pEARLI1样病原体控制基因及其在植物中的使用方法

文档序号:570006阅读:1151来源:国知局

专利名称::pEARLI1样病原体控制基因及其在植物中的使用方法pEARLIl样病原体控制基因及其在植物中的使用方法相关申请的交叉引用本申请要求2007年2月9日提交的美国临时申请系列号60/900,488,和2007年5月25日提交的美国临时申请系列号60/940,090的优先权。发明领域本发明涉及对活体营养型和死体营养型植物病原体的控制。在此公开生产病原体抗性增强的转基因植物的方法、含有编码功能蛋白的多核香酸的表达栽体、以及转基因植物及其产生的种子。发明背景植物生物技术的主要目标之一是产生具有有益的新性质的植物,例如提高农业生产力、提高食品的质量、或生产特定化学药品或药物。植物对病原体的天然防御机制往往是不够的。仅真菌病就导致年产量损失数十亿美元。致植物病真菌物种一般作为腐生物或寄生物生存。寄生真菌(至少在其生命周期某些阶段)依赖于活性物质的供给(例如维生素、碳7JC化合物等的供给),这些只能靠活体植物细胞提供。专家将有些寄生真菌分类为死体营养型寄生真菌,其感染导致组织的Jf皮坏,并由此导致植物的死亡。在大多数情况下,这些真菌只是兼性寄生菌,因为他们也同样能够在死亡或即将死亡的植物材料上腐生生长。活体营养型真菌寄生物的特点是寄生菌和寄主之间至少很长时期是一种共生关系。当真菌从寄主摄取养分时,它并不杀死寄主,且实际上可能阻止细胞死亡。大多数活体营养型真菌是专性的寄生菌。半活体营养型真菌临时性作为活体营养型生活并在随后的时间点杀死宿主,即他们ii^一个死体营养型阶段。抵抗植物病原真菌是相当复杂和复合的过程。在许多情况下,抵抗反应开始于植物抗性(R-)基因产物对真菌的识别。随后的信号级联引起过敏性反应(HR),即表达对真菌有毒的蛋白质、生产活性氧族(reactiveoxygenspecies)以及程序性的细胞死亡。诱导HR依赖于7JC杨酸(SA)信号途径的活化。SA依赖性HR是植物对抗活体营养病原体有力的防御反应,但它为许多依靠寄主死体组织的死体营养型病原体的入侵打开了大门。植物形成了SA途径中激活剂和抑制剂的复杂网络以控制SA依赖性HR。SA途径中最突出的负调控剂是茉莉酮酸(JA)和乙烯(ET)。此外,SA途径本身也调节JA/ET途径的活性。通过抑制HR和活化抗微生物的植物抗毒素,JA/ET途径是抵抗受益于宿主死亡细胞的死体营养型病原体侵袭的重要武器。在野生型植物中,这种抵抗途径的相互调控负责对所有病原体的平衡抵御。通过遗传修饰,可以将此平衡推向抵抗最棘手的病原体,不论其为死体营养型还是活体营养型。例如,转录因子WRKY70的it^达可通过活化SA诱导的基因导致对二孢白粉菌(£>y^p/iec/'c0mce<wwn)抗性的增强。同时,植物中WRKY70的it^达抑制JA/ET诱导的基因,使植物更容易受到死体营养型病原体芸苔生链格抱(爿/^7tanVi6msw'dc(^)的感染。对抗活体营养型和死体营养型病原体的对比防御机制的第二个实例是Mlo基因。大麦中,Mlo基因座已被称为植物防卫的负调控器。Mlo基因的缺失或功能丧失导致抗性的增强,尤其是非物种特异性的抗性的增强,例如对于大量霉物种的抗性。敲除大麦中的Mlo基因导致对活体营养型大麦白粉菌(丑/"/wen'flgmm/ii/s/印.Aon/e/)寸曼入的完全抗性,但同时大麦植林对稻痘病菌(#a《/7a/7orfAe^r/sea)和小麦才艮腐病菌(J/》o/ar/s^roir/力/Ma)变得超敏感。此外,Mlo基因的it^达导致对大麦白粉菌的超敏感性。另一大类有巨大的农业经济重要性的活体营养型植物病原体是线虫。线虫是微型的线虫,以2,000多种行栽作物、蔬菜、水果和观赏植物的根、叶和茎为食,估计造成全球农作物一千亿美元的损失。许多种寄生线虫种类感染农作物,包括根结线虫(root-knotnematode)(RKN)、形成胞嚢和病变的线虫。根结线虫,其特征在于在摄食点导致根瘿的形成,有相对广泛的寄主范围,因此对大量的农作物品种有致病性。形成胞嚢和病变的线虫物种的寄主范围较为有限,但仍然对易受感染的农作物造成可观的损失。病原线虫目前遍及美国各地,最集中出现在南部和西部的温暖、潮湿地区以及沙质土中。大豆胞嚢线虫(仔e&rafiferag(v"ViM)是大豆植抹最严重的害虫,在1954年最早发现于美国北卡罗莱那州。一些地区受大豆胞嚢线虫(SCN)的侵扰如此严重,以至于如不采取控制措施,大豆产量将没有经济价值可言。尽管大豆是被SCN攻击的主要的经济作物,但SCN总共寄生于大约50种寄主,包括大田作物、蔬菜、观赏植物和杂草。线虫损害的迹象包括矮化和叶子黄化,以及炎热时期的植物萎蔫。但是,线虫侵扰可能造成重大的产量损失而没有任何明显的地上疾病症状。产量减少的主要原因是由于地下根的损害。被SCN感染的根矮化或矮小。线虫侵染还可能降低根部固氮根瘤的数量,可以使根更容易受到其他土传植物病原体的侵袭。线虫生命周期有三个主要阶段卵、幼虫、成虫。线虫物种之间的生命周期不同。例如,在最佳条件下SCN的生命周期通常可以在24到30天内完成,而其它物种可能需要长达一年或更长的时间来完成生命周期。在温度和湿度变成有利水平的春天,土壤中的卵孵化成蠕虫状的幼虫。线虫只有在幼虫发育阶段才能感染大豆根。SCN的生命周期已经成为许多研究的主题,且成为了解线虫的生命周期的有用范例。穿入大豆根后,SCN幼虫沿根移动,直到其接触到维管组织,此时它们停止迁移并开始摄食。线虫通过口针注射分泌物改变某些根细胞并将其转变成专门进食位点。根细胞的形态转变成大型多核合胞体(或在RKN的情况下变成巨细胞),其用来作为线虫的营养源。活跃进食的线虫从而窃取植物的必需营养素而造成植物产量损失。雌性线虫摄食时,它们膨胀并最终变成如此之大,以至于它们的身体冲破根组织并暴露在根的表面上。经过一段时间的摄食,雄性SCN线虫的成虫并不膨胀,它们从根部迁移出来进入土壤并为胀大的雌性成虫受精。然后雄性死去,而雌性仍然附着根系并继续摄食。膨胀的雌性内的卵开始发育,最初是在体外的团块或卵嚢内,再后来在线虫体腔内。最后整个雌性成虫的体腔被卵充满,线虫死亡。这个充满卵的雌性尸体称为胞嚢。最后胞嚢移出并在土壤中游离。胞嚢壁变得非常坚韧,为其中容纳的大约200到400个卵提供了良好的保护。SCN卵子生存在胞嚢内直至遇到适合的孵化条件。尽管许多卵可在第一年内孵化,也有许多将在保护性胞嚢内生存好几年。线虫凭借自身的力量每年只能在土壤中移动几英寸。然而,线虫侵染可以通过多种不同的方式传播^艮远的距离。任何可以移动受侵染土i泉的行为都能够传播侵染,包括农业机械、车辆和工具、风、水、动物以及农场工人。种子大小的土壤颗粒往往污染了收获的种子。因此,当从受侵染的地里收获的受污染种子被种植到未被侵染的地里,线虫侵染就可得以传播。甚至有证据表明,某些线虫种类可通过鸟类传播。这些因素中只有一些是可以预防的。控制线虫侵扰的传统操作包括在线虫侵染的土地保持适当的土壤养分和土壤pH水平;控制其他植物病害、以及昆虫和杂草害虫;进行环境卫生操作,例如只有在翻耕、种植、栽培未被侵染的土地后才耕作线虫侵染的土地;在被侵染的土地耕作后用高压水或蒸汽彻底清洗i殳备;除非种子已经^L适当的清洁,否则不使用被侵染的土地上长出的种子来种植未被侵染的土地;轮作受侵染的土地,用寄主作物与非寄主作物交替;使用杀线虫剂;以及种植有抗性的植物品种。已提出了通过植物遗传转化来增强对植物寄生性线虫的抵抗能力的方法。美国专利第5,589,622和5,824,876号意在鉴定被线虫附着后,特定在植林进食位点内或者临近处表达的基因。然而,这些专利没有提^(^f壬何能用于对抗线虫侵染的特定线虫基因。体抗性增强的植物,这样的需求仍然存在。发明概述本发明的发明人发现,pEARLIl样基因在植物中的过表达可导致对线虫的抗性增强,而抑制pEARLIl样基因在植物中的表达导致对死体营养型真菌的抗性增强。因此,在第一个实施方案中,本发明提供了转基因线虫抗性植物,用来转化的表达载体包括能够赋予植物线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸。本发明的另一实施方案提供了转基因种子,其为表达载体的纯种,该载体包含能够赋予植物线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸。本发明的另一实施方案涉及表达盒或表达载体,其包括转录调控元件,该元件与能够赋予植物线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸有效地连接。本发明的另一实施方案包含生产线虫抗性转基因植物的方法,该方法包括以下步骤用表达栽体转化植物细胞,所述载体包括转录调控元件,该元件与能够赋予植物线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸有效地连接;并从转化细胞再生转基因植林。在另一实施方案中,本发明提供了转基因植物,其用表达载体转化,该表达载体包括分离的抑制植物内pEARLIl样基因表达的多核苷酸,使转基因植物与相同品种的野生型植糾目比,具有对死体营养型真菌的抗性。本发明的另一实施方案提供了转基因种子,其为表达载体的纯种,该载体包含分离的抑制pEARLIl样基因表达的多核苷酸,使由该种子产生的转基因植物与相同品种的野生型植林相比,具有对死体营养型真菌的抗性。本发明的另一实施方案涉及表达盒或表达载体,其包括与分离的抑制植物内pEARLIl样基因表达的多核苷酸有效地相连的转录调控元件,使转基因植物具有对死体营养型真菌的抗性。本发明还包括双链RNA或反义多核苷酸,其能够抑制植物内pEARLIl样基因的表达,从而赋予植物对死体营养型真菌的抗性。附图简述图1显示为相应的基因、蛋白质和启动子序列指定的SEQIDNO的列表。图2a-2d显示示例性pEARLIl样基因的DNA和蛋白质序列。图3显示氨基酸对比拟南芥(Jra6/Vo/^/;y)pEARLIl样基因At4gl2500(SEQIDNO:2)、Atlg62510(SEQIDNO:18)、At4gl24卯(SEQIDNO:10)、At4gl2520(SEQIDNO:12)、At4gl2530(SEQIDNO:20)、At4g22460(SEQIDNO:14)和At5g46900(SEQIDNO:16),和大豆(67/c//ze)pEARLIl样基因GM47093397(SEQIDNO:6)、GM50292847(SEQIDNO:4)和GM50857725(SEQIDNO:8)。该对比由VectorNTI软件包执行(空位开放罚值=10,空位延伸罚值=0.05,空位分离罚值=8)。图4a-4d依核苷酸位置显示多种21-mer,其可能用于示例性pEARLI1样基因SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19中。例如,21-mer可以包括1到21位的核苷酸、2到22位的核苷酸、3到23位的核苦酸等。也可以通过从各21-mer加减适当核苷酸数用这些列表来计算19、20、22、23、或24-mer。图5显示pEARLIl样基因At4gl2500(SEQIDNO:2)、Atlg62510(SEQIDNO:18)、At4gl2490(SEQIDNO:10)、At4gl2520(SEQIDNO:12)、At4gl2530(SEQIDNO:20)、At4g22460(SEQIDNO:14)、At5g46卯0(SEQIDNO:16)、GM47093397(SEQIDNO:6)、GM50292847(SEQIDNO:4)和GM50857725(SEQIDNO:8)之间总^J^酸的百分比同一性。两两对比和百分比同一性利用NeedleofEMBOSS-4.0.0(Needleman,S.B.和Wunsch,C.D.(1970)J.Mol.Biol.48,443-453)计算。