Compositions and methods for enhancing the resistance of plants to plant diseases caused by Phytophthora species are provided. The composition comprises a nucleic acid molecule encoding a resistance (R) gene product and variants thereof and a plant, seed and plant cell including such nucleic acid molecule. Methods for enhancing plant resistance to plant diseases caused by Phytophthora species include the introduction of nucleic acid molecules encoding R gene products into plant cells. A method for limiting plant diseases by using the plant in agriculture is also provided.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晚疫病抗性基因及使用方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月16日提交的美国临时专利申请第62/435,451的权益，该临时专利申请通过引用整体并入本文。作为文本文件提交的序列表的引用将序列表的官方副本作为ASCII格式的序列表通过EFS-Web以电子方式提交，其文件名为070294-0127SEQLST.TXT，创建于2017年12月11日，大小为440千字节，并与说明书同时提交。该ASCII格式文件中包含的序列表是说明书的一部分，并且通过引用整体并入本文。专利
本专利技术涉及基因分离和植物改良领域，特别地涉及通过使用抗病基因增强植物对植物疾病的抗性。专利技术背景由卵菌纲(oomycete)病原体致病疫霉(Phytophthorainfestans)引起的晚疫病是栽培马铃薯(Solanumtuberosum)和番茄(Solanumlycopersicum)的破坏性疾病，造成每年数十亿美元的损失(Jones(2014)Philos.Trans.R.Soc.Lond.BBiol.Sci.369:20130087-20130087)。据估计，仅在欧洲，马铃薯生产的晚疫病成本超过10亿欧元，包括由病原体引起的控制和损害的成本(Haverkort(2008)PotatoRes.51:47-57)。植物育种者通常一次从野生亲属向栽培马铃薯中引入一种Rpi(即对致病疫霉的抗性)基因。然而，这个过程既费力又缓慢，到目前为止已经导致Rpi基因被新的致病疫霉种族克服，其时间短于培育含...
【技术保护点】
1.一种核酸分子，其包含选自由以下组成的组的核苷酸序列：/n(a)SEQ ID NO:1、4、7、10、13、16、19、22、31、32、33、34、35、46、51、56或61中所示的核苷酸序列；/n(b)编码SEQ ID NO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62或63中所示的氨基酸序列的核苷酸序列，并且任选地，其中所述核苷酸序列不是天然存在的；/n(c)SEQ ID NO:3、6、9、12、15、18、21、23、25、26、27、36、37、38、39、40、49、50、54、55、59、60、64或65中所示的核苷酸序列；/n(d)与SEQ ID NOS:1、3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、23、25、26、27、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、46、49、50、51、54、55、56、59、60、61、64和65中所示的核苷酸序列中的至少一个具有至少90％序列同一性的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161216 US 62/435,4511.一种核酸分子，其包含选自由以下组成的组的核苷酸序列：
(a)SEQIDNO:1、4、7、10、13、16、19、22、31、32、33、34、35、46、51、56或61中所示的核苷酸序列；
(b)编码SEQIDNO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62或63中所示的氨基酸序列的核苷酸序列，并且任选地，其中所述核苷酸序列不是天然存在的；
(c)SEQIDNO:3、6、9、12、15、18、21、23、25、26、27、36、37、38、39、40、49、50、54、55、59、60、64或65中所示的核苷酸序列；
(d)与SEQIDNOS:1、3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、23、25、26、27、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、46、49、50、51、54、55、56、59、60、61、64和65中所示的核苷酸序列中的至少一个具有至少90％序列同一性的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述核酸分子的植物对由至少一个疫霉属的种(Phytophthorasp.)的至少一个小种引起的植物疾病的抗性，并且任选地，其中所述核苷酸序列不是天然存在的；以及
(e)核酸分子，其包含编码与SEQIDNO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62和63中所示的氨基酸序列的至少一个具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述核酸分子的植物对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性，并且任选地，其中所述核苷酸序列不是天然存在的。
2.权利要求1的核酸分子，其中所述核酸分子是分离的核酸分子。
3.一种表达盒，其包含权利要求1或2的核酸分子和可操作地连接的异源启动子。
4.一种载体，其包含权利要求1或2的核酸分子或权利要求3的表达盒。
5.权利要求4的载体，其还包含另外的R基因。
6.一种宿主细胞，其已用权利要求1或2的核酸分子、权利要求3的表达盒或权利要求4或5的载体进行转化。
7.权利要求6的宿主细胞，其中所述宿主细胞是植物细胞、细菌、真菌细胞或动物细胞。
