ES3001021T3 - Gen cullin1 modificado - Google Patents

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ES3001021T3 ES20171376T ES20171376T ES3001021T3 ES 3001021 T3 ES3001021 T3 ES 3001021T3 ES 20171376 T ES20171376 T ES 20171376T ES 20171376 T ES20171376 T ES 20171376T ES 3001021 T3 ES3001021 T3 ES 3001021T3
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Abstract

La presente invención se refiere a un gen Cullin1 modificado que conduce a un tipo de planta que permite un cultivo eficiente y/o es adecuado para situaciones que requieren porciones más pequeñas, o reduce la mano de obra, el tiempo y los gastos involucrados en el almacenamiento, la manipulación y el transporte de hojas sobrantes de plantas. La invención también se refiere a plantas que comprenden el gen Cullin1 modificado. El gen Cullin1 modificado proporciona plantas con un fenotipo de crecimiento compacto, es decir, que comprende una longitud de entrenudos más corta y/o un área foliar más pequeña en comparación con las plantas que no comprenden el gen Cullin1 modificado. La invención se refiere además al uso del gen Cullin1 modificado para la identificación y el desarrollo de una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto, es decir, que comprende entrenudos más cortos y/o un área foliar más pequeña. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Gen cullinl modificado
La presente invención se refiere a un tipo de planta que permite un cultivo eficiente, así como a métodos para identificar y desarrollar tal planta. La presente invención también se refiere a un tipo de planta adecuado para situaciones que requieran partes más pequeñas o que reduzcan la mano de obra, tiempo y gastos relacionados con el almacenamiento, la manipulación y transporte de hojas de plantas redundantes, y a métodos para identificar y desarrollar dicha planta.
Los reproductores buscan continuamente formas más eficientes de cultivar plantas. Una forma de aumentar la eficiencia es mediante el cultivo con alambre alto. En el cultivo con alambre alto, se utilizan densidades de siembra más altas para obtener mayores rendimientos por m2. Además, el cultivo con alambre alto permite un período de cultivo más prolongado, durante el cual la planta produce frutos. El pepino y el tomate son cultivos adecuados para el cultivo con alambre alto. Sin embargo, no todas las variedades son adecuadas para este tipo de cultivo.
También puede conseguirse un cultivo más eficiente en otros cultivos si las plantas tienen un fenotipo de crecimiento compacto. Este fenotipo de crecimiento compacto puede caracterizarse porque las plantas muestran entrenudos más cortos y/o un área foliar más pequeña. Gracias a este fenotipo de crecimiento compacto, las plantas pueden plantarse con densidades más altas, ahorrando de este modo mucho espacio.
Un objetivo de la presente invención es proporcionar un tipo de planta que permita un cultivo eficiente. Este objetivo se ha logrado proporcionando un tipo de planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto.
En la investigación que llevó a la presente invención, se descubrió que una mutación en el genCullinllleva a una modificación en el tipo de planta que puede expresarse como un fenotipo de crecimiento compacto. Una planta que tiene el gen mutante es especialmente adecuada para un cultivo eficiente. Tal planta muestra una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña y también puede mostrar otras características que llevan a un fenotipo de crecimiento compacto.
Las proteínas Cullin son una familia de proteínas presentes en todos los eucariotas, no solo en las plantas. Las proteínas Cullin se combinan con las proteínas RING para formar las denominadas ubiquitina-ligasas del anillo de Cullin (CRL). En general, las proteínas de Cullin desempeñan un papel importante en la ubiquitinación y degradación de las proteínas.
La ubiquitinación (también conocida como ubiquitilación) es un proceso de modificación enzimática postraduccional en el que una proteína ubiquitina se liga a la proteína sustrato.
La ubiquitina es un polipéptido pequeño, altamente conservado, distribuido de forma ubicua entre los eucariotas. Una cascada de reacciones dependientes de ATP [que implica la acción secuencial de las enzimas activadoras de ubiquitina (E1), conjugadoras de ubiquitina (E2) y ubiquitina-proteína ligasa (E3)] lleva a cabo la conjugación de la ubiquitina a otras proteínas. Las proteínas que se ligan con ubiquitina se degradan y descomponen posteriormente, o se relocalizan.
La proteína Cullin1, que es un miembro de la familia de proteínas Cullin, es una de las cuatro subunidades que componen el complejo SCF. La abreviatura SCF significa complejo ligasa de la proteína E3 ubiquitina SKP1-Cul1-F-box, que media la ubiquitinación de las proteínas implicadas en la progresión del ciclo celular, la transducción de señales y la transcripción. En el complejo SCF, Cullin1 sirve como una estructura rígida que organiza las subunidades de la proteína SKP1-F-box y RBX1. Puede contribuir a la catálisis mediante el posicionamiento del sustrato y la enzima conjugadora de ubiquitina.
Como se ha mencionado anteriormente, las proteínas Cullin están presentes en todos los eucariotas. A través de su participación en la ubiquitinación y los procesos posteriores, la proteína Cullin1 participa en una amplia gama de procesos celulares. De forma sorprendente, la mutación de la invención provoca una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña sin producir un efecto perjudicial en la planta, lo que cabría esperar basándose en los conocimientos más avanzados disponibles sobre el estado conservado de la proteína Cullin1 y su funcionalidad.
La caracterización del gen Cullin1 modificado en la presente investigación se realizó en el pepino(Cucumis sativus).Esto permitió identificar otros cultivos con un genCullinl,que, cuando se modifica, produce plantas con un fenotipo de crecimiento compacto, es decir, que muestran una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña, o una reducción en otras partes de la planta en comparación con las plantas que no tienen el genCullinlmodificado. Estos cultivos incluyen los que pertenecen a la familia de las cucurbitáceas, como por ejemplo el melón(Cucumis melo),la sandía(Citrullus lanatus)y la calabaza(Cucurbita pepo);cultivos frutales, como pimiento(Capsicum annuum),tomate(Solanum lycopersicum)y berenjena(Solanum melongena);verduras de hoja, como lechuga(Lactuca sativa),espinaca(Spinacia oleracea),achicoria(Cichorium intybus)y repollo(Brassica oleracea);hortalizas de raíz, como por ejemplo zanahoria(Daucus carota),rábano(Raphanus sativus)y remolacha(Beta vulgaris);y otros cultivos, como el apio(Apium graveolens)y el puerro(Allium ampeloprasum).
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un tipo de planta que sea adecuado para situaciones que requieran partes más pequeñas, o que reduzca la mano de obra, tiempo y gastos relacionados con el almacenamiento, manipulación y transporte de hojas de plantas redundantes.