图6显示pEARLIl样基因(PLPCP基因)At4gl2500(SEQIDNO:1)、Atlg62510(SEQIDNO:17)、At4gl24卯(SEQIDNO:9)、At4gl2520(SEQIDNO:11)、At4gl2530(SEQIDNO:19)、At4g22460(SEQIDNO:13)、At5g46900(SEQIDNO:15)、GM47093397(SEQIDNO:5)、GM50292847(SEQIDNO:3)和GM50857725(SEQIDNO:7)之间总核苷酸的百分比同一性。两两对比和百分比同一性利用NeedleofEMBOSS-4.0.0(Needleman,S.B.和Wunsch,C.D.(1970)J.Mol.Biol.48,443-453)计算。优选实施方案详述通过参考以下本发明实施方案的详细描述以及其中的实施例,将更容易理解本发明。除非另有说明,本文所用用语依照相关领域内普通技术人员的常规用法进行理解。本申请通篇引用了多个专利和科学出版物。所有这些出版物和这些出版物中引用的参考文献的公开,通过引用以其整体并入本申请中,以便更充分地描述本发明所属领域的现状。所用的缩写和名称为本领域内标准和专业期刊(如本文引用的)中常用的。在本文和所附的权利要求书中使用时,除非上下文另有明确规定,单数形式"一个/种,,或"该"包括复数。在本文使用时,"或"一词是指特殊列表中的任何一个成员,也包括这个列表中成员的任意组合。本文所使用的"约"一词表示大约、大概、左右或在某范围内。当用语"约"与数值范围结合使用时,其通过将边界扩展到高出和低于所述数值修饰该范围。一般来说,本文所使用的用语"约,,以上下(更高或更低)实际数值的百分之十的差异修饰高于和低于所述值的数值。本文所述的多核苷酸命名为pEARLIl样多核苷酸或者基因,是由于其与拟南芥中的同名基因相似,该基因在铝胁迫的响应早期得到诱导。虽然还不知道此基因或相关基因的功能,但相信其由多种非生物和生物胁迫诱导。本文所使用的术语"pEARLIl样基因"和"pEARLIl样多核苷酸"指的是与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19中任一所示的多核苦酸有至少70%的序列同一性的多核普酸;或编码多肽的多核苦酸,所述多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20中任一所示的多肽至少有70%的序列同一性。pEARLIl样基因的定义也包括下列多核苷酸的同源体、直向同源物、旁系同源物和等位基因变体SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所示的多核苦酸;或编码多肽的多核苷酸,所述多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20中任一所示的多肽有至少70%的序列同一性。在本文使用的术语"核酸"、"核苷酸"或"多核苷酸"旨在包括DNA分子(例如cDNA或基因组DNA)、RNA分子(例如mRNA)、天然存在、突变、合成的DNA或RNA分子、以及使用核苷酸类似物产生的DNA或RNA的类似物。可以是单链或者双链。这种核酸或多核苦酸包括但不限于结构基因的编码序列、反义序列、不编码mRNA或蛋白质产物的非编码调控序列。在本文使用的"分离的"多核苷酸为由重组技术产生时基本不含其它细胞物质或培养基、或化学合成时基本不含化学前体的多核香酸。术语"基因"广泛用于指任何与生物功能相关的核酸片段。因此,基因包括基因组序列中的内含子和外显子,或者就是cDNA中的编码序列和/或其表达所需的调控序列。例如,基因是指表达mRNA或功能RNA、或者编码特定蛋白质的核酸片段,且包括调控序列。本文可互换使用的术语"多肽"和"蛋白质,,指的是连续氨基酸残基的聚合物。本文所用的术语"有效地连接,,"功能上连接"是指在单个核酸片段上连接核酸序列,使一个序列的功能受另一个的影响。例如,如果两个DNA的定位使得调控DNA影响编码DNA的表达,则称调控DNA与表达RNA或编码多肽的DNA"有效地连接"。本文使用的术语"特异表达"是指基因产物的表达仅限于一种或几种植物组织(特别限制)和/或一个或几个植物发育阶段(暂时限制)。已知几乎没有真正的特异性存在启动子似乎优选在一些组织中启动,而在其它组织可以没有或只有很少的活性。这种现象被称为遗漏表达。然而,本发明的特异表达是指优选在一种或几种植物组织或植物中的特定位点表达。本文使用的术语"启动子"是指DNA序列,其与目的核苷酸序列相连时,能够控制目的核苷酸序列转录为mRNA。启动子通常但不必需位于其目的核苷酸5,端(例如上游)(例如,接近结构基因的转录起始位点),该核苷酸由其控制转录成mRNA,并为转录起始提供了RNA聚合酶和其它转录因子的特异性结合位点。本文使用的术语"转录调控元件"是指多核苷酸,其能够调控有效连接的多核苷酸的转录。包括但不限于启动子、增强子、内含子、5,UTR和3UTR。本文所使用的术语"载体"是指核酸分子,其能够转运另一个与其相接的核酸。一种类型的载体是"质粒",其指的是环状双链DNA环,另外的DNA片段可以连入其中。在本说明书中,由于质粒是栽体的最常用的形式,"质粒"和"栽体,,可以互换使用。载体可以是双元栽体或T-DNA,包含左侧边界和右侧边界,且可在中间包括目的基因。本文所使用的术语"表达栽体,,意思是能够指导特定核苷酸在适当的宿主细胞中表达的栽体。核普酸的表达可以是*达或下调。表达载体包括调控核酸元件,其与目的核酸有效连接,即任选地与终止信号和/或其他调控元件有效连接。本文使用的"RNAi"或"RNA干扰"是指由双链RNA(dsRNA)介导的、序列特异性的转录后基因沉默的过程。本文所使用的"dsRNA"是指部分或完全双链的RNA。双链RNA也称为小或短干扰RNA(siRNA)、短干扰核酸(siNA)、短干扰RNA、微RNA(miRNA)、反义RNA等。在RNA干扰过程中,将dsRNA引入寄主细胞,所述dsRNA包括与一部分靶基因基本上相同的第一链、和与笫一链互补的第二链。引入之后,靶基因特异性dsRNA被处理成相对小的片段(siRNA),并且随后能够分布于宿主细胞各处,导致功能丧失突变,其在一代期间的表型可能与靶基因全部或部分缺失而产生的表型非常相似。可选地,靶基因特异性dsRNA被含有RNAi处理机制的植物细胞处理成相对小的片段。现已提出了多个RNAi作用的模型。"反义"多核苦酸包括核苷酸序列,其与编码蛋白质的"有义"核酸互补,例如与mRNA序列互补。因此,反义核酸可以通过氩键与有义核酸结合。反义核酸可与整个靶基因或部分耙基因互补。反义核酸分子通常施用于细月包或原位产生,从而与细万包mRNA和/或基因纟且DNA杂交或结合。考虑到RNA和DNA序列对比时要将尿嘧啶替换为胸腺嘧啶,本文所使用的术语"基本上相同"表示dsRNA中一条链或者反义多核苷酸的核苷酸序列与耙基因的19个或更多邻接的核苷酸至少有80-90%相同,或与靼基因的19个或更多邻接的核苷酸至少有90-95%相同,或与耙基因的19个或更多邻接的核苷酸至少有95-99%相同或完全相同。本文所使用的"互补"多核苷酸是指那些能够根据标准的Watson-Crick互补规则进行碱基配对的多核普酸。具体来说,嘌呤将与嘧咬碱基配对形成组合,该組合是鸟噤呤与胞嘧啶配对(G:C),在DNA的情况下腺噪呤或与胸腺嘧啶配对(A:T),或在RNA的情况下腺噤呤与胸尿嘧咬配对(A:U)。本文也使用术语"基本上互补",意思是两种核苦酸至少有80%的核苦酸互补,或其核苦酸至少有85-90%、90-95%、或者至少有96%、97%、98%、99%或更多、或100%相同。可选地,"基本上互补"意思是两种核苷酸可以在高度严格的条件下杂交。本文所使用的术语"同源物"是指一个基因与另一基因由于两者是从共同的祖先DNA序列得到的后代而相关。术语"同源物"可适用于由于物种形成而分离的基因之间的关系(例如直向同源物),或由于基因复制而分离的基因之间的关系(例如旁系同源物)。本文所使用的术语"直向同源物"是指基因源于不同物种,但由共同的祖先基因通过物种形成进化而来。直向同源物在进化的过程中保留了相同的功能。直向同源物编码的蛋白质具有相同或相似的功能。本文所使用的术语"旁系同源物"是指通过基因组内的复制而相关的基因。旁系同源物通常具有不同的功能或新的功能,但这些功能可能是相关的。本文所使用的术语"等位基因变体"是指具有多态性的多核苷酸,该多态性导致该核普酸所编码蛋白质的氨基酸序列改变,且该多态性存在于天然群体(例如植物物种或种类)。这种天然等位基因变体通常可以导致编码蛋白质的多核苷酸1-5%的差异,或所编码蛋白质中1-5%的差异。等位基因变体可以通过许多不同植物中目的核酸的测序鉴定,这可以容易地通过利用例如杂交探针进行,以鉴定这些植物中相同基因的遗传基因座。本文所使用的术语"在严格的条件下杂交"意在描述杂交和冲洗的条件,在该条件下序列彼此之间至少有60%相似或相同的核苷酸通常保持彼此杂交。在另一实施方案中,该条件是彼此之间至少约65%,或者至少约70%,或至少约75%或更相似或相同的序列通常保持彼此杂交。这种严格的条件为本领域内技术人员已知并描述如下。严格条件的优选的非限制性例子是在6倍氯化钠/柠檬酸钠(SSC)中,于约45C杂交,随后在50-65。C用0.2倍SSC,0.1%的SDS洗涤一次或多次。本文使用的"序列同一性的百分比,,或"序列同一性百分比"指这样确定的值,即首先在全局或局部比较窗口中的两个最佳比对序列中在每个组成位置处注明相同的核酸碱基或氛基酸残基是否在这两个序列中出现,若出现,指定为匹配,或若不出现,则指定为错配。由于比对通过优化匹配碱基的数建立,同时允许任何位置的错配和引入任意大小的空位、或无效或空白区域,这样^t增加了比对的显著性或质量,该计算结果确定了存在匹配条件的位置总数,然后用这个数除以比对窗口中位置的总数,最后将结果乘以100,得出序列同一性的百分比。蛋白质序列的"序列相似性百分比"可以使用相同的原则计算,其中,保守取代算作部分而非完全错配。因此,例如当给予相同KJ^酸的分数是i,给予非保守取代的分数为0,则给予保守取代的分数在0和1之间。保守取代的得分可由本领域已知的氛基酸矩阵获得,例如Blosum或PAM矩阵。用于比较的序列比对方法是本领域内众所周知的。可以通过利用数学算法确定两个序列之间的同一性百分比或者相似性百分比(对于蛋白质)。这种数学算法优选的非限制的例子是Myers和Miller算法(Bioinformatics,4(1):11-17,1988)、Needleman-Wunsch全局比对法(J.Mol.Biol.,48(3):443-53,1970)、Smith-Waterman局部比对法(J.Mol.Biol"147:195-197,1981)、Pearson和Lipman的相似性搜索法(PNAS,85(8):2444-2448,1988)、Karlin和Altschul算法(Altschul等人,J.Mol.Biol"215(3):403-410,1990;PNAS,90:5873-5877,1993)。可以利用计算机实现这些数学算法,用于序列比较,以确定序列同一性或鉴定同源物。本文所使用的术语"保守区"或"保守区域"是指异源的多核苷酸或多肽序列中的区域,其中在不同的序列之间存在相对较高程度的序列同一性。"保守区域,,可以通过例如使用ClustalW算法进行多序列比对来鉴定。本文所使用的"细胞"或"植物细胞"是指单个细胞,也包括细胞群体。该群可以是包含一种类型细胞的纯的种群。同样,该群体可以包含一种以上的细胞类型。本发明所指的植物细胞可以是分离的(例如悬浮培养物),或包括在任何M阶段的植物组织、植物器官或植物中。就植物而言,术语"组织"(或"植物组织")意思是许多植物细胞的排列,包括分化和未分化的植物组织。植物组织可以构成植物器官的一部分(例如植物叶的表皮),但也可以构成肿瘤组织(例如愈伤组织)和不同类型的培养中的细胞(例如单细胞、原生质体、胚、愈伤组织、类原球茎(protocorm-likebody)等)。植物组织可在植物、器官培养物、组织培养物或细胞培养物中。就植物而言,术语"器官"(或"植物组织")意思是植物的一部分,可以包括但不限于例如根、果实、苗、茎、叶、下胚轴、子叶、花药、萼片、花瓣、花粉、种子等。