植物中雄性育性的遗传减少的制作方法_4

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cusrubens),对于它来说GTG是甲硫氨酸 密码子(Ishiz址a,etal.,(1993)J.Gen.Microbiol. 139 ;425-32(Ishizuka等人,1993 年, 《普通微生物学杂志》,第139卷,第425-432页))可进行修饰W产生功能上相同的分子。因 此,编码本发明多肤的核酸的每种隐匿的变异均隐含在每种所描述的多肤序列中并W引用 的方式并入本文。
[0116] 对于氨基酸序列,技术人员将认识到,对核酸、肤、多肤或蛋白质序列作出的会改 变、添加或缺失所编码的序列中的单个氨基酸或一小部分氨基酸的各个置换、缺失或添加, 在该变更导致氨基酸为化学类似的氨基酸所置换时,为"保守修饰的变体"。因而,还可变 更选自1至15的整数的任何数目的氨基酸残基。因而,例如,可作出1、2、3、4、5、7或10个 变更。保守修饰的变体通常提供与它们所源自的未经修饰的多肤序列类似的生物活性。例 女口,对于其天然底物而言,底物特异性、酶活性或配体/受体结合通常为天然蛋白质的至少 30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %或90 %,优选60-90 %。提供功能上相似的氨基酸的保守 置换表是本领域所熟知的。
[0117] 下面的六个组各含有对彼此而言是保守置换的氨基酸:
[011引1)丙氨酸(A)、丝氨酸做、苏氨酸讯;
[0119]2)天冬氨酸值)、谷氨酸巧);
[0120] 扣天冬醜胺㈱、谷氨醜胺㈱;
[0121] 4)精氨酸佩、赖氨酸化);
[0122]W异亮氨酸(I)、亮氨酸(L)、甲硫氨酸(M)、额氨酸(V);和
[0123] 6)苯丙氨酸(F)、酪氨酸(Y)、色氨酸(W)。
[0124]还可参见Crei曲ton,Proteins,W.比RreemanandCo. (1984)。
[0125] 如本文所用,"基本上由...组成"意指在如下情况下目标多核巧酸或多肤可包 括额外的序列:额外的序列不会严重影响受权利要求保护的多核巧酸或多肤序列的基本功 會長。
[0126] 术语"构建体"用来主要指多核巧酸序列的人工组合,即在自然界中不会发生的、 通常包含一个或多个调节元件和一个或多个编码序列的组合。该术语可包括指表达盒和/ 或载体序列,视上下文而定。
[0127]"对照"或"对照植物"或"对照植物细胞"提供度量其中已针对目的基因实现了遗 传变更(诸如转化)的受试植物或植物细胞的表型变化的参考点。受试植物或植物细胞可 从作了如此变更的植物或细胞遗传而来,且会包含该变更。
[0128] 对照植物或植物细胞可例如包括;(a)野生型植物或细胞,即具有与用于进行遗 传变更的起始材料相同的基因型的植物或细胞,该遗传变更会得到受试植物或细胞;化) 具有与起始材料相同的基因型但已用无效构建体(即,用对所关注性状不具有已知效果的 构建体,如包含标记基因的构建体)转化的植物或植物细胞;(C)为受试植物或植物细胞的 子代中的非转化分离子的植物或植物细胞;(d)遗传上与受试植物或植物细胞相同但未暴 露于会诱导所关注基因表达的条件或刺激的植物或植物细胞;或者(e)处于其中所关注基 因不表达的条件下的受试植物或植物细胞本身。对照植物还可W是用另选的下调构建体转 化的植物。
[0129] 就指定的核酸而言,所谓"编码"意指包含翻译成指定蛋白质的信息。编码蛋白质 的核酸可W包含在该核酸的翻译区内的非翻译序列(例如内含子)或可W缺少该种居间的 非翻译序列(例如,如在cDNA中)。据W编码蛋白质的信息是通过使用密码子来确定的。 通常,氨基酸序列由核酸利用"通用"遗传密码来编码。然而,可使用诸如在某些植物、动物 和真菌线粒体、细菌山羊支原体(Mycoplasmacapricolum)(Yamao,etal.,(1985)Proc. 化tl.Acad.Sci.USA82 ;2306-9(Yamao等人,1985年,《美国国家科学院院刊》,第82卷,第 2306-2309页)),或纤毛虫大核(ciliateMacronucleus)中存在的通用密码的变体,当用 该些生物体表达该核酸时。