Por lo tanto, la invención se refiere a un genCullinlmodificado que comprende una modificación en la secuencia de nucleótidos deCullinlde tipo natural de la Id. de sec. n.° 1; Id. de sec. n.° 2, Id. de sec. n.° 3, Id. de sec. n.° 4, Id. de sec. n.° 5, Id. de sec. n.° 6, Id. de sec. n.° 7, Id. de sec. n.° 8, Id. de sec. n.° 9, Id. de sec. n.° 10, Id. de sec. n.° 11, Id. de sec. n.° 12, Id. de sec. n.° 13, Id. de sec. n.° 14, Id. de sec. n.° 15, Id. de sec. n.° 16, Id. de sec. n.° 17 que lleva a una sustitución en la secuencia de aminoácidos de Cullin1 de tipo natural de la Id. de sec. n.° 18, Id. de sec. n.° 19, Id. de sec. n.° 20, Id. de sec. n.° 21, Id. de sec. n.° 22, Id. de sec. n.° 23, Id. de sec. n.° 24, Id. de sec. n.° 25, Id. de sec. n.° 26, Id. de sec. n.° 27, Id. de sec. n.° 28, Id. de sec. n.° 29, Id. de sec. n.° 30, Id. de sec. n.° 31, Id. de sec. n.° 32, Id. de sec. n.° 33, Id. de sec. n.° 34 respectivamente, en donde la sustitución en la secuencia de aminoácidos se encuentra en la parte de la proteína Cullin1 situada entre los aminoácidos de las posiciones 30-60 de la secuencia de aminoácidos del pepino de la Id. de sec. n.° 18, o, en una posición correspondiente a la misma, para otros cultivos, en donde la modificación en la secuencia de aminoácidos se encuentra en la parte de la proteína Cullin1 que se une a SKP1 y/o ETA-2, y en donde el gen Cullin1 modificado es capaz de producir un fenotipo de crecimiento compacto en una planta que comprende dicho genCullinlmodificado.
La invención se refiere además al genCullinlmodificado, en donde la sustitución en la secuencia de aminoácidos se encuentra en la parte de la proteína Cullin1 entre los aminoácidos en las posiciones 40-55 de la secuencia de aminoácidos del pepino de la Id. de sec. n.° 18, o, en una posición correspondiente a la misma, para otros cultivos.
El genCullinlpuede modificarse mediante distintos medios conocidos en la técnica, que incluyen la mutagénesis. La mutagénesis comprende la introducción aleatoria de al menos una modificación del ADN por medio de uno o más compuestos químicos, como metanosulfonato de etilo (EMS), nitrosometilurea, hidroxilamina, proflavina, N-metil-N-nitrosoguanidina, N-etil-N-nitrosourea, N-metil-N-nitro-nitrosoguanidina, sulfato de dietilo, etilenimina, ázida sódica, formalina, uretano, fenol y óxido de etileno, y/o por medios físicos, como radiación ultravioleta (UV), exposición a neutrones rápidos, rayos X, irradiación gamma, y/o por inserción de elementos genéticos, tales como transposones, ADN-T, elementos retrovirales. La mutagénesis también comprende la introducción más específica y dirigida de al menos una modificación por medio de recombinación homóloga, inducción de mutación basada en oligonucleótidos, nucleasas con dedos de cinc (ZFN), nucleasas efectoras similares a activadores de la transcripción (TALEN) o sistemas de repetición palindrómica corta agrupada regularmente interespaciada (CRISPR).
El genCullinlmodificado puede ser un genCullinlexógeno introducido en una planta mediante un método transgénico o un método cisgénico. El uso de un genCullinlmodificado de la invención para desarrollar una planta que muestre un fenotipo de crecimiento compacto, es decir, que comprenda entrenudos más cortos y/o un área foliar más pequeña, consiste en la introducción de un genCullinlexógeno modificado mediante un método transgénico o cisgénico.
El genCullinlmodificado puede formar parte de un constructo génico, y dicho constructo génico comprende un marcador seleccionable, una secuencia promotora, una secuencia génicaCullinly una secuencia terminadora.
La presente invención es ampliamente aplicable a todas las especies de plantas y cultivos que tengan un ortólogo funcional del genCullinlen su genoma, es decir, un ortólogo que tenga la misma función biológica o una similar. La identificación de ortólogos de Cullin1, es decir, genesCullinlen otras especies, puede realizarse en muchos cultivos, y los métodos son conocidos en la técnica. La presente invención puede aplicarse, por ejemplo, a una planta que pertenezca a una especie seleccionada del grupo que consiste enCucumis melo, Cucurbita pepo, Citrullus lanatus, Solanum melongena, Solanum lycopersicum, Capsicum annuum, Brassica olerácea, Daucus carota, Apium graveolens, Cichorium intybus, Cichorium endivia, Allium ampeloprasum, Lactuca sativa, Raphanus sativus, Spinacia oleraceayBeta vulgaris.
En la presente memoria se describe un genCullin1modificado que comprende una modificación en la secuencia de nucleótidos Cullin1 de tipo natural con Id. de sec. n.° 1, Id. de sec. n.° 2, Id. de sec. n.° 3, Id. de sec. n.° 4, Id. de sec. n.° 5, Id. de sec. n.° 6, Id. de sec. n.° 7, Id. de sec. n.° 8, Id. de sec. n.° 9, Id. de sec. n.° 10, Id. de sec. n.° 11, Id. de sec. n.° 12, Id. de sec. n.° 13, Id. de sec. n.° 14, Id. de sec. n.° 15, Id. de sec. n.° 16, Id. de sec. n.° 17 que lleva a una modificación en la secuencia de aminoácidos de Cullin1 de tipo natural de la Id. de sec. n.° 18, Id. de sec. n.° 19, Id. de sec. n.° 20, Id. de sec. n.° 21, Id. de sec. n.° 22, Id. de sec. n.° 23, Id. de sec. n.° 24, Id. de sec. n.° 25, Id. de sec. n.° 26, Id. de sec. n.° 27, Id. de sec. n.° 28, Id. de sec. n.° 29, Id. de sec. n.° 30, Id. de sec. n.° 31, Id. de sec. n.° 32, Id. de sec. n.° 33, Id. de sec. n.° 34, respectivamente.
Las Figuras 1-17 muestran las secuencias nucleotídicas de Cullin1 de tipo natural (Id. de sec. n.° 1-17) deCucumis sativus, Cucumis melo, Cucurbita pepo, Citrullus lanatus, Solanum melongena, Solanum lycopersicum, Capsicum annuum, Brassica oleracea, Daucus carota, Apium graveolens, Cichorium intybus, Cichorium endivia, Allium ampeloprasum, Lactuca sativa, Raphanus sativus, Spinacia oleraceayBeta vulgaris,respectivamente. Las Figuras 18-34 muestran las secuencias de aminoácidos de Cullin1 de tipo natural (Id. de sec. n.° 18-34) deCucumis sativus, Cucumis melo,Cucurbita pepo, Citrullus lanatus, Solanum melongena, Solanum lycopersicum, Capsicum annuum,Brassica olerácea, Daucus carota, Apium graveolens, Cichorium intybus, Cichorium endivia, Allium ampeloprasum, Lactuca sativa, Raphanus sativus, Spinacia oleraceayBeta vulgaris,respectivamente.