本文所使用的术语"植物"根据上下文可以理解为指整个植林、植物细胞、植物器官、植物种子及其后代。用语"植物"亦指任何植物,特别是种子植物,可以包括但不限于作物植物。植物部分包括但不限于茎、根、苗、果实、胚珠、雄蕊、叶、胚、分生组织区、愈伤组织、配子体、孢子体、花粉、小孢子、下胚轴、子叶、花药、萼片、花瓣、花粉、种子等。可用于本发明方法的植物种类基本上与可用转化技术处理的高等和低等植物的种类同样广泛,包括被子植物(单子叶和双子叶植物)、棵子植物、蕨类植物、木贼(horsetail)、棵蕨植物、苔藓植物和多细胞藻类。本文所使用的术语"转基因"意指细胞和/或植物,其含有转基因或其rd/一"L',,、J_L*1~m"rAr丄、JO>入mJr、々J_i-J"J"irA~r--、,rrt丞向5且Cj田丁,l八犴丞ISJTfi7队3C,戮O^^S"T鄉、丞ISJ-人夕^及肯暇。,"用若干方法产生转基因细胞、组织、器官和植物,包括通过人工干涉将包含多核苷酸(通常是DNA)的"转基因"引入靶细胞或将转基因整合到耙细胞的染色体的方法,如本文所述的方法。本文所使用的术语"純种,,是指对于某一特定性状的许多植物,其对该性状的遗传纯合达到这样的程度,当纯种的品种自花授粉,后代中观察不到该性状显著量的独立分离。本文使用的"对照植物"或者"野生型,,是指植物细胞、外植体、种子、植物成分、植物组织、植物器官或整个植物,其用于和转基因或基因修饰的植物进行对照,目的是鉴定转基因或基因修饰植物中的增强表型或期望性状。"对照植物"在一些情况下可以是转基因植物林系,其包含空载体或标记基因,但不包含存在于所评价的转基因或基因改造植物中的目的重組多核苦酸。对照植物可以与所测试的转基因或基因改造植物是同一林系或者品种,或可以是另一林系或品种,如已知具有特定的表型、特征或已知基因型的植物。本文中适当的对照植物包括用来产生转基因植物、基因上未被改变或非转基因的亲a系的植物。本文使用的术语"进食位点"是指线虫侵染后,在植物的根中形成的摄食结构。该进食位点被用作线虫的营养源。胞嚢线虫的进食位点包括合18胞体,根结线虫的进食位点包括巨细胞。本文使用的术语"抗线虫感染"或"具有线虫抗性的植物"是指植物避免被线虫感染的能力、杀死线虫或阻碍、减少或停止线虫的发育、生长或繁殖的能力。这可以通过主动过程实现(例如通过产生对线虫有害的物质),或由被动的过程实现(如对于线虫营养价值降低、或不产生由线虫诱导的进食位点结构如合胞体细胞或巨细胞)。植物线虫抗性水平可通过多种方式确定,例如计数可在植物上建立寄生的线虫,或测量线虫发育时间、雌雄线虫的比例或者产生的胞嚢或线虫卵的数量。具有增强的线虫感染抗性的植物是这样的植物,其对比于另一植物更能够抵抗线虫感染,所述另一植物具有相似或优选相同的基因型,但是缺少赋予提高的线虫抗性的基因,例i口对照或野生型植物。本文使用的术语"抗死体营养型真菌"或"具有死体营养型真菌抗性的植物"是指植物避免死体营养型真菌感染的能力,杀死死体营养型真菌或阻碍、减少或停止死体营养型真菌的发育、生长或繁殖的能力。这可以通过主动过程实现(例如通过产生对死体营养型真菌有害的物质),或由被动的过程实现(如对于死体营养型真菌营养价值降低)。可以测定植物的死体营养型真菌抗性水平,例如下文的实施例7中所公开的。具有增强的死体营养型真菌感染抗性的植物是这样的植物,其对比于另一植物更能够抵抗死体营养型真菌感染,所述另一植物具有相似或优选相同的基因型,但是缺少赋予提高的死体营养型真菌抗性的多核苷酸,例如对照或野生型植物。在第一个实施方案中,本发明提供了转基因线虫抗性植物,其用表达载体转化,表达栽体包括能够使植物具有线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸。根据此实施方案,本发明的线虫抗性转基因植物可包含SEQIDNO:l、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的任何pEARLIl样多核苷酸。可选地,本发明的线虫抗性转基因植物可包含编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义多肽的任何pEARLIl样多核苷酸。此外,本发明的线虫抗性转基因植物可包含任何这样的pEARLIl19样多核苷酸,其与SEQIDNO:l、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸至少有约50-60%,或至少约60-70%,或至少约70-80%、80-85%、85-90%、90-95%,或至少约95%、96%、97%、98%、99%或更多相同或相似。此外,本发明的线虫抗性转基因植物可包含任何这样的pEARLIl样多核苷酸,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的任何多肽有至少约50-60%,或至少约60-70%,或至少约70-80%、80-85%、85-卯%、90-95%,或至少约95%、96%、97%、98%、99%或更多相同或相似。才艮据本发明,本发明的线虫抗性转基因植物可包含任何这样的pEARLIl样多核苷酸,其在严格的M下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的任何一个pEARLIl样多核香酸杂交。可选地,本发明的线虫抗性转基因才直物可包4、任何这祥的pEARLIl样多核香酸,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的任何多肽的任何pEARLIl样多核苷酸杂交。在另一实施方案中,本发明提供了转基因种子,其为表达栽体的纯种,所述载体包含能够4吏植物具有线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苦酸。根据此实施方案,此实施方案中的转基因种子可以是SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的任何pEARLIl样多核苷酸的純种。可选地,此实施方案中的转基因种子可以是编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的任何多肽的任何pEARLIl样多核苷酸的纯种。此外,此实施方案中的转基因种子可以是任何这样的多核普酸的纯种,其与SEQIDNO:l、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸有至少约50-60%,或至少约60-70%,或至少约70-80%、80-85%、85-90%、90-95%,或至少约95。/。、96%、97%、98%、99%或更多相同或相似。此外,此实施方案中的转基因种子可以是任何这样的pEARLIl样多核苷酸的纯种,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的任何多肽有至少约50-60%,或至少约60-70%,或至少约70-80%、80-85%、85-90%、90-95%,或至少约95%、96%、97%、98%、99%或更多相同或相似。根据本发明,此实施方案中的转基因种子可以是任何这样的pEARLIl样多核苷酸的纯种,其在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的任意一个pEARLIl样多核苷酸杂交。可选地,此实施方案中的转基因种子可以是任何这样的pEARLIl样多核苷酸的纯种,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的4壬4可多肽的任何pEARLIl样多核香酸杂交。转基因植物或种子可以是任何植物或种子,例如但不限于树木、切花(cutflower)、观赏植物、蔬菜或作物植物。植物的属可选自苜蓿属(M^Z/a^)、番痴属(Z^考c5icow)、芸莒属(5/my/ca)、黄瓜属(C"cww/s)、痴属(5V/"""附)、核杉匕属(/"g/a/is)、棉属(G"as^/"'m附)、苹果属(Ma/"s)、葡萄属(「她)、金鱼草属(y4wftVr/r,ViM/w)、杨属(尸o/w/"s),草莓属(Fmgar/a)、拟南芥属、云杉属(尸/cw)、辣椒属(Cfl〖/w/cw附)、藜属(CAe/io/;^i/附)、菊属(Z)em/"flw狄e/mi)、牵牛属、+〉属(尸/w"s)、豌豆属(户&ww)、稻属(Oijzfl)、玉蜀黍属(Zea)、小麦属(7W,/c"附)、小黑麦(7WWc"/e)、黑麦属(S"fl/e)、黑麦草属()、大麦属(/forfifeM附)、大豆属(G7戶Vie)、黄杉属(i^ewrfotewgfl)、伽蓝菜属(J^i/flwc/^e)、甜菜属(5eto)、向日葵属(好CVm狄ws)、烟草属(7V/co"'a/ifl)、南瓜属(Cwcw尸6/to)、蔷薇属、草莓属、百务財艮属(IW附)、苜蓿属、驴食草属(Ow^o^Z^)、车轴草属(仍>//"附)、胡卢巴属(7Wg<we//")、釭豆属()、橘属(O附)、亚麻属(i/"fi附)、老鹳草属((7mm/w附)、木薯属(Ma"幼c^)、胡声巴属(Z)冊ms)、萝卜属(iflp/t朋附)、白芥属(57w甲's)、颠薪属(J,/Y/;fl)、曼陀罗属(Z)幽ra)、天仙子属(好"sc^"附ms)、烟草属、碧冬茄属()、毛地黄属(D/g/似/Zs)、Af咖/wm、菊苣属(CVViAw/m/m)、莴苣属(Z^c似ai)、雀麦属(Bawmms)、天门冬属(^印flmg附)、金鱼草属、萱草属(好eferoctf/to)、7jC仙属(A^附e^s)、天竺葵属(尸e/"f^w/M附)、稷属(尸flfl/eM附)、狼尾草属(/V朋/s"m附)、毛R属(ifa膽wcn/"s)、千里光属(5W^c/tf)、喇叭舌属(S"/z^/as5751)、蓝英花属(5ro而"/iVi)、菜豆属(P/ms^/"s)、燕麦属(/1vcMfl)和葱属(爿///"附),或该植物可能选自于谷类植物,包括小麦、大麦、高粱、黑麦、黑小麦、玉米、稻、甘蔗,所述树木包括苹果、梨、温柏(quince)、李、樱桃、桃、油桃、杏、番木瓜、芒果、杨、松、红杉(sequoia)、雪松和橡树。本文所使用的术语"植物"可以是双子叶作植物,例如豌豆、苜蓿、大豆、胡萝卜、芽茱、番茄、马铃薯、棉花、烟草、胡椒、油菜(oilseedrape)、甜菜、甘蓝、花椰菜、椰菜、莴苣和拟南芥(Jra6/t/o/^"fAa7/a加)。在一个实施方案中,植物是单子叶植物或双子叶植物。子。作物植物是所有用于农业的植物。因此在一个实施方案中,所述植物是单子叶植物,优选是禾本科(尸0flce"e)、芭蕉科(Af"^ic^e)、百合科(丄"/""fle)或凤梨科(^wwW"ceffe)植物,优选是禾本科植物。因此,在又一实施方案中所述植物是禾本科玉蜀黍属()、小麦属(7Wft'c"柳)、稻属(Oo^")、大麦属(好w&"附)、黑麦属C9ec"/e)、燕麦属(Jve"fl)、甘蔗属(5Vicc/m尸w附)、高梁属(5Vrg/rwm)、《Mi草属(/^/iw/s^m附)、《句尾草属(iSWflnVi)、稷属(尸"m'c"ffi)、錄蟀草属(五/e"s/we)、芒属(Af/sca"狄M51)、短柄草属(5rac/^porf&附)、羊茅属(FeW"c")或黑麦草属(丄0//"1)植物。当该植物属于玉蜀黍属,优选物种是玉米(Z/mi")。当植物属于小麦属植物,优选的物种是普通小麦(7:fl^riv/)、斯佩尔特小麦(r.印e/toe)或硬粒小麦(Uwr"w)。当植物属于稻属,优选的物种是稻(asaftVfl)。当该植物属于大麦属,优选的物种是大麦(汉V"/gflM)。当该植物属于黑麦属,优选的物种是黑麦(51."^fl/e)。当该植物属于燕麦属,优选的物种是燕麦(As"rt'v")。当该植物属于甘蔗属,优选的物种是甘蔗(&6y^"."^""M附)。