8.权利要求6或7的宿主细胞，其中所述宿主细胞是茄科植物细胞。
9.一种植物或植物细胞，其包含权利要求1或2的核酸分子、权利要求3的表达盒或权利要求4或5的载体。
10.权利要求9的植物或植物细胞，其中所述植物是茄科植物，并且所述植物细胞是茄科植物细胞。
11.权利要求10的植物，其中所述茄科植物不是少花龙葵(Solanumamericanum)和/或Solanumnigrescens，或其中所述茄科植物选自马铃薯、番茄、茄子、胡椒、烟草和矮牵牛。
12.一种植物，其包含在其基因组中稳定整合的异源多核苷酸，所述异源多核苷酸包含选自由以下组成的组的核苷酸序列：
(a)SEQIDNO:1、4、7、10、13、16、19、22、31、32、33、34、35、46、51、56或61中所示的核苷酸序列；
(b)编码SEQIDNO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62或63中所示的氨基酸序列的核苷酸序列；
(c)SEQIDNO:3、6、9、12、15、18、21、23、25、26、27、36、37、38、39、40、49、50、54、55、59、60、64或65中所示的核苷酸序列；
(d)与SEQIDNOS:1、3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、23、25、26、27、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、46、49、50、51、54、55、56、59、60、61、64和65中所示的至少一个核苷酸序列具有至少90％序列同一性的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述核酸分子的植物对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性；以及
(e)核酸分子，其包含编码与SEQIDNO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62和63中所示的至少一个氨基酸序列具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述核酸分子的植物对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性。
13.权利要求12的植物，其中所述异源多核苷酸包含(b)-(e)中任一个的核苷酸序列，并且还包含可操作地连接用于在植物中表达所述核苷酸序列的启动子。
14.权利要求13的植物，其中所述启动子选自病原体诱导型启动子、组成型启动子、组织优选启动子、伤口诱导型启动子和化学调节型启动子。
15.权利要求12-14中任一项的权利要求的植物，其中所述植物是茄科植物。
16.权利要求12-15中任一项的权利要求的植物，其中所述茄科植物选自马铃薯、番茄、茄子、胡椒、烟草和矮牵牛。
17.权利要求12-16中任一项的植物，其中所述植物包含相对于对照植物而言增强的对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性。
18.权利要求17的植物，其中所述植物包含相对于对照植物而言增强的对由致病疫霉(Phytophthorainfestans)的至少一个小种引起的晚疫病的抗性。
19.权利要求12-18中任一项的植物，其中所述植物是马铃薯或番茄植物。
20.一种增强植物对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性的方法，所述方法包括修饰至少一种植物细胞以包含异源多核苷酸，所述异源多核苷酸包含选自由以下组成的组的核苷酸序列：
(a)SEQIDNO:1、4、7、10、13、16、19、22、31、32、33、34、35、46、51、56或61中所示的核苷酸序列；
(b)编码SEQIDNO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62或63中所示的氨基酸序列的核苷酸序列；
(c)SEQIDNO:3、6、9、12、15、18、21、23、25、26、27、36、37、38、39、40、49、50、54、55、59、60、64或65中所示的核苷酸序列；
(d)与SEQIDNOS:1、3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、23、25、26、27、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、46、49、50、51、54、55、56、59、60、61、64和65中所示的至少一个核苷酸序列具有至少90％序列同一性的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述核酸分子的植物对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性；以及
(e)核酸分子，其包含编码与SEQIDNO:2、5、8、11、14、17、20、24、28、29、30、41、42、43、44、45、47、48、52、53、57、58、62和63中所示的至少一个氨基酸序列具有至少90％序列同一性的氨基酸序列的核苷酸序列，其中所述核酸分子能够赋予包含所述核酸分子的植物对由至少一个疫霉属的种的至少一个小种引起的植物疾病的抗性。
21.权利要求20的方法，其中所述异源多核苷酸稳定整合到植物细胞的基因组中。
22.权利要求20或21的方法，其中将所述植物细胞再生成在其基因组中包含所述异源多核苷酸的植物。
23.权利要求20-22中任一项的方法，其中修饰至少一种植物细胞以包含异源多核苷酸包括将所述异源多核苷酸引入至少一种植物细胞中。
24.权利要求20-23中任一项的方法，其中所述异源多核苷酸包含(b)-(e)中任一个的核苷酸序列，并且还包含可操作地连接用于在植物中表达所述核苷酸序列的启动子。
25.权利要求24的方法，其中所述启动子选自病原体诱导型启动子、组成型启动子、组织优选型启动子、伤口诱导型启动子和化学调节型启动子。
26.权利要求20-22中任一项的方法，其中修饰至少一种植物细胞以包含异源多核苷酸包括使用基因组编辑来修饰所述植物细胞基因组中的天然或非天然基因的核苷酸序列，以包含(a)-(e)中任一个的核苷酸序列。
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【专利技术属性】
技术研发人员：K·威泰克，H·S·卡尔基，F·G·居佩，J·D·G·琼斯，
申请(专利权)人：双刃基金会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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