方法施用甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段的植物包括对于施用特定类别除草剂变得具有耐受性的植物。对于除草剂的耐受性可通过在除草剂作用部位产生不敏感性来获得，方法是表达对于除草剂有抵抗力的目标酶，通过表达使除草剂钝化的酶来快速代谢(偶联或降解)除草剂，或除草剂的不良吸收和移位。
[0029]非限制实例包括表达与野生型酶相比可耐受除草剂的酶，如表达5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS),其可耐受草甘磷(参见例如,“Development andCharacterizat1n of a CP4 EPSPS-Based, Glyphosate-Tolerant Corn Event,，’Heck等，Crop Sc1.45:329-339(2005) ；Funke 等，“Molecular Basis for the HerbicideResistance of Roundup Ready Crops, ” PNAS 103:13010-13015 (2006) ;Shah 等的美国专利 N0.5，188，642 ；Shah 等的美国专利 N0.4，940，835 ；Barry 等的美国专利 N0.5，633，435 ；Barry等的美国专利N0.5，804，425 ;和Barry等的美国专利N0.5，627，061，其各自全部以引用方式并入本文)；表达谷氨酰胺合成酶，其可耐受草铵膦和双丙氨磷(参见例如，Leemans等的美国专利N0.5，646，024和5，561，236，其全部以引用方式并入本文);和编码麦草畏降解酶的DNA构建物(参见例如中的一般参考，Bhatti等的美国专利申请公布号2009/0105077和Weeks等的美国专利N0.7，105，724，其各自全部以引用方式并入本文)，其在豆类和玉米(参见Monsanto Technology LLC的PCT公布号WO 08/051633，全部以引用方式并入本文)、棉花(参见Grossmann等的美国专利N0.5, 670, 454,其全部以引用方式并入本文)、豌豆、马铃薯、高粱、大豆(参见Grossmann等的美国专利N0.5, 670, 454,其全部以引用方式并入本文)、向日葵、烟草、番茄中具有麦草畏抗性(参见Grossmann等的美国专利N0.5，670，454，其全部以引用方式并入本文)。基因构建物可从例如可耐受除草剂的微生物或植物获得，如农杆菌菌株CP4EPSPS，其抵抗草甘磷；抵抗草铵膦的链霉菌属细菌；具有编码HDDP的嵌合基因序列的拟南芥属(Arabidopsis)、胡萝卜(Daucus carota)、假单胞菌亚种或玉蜀黍(Zea mays)(参见例如，Rhone-Poulenc Agrochimie的PCT公布号WO96/38567和B1gemma的PCT公布号WO 04/55191，其各自全部以引用方式并入本文)；拟南芥(Arabidopsis thaliana),其抵抗原卟啉原氧化酶抑制剂(参见例如,Heifetz等的美国专利申请公布号2002/0073443，其全部以引用方式并入本文)。
[0030]具有除草剂耐受性的可购得植物的非限制实例包括玉米(玉蜀黍)品种Roundup Ready'K/ Corn、Roundup Ready (Monsanto)、Agrisure QY?、Agrisure
GT/CB/LL..1*.、Agrisure GT/RW*' Agrisure 3000GT* (Syngenta) > YieldGard
VT RoOtWOrm./RR2；K)和 YieldGard VT Triple? (Monsanto)，其具有草甘磷耐受性；
玉米品种 Liberty Link* (Bayer)、HercuiexI' HerculexRW*、Herculexe
Xtra (Dow, P1neer)、Agrisure GT/CB/LL.。和 Agrisure CB/LL/RW.(Syngenta)，其
具有草铵膦耐受性；大豆品种 Roundup Ready * Soybean (Monsanto)和 Optimum GAT*
(DuPont, P1neer)，其具有草甘磷耐受性;棉花品种Roundup Ready? Cotton 和 Roundup
Ready Flex# (Monsanto)，其具有草甘磷耐受性；棉花品种 FiberMax Liberty Link#
(Bayer)，其具有草铵膦耐受性；棉花品种BXN? (Calgene)，其具有溴苯腈耐受性；菜