当该植物属于高粱属,优选的物种是蜀黍v"/gwe)、两色蜀黍6/co/w)或苏丹草(5".SMrf"rte"se)。当该植物属于狼尾草属,优选的物种是御谷(P.g/awc"附)。当该植物属于狗尾草属,优选的物种是谷子(5^to/Zaz)。当该植物属于黍属,优选的物种是野生稷(尸./m7iVice/w)或柳枝稷(i>.v/rgaZ"附)。当该植物属于糝属,优选的物种是糝子(£".c。roamfl)。当该植物属于芒属,优选的物种是芒(MVie^)。当该植物属于羊茅属的植物,优选的物种是苹状羊茅(F.flr"m//rt""'")、紫羊茅(F.r"6m)或草甸羊茅(尸./mite"s/s)。当该植物属于黑麦草属,优选的品种是多年生黑麦草或多花黑麦草U.ww加;/Zwww)。可选地,该植物小黑麦属(ZWftV<wecfl/e)。可选地,本发明的转基因植物或种子是双子叶植物,优选豆科(/^ffceae)、痴科(5"o/ffwacetfe)、芸苔科(5/ms/aicefle)、藜科()、菊科(Asfemceae)、锦蔡科(Affl/vacee)、亚麻科()、大戟科(^""pAwWfl"fle)、旋花科(Owvo/v"/"cefle)、蔷薇科(/^s"ce"e)、葫,科()、山茶科(r/retfce"e)、萏草科(/"6iVicefle)、梧桐科()或柑橘()科的植物。在一个实施方案中该植物是源自豆科,茄科或芸苔科的植物。因此,一个实施方案中该植物是豆科,优选为大豆属、豌豆属(/^wm)、落花生属(Jrac/r/sO、鹰嘴豆属(C/(w)、蚕豆属(K/"'a)、菜豆属(/^證o/附)、羽扇豆属(l"piVi附)、苜蓿属或兵豆属(h朋)。豆科优选物种是截形苜蓿(Mfr朋c齒/fl)、紫苜蓿(Af.sarivfl)、大豆(G.附a^)、碗豆(尸.5^iVm附)、花生(AAy/wgea)、鹰嘴豆(C."W"/mwi)、蚕豆(K./"6fl)、菜豆(/>.vw/gflfWs)、白羽扇豆(L"/;iViw51"幼"51)、黄羽扇豆(丄"//wws/wtens1)、狭叶羽扇豆(丄"p/wMS1awgMsftyb/《7is1)或兵豆(Z^ws1)。更优选的为大豆、花生和紫苜蓿。最优选的是大豆。当该植物是属于茄科的,优选的属是茄属、番茄属、烟草属或辣椒属。茄科优选的物种是马铃薯fM6emsM附)、番痴(1.eycw/e/i似附)、烟草(TV.f"Aaccw附)或黄灯笼辣椒(C.c/^Vie"w)。更优选的是马铃薯。因此,在一个实施方案中植物是十字花科的,优选的是芸苔属或萝卜属。优选的十字花科的物种是欧洲油菜(5.wfl/;ws)、甘蓝()、芥菜(必./'wwcea)或芜*(丑.rfl/fl)。更优选的物种是欧洲油菜。当该植物是属于藜科的,优选的属是甜菜属,优选的物种是甜菜(及v"/g"A)。当该植物是属于菊科的,优选的属是向日葵属(HW"rt^w力,优选的物种是向日葵(好."wwwms)。当该植物是属23于锦葵科的,优选的属是棉属(G仍^//m附)或秋葵属(J^/附仍cA"s)。当属是棉属,优选的物种是陆地棉((.A/mm似柳)或海岛棉((7.6fl/^aflfe附e),最优选的物种是陆地棉。秋葵属的优选物种是咖啡黄葵(A"cw/eW附)。当该植物是属于亚麻科的,优选的属是亚麻属(丄/w"附)且优选物种是亚麻(丄."s/to^sw'附w附)。当"i亥植物是属于大戟科的,优选的属是木薯属(3/"//^),麻疯树属(/"Zra/7")或/Ak/w"s,优选的物种是木薯(Af.、麻疯树(乂cwow)或兄cwmw附V。当该植物是属于旋花科的,优选的属是番薯属(//w附m),优选物种是/.^!to似s。当该植物属于蔷薇科,优选的属是蔷薇属(/^fl)、苹果属(Affl/"s)、梨属(/>*附)、李属(尸r"w附)、悬钩子属(及"6"s)、茶薦子属、越橘属(FtfcciVi/ww)或草莓属,优选的物种是杂种荷兰草莓(F/YiganVijc。当该植物属于葫,科(CWwr緒flceae),优选的属是香瓜属(Cwc函/s)、西瓜属()或南瓜属(C"cwr6/to),优选的物种是黄瓜(C"cw附/s^^/vw)、西瓜(0>"//附/flwfl似s0或西葫斧(C"cw6/似)。当该植物属于山茶科(77^acefle),优选的属是山茶属(Cfl附e//^),优选物种是茶(C.w'"ew^s)。当该植物属于茜草科,优选的属是咖啡属(CV>#e),优选的物种是小果咖啡(C.)或中果咖啡(Ccflwe/^ora)。当该植物属于梧桐科(15^^|//0<^"力,优选的属是可可属(7T^o^ww"),优选的物种是可可树(r.c"c做)。当该植物属于柑桔属、优选的物种是甜橙(Cw'"e"^)、柠檬(Cl/,7mm)、桔(OWc"/"似)、柚(C.附ox/附flr)和柑桔物种的杂种等。在本发明的优选的实施方案中,该转基因植物或种子是大豆、马铃薯或玉米植林。在最优选的实施方案中,该转基因植物或种子是大豆。本发明的转基因植物可以是杂交或近交。本发明的转基因植物和种子也可用于植物育种,制备杂交能育的转基因植林。合适的育种方法为农业领域众所周知,例如包含本发明的特定表达载体的能育的转基因植物,可以与相似的转基因植物或另一种植物杂交(例如缺乏该特有的表达载体),以制备包含特定表达栽体的杂交能育的转基因植物的种子。另一种植物可以是近交植物。然后种植该种子以获得杂交能育转基因植林。杂交能育转基因植林可以通过继承母本或父本而拥有特定的表达载体。该杂交能育转基因植物可以是杂交体。任何这些杂交能育转基因植物的种子也包含在本发明的范围内。此外,本发明的转基因植物可包含另一转基因植物和/或与其杂交,所述另一转基因植物包含一种或多种核酸,从而在植物和/或其后代中产生转基因"垛叠,,。然后种植该种子以获得含有本发明的核酸的杂交能育转基因植物。该植物可为单子叶或双子叶植物。该杂交能育转基因植抹可以通过继承母本或父本而拥有该特定的表达盒。任何这些杂交能育转基因植物的种子也包含在本发明的范围内。本发明的种子可以从能育转基因植物收获,并被用来种植本发明的转化植物的后代,包含含有该DNA构建体的杂交植物林系。"基因垛叠"也可以通过植物转化将两个或多个基因转移到细胞核中而完成。多个基因可以在转化中顺序或同时引入细胞核。植物或靶病原体因沉默机制下调,特别是RNAi。处于各自启动子控制之下的垛叠的多个基因也可过表达而得到一个或多个期望的表型。也可以将含有it^达基因和沉默靶标的基因垛叠的构建体转入植物,从而产生单个或多个农学上重要的表型。某些实施方案中,本发明的核酸序列可与目的多核苷酸序列的任何组合相垛叠以产生期望的表型。该组合可以产生具有多种性状组合的植物,所述性状组合包括但不限于抗病性、除草剂耐性、产量增加、耐寒和耐旱性。这些垛叠组合可通过任何方法产生,所述方法包括但不限于通过传统方法或遗传转化对植物进行杂交育种。如果性状通过遗传转化垛叠,则目的多核苷^列可以按任何次序依次或同时组合。例如,如果要引入两个基因,则这两个序列可以包含在独立的转化盒内或位于相同的转化盒上。所迷序列的表达可以由相同或不同的启动子驱动。本发明也作为表达盒或表达载体具体实施,该表达盒或表达载体包含转录调控元件,其与分离的能够使植物具有线虫抗性的pEARLIl样多核苷酸有效连接。根据此实施方案,本发明的线虫抗性表达栽体可包含SEQIDNO:l、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的4壬<可pEARLIl才羊多核苷酸。可选地,本发明的线虫抗性表达载体可包含编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的任何多肽的任何pEARLIl样多核苷酸。此外,本发明的线虫抗性表达栽体可包含任何这样的pEARLIl样多核苷酸,其与SEQIDNO:l、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苦酸有至少约50-60%,或至少约60-70%,或至少约70-80%、80-85%、85-90%、90-95%,或至少约95%、96%、97%、98%、99%或更多相同或相似。此外,本发明的线虫抗性表达载体可包含任何这样的pEARLIl样多核苷酸,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的4壬何多肽有至少约50-60%,或至少约60-70%,或至少约70-80%、80-85%、85-卯%、卯-95%,或至少约95%、96%、97%、98%、99%或更多相同或相似。冲艮据本发明,线虫抗性表达栽体可包含任何这样的pEARLIl样多核苷酸,其在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的任一pEARLIl样多核苷酸杂交。可选地,本发明的线虫抗性表达载体可包含任何这样的pEARLIl样多核苷酸,其在严格的M下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的任何多肽的任何pEARLIl样多核苷酸杂交。本发明的线虫抗性表达栽体包含一个或多个转录调控元件,其与能够使植物具有线虫抗性的pEARLIl样多核苷酸有效连接。本发明的表达载体可以使用任何转录调控元件。优选地,该转录调控元件是启动子,其能调控有效连接的多核苷酸的组成型表达。"组成型启动子,,是指一种启动子,其能够在植物的所有或几乎所有发育阶段、所有或几乎所有植物組织中表达其控制的可读框或调节元件的启动子。组成型启动子包括但不限于植物病毒的35SCaMV启动子(Franck等人,Cell21:285-294,1980)、Nos启动子(AnG.等人,ThePlantCell3:225-233,1990)、泛素启动子(Christe脂n等人,PlantMol.Biol.12:619-632,1992和18:581-8,1991)、MAS启动子(Velten等人,EMBOJ.3:2723-30,1984)、玉米H3組蛋白26启动子(Lepetit等人,MolGen.Genet231:276-85,1992)、ALS启动子(WO96/30530)、19SCaMV启动子(US5,352,605)、超级启动子(US5,955,646)、玄参花叶病毒启动子(US6,051,753)、水稻肌动蛋白启动子(US5,641,876)和Rubisco小亚基启动子(US4,962,028)。优选地,当本发明的线虫抗性表达载体包含的pEARLIl样多核苷酸源自于大豆(G附ox),则该启动子是组成型启动子。更优选地,当本发明的线虫抗性表达载体包含的pEARLIl样多核苷酸源自于大豆,该启动子是泛素启动子。可选地,本发明的表达载体中的启动子是被调节启动子。"被调节的启动子"是指启动子不是组成型地、而是以时间和/或空间的方式指导基因的表达,并包括组织特异性启动子和诱导型启动子。不同启动子可以在不同的组织或细胞类型、或在不同发育阶段、或响应不同的环境条件来指导基因或调控元件的表达。"组织特异性启动子"或"组织优先性启动子"是指,皮调节的启动子,其不在所有植物细胞中表达,而只在特定器官(例如叶或种子)、特定组织(例如胚或子叶)、或特定的细胞类型(例如叶薄壁组织或种子贮存细胞)中的一个或多个细胞类型中表达。这些还包括时间上被调节的启动子,例如在胚胎早期或晚期、在发育的种子或果实中的果实成熟期、在完全分化的叶中或在序列发生时被调节的启动子。合适的启动子包括来自油菜籽的油菜籽蛋白基因启动子(US5,608,152)、来自蚕豆(Viciafaba)的USP-启动子(Baeumlein等人,MolGenGenet.225(3):459-67,1991)、来自拟南芥的油质蛋白启动子(WO98/45461)、来自菜豆(尸/^s^/船VM/gtfra)的菜豆蛋白启动子(US5,504,200)、来自芸苔属(Brassica)的Bce4-启动子(WO91/13980)或豆球蛋白B4启动子(LeB4;Baeumlein等人,PlantJournal,2(2):233画9,1992),以及在单子叶植物如玉米、大麦、小麦、黑麦、稻等中赋予种子特异表达的启动子。