El término “ tipo natural” , como se utiliza en la presente memoria, se refiere en general a la forma de un organismo, gen, proteína o rasgo tal como aparecería en la naturaleza, en contraposición a una forma mutada o modificada. En esta solicitud de patente, tipo natural se refiere específicamente a la forma natural del genCullin1,a la forma natural de la secuencia de nucleótidos de Cullin1 y a la forma natural de la secuencia de aminoácidos de Cullin 1. En las Figuras 1-17 y las Figuras 18-34 se muestran, respectivamente, las formas naturales del genCullin1y de la proteína Cullin1 de varios cultivos.
Los términos “ mutante” , “ mutación” , “ modificación” , “ modificado” , “ genCullin1mutado” y “ genCullin1modificado” , tal como se usan en la presente memoria, se refieren a cambios de nucleótidos y cambios de aminoácidos en el genCullin1de tipo natural del mismo que llevan a una versión modificada del gen de tipo natural. La modificación puede ser cualquier modificación, incluida, entre otras posibles, un SNP (polimorfismo de un solo nucleótido).
El genCullin1modificado también se denomina en la presente memoria “ el gen de la invención” , “ el genCullin1modificado” o “ el genCullin1modificado de la invención” . Dichos términos se utilizan indistintamente. Como se utiliza en la presente memoria, la frase “ el genCullin1modificado” pretende abarcar el genCullin1con cualquier modificación que lleve al fenotipo de crecimiento compacto.
Los términos “ fenotipo génico compacto” , “ fenotipo compacto” o “ fenotipo de crecimiento compacto” se utilizan indistintamente en la presente memoria y se refieren a un fenotipo con una longitud de entrenudo más corta y/o a un área foliar más pequeña. Los cultivos que comprenden el genCullin1modificado y que tienen entrenudos, como por ejemplo el pepino, pueden mostrar entrenudos más cortos o un área foliar más pequeña. También pueden mostrar entrenudos más cortos y un área foliar más pequeña. Los cultivos que comprenden el genCullin1modificado pero que no tienen entrenudos, como por ejemplo la lechuga, pueden mostrar un área foliar más pequeña.
El término “ área foliar más pequeña” , tal como se usa en la presente memoria, es el área foliar que muestra una reducción en el área foliar individual de, en orden de mayor preferencia, al menos 10 %, al menos 20%,al menos 30 %, al menos40 %, al menos 50 %, al menos 60 %, al menos 70 %, al menos 80 %, como resultado de la presencia homocigótica o heterocigótica del gen modificado de la invención. Para investigar la influencia del gen de la invención sobre el área foliar más pequeña, un experto tendría que comparar las plantas que tienen el gen de la invención de forma homocigótica o heterocigótica con plantas que son isogénicas con respecto a las plantas mencionadas en primer lugar, pero que no tienen el gen de la invención.
Con el término “ hoja” se entiende la parte de la planta que consta del pecíolo y de la lámina foliar. Con el término “ área foliar” se entiende la superficie de la parte de la planta que consta de la lámina foliar.
El término “ entrenudos más cortos” o “ longitud de entrenudo más corta” , como se usa en la presente memoria, es la longitud del entrenudo que tiene una reducción en la longitud individual de, en orden de mayor preferencia, al menos 10 %, al menos 20 %, al menos 30 %, al menos 40 %, al menos 50 %, al menos 60 %, al menos 70 %, al menos 80 %, como resultado de la presencia homocigótica o heterocigótica del gen de la invención. Para investigar la influencia del gen de la invención sobre la longitud de entrenudo más corta, un experto tendría que comparar las plantas que tienen el gen de la invención de forma homocigótica o heterocigótica con plantas que sean isogénicas con respecto a las plantas mencionadas en primer lugar, pero sin el gen de la invención.
La modificación que lleva al genCullin1modificado puede seleccionarse de entre una modificación que cambia el nivel de ARNm del genCullin1,una modificación que cambia la estructura y/o los niveles de la proteína Cullin1, y/o una modificación que cambia la actividad de la proteína Cullin1.
En la presente memoria se describe un genCullin1modificado, que comprende una mutación en comparación con su secuencia genómica de tipo natural, mutación que lleva a un cambio en la proteína Cullin1 y/o en la actividad de dicha proteína, de modo que el genCullin1modificado sea capaz de producir un fenotipo de crecimiento compacto.
La mutación, como se describe en la presente memoria, puede ser un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP).
La localización física de la sustitución de aminoácidos en la proteína Cullin1 está en la región de la proteína donde la proteína Cullin1 se une a SKP1 y/o ETA2. La proteína Cullin1 forma el denominado complejo SCF, junto con SKP1, RBX1 y una proteína de la caja F, que tiene funcionalidades importantes, como su papel en el desarrollo de las hojas. Según algunas teorías, ETA2 es imprescindible para mantener la actividad del complejo SCF, muy probablemente facilitando los ciclos de ensamblado y desensamblado del complejo SCF.
El genCullin1modificado puede incluir un genCullin1que comprende un SNP en la posición 147 de la Id. de sec. n.° 1 del pepino, o en una posición correspondiente al mismo en el genCullin1de otros cultivos, en donde la modificación comprende un cambio en el nucleótido de esa posición y dicha modificación lleva a una sustitución aminoacídica en la proteína Cullin 1 en la posición 49 de la secuencia proteínica de tipo natural Id. de sec. n.° 18 del pepino, o en una posición correspondiente, en otros cultivos. En el pepino, el cambio es de A a G y de isoleucina a metionina. En otros cultivos, el cambio en el nucleótido y el aminoácido puede ser distinto.
La modificación de la secuencia de nucleótidos puede comprender un cambio de adenina, citosina o timina a guanina.
La definición de “ secuencia codificadora” , como se utiliza en la presente memoria, es la parte del ADN del gen compuesta por exones que codifican la proteína.
La modificación en la secuencia de aminoácidos puede ser una sustitución en la posición 49 de la secuencia de aminoácidos del pepino del Id. de sec. n.° 18, o, en el caso de un cultivo que no sea pepino, en una posición correspondiente a la posición 49 de la secuencia de aminoácidos del pepino de Id. de sec. n.° 18.
En la presente memoria se describe que se encontró que una sustitución de aminoácidos causada por una mutación de la presente invención estaba presente en la posición 49 de la secuencia de aminoácidos del pepino de Id. de sec. n.° 18, o, en el caso de un cultivo que no sea pepino, en una posición correspondiente a la posición 49 de la secuencia de aminoácidos de tipo natural Id. de sec. n.° 18 del pepino. Esta mutación nucleotídica se considera no conservadora, y el cambio de aminoácidos puede considerarse no conservador.