籽品种Navigator '和Compass? (Rhone-Poulenc)，其具有溴苯腈耐受性；菜籽品
种Roundup Ready ' Canola (Monsanto)，其具有草甘磷耐受性；菜籽品种IllVigOl,.1
(Bayer)，其具有草铵膦 耐受性；具有草铵膦耐受性的水稻品种Liberty Link*Rice (Bayer)和具有草甘磷耐受性的苜猜品种Roundup Ready Alfalfa。
[0031]用除草剂改性的其它植物普遍地已知，并且包括具有草甘磷耐受性的苜蓿、苹果、桉树、亚麻、葡萄、豆类、油籽油菜、豌豆、马铃薯、水稻、糖用甜菜、向日葵、烟草、番茄草坪草和小麦(参见例如，Shah等的美国专利N0.5，188，642和4，940，835以及Barry等的美国专利N0.5，633，435,5, 804，425和5，627，061，其各自全部以引用方式并入本文);具有麦草畏耐受性的豆类、大豆、棉花、豌豆、马铃薯、向日葵、番茄、烟草、玉米、高粱和甘蔗(参见例如，Bhatti等的美国专利申请公布号2009/0105077 ；ffeeks等的美国专利N0.7，105，724 ；和Grossmann等的美国专利N0.5，670, 454，其各自全部以引用方式并入本文)；具有2，4-D耐受性的胡椒、苹果、番茄、小米、向日葵、烟草、马铃薯、玉米、黄瓜、小麦、大豆和高粱(参见例如，Streber 等的美国专利 N0.6, 153, 401 和 6, 100, 446 ；Dow Agrosciences LLC 的PCT 公布号 WO 05/107437 ；Kaphammer 的美国专利 N0.5，608，147 ;和 Grossmann 等的美国专利N0.5，670，454，其各自全部以引用方式并入本文)；具有草铵膦耐受性的甜菜、马铃薯、番茄和烟草(参见例如Leemans等的美国专利N0.5，646，024和5，561，236，其各自全部以引用方式并入本文);菜籽、大麦、棉花、芥菜、莴苣、豆类、甜瓜、小米、燕麦、油籽油菜、马铃薯、水稻、黑麦、高粱、大豆、甜菜、向日葵、烟草、番茄、和小麦，其具有乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制除草剂耐受性，如三唑并嘧啶磺酰胺、生长抑制剂和咪唑啉酮(参见例如，Bedbrook 等的美国专利 N0.5, 013, 659 ；BASF Agrochemical Products, B.V.的 PCT 公布号WO 06/060634 ;Anderson 等的美国专利 N0.4，761，373,5, 304，732,6, 211，438,6, 211，439和6，222，100，其各自全部以引用方式并入本文)；具有HPH)抑制剂除草剂耐受性的谷物、甘蔗、水稻、玉米、烟草、大豆、棉花、油菜籽、糖用甜菜和马铃薯(参见例如B1gemma的PCT公布号 WO 04/055191、Rhone-Poulenc Agrochimie 的 PCT 公布号 WO 96/38567,E.1.Du PontDe Nemours and C0.的 PCT 公布号 WO 97/049816 和 Garcon 等的美国专利 N0.6，791，014，其各自全部以引用方式并入本文)；具有前原卟啉氧化酶(PPO)抑制剂除草剂耐受性的小麦、大豆、棉花、糖用甜菜、油菜、水稻、玉米、高粱和甘蔗(参见例如，Heifetz等的美国专利申请公布号2002/0073443、Dam等的美国专利申请公布号2008/0052798，以及Li和 Nicholl, “Development of PPO Inhibitor-resistant Cultures and Crops, ”PestManagement Science61:277-285 (2005)，其各自全部以引用方式并入本文)。产生这类除草剂抗性植物的方法总体上为本领域普通技术人员已知的，并且描述于本文引用的参考文献中。具有除草剂耐受性的可购得修饰植物的其它实例包括CLEARFIELD；；3
玉米、CLEARFIELD* 油菜、CLEARFIELD? 水稻、CLEARFIELD? 豆类和
CLEARFIELD"向日葵(BASF)，其具有咪唑啉酮除草剂耐受性。
