MX2014003074A - Metodo y composiciones para el control de malezas. - Google Patents
Metodo y composiciones para el control de malezas.Info
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Abstract
Se proporcionan nuevas composiciones para usar para mejorar el control de malezas; específicamente, la presente invención proporciona métodos y composiciones que modulan fitoeno desaturasa en especies de malezas; la presente invención también proporciona combinaciones de composiciones y métodos que mejoran el control de malezas.
Description
MÉTODOS Y COMPOSICIONES PARA EL CONTROL DE MALEZAS
Esta solicitud reclama el beneficio de conformidad con 35USC §f119(e) de la solicitud provisional de los Estados Unidos con número de serio 61/534,082, presentada el 13/09/2011 , que se incorpora en su totalidad a la presente como referencia. El listado de secuencias que está contenido en el archivo con nombre "40_21 (58639) B seq listing.txt", que es de 1 ,035,201 bytes (medidos en el sistema operativo MS-Windows) y que fue creado el 5 de septiembre de 2012, se presenta con la presente y se incorpora a la presente como referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Los métodos y composiciones se refieren, en general, al campo de control de malezas. Más específicamente, se refieren a los genes de fitoeno desaturasa (PDS) en plantas y composiciones que contienen moléculas de polinucleótido para modular su expresión. También se proporcionan métodos y composiciones de utilidad para controlar malezas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las malezas son plantas que compiten con plantas cultivadas en un ambiente agronómico y cuestan a los agricultores billones de dólares
anuales en pérdidas de cultivos y gasto de esfuerzos para mantener a las malezas bajo control. Las malezas también sirven como huéspedes para enfermedades en cultivos y plagas de insectos. Las pérdidas causadas por las malezas en ambientes de producción agrícola incluyen reducciones en el rendimiento de los cultivos, menor calidad de los cultivos, mayores costos de irrigación, mayores costos de recolección, menor valor de la tierra, lesiones al ganado y daños a los cultivos provenientes de insectos y enfermedades albergadas por las malezas. Los principales medios por los cuales las malezas causan estos efectos son: 1) competencia con plantas de cultivo para agua, nutrientes, luz solar y otros factores esenciales para el crecimiento y el desarrollo, 2) producción de productos químicos tóxicos o irritantes que causan problemas de salud en humanos o animales, 3) producción de inmensas cantidades de semillas o partes reproductivas vegetativas o ambas que contaminan los productos agrícolas y perpetúan las especies en tierras agrícolas y 4) producción en tierras agrícolas y no agrícolas de vastas cantidades de vegetación que deben ser eliminadas. Las malezas tolerantes a herbicidas son un problema con casi todos los herbicidas en uso, hay una necesidad de controlar efectivamente estas malezas. Hay más de 365 biotipos de malezas actualmente identificadas como resistentes a uno o varios herbicidas por el Herbicide Resistance Action Committee (HRAC), el North American Herbicide Resistance Action Committee (NAHRAC) y el Weed Science Society of America (WSSA).
La enzima fitoeno desaturasa (PDS) es una enzima esencial en
la vía de biosíntesis de carotenoides. Esta enzima es el blanco de herbicidas que incluyen piridazinonas, piridincarboxamidas, beflubutamida, fluridona, flurocloridona y flurtamona.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Las siguientes figuras forman parte de la presente memoria descriptiva y se incluyen además para demostrar determinados aspectos de la presente invención. La invención se puede entender mejor por referencia a uno o varios de estos dibujos en combinación con la descripción detallada de modalidades específicas presentadas en la presente. La invención se puede comprender más completamente a partir de la siguiente descripción de las figuras:
Figura 1. Tratamiento de Amaranthus palmeri con ssADN polinucleótidos disparadores y herbicida inhibidor de PDS, norflurazona.
Figura 2. Lechuga Dandelion y Prickly tratada con oligonucleótidos PDS ssADN
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En un aspecto, la invención proporciona un método de control de plantas que comprende una aplicación externa a una planta de una composición que comprende un polinucleótido y un agente de transferencia,
en donde el polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una secuencia génica de PDS o su fragmento o al transcripto de ARN de dicha secuencia génica de PDS o su fragmento, en donde dicha secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido, en donde el crecimiento o el desarrollo de la planta o capacidad reproductiva se reduce o la planta se hace más sensible a un herbicida inhibidor de PDS respecto a una planta no tratada con dicha composición. De esta manera, las plantas que se han vuelto más resistentes a la aplicación de PDS con herbicidas pueden hacerse más susceptibles a los efectos herbicidas de un inhibidor de PDS con herbicida, potenciando así el efecto del herbicida. El fragmento de polinucleótido tiene una longitud de al menos 18 nucleótidos contiguos, al menos 19 nucleótidos contiguos, al menos 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 y el agente de transferencia es una composición o compuesto de organosilicio. El fragmento de polinucleótido también puede ser ssADN o ssARN, dsARN o dsADN o híbridos de dsADN/ARN. La composición puede incluir más de un fragmento de polinucleótido y la composición puede incluir un herbicida inhibidor de PDS y/u otros herbicidas (coherbicidas) que mejoran la actividad de control de plantas de la composición. En otro aspecto, se proporcionan moléculas de polinucleótido y métodos para modular la expresión génica de PDS en especies de plantas. El método reduce, reprime
o retarda de otro modo la expresión de un gen de PDS en una planta que comprende una aplicación externa de tal planta de una composición que comprende un polinucleótido y un agente de transferencia, en donde el polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una secuencia génica de PDS o su fragmento o al transcripto de ARN de la secuencia génica de PDS o su fragmento, en donde la secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido. El fragmento de polinucleótido tiene una longitud de al menos 18 nucleótidos contiguos, al menos 19 nucleótidos contiguos, al menos 20 nucleótidos contiguos al menos 21 nucleótidos contiguos y al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 y el agente de transferencia es un compuesto de organosilicio. El fragmento de polinucleótido también puede ser ssADN o ssARN, dsARN o dsADN o híbridos de dsADN/ARN. Las moléculas de polinucleótido que comprenden SEQ ID NOs 79-2010 son fragmentos del gen de PDS.
En otro aspecto, la molécula de polinucleótido que contiene la composición se puede combinar con otros compuestos herbicidas (coherbicidas) para proporcionar un control adicional de plantas no deseadas en un campo de plantas cultivadas.
En otro aspecto, la composición de moléculas de polinucleótido se puede combinar con uno o varios productos químicos agrícolas adicionales, tales como, insecticidas, fungicidas, nematicidas, bactericidas,
acaricíelas, reguladores del crecimiento, quimioesterilizantes, semioquímicos, repelentes, atrayentes, feromonas, estimulantes de la alimentación, biopesticidas, pesticidas microbianos u otros compuestos biológicamente activos para formar un pesticida multicomponente para dar un espectro incluso más amplio de protección agrícola.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se proporcionan métodos y composiciones que contienen un polinucleótido que proporcionan regulación, represión o retraso de PDS (fitoeno desaturasa) gene expresión y mejor control de especies de plantas herbáceas y, de modo importante, biotipos de malezas resistentes a inhibidores de PDS. Los aspectos del método se pueden aplicar para controlar diversas plantas herbáceas en ambientes agronómicos y otros ambientes cultivados.
Las siguientes definiciones y métodos se proporcionan para definir mejor la presente invención y guiar a los expertos en el arte en la práctica de la presente invención. A menos que se note otra cosa, los términos se han de entender de acuerdo con el uso convencional por los expertos en el arte. Cuando un término se proporciona en singular, los inventores también contemplan aspectos de la invención descritos por el plural de ese término.
Por polinucleótidos "no transcribibles" se entiende que los
polinucleótidos no comprenden una unidad de transcripción completa de polimerasa II. Tal como se usa en la presente, "solución" se refiere a mezclas homogéneas y mezclas no homogéneas tales como suspensiones, coloides, micelas y emulsiones.
