ALS抑制剂除草剂用于在对ALS抑制剂除草剂耐受的甜菜植物中防治不想要的植物的用途制造技术

技术编号:12953951 阅读:137 留言:0更新日期:2016-03-02 13:23
本发明专利技术涉及ALS抑制剂除草剂用于在对ALS抑制剂除草剂耐受的甜菜植物中防治不想要的植物的用途,更特别地,本发明专利技术涉及ALS抑制剂除草剂用于在甜菜—优选糖用甜菜—生长区域中防治不想要的植物的用途,其中所述甜菜—优选糖用甜菜—包含在ALS基因中的突变,其中在所编码的ALS酶的569位的色氨酸被另一个氨基酸(优选被亮氨酸)取代,并且在ALS基因中的突变中在所编码的ALS酶的188位的脯氨酸被另一个氨基酸(优选被丝氨酸)取代。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】ALS抑制剂除草剂用于在对ALS抑制剂除草剂耐受的甜菜 植物中防治不想要的植物的用途 本专利技术涉及作物保护的
,其通过使用ALS(乙酰乳酸合成酶;也被称作 AHAS(乙酰羟基酸合成酶(acetohydroxyacidsynthase) ;EC2. 2. 1. 6 ;旧版EC4. 1. 3. 18)) 抑制剂除草剂来对抗甜菜植物(优选糖用甜菜)生长区域中的不想要的植物,所述甜菜植 物通过在内源ALS基因中包含突变从而对ALS抑制剂除草剂耐受,所述内源ALS基因由此 编码在569位具有不同于天然存在的色氨酸(即野生型ALS蛋白质的色氨酸)的氨基酸和 在188位具有不同于天然存在的脯氨酸(即野生型ALS蛋白质的脯氨酸)的氨基酸的ALS 多肽。 因此,本专利技术上下文中使用的突变型糖用甜菜植物在ALS基因中包含突变一一其 中在所编码的ALS酶的569位(对应于拟南芥(Arabidopsisthaliana)ALS酶的574位) 的色氨酸被另一个氨基酸(优选被亮氨酸)取代,并且在ALS基因中包含突变--其中在 所编码的ALS酶的188位(对应于拟南芥ALS酶的197位)的脯氨酸被另一个氨基酸(优 选被丝氨酸)取代。 在温带和亚热带地区,甜菜的栽培型(如Ford-Lloyd(2005)Sourcesofgenetic variation,GenusBeta.In:BiancardiE,CampbellLG,SkaracisGN,DeBiaggiM(eds) GeneticsandBreedingofSugarBeet.SciencePublishers,Enfield(NH),USA, 25-33页 所定义)是重要的农作物。例如,全世界约20%的糖产量基于糖用甜菜。因为甜菜幼苗和 幼株在其生命的头6-8周期间易受到由快速生长的杂草一一其与幼小的作物植株竞争并胜 出一一引起的强烈竞争的影响,因此在这些作物区域内迫切需要可靠的杂草防治措施。 40多年前,除草剂为防治糖用甜菜(Betavulgarissubsp.vulgarisvar altissima)中的杂草的优选工具。用于此目的的产品,即甜菜宁(phenmedipham)、 desmediphan、乙氧咲草黄(ethofumesate)和苯嗪草酮(metamitron)可使在不损害作物 的情况下抑制糖用甜菜领域中的杂草。然而,在不利的环境条件下,这些产品的药效还 留有改进的空间,特别当有毒杂草如红心藜(Chenopodiumalbum)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)和/或卷莖寥(Fallopiaconvolvulus)在延长的时期内发芽时。ALS/AHAS酶存在于细菌、真菌和植物中,已经从各种有机体获得蛋白质分离 物并且其相应的氨基酸/核酸序列以及其生物化学特性已被确定/表征(综述,参见 Umbarger,Η.Ε. ,Annu.Rev.Biochem. (1978), 47, 533-606 ;Chiman,D.M.etal. ,Biochim. Biophys.Acta(1998), 1385, 401-419 ;Duggleby,R.G. ,andPang,S.S. ,J.Biochem.Mol. Biol. (2000),33, 1-36 ;Duggleby,R.G.