ES2385416T3 - Rosa que contiene flavona y malvidina, y método para su producción - Google Patents
Rosa que contiene flavona y malvidina, y método para su producción Download PDFInfo
- Publication number
- ES2385416T3 ES2385416T3 ES08777606T ES08777606T ES2385416T3 ES 2385416 T3 ES2385416 T3 ES 2385416T3 ES 08777606 T ES08777606 T ES 08777606T ES 08777606 T ES08777606 T ES 08777606T ES 2385416 T3 ES2385416 T3 ES 2385416T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gene
- seq
- amino acid
- acid sequence
- flavone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229930003944 flavone Natural products 0.000 title claims abstract description 101
- 235000011949 flavones Nutrition 0.000 title claims abstract description 101
- KZMACGJDUUWFCH-UHFFFAOYSA-O malvidin Chemical compound COC1=C(O)C(OC)=CC(C=2C(=CC=3C(O)=CC(O)=CC=3[O+]=2)O)=C1 KZMACGJDUUWFCH-UHFFFAOYSA-O 0.000 title claims abstract description 66
- 241000220317 Rosa Species 0.000 title claims abstract description 62
- 235000009584 malvidin Nutrition 0.000 title claims abstract description 35
- GAMYVSCDDLXAQW-AOIWZFSPSA-N Thermopsosid Natural products O(C)c1c(O)ccc(C=2Oc3c(c(O)cc(O[C@H]4[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O4)c3)C(=O)C=2)c1 GAMYVSCDDLXAQW-AOIWZFSPSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- VHBFFQKBGNRLFZ-UHFFFAOYSA-N vitamin p Natural products O1C2=CC=CC=C2C(=O)C=C1C1=CC=CC=C1 VHBFFQKBGNRLFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 150000002212 flavone derivatives Chemical class 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 77
- 229930002877 anthocyanin Natural products 0.000 claims abstract description 63
- 235000010208 anthocyanin Nutrition 0.000 claims abstract description 63
- 239000004410 anthocyanin Substances 0.000 claims abstract description 63
- 150000004636 anthocyanins Chemical class 0.000 claims abstract description 62
- 108010062650 Flavonoid 3',5'-hydroxylase Proteins 0.000 claims abstract description 43
- 108060004795 Methyltransferase Proteins 0.000 claims abstract description 38
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 32
- 102000016397 Methyltransferase Human genes 0.000 claims abstract description 19
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 claims abstract description 12
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 244000047670 Viola x wittrockiana Species 0.000 claims abstract description 8
- 235000004031 Viola x wittrockiana Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 claims abstract 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 86
- 101710130467 Flavone synthase Proteins 0.000 claims description 71
- 241000960400 Torenia Species 0.000 claims description 52
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 30
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 30
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 22
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 claims description 19
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 claims description 19
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 claims description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000012217 deletion Methods 0.000 claims description 13
- 230000037430 deletion Effects 0.000 claims description 13
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 11
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 11
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 9
- 241001530613 Horminum pyrenaicum Species 0.000 claims description 6
- 241001293162 Torenia hybrid cultivar Species 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 240000001436 Antirrhinum majus Species 0.000 claims description 4
- 241000013557 Plantaginaceae Species 0.000 claims description 4
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 3
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims 17
- 150000002213 flavones Chemical class 0.000 description 76
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 47
- 241000109329 Rosa xanthina Species 0.000 description 46
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 42
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 37
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 29
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 28
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 101150017816 40 gene Proteins 0.000 description 18
- IQPNAANSBPBGFQ-UHFFFAOYSA-N luteolin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 IQPNAANSBPBGFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- LRDGATPGVJTWLJ-UHFFFAOYSA-N luteolin Natural products OC1=CC(O)=CC(C=2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C(=O)C=2)=C1 LRDGATPGVJTWLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 235000009498 luteolin Nutrition 0.000 description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 16
- ARSRJFRKVXALTF-UHFFFAOYSA-N tricetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ARSRJFRKVXALTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 14
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 13
- CMPNIWQMRYYTMK-UHFFFAOYSA-O tricetinidin Natural products [O+]=1C2=CC(O)=CC(O)=C2C=CC=1C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 CMPNIWQMRYYTMK-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 12
- 229930014669 anthocyanidin Natural products 0.000 description 11
- 235000008758 anthocyanidins Nutrition 0.000 description 11
- KZNIFHPLKGYRTM-UHFFFAOYSA-N apigenin Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1=CC(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 KZNIFHPLKGYRTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XADJWCRESPGUTB-UHFFFAOYSA-N apigenin Natural products C1=CC(O)=CC=C1C1=CC(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 XADJWCRESPGUTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 235000008714 apigenin Nutrition 0.000 description 11
- 229940117893 apigenin Drugs 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 241000894007 species Species 0.000 description 10
- HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N flavonol Natural products O1C2=CC=CC=C2C(=O)C(O)=C1C1=CC=CC=C1 HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000011957 flavonols Nutrition 0.000 description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- 244000124853 Perilla frutescens Species 0.000 description 8
- 240000007377 Petunia x hybrida Species 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 8
- 150000002216 flavonol derivatives Chemical class 0.000 description 8
- HBQJTBXZMPSVBP-UHFFFAOYSA-N Cyanidine Natural products OC1=CC(=C2/Oc3cc(O)cc(O)c3C=C2O)C=CC1=O HBQJTBXZMPSVBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 244000178870 Lavandula angustifolia Species 0.000 description 7
- 235000010663 Lavandula angustifolia Nutrition 0.000 description 7
- 235000019646 color tone Nutrition 0.000 description 7
- VEVZSMAEJFVWIL-UHFFFAOYSA-O cyanidin cation Chemical compound [O+]=1C2=CC(O)=CC(O)=C2C=C(O)C=1C1=CC=C(O)C(O)=C1 VEVZSMAEJFVWIL-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 7
- 108010091111 cytochrome P-450 CYP93B1 (Glycyrrhiza echinata) Proteins 0.000 description 7
- 239000001102 lavandula vera Substances 0.000 description 7
- 235000018219 lavender Nutrition 0.000 description 7
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- NWKFECICNXDNOQ-UHFFFAOYSA-N flavylium Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=CC=C2)C2=[O+]1 NWKFECICNXDNOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 6
- IYRMWMYZSQPJKC-UHFFFAOYSA-N kaempferol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 IYRMWMYZSQPJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 description 5
- 241001071795 Gentiana Species 0.000 description 5
- 101001018064 Homo sapiens Lysosomal-trafficking regulator Proteins 0.000 description 5
- 102100033472 Lysosomal-trafficking regulator Human genes 0.000 description 5
- 244000038561 Modiola caroliniana Species 0.000 description 5
- 235000010703 Modiola caroliniana Nutrition 0.000 description 5
- 150000001452 anthocyanidin derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 5
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 4
- GCPYCNBGGPHOBD-UHFFFAOYSA-N Delphinidin Natural products OC1=Cc2c(O)cc(O)cc2OC1=C3C=C(O)C(=O)C(=C3)O GCPYCNBGGPHOBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 240000006497 Dianthus caryophyllus Species 0.000 description 4
- 235000009355 Dianthus caryophyllus Nutrition 0.000 description 4
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 4
- 235000007242 delphinidin Nutrition 0.000 description 4
- 229930003949 flavanone Natural products 0.000 description 4
- 150000002208 flavanones Chemical class 0.000 description 4
- 235000011981 flavanones Nutrition 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 4
- 241001481833 Coryphaena hippurus Species 0.000 description 3
- UBSCDKPKWHYZNX-UHFFFAOYSA-N Demethoxycapillarisin Natural products C1=CC(O)=CC=C1OC1=CC(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 UBSCDKPKWHYZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YYVIFBVXJYYHCW-UHFFFAOYSA-N Malvin Natural products COc1cc(cc(OC)c1O)C2=C(Cc3c(OC4OC(CO)C(O)C(O)C4O)cc(O)cc3O2)OC5OC(CO)C(O)C(O)C5O YYVIFBVXJYYHCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010074633 Mixed Function Oxygenases Proteins 0.000 description 3
- IKMDFBPHZNJCSN-UHFFFAOYSA-N Myricetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 IKMDFBPHZNJCSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 3
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 3
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000007212 Verbena X moechina Moldenke Nutrition 0.000 description 3
- 240000001519 Verbena officinalis Species 0.000 description 3
- 235000001594 Verbena polystachya Kunth Nutrition 0.000 description 3
- 235000007200 Verbena x perriana Moldenke Nutrition 0.000 description 3
- 235000002270 Verbena x stuprosa Moldenke Nutrition 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- -1 anthocyanins Chemical class 0.000 description 3
- JKHRCGUTYDNCLE-UHFFFAOYSA-O delphinidin Chemical compound [O+]=1C2=CC(O)=CC(O)=C2C=C(O)C=1C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 JKHRCGUTYDNCLE-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 235000008777 kaempferol Nutrition 0.000 description 3
- CILLXFBAACIQNS-BTXJZROQSA-O malvin Chemical compound COC1=C(O)C(OC)=CC(C=2C(=CC=3C(O[C@H]4[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)=CC(O)=CC=3[O+]=2)O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)=C1 CILLXFBAACIQNS-BTXJZROQSA-O 0.000 description 3
- UXOUKMQIEVGVLY-UHFFFAOYSA-N morin Natural products OC1=CC(O)=CC(C2=C(C(=O)C3=C(O)C=C(O)C=C3O2)O)=C1 UXOUKMQIEVGVLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PCOBUQBNVYZTBU-UHFFFAOYSA-N myricetin Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C=2OC3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C(=O)C=2)=C1 PCOBUQBNVYZTBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000007743 myricetin Nutrition 0.000 description 3
- 229940116852 myricetin Drugs 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 3
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M thionine Chemical compound [Cl-].C1=CC(N)=CC2=[S+]C3=CC(N)=CC=C3N=C21 ANRHNWWPFJCPAZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 3