Las plantas herbáceas son plantas que compiten con plantas cultivadas, aquellas de particular importancia incluyen, pero sin limitación, importantes malezas invasivas y nocivas y biotipos resistentes a herbicidas en la producción de cultivos, tales como, Amaranthus species -A. albus, A. blitoides, A. hybrídus, A. palmeri, A. powellü, A. retroflexus, A. spinosus, A. tuberculatus y A. viridis; especies de Ambrosia - A. trífida, A. artemisifolia; especies de Lolium -L multiflorum, L rígidium, L perenne; especies de Digitaria -D. insularís; Euphorbia species -E. heterophylla; especies de Kochia - K. scoparia; especies de Sorghum -S. halepense; especies de Conyza -C. bonariensis, C. canadensis, C. sumatrensis; especies de Chlorís -C. trúncate; especies de Echinochola - E. colona, E. crus-galli; especies de Eleusine -E. indica; especies de Poa -P. annua; especies de Plantago -P. lanceolata; especies de Avena - A. fatua; especies de Chenopodium - C. álbum; especies de Setaria - S. viridis, Abutilón theophrasti, especies de Ipomoea, especies de Sesbania, especies de Cassia, especies de Sida, especies de Brachiaria y especies de Solanum.
Las especies adicionales de plantas herbáceas halladas en las áreas cultivadas incluyen Alopecurus myosuroides, Avena sterílis, Avena sterílis ludoviciana, Brachiaria plantaginea, Bromus diandrus, Bromus rígidus,
Cynosurus echinatus, Digitaria ciliaris, Digitaria ischaemum, Digitaria sanguinalis, Echinochloa oryzicola, Echinochloa phyllopogon, Eriochloa punctata, Hordeum glaucum, Hordeum leporinum, Ischaemum rugosum, Leptochloa chinensis, Lolium persicum,, Phalaris minor, Phalaris paradoxa, Rottboellia exalta, Setaria faberi, Setaria viridis var, robusta-alba schreiber, Setaria viridis var, robusta -purpurea, Snowdenia polystachea, Sorghum sudanese, Alisma plantago-aquatica, Amaranthus lividus, Amaranthus quitensis, Ammania auriculata, Ammania coccínea, Anthemis cotula, Apera spica-venti, Bacopa rotundifolia, Bidens pilosa, Bidens subaltemans, Brassica tournefortii, Bromus tectorum, Camelina microcarpa, Chrysanthemum coronarium, Cuscuta campestris, Cyperus difformis, Damasonium minus, Descurainia sophia, Diplotaxis tenuifolia, Echium plantagineum, Elatine triandra var, pedicellata, Euphorbia heterophylla, Fallopia convolvulus, Fimbristylis miliacea, Galeopsis tetrahit, Galium spurium, Helianthus annuus, Iva xanthifolia, Ixophorus unisetus, Ipomoea indica, Ipomoea purpurea, Ipomoea sepiaria, Ipomoea aquatic, Ipomoea triloba, Lactuca serriola, Limnocharis flava, Limnophila erecta, Limnophila sessiliflora, Lindernia dubia, Lindernia dubia var, major, Lindernia micrantha, Lindernia procumbens, Mesembryanthemum crystallinum, Monochoria korsakowii, Monochoria vaginalis, Neslia paniculata, Papaver rhoeas, Parthenium hysterophorus, Pentzia suffruticosa, Phalaris minor, Raphanus raphanistrum, Raphanus sativus, Rapistrum rugosum, Roíala indica var, uliginosa, Sagittaria guyanensis, Sagittaria montevidensis, Sagittaria pygmaea, Salsola ibérica,
Scirpus juncoides var, ohwianus, Scirpus mucronatus, Setaria lutescens, Sida spinosa, Sinapis arvensis, Sisymbrium oriéntale, Sisymbrium thellungii, Solanum ptycanthum, Sonchus asper, Sonchus oleraceus, Sorghum bicolor, Stellaria media, Thlaspi arvense, Xanthium strumarium, Arctotheca caléndula, Conyza sumatrensis, Crassocephalum crepidiodes, Cuphea carthagenenis, Epilobium adenocaulon, Erigeron philadelphicus, Landoltia punctata, Lepidium virginicum, Monochoria korsakowii, Solanum americanum, Solanum nigrum, Vulpia bromoides, Youngia japónica, Hydrilla verticillata, Carduus nutans, Carduus pycnocephalus, Centaurea solstitialis, Cirsium arvense, Commelina diffusa, Convolvulus arvensis, Daucus carota, Digitaria ischaemum, Echinochloa crus-pavonis, Fimbristylis miliacea, Galeopsis tetrahit, Galium spurium, Limnophila erecta, Matrícaría perfórate, Papaver rhoeas, Ranunculus acrís, Soliva sessilis, Sphenoclea zeylanica, Stellaria media, Nassella tríchotoma, Stipa neesiana, Agrostis stolonifera, Polygonum aviculare, Alopecurus japonicus, Beckmannia syzigachne, Bromus tectorum, Chlorís ínflate, Echinochloa erecta, Portulaca olerácea y Senecio vulgarís. Se cree que todas las plantas contienen un gen de fitoeno desaturasa en su genoma, cuya secuencia se puede aislar y polinucleótidos hechos de acuerdo con los métodos de la presente invención que son de utilidad para la regulación, supresión o retraso de la expresión del gen blanco de PDS en las plantas y el crecimiento o el desarrollo de las plantas tratadas.
Algunas plantas cultivadas también pueden ser plantas herbáceas que se producen en ambientes no deseados. Por ejemplo, las
plantas de maíz que crecen en un campo de soja. Los cultivos transgénicos con una o varias tolerancias a herbicidas necesitarán métodos de manejo especializados para controlar malezas y plantas de cultivo voluntarias.
Un "disparador" o "polinucleótido disparador" es una molécula de polinucleótido que es homologa o complementaria a un gen de polinucleótido blanco. Las moléculas de polinucleótido disparadoras modulan la expresión del gen blanco cuando se aplican tópicamente a la superficie de una planta con un agente de transferencia, en donde una planta tratada con dicha composición tiene su crecimiento o desarrollo o capacidad reproductiva regulada, suprimida o retrasada o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con una composición que contiene la molécula disparadora. Los polinucleótidos disparadores revelados en la presente se describen en general en relación con la secuencia génica blanco y se pueden usar en orientación con sentido (homólogo) o antisentido (complementario) como moléculas monocatenarias o comprenden ambas cadenas como moléculas bicatenarias o variantes de nucleótidos y sus nucleótidos modificados según las diversas regiones de un gen blanco.
Se contempla que la composición contenga múltiples polinucleótidos y herbicidas que incluyen, pero sin limitación, polinucleótidos disparadores de gen de PDS y un herbicida inhibidor de PDS y cualquiera o varios genes de herbicida adicional de polinucleótidos disparadores blanco y los herbicidas relacionados y cualquiera o varios polinucleótidos disparadores
génicos esenciales adicionales. Los genes esenciales son genes en una planta que proporcionan enzimas clave u otras proteínas, por ejemplo, una enzima biosintética, enzima metabolizante, receptor, proteína de transducción de señales, producto génico estructural, factor de transcripción o supervivencia del organismo o célula o incluida en el crecimiento normal y el desarrollo de la planta (Meinke, et al., Trends Plant Sci. 2008 Sep;13(9):483-91). La supresión de un gen esencial mejora el efecto de un herbicida que afecta la función de un producto génico diferente del gen esencial suprimid. Las composiciones de la presente invención pueden incluir diversos polinucleótidos disparadores que modulan la expresión de un gen esencial distinto de un gen PDS.