Los cambios de aminoácidos en una proteína se producen cuando la mutación de uno o más pares de bases en la secuencia de ADN codificador da lugar a un triplete de codones alterado que codifica un aminoácido distinto. No todas las mutaciones puntuales en la secuencia de ADN codificador provocan cambios en los aminoácidos, debido a la redundancia del código genético. Las mutaciones en la secuencia codificadora que no producen cambios en los aminoácidos se denominan “ mutaciones silenciosas” . Otras mutaciones se denominan “ conservadoras” y llevan a la sustitución de un aminoácido por otro aminoácido con propiedades comparables, por lo que es poco probable que las mutaciones cambien el plegamiento de la proteína madura o influyan en su función. Como se utiliza en la presente memoria, un “ cambio de aminoácido no conservador” se refiere a un aminoácido que es sustituido por otro aminoácido que tenga propiedades químicas distintas que puedan llevar a una menor estabilidad, a una funcionalidad modificada y/o a efectos estructurales en la proteína codificada.
En la presente memoria se describe además que la modificación en la secuencia de aminoácidos es una sustitución y puede consistir en un cambio de isoleucina a metionina.
La invención se refiere además a una planta que comprende el genCullinlmodificado en donde la planta no pertenece a la especieCucumis sativus.
Una planta deCucumis sativusque comprende el genCullinlmodificado con la secuencia de nucleótidos Id. de sec. n.° 35 no forma parte de esta invención y, por lo tanto, no se reivindica con ella.
Una planta que comprende el genCullinlmodificado muestra un fenotipo de crecimiento compacto, es decir, comprende una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña, en comparación con una planta isogénica de la misma especie que no comprenda el genCullinlmodificado. Por ejemplo, una planta deCucumis sativus,una planta deCucumis melo,una planta deCucurbita pepo,una planta deCitrullus lanatus,una planta deSolanum melongena,una planta deSolanum lycopersicumy una planta deCapsicum annuumque comprenden el genCullinlmodificado muestran una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña. Por lo tanto, estas plantas son especialmente adecuadas para un cultivo eficiente. Una planta deCichorium intybus,una planta deCichorium endivia,una planta deLactuca sativa,una planta deBrassica oleraceay una planta deSpinacia oleraceaque comprenden el genCullin1modificado muestran, por ejemplo, un área foliar más pequeña. Como tales, las partes de estas plantas cosechadas para el consumo son de menor tamaño. Por lo tanto, estas plantas son especialmente adecuadas para una situación en la que se requieren porciones más pequeñas. Una planta deDaucus carotaque comprenda el genCullin1modificado muestra una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña. Como tal, la planta comprende menos hojas que deban eliminarse antes de que el producto se venda y/o consuma. Una planta deApium graveolensque comprenda el genCullin1modificado muestra una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña. Como tal, la planta es de un tamaño más compacto adecuado para una situación en la que se requieran porciones más pequeñas y/o comprende menos hojas que deban eliminarse antes de que el producto se venda y/o consuma. Una planta deAllium ampeloprasumque comprende el genCullin1modificado muestra un área foliar más pequeña. Por lo tanto, no es necesario quitar las hojas que no se consumen antes de que el producto se venda y/o consuma. Una planta deRaphanus sativusy una planta deBeta vulgarisque comprenden el genCullin1modificado muestran un área foliar más pequeña. Por lo tanto, es necesario eliminar menos hojas antes de la venta y/o consumo del producto.
La planta de la invención que comprende el gen modificadoCullin1de la invención de forma homocigótica o heterocigótica puede ser una planta de una línea endogámica, un híbrido, un haploide duplicado o una planta de una población de segregación.
La planta descrita puede tener el genCullin1modificado en estado heterocigótico, ya que dicha planta muestra el rasgo en un nivel intermedio. Además, dicha planta puede ser una fuente potencial del gen y, cuando se cruza con otra planta que opcionalmente también tiene el gen modificado de forma homocigótica o heterocigótica, puede dar lugar a plantas progenie con el gen modificado de forma homocigótica o heterocigótica y que muestren la característica de tener un fenotipo de crecimiento compacto.
También se describe en la presente memoria un método para la producción de una planta que tiene el genCullinlmodificado que lleva a un fenotipo de crecimiento compacto utilizando semillas que comprenden el genCullinlmodificado para cultivar dicha planta.
Una descripción adicional se refiere a un método para la producción de una planta que tiene el genCullinlmodificado utilizando cultivos de tejidos de material vegetal que porta el genCullinlmodificado en su genoma.
Además, en la presente invención se describe un método para la producción de una planta que tiene el genCullinlmodificado y que lleva a un fenotipo de crecimiento compacto, utilizando reproducción vegetativa de material vegetal que llevaCullinlmodificado en su genoma.
Además, en la presente invención se describe un método para la producción de una planta que tiene el genCullinlmodificado utilizando una técnica de generación de doble haploide para generar una línea de doble haploide a partir de una planta que comprende el genCullinlmodificado.
La invención se refiere además a una semilla de planta que comprende el genCullinlmodificado de la invención, en donde la semilla de la planta no pertenece a la especieCucumis sativus,y en donde la planta que puede cultivarse a partir de la semilla muestra un fenotipo de crecimiento compacto.
Además, en la presente invención se describe un método para la producción de semillas que comprende el cultivo de plantas a partir de semillas de la invención, que permite que las plantas produzcan semillas permitiendo que se produzca la polinización, y cosechando esas semillas. Tal producción de las semillas se realiza adecuadamente mediante polinización cruzada o autopolinización. Las semillas producidas de este modo dan lugar a un fenotipo de crecimiento compacto de las plantas que crecen a partir de las mismas.
Además, en la presente descripción se describe una semilla híbrida y un método para producir tal semilla híbrida comprende cruzar una primera planta progenitora con una segunda planta progenitora y recoger la semilla híbrida resultante, teniendo dicha primera planta progenitora y/o dicha segunda planta progenitora el genCullinlmodificado de la invención. También se describe en la presente memoria una planta híbrida producto del cultivo de la semilla resultante, que comprende el genCullinlmodificado de la invención y que muestra el fenotipo de crecimiento compacto de la invención.
Otro aspecto de la invención se refiere a un material de propagación capaz de convertirse en y/u obtenerse de una planta que comprende un genCullinlmodificado, en donde la planta muestra un fenotipo de crecimiento compacto, en comparación con una planta isogénica de la misma especie que no comprende el genCullinlmodificado, en donde el material de propagación comprende el genCullinlmodificado de la invención y en donde el material de propagación se selecciona del grupo que consiste en microesporas, polen, ovarios, óvulos, embriones, sacos embrionarios, gametos, esquejes, raíces, hipocótilos, cotiledones, tallos, hojas, flores, anteras, semillas, células meristemáticas, protoplastos y células, o cultivo de tejidos de los mismos.