[0032]其它植物可包括能够合成一种或多种杀虫蛋白质的那些植物，尤其已知来自细菌属芽孢杆菌，尤其苏云金芽孢杆菌的那些杀虫蛋白质，如δ-内毒素，例如，CryIA(b)、CryIA(c)、CrylF、CryIF(a2)、CryIIA(b)、CryIIIA> CryIIIB (bl)和 Cry9c ;营养期杀虫蛋白质(“VIP”)，例如，VIP1、VIP2、VIP3和VIP3A ;细菌定植线虫，例如，光杆状菌属或致病杆菌属的杀虫蛋白质；由动物产生的毒素，如蝎子毒素、节肢动物毒素、黄蜂毒素和其它昆虫特异性神经毒素；由真菌产生的毒素，诸如链霉菌毒素；植物凝集素，如豌豆或大麦凝集素(lectin);凝集素(agglutinin);蛋白酶抑制剂,如胰蛋白酶抑制剂、丝氨酸蛋白酶抑制剂、马铃薯糖蛋白、胱抑素或木瓜蛋白酶抑制剂；核糖体钝化蛋白质(“RIP”)，如蓖麻毒素、玉米RIP、相思豆毒素、 丝瓜素、皂素和异株腹泻毒蛋白；类固醇代谢酶，如3-羟基类固醇氧化酶、蜕化类固醇-1DP-糖基转移酶、胆固醇氧化酶、蜕皮素抑制剂和HMG-CoA-还原酶；离子通道阻滞剂，如钠或钙通道阻滞剂；保幼激素酯酶；利尿激素受体(螺旋激肽受体)；芪合成酶；联苄合成酶；几丁质酶；和葡聚糖酶。
[0033]上述杀虫蛋白质或毒素还应理解为预毒素、杂化蛋白质、截短或以其它方式修饰的蛋白质。杂化蛋白质的特征是蛋白质结构域的新组合(参见例如，SyngentaParticipat1ns AG的PCT公布号WO 02/015701，其全部以引用方式并入本文)。这类毒素或能够合成这类毒素的基因修饰植物的其它实例公开于例如全部属于Ciba-GeigyAG 的欧洲专利号 0374753 和 PCT 公布号 WO 93/007278 和 WO 95/34656 ；P1neer Hi BredInt.的欧洲专利号 0427529 ；Bayer B1science NV 的欧洲专利号 0451878 ;以及 SyngentaParticipat1ns AG的PCT公布号WO 03/18810和WO 03/52073，其各自全部以引用方式并入本文。产生这类基因修饰植物的方法总体上为本领域普通技术人员已知的并且描述于例如上面引用的参考文献。
[0034]包含于基因修饰植物中的这些杀虫蛋白质赋予产生这些蛋白质的植物对于来自所有分类群节肢动物的有害害虫的耐受性，尤其甲虫(鞘翅类(Coleoptera))，二翅昆虫(双翅类(Diptera)),和飞蛾(鳞翅类(Lepidoptera))和线虫(线虫类(Nematoda))。能够合成一种或多种杀虫蛋白质的基因修饰植物例如描述于以上提到
的引用中，一些可购得如YieWGarcfi (产生CryiAb毒素的玉米品种)、YieldGard?Plus (产生CrylAb和Cry3Bbl毒素的玉米品种)、Sn!「丨ink i；(产生Cry9c毒素的玉米品种)、Herculexli RW(玉米品种产生Cry34Abl、Cry35Abl和酶草丁膦-N-乙酰基转移酶[PAT]) ； NuCOTNw' 33B(由 CrylAc 毒素产生的棉花品种)、Bollgard' K 由 CrylAc毒素产生的棉花品种)、Bollgard? π (产生CrylAc和Cry2Ab2毒素的棉花品种)；VIPCOT* (产生VIP-毒素的棉花品种)；NewLeaf (产生Cry3A毒素的马铃薯品种)；Bt-Xtra?、NatureGard*, KnoekOut' BiteGarcf、Protecta?, Btll (例如，Agrisure* CB)，和来自 Syngenta Seeds SAS, France 的 Bt 176 (产生 CrylAb 毒素和 PAT 酶
的玉米品种)、来自Syngenta Seeds SAS, France的MIR604 (产生修饰型式Cry3A毒素的玉米品种(参见Syngenta Participat1ns AG的PCT公布号WO 03/018810,其全部以引用方式并入本文)、来自Monsanto Europe S.A., Belgium的MON 863 (产生Cry3Bbl毒素的玉米品种)、来自Monsanto Europe S.A., Belgium的IPC531 (产生修饰型式CrylAc毒素的棉花品种)，和来自 P1neer Overseas Corporat1n, Belgium 的 I5O7 (产生 CrylF 毒素和 PAT 酶的玉米品种)。 [0035]植物还包括如下那些植物，其经由使用重组DNA技术，能够合成一种或多种蛋白质以增加那些植物对于细菌、病毒或真菌病原体的抗性或耐受性。这类蛋白质的非限制实例是所谓“发病机制相关蛋白质”(“PR”蛋白质，参见例如，Syngenta Participat1ns AG的欧洲专利号0392225，其全部以引用方式并入本文)、植物抗病性基因(例如，马铃薯品种，其表达对于从墨西哥野生马铃薯栗色球爺(Solanum bulbocastanum)获得的致病疫霉(Phytophthora infestans)起作用的抗性基因)或T4-溶菌酶(例如，能够合成这些蛋白质的马铃薯品种，所述蛋白质具有针对细菌如解淀粉欧文氏菌(Erwiniaamylovora)的增加的抗性)。产生这类基因修饰植物的方法总体上为本领域普通技术人员已知的并且描述于例如以上提及的参考文献中。