Los herbicidas para los que se han demostrado transgenes para la tolerancia de plantas y se puede aplicar el método de la presente invención, incluyen, pero sin limitación: herbicidas de tipo auxina, glifosato, glufosinato, sulfonilureas, imidazolinonas, bromoxinilo, delapon, dicamba, ciclohezandiona, inhibidores de protoporfirinógeno oxidasa, herbicidas inhibidores de 4-hidroxifenil-piruvato-dioxigenasa. Por ejemplo, transgenes y sus moléculas de polinucleótido que codifican proteínas incluidas en tolerancia a herbicida se conocen en el arte e incluyen, pero sin limitación, an 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintasa (EPSPS), por ejemplo, como se describe más completamente en las patentes U. S. Nros. 7,807,791 (SEQ ID NO:5); 6,248,876 B1 ; 5,627,061 ; 5,804,425; 5,633,435; 5,145,783; 4,971 ,908; 5,1062,910; 5,188,642; 4,940,835; 5,866,775; 6,225,114 B1 ; 6,130,366;
5,1060,667; 4,535,060; 4,769,061 ; 5,633,448; 5,510,471 ; patente U. S. N.° Re. 36,449; pat. U. S. Nros. RE 37,287 E; y 5,491,288; tolerancia a sulfonilurea y/o imidazolinona, por ejemplo, tal como se describe más exhaustivamente en las patentes U. S. Nros. 5,605,011; 5,013,659; 5,141 ,870; 5,767,361 ; 5,7106,180; 5,304,732; 4,761,373; 5,3106,107; 5,928,937; y 5,378,824; y la publicación internacional WO 96/33270; tolerancia a herbicidas que inhiben las hidroxifenilpiruvatodioxigenasas en plantas se describen en las patentes U. S. Nros. 6,245,968 B1 ; 6,268,549; y 6,069,115; publicación de patentes US 20110191897 y US 7,1062,379 SEQ ID NO:3; US 7.935,869; US 7,304,209, SEQ ID NO:1 , 3,5 y 15; polinucleótidos de ariloxialcanoato dioxigenasa, que confieren tolerancia a 2,4-D y otros herbicidas de fenoxiauxina así como a herbicidas de ariloxifenoxipropionato tal como se describe, por ejemplo, en WO 2005/107437; US 7,838,733 SEQ ID NO:5;) y polinucleótidos de tolerancia a dicamba tal como se describe, por ejemplo, en Hermán et al. (2005) J. Biol. Chem. 280: 24759-24767. Otros ejemplos de rasgos de tolerancia a herbicidas incluyen aquellos conferidos por polinucleótidos que codifican una fosfinotricina acetiltransferasa exógena, tal como se describe en las patentes U. S. Nros. 5,969,213; 5,489,520; 5,550,1068; 5,874,265; 5,919,675; 5,561 ,236; 5,648,477; 5,646,024; 6,177,616; y 5,879,903. Las plantas que contienen una fosfinotricina acetiltransferasa exógena pueden exhibir una mejor tolerancia a herbicidas de glufosinato, que inhiben la enzima glutamina sintasa. Adicionalmente, los polinucleótidos de tolerancia a herbicidas incluyen aquellos conferidos por polinucleótidos que confieren una
actividad alterada de protoporfirinógeno oxidasa (protox), tal como se describe en las patentes U. S. Nros. 6,288,306 B1 ; 6,282,837 B1 ; y 5,767,373; y WO 01/12825. Las plantas que contienen tales polinucleótidos pueden exhibir mejor tolerancia a cualquiera de una variedad de herbicidas que se dirigen a la enzima protox (también mencionado como inhibidores protox). Los polinucleótidos que codifican una glifosato oxidorreductasa y una glifosato-N-acetiltransferasa (GOX descrito en la patente U. S. 5,463,175 y GAT descrito en la publicación de patente U. S. 20030083480, dicamba monooxigenasa publicación de patente U. S. 20030135879, todos los cuales se incorporan en la presente por referencia); una molécula de polinucleótído que codifica la bromoxinilo nitrilasa (Bxn descrito en la patente U. S. N.° 4.810.648 para la tolerancia a bromoxinilo, que se incorpora en la presente por referencia); una molécula de polinucleótído que codifica fitoeno desaturasa (crtl) descrita en Misawa et al, (1993) Plant J. 4:833-840 y Misawa et al, (1994) Plant J. 6:481-489 para la tolerancia a norflurazona; una molécula de polinucleótído que codifica acetohidroxiácido sintasa (AHAS, aka ALS) descrita en Sathasiivan et al. ( 990) Nucí. Acids Res. 18:1068-2193 para la tolerancia a herbicidas de sulfonilurea; y el gen bar descrito en DeBlock, et al. (1987) EMBO J. 6:2513-2519 para la tolerancia a glufosinato y bialafos. Las regiones codificantes transgénicas y elementos de regulación de los genes de tolerancia a herbicidas son blancos en los que polinucleótidos disparadores y herbicidas se pueden incluir en la composición de la presente invención.
Los herbicidas inhibidores de PDS incluyen, pero sin limitación,
norflurazona, diflufenicano, picolinafeno, beflubutamida, fluridona, flurocloridona y flurtamona.
Numerosos herbicidas con similares o diferentes modos de acción (en la presente, mencionados como coherbicidas) están a disposición, que se pueden añadir a la composición de la presente invención, por ejemplo, miembros de las familias de herbicidas que incluyen, pero sin limitación, herbicidas de amida, herbicidas de ácidos aromáticos, herbicidas de arsénico, herbicidas de benzotiazol, herbicidas de benzoilciclohexandiona, herbicidas de benzofuranilalquilsulfonato, herbicidas de carbamato, herbicidas de ciclohexenoxima, herbicidas de ciclopropilisoxazol, herbicidas de dicarboximida, herbicidas de dinitroanilina, herbicidas de dinitrofenol, herbicidas de éter difenílico, herbicidas de ditiocarbamato, herbicidas alifáticos halogenados, herbicidas de imidazolinona, herbicidas inorgánicos, herbicidas de nitrilo, herbicidas de organofósforo, herbicidas de oxadiazolona, herbicidas de oxazol, herbicidas de fenoxi, herbicidas de fenilendiamina, herbicidas de pirazol, herbicidas de piridazina, herbicidas de piridazinona, herbicidas de piridina, herbicidas de pirimidindiamina, herbicidas de pirimidiniloxibencilamina, herbicidas de amonio cuaternario, herbicidas de tiocarbamato, herbicidas de tiocarbonato, herbicidas de tiourea, herbicidas de triazina, herbicidas de triazinona, herbicidas de triazol, herbicidas de triazolona, herbicidas de triazolopirimidina, herbicidas de uracilo y herbicidas de urea. En particular, las tasas de uso de los herbicidas añadidos se pueden reducir en composiciones que comprenden los polinucleótidos de la invención.