(StructureandPropertiesofAcetohydroxyacid SynthaseinThiamine:CatalyticMechanismsinNormalandDiseaseStates,11 卷,MarcelDekker,NewYork, 2004, 251-274,)。 在农业中,属于ALS抑制剂类的除草剂化合物用于在各种作物培养物中防治不 想要的植物的用途是众所周知的,所述除草剂化合物为例如(a)磺酰脲除草剂(Beyer Ε·Μ等人(1988),SulfonylureasinHerbicides:Chemistry,Degradation,andMode ofAction;MarcelDekker,NewYork,1988, 117-189),(b)横酰基氨基幾基三挫卩林酮除 草剂(Pontzen,R.,Pflanz._NachrichtenBayer,2002,55,37-52),(c)咪唑啉酮除草剂 (Shaner,D.L.,等人,PlantPhysiol. , 1984, 76, 545-546 ;Shaner,D.L. ,and0'Connor,S. L. (Eds.)TheImidazolinoneHerbicides,CRCPress,BocaRato,FL, 1991),(d)三挫 并啼啶除草剂(Kleschick,W.A.等人,Agric.FoodChem.,1992, 40, 1083-1085),以及 (e)嘧啶基(硫代)苯甲酸盐除草剂(Shimizu,T.J.,Pestic.Sci.,1997, 22, 245-256 ; Shimizu,T.等人,AcetolactateSyntehaseInhibitorsinHerbicideClasses inDevelopment,Boger,P. ,ffakabayashi.K. ,Hirai,K. , (Eds. ) ,Springer Verlag,Berlin, 2002, 1-41)〇 较多品种的ALS/AHAS抑制剂除草剂使农民能够防治宽泛范围的杂草种类而不考 虑其生长期,但是这些高效的除草剂不能用于甜菜(优选糖用甜菜),因为甜菜,特别是常 规的糖用甜菜植物/市售的糖用甜菜品种极易受到/被这些ALS抑制剂除草剂影响。然而, 这些ALS抑制剂除草剂针对阔叶和禾本科杂草种表现出优异的除草活性。基于ALS抑制剂 的首个除草剂已经在30年前被开发用于农业用途。现今,该类活性成分呈现出较强的杂草 防治能力并且广泛地用于玉米和谷物以及用于双子叶作物中,除甜菜、优选糖用甜菜外。 迄今,仅存在一种基于磺酰脲除草剂的市售可得的产品,即Debut? (组分 (A)50%氟胺磺隆甲酯(triflusulfuron-methyl)+组分(B)特定的配方化合物,即特定的 佐剂),其可在糖用甜菜中用于出芽后施用,但是这需要在待处理的杂草的非常早的叶期施 用并且在处理糖用甜菜种植中的严重杂草生长时也显示出严峻的不足。该磺酰脲不被糖用 甜菜植物耐受而是在糖用甜菜植物中降解。 获得能承受ALS抑制剂除草剂处理的甜菜(优选糖用甜菜)植物的另一种更可靠 且更灵活的方法是产生足以对农业上有用/需要量的ALS抑制剂除草剂耐受的突变体从而 在甜菜(优选糖用甜菜)中防治严重的不想要的植物。 自从ALS抑制剂除草剂被引入农业中,已观察到易受影响的植物品种,包括天然 存在的杂草,偶尔形成对该类除草剂的自发耐受。在ALS基因特定位置的单碱基对替代通 常产生更多或更少的抗ALS酶变体,其显示出ALS抑制剂除草剂不同水平的抑制作用。 因此,赋予突变型ALS等位基因的植物显示出对于ALS抑制剂除草剂不同程度的 耐受,这取决于ALS抑制剂除草剂的化学结构和ALS基因中点突变的位点以及由此编码的 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种或多种ALS抑制剂除草剂用于在甜菜生长区域中防治不想要的植物的用途,其中甜菜植物在ALS基因中包含突变,所述ALS基因编码包含在569位不同于色氨酸的氨基酸和在188位不同于脯氨酸的氨基酸的ALS多肽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·海恩G·约翰
申请(专利权)人:拜耳作物科学股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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