En la presente invención se describen además partes de una planta reivindicada que son adecuadas para reproducción sexual. Estas partes se seleccionan, por ejemplo, del grupo que consiste en microsporas, polen, ovarios, óvulos, sacos embrionarios y ovocitos. Además, en la presente memoria se divulgan partes de una planta reivindicada que son adecuadas para la reproducción vegetativa, que son en particular esquejes, raíces, tallos, células y protoplastos. Las partes de las plantas tal como se mencionan anteriormente se consideran material de propagación. La planta que se produce a partir del material de propagación comprende el genCullinlmodificado que lleva a un fenotipo de crecimiento compacto y, por lo tanto, permite un cultivo eficiente y/o es adecuada para la producción para segmentos de mercado que requieran un producto más pequeño.
Además, en la presente invención se describe un cultivo tisular de una planta portadora del genCullinlmodificado de la invención, que también es material de propagación. El cultivo de tejidos comprende células regenerables. Tal cultivo de tejidos puede seleccionarse o derivarse de cualquier parte de la planta, en particular de hojas, polen, embriones, cotiledón, hipocótilos, células meristemáticas, raíces, puntas de raíces, anteras, flores, semillas y tallos. El cultivo de tejidos puede regenerarse en una planta portadora del genCullinlmodificado de la invención, expresando dicha planta regenerada el rasgo de la invención.
La invención se refiere además al uso del genCullinlmodificado para el desarrollo de una planta que muestre un fenotipo de crecimiento compacto en comparación con una planta isogénica que no comprende el genCullinlmodificado, consistiendo dicho uso en la introducción de un genCullinlexógeno modificado mediante un método transgénico o cisgénico.
La invención se refiere además al uso del genCullinlmodificado, o una parte del mismo, que comprende la modificación, como un marcador para identificar una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto.
El “ uso para identificar” o un “ método para identificar” , como se usa en la presente solicitud, comprende el uso del SNP descrito (causal) en el genCullinlcomo marcador. La invención también se refiere a otros marcadores que pueden desarrollarse basándose en una modificación, incluido el SNP causal, en el genCullinl,así como a otros marcadores que pueden desarrollarse basándose en la secuencia de tipo natural del genCullinl.
La invención se refiere además al uso de cualquiera de las secuencias de Id. de sec. n.° 35-51, o una parte de las mismas, como marcador para identificar una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto, es decir, que comprende una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña. Si se utiliza una parte de cualquiera de estas secuencias, la parte debe comprender la modificación. Por ejemplo, Id. de sec. n.° 35 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCucumis sativusque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 36 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCucumis meloque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 37 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCucurbita pepoque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 38 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCitrullus lanatusque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 39 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deSolanum melongenaque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 40 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deSolanum lycopersicumque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 41 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCapsicum annuumque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 42 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deBrassica oleraceaque muestre un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 43 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deDaucus carotaque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 44 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deApium graveolensque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 45 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCichorium intybusque muestre un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 46 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deCichorium endiviaque muestre un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 47 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deAllium ampeloprasumque muestre un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 48 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deLactuca sativaque muestre un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 49 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deRaphanus sativusque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 50 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deSpinacia oleraceaque muestre un área foliar más pequeña; Id. de sec. n.° 51 o una parte de la misma puede utilizarse para identificar una planta deBeta vulgarisque muestre una longitud de entrenudo más corta y/o un área foliar más pequeña. También se describe en la presente memoria el uso de cualquier marcador que se derive de las Id. de sec. n.° 1-17 o las Id. de sec. n.° 36-51 para identificar una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto. Cualquier marcador derivado de este tipo debe comprender la modificación que lleva al fenotipo de la invención.
En general, para identificar una planta que muestre un fenotipo de crecimiento compacto, se determina por tanto, en el genCullin1,si hay una A, C o T (Id. de sec. n.° 1-17) o una G (Id. de sec. n.° 35-51) en la posición 147 o una posición correspondiente a la misma.
También se describe en la presente invención un método para obtener una planta que muestre un fenotipo de crecimiento compacto que comprende:
a) cruzar una planta que comprende el genCullin1modificado de la presente invención con una planta que no comprende el genCullin1modificado, para obtener una población F1;
b) realizar opcionalmente una o más rondas de autopolinización y/o cruzar una planta de la F1 para obtener una población de generación posterior; y
c) seleccionar una planta que tenga un fenotipo de crecimiento compacto y el genCullin1modificado de la invención.
Una descripción adicional se refiere a un método para obtener una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto que comprende:
a) cruzar una planta que comprende el genCullin1modificado de la presente invención con otra planta que comprende el genCullin1modificado, para obtener una población F1;
b) realizar opcionalmente una o más rondas de autopolinización y/o cruzar una planta de la F1 para obtener una población de generación posterior; y
c) seleccionar una planta que tenga un fenotipo de crecimiento compacto y el genCullinlmodificado de la invención.
También se describe en la presente memoria un marcador para identificar una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto, que comprende elCullinlmodificado, o una parte del mismo que comprende la modificación. La modificación puede ser una sustitución de nucleótidos en o alrededor de la posición 147 de Id. de sec. n.° 1 de pepino o, en el caso de un cultivo que no sea pepino, en o alrededor de una posición correspondiente a la posición 147 de Id. de sec. n.° 1 del pepino, cuya modificación lleve a una sustitución de aminoácido en la proteína Cullinl. También se describe en la presente memoria un método para seleccionar una planta que muestre un fenotipo de crecimiento compacto a partir de una población de plantas, que comprende detectar la presencia o ausencia de una guanina en la posición 147 de la secuencia de nucleótidos del pepino de Id. de sec. n.° 1 o, para un cultivo que no sea el pepino, en una posición correspondiente a la posición 147 de la secuencia de nucleótidos del pepino de Id. de sec. n.° 1, en el genoma de una planta de una población de plantas, y seleccionar una planta que comprenda una guanina en la posición 147 de Id. de sec. n.° 1, como se muestra en Id. de sec. n.° 35, o, para un cultivo distinto del pepino, en una posición correspondiente a la posición 147 de la secuencia de nucleótidos del pepino de Id. de sec. n.° 1, como se muestra en cualquiera de las Id. de sec. n.° 36-51.
Figuras
Figura 1Secuencia codificadora delCullinldel pepino de tipo natural, Id. de sec. n.° 1. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 147 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “A” , como se muestra aquí.
Figura 2Secuencia codificadora delCullinldel melón de tipo natural, Id. de sec. n.° 2. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 147 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “A” , como se muestra aquí.
Figura 3Secuencia codificadora delCullinlde la calabaza de tipo natural, Id. de sec. n.° 3. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 147 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “A” , como se muestra aquí.
Figura 4Secuencia codificadora delCullinlde la sandía de tipo natural, Id. de sec. n.° 4. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 147 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “A” , como se muestra aquí.