El uso de reducciones en las tasas de los herbicidas añadidos adicionales puede ser del 10-25%, 26-50%, 51-75% o que mejoran la actividad de los polinucleótidos y la composición herbicida y está contemplado como un aspecto de la invención. Los coherbicidas representativos de las familias incluyen, pero sin limitación, acetoclor, acifluorfeno, acifluorfeno-sodio, aclonifeno, acroleína, alaclor, aloxidim, alcohol alílico, ametrina, amicarbazona, amidosulfurona, aminopiralida, amitrol, sulfamato de amonio, anilofos, asulam, atraton, atrazina, azimsulfurona, BCPC, beflubutamida, benazolina, benfluralina, benfuresato, bensulfurona, bensulfurona-metilo, bensulide, bentazona, benzfendizona, benzobiciclona, benzofenap, bifenox, bilanafos, bispiribac, bispiribac-sodio, bórax, bromadlo, bromobutide, bromoxinilo, butaclor, butafenacilo, butamifos, butralina, butroxidim, butilato, ácido cacodílico, clorato de calcio, cafenstrol, carbetamida, carfentrazona, carfentrazona-etilo, CDEA, CEPC, clorflurenol, clorflurenol-metilo, cloridazona, clorimurona, clorimurona-etilo, ácido cloroacético, clorotolurona, clorprofam, clorsulfurona, clortal, clortal-dimetilo, cinidona-etilo, cinmetilina, cinosulfurona, cisanilida, cletodim, clodinafop, clodinafop-propargilo, clomazona, clomeprop, clopiralida, cloransulam, cloransulam-metilo, CMA, 4-CPB, CPMF, 4-CPP, CPPC, cresol, cumilurona, cianamida, cianazina, cicloato, ciclosulfamurona, cicloxidim, cihalofop, cihalofop-butilo, 2,4-D, 3,4-DA, daimurona, dalapona, dazomet, 2,4-DB, 3,4-DB, 2,4-DEB, desmedifam, dicamba, diclobenilo, orto-diclorobenceno, para-diclorobenceno, diclorprop, diclorprop-P, diclofop, diclofop-metilo, diclosulam, difenzoquat, metilsulfato de
difenzoquat, diflufenicano, diflufenzopir, dimefurona, dimepiperato, dimetaclor, dimetametrina, dimetenamida, dimetenamida-P, dimetipina, ácido dimetilarsínico, dinitramina, dinoterb, difenamida, diquat, dibromuro de diquat, ditiopir, diurona, DNOC, 3,4-DP, DSMA, EBEP, endotal, EPTC, esprocarb, etalfluralina, etametsulfurona, etametsulfurona-metilo, etofumesato, etoxifeno, etoxisulfurona, etobenzanida, fenoxaprop-P, fenoxaprop-P-etilo, fentrazamida, sulfato ferroso, flamprop-M, flazasulfurona, florasulam, fluazifop, fluazifop-butilo, fluazifop-P, fluazifop-P-butilo, flucarbazona, flucarbazona-sodio, flucetosulfurona, flucloralina, flufenacet, flufenpir, flufenpir-etilo, flumetsulam, flumiclorac, flumiclorac-pentilo, flumioxazina, fluometurona, fluoroglicofeno, fluoroglicofeno-etilo, flupropanato, flupirsulfurona, flupirsulfurona-metilo-sodio, flurenol, fluridona, fluorocloridona, fluoroxipir, flurtamona, flutiacet, flutiacet-metilo, fomesafeno, foramsulfurona, fosamina, glufosinato, glufosinato-amonio, glifosato, halosulfurona, halosulfurona-metilo, haloxifop, haloxifop-P, HC-252, hexazinona, imazametabenz, imazametabenz-metilo, imazamox, imazapic, imazapir, imazaquina, imazetapir, imazosulfurona, indanofano, yodometano, yodosulfurona, yodosulfurona-metil-sodio, ioxinilo, isoproturona, isourona, isoxabeno, isoxaclortol, isoxaflutol, karbutilato, lactofeno, leñadlo, linurona, MAA, MAMA, MCPA, MCPA-tioetilo, MCPB, mecoprop, mecoprop-P, mefenacet, mefluidide, mesosulfurona, mesosulfurona-metilo, mesotriona, metam, metamifop, metamitrona, metazaclor, methabenztiazurona, ácido metilarsónico, metildimrona, isotiocianato de metilo, metobenzurona,
metolaclor, S-metolaclor, metosulam, metoxurona, metribuzina, metsulfurona, metsulfurona-metilo, MK-66, molinato, monolinurona, MSMA, naproanilida, napropamida, naptalam, neburona, nicosulfurona, ácido nonanoico, norflurazona, ácido oleico (ácidos grasos), orbencarb, ortosulfamurona, orizalina, oxadiargilo, oxadiazona, oxasulfurona, oxaziclomefona, oxifluorfeno, paraquat, dicloruro de paraquat, pebulato, pendimetalina, penoxsulam, pentaclorofenol, pentanoclor, pentoxazona, petoxamida, aceites de petróleo, fenmedifam, fenmedifam-etilo, picloram, picolinafeno, pinoxadeno, piperofos, arsenito de potasio, azida de potasio, pretilaclor, primisulfurona, primisulfurona-metilo, prodiamina, profluazol, profoxidim, prometona, prometrina, propaclor, propanilo, propaquizafop, propazina, profam, propisoclor, propoxicarbazona, propoxicarbazona-sodio, propizamida, prosulfocarb, prosulfurona, piraclonilo, piraflufeno, piraflufeno-etilo, pirazolinato, pirazosulfurona, pirazosulfurona-etilo, pirazoxifeno, piribenzoxim, piributicarb, piridafol, piridato, piriftalida, piriminobac, piriminobac-metilo, pirimisulfano, piritiobac, piritiobac-sodio, quinclorac, quinmerac, quinoclamina, quizalofop, quizalofop-P, rimsulfurona, setoxidim, sidurona, simazina, simetrina, SMA, arsenito de sodio, azida de sodio, clorato de sodio, sulcotriona, sulfentrazona, sulfometurona, sulfometurona-metilo, sulfosato, sulfosulfurona, ácido sulfúrico, aceites de alquitrán, 2,3,6-TBA, TCA, TCA-sodio, tebutiurona, tepraloxidim, terbacilo, terbumetona, terbutilazina, terbutrina, tenilclor, tiazopir, tifensulfurona, tifensulfurona-metilo, tiobencarb, tiocarbazilo, topramezona, tralkoxidim, tri-alato, triasulfurona, triaziflam,
tribenuron, tribenurona-metilo, tricamba, triclopir, trietazina, trifloxisulfurona, trifloxisulfurona-sodio, trifluralina, triflusulfurona, triflusulfurona-metilo, trihidroxitriazina, tritosulfurona, éster etílico del ácido [3-[2-cloro-4-fluoro-5-(-metil-6-trifluorometil-2,4-dioxo-,2,3,4-tetrahidro^^
piridiloxi]acético (CAS RN 353292-3-6), ácido 4-[(4,5-dihidro-3-metoxi-4-metil-5-oxo)-H-,2,4-triazol— ilcarbonil-sulfamo¡l]-5-metiltiofen-3-carboxílico (BAY636), BAY747 (CAS RN 33504-84-2), topramezona (CAS RN 2063-68-8), 4-h¡droxi-3-[[2-[(2-metox¡etoxi)metil]-6-(trifluoro-metil)-3-piridinil]carbonil]-biciclo[3.2.]oct-3-en-2-ona (CAS RN 35200-68-5) y 4-hidroxi-3-[[2-(3-metoxipropil)-6-(difluorometil)-3-pir¡dinil]carbonil]-biciclo[3.2.]oct-3-en-2-ona. Adicionalmente, que incluyen compuestos herbicidas de modos de acción inespecífico tal como se describe en CN 101279950A, CN 101279951 A, DE 10000600A1 , DE 10116399A1 , DE 102004054666A1, DE 102005014638A1 , DE 102005014906A1 , DE 102007012168A1 , DE 102010042866A1 , DE 10204951A1 , DE 10234875A1 , DE 10234876A1 , DE 10256353A1 , DE 10256354A1 , DE 10256367A1 , EP 1157991A2, EP 1238586A1 , EP 2147919A1 , EP 2160098A2, JP 03968012B2, JP 2001253874A, JP 2002080454A, JP 2002138075A, JP 2002145707A, JP 2002220389A, JP 2003064059A, JP 2003096059A, JP 2004051628A, JP 2004107228A, JP 2005008583A, JP 2005239675A, JP 2005314407A, JP 2006232824A, JP 2006282552A, JP 2007153847A, JP 2007161701 A, JP 2007182404A, JP 2008074840A, JP 2008074841 A, JP 2008133207A, JP 2008133218A, JP 2008169121A, JP 2009067739A, JP 2009114128A, JP
2009126792A, JP 2009137851 A, US 20060111241 A1, US 20090036311A1, US 20090054240A1, US 20090215628A1, US 20100099561 A1, US
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2011065451 A1, todos los cuales se incorporan en la presente por referencia.