应注意的合适启动子是来自大麦的lpt2或lptl-基因启动自大麦大麦醇溶蛋白基因、稻谷蛋白基因、稻水稻素基因、稻谷醇溶蛋白基因、小麦麦醇溶蛋白基因、小麦谷蛋白基因、玉米玉米醇溶蛋白基因、燕麦谷蛋白基因、高粱(Sorghum)kasirin-基因和黑麦棵麦醇溶蛋白的启动子)。适合在植物根组织中优先表达的启动子包括例如来自玉米尼克烟酰胺合酶(nicotianaminesynthase)基因的启动子(US20030131377)和稻RCC3启动子(US11/075,113)。在植物绿色組织中优先表达的合适启动子包括来自下迷基因的启动子,所述基因例如玉米醛缩酶基因FDA(US20040216189)、醛缩酶和丙酮酸正磷酸二激酶(PPDK)(Taniguchi等人,PlantCellPhysiol.41(1):42-48,2000)。"诱导型启动子,,是指那些在一种或多种细胞类型中可以被外界刺激例如化学药品、光、激素、胁迫或病原体(如线虫)开启的被调节的启动子。如果希望基因表达以时间特异的方式发生,则化学诱导启动子是特别适用的。这样的启动子的例子是水杨酸诱导型启动子(WO95/19443)、四环素诱导型启动子(Gatz等人,PlantJ.2:397-404,1992)、源自核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基的光诱导型启动子(ssRUBISCO)和乙醇诱导型启动子(WO93/21334)。另外,应答生物或非生物胁迫条件的适合的启动子是这样的启动子,如病原体诱导型PRPl-基因启动子(Ward等人,Plant.Mol.Biol.22:361-366,1993)、来自番茄的热i秀导型hsp80-启动子(US5187267)、来自马铃薯的冷诱导型ot-淀粉酶启动子(WO96/12814)、玉米的干旱资导型启动子(Busk等人,PlantJ.11:1285-1295,1997)、来自马铃薯的冷、干旱和高盐诱导型启动子(Kirch,PlantMol.Biol.33:897-909,1997)或来自拟南芥属的RD29A启动子(Yamaguchi誦Shinozalei等人,Mol.Gen.Genet.236:331-340,1993),许多冷诱导型启动子例如来自拟南芥属的corl5a启动子(Genbank登录号U01377)、来自大麦的bltlOl和blt4.8(Genbank登录号AJ310994和U63993)、来自小麦的wcs120(Genbank登录号AF031235)、来自玉米的mlipl5(Genbank登录号D26563)、来自芸苔属的bnll5(Genbank登录号U01377)和创伤诱导型pinII-启动子(欧洲专利号No.375091)。在一个实施方案中,本发明的表达载体中使用的启动子是根特异性、进食位点特异性、病原体^"导型或线虫诱导型启动子。优选地,当本发明的线虫抗性表达载体包含的pEARLIl样多核苷酸源自拟南芥,则启动子是进食位点特异性启动子,更优选地,当本发明的线虫抗性表达载体包含的pEARLIl样多核苷酸源自拟南芥,则启动子是具有SEQIDNO:21中所示序列的TPP启动子。在IndexofPlantDiseasesintheUnitedStates(U.S.Dept.ofAgricultureHandbookNo.165,1960);DistributionofPlant-ParasiticNematodeSpeciesinNorthAmerica(SocietyofNematologists,1985);以及FungionPlantsandPlantProductsintheUnitedStates(AmericanPhytopathologicalSociety,1989)中列出了作物植物和相应的病原线虫。本发明靶向的线虫可以是任何植物寄生线虫,如长针线虫科(Longidoridae)、毛刺线虫科(Trichodoridae)、滑刃总科(Aphelenchoidida)、粒科(Anguinidae)、刺科(Belonolaimidae)、环科(Criconematidae)、异皮线虫科(Heterodidae)、纽带科(Hoplolaimidae)、根结线虫科(Meloidogynidae)、小垫刃科(Paratylenchidae)、短体线虫科(Pratylenchidae)、小垫刃线虫科(Tylenchulidae)、垫刃科(Tylenchidae)等等的线虫。优选的,寄生线虫属于诱导巨细胞或合体细胞的线虫科。诱导巨细胞或合体细胞的线虫存在于长针线虫科(Longidoridae)、毛刺线虫科(Trichodoridae)、异皮线虫科、根结线虫科、短体线虫科或小垫刃线虫科。尤其存在于异皮线虫科和根结线虫科中。因此,本发明靶向的寄生线虫属于选自以下的一个或多个属伪才艮瘤线虫属(Naccobus)、仙人掌胞嚢线虫属(Cactodera)、长形胞嚢线虫属(Dolichodera)、球胞嚢线虫属(Globodera)、异皮线虫属(Heterodera)、Pimctodera、长针线虫线虫属(Longidorus)或才艮结线虫属(Meloidogyne)。在一个优选的实施方案中,寄生线虫属于选自以下的一个或多个属伪根瘤线虫属、仙人掌胞嚢线虫属、长形胞嚢线虫属、球胞嚢线虫属、异皮线虫属、Punctodera或根结线虫属。在一个更优选的实施方案中,寄生线虫属于选自以下的一个或多个属球胞嚢线虫属、异皮线虫属或#>结线虫属。在一个甚至更优选的实施方案中,寄生线虫属于选自球胞嚢线虫属或异皮线虫属(Heterodera)中一个或两个的属。在另一个实施方案中,寄生线虫属于根结线虫属。当寄生线虫是球胞嚢线虫属(G/^w&m)时,寄生物种优选地来自蓍草球胞嚢线虫(Gflc/^7/e"e)、蒿球胞嚢线虫(G、枸杞球胞嚢线欧蓍草球胞嚢线虫(G.腿'"e/^'/)、乔巴特棘皮线虫(G.wfl/"、马铃薯白线虫(G./m///^)、马铃薯金线虫(G.r仍toc/^附Zs)、烟草球胞嚢线虫(G.7^6flc"附)和弗吉亚球胞嚢线虫(G.v//^i>M'"e)。在另一个优选的实施方案中,寄生球胞嚢线虫属(G/M(^fem)线虫包括至少一种物种马铃薯白线虫、烟草球胞嚢线虫或马铃薯金线虫。当寄生线虫是胞嚢线虫属(i^fe/w/mi)时,物种可优选地来自燕麦胞嚢线虫(H.avenae)、胡萝卜胞嚢线虫(H.carotae)、鹰嘴豆胞嚢线虫(H.ciceri)、十字花科胞囊线虫(H.cruciferae)、龙;f^胞嚢线虫(H.delvii)、褐藻胞嚢线虫(H.elachista)、菲氏胞嚢线虫(H.filipjevi)、冈比亚胞嚢线虫(H.gambiensis)、大豆胞嚢线虫、豌豆胞嚢线虫(H.goettingiana)、荞麦异皮线虫(H.graduni)、啤酒花胞嚢线虫(H.humuli)、大麦异皮线虫(H.hordecalis)、麦类胞嚢线虫(H.latipons)、燕麦异皮线虫(H.major)、苜蓿胞嚢线虫(H.medicaginis)、7jC稻同居胞嚢线虫(H.oryzicola)、巴基斯坦胞嚢线虫(H.pakistanensis)、玫瑰胞嚢线虫(H.rosii)、甘蔗胞嚢线虫(H.sacchari)、甜菜异皮线虫(H.schachtii)、蜀黍胞嚢线虫(H.sorghi)、三叶草胞嚢线虫(H.Trifolii)、荨麻胞嚢线虫(H.urticae)、木豆胞嚢线虫(H.vigni)和玉米胞嚢线虫(H.zeae)。在另一个优选的实施方案中,寄生胞嚢线虫属线虫包括至少一种物种大豆胞嚢线虫、燕麦胞嚢线虫、木豆胞嚢线虫(H.cajani)、豌豆胞嚢线虫、三叶草胞嚢线虫、玉米胞嚢线虫或甜菜胞嚢线虫。在一个更优选的实施方案中,寄生线虫包括至少一种物种大豆胞嚢线虫或甜菜胞嚢线虫。在一个最优选的实施方案中,寄生线虫是物种大豆胞嚢线虫。当寄生线虫是根结线虫属(Mdoidogyne)时,寄生线虫可选自高粱根结线虫(M.acronea)、M.arabica、花生根结线虫(M.arenaria)、甘蓝根结线30虫(M.artiellia)、短尾根结线虫(M.brevicauda)、山茶根结线虫(M.camelliae)、奇氏根结线虫(M.chitwoodi)、咖啡根结线虫(M.cofeicola)、短小根结线虫(M.esigua)、禾草根结线虫(M.graminicola)、北方根结线虫(M.hapla)、南方根结线虫(M.incognita)、印度根结线虫(M.indica)、海滨根结线虫(M.inornata)、爪哇根结线虫(M.javanica)、林氏根结线虫(M.lini)、苹果根结线虫(M.mali)、小头根结线虫(M.microcephala)、小突根结线虫(M.microtyla)、纳西根结线虫(M.naasi)、萨拉斯根结线虫(M.salasi)和花生根结线虫(M.thamesi)。在一个优选的实施方案中,寄生线虫包括至少爪哇根结线虫、南方根结线虫、北方根结线虫、花生根结线虫或奇氏根结线虫。本发明还包含抑制pEARLIl样多核苷i^达的抗真菌dsRNA或反义多核苷酸,其中该抗真菌多核苷酸包含笫一链,其包含与一部分的pEARLIl样耙基因基本上相同的序列。当该抗真菌多核普酸为dsRNA,该多核苷酸进一步包含与第一链基本上相同的第二链。根据本发明,该pEARLIl样把基因的部分是来自某序列的19至500个核苷酸,该序列选自a)SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19定义的多核苷麟列;b)多核苷断列,编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20定义的多肽;c)多核苷酸序列,其与SEQIDNO:l、3、5、7、9、11、13、15、17或19定义的多核苷酸序列有至少70%的序列同一性;d)多核苷酸序列,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20定义的多序列肽至少有70%的序列同一性;e)多核普酸,其在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸杂交;以及f)多核苷酸,其在严格的条件下与編码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20定义的多肽的多核苷酸杂交。已知长度大于19-24个核苷酸的dsRNA片段在真核细胞的细胞内被切割成长度为19-24个核苷酸的siRNA,这些siRNA是RNA干扰现象的实际介导物。因此,本发明的dsRNA的长度范围可为从19个核苷酸到耙基因全长的长度。优选地,本发明的dsRNA具有约21个核苷酸至600个核苷酸的长度。更优选地,本发明的dsRNA具有约21个核苷酸至500个核苷酸的长度,或约21个核苷酸至400个核苷酸。图4a到4d显示源自SEQIDNO:l、3、5、7、9、H、13、15、17和19的示例性21mer。本发明的较长dsRNA的切割将产生源自较长dsRNA的约21mer的dsRNA的集合(范围是从19mer到24mer)。此约21mer的dsRNA集合也涵盖在本发明的范围内,无论是在植物或线虫细胞内产生或用寡核苷酸的合成的已知方法合成。在另一实施方案中,本发明提供了真菌抗性表达载体,其包含的启动子有效地连接分离的抗真菌dsRNA或反义寡核苷酸,所述分离的抗真菌dsRNA或反义寡核苷酸能够使植物抵抗真菌,优选抵抗死体营养型真菌。可用于本发明的抗真菌表达载体的适宜的启动子、dsRNA和反义多核苷酸如上文所述。在又一实施方案中,本发明提供了包含真菌抗性表达载体的转基因植物和从这样的植物得到的种子。此实施方案中的真菌抗性转基因植物和种子可以是上述任何物种。本发明的转基因抗真菌植物可以表现出对任何下列特定真菌和卵菌病原体的抗性。