[0036]适合于本发明的方法的植物还包括如下那些植物，其经由使用重组DNA技术能够合成一种或多种蛋白质以增加生产力(例如，生物质产生、粮食产量、淀粉含量、含油量和/或蛋白质含量)、对于干旱、盐度或其它生长限制环境因素的耐受性或对于那些植物的害虫和真菌、细菌或病毒病原体的耐受性。
[0037]合适植物还包括如下那些植物，其经由使用重组DNA技术含有改变量的内含物质或新的内含物质，以专门改善人类或动物营养，例如，产生健康促进长链Ω-3脂肪酸或不饱和Ω -9脂肪酸的油料作物(例如，Nexerali油菜，DOW Agro Sciences,加拿大)。
[0038]合适植物还包括如下那些植物，其经由使用重组DNA技术含有改变量的内含物质或新的内含物质，以专门改善原材料产生，例如，产生增加量的支链淀粉的马铃薯(例如，Amftora? 马铃薯，basf SE,德国)。
[0039]尤其适合的植物已经变得可耐受至少一种除草剂、抵抗草甘磷或其农业上可接受的盐，且/或抵抗麦草畏或其农业上可接受的盐。
[0040]本发明的方法涉及将甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段施用至植物和/或栽培区域。
[0041]甲基托布津是杀真菌剂，其属于功能类别的苯并咪唑前体杀真菌剂，或托布津类。这些杀真菌剂通过在有丝分裂中干扰β_微管蛋白组装来起作用。基于伴随实施例中的结果，据信类似协同效应可用此类别苯并咪唑的其它成员来获得。
[0042]分离的HR激发蛋白质或多肽片段在本领域中为已知的。在一个实施方案中，分离的HR激发蛋白质或多肽片段是全长HR激发蛋白质，也称为超敏蛋白。超敏蛋白包括本领域认可类别的蛋白质的任何成员，其由植物细菌产生，并且共有结构特征和诱导植物超敏反应的能力。在生物化学上，这些蛋白质或多肽具有许多共同结构特性。这些特性包括富含甘氨酸、低或没有半胱氨酸含量、耐热、亲水性、没有N-末端信号序列和易于蛋白分解。参见 Bonas, “Bacterial Home Goal by Harpins, ”Trends Microb1l.2:1-2(1994)；Gopalan 等,“Bacterial Genes Involved in the Elicitat1n of HypersensitiveResponse and Pathogenesis, ” Plant Disease80:604-10 (1996);和 Alfano 等，“The TypeIII (Hrp) Secret1n Pathway of Plant Pathogenic Bacteria:Trafficking Harpins, AvrProteins, and Death, ” Journal of Bacter 1 logy 179:5655-5662 (1997)，其各自全部以引用方式并入本文。另外，超敏蛋白共有与其不同生物活性相关的独特次级结构。所述结构具有两个主要组分，α螺旋单元和具有薄片或随机转动结构的松弛酸性单元。在不存在一个或两个这些组分的情况下，超敏反应激发不会发生。参见Fan等的PCT公布号WO 01/98501，其全部以引用方式并入本文。
[0043]超敏蛋白还共有诱导特异性植物反应的能力(即，在其施用至植物和/或栽培区域之后)。诱导植物抗病性、植物生长、抗虫性、抗干燥性和收获后抗病性(在收获的植物产品，如水果和蔬菜中)是若干较重要效用。超敏蛋白的这些使用描述于Qiu等的美国专利 N0.6，277，814 ；ffei 等的美国专利 N0.5，776，889 ；Zitter 等的美国专利 N0.5，977，060 ；Qiu等的美国专利N0.6 ，235，974 ；ffei等的美国专利申请公布号2003/0104979 ；ffei等的美国专利申请公布号2002/0019337 ;和美国专利申请公布号2004/0265442 ;其各自全部以引用方式并入本文。这些反应的诱导是由于茉莉酸/乙烯和水杨酸防御途径，以及调控光合作用和营养物吸收的植物生长途径的上调。