Un campo agronómico que requiere de control de plantas se trata por aplicación de la composición directamente a la superficie de las plantas en crecimiento, como por pulverización. Por ejemplo, el método se aplica para controlar las malezas en un campo de plantas de cultivo por
pulverización del campo con la composición. La composición se puede proporcionar como una mezcla en tanque, un tratamiento secuencial de componentes (en general, el polinucleótido que contiene la composición seguido del herbicida), o un tratamiento simultáneo o mezcla de uno o varios de los componentes de la composición de recipientes separados. El tratamiento del campo se puede producir cuando se requiera para proporcionar control de malezas y los componentes de la composición se pueden ajustar para dirigirse a especies de malezas o familias de malezas específicas a través de la utilización de polinucleótidos específicos o composiciones de polinucleótido capaces de dirigirse selectivamente especies específicas o familia de plantas por controlar. La composición se puede aplicar en tasas de uso efectivas de acuerdo con el momento de aplicación en el campo, por ejemplo, preplantado, en el plantado, después del plantado, después de la cosecha. Los herbicidas inhibidores de PDS se pueden aplicar a un campo en tasas de 0.226 kg/ha a 2.267 kg/ha (0.5 Ib/ac a 5 Ib/ac (libras por acre)) o más. Los polinucleótidos de la composición se pueden aplicar en tasas de 1 a 30 gramos por acre según la cantidad de moléculas disparadoras necesarias para el alcance de las malezas en el campo.
Las plantas de cultivo en las que se necesita un control de malezas incluyen, pero sin limitación, i) maíz, soja, algodón, cañóla, remolacha, alfalfa, caña de azúcar, arroz y trigo; ii) plantas vegetales que incluyen, sin limitación, tomate, pimiento morrón, pimiento picante, melón, sandía, pepino, berenjena, coliflor, brócoli, lechuga, espinaca, cebolla, judías,
zanahorias, maíz dulce, repollo chino, puerro, hinojo, calabaza o zapallo, rábano, repollos de Bruselas, tomatillo, alubias, frijoles secos o quimbombó; iii) plantas culinarias que incluyen, pero sin limitación, albahaca, perejil, café o té; o, iv) plantas frutales que incluyen, pero sin limitación, manzana, pera, cereza, durazno, ciruela, damasco, banana, plátano, uva de mesa, uva, cítricos, aguacate, mango o bayas; v) un árbol crecido para uso ornamental o comercial, que incluyen, pero sin limitación, un árbol frutal o nogal; o vi) una planta ornamental (por ejemplo, una planta de flor ornamental o arbusto o césped). Los métodos y composiciones proporcionados en la presente también se pueden aplicar a plantas producidas por un proceso de corte, clonación o injerto (es decir, una planta no crecida de una semilla) incluyen árboles frutales y plantas que incluyen, sin limitación, citrus, manzanas, aguacates, tomates, berenjena, pepino, melones, sandías y uvas, así como diversas plantas ornamentales.
Mezclas pesticidas
Las composiciones de polinucleótido también se pueden usar como mezclas con diversos químicos agrícolas y/o insecticidas, miticidas y fungicidas, agentes pesticidas y agentes biopesticidas. Los ejemplos incluyen, pero sin limitación, azinfos-metilo, acefato, isoxationa, isofenfos, etiona, etrinfos, oxidemetona-metilo, oxideprofos, quinalfos, clorpirifos, clorpirifos-metilo, clorfenvinfos, cianofos, dioxabenzofos, diclorvos, disulfotona, dimetilvinfos, dimetoato, sulprofos, diazinona, tiometona, tetraclorvinfos,
temefos, tebupirinfos, terbufos, naled, vamidotiona, piraclofos, piridafentiona, pirimifos-metilo, fenitrotiona, fentiona, fentoato, flupirazofos, protiofos, propafos, profenofos, foxima, fosalona, fosmet, formotiona, forato, malationa, mecarbam, mesulfenfos, metamidofos, metidationa, parationa, metilparationa, monocrotofos, triclorfona, EPN, ¡sazofos, isamidofos, cadusafos, diamidafos, diclofentiona, tionazina, fenamifos, fostiazato, fostietano, fosfocarb, DSP, etoprofos, alanicarb, aldicarb, isoprocarb, etiofencarb, carbarilo, carbosulfano, xililcarb, tiodicarb, pirimicarb, fenobucarb, furatiocarb, propoxur, bendiocarb, benfuracarb, metomilol, metolcarb, XMC, carbofurano, aldoxicarb, oxamilo, acrinatrina, aletrina, esfenvalerato, empentrina, cicloprotrina, cihalotrina, gamma-cihalotrina, lambda-cihalotrina, ciflutrina, beta-ciflutrina, cipermetrina, alfa-cipermetrina, zeta-cipermetrina, silafluofeno, tetrametrina, teflutrina, deltametrina, tralometrina, bifentrina, fenotrina, fenvalerato, fenpropatrina, furametrina, praletrina, flucitrinato, fluvalinato, flubrocitrinato, permetrina, resmetrina, etofenprox, cartap, tiociclam, bensultap, acetamiprid, ¡midacloprid, clotianidina, dinotefurano, tiacloprid, tiametoxam, nitenpiram, clorfluazurona, diflubenzurona, teflubenzurona, triflumurona, novalurona, noviflumurona, bistrifluorona, fluazurona, flucicloxurona, flufenoxurona, hexaflumurona, lufenurona, cromafenozida, tebufenozida, halofenozida, metoxifenozida, diofenolano, ciromazina, piriproxifeno, buprofezina, metopreno, hidropreno, quinopreno, triazamato, endosulfano, clorfensona, clorobencilato, dicofol, bromopropilato, acetoprol, fipronilo, etiprol, piretrina, rotenona, sulfato de nicotina, agente BT (Bacillus thuringiensis), espinosad, abamectina,
acequinocilo, amidoflumet, amitraz, etoxazol, quinometionato, clofentezina, óxido de fenbutatina, dienoclor, cihexatina, espirodiclofeno, espiromesifeno, tetradifona, tebufenpirad, binapacrilo, bifenazato, piridabeno, pirimidifeno, fenazaquina, fenotiocarb, fenpiroximato, fluacripirim, fluazinam, flufenzina, hexitiazox, propargita, benzomato, complejo de polinactina, milbemectina, lufenurona, mecarbam, metiocarb, mevinfos, halfenprox, azadiractina, diafentiurona, indoxacarb, benzoato de emamectina, oleato de potasio, oleato de sodio, clorfenapir, tolfenpirad, pimetrozina, fenoxicarb, hidrametilnona, almidón de hidroxipropilo, piridalilo, flufenerim, flubendiamida, flonicamida, metaflumizol, lepimectina, TPIC, albendazol, oxibendazol, oxfendazol, triclamida, fensulfotiona, fenbendazol, clorhidrato de levamisol, tartrato de morantel, dazomet, metam-sodio, triadimefona, hexaconazol, propiconazol, ipconazol, procloraz, triflumizol, tebuconazol, epoxiconazol, difenoconazol, flusilazol, triadimenol, ciproconazol, metconazol, fluquinconazol, bitertanol, tetraconazol, triticonazol, flutriafol, penconazol, diniconazol, fenbuconazol, bromuconazol, imibenconazol, simeconazol, miclobutanilo, himexazol, imazalilo, furametpir, tifluzamida, etridiazol, oxpoconazol, fumarato de oxpoconazol, pefurazoato, protioconazol, pirifenox, fenarimol, nuarimol, bupirimato, mepanipirim, ciprodinilo, pirimetanilo, metalaxilo, mefenoxam, oxadixilo, benalaxilo, tiofanato, tiofanato-metilo, benomilo, carbendazim, fuberidazol, tiabendazol, manzeb, propineb, zineb, metiram, maneb, ziram, tiuram, clorotalonilo, etaboxam, oxicarboxina, carboxina, flutolanilo, siltiofam, mepronilo, dimetomorf, fenpropidina, fenpropimorf, espiroxamina, tridemorf,