大豆Phytophthoramegaspermaf.sp.glycinea、大豆疫霉(Phytophthorasojae)、菜豆壳球抱(Macrophominaphaseolina)、立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)、核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum)、尖孢镰(Fusariumoxysporum)、菜豆间座壳大豆变种(Diaporthephaseolorumvar.Sojae)(大豆拟茎点霉(Phomopsissojae))、大豆茎溃疡病菌(Diaporthephaseolorumvar.caulivora)、齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii)、菊池尾抱(Cercosporakikuchii)、大豆尾抱(Cercosporasojina)、东北霜霉(Peronosporamanshurica)、束状刺盘孢(CoHetotrichumdemathim)(平头刺盘孢(Colletotrichumtruncatum))、山扁豆生棒孢(Corynesporaeassuicola)、大豆壳针孢(Septoriaglycines)、大豆生叶点霉(Phyllostictasojicola)、链4^&(Alternariaalternata)、Microsphaeradiffusa、半棵镰孢(Fusariumsemitectum)、大豆茎褐腐病菌(Phialophoragregata)、大豆小丛壳(Glomerellaglycines)、豆薯层锈菌(Phakopsorapachyrhizi)、瓜果腐霉(Pythiumaphanidermatum)、终极腐霉(Pythi體ultimum)、德巴利腐霉(Pythiumdebaryanum)、接种茄病镰刀菌(Fusariumsolanif.sp.Glycines);苜蓿Clavibatermichiganesesubsp.Insidiosum、终极腐霉、畸雌腐霉(Pythiumirregulare)、华丽腐霉(Pythiumsplendens)、德巴利腐霉、瓜果腐霉、大雄疫霉(Phytophthora)、车轴草霜霉(Peronosporatrifoliorum)、苜蓿茎点霉(Phomamedicaginisvar.medicaginis)、苜蓿尾抱(Cercosporamedicaginis)、苜蓿假盘菌(Pseudopezizamedicaginis)、苜蓿黄斑病菌(Leptotrochilamedicaginis)、苜蓿根腐病菌(Fusari腿solani)、根腐丝嚢霉(Aphanomyceseuteiches)、草本匍柄霉(Stemphyliumherbarum)、苜蓿匍柄霉(Stemphyliumalfalfa);芸莒白锈菌(AlbugoCandida)、芸莒链^fe(Alternariabrassicae)、十字花科小球腔菌(Leptosphaeriamaculans)、立枯丝核菌、核盘菌、芸苔生球腔菌(Mycosphaerellabrassiccola)、终极腐霉、寄生霜霉(Peronosporaparasitica)、粉红錄抱(Fusariumroseum)、尖抱嫌抱菌(Fusariumoxysporum)、交链抱菌(Alternariaalternate);向曰葵霍尔斯单轴霉(Plasmophorahalstedii)、核盘菌、翠菊黄化(AsterYellows)、向日葵壳针孢(Septoriahelianthi)、向日葵拟茎点霉(Phomopsishelianthi)、向日葵链格孢(Alternariahelianthi)、百日草链格孢菌(Alternariazinniae)、灰葡萄孢(Botrytiscinerea)、茎,泉霉黑茎病菌(Phomamacdonaldii)、菜豆壳球抱(Macrophominaphaseolina)、二抱白粉菌(Erysiphecichoracearum)、米根霉(Rhizopusoryzae)、少根根霉(Rhizopusarrhizus)、匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)、向曰葵柄锈菌(Pucciniahelianthi)、大丽花轮枝孢(Verticilliumdahliae)、胡萝卜欧文氏软腐杆菌胡萝卜致病变种(Erwiniacarotovommp.v.Carotovora)、顶头抱霉(Cephalosporiumacremonium)、隐地疫霉(Phytophthoracryptogea)、婆罗门参白錄(Albugotragopogonis);小麦冰草条黑粉菌(Urocystisagropyri)、链格孢、多主枝孢(Cladosporiumherbarum)、禾谷##孢(Fusari腿graminearum)、燕麦镰孢(Fusari腿)、大刀镰孢(Fusariumculmorum)、小麦散黑粉菌(Ustilagotritici)、小麦壳二孢(Ascochytatritici)、麦类条斑病菌(Cephalosporiumgramineum)、禾生炭疽菌(Collotetrichumgraminicola)、小麦禾白粉菌(Erysiphegraminisf.sp.tritici)、小麦禾柄锈菌(Pucciniagraminisf.sp.tritici)、小麦隐匿柄锈菌(Pucciniareconditaf.sp.tritici)、条形柄锈菌(Pucciniastriiformis)、"f匿麦草核腔菌(Pyrenophoratritici-repentis)、颖枯壳针孢(Septorianodorum)、小麦壳针孢(Septoriatritici)、燕麦壳针孢(Septoriaavenae)、小麦基腐病菌(Pseudocercosporellaherpotrichoides)、立枯丝核菌、禾谷丝核菌(Rhizoctoniacerealis)、禾顶嚢壳小麦变种(Gaeumannomycesgraminisvar.tritici)、瓜果腐霉(Pythiumaphanidermatum)、禾根腐霉(Pythiumarrhenomanes)、终极腐霉(Pythi画ultimum)、小麦根腐病菌(Bipolarissorokiniana)、麦角菌(Clavicepspurpurea)、小麦腥黑粉菌(Tilletiatritici)、小麦光腥黑粉菌(Tilletialaevis)、小麦散黑粉菌(Ustilagotritici)、印度腥黑粉菌(Tilletiaindica)、立枯丝核菌、Pythiumarrhenomannes、禾生腐霉(Pythiumgramicola)、瓜果腐霉(Pythiumaphanidermatum);谷物亚粘团串珠镰孢(Fusariummoniliformevar.subglutinans)、串珠镰孢(Fusariummoniliforme)、玉蜀黍赤霉(Gibberellazeae)(禾本##孢(Fusariumgraminearum))、Stenocarpellamaydi(玉米色二抱)、畸雄腐霉、德巴利腐霉、禾生腐霉(Pythiumgraminicola)、华丽腐霉、终极腐霉、瓜果腐霉、黄曲霉(Aspergillusflavus)、玉米小斑病菌0、T(BipolarismaydisO,T)(异旋孢腔菌(Cochliobolusheterostrophus))、炭色长蠕孢I、II和III(HelminthosporiumcarbonumI,II&III)(玉米圆斑病菌(Cochlioboluscarbonum))、玉米大斑病菌1、11和III(ExserohilumturcicumI,II&III)、Helminthosporiumpedicellatum、玉蜀黍节壶菌(Physodermamaydis)、玉米黄叶枯病菌(Phyllostictamaydis)、玉米^R孢(Kabatiellamaydis)、高粱尾孢(Cercosporasorghi)、玉蜀黍黑粉菌(Ustilagomaydis)、高粱柄锈菌(Pucciniasorghi)、多堆柄锈菌(Pucciniapolysora)、茱豆壳球孢、草酸青霉(Penicilliumoxalicum)、稻黑孢(Nigrosporaoryzae)、多主枝孢、弯孢(Curvulariahinata)、不等弯孢(Curvulariainaequalis)、苍白弯孢(Curvulariapallescens)、Clavibactermichiganensesubsp.nebraskense、绿色木霉(Trichodermaviride)、高粱麦角(Clavicepssorghi)、Cornstuntspiroplasma、Diplodiamacrospora、指疫霉菌(Sclerophthoramacrospora)、高粱指霜霉(Peronosclerosporasorghi)、菲律宾指霜霉(Peronosclerosporaphilippinensis)、玉蜀泰指霜霉(Peronosclerosporamaydis)、甘蔗指霜霉(Peronosclerosporasacchari)、Sphacelotheeareiliana、玉米壳餘菌(Physopellazeae)、玉米晚枯病菌(Cephalosporiummaydis)、顶头孢;高粱玉米大斑病菌、禾生刺盘孢(Colletotrichumgraminicola)(禾生炭症菌(GIomerellagraminicola))、高粱尾孢、高粱^C孢(Gloeocercosporasorghi)、高粱生壳二孢(Ascochytasorghina)、紫柄锈菌(Pucciniapurpurea)、菜豆壳球孢、高粱根腐病菌(Perconiacircinata)、串珠镰孢、链4^&、Bipolarissorghicola、高粱生长蠕孢(Hehninthosporiumsorghicola)、弯孢、高粱茎点霉(Phomainsidiosa)、高粱座4支孢(Ramulisporasorghi)、高粱生座沖支孢(Ramulisporasorghicola)、甘蔗黑痣菌(Phyllacharasacchari)、丝孢堆黑粉菌(Sporisoriumreilianum)(丝轴黑粉菌(Sphacelothecareiliana))、高粱轴黑粉菌(Sphacelothecacruenta)、高粱坚孢堆黑粉菌(Sporisoriumsorghi)、立枯丝核菌、点枝顶孢菌(Acremoniumstrictum)、指疫霉菌(Sclerophthonamacrospora)、高粱指霜霉、菲律宾指霜霉、禾生指梗霉(Sclerosporagraminicola)、禾本WI:孢、尖镰孢、禾才艮腐霉、禾生腐霉等(US6,630,618)。该真菌或卵菌病原体可以是死体营养型或至少部分死体营养型真菌或卵菌真菌。优选地,该真菌或卵菌病原体是死体营养型真菌或卵菌病原体。本发明的另一实施方案包括生产转基因线虫抗性植物的方法,该方法包含这样的步骤,用线虫抗性表达载体转化植物细胞,该载体包含的启动35子有效连接能使植物具有线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸;由转化细胞再生转基因植物;筛选具有增强的线虫抗性的再生转基因植林。本发明的另一实施方案包含生产转基因真菌抗性植物的方法,该方法包含的步骤有用真菌抗性表达载体转化植物细胞,该载体包含的启动子有效地连接耙向pEARLIl样基因的dsRNA或反义寡核苷酸,其中该dsRNA或反义多核苷酸能为植物提供真菌抗性;由转化细胞再生转基因植物;筛选具有增强的真菌抗性的再生转基因植抹。