[0130] 当通过合成法制备或改变核酸时,可利用将在其中表达核酸的预期宿主的已知密 码子偏好性。例如,尽管本发明的核酸序列在单子叶植物物种和双子叶植物物种中都可表 达,但可对序列进行修饰W解决单子叶植物或双子叶植物的特定密码子偏好性和GC含量 偏好性,因为该些偏好性已被证实不同(Murray,etal.,(1989)NucleicAcidsRes. 17: 477-98 (Murray等人,1989年,《核酸研究》,第17卷,第477-498页),将其W引用的方式并 入本文)。因而,具体氨基酸的玉蜀泰优选密码子可由来自玉蜀泰的已知基因序列得出。关 于来自玉蜀泰植物的28种基因的玉蜀泰密码子使用在Murray等人(出处同上)的表4中 列出。
[0131] 如本文所用,针对核酸的"异源"为起源于外来物种的核酸,或者,如果起源于相同 物种的话,则为通过蓄意的人为干预对其天然形式在组成和/或基因组基因座方面进行了 实质性修饰的核酸。例如,可操作地连接至异源结构基因的启动子是来自不同于衍生该结 构基因的物种的物种,或者如果是来自相同的物种,则对一者或二者由其初始形式进行了 实质性的修饰。异源蛋白质可起源于外来物种,或者,如果起源于相同物种,则通过蓄意的 人为干预对其天然形式进行了实质修饰。
[0132] 所谓"宿主细胞"意指包含本发明的异源核酸序列、含有载体并能支持该表达载体 的复制和/或表达的细胞。宿主细胞可W是原核细胞诸如大肠杆菌化coli),或真核细胞 诸如酵母、昆虫、植物、两栖动物或哺乳动物细胞。优选地,宿主细胞是单子叶植物细胞或双 子叶植物细胞,包括但不限于玉米、高梁、向日葵、大豆、小麦、首荐、水稻、棉花、卡诺拉、大 麦、小米和番茄。特别优选的单子叶宿主细胞是玉米宿主细胞。
[0133] 术语"杂交复合体"包括指由两条相互选择性杂交的单链核酸序列形成的双链核 酸结构。
[0134] 在将核酸插入细胞的语境中,术语"引入"意指"转染"或"转化"或"转导",包括 指将核酸并入真核或原核细胞中,其中该核酸可并入细胞的基因组(例如染色体、质粒、质 体或线粒体DNA)中,转化成自主复制子或瞬时表达(例如,转染的mRNA)。
[0135]术语"分离的"指诸如核酸或蛋白质之类的物质,该物质实质上或基本上不含在其 天然存在的环境中发现的通常与其相伴随或与其相互作用的组分。术语"非天然存在的"、 "突变的"、"重组的"、"重组表达的"、"异源的"或"异源表达的"为不存在于其天然存在环境 中的代表性生物材料。
[0136] 术语"N肥核酸"意指包含编码完全长度或部分长度多肤的多核巧酸("N肥多核 巧酸")的核酸。
[0137] 如本文所用,"核酸"包括指单链或双链形式的脱氧核糖核巧酸或核糖核巧酸聚合 物,并且除非另外限制,否则涵盖在W下方面具有天然核巧酸的基本性质的已知类似物:其 W与天然存在的核巧酸(例如肤核酸)相似的方式杂交至单链核酸。
[0138] 所谓"核酸文库"意指分离的DNA或RNA分子的集合,其包含且实质上代表指定 生物体的基因组的整个被转录的部分。示例性核酸文库诸如基因组文库和cDNA文库的构 建,在诸如W下的标准分子生物学参考文献中有教导;BergerandKimmel, (1987)Guide化 MolecularCloningTechniques,fromtheseriesMethodsinEnzymology,vol.152, AcademicPress,Inc.,SanDiego,CA炬erger和Kimmel, 1987 年,《分子克隆技术指南》, 来自《酶学方法》系列第152卷,学术出版社,加州圣地亚哥);Sambrook,etal.,(1989) MolecularCloning;AL油oratoryManualjnded.,vols.l-3(Sambrook等人,1989年,《分 子克隆实验指南》,第2版,第1-3卷);W及化rrentProtocolsinMolecularBiology, Ausubel,etal.,eds,CurrentProtocols,ajointventurebetweenGreenePublishing Associates,Inc.andJohnWiley&Sons,Inc. (1994Su卵lement)(《最新分子生物学实验 方法汇编》,Ausubel等人编辑,选自《实验室指南》,格林出版联合公司与约翰威立父子出版 公司的合资公司)。