dodemorf, flumorf, azoxistrobina, cresoxim-metilo, metominostrobina, orisastrobina, fluoxastrobina, trifloxistrobina, dimoxistrobina, piraclostrobina, picoxistrobina, iprodiona, procimidona, vinclozolina, clozolinato, flusulfamida, dazomet, isotiocianato de metilo, cloropicrina, metasulfocarb, hidroxiisoxazol, hidroxiisoxazol de potasio, ecomezol, D-D, carbam, cloruro de cobre básico, sulfato de cobre básico, nonilfenolsulfonato de cobre, oxina cobre, DBEDC, sulfato de cobre anhidro, sulfato de cobre pentahidrato, hidróxido cúprico, azufre inorgánico, azufre humectable, azufre de cal, sulfato de zinc, fentina, hidrógeno-carbonato de sodio, hidrógeno-carbonato de potasio, hipoclorito de sodio, plata, edifenfos, tolclofos-metilo, fosetilo, iprobenfos, dinocap, pirazofos, carpropamida, ftalida, triciclazol, piroquilona, diclocimet, fenoxanilo, casugamicina, validamicina, polioxinas, blasticideno S, oxitetraciclina, mildiomicina, estreptomicina, aceite de colza, aceite de máquina, bentiavalicarbisopropilo, iprovalicarb, propamocarb, dietofencarb, fluoroimida, fludioxanilo, fenpiclonilo, quinoxifeno, ácido oxolínico, clorotalonilo, captano, folpet, probenazol, acibenzolar-S-metilo, tiadinilo, ciflufenamida, fenhexamida, diflumetorim, metrafenona, picobenzamida, proquinazida, famoxadona, ciazof amida, fenamidona, zoxamida, boscallda, cimoxanilo, ditianona, fluazinam, diclofluanida, triforina, isoprotiolano, ferimzona, diclomezina, tecloftalam, pencicurona, quinometionato, acetato de iminoctadina, albesilato de iminoctadina, ambam, policarbamato, tiadiazina, cloroneb, dimetilditiocarbamato de níquel, guazatina, acetato de dodecilguanidina, quintoceno, tolilfluanida, anilazina, nitrotalisopropilo,
fenitropano, dimetirimol, bentiazol, proteína harpina, flumetover, mandipropamida y pentiopirad.
Polinucleótidos
Tal como se usa en la presente, la expresión "ADN", "molécula de ADN", "molécula de polinucleótido de ADN" se refiere a una molécula de ADN monocatenaria (ssADN) o ADN bicatenaria (dsADN) de origen genómico o sintético, tales como un polímero de bases de desoxirribonucleótido o una molécula de polinucleótido de ADN. Tal como se usa en la presente, la expresión "secuencia de ADN", "secuencia de nucleótido de ADN" o "secuencia de polinucleótido de ADN" se refiere a la secuencia de nucleótidos de una molécula de ADN. Tal como se usa en la presente, la expresión "ARN", "molécula de ARN", "molécula de polinucleótido de ARN" se refiere a una molécula de ARN monocaternaria (ssARN) o una molécula de ARN bicatenaria (dsARN) de origen genómico o sintético, tales como un polímero de bases de ribonucleotido que comprenden regiones monocatenarias o bicatenarias. A menos que se establezca otra cosa, las secuencias de nucleótidos en el texto de esta memoria descriptiva se brindan cuando se lee de izquierda a derecha en la dirección 5' a 3'. La nomenclatura usada en la presente es aquella requerida por el título 37 del Código de los Estados Unidos de Regulaciones Federales § 1.822 y establecida en las tablas en WIPO Standard ST.25 (1998), Apéndice 2, Tablas 1 y 3.
Tal como se usa en la presente, "polinucleótido" se refiere a una
molécula de ADN o ARN que contiene múltiples nucleotidos y en general se refiere tanto a "oligonucleótidos" (una molécula de polinucleótido de típicamente 50 o menos nucleotidos de longitud) como a polinucleótidos de 51 o más nucleotidos. Las modalidades incluyen composiciones que incluyen oligonucleótidos que tienen una longitud de 18-25 nucleotidos (18-meros, 19-meros, 20-meros, 21-meros, 22-meros, 23-meros, 24-meros o 25-meros), por ejemplo, oligonucleótidos (SEQ ID NO:2011-2136) o sus fragmentos o polinucleótidos de longitud media que tienen una longitud de 26 o más nucleótidos (polinucleótidos de 26, 27, 28, 29, 30, 106, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, aproximadamente 65, aproximadamente 70, aproximadamente 75, aproximadamente 80, aproximadamente 85, aproximadamente 90, aproximadamente 95, aproximadamente 100, aproximadamente 110, aproximadamente 120, aproximadamente 130, aproximadamente 140, aproximadamente 150, aproximadamente 160, aproximadamente 170, aproximadamente 180, aproximadamente 190, aproximadamente 200, aproximadamente 210, aproximadamente 220, aproximadamente 230, aproximadamente 240, aproximadamente 250, aproximadamente 260, aproximadamente 270, aproximadamente 280, aproximadamente 290 o aproximadamente 300 nucleótidos), por ejemplo, oligonucleótidos (SEQ ID NO: 79-2010) o sus fragmentos o polinucleótidos largos que tienen una longitud más largo de aproximadamente 300 nucleótidos (por ejemplo, polinucleótidos de entre aproximadamente 300 y aproximadamente 400
nucleótidos, entre aproximadamente 400 y aproximadamente 500 nucleótidos, entre aproximadamente 500 y aproximadamente 600 nucleótidos, entre aproximadamente 600 y aproximadamente 700 nucleótidos, entre aproximadamente 700 y aproximadamente 800 nucleótidos, entre aproximadamente 800 y aproximadamente 900 nucleótidos, entre aproximadamente 900 y aproximadamente 1000 nucleótidos, entre aproximadamente 300 y aproximadamente 500 nucleótidos, entre aproximadamente 300 y aproximadamente 600 nucleótidos, entre aproximadamente 300 y aproximadamente 700 nucleótidos, entre aproximadamente 300 y aproximadamente 800 nucleótidos, entre aproximadamente 300 y aproximadamente 900 nucleótidos o aproximadamente 1000 nucleótidos de longitud o incluso más de aproximadamente 1000 nucleótidos de longitud, por ejemplo, hasta la longitud entera de un gen blanco que incluye las porciones codificantes o no codificantes o ambas del gen blanco), por ejemplo, polinucleótidos de la Tabla 1 (SEQ ID NO: 1-78) y SEQ ID NO:2138, en donde los polinucleótidos seleccionados o sus fragmentos homólogos o complementarios a la SEQ ID NO:1-78 y 2138 suprime, reprime o demora de otro modo la expresión del gen blanco de PDS. Un gen blanco comprende cualquier molécula de polinucleótido en una célula de planta o su fragmento para los que la modulación de la expresión del gen blanco es proporcionada por los métodos y composiciones. Cuando un polinucleótido es bicatenario, su longitud puede describirse de forma similar en términos de pares de bases. Los
oligonucleótidos y polinucleótidos se pueden preparar, que son esencialmente idénticos o esencialmente complementarios a los elementos genéticos adyacentes de un gen, por ejemplo, que abarca la región de unión de un intrón y exón, la región de unión de un promotor y una región transcripta, la región de unión de una secuencia líder 5' y una secuencia codificante, la unión de una región no traducida 3' y una secuencia codificante.
