耐受HPPD抑制剂型除草剂的植物制造技术

本发明专利技术涉及编码从属于Kordia属的细菌获得的羟苯基丙酮酸二加氧酶（EC?1.13.11.27，本文中缩写为HPPD）的核酸序列以及由其编码的蛋白，还涉及包含此类核酸序列的嵌合基因，还涉及此类核酸序列、蛋白或嵌合基因用于获得对HPPD抑制剂型除草剂耐受的植物的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐受HPPD抑制剂型除草剂的植物导言本专利技术涉及编码从属于Kordia属的细菌获得的羟苯基丙酮酸双加氧酶(ECI. 13. 11. 27，本文中缩写为HPH))的核酸 序列，以及由其编码的蛋白质，还涉及包含此类核酸序列的嵌合基因，还涉及此类核酸序列、蛋白质或嵌合基因用于获得对HPro抑制剂型除草剂耐受的植物的用途。
技术介绍
HPPD是催化酪氨酸降解产物对羟苯基丙酮酸(本文中缩写为HPP)转化为尿黑酸(本文中缩写为HG)的反应的酶，尿黑酸是植物中生育酚和质体醌的前体(Crouch N. P.等人(1997)Tetrahedron, 53, 20, 6993-7010, Fritze 等人,(2004), Plant Physiology134:1388-1400)。生育酚作为膜连结的抗氧化剂发挥作用。质体醌首先作为PSII和细胞色素b6/f复合体之间的电子载体发挥作用，其次，其是八氢番茄红素不饱和酶(参与类胡萝卜素的生物合成)的氧化还原辅因子。迄今为止，NCBI数据库中存在的超过700条来自多种生物的核酸序列被注释为编码具有HPI3D结构域的推定蛋白质，包括UniPiOtKB/TrEMBL数据库中给出的A9DQF2检录号下以及NCBI蛋白质数据库中给出的ZP02161490检录号下公开的序列。但对那些中的大多数(包括对应于检录号A9DQF2/ZP02161490的序列)而言，尚未在体外检验或植物内手段中证明所述蛋白质具有HPH)酶促活性，也没有证明此类HPro蛋白在植物中表达时可赋予针对HPro抑制剂型除草剂的除草剂耐受性。在本领域范畴内已经描述了若干HPro及其一级序列，特别是细菌(例如假单胞菌属(RUetschi等人，Eur. J. Biochem.，205，459-466，1992，WO 96/38567))、植物(例如拟南芥属(W096/38567，Genebank AF047834)、胡萝卜(W0 96/38567，Genebank 87257)、燕麦(Avenasativa) (TO 02/046387)、小麦(TO 02/046387)、宽叶臂形草(Brachiaria platyphylla)(W0 02/046387)、蔡藜草(Cenchrus echinatus) (W002/046387)、硬直黑麦草(Loliumrigidum) (W0 02/046387)、華叶羊茅(Festuca arundinacea) (W0 02/046387)、狗尾草(Setaria faberi) (W0 02/046387)、牛筋草(Eleusine indica) (W0 02/046387)、高粱属(Sorghum) (W0 02/046387)、球抱子菌属(Coccicoides) (Genebank C0ITRP)、日本黄连(Coptis japonica) (W0 06/132270)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii) (ES2275365))或哺乳动物(例如小鼠或猪)的HPH)。指出的参考文献中公开的相应序列通过引用并入本文。大多数植物通过arrogenate 合成酪氨酸(Abou-Zeid 等人(1995)，Applied EnvMicrob 41:1298-1302; Bonner 等人，(1995)，Plant Cells Physiol. 36, 1013-1022; Byng等人，(1981)，Phytochemistry 6:1289-1292;Connely and Conn (1986), Z. Naturforsch41c :69-78; Gaines 等人，(1982) ,Plants 156:233-240)。在这些植物中，HPP 仅源于酪氨酸的降解。另一方面，在例如酿酒酵母的酵母或大肠杆菌的细菌等的生物中，HPP是酪氨酸前体，并且通过预苯酸脱氢酶(prephenate dehydrogenase,下文中称为PDH)的作用(将预苯酸转化为HPP)来合成(Lingens等人，(1967)European J. Biochem1:363-374;Sampathkumar and Morrisson(1982), Bioch Biophys Acta 701:204-211)。在这些生物中，HPP的生产因此直接与芳香族氨基酸生物合成途径(莽草酸途径)相关联，而不与酪氨酸降解途径相关联。对HPro的抑制导致光合作用的解偶联，缺乏辅助捕光色素(accessorylight-harvesting pigments),以及最重要地，由于缺少正常情况下由类胡萝卜素提供的光保护导致的UV照射和活性氧类别对叶绿体的破坏(褪色)(Norris等人(1995)，PlantCell 7:2139-2149)。光合活性组织的褪色导致生长抑制和植物死亡。已证明，抑制HPro并且与该酶特异性结合以抑制HPP向尿黑酸的转化的一些分子是非常有效的选择性除草剂。目前，大多数可商业获得的HPro抑制剂型除草剂属于这四个化学家族之一 I)三酮类，例如，磺草酮-1，3-环己二酮]，甲基磺草酮-1，3-环己二酮];环磺酮(忱1^0^^01^)苯甲酰基]-1，3-环-己二酮];庄无忌(tefuryltrione)甲基]苯甲酰基]-1，3-环己二酮]];bicyclopyrone-6_ (二氟甲基)-3-卩比唳基]擬基]二环辛-3-烯-2-酮];双环磺草酮(Benzobicyclon)羊-2-烯-4-酮]2) 二酮腈类，例如2-氰基-3-环丙基-1-(2-甲基磺酰基-4-三氟甲基苯基)-丙-1，3- 二酮和2-氰基-I- -3-(1-甲基环丙基)丙-1,3-二酮；3)异1 唑类，例如异1 氟草甲酮]。在植物中，异T恶氟草被快速代谢为DKN (展示出HPH)抑制剂性质的二酮腈类化合物)；和4) pyrazolinate,例如苯批唑草丽(topramezone)(5-羟基-I-甲基-IH-吡唑-4-基)甲酮]和pyrasulfotole ；pyrazofen苯乙酮]。这些抑制HPro的除草剂可在展现出代谢耐受性的作物植物(例如玉米(Zeamays),它们在其中被迅速降解)中使用以抵挡草(grass)和/或阔叶杂草(Schulz等人，(1993).FEBS letters,318, 162-166;Mitchell 等人，(2001)Pest ManagementScience,Vol 57, 120-128;Garcia 等人，(2000)Biochem.，39，7501-7507;Pallett 等人，(2001)Pest Management Science, Vol 57,133-142)。为拓展这些抑制 HPPD 的除草剂的范围，进行了若干努力，以向植物(特别是没有代谢耐受性或代谢耐受性运作欠佳的植物)赋予在农艺学田间条件下可接受的耐受性水平。除了分流HPro介导的尿黑酸生产(US 6，812，010)的尝试之外，还已过表达敏感型(sensitive)酶，以在植物中以相对除草剂来说足够的量生产靶标酶(W096/38567)。HPH)的过表达导致对异_氟草(IFT)的二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：F·波雷，B·拉博尔，N·克尼特尔奥特勒本，G·郎格，A·舒尔茨，R·海因，
申请(专利权)人：拜尔知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：