Figura 5Secuencia codificadora delCullinlde la berenjena de tipo natural, Id. de sec. n.° 5. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “T” , como se muestra aquí.
Figura 6Secuencia codificadora delCullinldel tomate de tipo natural, Id. de sec. n.° 6. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “T” , como se muestra aquí.
Figura 7Secuencia codificadora delCullinldel pimiento de tipo natural, Id. de sec. n.° 7. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “T” , como se muestra aquí.
Figura 8Secuencia codificadora delCullinldel repollo de tipo natural, Id. de sec. n.° 8. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 138 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 9Secuencia codificadora delCullinlde la zanahoria de tipo natural, Id. de sec. n.° 9. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 144 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 10Secuencia codificadora delCullinldel apio de tipo natural, Id. de sec. n.° 10. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 11Secuencia codificadora delCullinlde la achicoria de tipo natural, Id. de sec. n.° 11. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 12Secuencia codificadora delCullinlde la endibia de tipo natural, Id. de sec. n.° 12. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 13Secuencia codificadora delCullinldel puerro de tipo natural, Id. de sec. n.° 13. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 147 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 14Secuencia codificadora delCullinlde la lechuga de tipo natural, Id. de sec. n.° 14. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 15Secuencia codificadora delCullinldel rábano de tipo natural, Id. de sec. n.° 15. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 138 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “ C” , como se muestra aquí.
Figura 16Secuencia codificadora delCullinlde la espinaca de tipo natural, Id. de sec. n.° 16. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “A” , como se muestra aquí.
Figura 17Secuencia codificadora delCullinlde la remolacha de tipo natural, Id. de sec. n.° 17. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, 141 nucleótidos desde el inicio. El nucleótido de tipo natural es “A” , como se muestra aquí.
Figura 18Secuencia de la proteína Cullin1 del pepino de tipo natural, Id. de sec. n.° 18. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 19Secuencia de la proteína Cullin1 del melón de tipo natural, Id. de sec. n.° 19. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 20Secuencia de la proteína Cullin1 de calabacín de tipo natural, Id. de sec. n.° 20. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 21Secuencia de la proteína Cullin1 de la sandía de tipo natural, Id. de sec. n.° 21. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 22Secuencia de la proteína Cullin1 de la berenjena de tipo natural, Id. de sec. n.° 22. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 23Secuencia de la proteína Cullin1 de tomate de tipo natural, Id. de sec. n.° 23. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 24Secuencia de la proteína Cullin1 del pimiento de tipo natural, Id. de sec. n.° 24. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 25Secuencia de la proteína Cullin1 del repollo de tipo natural, Id. de sec. n.° 25. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 46 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 26Secuencia de la proteína Cullin1 de la zanahoria de tipo natural, Id. de sec. n.° 26. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 48 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 27Secuencia de la proteína Cullin1 del apio de tipo natural, Id. de sec. n.° 27. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 28Secuencia de la proteína Cullinl de la achicoria de tipo natural, Id. de sec. n.° 28. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 29Secuencia de la proteína Cullinl de la endibia de tipo natural, Id. de sec. n.° 29. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 30Secuencia de la proteína Cullinl del puerro de tipo natural, Id. de sec. n.° 30. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 31Secuencia de la proteína Cullinl de la lechuga tipo natural, Id. de sec. n.° 31. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 32Secuencia de la proteína Cullinl del rábano de tipo natural, Id. de sec. n.° 32. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 46 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 33Secuencia de la proteína Cullinl de las espinacas de tipo natural, Id. de sec. n.° 33. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 34Secuencia de la proteína Cullinl de la remolacha de tipo natural, Id. de sec. n.° 34. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido de tipo natural es “ I” , como se muestra aquí.
Figura 35Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del pepino, Id. de sec. n.° 35. El nucleótido entre corchetes y en negrita y negrita indica la posición del SNP, a 147 pb (pares de bases) desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 36Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del melón, Id. de sec. n.° 36. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 147 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 37Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la calabaza, Id. de sec. n.° 37. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 147 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 38Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la sandía, Id. de sec. n.° 38. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 147 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 39Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la berenjena, Id. de sec. n.° 39. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 40Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del tomate, Id. de sec. n.° 40. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 41Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del pimiento: Id. de sec. n.° 41. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 42Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del repollo, Id. de sec. n.° 42. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 138 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 43Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la zanahoria, Id. de sec. n.° 43. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 144 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 44Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del apio, Id. de sec. n.° 44. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 45Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la achicoria, Id. de sec. n.° 45. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 46Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la endibia, Id. de sec. n.° 46. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 47 Lasecuencia codificadora deCullinl“ modificada” del puerro, Id. de sec. n.° 47. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 147 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 48Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la lechuga, Id. de sec. n.° 48. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 49Secuencia codificadora deCullinl“ modificada” del rábano, Id. de sec. n.° 49. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 138 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 50 Lasecuencia codificadora deCullinl“ modificada” de las espinacas, Id. de sec. n.° 50. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 51 Lasecuencia codificadora deCullinl“ modificada” de la remolacha, Id. de sec. n.° 51. El nucleótido entre corchetes y en negrita indica la posición del SNP, a 141 pb desde el inicio. El nucleótido modificado es “ G” , como se muestra aquí.
Figura 52Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” del pepino, Id. de sec. n.° 52. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 53Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” del melón, Id. de sec. n.° 53. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 54Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” de la calabaza, Id. de sec. n.° 54. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 55Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” de la sandía, Id. de sec. n.° 55. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 56Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” de la berenjena, Id. de sec. n.° 56. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 57Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” del tomate, Id. de sec. n.° 57. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 58Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” del pimiento, Id. de sec. n.° 58. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 59Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” del repollo, Id. de sec. n.° 59. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 46 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 60Secuencia de la proteína Cullin1 “ modificada” de la zanahoria, Id. de sec. n.° 60. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 48 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 61Secuencia de la proteína Cullin 1 “ modificada” del apio, Id. de sec. n.° 61. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 62Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” de la achicoria: Id. de sec. n.° 62. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 63Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” de la endibia, Id. de sec. n.° 63. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 64Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” del puerro, Id. de sec. n.° 64. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 49 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 65Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” de la lechuga, Id. de sec. n.° 65. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 66Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” del rábano, Id. de sec. n.° 66. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 46 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 67Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” de las espinacas, Id. de sec. n.° 67. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 68Secuencia de la proteína Cullinl “ modificada” de la remolacha, Id. de sec. n.° 68. El aminoácido entre corchetes y en negrita indica la posición del cambio de aminoácido provocado por el SNP, 47 aminoácidos desde el inicio. El aminoácido modificado es “ M” , como se muestra aquí.