- FTVWIRXFELQLPI-ZDUSSCGKSA-N (S)-naringenin Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1[C@H]1OC2=CC(O)=CC(O)=C2C(=O)C1 FTVWIRXFELQLPI-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 2
- 108010015742 Cytochrome P-450 Enzyme System Proteins 0.000 description 2
- 102000002004 Cytochrome P-450 Enzyme System Human genes 0.000 description 2
- 101150002919 DFR gene Proteins 0.000 description 2
- XCTGXGVGJYACEI-BYNFETKLSA-O Delphin Natural products O([C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)c1c(-c2cc(O)c(O)c(O)c2)[o+]c2c(c(O[C@H]3[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O3)cc(O)c2)c1 XCTGXGVGJYACEI-BYNFETKLSA-O 0.000 description 2
- ZQMDJECDLYTUCE-LCENJUANSA-N Delphinidin-3,5-diglucoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C(C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)OC2=CC(=O)C=C(O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)C2=C1 ZQMDJECDLYTUCE-LCENJUANSA-N 0.000 description 2
- 102000016680 Dioxygenases Human genes 0.000 description 2
- 108010028143 Dioxygenases Proteins 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000234435 Lilium Species 0.000 description 2
- 102000008109 Mixed Function Oxygenases Human genes 0.000 description 2
- 235000004348 Perilla frutescens Nutrition 0.000 description 2
- JMFSHKGXVSAJFY-UHFFFAOYSA-N Saponaretin Natural products OCC(O)C1OC(Oc2c(O)cc(O)c3C(=O)C=C(Oc23)c4ccc(O)cc4)C(O)C1O JMFSHKGXVSAJFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MOZJVOCOKZLBQB-UHFFFAOYSA-N Vitexin Natural products OCC1OC(Oc2c(O)c(O)cc3C(=O)C=C(Oc23)c4ccc(O)cc4)C(O)C(O)C1O MOZJVOCOKZLBQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108090001036 flavone synthase I Proteins 0.000 description 2
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 2
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- MYXNWGACZJSMBT-VJXVFPJBSA-N isovitexin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1C1=C(O)C=C(OC(=CC2=O)C=3C=CC(O)=CC=3)C2=C1O MYXNWGACZJSMBT-VJXVFPJBSA-N 0.000 description 2
- OYJCWTROZCNWAA-UHFFFAOYSA-N isovitexin Natural products OCC1OC(C(O)C(O)C1O)c2c(O)cc3CC(=CC(=O)c3c2O)c4ccc(O)cc4 OYJCWTROZCNWAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940117886 malvin Drugs 0.000 description 2
- 238000012269 metabolic engineering Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- WGEYAGZBLYNDFV-UHFFFAOYSA-N naringenin Natural products C1(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2OC(C1)C1=CC=C(CC1)O WGEYAGZBLYNDFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000007625 naringenin Nutrition 0.000 description 2
- 229940117954 naringenin Drugs 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- YEDFEBOUHSBQBT-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroflavon-3-ol Chemical compound O1C2=CC=CC=C2C(=O)C(O)C1C1=CC=CC=C1 YEDFEBOUHSBQBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 2-oxoglutaric acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)C(O)=O KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150098072 20 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000272878 Apodiformes Species 0.000 description 1
- 241000219194 Arabidopsis Species 0.000 description 1
- 241000219195 Arabidopsis thaliana Species 0.000 description 1
- 101100226484 Arabidopsis thaliana CYP75B1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 241000701489 Cauliflower mosaic virus Species 0.000 description 1
- 241000288673 Chiroptera Species 0.000 description 1
- 235000009604 Chrysanthemum X morifolium Nutrition 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 108010018087 Flavanone 3-dioxygenase Proteins 0.000 description 1
- 108010076511 Flavonol synthase Proteins 0.000 description 1
- 241000555675 Gentiana triflora Species 0.000 description 1
- 241000791020 Gerbera hybrid cultivar Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 description 1
- 241000218922 Magnoliophyta Species 0.000 description 1
- LTYOQGRJFJAKNA-KKIMTKSISA-N Malonyl CoA Natural products S(C(=O)CC(=O)O)CCNC(=O)CCNC(=O)[C@@H](O)C(CO[P@](=O)(O[P@](=O)(OC[C@H]1[C@@H](OP(=O)(O)O)[C@@H](O)[C@@H](n2c3ncnc(N)c3nc2)O1)O)O)(C)C LTYOQGRJFJAKNA-KKIMTKSISA-N 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 101100494423 Oryza sativa subsp. japonica CYP75B3 gene Proteins 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 235000004347 Perilla Nutrition 0.000 description 1
- 108700040121 Protein Methyltransferases Proteins 0.000 description 1
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 description 1
- 244000154511 Rosa hybrid cultivar Species 0.000 description 1
- 235000002315 Rosa hybrid cultivar Nutrition 0.000 description 1
- 235000010295 Rosa x kordesii Nutrition 0.000 description 1
- 241000220222 Rosaceae Species 0.000 description 1
- 241000220221 Rosales Species 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000008366 buffered solution Substances 0.000 description 1
- 239000001666 citrus aurantium l. flower Substances 0.000 description 1
- 238000009402 cross-breeding Methods 0.000 description 1
- 210000000172 cytosol Anatomy 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- AYVZVUMKUBCNQZ-UHFFFAOYSA-N delphinidin 3,5-diglucoside Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)COC1=C(Oc2cc(O)cc(OCC(O)C(O)C(O)C(O)CO)c2C1)c3cc(O)c(O)c(O)c3 AYVZVUMKUBCNQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCTGXGVGJYACEI-LCENJUANSA-O delphinidin 3-O-beta-D-glucoside-5-O-beta-D-glucoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC(C(=[O+]C1=CC(O)=C2)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)=CC1=C2O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 XCTGXGVGJYACEI-LCENJUANSA-O 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- SBHXYTNGIZCORC-ZDUSSCGKSA-N eriodictyol Chemical compound C1([C@@H]2CC(=O)C3=C(O)C=C(C=C3O2)O)=CC=C(O)C(O)=C1 SBHXYTNGIZCORC-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 108010015706 flavonoid 3'-hydroxylase Proteins 0.000 description 1
- 150000007946 flavonol Chemical class 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002659 luteolin Chemical class 0.000 description 1
- LTYOQGRJFJAKNA-DVVLENMVSA-N malonyl-CoA Chemical compound O[C@@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(=O)NCCSC(=O)CC(O)=O)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 LTYOQGRJFJAKNA-DVVLENMVSA-N 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/1003—Transferases (2.) transferring one-carbon groups (2.1)
- C12N9/1007—Methyltransferases (general) (2.1.1.)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
- C12N15/8242—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
- C12N15/8243—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
- C12N15/825—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving pigment biosynthesis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0071—Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
- C12N9/0071—Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
- C12N9/0073—Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14) with NADH or NADPH as one donor, and incorporation of one atom of oxygen 1.14.13
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y114/00—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)
- C12Y114/11—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14) with 2-oxoglutarate as one donor, and incorporation of one atom each of oxygen into both donors (1.14.11)
- C12Y114/11022—Flavone synthase (1.14.11.22)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y114/00—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)
- C12Y114/13—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14) with NADH or NADPH as one donor, and incorporation of one atom of oxygen (1.14.13)
- C12Y114/13088—Flavonoid 3',5'-hydroxylase (1.14.13.88)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y201/00—Transferases transferring one-carbon groups (2.1)
- C12Y201/01—Methyltransferases (2.1.1)
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
Abstract
Una rosa caracterizada por comprender una malvidina, una flavona y delfinidina añadidas mediante un métodode modificación genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa y elgen de la flavonoide 3',5'-hidroxilasa del pensamiento (Viola x wittrockiana).
Description
Rosa que contiene flavona y malvidina, y método para su producción.
Campo de la invención
La invención se refiere a una rosa obtenida artificialmente que contiene una flavona y una malvidina añadidas mediante un método de modificación genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa y el gen de la flavonoide 3’,5’.hidroxilasa del pensamiento (Viola x wittrockiana). La invención se refiere, además, a un método para modificar el color de los pétalos de la rosa mediante un efecto de pigmentación conjunta (copigmentación) producido por la adición de una flavona y una malvidina mediante ingeniería genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa y el gen de la flavonoide 3’.5’hidroxilasa del pensamiento (Viola x Wittrockiana), y en particular, a un método para alterar el color de los pétalos hacia el azul.
Las flores son órganos reproductivos de las plantas que se requieren para la producción de semillas para las generaciones subsiguientes. La formación de las semillas requiere la adherencia del polen a los pistilos, y la fertilización. El polen es transportado habitualmente por insectos tales como abejas y mariposas, pájaros tales como los colibríes, y rara vez por los murciélagos. El papel de los pétalos de las flores es el de atraer a estos organismos que transportan el polen, y las plantas han desarrollado para esta finalidad modificaciones del color floral, de la forma, y del tipo de coloración.
Dado que el color de las flores es, asimismo, el rasgo más importante de las flores ornamentales, flores de diversos colores han sido obtenidas tradicionalmente por cruzamiento de especies. Sin embargo, es raro que una variedad de plantas tenga colores florales diferentes y, por ejemplo, el cruzamiento de especies no ha producido variedades de colores púrpura a azul de rosas (Rosa hybrida), claveles (Dianthus caryophyllus). crisantemos (Chrysanthemum morifolium), o lirios (Lilium spp), ni variedades de color rojo brillante del iris de jardín Japonés (Iris ebsata Thumb.), ni de la genciana (Gentiana triflora).
Los colores de las flores que van desde amarillo pálido hasta rojo o azul, son debidos, generalmente, a la presencia de flavonoides y antocianinas (glucósidos coloreados que pertenecen a la clase de los flavonoides). Los flavonoides son metabolitos secundarios comunes de las plantas, que tienen una cadena principal básica de C6C3C6, y son sintetizados a partir de fenilalanina y malonil-CoA, como se indica seguidamente. Están clasificados como flavonas, flavonoles, etc., según los estados de oxidación de los anillos de C.
Los flavonoides absorben radiaciones ultravioleta y separan radicales, y se cree, por consiguiente, que su función original es la de proteger los cuerpos de las plantes de diversas formas de tensión. También han recibido atención en los últimos años como componentes saludables (véase la publicación de Harborne y Williams en Phytochemistry 55, 481-504, 2000).