[0044]—组超敏蛋白或多肽包括但不限于解淀粉欧文氏菌(Erwiniaamylovora)HrpP^A同源物，包括来自欧文氏菌(Erwinia)、泛菌(Pantoea)和果胶杆菌(Pectobacterium)属的那些。这类同源物的实例包括以GenBank登录号AAC31644识别的那些超敏蛋白(解淀粉欧文氏菌);AAQ21220、AAQ17045、CAE25423、CAE25424、CAE25425 和 CAF74881 (梨果实欧文氏菌(Erwiniapyrifoliae)) ;CAC20124、Q47278、Q47279 和 AAY17519 (菊欧文氏菌(Erwiniachrysanthemi)) ；CAE25422 (欧文氏菌菌株 JP557) ；AAGO1466 (斯氏泛菌(Pantoeastewartii)) ；AAF76342 (成团泛菌(Pantoeaagglomerans)) ；ABZ05760> ABI15988>ABI15989、ABI15990、ABI15991、ABI15992、ABI15996、ABK80762、ABD04037、ABI15994、ABD04035、ABD04036、AAY17521、AAX38231、ABI15995、AAQ73910 和 CAL69276 (胡萝卜果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum)) ；YP_050198> AAS20361 和 CAE45180(黑腐果胶杆菌(Pectobacteriumatrosepticum));和 ABD22989 (甜菜果胶杆菌(Pectobacteriumbetavasculorum)),其各自全部以引用方式并入本文。
[0045]另一组超敏蛋白或多肽包括但不限于解淀粉欧文氏菌HrpW和丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae) HrpW的同源物，包括来自欧文氏菌、假单胞菌、黄单孢菌(Xanthomonas)、食酸菌(Acidovorax)和果胶杆菌(Pectobacterium)属的那些。这类同源物的实例包括以GenBank登录号U94513、CAA74158、AAC04849和AAF63402识别的那些超敏蛋白(解淀粉欧文氏菌)；AAQ17046(梨果实欧文氏菌)；YP_001906489 (塔斯马尼亚欧文氏菌(Erwiniatasmaniensis)) ;ΥΡ_050207 (黑腐果胶杆菌(Pectobacteriumatrosepticum)) ;AF037983 ( 丁香假单胞菌番爺致病变型)；AA050075 ( 丁香假单胞菌菜豆(phaseolicola)致病变型)；AAL84244 ( 丁香假单胞菌斑生(maculicola)致病变型);AAX58537、AAX58557、AAX58525、AAX58531、AAX58527、AAX58577、AAX58491、AAX58515、AAX58517、AAX58523、AAX58583、AAX58451、AAX58561、AAX58453、AAX58541、AAX58589、AAT96311、AAX58497、AAX58579、AAX58449、AAX58485、AAX58563、AAX58581、AAX58575, AAX58569, AAX58567, AAX58505, AAX5859U AAX58503, AAX58507, AAX58509,AAX58469、AAX58441、AAX58543、AAX58495、AAX58549、AAX58593、AAX58511、AAX58519、AAT96270、AAX58447、AAX58571、AAX58465、AAX58489、AAX58533、AAX58535、AAX58461、AAT96350、AAX58473、AAX58483、AAX58475、AAX58457、AAX52461、AAX52457、AAT96222、(绿黄假单胞菌(Pseudomonas viridif lava)) ；ABA47299 和 BAG24117 (菊苣假单胞菌(Pseudomonas cichorii)) ；CAH57075(洋棒假单胞菌(Pseudomonas avelIanae))；BAE80274 和 BAE80242 (燕麦食酸菌(Acidovorax avenae));和 AAM37767 (地毯草黄单孢菌(Xanthomonas axonopodis)桔(citri)致病变型)，其各自全部以引用方式并入本文。