胞再生植物,例如PlantMolecularBiologyandBiotechnology(CRCPress,BocaRaton,Florida),6/7章,71-119页(1993);WhiteFF(1993)VectorsforGeneTransferinHigherPlants;TransgenicPlants,巻1,EngineeringandUtilization,Kung和WuR编,AcademicPress,15-38;JenesB等人,(1993)TechniquesforGeneTransfer;TransgenicPlants,巻1,EngineeringandUtilization,Kung和R.Wu编,AcademicPress,128-143页;Potrykus(1991)AnnuRevPlantPhysiolPlantMolecBiol42:205-225;HalfordNG,ShewryPR(2000)BrMedBull56(1):62-73。转化方法可以包括直接和间接转化方法。适当的直接方法包括聚乙二醇诱导的DNA转入、脂质体介导的转化(US4,536,475)、利用基因枪的生物弹击法(FrommME等人,Bio/Technology.8(9):833-9,1990;Gordon-Kamm等人,PlantCell2:603,1990)、电穿孔、在含有DNA的溶液中孵育干燥胚胎和显微注射。对于这些直接转化的方法,使用的质粒不需要符合任何特定的条件。简单的质粒,例如pUC抹系、pBR322、M13mp株系、pACYC184等都可使用。如果要从转化细胞再生完整的植物,优选在质粒上设有另外的选择标记基因。直接转化技术对于单子叶和双子叶植物同等适用。转化也可以依如下方式进行用农杆菌进行细菌感染(例如EP0116718)、用病毒载体进行病毒感染(EP0067553;US4,407,956;WO95/34668;WO93/03161)、或通过花粉进行(EP0270356;WO85/01856;US4,684,611)。基于农杆菌的转化技术(特别是对双子叶植物)是本领域内众所周知的。农杆菌菌林(例如根癌土壤杆菌(jgn^ffcte/7w/w似/we/"de似)或毛根土壤杆菌(JgraAflCteWw附f/^zogew^)包含质粒(Ti或Ri质粒)和T-DNA元件,其在农杆菌感染后转移到植物中。该T-DNA(转移的DNA)整合到植物细胞的基因组中。该T-DNA可以位于Ri或Ti质粒上或被单独地包含在所谓的双元载体上。农杆菌介导的转化方法在例如HorschRB等人,(1985)Science225:1229中有所描述。农杆菌介导的转化最适合双子叶植物,但也经修改以适合单子叶植物。通过农杆菌转化植物的方法在命J^口WhiteFF,VectorsforGeneTransferinHigherPlants,TransgenicPlants,巻1,Engineering和Utilization,S.D.Kung和R.Wu编著,AcademicPress,1993,15-38页;JenesB等.TechniquesforGeneTransfer,TransgenicPlants,巻l,Engineering和Utilization,S,D.Kung和R.Wu编著;AcademicPress,1993,128-143页;Potrykus(1991)AnnuRevPlantPhysiolPlantMolecBiol42:205-225中有所描述。转化可能得到瞬时或稳定的转化和表达。虽然本发明的核苷酸可插入落入此宽泛类别的任何植物和植物细胞,但在作物植物细胞中特别有用。本发明的核苷酸可直接转化到质体基因组中。质体表达中基因是通过同源重组插入到存在于各植物细胞中的几千份环形质体基因组拷贝中,从而利用高于核表达基因的巨大的拷贝数优势实现高表达水平。在一个实施方案中,核苷酸插入到靶向质体的载体中,转化到期望植物宿主的质体基因组中。植物质体基因组的同质体包含获得的核苷^列,并且优先为具有高#达能力的核苷酸。质体转化技术在例如美国专利第5,451,513号、5,545,817号、5,545,818号和5,877,462号、WO95/16783和WO97/32977、以及McBride等人,(1994)PNAS91,7301-7305中有广泛描述,其全部内容通过引用并入本文。质体转化的基本技术涉及将位于选择标记侧翼的克隆质体DNA连同核苷酸序列一起引入合适的靶组织,例如利用生物弹击法或原生质体转化法(如氯化钩或PEG介导的转化)。该1至1.5kb的侧翼区称为耙序列,有助于与质体基因组间的同源重组,从而能够对原质体系的特定区域进行替换或修饰。起初,叶绿体16SrRNA和rpsl2基因的点突变所提供的奇霉素和/或链霉素抗性被用来作为转化的选择标记(Svab等人,PNAS87,8526-8530,1990;Staub等人,PlantCell4,39-45,1992)。这些标记之间存在的克隆位点使得能够制造靶定质体的载体以用于引入外源基因(Staub等人,EMBOJ.12,601-606,1993)。通过用显性可选标记(细菌aadA基因,编码奇霉素解毒酶氨基糖苷-3,-腺苷转移酶)替换隐性rRNA或r蛋白抗生素抗性基因使转化频率大幅度提高(Svab等人,PNAS90,913-917,1993)。其他用于质体转化的可选择标记为本领域众所周知,并涵盖在本发明范围内。本发明的转基因植物可用于控制植物病原体对作物的侵染,其中包含从含有表达载体的种子培育所述作物的步骤,该表达栽体包含一个或多个转录调控元件与一个或多个核苷酸有效连接,所述多核苷酸编码对所迷植物病原体有毒的因子,其中该表达载体稳定地整合到种子的基因組中。尽管借某些实施方案描述了本发明的组成和方法,但对本领域技术人员而言显而易见的是,可以对本文所描述的本发明的成分、方法、方法中的步骤或步骤的顺序进行变化而不背离本发明的概念、精神和范围。认为所有这些对本领域技术人员显见的相似替换和修改均涵盖在附加的权利要求书所定义的本发明的精神、范围和概念之内。实施例实施例1:SCN感染的根中pEARLIl样基因的鉴定激光切除用大豆胞嚢线虫3号第二阶段幼虫(J2)接种的大豆根部合胞体细胞,使用微阵列法对其进行分析以鉴定合胞体中特异或差异表达的基因。如表1所示,与没有被感染的根组织相比,在合胞体中三种此类大豆基因(对应于cDNA克隆GM50292847、GM47093397和GM50857725)下调,表l总结了用cDNA微阵列分析测量的全部三种细^/组织样本的表达数据合胞体、SCN感染的非合胞体和未经处理的对照根组织。基因表达的相对水平以标准化的信号强度表示(±标准差)。表1.pEARLIl样大豆基因的表达<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>*在>^研究所描述的实验条件下检测不到实施例2:pEARLIl样基因At4gl2500的克隆基于与实施例1中表明的大豆cDNA序列的相似性,选择At4g12500编码的拟南芥pEARLIl样基因。为了表达此蛋白质,使用标准分子生物学技术用无内含子的基因组DNA通过PCR扩增该编码序列。将扩增产物连接到TOPO入门栽体(Invitrogen,Carlsbad,CA)。实施例3:构建用于转化和产生转基因根的栽体对实施例2中生成的At4gl2500的pEARLIl样克隆编码区进行测序,并使用Gateway系统亚克隆到植物表达载体中,该载体包含合胞体优选的(线虫诱导)启动子。合胞体优选的TTP样启动子(SEQIDNO:2,USSN60/874,375)如表2所示用于构建体中。转化的选择标记是BAR,—种提供抗除草剂LIBERTY(glufosinate,BayerCropScience,KansasCity,MO,US)抗性的基因。表2.含有SEQIDNO:1的表达载体载体过表达载体的组成(启动子::pEARLIl样多核苷酸)RLM565TPP才羊启动子:At4gl250039实施例4:用大豆植抹测定系统检测对SCN感染的抗性使用专用的生根外植体测定法证明pEARLIl样基因的it^达以及所得的线虫抗性。此测定可在共同所有的共同未决申请USSN12,001,234中找到。对来自大豆培植品种的干净大豆种子进行表面消毒,令其发芽。接种前3天,开始对解毒(disarmed)的农杆菌培养物进行液体过夜培养,例如培养含有双元载体RLM565A的解毒毛根土壤杆菌U.r力/zo^5/es)菌林K599。第二天,将培养物涂布到含有卡那霉素作为选择因子的LB琼脂板上。将该琼脂板在28C培养两天。每50林外植体准备一个琼脂板以待接种。包含与幼苗相连接近端的子叶用作转化的外植体。切下子叶后用外科手术刀刮擦切点周围的表面。切下并刮擦过的子叶为农杆菌接种的目标。将制备的外植体浸蘸到上述制备的解毒的浓毛根土壤杆菌菌落上,以使菌落在切口和刮擦表面可见。然后将外植体i^盛有1%琼脂的培#^中,在光照下进行6-8天的共培养。经过转化和共培养,将大豆外植体转至含有选择因子的生根诱导培养基,选择因子例如用于突变的乙酰羟基酸合酶(AHAS)基因的S-B5-708(Sathasivan等人,PlantPhys.97:1044-50,1991)。培养基维持与共培养步骤中相同的糾。该S-B5-708培养基包含0.5xB5盐、3mMMES、2%的蔗糖、lxB5维生素、400|ag/ml特美汀(Timentin)、0.8%Noble琼脂和l|iM咪唑烟酸(Imazapyr)(AHAS基因选择因子)(BASFCorporation,FlorhamPark,NJ),PH值为5.8。筛选和生根诱导后2至3周,在外植体切口端形成转化的根。将外植体转移到相同的篩选培养基上(S-B5-708培养基)作进一步篩选。转基因根在培养基中一周内即增生良好,可进行继代培养。从生根外植体上切下健壮、白色的大豆根,在补加了200mg/L特美汀的根生长培养基(S-MS-606培养基)中于六孔板中培养。在室温、黑暗条件下进行培养。该S-MS-606培养基包含0.2xMS盐和B5维生素、2%的蔗糖和200mg/L特美汀,PH值5.8。继代培养1至5天后,在多孔板中用表面消毒的线虫幼虫接种根,以对目的基因或启动子构建体进行测定。大豆培养品种Williams82对照载体和Jack对照栽体的根分别用作敏感性对照和抗性对照。各林系的转化的根培养物用经表面净化的大豆胞嚢线虫(SCN)3号的第二阶段幼虫(J2)以500J2/孔的水平接种。密封多孔板,黑暗中25X:保存。从各双元载体转化物中产生若干独立的根系,将这些根系用于生物测定。接种线虫4周后,计数各孔中的胞嚢数量。对于各转化系,由多个重复孔测定每系的平均胞嚢数、雌性指数和标准误差值(雌性指数=转基因根上生长的SCN胞嚢平均数,表示为对W82野生型敏感性对照根上生长的胞嚢平均数的百分比)。结果表明,相较于敏感性对照根,在多个转基因系中多数RLM565转化根的胞囊数减少,且在所测定的多数转基因系有胞嚢数减少的总趋势。实施例5:鉴定其它pEARLIl样基因并克隆到双元表达栽体中基于与At4gl2500的核普酸和蛋白质序列相似性(分别为SEQIDNO:1和SEQIDNO:2),通过对专有cDNA数据库和公共数据库(如Genbank、TIGR和TAIR)进行BLAST搜索,鉴定了其它pEARLIl样基因。图1中列出了这样鉴定的一些pEARLIl样基因。用专有的cDNA克隆50292847通过PCR扩增大豆全长编码区GM50292847(SEQIDNO:3)。将PCR产物克隆至TOPO-TA中间载体上(Invitrogen,Carlsbad,CA),进行测序,然后4吏用标准限制酶切消化和连接反应亚克隆到植物双元表达载体上。得到的载体(以下称RBM020或pBM020)包含在源自欧芽的泛素启动子控制下表达的GM50292847编码序列(WO03/102198)。转化的筛选标记是拟南芥的AHAS筛选基因的突变形式(也称为AHAS2)(Sathasivan等人,PlantPhys.97:1044-50,1991),它提供了对除草剂ARSENAL(咪唑烟酸,BASFCorporation,MountOlive,NJ)的抗性。AHAS2筛选标记的表达也由欧芽泛素蛋白控制。