Se conocen varios cientos de especies moleculares de antocianinas coloreadas, y de las antocianinas cromóforas, las más comunes son las correspondientes a los 6 tipos siguientes: (1) pelargonidina, abundante en flores de color anaranjado a rojo, (2) cianidina y peonidina, abundantes en flores de color rojo a carmesí, y (3) delfinidina, petunidina y malvidina, abundantes en flores de color violeta a azul
La estructura de las antocianinas tiene un efecto de la mayor importancia sobre el color. Un número aumentado de grupos hidroxilo sobre el anillo B de la antocianina da por resultado un mayor grado de azul. Las antocianinas del tipo de la delfinidina son más azules que las antocianinas del tipo de la pelargonidina y que las antocianinas del tipo de la cianidina. La síntesis biológica de los flavonoides, con inclusión de las antocianinas, está altamente 15 conservada a través de las especies de plantas. Los flavonoides son biosintetizados en el citosol y después de la adición de azúcares y de grupos acilo, son transportados a las vacuolas y acumulados (véanse las publicaciones de
Tanak et al., Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 80, 1-24, 2005, y Tanaka and Brugliera, Ainsworth, ed. (2006), Flowering and its manipulation, páginas 201-239 , Blackwell Publishing Ltd.).
Los genes estructurales que codifican enzimas implicadas en la biosíntesis, han sido todos clonados. La creación de plantas recombinantes permite, por consiguiente, modificar las estructuras y cantidades de flavonoides que se acumulan en las flores mediante expresión artificial de sus genes, alterando con ello el color de las flores (Tanaka et al., Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 80. 1-24 (2005), Tanaka y Brugliera, Ainsworth (2006), Flowering and its manipulation, páginas 201-239, Blackwell Publishing Ltd,). Por ejemplo, en los claveles o las rosas que no pueden producir delfinidina en los pétalos, ha sido expresado el gen de la flavonoide 3’, 5’-hidroxilasa (abreviado en lo sucesivo como “F3’5’H”), necesario para la síntesis de delfinidina, produciendo delfinidina y creando una flor artificial de color azul (véase la publicación de Tanaka en Phytochemistry Reviews, 5, 283-291 (2006).
Tales métodos para modificar artificialmente el metabolismo de las plantes son denominados frecuentemente “ingeniería metabólica”. Con objeto de modificar el metabolismo para acumular una sustancia de interés, es posible la expresión del gen que codifica la enzima que produce la sustancia de interés en una planta recombinante, pero en muchos casos la competición con las enzimas endógenas de la misma planta da por resultado una acumulación pequeña o absolutamente ninguna acumulación de la sustancia de interés, y, por tanto, no se obtiene una consecuencia útil desde el punto de vista industrial.
Por ejemplo, las petunias (Petunia hybrida) no acumulan pelargonidina debido a la especificidad de la dihidroflavonol reductasa (abreviada en lo sucesivo como “DFR”), y, por consiguiente, no existen variedades naturales con flores de color anaranjado.
Si bien se ha informado de petunias de color anaranjado que acumulan pelargonidina por transferencia del gen de la DFR procedente de rosas o de plantas semejantes, la acumulación de pelargonidina requiere el uso de variedades de petunias que carezcan de los genes que codifican la flavonoide 3’-hidroxilasa (abreviado en lo sucesivo como “F3’H”), F3’5’H y la flavonol sintasa (abreviado en lo sucesivo como “FLS”), que compiten con DFR, debido a que no se observa cambio en el fenotipo cuando el gen DFR de la rosa es transferido a petunias que no carecen de estos genes) (véase la publicación de Tanaka y Brugliera, en Ainsworth (2006), Flowering and its manipulation, páginas 201-239, Blackwell Publishing Ltd´). Por consiguiente, no puede predecirse si un compuesto de interés se acumulará poniendo de manifiesto el fenotipo deseado, simplemente por transferencia de un gen de interés.
Además, la ingeniería metabólica produce frecuentemente resultados impredecibles. Por ejemplo, cuando la expresión del gen de flavona sintasa fue inhibido en plantas torenia (Torenia hybrida), el contenido de flavonas estaba reducido y se observó una acumulación de flavanonas. Podría esperarse que la acumulación de flavanonas diera como resultado un contenido aumentado de antocianinas, pero en realidad el contenido de antocianinas había disminuido (Ueyama et al., Plant Science, 163, 253-263, (2002)). Por tanto, es difícil predecir cambios de metabolitos y han sido necesarias modificaciones persistentes para obtener los fenotipos deseados.
Las antocianinas con mayores números de grupos acilo aromáticos, aparecen también más azules debido a un efecto intramolecular de copigmentos. Las antocianinas con dos o más grupos acilo aromáticos se conocen como antocianinas poliaciladas y ponen de manifiesto un color azul estable (véase la publicación de Harborne y Williams, en Phytochemistry, 55, 481-504 (2000)).
El color de una flor cambia, no solamente por la estructura de los propios pigmentos de antocianinas como los pigmentos esenciales, sino también debido a los flavonoides presentes conjuntamente (conocidos también como copigmentos), a los iones metálicos y al pH de las vacuolas. Por ejemplo, las flavonas o los flavonoles son copigmentos típicos que forman pilas tipo “sandwich” con las antocianinas y hacen que las antocianinas azuléen y proporcionen efectos de intensificación del color (véase la publicación de Goto en Prog. Chem. Org. Natl. Prod. 52 (1987)). Así pues, las flavonas pueden ser consideradas componentes incoloros de copigmentos. Por ejemplo, la isovitexina, un tipo de flavona, pone de manifiesto un efecto de copigmento para las antocianinas en el iris de jardín Japonés (Iris ensata Thunb.) La isovitexina estabiliza también a las antocianinas, dando lugar así a un efecto de estabilización sobre el color floral del iris de jardín Japonés (Véase la publicación de Yabuya et al., en Euphytica 115, 1-5 (2000)).
Las flavonas ponen de manifiesto, habitualmente, efectos de copigmento más fuertes que los de las flavonoles. Por ejemplo, el análisis de claveles modificados genéticamente ha indicado un efecto de copigmento más fuerte de las flavonas que el de los flavonoles (véase la publicación de Fukui et al., en Phytochemistry, 63, 15-23 (2003)). Por consiguiente, la acumulación de flavonas es importante para crear un color floral azul. Sin embargo, no todas las plantas pueden producir flavonas y se sabe que las rosas y las petunias no acumulan flavonas. Además del color de la flor, se sabe que las flavonas desempeñan un papel importante en la absorción de radiaciones ultravioleta, contrarrestando diversos tipos de tensiones y la interacción con microorganismos, y que pueden obtenerse plantas con nuevos rasgos diferenciativos mediante la síntesis de flavonas (como un documento de patente que se refiere a un gen que codifica flavona sintasa, véase la publicación de la patente japonesa, sin examinar, No. 2000-279182). No obstante, hasta ahora no han sido conocidos ejemplos de rosas que expresen flavonas.
Las flavonas son sintetizadas a partir de flavonas por reacción catalizada por la flavona sintasa. Específicamente, la apigenina es sintetizada partiendo de naringenina, la luteolina es sintetizada partiendo de eriodictiol y la tricetina es sintetizada a partir de pentahidroxiflavanona. La flavona sintasa existe en dos formas, la flavona sintasa I y la flavona sintasa II. Ambas catalizan la misma reacción, pero son tipos diferentes de enzimas. La flavona sintasa I es una dioxigenasa que depende del ácido 2-oxoglutárico (véanse las publicaciones de Britsch et al. en Z. Naturforrsch 36c, páginas 742-750 (1981), y de Britsch en Arch. Biochem. Biophys. 282, páginas 152-160 (1990)). mientras que la flavona sintasa II es una monooxigenasa del tipo del citocromo P-450. El gen estructural de la flavona sintasa II puede ser obtenido partiendo de las `plantas torenia, boca de dragón, perilla (Perilla frutescens), gérbera (Gerbera hybrida) y genciana (véase la publicación de Tanaka y Brugliera en Ainsworth (2006), Flowering and its manipulation, páginas 201-239, Blackwell Publishing Ltd.).
La síntesis de flavonas puede predecirse cuando el gen de flavona sintasa es expresado en plantas modificadas genéticamente que no producen flavonas. Sin embargo, se ha informado de que cuando el gen de flavona sintasa de torenia es expresado en petunias, el color violeta intenso de la flor se debilita. (Tsuda et al., Plant Biotechnology, 21, 377-385 (2004)). Se ha informado también de que la expresión del gen de flavona sintasa que deriva de genciana, en el tabaco, da por resultado síntesis de flavonas, pero que, asimismo da por resultado un color de la flor más apagado (Nakatsuka et al., Molecular Breeding 17: 91-99 (2006)). Así pues, el color azul de la flor no siempre se obtiene ni incluso cuando son sintetizadas flavonas. La razón de la falta de efecto de copigmentos podría ser una proporción inadecuada de los contenidos de antocianinas y de flavonas o una modificación inadecuada de las antocianinas y las flavonas con azúcares y grupos acilo. Estos resultados sugieren que no es posible aumentar la tonalidad azulada del color floral simplemente por expresión del gen de flavona sintasa y la acumulación de flavonas.
Las rosas son las plantas de flor más populares y han sido cultivadas desde tiempos remotos. También han sido producidas variedades modificadas artificialmente en los cientos de años transcurridos. Por tanto, se han obtenido rosas que contienen flavonoides tales como pelargonidina y cianidina, y flavonoles. También en épocas recientes han sido creadas rosas mediante técnicas de modificación genética para producir delfinidina que no se encuentra de modo natural en las rosas. Sin embargo, no han sido obtenidas todavía rosas con acumulación de flavonas, ni por cruzamiento de especies ni mediante modificación genética. Además, todavía no han sido obtenidas rosas que acumulen una flavona y una malvidina, ambas.