Las composiciones de polinucleotido usadas en las diversas modalidades incluyen composiciones que incluyen oligonucleótidos o polinucleótidos o una mezcla de ambos, incluyendo ARN o ADN o híbridos de ARN/ADN u oligonucleótidos o polinucleótidos químicamente modificados o una mezcla de ellos. En algunas modalidades, el polinucleótido puede ser una combinación de ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos, por ejemplo, polinucleótidos sintéticos que consisten principalmente ribonucleótidos pero con uno o varios deoxiribonucleótidos terminales o polinucleótidos sintéticos que consisten principalmente en desoxirribonucleótidos pero con uno o varios didesoxirribonucleótidos terminales. En algunas modalidades, el polinucleótido incluye nucleótidos no canónicos tales como inosina, tiouridina o pseudouridina. En algunas modalidades, el polinucleótido incluye nucleótidos químicamente modificados. Los ejemplos de oligonucleótidos o polinucleótidos químicamente modificados son bien conocidos en el arte; ver, por ejemplo, la publicación de patente U. S. 20110171287, la publicación de patente U. S. 20110171176 y la publicación de patente U. S. 20110152353, la publicación de patente U. S. 20110152346, publicación de patente U. S. 20110160082,
incorporadas en la presente por referencia. Por ejemplo, incluyen, pero sin limitación, la estructura de fosfodiéster natural de un oligonucleótido o polinucleótido puede estar parcial o completamente modificado con modificaciones de ligación de internucleótido de fosforotioato, fosforoditioato o metilfosfonato, se pueden usar bases de nucleósidos modificados o azúcares modificados en la síntesis de oligonucleótidos o polinucieótidos y oligonucleótidos o polinucieótidos se pueden rotular con un resto fluorescente (por ejemplo, fluoresceína o rodamina) u otro rótulo (por ejemplo, biotina).
Los polinucieótidos pueden ser ARN monocatenario o bicatenario o un ADN monocatenario o bicatenario o híbridos de ADN/ARN bicatenarios o sus análogos modificados y pueden tener longitudes de oligonucleótidos o más. En algunas modalidades más específicas, los polinucieótidos que proporcionan ARN monocatenarios en la célula de planta están seleccionados del grupo que consiste en (a) una molécula de ARN monocatenario (ssARN), (b) una molécula de ARN monocatenaria que se autohibrida para formar una molécula de ARN bicatenaria, (c) una molécula de ARN bicatenaria (dsARN), (d) una molécula de ADN monocatenaria (ssADN), (e) una molécula de ADN monocatenaria que se autohibrida para formar una molécula de ADN bicatenaria y (f) una molécula de ADN monocatenaria que incluye un gen Pol III modificado que se transcribe en una molécula de ARN, (g) una molécula de ADN bicatenaria (dsADN), (h) una molécula de ADN bicatenaria que incluye un gen Pol III modificado que se transcribe en una molécula de ARN, (i) una molécula de ARN/ADN hibridada bicatenaria o
combinaciones de ellas. En algunas modalidades, estos polinucleótidos incluyen nucleótidos o nucleótidos no canónicos químicamente modificados. En algunas modalidades, los oligonucleótidos pueden tener extremos romos o pueden comprender una saliente 3' de 1-5 nucleótidos de al menos una o las dos cadenas. Otras configuraciones de los oligonucleótidos se conocen en el campo y se contemplan en la presente. En modalidades del método, los polinucleótidos incluyen ADN bicatenario formado por hibridación intramolecular, ADN bicatenario formado por hibridación intermolecular, ARN bicatenario formado por hibridación intramolecular o ARN bicatenario formado por hibridación intermolecular. En una modalidad, los polinucleótidos incluyen ADN monocatenario o ARN bicatenario que se autohibrida para formar una estructura en horquilla con una estructura al menos parcialmente bicatenaria incluyendo al menos un segmento que hibridará en ARN transcripto del gen dirigido para supresión. Sin pretender quedar ligado por cualquier mecanismo, se cree que tales polinucleótidos son o producirán ARN monocatenario con al menos un segmento que hibridará en ARN transcripto de un gen dirigido para supresión. En ciertas modalidades diferentes, los polinucleótidos también incluyen un promotor, en general, un promotor funcional en una planta, por ejemplo, un promotor de pol II, un promotor de pol III, un promotor de pol IV o un promotor de pol V.
El término "gen" se refiere a ADN cromosómico, ADN de plásmido, cADN, ADN de intrón y exón, ADN de polinucleótido artificial u otro ADN que codifica un péptido, polipéptido, proteína o molécula de transcripto
de ARN y los elementos genéticos que flanquean la secuencia codificante que están incluidos en la regulación de expresión, tales como, regiones promotoras, regiones líderes 5', regiones no traducidas 3'. El gen o su fragmento se aisla y se somete a métodos de secuenciación de polinucleótidos que determina el orden de los nucleótidos que comprenden el gen. Cualquiera de los componentes del gen son blancos potenciales para los oligonucleótidos y polinucleótidos.
Las moléculas de polinucleótido se diseñan para modular la expresión al inducir la regulación o la supresión de un gen de PDS endógeno en una planta y se diseñan para tener una secuencia de nucleótidos esencialmente idéntica o esencialmente complementaria a la secuencia de nucleótidos de un gen de PDS endógeno de una planta o a la secuencia de ARN transcripta de un gen de PDS endógeno de una planta, incluyendo un transgén en una planta que proporciona una enzima de PDS resistente a herbicidas, que puede ser una secuencia codificante o una secuencia no codificante. Las moléculas efectivas que modulan la expresión se mencionan como una "molécula disparadora o polinucleótidos disparadores". Por "esencialmente idéntico" o "esencialmente complementario" se entiende que los polinucleótidos disparadores (o al menos una cadena de un polinucleótido bicatenario o una de sus porciones o una porción de un polinucleótido monocatenario) se diseñan para hibridar en la secuencia no codificante del gen endógeno o ARN transcripto (conocido como ARN mensajero o un transcripto de ARN) del gen endógeno para realizar la regulación o la
supresión de la expresión del gen endógeno. Las moléculas disparadoras se identificar por "azulejado" de los blancos génicos con sondas parcialmente superpuestas o sondas no superpuestas de polinucleótidos antisentido o consentido que son esencialmente idénticos o esencialmente complementarios a la secuencia de nucleótidos de un gen endógeno. Múltiples secuencias blanco se pueden alinear y regiones de secuencia con homología en común se identifican como potenciales moléculas disparadoras para los blancos múltiples. Las múltiples moléculas disparadoras de diversas longitudes, por ejemplo 18-25 nucleótidos, 26-50 nucleótidos, 51-100 nucleótidos, 101-200 nucleótidos, 201-300 nucleótidos o más se pueden reunir en pocos tratamientos a fin de investigar moléculas de polinucleótido que cubren una porción de una secuencia génica (por ejemplo, una porción de una porción codificante versus una porción de una región no codificante o una porción 5' versus 3' de un gen) o una secuencia génica entera que incluye las regiones codificantes y no codificantes de un gen blanco. Las moléculas de polinucleótido de las moléculas disparadoras reunidas se pueden dividir en pools más pequeños o moléculas individuales a fin de identificar moléculas disparadoras que proporcionan el efecto deseado.