[0046]仍另一组超敏蛋白或多肽包括但不限于丁香假单胞菌HrpZ的同源物，包括来自其它假单胞菌属的那些。这类同源物的实例包括以GenBank登录号P35674、AABOO127,ABL01505、AAQ92359、BAD20880、BAD20876、BAD20892、BAD20884、BAD20928、BAD20936、BAD20932、BAD20924、BAD20856、BAD20864、BAD20860、BAD20848、BAD20844、BAD20836、BAD20840、BAD20824、BAD20842、BAD20820、BAD20916、BAD20872、BAC81526、087653、BAA74798、BAD20904、AAB86735、BAD20912、BAD20908、ABL01504、BAB40655、AB026225、AB026228识别的那些超敏蛋白(丁香假单胞菌致病变型)；BAD20868 (天仙果假单胞菌(Pseudomonas ficuserectae)) ;AAX52452、AAT96159、AAX52266、AAX52396、AAT96322、AAT96281、AAX52272、AAX52306、AAX52270、AAX52402、AAX52276、AAX52318、AAX52262 和AAT96361(绿黄假单胞菌) ；CAJ76697(洋榛假单胞菌)；YP_001185537 (门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina));和ABA47309和BAG24128 (菊苣假单胞菌)，其各自全部以引用方式并入本文。
[0047]另外一组超敏蛋白或多肽包括但不限于野油菜黄单孢菌HreX的同源物(参见Wei等的美国专利N0.6，960，705，其全部以引用方式并入本文)，包括来自其它黄单孢菌属的那些。这类同源物的非限制实例包括以GenBank登录号ΝΡ_636614、ΥΡ_001904470,ΥΡ_362171识别的那些超敏蛋白(野油菜黄单抱菌(Xanthomonas campestris))；ABB72197、ABK51585、ABU48601、ABK51584、YP_198734 和 ΖΡ_02245223 (水稻黄单孢菌(Xanthomonas oryzae)) jPABK51588和NP_640771 (地毯草黄单孢菌)；其各自全部以引用方式并入本文。
[0048]在另一个实施方案中，分离的HR激发蛋白质或多肽片段是上述超敏蛋白之一的片段或片段组合(即，融合蛋白质)。在一个实施方案中，片段或融合蛋白质包括引起HR的片段。在另一个实施方案中，片段或融合蛋白质包括不引起HR的片段。合适片段包含例如两个结构单元:具有12或更多个氨基酸长度的稳定α -螺旋单元；和具有12或更多个氨基酸长度的亲水性、酸性单元，其可呈β形式、β转动或无序形式。片段还可通过优选地约5或以下的酸性pi值来表征。片段可含有任何数量的氨基酸，例如，在约25与约60之间，或约28至约40氨基酸之间。
[0049]合适片段的实例识别于Laby等的美国专利N0.6，583，107，和Fan等的PCT公布号TO 01/098501，其各自全部以引用方式并入本文。Fan等的PCT公布号WO 01/098501也描述获得可用于本发明的超敏蛋白或多肽的片段的方法。
[0050]合适HR诱导多肽片段包含但不限于在表1中识别的那些。
[0051]表1:HR诱导片段的列表
[0052]
【权利要求】
1.一种增加植物产量的方法，所述方法包括: 向植物和/或栽培区域施用甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段，其中所述施用在有效诱导所述植物的协同产量的条件下实施。
2.根据权利要求1所述的方法，其中产量选自改善的植物活力、对于生物性和/或非生物性胁迫的增加的耐受性或抗性、增加的植物重量、增加的生物质、每个植物的增加的花朵数量、较高籽粒和/或果实产量、更多分蘖或侧枝、较大叶子、增加的枝条生长、增加的蛋白质含量、增加的含油量、增加的淀粉含量、增加的色素含量、增加的叶绿素含量及其组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物是干豆并且产量增加至少约23%。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物是花生并且产量增加至少约3%。
5.根据权利要求1所述的方法，其中甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段以单一组合物形式施用。
6.根据权利要求1所述的方法，其中甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段同时以单独组合物形式施用。