Descripción de la invención
La mayor ventaja de utilizar la modificación genética para la reproducción de plantas, es que, a diferencia del cruzamiento de especies, la modificación genética permite modificaciones de plantas que no pueden conseguirse mediante el cruzamiento, y permite modificaciones realizadas utilizando genes procedentes de otros organismos. Es decir, la modificación genética permite transferir a una planta tal como una rosa, cualquier gen de un organismo de una especie diferente, para comunicar una nueva aptitud a la planta. No obstante, a diferencia de plantas modélicas tales como Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) y la del tabaco (Nicotiana tabacum L.), el funcionamiento de genes transferidos a rosas depende en gran medida del origen del gen y del promotor utilizado.
Según el documento WO 2005/017147, la transferencia del gen de la flavonoide 3’, 5’-hidroxilasa (F3’5’H) a rosas dio por resultado una expresión nula en la rosa modificada genéticamente sin detección de delfinidina cuando el gen hubo sido derivado desde petunias o genciana, pero, interesantemente, cuando el gen hubo sido derivado desde el pensamiento, el gen fue expresado e impartió a rosas la nueva aptitud de producir delfinidina. En las rosas, por consiguiente, no puede deducirse fácilmente qué genes derivados de qué variedades de plantas podrán actuar al ser transferidos.
Cuando un gen es transferido a crisantemos, también, es difícil predecir si el gen funcionará en el crisantemo, y es sabido que los genes transferidos pierden su función según la vejez de los crisantemos recombinantes. Se ha informado de que el promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor, que se utiliza con frecuencia para transferir genes extraños a plantas recombinantes, actúa en la genciana (véase la publicación de Mishiba et al., Plant Journal, 44:541-556 (2005)).
Aun cuando puede suponerse que la síntesis de flavonas en las rosas puede conseguirse fácilmente mediante la expresión del gen de flavona sintasa, no es fácil predecir si se expresa la flavona sintasa del tipo de la dioxigenasa
o del tipo del citocromo P450, o qué especie de planta debe utilizarse para obtener el gen de flavona sintasa, y, por consiguiente, es necesario recurrir a procedimientos de ensayo y error. El efecto de los copigmentos es un fenómeno producido cuando antocianinas y flavonas o flavonoles están presentes conjuntamente con una cierta concentración en las vacuolas, y se ha demostrado que este hecho requiere que los copigmentos de flavona o flavonol sufran glicosilación u otra modificación más adaptada a la condición de glicosilación, u otra modificación de las fuentes de color de la antocianina (véanse las publicaciones Nature 11 de Agosto de 2005; 436(7052):791 y Nature, 358, 515-518 (1992).
Para la expresión del tono de color necesario, es preciso que las antocianinas y las flavonas/flavonoles se encuentren en la combinación estructural óptima, y esto requiere procedimientos de ensayo y error en lo que respecta a la clase de modificación que debe existir en las antocianinas y flavonas/flavonoles presentes conjuntamente. Además, debido a que las flavanonas tales como la naringenina son hidroxiladas rápidamente por la flavanona 3-hidroxilasa (abreviada en lo sucesivo como “F3H”) en las rosas naturales, las flavonas no son sintetizadas necesariamente partiendo de flavanonas, incluso si la flavona sintasa está actuando en la rosa.
Por consiguiente, es un objeto de la invención proporcionar rosas que comprenden pigmentos apropiados para la expresión de tonos de color deseados de las rosas.
Como resultado de muchas investigaciones dirigidas a resolver el problema anteriormente mencionado, los inventores han completado esta invención con el descubrimiento de que puede conseguirse la expresión del tono de color deseado añadiendo artificialmente a las rosas flavonas y malvidina.
Específicamente, la presente invención proporciona lo siguiente:
- 1.
- Una rosa caracterizada por comprender una flavona y una malvidina añadidas mediante un método de modificación genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa , y el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa del pensamiento (Viola x wittrockiana).
- 2.
- Una rosa según el punto 1, en la que el gen de flavona sintasa es un gen de flavona sintasa derivado desde la familia de las escrofulariáceas.
- 3.
- Una rosa según el punto 2, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la familia de las escrofulariáceas es un gen de flavona sintasa derivado desde la planta boca de dragón de la familia de las escrofulariáceas (Scrophulariaceae, Antirrhinum majus).
4 Una rosa según el punto 2 anterior, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la familia de las escrofulariáceas, es un gen de flavona sintasa derivado desde la planta torenia de la familia de las escrofulariáceas (Scrophulariaceae, Torenia hybrida).
5. Una rosa según el punto 3., en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la planta boca de dragón de la familia de las escrofulariáceas es un gen que codifica:
- (1)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO:2,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2 modificada mediante la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2, o
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1, en condiciones altamente restrictivas.
6. Una rosa según el punto 4, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la planta torenia de la familia de las escrofulariáceas, es un gen que codifica:
- (1)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4, modificada mediante la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% <l menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4, o
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 3, en condiciones altamente restrictivas
7. Una rosa según uno cualquiera de los puntos 1a 6, en la que el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa del pensamiento, es un gen que codifica:
- (1)
- flavonoide 3’,5’-hidroxilasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8.
- (2)
- flavonoide 3’,5’-hidroxilasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8, modificada mediante la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavonoide 3’.5’-hidroxilasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8, o
- (4)
- flavonoide 3’,5’-hidroxilasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO:7, en condiciones altamente restrictivas.
8. Una rosa según uno cualquiera de los puntos 1a 7, en la que el gen de antocianina metiltransferasa es un gen que codifica:
- (1)
- metiltransferasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10,
- (2)
- metiltransferasa que pose la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10, modificada mediante la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- metiltransferasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10, o
- (4)
- metiltransferasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 9, en condiciones altamente restrictivas.
- 9.
- Una rosa según uno cualquiera de los puntos 1a 8, en la que el color floral está cambiado con respecto al del huésped.
- 10.
- Una rosa según el punto 9, en la que el cambio del color floral es un cambio hacia el azul.
- 11.
- Una rosa según el punto 9 ó 10, en la que el cambio del color de la flor es un cambio tal que el ángulo del color (θ ) según el diagrama de cromaticidad del sistema de color L*a*b se aproxima a 270º, que es el eje del azul.
- 12.
- Una rosa según el punto 9, en la que cambio del color floral es un cambio tal que el valor mínimo del espectro de reflexión de los pétalos se desplaza hacia el extremo de longitudes de onda más largas.
- 13.
- Una parte de la rosa, descendiente, tejido, cuerpo vegetativo o célula, que tiene las mismas propiedades que una rosa según uno cualquiera de los puntos 1a 12.
- 14.
- Un método para modificar el color floral de una rosa por un efecto de copigmentación producido por la adición de una flavona y una malvidina mediante una técnica de modificación genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa y el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa del pensamiento (Viola x wittrockiana).
- 15.
- El método según el punto 14, en el que el efecto de copigmentación es un efecto de cambio del color floral hacia el azul.
Definición de términos y expresiones
El término “rosa” tal como se usa en toda la presente memoria descriptiva, es el nombre general de una planta ornamental que es un arbusto de hoja caduca del orden Rosales, familia rosáceas, género Rosa, y no está limitado a una variedad específica e incluye la planta entera o una de sus partes que contiene, habitualmente, la flor.
La referencia a una “parte, descendiente, tejido, cuerpo vegetativo o célula” de “una rosa”, tal como se usa en toda la presente memoria descriptiva, significa una entidad derivada desde una ·”rosa” en tanto en cuanto retenga el rasgo genético deseado de una “rosa” según la invención, y no se limita a una entidad particular.
La frase “condiciones altamente restrictivas”, tal como se usa en toda la presente memoria descriptiva, significa, por ejemplo, condiciones de calentamiento de la cadena antisentido y del ácido nucleico diana, durante la noche, a 55ºC, en el seno de una solución que comprende 6 x SSC (composición de 1 x SSC: NaCl 0,15 M, citrato sódico 0,015 M, pH 7,0), SDS al 0,5%, 5 x Denhardt, DNA de esperma de salmón fragmentada desnaturalizada, 100 µg/ml, y formamida de 50%, y de lavado en condiciones de 0,1 x SSC y/o condiciones de 60ºC o superior, y se refiere específicamente a cualesquiera condiciones bajo las que el ruido inespecífico de fondo está esencialmente ausente.
La frase “ángulo de color (θ) según el diagrama de cromaticidad del sistema de color L*a*b tal como se usa en toda la presente memoria descriptiva, se refiere al ángulo de color (θ) normalizado por la Commission internationale de l’eclairage (CIE) 1976 y adoptado en Japón como JIS8729, en el que 0º es la dirección del rojo, 90º es la dirección del amarillo, 180º es la dirección del verde y 270º es la dirección del azul. El color floral puede representarse por una combinación de este ángulo de color y los datos de la carta de colores de RHS (Royal Horticultural Society).
Transferencia del gen de flavona sintasa, el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa y el gen de antocianina metiltransferasa
El gen de la flavona sintasa II derivado desde las plantas perilla, fue transferido a la rosa mediante un procedimiento operatorio conocido, junto con el gen F3’5’H del pensamiento. Como resultado, no fueron detectadas flavonas en las rosas a las que el gen de la flavona sintasa II de las plantas perilla había sido transferido, lo que indica que el gen no funciona en la rosa. Por otra parte, se detectó flavona en rosas a las que habían sido transferidos genes de la flavona sintasa II procedentes de las plantas torenia o boca de dragón, lo que indica que los genes de síntesis de flavonas funcionan en la rosa.
Así fueron creadas rosas que acumulan flavonas, no encontradas en la técnica anterior. El contenido de flavonas (%) de los flavonoides totales puede ser 1% o más, preferiblemente 5% o más, más preferiblemente 10% o más y, lo más preferible, 30% o más. Las rosas que acumulan antocianinas y flavonas, ambas, tienen colores relativamente más azules en comparación con el de las rosas que contienen solamente las mismas antocianinas, lo que sugiere que la acumulación de flavonas contribuye al nuevo rasgo de tono azul.