Figura 69Alineación de las secuencias múltiples de los ortólogos de la secuencia codificadora de Cullinl (tipo natural) de varios cultivos: repollo (Id. de sec. n.° 8), rábano (Id. de sec. n.° 15), remolacha (Id. de sec. n.° 17), espinaca (Id. de sec. n.° 16), puerro (Id. de sec. n.° 13), calabacín (Id. de sec. n.° 3), sandía (Id. de sec. n.° 4), pepino (Id. de sec. n.° 1), melón (Id. de sec. n.° 2), tomate (Id. de sec. n.° 6), berenjena (Id. de sec. n.° 5), pimiento (Id. de sec. n.° 7), lechuga (Id. de sec. n.° 14), achicoria (Id. de sec. n.° 11), endibia (Id. de sec. n.° 12), zanahoria (ID. DE SEC. N.° 9), apio (ID. DE SEC. N.° 10). Entre corchetes y en negrita se indica el SNP en la posición 147 en la secuencia codificadora del pepino y, en el caso de otros cultivos, en una posición correspondiente a esta posición.
Figura 70Alineación de las secuencias múltiples de los ortólogos de aminoácidos de Cullin1 (tipo natural) de varios cultivos: remolacha (Id. de sec. n.° 34), espinaca (Id. de sec. n.° 33), arabidopsis (Id. de sec. n.° 69), brassica (Id. de sec. n.° 25), rábano (Id. de sec. n.° 32), puerro (Id. de sec. n.° 30), berenjena (Id. de sec. n.° 22), tomate (Id. de sec. n.° 23), pimiento (Id. de sec. n.° 24), pepino (Id. de sec. n.° 18), melón (Id. de sec. n.° 19), sandía (Id. de sec. n.° 21), calabacín (Id. de sec. n.° 20), apio (Id. de sec. n.° 27), lechuga (Id. de sec. n.° 31), endibia (Id. de sec. n.° 29), achicoria (Id. de sec. n.° 28), zanahoria (Id. de sec. n.° 26). Entre corchetes y en negrita se indica el SNP en la posición 49 en la secuencia de aminoácidos del pepino y, en el caso de otros cultivos, en una posición correspondiente a esta posición.
Ejemplos
Ejemplo 1
Identificación de la modificación del gen Cullin1 en Cucumis sativus
Para crear un nuevo mapa genético se utilizó una población cruzada F2 a partir de una variedad de pepino “ de alambre alto” disponible en el mercado, “ Hi Lisa” . En total, se utilizan 375 marcadores y 398 líneas F2. Un análisis de QTL realizado en estas poblaciones cruzadas reveló un QTL importante en el cromosoma 6 que provoca una longitud de entrenudo más pequeña y una superficie foliar más pequeña. La secuenciación del marcador máximo del QTL reveló un SNP presente en la secuencia del marcador. La secuencia particular era polimórfica en la población que se cruzaba. La secuencia de nucleótidos del QTL principal en el cromosoma 6 se identificó mediante BLAST. Todos los mejores resultados de BLAST para la secuencia se parecían a la secuencia del genCullinl.
Ejemplo 2
Validación del efecto del SNP en el gen Cullin1 sobre la longitud de entrenudo y el área foliar de la planta.
Se analizaron fenotípica y genéticamente diferentes poblaciones de plantas deCucumis sativus, cadauna elaborada con diferentes variedades de “ alambre alto” disponibles en el mercado, que tienen el fenotipo de entrenudos más cortos y hojas más pequeñas. Para ver los datos fenotípicos y genéticos, consúltesela Tabla 1. Se midieron las plantas 3 semanas después de la siembra. Para estimar el área foliar, a partir de la segunda hoja (no los cotiledones) se midieron todas las hojas presentes, y se midió la anchura y la longitud de una hoja y se multiplicaron entre sí para obtener una puntuación (aproximada) del área foliar. En la tercera columna de laTabla 1, se indican los diferentes haplotipos del SNP del genCullinl.La puntuación A significa que el marcador SNP puntuó el genCullinlhomocigoto de tipo natural, B significa el genCullinlhomocigoto modificado.
En la primera población, las plantas que son homocigotas para el genCullinlmodificado (B) muestran una longitud de entrenudo que es, en promedio, el 63 % de la longitud de las plantas que puntúan como homocigotas para el genCullinlde tipo natural (A). Las plantas B (homocigotas para el genCullinlmodificado) muestran un área foliar que es, en promedio, el 38%de la longitud de las plantas A (homocigotas para el genCullinlde tipo natural).
En la segunda población, las plantas B muestran en promedio una longitud de entrenudo del 78%y un área foliar del 39%de las plantas A de la misma población.
En la tercera población, las plantas B muestran en promedio una longitud de entrenudo del 66%y un área foliar del 47 %, en comparación con el promedio de las plantas A.
Tabla 1
Resultados de los análisis fenotípicos y genotípicos de 3 líneas distintas de pepino obtenidas de variedades de alambre alto disponibles comercialmente. La longitud de entrenudo se define como la longitud del tallo principal dividida por el número de entrenudos. El área foliar se calcula de forma aproximada midiendo la longitud y la anchura de todas las hojas presentes en una planta, comenzando por la segunda hoja (no los cotiledones), multiplicando longitud y la anchura y calculando el promedio por planta. Para las puntuaciones del SNP de Cullin 1, la puntuación A significa que el marcador obtuvo la puntuación A homocigoto (tipo salvaje), B significa homocigoto (modificado).
Ejemplo 3
Creación de una planta de melón con una mutación en el gen Cullinl; modificación genética de plantas mediante etil metanosulfonato (ems) e identificación de plantas que tienen el gen Cullin1 mutado.
Se trataron semillas de melón con EMS mediante la inmersión de aproximadamente 5000 semillas en una solución aireada de EMS al 0,07 % (p/v) durante 24 horas a temperatura ambiente. Las semillas tratadas se germinaron sobre papel en un recipiente de plástico pequeño y las plantas resultantes se cultivaron y se autopolinizaron en un invernadero para producir semillas. Después de la maduración, estas semillas se recogieron y se reunieron en un grupo. El conjunto de semillas resultante se utilizó como material de partida para identificar las plantas individuales que muestran una longitud de entrenudo más pequeña y/o un área foliar más pequeña.
Los mutantes Cullinl obtenidos se cultivaron en un invernadero para producir líneas mediante autofertilización. Se analizaron líneas de plantas de melón para confirmar la menor longitud de entrenudo y el área foliar más pequeña. Cuando una línea se segregaba para obtener una longitud de entrenudo más pequeña y/o un área foliar más pequeña, se seleccionaron las plantas y, después de un ciclo adicional de endogamia, se seleccionaron las líneas C u llin l Las mutantes Cullin1 se identificaron por sus entrenudos más cortos y/o un área foliar más pequeña en comparación con las líneas de control.
