用于生产烟杈减少或消除的烟草植物和制品的组合物和方法技术

本公开提供了涉及烟草中烟杈生长的基因的鉴定。还提供了优选在烟草腋芽中具有活性的启动子。还提供了包含减少的或不包含烟杈生长的改良烟草植物。还提供了用于生产包含减少的或不包含烟杈生长的改良烟草植物的方法和组合物。

Compositions and methods for the production of tobacco plants and products with reduced or eliminated branches

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产烟杈减少或消除的烟草植物和制品的组合物和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月11日提交的美国临时申请第62/556,804号的优先权，其全文通过引用并入本文。序列表的并入2018年9月7日创建的729,461字节(在MS-中测量)的名称为“P34549WO00_SL.TXT”的文件中包含的序列表通过电子方式提交，并且通过引用整体并入。
本公开鉴定了涉及烟杈(sucker)生长的腋芽特异性的启动子和基因。还提供了与减少或消除烟草植物中的烟杈、通过育种或转基因方法开发它们以及从那些烟草植物生产烟草制品有关的方法和组合物。
技术介绍
烟草是一种表现出特别强的顶端优势的植物物种。来自茎尖分生组织(SAM)的分子信号介导有效抑制腋芽生长的激素信号。在去除SAM(也称为“打顶”)后，发生生理和分子变化，使得能够从腋生分生组织(芽)生长新枝(或“烟杈”)。烟杈生长导致产量和叶片质量的损失。通过人工去除和施用化学品来控制烟杈。通常将马来酰肼和氟甲醛用于顶部植物以抑制腋芽生长(“分杈(suckering)”)。然而，控制烟杈的劳动力和化学试剂非常昂贵。通过常规育种、突变育种和转基因方法控制烟草中的分杈已成为几十年的主要目标，但是迄今为止，通过这些方法尚未成功抑制或消除分杈。因此，开发具有有限分杈或无分杈的烟草性状将导致化学试剂的使用减少并且将降低与烟草生产相关的成本和劳动力。专利技术简述在一个方面，本公开提供一种改良的烟草植物，当在可比条件(comparablecondition)下生长时，与相同品种的对照烟草植物相比，其不包含分杈或包含减少的分杈。在一个方面，本公开提供一种改良的烟草植物，其中当在可比条件下生长时，与相同品种的对照烟草植物相比，所述改良的烟草植物表现出：抑制或消除的腋生分生组织生长；抑制或消除的腋生分生组织维持；或者它们的组合。在一个方面，本公开提供一种包含重组多核苷酸的植物或种子，其中所述重组多核苷酸包含在L1层、L2层、L3区、肋区、中心区、外围区或其任何组合中起作用的启动子，所述启动子与包含核酸序列的结构性核酸分子可操作地连接，其中所述核酸序列编码与选自下组的多肽具有至少70％序列同一性的多肽：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、161-185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253和255。在一个方面，本公开提供一种重组DNA构建体，其包含在L1层、L2层、L3区、肋区、中心区、外围区或其组合中起作用的启动子；和异源且可操作地连接的核酸序列，其中所述核酸序列编码非编码RNA或多肽。在一个方面，本公开提供一种减少或消除烟草植物中的打顶诱导的分杈的方法，其中所述方法包括用重组DNA构建体转化烟草植物，所述重组DNA构建体包含在L1层、L2层、L3区、肋区、中心区、外围区或其组合中起作用的启动子。在一个方面，本公开提供一种包括用重组DNA构建体转化烟草植物的方法，所述重组DNA构建体包含在L1层、L2层、L3区、肋区、中心区、外围区或其组合中起作用并且与多核苷酸可操作地连接的启动子，所述多核苷酸被转录为抑制内源基因水平的RNA分子，其中所述内源基因促进腋生分生组织生长、腋生分生组织维持、或两者，或是腋生分生组织生长、腋生分生组织维持、或两者所需的。在一个方面，本公开提供一种用于生产烟草植物的方法，包括使第一烟草品种的至少一种烟草植物与第二烟草品种的至少一种烟草植物杂交，其中当在可比条件下生长时，与相同品种的对照烟草植物相比，所述第一烟草品种的至少一种烟草植物没有表现出或表现出减少的打顶诱导的分杈；和选择当在可比条件下生长时，与相同杂交的对照烟草植物相比，没有表现出或表现出减少的打顶诱导的分杈的子代烟草植物。在一个方面，本公开提供一种烟草植物或其部分，其包含与多核苷酸可操作地连接的异源启动子，所述多核苷酸编码与选自下组的多肽具有至少70％序列同一性的多肽：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、161-185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253和255。在一个方面，本公开提供一种重组DNA构建体，其包含与多核苷酸可操作地连接的异源启动子，所述多核苷酸编码与选自下组的多肽具有至少70％序列同一性的多肽：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、161-185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253和255。在一个方面，本公开提供一种生长改良的烟草植物的方法，包括种植改良的烟草种子，所述改良的烟草种子包含与多核苷酸可操作地连接的异源启动子，所述多核苷酸编码与选自下组的多肽具有至少70％序列同一性的多肽：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、161-185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253和255；和从所述种子生长所述改良的烟草植物。在一个方面，本公开提供一种控制植物中的打顶诱导的分杈的方法，包括用重组DNA构建体转化所述植物，其中所述重组DNA构建体包含与多核苷酸可操作地连接的异源启动子，所述多核苷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改良烟草植物，其与在可比条件下生长的相同品种的对照烟草植物相比不包含或包含减少的烟杈，其中所述改良烟草植物包含编码与SEQ ID NO:79的氨基酸序列至少90％相同或相似的多肽的转基因，该转基因可操作地连接至包含与选自SEQ ID NO:148和157的序列至少90％相同的核酸序列的启动子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170911 US 62/556,8041.一种改良烟草植物，其与在可比条件下生长的相同品种的对照烟草植物相比不包含或包含减少的烟杈，其中所述改良烟草植物包含编码与SEQIDNO:79的氨基酸序列至少90％相同或相似的多肽的转基因，该转基因可操作地连接至包含与选自SEQIDNO:148和157的序列至少90％相同的核酸序列的启动子。


2.权利要求1所述的改良烟草植物，其中所述核酸序列与选自SEQIDNO:148和157的序列至少95％相同。


3.权利要求1所述的改良烟草植物，其中所述核酸序列与选自SEQIDNO:148和157的序列至少100％相同。


4.权利要求1所述的改良烟草植物，其中所述减少的烟杈包含少至少10％的烟杈。


5.权利要求1所述的改良烟草植物，其中所述减少的烟杈包含减少的质量、减少的长度或两者。


6.权利要求1所述的改良烟草植物，其中与在可比条件下生长的对照烟草植物相比，所述改良烟草植物需要的用于控制烟杈的管理减少。


7.权利要求6所述的改良烟草植物，其中所述管理减少包括控制烟杈的人工去除频率减少、控制烟杈的化学品施用频率减少、控制烟杈的化学品施用量减少，或它们的任何组合。


8.权利要求1所述的改良烟草植物，其中所述烟杈是打顶诱导的烟杈。


9.权利要求1所述的改良烟草植物，其中当与在可比条件下生长的对照烟草植物的打顶诱导的烟杈相比时，所述减少的打顶诱导的烟杈包括更少的总烟杈、更小的烟杈或两者。


10.权利要求1所述的改良烟草植物的烟叶。


11.一种烟草制品，其包括来自权利要求1所述的改良烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：许冬梅，J·弗雷德里克，C·库迪西普迪，沈燕新，J·斯特里克兰德，梁在模，
申请(专利权)人：奥驰亚客户服务有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US