Además, se ha descubierto que cuando se encuentran presentes conjuntamente una antocianina con un anillo B metilado (antocianinas que incluyen malvidina) y una flavona, se pone de manifiesto un mayor efecto de copigmentos que cuando están presentes conjuntamente una antocianina que contiene delfinidina y una flavona, y que, por transferencia de un gen de metiltransferasa para el anillo B además del gen de la flavona sintasa II y del gen F3’5’H del pensamiento, es posible acumular antocianinas del tipo de delfinidina metiladas y flavonas en los pétalos de la rosa, dando así como resultado, un color más azul de los pétalos de las rosas.
Mediante un ensayo de hibridación se encontró también que el rasgo de acumulación de antocianinas de tipo delfinidina, y de flavonas, ambas, se transmite a la progenie.
Estos descubrimientos indican que en las plantas que no acumulan en los pétalos flavonas o que no acumulan antocianinas metiladas tales como malvidinas, puede producirse un matiz de color más azul de los pétalos haciendo que estos compuestos se acumulen simultáneamente. Para esta finalidad es preferible que el huésped sea una planta que normalmente no acumula flavonas ni malvidinas, tal como una rosa.
Las enzimas descritas en esta memoria son, típicamente, enzimas que poseen secuencias específicas de aminoácidos registradas en el Listado de Secuencias. Sin embargo, es bien sabido que una actividad enzimática deseada puede ser mantenida no solamente con la secuencia natural de aminoácidos de una enzima, sino también con la misma secuencia de aminoácidos que posee modificaciones en regiones diferentes de las regiones asociadas con la actividad enzimática. Por consiguiente, las enzimas descritas en esta memoria incluyen proteínas que poseen las secuencias de aminoácidos especificadas por las SEQ ID Nos., que han sido modificadas mediante la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o por la sustitución de uno o varios aminoácidos con otros aminoácidos, y que mantienen todavía las actividades enzimáticas originales, así como también proteínas que poseen secuencias de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con las secuencias de aminoácidos específicas indicadas por las SEQ ID Nos.., y que mantienen las actividades enzimáticas originales.
Es sabido que para cualquier gen que codifique una determinada enzima, existe una probabilidad alta de que el ácido nucleico que se hibrida con el gen en condiciones altamente restrictivas, codifique una enzima que posea la misma actividad que aquella enzima. Por tanto, también están incluidas como enzimas descritas en esta memoria, enzimas codificadas por ácidos nucleicos que se hibridan con ácidos nucleicos que poseen las secuencias de nucleótidos especificadas por las SEQ ID Nos.., en condiciones altamente restrictivas, y que tienen las actividades enzimáticas deseadas.
Los genes que siguen pueden citarse, por tanto, como genes de enzimas que se describen en esta memoria.
- (A)
- Gen de flavona sintasa de la planta boca de dragón (Antirrhinum majus)
Un gen que codifica:
- (1)
- Flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2, modificada por la adición
- o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos.
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2, ó
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1, en condiciones altamente restrictivas.
- (B)
- Gen de flavona sintasa de la planta torenia (Torenia hybrida)
Un gen que codifica:
- (1)
- Flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4, modificada por la adición
- o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4, ó
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 3, en condiciones altamente restrictivas.
- (C)
- Gen de flavona sintasa de la planta perilla (Perilla frutescens) Un gen que codifica;
- (1)
- Flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 6,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 6, modificada por la adición
- o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 6, ó
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 5. en condiciones altamente restrictivas.
- (D)
- Gen de la 3’.5’-hidroxilasa del pensamiento (Viola x wittrockiana) Un gen que codifica:
- (1)
- 3’,5’-Hidroxilasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8,
- (2)
- 3’,5’-hidroxilasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8, modificada por la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- 3’,5’-hidroxilasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8, ó
- (4)
- 3’.5’-hidroxilasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 7, en condiciones altamente restrictivas.
- (E)
- Gen de metiltransferasa de torenia (Torenia hybrida) Un gen que codifica:
- (1)
- Metiltransferasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10,
- (2)
- metiltransferasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10, modificada por la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- metiltransferasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10, ó
- (4)
- metiltransferasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos registrada como SEQ ID NO: 9, en condiciones altamente restrictivas.
Ejemplos
La invención será explicada ahora con mayor detalle mediante los ejemplos que siguen.
Ejemplo 1: Simulación del efecto de copigmento de flavona con antocianinas
En primer lugar se prepararon antocianinas para simular el efecto de copigmento de flavona con antocianinas. Se extrajo cianina y se purificó partiendo de pétalos de la variedad de rosas “Rote Rose” (rosa cv. “Rote Rose”). Se obtuvo delfina por hidrólisis alcalina del pigmento extraído de pétalos de la variedad de verbena “Tapien Violet” (verbena cv. “Tapien Violet” o de la variedad de verbena Sunmaref TP-V (“Tapien Violet”) (“Tapien” es una marca comercial registrada en Japón), seguida de purificación. Malvina y luteolina 7-O-glucósido fueron adquiridas de Funakoshi Corp.
La flavona (luteolina 7-O-glucósido) se añadió a cada una de las antocianinas preparada de este modo: en concentraciones molares de 0, 1, 2 y 4 equivalentes, en el seno de una solución tamponada de pH 5,0. y se midieron los espectros de absorción. Las antocianinas utilizadas fueron cianina (cianidina 3,5-diglucósido), delfina (delfinidina 3,5-diglucósido) y malvina (malvidina 3,5-diglucósido). Las concentraciones de antocianina de la cianina, delfina y malvina fueron 1 mM.
Como muestran las Tablas 1 y 2, la adición de la flavona aumentó la absorbancia de las soluciones acuosas de antocianina, y el grado de cambio (relación de absorbancias) fue máximo con la malvina. Los máximos de absorción
5(λmax) se habían desplazado también hacia el extremo de longitudes de onda largas con la adición de la flavona. El grado de cambio fue máximo con la malvina, y luego con la delfina. Al calcular el valor del tono de color basado en el sistema de color L*a*b, se encontró que la adición de flavona producía un tono de color más azul y una intensidad de color aumentada. Este efecto fue el más notable con la malvina. Es decir, se demostró que el efecto de copigmento de la luteolina 7-O-glucósido era puesto de manifiesto en la máxima extensión con la malvina.
10 Tabla 1
Máximos de absorción de soluciones acuosas de antocianinas con
la adición de flavona
(λmax: unidades: nm)
15 Tabla 2 Relaciones de absorbancias en λmax con respecto a no adición de flavona
Ejemplo 2 (ejemplo de referencia): Transferencia del gen F3’5’H # 40 del pensamiento y del gen de flavona sintasa 20 de la planta perilla a la variedad de rosas “Lavande”
El plásmido pYFS3 que contiene el gen de flavona sintasa de la planta perilla, descrito en la publicación de patente japonesa sin examinar No. 2000-279182, fue sometido a digestión con XbaI y después hecho de extremos romos, y luego digerido con BamHI obteniendo un fragmento del gen de flavona sintasa de perilla de 1,8 kb aproximadamente.
25 Por separado, el plásmido pSPB906 descrito en el documento WO2005/017147 se sometió a digestión con XhoI, luego se hizo de extremos romos, y después se sometió a digestión con BamHI. El fragmento del gen de flavona sintasa de perilla fue insertado entre los extremos romos y el sitio de segmentación BamHI obteniendo el plásmido 906-pYFS3. El plásmido 906-pYES3 comprende el gen de flavona sintasa de perilla entre el promotor El235S y el terminador D8 (ambos descritos en el documento WO 2005/017147).
30 El plásmido obtenido por inserción de un fragmento del gen F3’5’H#40 del pensamiento, escindido desde el plásmido pCGP1961, descrito en el documento WO 2005/017147, por digestión parcial con BamHI y XhoI, en los sitios BamHI y SalI del plásmido pSPB176, indicado por Ueyama et al., (Ueyama et al. Plant Science, 163, 253-263, 2002), fue designado pSPB575. En el sitio AscI de este plásmido se insertó una casete de expresión de 3,4 kb aproximadamente, procedente del gen de flavona sintasa de perilla, obtenida por digestión con AscI del plásmido
35 p906-pYFS3. De los plásmidos obtenidos, el vector que tenía la casete de expresión del gen F3’5’H#40 y la casete de expresión del gen de flavona sintasa de perilla ligados en el mismo sentido, fue designado pSPB1310. Este plásmido expresa constitutivamente en plantas el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de flavona sintasa de perilla.
El plásmido pSPB1310 construidos de este modo, fue transferido a la variedad de rosa de color de malva “Lavande” y se obtuvieron 55 transformantes La acumulación de delfinidina fue confirmada en 49 de 50 transformantes analizados para detectar el pìgmento, con un contenido máximo de delfinidina de 70% (promedio: 26%). Sin embargo, no se detectaron flavonas en absoluto, y se llegó a la conclusión, por tanto, de que el gen de flavona sintasa de perilla no actúa en las células de la rosa.
Los valores de los análisis de transformantes representativos se exponen en la Tabla 3 que figura a continuación
Tabla 3
Control : “Lavande”
10 Del: Delfinidina, Cya: Cianidina, Pel: Pelargonidina, M: Miricetina, Q: Quercetina, K: Kaempferol, Tri: Tricetina, Lut: Luteolina, Api: Apigenina. Del (%):Proporción de delfinidina en el total de antocianidinas.
Ejemplo 3: Transferencia del gen F3’5’H#40 del pensamiento y del gen de flavona sintasa de torenia a la variedad de rosas “Lavande”-
Un plásmido, obtenido por inserción del gen de flavona sintasa de torenia, indicado por Akashi et al., (Plant Cell
15 Physiol. 40, 1182-1186 (1999)) en los sitios EcoRI y KhoI del plásmido pBluescript II SK(-), fue designado pSPB426. Después de digestión de este plásmido con KpnI, se hizo de extremos romos y se sometió después a digestión con BamHI obteniendo un fragmento del gen de flavona sintasa de torenia de 1,7 kb aproximadamente. Por separado, el plásmido pSPB906, descrito en el documento WO 2005/017147, se sometió a digestión con XhoI, después se hizo de extremos romos y luego se sometió a digestión con BamHI. El fragmento del gen de flavona sintasa de torenia
20 fue insertado entre los extremos romos y el sitio de segmentación BamHi obteniendo el plásmido 906-426.