Ejemplo 4
Identificación de cultivos que comprenden el gen Cullin1
Se utilizó un programa de herramienta de búsqueda de alineación local básica (BLAST) para comparar el genCullinlidentificado en la Id. de sec. n.° 1 y la secuencia de proteínas identificada en la Id. de sec. n.° 18 con las secuencias codificadoras de nucleótidos y las secuencias de proteínas de otras plantas de cultivo. Esto permitió la identificación de genes ortólogos candidatos aCullinl enotras plantas. La alineación de múltiples secuencias de la secuencia codificadora de Cullinl confirmó que se trataba de genesCullinlortólogos, véase la Fig. 69. Múltiples alineaciones de secuencias de las secuencias de proteínas confirmaron que estas eran proteínas Cullinl ortólogas(Figura 70).

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    i. GenCullinlmodificado que comprende una modificación en la secuencia de nucleótidosCullinlde tipo natural de la Id. de sec. n.° 1, Id. de sec. n.° 2, Id. de sec. n.° 3, Id. de sec. n.° 4, Id. de sec. n.° 5, Id. de sec. n.° 6, Id. de sec. n.° 7, Id. de sec. n.° 8, Id. de sec. n.° 9, Id. de sec. n.° 10, Id. de sec. n.° 11, Id. de sec. n.° 12, Id. de sec. n.° 13, Id. de sec. n.° 14, Id. de sec. n.° 15, Id. de sec. n.° 16, Id. de sec. n.° 17 que lleva a una sustitución en la secuencia de aminoácidos de Cullin1 de tipo natural de la Id. de sec. n.° 18, Id. de sec. n.° 19, Id. de sec. n.° 20, Id. de sec. n.° 21, Id. de sec. n.° 22, Id. de sec. n.° 23, Id. de sec. n.° 24, Id. de sec. n.° 25, Id. de sec. n.° 26, Id. de sec. n.° 27, Id. de sec. n.° 28, Id. de sec. n.° 29, Id. de sec. n. ° 30, Id. de sec. n.° 31, Id. de sec. n.° 32, Id. de sec. n.° 33, Id. de sec. n.° 34 respectivamente, en donde la sustitución en la secuencia de aminoácidos se encuentra en la parte de la proteína Cullin1 situada entre los aminoácidos de las posiciones 30-60 de la secuencia de aminoácidos de pepino de la Id. de sec. n.° 18, o, en una posición correspondiente a la misma, para otros cultivos, en donde la modificación en la secuencia de aminoácidos se encuentra en la parte de la proteína Cullin 1 que se une a SKP1 y/o ETA-2, y en donde el genCullinlmodificado es capaz de producir un fenotipo de crecimiento compacto en una planta que comprende dicho genCullinlmodificado.
  2. 2. El genCullinlmodificado según la reivindicación 1, en donde la sustitución en la secuencia de aminoácidos se encuentra en la parte de la proteína Cullin1 situada entre los aminoácidos de las posiciones 40-55 de la secuencia de aminoácidos del pepino de la Id. de sec. n.° 18, o en una posición correspondiente a la misma, para otros cultivos.
  3. 3. GenCullinlmodificado según la reivindicación 1, en donde la modificación de la secuencia de nucleótidos es un SNP en la posición 147 de la secuencia de nucleótidos del pepino de la Id. de sec. n.° 1, o para un cultivo que no sea pepino, en una posición correspondiente a la posición 147 de la secuencia de nucleótidos del pepino de la Id. de sec. n.° 1, dando lugar a un cambio de aminoácidos en la posición 49 de la secuencia de aminoácidos del pepino de la Id. de sec. n.° 18, o para un cultivo que no sea pepino, en una posición correspondiente a la posición 49 de la secuencia de aminoácidos del pepino de la Id. de sec. n.° 18, en donde, en particular, el SNP comprende un cambio de adenina, citosina o timina a guanina y en donde, en particular, en el pepino, el SNP comprende un cambio de adenina, citosina o timina a guanina y la sustitución de aminoácidos comprende un cambio de isoleucina a metionina.
  4. 4. Planta, que comprende el genCullinlmodificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la planta no pertenece a la especieCucumis sativus.
  5. 5. Planta según la reivindicación 4, en donde la planta pertenece a una especie seleccionada del grupo que consiste enCucumis melo, Curcurbita pepo, Citrullus lanatus, Solanum melongena, Solanum lycopersicum, Capsicum annuum, Brassica oleracea, Daucus carota, Apium graveolens, Cichorium intybus, Cichorium endivia, Allium ampeloprasum, Lactuca sativa, Raphanus sativus, Spinacia oleraceayBeta vulgaris,y en donde el genCullin1modificado da lugar en particular a que la planta muestre un fenotipo de crecimiento compacto en comparación con un planta isogénica de la misma especie que no comprenda la modificación del genCullin1.
  6. 6. Semilla vegetal, que comprende el genCullin1modificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la semilla vegetal no pertenece a la especieCucumis sativus.
  7. 7. Semilla vegetal según la reivindicación 6, en donde la semilla vegetal pertenece a una especie seleccionada del grupo que consiste enCucumis melo, Curcurbita pepo, Citrullus lanatus, Solanum melongena, Solanum lycopersicum, Capsicum annuum, Brassica oleracea, Daucus carota, Apium graveolens, Cichorium intybus, Cichorium endivia, Allium ampeloprasum, Lactuca sativa, Raphanus sativus, Spinacia oleraceayBeta vulgaris.
  8. 8. Material de propagación capaz de convertirse en y/u obtenerse de una planta según la reivindicación 4 o 5, en donde el material de propagación comprende el genCullin1modificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el material de propagación se selecciona de una microespora, polen, ovario, óvulo, embrión, saco embrionario, gameto, esqueje, raíz, hipocótilo, cotiledón, tallo, hoja, flor, antera, semilla, célula meristemática, protoplasto o cultivo celular o de tejidos de los mismos.
  9. 9. Uso del genCullin1modificado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para el desarrollo de una planta que muestre un fenotipo de crecimiento compacto en comparación con una planta isogénica que no comprende el genCullin1modificado, y que consiste en la introducción de un genCullin1exógeno modificado mediante un método transgénico o cisgénico.
  10. 10. Uso del genCullin1modificado según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 o de una parte del mismo que comprenda la modificación descrita en cualquiera de las reivindicaciones 1-3, para identificar una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto en comparación con una planta isogénica que no comprende el genCullinlmodificado.
    Uso de cualquiera de las secuencias de la Id. de sec. n.° 35, Id. de sec. n.° 51 o una parte de la misma que comprenda la modificación descrita en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, como marcador para identificar una planta que muestra un fenotipo de crecimiento compacto en comparación con una planta isogénica que no comprende el genCullinlmodificado.
    Uso según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en donde la planta pertenece a una especie seleccionada del grupo que consiste enCucumis sativus, Cucumis meto, Cucúrbita pepo, Citrullus lanatus, Solanum melongena, Solanum lycopersicum, Capsicum annuum, Brassica olerácea, Daucus carota, Apium graveolens, Cichorium intybus, Cichorium endivia, Allium ampeloprasum, Lactuca sativa, Raphanus sativus, Spinacia oleraceayBeta vulgaris.
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