[0139] 本文所用的"可操作地连接"包括指涉第一序列(诸如启动子)和第二序列之间 的功能性连接,其中启动子序列起始并介导对应第二序列的DNA的转录。一般来讲,可操作 地连接意指被连接的核酸序列是连续的,并且如果有必要连接两个蛋白质编码区的话,是 连续的且在相同的阅读框内。
[0140] 如本文所化术语"植物"包括指整个植株、植物器官(例如叶、茎、根等)、种子和 植物细胞和它们的子代。如本文所用,植物细胞包括但不限于种子、息浮培养物、胚、分生组 织区、愈伤组织、叶、根、苗、配子体、抱子体、花粉和小抱子。可用于本发明方法的植物种类 通常与适用于转化技术的高等植物种类一样宽泛,包括单子叶植物和双子叶植物,包括W 下属的种;南瓜属Kucurbita)、醫薇属(Rosa)、葡萄属(Vitis)、胡桃属Guglans)、草霉 属(Rragaria)、百脉根属(Lotus)、首荐属(Medicago)、驴食草属(0nob;rychis)、H叶草属 (Trifolium)、胡芦己属(Trigonella)、班豆属(Vi即a)、巧枯属(Citrus)、亚麻属(Linum)、 老鹤草属(Geranium)、木墓属(Manihot)、胡萝h属值aucus)、拟南芥属(Ar油idopsis)、 芸苔属炬rassica)、萝h属(Raphanus)、白芥属(Sinapis)、颠茄属(Atropa)、辣椒属 (Capsicum)、曼巧罗属值atura)、天仙子属化yoscyamus)、番茄属(Lycopersicon)、烟 草属(Nicotiana)、茄属(茄属)、碧冬茄属(Petunia)、毛地黄属值igitalis)、马珠草 属(Majorana)、菊宦属(Ci址orium)、向日葵属化elianthus)、窝宦属(Lac1:uca)、雀麦 属炬romus)、天口冬属(Asparagus)、金鱼草属(Antirrhinum)、营草属化eterocallis)、 Nemesis、天竺葵属(Pelargonium)、泰属(Panieum)、狼尾草属任ennisetum)、毛畏属 (Ranun州lus)、千里光属(Senecio)、蛾蝶花属(Salpiglossis)、黄瓜属(化州mis)、布洛 华丽属炬rowaalia)、大豆属(Glycine)、魏豆属(Pisum)、菜豆属(Phaseolus)、黑麦草 属(Lolium)、稻属(Oryza)、燕麦属(Avena)、大麦属(Hordeum)、黑麦属(Secale)、葱属 (Allium)和小麦属(Triticum)。特别优选的植物是玉米狂eamays)。
[0141] 本文所用的"产量"可包括指收获时每英亩谷类作物的蒲式耳数目(针对谷粒水 分进行了调整,例如玉蜀泰的水分通常为15% ),和指所产生的生物量的体积(对于草料作 物诸如首荐而言,W及复种作物的植株根尺寸)。谷粒水分是在收获时的谷粒中测量。谷粒 的经调整的测试重量确定为针对收获时的谷粒水分水平进行了调整的重量,单位磅/蒲式 耳。生物量测量为所产生的可收获植物材料的重量。
[0142]如本文所用,"多核巧酸"包括指脱氧核糖多核巧酸、核糖多核巧酸或其类似物,所 述类似物在如下方面具有天然核糖核巧酸的基本性质:在严格杂交条件下其所杂交的核巧 酸序列与天然存在的核巧酸所杂交的核巧酸序列基本上相同,和/或可翻译成与天然存在 的核巧酸所翻译的氨基酸相同的氨基酸。多核巧酸可W是天然或异源结构基因或调控基因 的全长序列或其亚序列。除非另外指明,否则该术语包括指指定的序列及其互补序列。
[0143] 术语"多肤"、"肤"和"蛋白质"在本文中可互换使用,指氨基酸残基的聚合物。该 些术语适用于其中一个或多个氨基酸残基为相应的天然存在的氨基酸的人工化学类似物 的氨基酸聚合物,W及适用于天然存在的氨基酸聚合物。
[0144] 本文所用的"启动子"包括指DNA的在转录起始的上游并涉及RNA聚合酶和其他蛋 白质的识别和结合W起始转录的区域。"植物启动子"是能够引发在植物细胞中的转录的启 动子。示例性的植物启动子包括但不限于从植物、植物病毒和包含在植物细胞中表达的基 因的细菌获得的那些启动子,所述细菌如农杆菌(Agrobacterium)或根瘤菌烟lizobium)。 例子为优先起始在某些组织,例如叶、根、种子、纤维、木质部导管、管胞或厚壁组织中的转 录的启动子。该种启动子被称为"组织偏好的"。"细胞类型"特异性启动子主要驱
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