Un plásmido, obtenido por inserción de un fragmento del gen F3’5’H#40 del pensamiento, escindido desde el plásmido pCGP1961 descrito en el documento WO 2005/017147, por digestión parcial con BamHI y XhoI. en los sitios BamHI y SalI del plásmido pSPB176, indicado por Ueyama et al., (Ueyama et al., Plant Science, 163, 253263, (2002)), fue designado pSPB575. En el sitio AscI de este plásmido se insertó una casete de expresión del gen
25 de flavona sintasa de torenia de 3,3 kb, aproximadamente, obtenido por digestión con AscI del plásmido 906-426 antes citado. De los plásmidos obtenidos, el vector que tenía la casete de expresión del gen F3’5’H#40 y la casete de expresión del gen de flavona sintasa de torenia ligados en el mismo sentido, fue designado pSPB1309. Este plásmido expresa constitutivamente en plantas el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de flavona sintasa de torenia.
30 El plásmido pSPB1309, construido de este modo, fue transferido a la variedad de rosa de color de malva “Lavande” y se obtuvieron 50 transformantes. Se confirmó la acumulación de delfinidina en 36 de 38 transformantes analizados para detectar el pigmento, con un contenido máximo de delfinidina de 45% (promedio: 12%). Asimismo, se confirmó una nueva acumulación de flavonas (luteolina y apigenina) en 35 transformantes, debida a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas era un contenido alto de 1,68 mg por 1 g de
35 peso de pétalos de reciente obtención.
Los valores de los análisis de transformantes representativos están expuestos en la Tabla 4 que figura seguidamente
Tabla 4.
Control: “Lavande”
5 Del: Delfinidina, Cya: Cianidina, Pel: Pelagonidina, M: Miricetina, Q: Quercetina, K: Kaempferol, Tri: Tricetina, Lut: Luteolina; Api: Apigenina. Del (%) : Proporción de delfinidina en el total de antocianidinas.
Ejemplo 4: Transferencia del gen F3’5’H#40 del pensamiento y del gen de flavona sintasa de torenia a la variedad de rosas “WKS124”.
El plásmido pSPB1309 descrito en el Ejemplo 3, fue transferido a la variedad de rosas de color rosa asalmonado
10 “WKS124” y se obtuvieron 40 transformantes. Se confirmó la acumulación de delfinidina en 26 de 27 transformados analizados para detectar el pigmento, con un contenido máximo de delfinidina de 96% (Promedio: 81%). Asimismo, se confirmo una nueva acumulación de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) en 26 transformantes, debida a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un alto contenido de 4,41 mg por 1 g de peso de pétalos de reciente obtención
15 Los valores de los análisis de transformantes representativos se exponen en la Tabla 5 que figura a continuación
Tabla 5
Control: WKS124
Del: Delfinidina, Cya: Cianidina, Pel: Pelargonidina, M: Miricetina, Q: Quercetina, K: Kaempferol
Tri: Tricetina, Lut: Luteolina, Api: Apigenina.
Del (%): Proporción de delfinidina en el total de antocianidinas
Ejemplo 5: Transferencia del gen F3’5’H#40 del pensamiento, del gen de flavona sintasa de torenia y del gen de antocianina metiltransferasa de torenia a la variedad de rosas “WKS124”.
El plásmido pSPB1309, descrito en el Ejemplo 1, fue tratado con PacI para segmentación en el sitio PacI presente cerca del punto de ligamiento entre la casete de expresión del gen de flavona sintasa de torenia y la casete de expresión del gen F3’5’H#40 del pensamiento (más específicamente, situado cerca del extremo 3’ del terminador D8 de la casete de expresión del gen de flavona sintasa) y en el sitio PacI del sitio de multiclonación del vector, para escindir la casete de expresión del gen F3’5’H#40 del pensamiento.
Por separado, el vector binario pSPB1530 que tenía la casete de expresión del gen de metiltransferasa de torenia, descrito en el documento WO 2003-062428, fue escindido con PacI y la casete de expresión de F3’5’H#40 del pensamiento, antes citada, fue insertada en él en el mismo sentido que la casete de expresión del gen de metiltransferasa. Este plásmido fue designado TMT-BP40.
Por separado, el plásmido pSPB1309 fue segmentado con AscI para escindir la casete de expresión de flavonasintasa de torenia. Ésta se insertó en el sitio AscI del plásmido TMT-BP40 en el mismo sentido que las anteriores casetes de expresión, y el plásmido que se obtuvo fue designado pSFL535. Este plásmido expresa constitutivamente en plantas el gen F3’5’H#40 del pensamiento. el gen de metiltransferasa de torenia y el gen de flavona sintasa de torenia.
El plásmido pSFL535, obtenido de este modo, fue transferido a la variedad de rosas de color rosa asalmonado “WKS124”, obteniéndose 173 transformantes. La acumulación de malvidina (una antocianidina que ha sido metilada en las posiciones 3’ y 5’ de la delfinidina) se confirmó en 88 de 98 transformantes analizados para detectar antocianidina, y la presencia de producto indicó que el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de antocianina metiltransferasa de torenia habían actuado en los pétalos de la rosa. El contenido de malvidina tuvo un valor máximo de 84% (promedio: 50%)
Asimismo, una nueva acumulación de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) fue confirmada en 77 transformantes, debido a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un alto contenido de 4,58 mg por 1 g de peso de pétalos recién obtenidos. Se detectó tricetina metilada en 51 transformantes.
Los valores de los análisis de transformantes representativos se exponen en la Tabla 6 que figura a continuación.
Ejemplo 6: Transferencia del gen F3’5’H#40 del pensamiento, del gen de flavona sintasa de torenia y del gen de antocianina metiltransferasa de torenia, a la variedad de rosas “Lavande”,
El plásmido pSFL535, descrito en el Ejemplo 5, fue transferido a la variedad de rosas de color de malva “Lavande”, y
5 se obtuvieron 130 transformantes, La acumulación de malvidina (una antocianidina que ha sido metilada en las posiciones 3’ y 5’ de la delfinidina), fue confirmada en 37 de 118 transformantes analizados para detectar antocianidinas, y la presencia de producto indicó que el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de antocianina metiltransferasa de torenia habían actuado en los pétalos de la rosa. El contenido máximo de malvidina fue máximo de 55,6% (promedio: 20,5%)
10 Asimismo, se confirmó una acumulación nueva de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) en 78 transformantes, debido a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un alto contenido de 5,11 mg por 1 g de peso de pétalos recién obtenidos. Además, se detectó tricetina o luteolina en 20 de los transformantes que producen flavonas,
Los valores de los análisis de transformantes representativos están expuestos en la Tabla 7 que figura a continuación.
Ejemplo 7: Transferencia del gen F3’5’H#40 del pensamiento, del gen de flavona sintasa de torenia y del gen de antocianina metiltransferasa de torenia, a la variedad de rosas “WKS82”
El plásmido pSFL535, descrito en el Ejemplo 5, fue transferido a la variedad de rosas de color de malva “WKS82”, y se obtuvieron 250 transformantes. La acumulación de malvidina (una antocianidina que ha sido metilada en las 10 posiciones 3’ y 5’ de la delfinidina), fue confirmada en 110 de 232 transformantes analizados para detectar antocianidinas, y la presencia de producto indicó que el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de antocianina
metiltransferasa de torenia habían actuado en los pétalos de la rosa, El contenido máximo de malvidina fue 65,2% (promedio: 19,7%)
Asimismo, se confirmó una acumulación nueva de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) en 125 transformantes, debido a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un alto contenido de 4,71 mg por 1 g de peso de pétalos recién obtenidos. Además, se detectó tricetina o luteolina metiladas en 80 de los transformantes que producen flavonas.
Los valores de los análisis de transformantes representativos están expuestos en la Tabla 8 que figura a continuación.
Ejemplo 8: Transferencia del gen F3’5’H#40 del pensamiento, del gen de flavona sintasa de torenia y del gen de antocianina metiltransferasa de torenia, a la variedad de rosas “WKS140”
El plásmido pSFL535, descrito en el Ejemplo 5, fue transferido a la variedad de rosas de color de malva “WKS140”, y se obtuvieron 74 transformantes, La acumulación de malvidina (una antocianidina que ha sido metilada en las posiciones 3’ y 5’ de la delfinidina), fue confirmada en 20 de 74 transformantes analizados para detectar antocianidinas, y la presencia de producto indicó que el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de antocianina
5 metiltransferasa de torenia habían actuado en los pétalos de la rosa, El contenido máximo de malvidina fue 51,3% (promedio: 33,5%)
Asimismo, se confirmó una acumulación nueva de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) en 29 transformantes, debido a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un alto contenido de 3,04 mg por 1 g de peso de pétalos recién obtenidos. Además, se detectó tricetina o luteolina
10 metiladas en 20 de los transformantes que producen flavonas.
Los valores de los análisis de transformantes representativos están expuestos en la Tabla 9 que figura a continuación
.
Ejemplo 9: Propagación a la progenie de la aptitud de síntesis de flavonas y malvidina – Hibridación entre rosas cultivadas y rosas de recombinación genética que contienen transferidos el gen F3’5’H#40 del pensamiento, el gen de flavona sintasa de torenia y el gen de antocianina metiltransferasa de torenia.
Con objeto de investigar el modo de herencia a la progenie de la aptitud de síntesis de flavonas de las rosas, se
5 llevó a cabo un ensayo de cruzamiento de especies usando la rosa que produce flavonas y malvidina creada en el Ejemplo 5 (planta No. 6 de la Tabla 6) como donante del polen (polen padre). Como la semilla madre se usó la rosa cultivada de tamaño medio “Medeo” (rosa floribunda, variedad “Medeo”).