7.根据权利要求1所述 的方法，其中甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段连续地以单独组合物形式施用。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用进一步包括: 施用有效量的附加杀虫剂、附加杀真菌剂、除草剂、植物生长调节剂或其组合。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述施用包括施用有效量的除草剂，其选自草甘磷、麦草畏、草铵膦、其农业上可接受的盐和酯或其组合。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用通过喷淋、喷雾、撒粉、撒布、涂抹、浸溃和/或倾倒来实施。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用的量为约I液量盎司/英亩至约200液量盎司/英亩的甲基托布津之间。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用的量为约0.25干量盎司/英亩至约15干量盎司/英亩的所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段之间。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段是重组的。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段包括全长超敏反应激发蛋白质。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段包含融合蛋白质。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述融合蛋白质包含分离的一对或更多个间隔开的结构域，每个结构域包含连接至α -螺旋的酸性部分。
17.根据权利要求16所述的方法，其中每个结构域来自不同原始有机体。
18.根据权利要求16所述的方法，其中存在3个或更多个间隔开的结构域。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物选自豆科作物、豆类、花生、芹菜、葫芦、菜籽、小麦、核果、苹果、越橘、草莓、苜蓿、水稻、大麦、黑麦、棉花、向日葵、玉米、马铃薯、甘薯、豌豆、菊苣、莴苣、苦苣、卷心菜、抱子甘蓝、甜菜防风草、花椰菜、西兰花、芜菁、萝卜、菠菜、洋葱、大蒜、爺子、胡椒、胡萝卜、倭瓜、南瓜、西葫芦、黄瓜、梨、甜瓜、柑橘、葡萄、树莓、菠萝、大豆、烟草、番茄、高粱和甘蔗。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述植物选自干豆、花生、豌豆和大豆。
21.一种组合物，其包含液体或固体载体、甲基托布津和分离的超敏反应激发蛋白质或多肽片段。
22.根据权利要求21所述的组合物，其中所述载体是液体载体。
23.根据权利要求21所述的组合物，其中所述载体是固体载体。
24.根据权利要求21所述的组合物，其中所述组合物呈溶液、乳液、悬浮液、粉剂、散剂、糊剂或颗粒剂形式。
25.根据权利要求21所述的组合物，其进一步包含: 有效量的附加杀虫剂、附加杀真菌剂、除草剂、植物生长调节剂或其组合。
26.根据权利要求25所述的组合物，其中所述组合物包括有效量的除草剂，其选自草甘磷、麦草畏、草铵膦、其农业上可接受的盐和酯或其组合。
27.根据权利要求21所述的组合物，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段是重组的。
28.根据权利要求21所述的组合物，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段包括全长超敏反应激发蛋白质。
29.根据权利要求21所述的组合物，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段包含融合蛋白质。
30.根据权利要求21所述的组合物，其中所述超敏反应激发蛋白质或多肽片段包含分离的一对或更多个间隔开的结构域，每个结构域包含连接至α -螺旋的酸性部分。
31.根据权利要求30所述的组合物，其中每个结构域来自不同原始有机体。
32.根据权利要求30所述的组合物，其中存在3个或更多个间隔开的结构域。
【文档编号】A01G7/06GK104039126SQ201280065454
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2011年12月30日
【发明者】Z·魏 申请人:植物保健公司