源自拟南芥属的全长编码区At4g22460(SEQIDNO:13)、Atlg62510(SEQIDNO:17)、At4gl2530(SEQIDNO:19)、At4gl2490(SEQIDNO:9)、At4gl2520(SEQIDNO:11)和At5g46900(SEQIDNO:15)都不含内含子,均由拟南芥生态型CoI-O基因组DNA通过PCR扩增。将扩增的区域克隆到在TPP样启动子(SEQIDNO:21)控制之下、含有上文所述的AHAS2筛选标记的植物双元表达载体上。与特定pEARLIl样表达构建体相对应的载体名称列于下文表3中。表3.大豆和拟南芥的pEARLIl样表达载体<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>实施例6:RBM020、RCB873和RCB868的线虫测定按实施例4所述,用RBM020、RCB873和RCB868表达载体转化生根外植体培养物,培养并接种大豆胞嚢线虫(SCN)第二阶段的幼虫(J2)。从各双元载体转化物中产生若干独立的根系,将这些根系用于生物测定。接种线虫4周后,计数各孔中的胞嚢数。相较于敏感性对照根,用RMB020、RCB873和RCB868构建体转化的生根外植体培养物显示胞嚢数和雌性指数减少的总趋势。对于这些构建体的每一个,多数转化系的胞嚢数都少于敏感性对照Williams82上所见的平均胞嚢数。有效结合PPT启动子(SEQIDN0:21)("超级启动子")和第二个线虫诱导启动子的大豆pEARLIl样基因GM50292847(SEQIDNO:3)的过表达没有导致胞嚢数的减少。有效结合PPT启动子的GM4709339(SEQIDNO:5)和GM50857725(SEQIDNO:7)的it^达没有导致胞嚢计数减少。实施例7:转基因拟南芥的产生,以及真菌和线虫生物测定At4gl2490编码的拟南芥pEARLIl样基因与上文所述的At4gl2500序列是高度同源的。包含SEQIDNO:9(全长At4gl24卯序列)中1到549的核普酸的RNAi构建体基于RNAi载体pJawohl8(GenBank登录号AF408413)。此载体包含两个GATEWAY盒(Invitrogen,Carlsbad,California),其反向排列并由内含子(拟南芥WRKY转录因子33的内含子1,GenBank登录号NM129404)隔开。该RNAi盒是由CaMV國35S启动子和35S多腺苷酸化信号(终止子)所驱动(Zimmerli等人,2004PlantJournal40,633-46)。拟南芥转化用本领域技术人员已知的标准程序进行。将植物病原真菌芸莒生链格孢(Alternariabrassicicola)保持在含2%的麦芽提取物的2%琼脂上。在24匸以12小时光/暗周期培养平板。为了接种植物,通过冲洗制备孢子悬液。带有2%的麦芽提取物溶液的12天龄的真菌培养板和孢子-菌丝体悬浮液用纱布过滤。通过在细胞计数器(Thoma-chamber)中计数测定孢子密度。用新收获的密度为1-1.5x106孢子/mL的孢子悬浮液接种植物。包含At4gl24卯RNAi构建体的转基因拟南芥植林(生态型Col-0和双突变Col-0penl-pen2(Lipka等人,Science310,1180,2005;Collins等人,Nature425,973,2003))在标准12小时光照条件下在土壤中生长约26天。通过喷洒上文所述的孢子悬液接种植物。接种后立即将植物i^湿度100%的黑暗中。接种48小时后,将植物放回光照12小时湿度68%的正常M下。接种4和8天之后评估疾病症状。用三个参数评估植物对病原体的反应叶片上/内出现的菌丝体、菌丝体下出现的褪绿病区域、组织坏死和/或浸解。对于基于拟南芥Col-0植林中的At4gl24卯的dsRNA,与野生型对照相比,发现其具有增强的抗链格孢属感染的抗性。5个独立林系中的所有被测植物(13个植林中的13林)显示菌丝体下的退绿水平降低。此外,坏死面积比野生型对照减少。此结果表明pEARLIl样基因At4gl24卯参与抵抗死体营养型真菌芸苔生链格孢。对于基于拟南芥Col-0penl-pen2双突变植林中的At4gl2490的dsRNA,14个植物林系中的有2个显示强退绿。转基因植物还用活体营养病原体甜菜胞嚢线虫(仗"力ac"7)(甜菜胞嚢线虫(beetcystnematode))进行攻击。在这种情况下,该植物抗性低于对照。这表明调控pEARLIl样基因产物水平可以影响病原体抗性。仅使用常规试验,本领域的技术人员即可认识到或将能够确定许多本文所述的本发明的具体实施方案的等同型。这些等同型意在涵盖于下面的权利要求书中。权利要求1.用表达载体转化的转基因的线虫抗性植物,所述表达载体包含能够使植物具有线虫抗性的分离的pEARLI1样多核苷酸。2.权利要求l所述的转基因植物,其中所述分离的pEARLIl样多核苷酸选自a)具有SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义序列的多核苷酸;b)编码具有SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义序列的多肽的多核苷酸;c)与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸有至少70%的序列同一性的多核苷酸;d)多核普酸,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽至少有70%的序列同一性;e)在严格条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸杂交的多核苷酸;和f)多核苷酸,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸杂交。3.权利要求1所述的植物,进一步定义为单子叶植物。4.权利要求1所述的植物,进一步定义为双子叶植物。5.权利要求4所述的植物,其中所述植物选自豌豆、木豆、百务M艮属、蒺藜苜蓿、苜蓿、大豆、胡萝卜、芹菜、番茄、马铃薯、棉花、烟草、胡椒、油菜、甜菜、甘蓝、花椰菜、椰菜、莴苣和拟南芥。6.表达栽体纯种的转基因种子,所述表达载体包含能够使植物具有线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸。7.权利要求6所述的转基因种子,其中所述分离的pEARLIl样多核苦酸选自a)具有SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义序列的多核苷酸;b)編码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义序列的多肽的多核苷酸;c)与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸有至少70%的序列同一性的多核苷酸;d)多核苷酸,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽至少有70%的序列同一性;e)在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸杂交的多核苷酸;和f)多核苷酸,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸杂交。8.线虫抗性表达载体,其包含与能够使植物具有线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸有效连接的启动子。9.权利要求8所述的表达栽体,其中所述分离的pEARLIl样多核苷酸选自a)具有SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义序列的多核普酸;b)编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸;c)与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸有至少70%的序列同一性的多核苷酸;d)多核苷酸,其编码的多肽与具有SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义序列的多肽至少有70%的序列同一性;e)在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸杂交的多核苷酸;和f)多核苷酸,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸杂交。10.生产转基因线虫抗性植物的方法,所述方法包括的步骤有a)将线虫抗性表达栽体引入植物细胞,所述载体包含与能够使植物具有线虫抗性的分离的pEARLIl样多核苷酸有效连接的启动子;和b)从所述植物细胞产生表达pEARLIl样多核苷酸的转基因植物。11.-f又利要求10所述的方法,其中所述pEARLIl样多核苷酸选自a)具有SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义序列的多核普酸;b)编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸;c)与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸至少有70%的序列同一性的多核普酸;d)多核苷酸,其编码的多肽与具有SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义序列的多肽至少有70%的序列同一性;e)在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸杂交的多核苷酸;和f)多核苷酸,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸杂交。12.赋予植物死体营养型真菌抗性的dsRNA分子,其中所迷dsRNA分子包含与pEARLIl样靶基因的一部分基本上相同的第一链和与第一链基本上互补的第二链。13.权利要求12所述的dsRNA分子,其中所述pEARLIl样靶基因的一部分来自一个序列的19至500个核苷酸,所述序列选白a)具有SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义序列的多核苷酸;b)编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义序列的多肽的多核苷酸;c)与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸至少有70%的序列同一性的多核苷酸;d)多核苷酸,其编码的多肽与SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽至少有70%的序列同一性;e)在严格的条件下与SEQIDNO:1、3、5、7、9、11、13、15、17或19所定义的多核苷酸杂交的多核苷酸;和f)多核苷酸,其在严格的条件下与编码SEQIDNO:2、4、6、8、10、12、14、16、18或20所定义的多肽的多核苷酸杂交。14.包含权利要求13所述的dsRNA的转基因植物,其中所迷植物对死体营养型真菌的侵染的抗性比同种的野生型植物强。全文摘要本发明提供了pEARLI1样多核苷酸,其能够赋予植物增强的线虫抗性。本发明还提供了基于pEARLI1样基因的抑制性多核苷酸,它能够赋予植物对死体营养型真菌的抗性。特别地,本发明涉及基于编码pEARLI1样基因的多核苷酸的转基因植物、转基因种子和表达载体及其使用方法。文档编号C12N15/82GK101627126SQ200880004564公开日2010年1月13日申请日期2008年2月7日优先权日2007年2月9日发明者A·卡拉韦,A·威格,M·弗兰克,R·阿申齐,S·乔杜里,翔黄申请人:巴斯福植物科学有限公司
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