La acumulación de malvidina fue confirmada en 7 de los 10 transformantes analizados para detectar el pigmento. La progenie híbrida F1 que se obtuvo y la presencia de producto indicó que el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen
10 de antocianina metiltransferasa de torenia habían actuado en los pétalos de la rosa. El contenido de malvidina máximo fue 68,2% (promedio: 46,6%).
Por otra parte, fue confirmada una nueva acumulación de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) en una progenie de 8 transformantes, debido a la acción del gen de flavona sintasa de torenia. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un contenido extremadamente alto de 7,35 mg por 1 g de peso de pétalos recién obtenidos. Además, se
15 detectó tricetina o luteolina metiladas en 6 de los transformantes de la progenie que producen flavonas.
Los valores de loa análisis de la progenie de transformantes representativos se exponen en la Tabla 10 que figura a continuación.
Ejemplo 10: Propagación a la progenie de la aptitud de síntesis de flavonas . Cruzamiento de especies de la variedad de rosas “WKS124” que contienen transferidos el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de antocianina metiltransferasa de torenia, con la variedad de rosas “Lavande” que contiene transferidos el gen F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de flavona sintasa de torenia.
5 Con objeto de investigar el modo de herencia para la progenie de la aptitud de síntesis de flavonas de las rosas, se llevó a cabo un ensayo de cruzamiento de especies utilizando la línea que produce flavonas creada en el Ejemplo 3 (planta No. 4 de la Tabla 4) como donante del polen. Como la semilla madre se utilizó el transformante WKS124/1532-12-1 (descrito en el documento WO 2003/062428), con alta acumulación de malvidina en los pétalos debido a la transferencia del plásmido pSPB1532 a la variedad de rosas WKS124, y las acciones resultantes del gen
10 F3’5’H#40 del pensamiento y el gen de antocianina metiltransferasa de torenia.
Por el análisis de pigmentos de la progenie de 149 transformantes que se obtuvo, se confirmó la acumulación de flavonas (tricetina, luteolina y apigenina) en 88 individuos. En el máximo, la cantidad total de flavonas fue un alto contenido de 4,09 mg por 1 g de peso de pétalos de reciente obtención. Asimismo, se detectó tricetina metilada en 42 transformantes de la progenie, mientras que se detectó luteolina metilada (crisoeriol (3’-Met-Lut)) en 11. Se
15 confirmó acumulación de malvidina en 129 de los 149 transformantes de la progenie, analizada para detectar los pigmentos. El contenido máximo de malvidina fue 79% (promedio: 36%).
Los valores de los análisis de la progenie de transformantes representativos, se exponen en la Tabla 11 que figura a continuación.
Ejemplo 11: Evaluación del color floral de rosas que contienen flavonas
Los transformantes creados en los Ejemplos 4 y 5 (huésped: variedad de rosas “WKS124”) fueron divididos en 5 grupos: (1) los que acumulaban delfinidina como el pigmento principal y no contenían flavonas, (2) los que acumulaban delfinidina como el pigmento principal y contenían flavonas, (3) los que acumulaban en alta cantidad
5 malvidina como el pigmento principal y no contenían flavonas, (4) los que acumulaban en alta cantidad malvidina como el pigmento principal y contenían flavonas, y (5) el huésped (que acumulaba pelargonidina como el pigmento principal), y se evaluó el matiz de color de los pétalos usando un espectrocolorímetro (n = 10).
Tanto en las rosas con delfinidina como el pigmento principal, como en las rosas con malvidina como el pigmento principal, había tenido lugar un desplazamiento del ángulo de color de los pétalos hacia el azul cuando estaban
10 presentes conjuntamente flavonas. Esta tendencia estaba más pronunciada en las rosas con malvidina como el pigmento principal, y el mínimo del espectro de reflexión (λMin) se había desplazado sensiblemente también hacia el extremo de longitudes de onda largas. Estos resultados confirmaron que el matiz de color de los pétalos había cambiado al azul por la presencia conjunta de flavonas. Los resultados están expuestos en la Tabla 12 que figura seguidamente.
15 Tabla 12 Ángulo de color (hue): El desplazamiento del ángulo del tono de color en el sentido contrario a las agujas del reloj desde el eje a* (dirección del rojo) como 0º en el sistema de color L*a*b*, para indicar la posición del color. Un ángulo de 90º es la dirección del amarillo, un ángulo de 180º es la dirección del verde, un ángulo de 270º es la dirección del azul, y un ángulo de 0º ( =360º) es la dirección del rojo. En otras palabras, un valor numérico que se
- Composición de genes/flavonoides
- Valores del color medidos
- Ángulo de color
- Mínimo del espectro de reflexión (λMin)
- Huésped
- No hay transferencia de genes (Control: WKS124 ) Pelargonidina acumulada como el pigmento principal; no hay en absoluto flavonas presentes 31,14º (=391,14º) Medio: 520 nm Máximo: 520 nm
- Ejemplo 7
- (1) F3’5’H del pensamiento Delfinidina altamente acumulada como el pigmento principal; no hay en absoluto flavonas presentes Medio: 349,03º Valor del más azul: 344,68º Medio: 540 nm Máximo: 540 nm,
- (2) F3’,5’H del pensamiento + FNS de torenia Delfinidina altamente acumulada como el pigmento principal; flavonas presentes
- Medio: 343,64º Valor del más azul: 337,18º Medio: 540 nm Máximo: 540 nm
- (3) F3’5’H del pensamiento +MT de torenia Malvidina altamente acumulada como el pigmento principal.; no hay en absoluto flavonas presentes
- Medio: 341,78º Valor del más azul: 336,82º Medio: 542 nm Máximo: 550 nm
- (4) F3’5’H de pensamiento + MT de torenia + FNS de torenia Malvidina altamente acumulada como el pigmento principal; flavonas presentes
- Medio: 334,45º Valor del más azul: 329,84º Medio: 551 nm Máximo: 560 nm
5 aproxime a 270º representa un tono de color más azul.
Aplicabilidad industrial
Según la invención es posible, mediante modificación genética, añadir flavonas y malvidina a las rosas, como plantas de floración populares empleadas para decoración, con objeto de alterar el color floral de las rosas hacia el azul mediante un efecto de pigmentación conjunta. Es de esperar que las rosas con un color floral azul tengan una
10 alta demanda comercial como plantas ornamentales.
Esto completa la explicación de la invención, pero ha de entenderse que la invención engloba cualesquiera alteraciones o modificaciones que no se desvíen de la esencia de la misma, y que el alcance de la invención no ha de ser considerado como basado en la descripción de los ejemplos sino más bien como el definido por el alcance de las reivindicaciones anejas.
.
Claims (13)
- REIVINDICACIONES1:-Una rosa caracterizada por comprender una malvidina, una flavona y delfinidina añadidas mediante un método de modificación genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa y el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa del pensamiento (Viola x wittrockiana).
- 2.-Una rosa según la reivindicación 1, en la que el gen de flavona sintasa es un gen de flavona sintasa derivado desde la familia de las escrofulariáceas.
- 3.-Una rosa según la reivindicación 2, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la familia de las escrofulariáceas es un gen de flavona sintasa derivado desde la planta boca de dragón de la familia de las escrofulariáceas (Scrophulariaceae, Antirrhinum majus).
- 4.-Una rosa según la reivindicación 2, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la familia de las escrofulariáceas es un gen de flavona sintasa derivado desde la planta torenia de la familia de las escrofulariáceas (Scrophulariaceae, Torenia hybrida)
- 5.-Una rosa según la reivindicación 3, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la planta boca de dragón de la familia de las escrofulariáceas es un gen que codifica:
- (1)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO:2,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2, modificada por la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 2, ó
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 1, en condiciones altamente restrictivas.
- 6.-Una rosa según la reivindicación 4, en la que el gen de flavona sintasa derivado desde la planta torenia de la familia de las escrofulariáceas es un gen que codifica
- (1)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4,
- (2)
- flavona sintasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4, modificada por la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavona sintasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 4, ó
- (4)
- flavona sintasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 3, en condiciones altamente restrictivas.
- 7.-Una rosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1a 6, en la que el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa es un gen que codifica:
- (1)
- flavonoide 3’,5’-hidroxilasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8,
- (2)
- flavonoide 3’,5’-hidroxilasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8, modificada por la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- (3)
- flavonoide 3’.5’-hidroxilasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 8, ó
- (4)
- flavonoide 3’,5’-hidroxilasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de aminoácidos de SEQ ID NO: 7, en condiciones altamente restrictivas.
- (1)
- metiltransferasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10,
- (2)
- metiltransferasa que posee la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10, modificada por la adición o supresión de uno o varios aminoácidos y/o la sustitución de uno o varios aminoácidos por otros aminoácidos,
- 8.-Una rosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1a 7, en la que el gen de antocianina metiltransferasa es un gen que codifica:(3) metiltransferasa que posee una secuencia de aminoácidos con una identidad de secuencia de 90% al 5 menos, con la secuencia de aminoácidos registrada como SEQ ID NO: 10, ó(4) metiltransferasa codificada por un ácido nucleico que se hibrida con un ácido nucleico que posee la secuencia de nucleótidos de SEQ ID NO: 9, en condiciones altamente restrictivas.
- 9.-Una rosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el color floral está cambiado con respecto al del huésped.10 10.-Una rosa según la reivindicación 9, en la que el cambio del color floral es un cambio hacia el azul.
- 11.-Una rosa según la reivindicación 9 ó 10, en la que el cambio del color floral es un cambio tal que el ángulo de color (θ), según el diagrama de cromaticidad del sistema de color L*a*b, se aproxima a 270º que es el eje del azul.
- 12.-Una rosa según la reivindicación 9, en la que el cambio del color floral es un cambio tal que el valor mínimo del espectro de reflexión del pétalo se desplaza hacia el extremo de longitudes de onda más largas.15 13.-Una parte de la rosa, descendiente, tejido, cuerpo vegetativo o célula, que posee las mismas propiedades que una rosa según una cualquiera de las reivindicaciones 1a 12.
- 14.-Un método para modificar el color floral de una rosa por un efecto de pigmentación conjunta producido por adición de una flavona y una malvidina mediante una técnica de modificación genética, por expresión de un gen de antocianina metiltransferasa, un gen de flavona sintasa, y el gen de la flavonoide 3’,5’-hidroxilasa del pensamiento20 (Viola x wittrockiana).
- 15.-El método según la reivindicación 14, en el que el efecto de pigmentación conjunta es un efecto de cambio del color floral hacia el azul.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007162959 | 2007-06-20 | ||
| JP2007162959 | 2007-06-20 | ||
| PCT/JP2008/061593 WO2008156206A1 (ja) | 2007-06-20 | 2008-06-19 | フラボン及びマルビジンを含むバラ及びその生産方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2385416T3 true ES2385416T3 (es) | 2012-07-24 |
Family
ID=40156355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES08777606T Active ES2385416T3 (es) | 2007-06-20 | 2008-06-19 | Rosa que contiene flavona y malvidina, y método para su producción |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100281575A1 (es) |
| EP (1) | EP2163619B1 (es) |
| JP (1) | JP5057349B2 (es) |
| KR (1) | KR101168421B1 (es) |
| CN (1) | CN101679972B (es) |
| AU (1) | AU2008264434B2 (es) |
| BR (1) | BRPI0813127A8 (es) |
| CA (1) | CA2690754C (es) |
| CO (1) | CO6170374A2 (es) |
| EC (1) | ECSP099814A (es) |
| ES (1) | ES2385416T3 (es) |
| IL (1) | IL202818A (es) |
| RU (1) | RU2463348C2 (es) |
| TW (1) | TWI440430B (es) |
| WO (1) | WO2008156206A1 (es) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101688198A (zh) * | 2007-06-20 | 2010-03-31 | 国际花卉开发有限公司 | 含有黄酮及花翠素的月季及其生产方法 |
| AU2008264439A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Suntory Holdings Limited | Rose containing flavone, and method for production thereof |
| EP2947083A1 (en) * | 2009-03-27 | 2015-11-25 | Suntory Holdings Limited | Novel compound contained in blue rose |
| CA2759261A1 (en) | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Suntory Holdings Limited | Method for production of chrysanthemum plant having petals containing modified anthocyanin |
| CN105349553B (zh) * | 2015-12-17 | 2018-09-07 | 海南大学 | 一种花色调节基因VwMYB29及其应用 |
| CA3018690A1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Suntory Holdings Limited | Plant having blue flower color and breeding method therefor |
| CN106754989B (zh) * | 2016-12-21 | 2020-04-21 | 广东药科大学 | 布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶及其编码基因与应用 |
| CA3078387A1 (en) * | 2017-10-03 | 2019-04-11 | Suntory Holdings Limited | Transformed plant having blue flower color, and method for creating same |
| KR102010833B1 (ko) * | 2017-11-08 | 2019-08-16 | 대한민국 | 화훼식물의 꽃잎, 암술기관 및 화심 색 변형 기능 매발톱꽃 유래 신규 유전자 및 이의 용도 |
| WO2020203940A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | サントリーホールディングス株式会社 | フラボン７－ｏ－メチル基転移酵素遺伝子及びその使用 |
| JP7531507B2 (ja) * | 2019-10-01 | 2024-08-09 | サントリーホールディングス株式会社 | ソバ由来ｃ－配糖化酵素遺伝子及びその使用 |
| EP4249597A4 (en) * | 2020-11-18 | 2024-10-02 | Suntory Holdings Limited | FLAVON 4'-O METHYLTRANSFERASE GENE AND ITS USE |
| CN115094066B (zh) * | 2022-05-06 | 2023-11-14 | 上海师范大学 | 一种调控月季花瓣颜色的基因RcTTG1及其应用 |
| CN118557490A (zh) * | 2024-08-01 | 2024-08-30 | 湖州嘉亨实业有限公司 | 一种玫瑰提取复合物的制备方法及组合物 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480789A (en) * | 1991-04-01 | 1996-01-02 | Florigene Europe B.V. | Genetically transformed rose plants and methods for their production |
| US5948955A (en) * | 1991-07-13 | 1999-09-07 | International Flower Developments Pty Ltd | Transgenic plants having altered anthocyann levels |
| KR100245488B1 (ko) * | 1992-03-02 | 2000-02-15 | 히라타 다다시 | 신규 식물 유전자 |
| US20010007157A1 (en) * | 1993-11-18 | 2001-07-05 | Ebrahim Firoozabady | Genetically transformed rose plants and methods for their production |
| US5568832A (en) * | 1994-10-18 | 1996-10-29 | Eddy; Zonell | Skylight shade |
| JPH0970290A (ja) * | 1995-02-17 | 1997-03-18 | Suntory Ltd | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
| AUPN298895A0 (en) * | 1995-05-16 | 1995-06-08 | International Flower Developments Pty Ltd | Transgenic plants exhibiting altered flower colour and methods for producing same |
| CN1246461C (zh) * | 1998-01-22 | 2006-03-22 | 加拿大国家研究委员会 | 修饰植物中次级代谢化合物水平的方法和组合物 |
| JP4368005B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2009-11-18 | インターナショナル フラワー ディベロプメンツ プロプライアタリー リミティド | フラボン合成酵素をコードする遺伝子 |
| AUPS017402A0 (en) * | 2002-01-25 | 2002-02-14 | International Flower Developments Pty Ltd | Genetic sequences and uses therefor |
| KR100440332B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2004-07-15 | 현대자동차주식회사 | 유압 회로용 투웨이 오리피스 첵밸브 장치 |
| ES2435737T3 (es) * | 2002-08-30 | 2013-12-23 | Suntory Holdings Limited | Secuencias genéticas de flavonoide 3',5'-hidroxilasa y usos para las mismas |
| JP4378676B2 (ja) * | 2003-06-03 | 2009-12-09 | 日本電気株式会社 | 電力制御方法および電力制御回路 |
| US8410335B2 (en) * | 2003-08-13 | 2013-04-02 | Suntory Holdings Limited | Method for producing rose with altered petal colors |
| CN101688198A (zh) * | 2007-06-20 | 2010-03-31 | 国际花卉开发有限公司 | 含有黄酮及花翠素的月季及其生产方法 |
-
2008
- 2008-06-19 CA CA2690754A patent/CA2690754C/en active Active
- 2008-06-19 ES ES08777606T patent/ES2385416T3/es active Active
- 2008-06-19 WO PCT/JP2008/061593 patent/WO2008156206A1/ja not_active Ceased
- 2008-06-19 RU RU2010101626/10A patent/RU2463348C2/ru active
- 2008-06-19 TW TW097122851A patent/TWI440430B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-06-19 KR KR1020097027554A patent/KR101168421B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2008-06-19 AU AU2008264434A patent/AU2008264434B2/en not_active Ceased
- 2008-06-19 BR BRPI0813127A patent/BRPI0813127A8/pt not_active Application Discontinuation
- 2008-06-19 JP JP2009520624A patent/JP5057349B2/ja active Active
- 2008-06-19 US US12/664,998 patent/US20100281575A1/en not_active Abandoned
- 2008-06-19 CN CN2008800209289A patent/CN101679972B/zh active Active
- 2008-06-19 EP EP08777606A patent/EP2163619B1/en not_active Not-in-force
-
2009
- 2009-12-17 IL IL202818A patent/IL202818A/en active IP Right Grant
- 2009-12-18 CO CO09145330A patent/CO6170374A2/es active IP Right Grant
- 2009-12-18 EC EC2009009814A patent/ECSP099814A/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101679972A (zh) | 2010-03-24 |
| KR101168421B1 (ko) | 2012-07-25 |
| JP5057349B2 (ja) | 2012-10-24 |
| IL202818A (en) | 2015-08-31 |
| KR20100017986A (ko) | 2010-02-16 |
| TW200911109A (en) | 2009-03-16 |
| ECSP099814A (es) | 2010-02-26 |
| AU2008264434B2 (en) | 2012-03-08 |
| US20100281575A1 (en) | 2010-11-04 |
| BRPI0813127A8 (pt) | 2016-06-07 |
| CN101679972B (zh) | 2013-09-04 |
| JPWO2008156206A1 (ja) | 2010-08-26 |
| TWI440430B (zh) | 2014-06-11 |
| EP2163619A4 (en) | 2010-11-03 |
| CA2690754C (en) | 2014-09-23 |
| BRPI0813127A2 (pt) | 2014-10-14 |
| CO6170374A2 (es) | 2010-06-18 |
| AU2008264434A1 (en) | 2008-12-24 |
| IL202818A0 (en) | 2011-08-01 |
| WO2008156206A1 (ja) | 2008-12-24 |
| EP2163619B1 (en) | 2012-05-16 |
| CA2690754A1 (en) | 2008-12-24 |
| RU2463348C2 (ru) | 2012-10-10 |
| RU2010101626A (ru) | 2011-07-27 |
| EP2163619A1 (en) | 2010-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2385416T3 (es) | Rosa que contiene flavona y malvidina, y método para su producción | |
| US20100287668A1 (en) | Rose containing flavone and delphinidin, and method for production thereof | |
| US20100287667A1 (en) | Rose containing flavone, and method for production thereof | |
| Martens et al. | Impact of biochemical pre-studies on specific metabolic engineering strategies of flavonoid biosynthesis in plant tissues | |
| WO2019069946A1 (ja) | 青系花色を有する形質転換植物及びその作出方法 | |
| PL177743B1 (pl) | Sposób uzyskiwania nowej barwy rośliny ozdobnej i wektor binarny zawierający rekombinowany gen chimeryczny | |
| JP2012511916A (ja) | 変更された花部を有する植物 | |
| ES2365261T3 (es) | Flavenoide metiltransferasa a partir de la torenia y sus usos. | |
| US8288612B2 (en) | Genetically modified plants with altered inflorescence | |
| ES2370175T3 (es) | Proceso para la producción de una rosa con color modificado. | |
| RU2833446C1 (ru) | Ген c-гликозилтрансферазы из гречихи и его применение | |
| ES2274888T3 (es) | Nuevos genes de acil alifatico transferasa. | |
| Gowthami | Chapter-1 Application of Biotechnology in Floriculture |