Las moléculas de polinucleótido de ARN y ADN de gen blanco (Tabla 1, SEQ ID NO:1-78 y SEQ ID NO: 2138) se secuencian por cualquier cantidad de métodos y equipamiento apropiados. Algunas de las tecnologías de secuenciación están disponibles en comercios, tales como la platafoima de secuenciación por hibridación de Affymetrix Inc. (Sunnyvale, Calif.) y las
plataformas de secuenciación por síntesis de 454 Life Sciences (Bradford, Conn.), Illumina/Solexa (Hayward, Calif.) y Helicos Biosciences (Cambridge, Mass.) y la plataforma de secuenciación por ligación de Applied Biosystems (Foster City, Calif.), tal como se describe más abajo. Además de la secuenciación de moléculas simples realizada usando secuenciación por síntesis de Helicos Biosciences, están comprendidas otras tecnologías de secuenciación de moléculas simples por el método de la invención e incluyen la tecnología SMRT™ de Pacific Biosciences, la tecnología Ion Torrent™ y secuenciación de nanoporos desarrolla, por ejemplo, por Oxford Nanopore Technologies. Un gen blanco de PDS que comprende ADN o ARN se puede aislar usando cebadores o sondas esencialmente complementarias o esencialmente homologas a la SEQ ID NO:1-78-2138 o a su fragmento. Un gen de reacción de polimerasa en cadena (PCR) se puede producir usando cebadores esencialmente complementarios o esencialmente homólogos a SEQ ID NO: 1-78 y 2138 o a su fragmento que es de utilidad para aislar un gen de PDS de un genoma de planta. SEQ ID NO: 1-78 y 2138 o sus fragmentos se pueden usar en diversas tecnologías de captura de secuencias para aislar secuencias génicas blanco adicionales, por ejemplo, que Incluyen, pero sin limitación, Roche NimbleGen® (Madison, Wl) y Dynabeads® acopladas con estreptavidina (Life Technologies, Grand Island, NY) y US 201 0015084, incorporada en la presente por referencia en su totalidad.
Las modalidades de polinucleótidos monocatenarios tienen una complementariedad de secuencia que no requiere ser del 100%, pero es al
menos suficiente para permitir la hibridación en ARN transcripto del gen blanco o ADN del gen blanco para formar un dúplex para permitir un mecanismo de silenciación génica. Así, en modalidades, un fragmento de polinucleótido se diseña para ser esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una secuencia de 18 o más nucleótidos contiguos en la secuencia de gen blanco de PDS o ARN mensajero transcripto del gen blanco. Por "esencialmente idéntico" se entiende que tiene 100% de identidad de secuencia o al menos aproximadamente 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 ó 99% de identidad de secuencia cuando se compara con la secuencia de 18 o más nucleótidos contiguos ya sea en el gen blanco o ARN transcripto del gen blanco; por "esencialmente complementario" se entiende que tiene 100% de complementariedad de secuencia o al menos aproximadamente 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 ó 99% complementariedad de secuencia cuando se compara con la secuencia de 18 o más nucleótidos contiguos ya sea en el gen blanco o ARN transcripto del gen blanco. En algunas modalidades, las moléculas de polinucleótido se diseñan para tener 100% de identidad de secuencia o complementariedad con un alelo o un miembro de la familia de un gen blanco dado (secuencia codificante o no codificante de un gen); en otras modalidades, las moléculas de polinucleótido se diseñan para tener 100% de identidad de secuencia o complementariedad con múltiples alelos o miembros de la familia de un gen blanco dado.
En ciertas modalidades, los polinucleótidos usados en las
composiciones que son esencialmente idénticos o esencialmente complementarios al gen blanco o transcripto comprenderán el ácido nucleico predominante en la composición. Así, en ciertas modalidades, los polinucleótidos que son esencialmente idénticos o esencialmente complementarios al gen blanco o transcripto comprenderán al menos aproximadamente 50%, 75%, 95%, 98% o 100% de los ácidos nucleicos proporcionados en la composición por concentración de masa o molar. Sin embargo, en ciertas modalidades, los polinucleótidos que son esencialmente idénticos o esencialmente complementarios al gen blanco o transcripto pueden comprender al menos aproximadamente 1 % a aproximadamente 50%, aproximadamente 10% a aproximadamente 50%, aproximadamente 20% a aproximadamente 50% o aproximadamente 30% a aproximadamente 50% de los ácidos nucleicos proporcionados en la composición por concentración de masa o molar. También se proporcionan composiciones en las que los polinucleótidos que son esencialmente idénticos o esencialmente complementarios al gen blanco o transcripto pueden comprender al menos aproximadamente 1% a 100%, aproximadamente 10% a 100%, aproximadamente 20% a aproximadamente 100%, aproximadamente 30% a aproximadamente 50% o aproximadamente 50% a 100% de los ácidos nucleicos proporcionados en la composición por concentración de masa o molar.
"Identidad" se refiere al grado de similitud entre dos secuencias de ácido polinucleico o proteína. Una alineación de las dos secuencias se
lleva a cabo por medio de un programa de computadora apropiado. Un programa de computadora ampliamente usado y aceptado para realizar alineaciones de secuencias es CLUSTALW v1.6 (Thompson, et al. Nucí. Acids Res., 22: 4673-4680, 1994). La cantidad de bases o aminoácidos coincidentes se divide por la cantidad total de bases o aminoácidos y se multiplica por 100 para obtener un porcentaje de identidad. Por ejemplo, si dos secuencias de 580 pares de bases tienen 145 bases coincidentes, serán 25% idénticas. Si las dos secuencias comparadas son de diferentes longitudes, la cantidad de coincidencia se divide por la más corta de las dos longitudes. Por ejemplo, si hay 100 aminoácidos coincidentes entre una proteína de 200 y 400 aminoácidos, son 50% idénticos respecto de la secuencia más corta. Si la secuencia más corta es menor a 150 bases o 50 aminoácidos de longitud, la cantidad de coincidencias se dividen por 150 (para bases de ácidos nucleicos) o 50 (para aminoácidos) y se multiplican por 100 para obtener un porcentaje de identidad.
Las moléculas disparadoras para miembros de la familia génica específica se pueden identificar de secuencias codificantes y/o no codificantes de familias de genes de una planta o múltiples plantas, por alineación y selección de 200-300 fragmentos de polinucleótidos de las últimas regiones homologas entre las secuencias alineadas y evaluadas usando polinucleótidos aplicados tópicamente (como ssADN o ssARN, dsARN o dsADN con sentido o antisentido) para determinar su eficacia relativa en la inducción del fenotipo herbicida. Los segmentos efectivos luego se subdividen en 50-60 fragmentos
de polinucleótidos, se priorizan por mínima homología y se reevalúan usando los polinucleótidos aplicados tópicamente. Los fragmentos efectivos de 50-60 polinucleótidos se subdividen en 19-30 fragmentos de polinucleótidos, se priorizan por mínima homología y nuevamente se evalúan respecto de la inducción del fenotipo de rendimiento / calidad. Una vez determinada la efectividad relativa, los fragmentos se utilizan individualmente o se evalúan otra vez en combinación con uno o varios fragmentos diferentes para determinar la composición disparadora o mezcla de polinucleótidos disparadores para proporcionar el fenotipo de rendimiento / calidad.
Las moléculas disparadoras para la actividad amplia se pueden identificar de secuencias codificantes y/o no codificantes de familias de genes de una planta o varias plantas, por alineación y selección de 200-300 fragmentos de polinucleótidos de las regiones más homologas entre las secuencias alineadas y evaluadas usando polinucleótidos tópicamente aplicados (como ssADN o ssARN, dsARN o dsADN con sentido o antisentido) para determinar su efectividad relativa en la inducción del fenotipo de rendimiento / calidad. Los segmentos efectivos se subdividen en 50-60 fragmentos de polinucleótidos, se priorizan por la máxima homología y se reevalúan usando polinucleótidos tópicamente aplicados. Los 50-60 fragmentos de polinucleótido se subdividen en 19-30 fragmentos de polinucleótidos, se priorizan por la máxima homología y se reevalúan respecto de la inducción del fenotipo de rendimiento / calidad. Una vez determinada la eficacia relativa, los fragmentos se pueden utilizar de forma individual o en
combinación con uno o varios otros fragmentos para determinar la composición disparadora o mezcla de polinucleótidos disparadores para proporcionar el fenotipo de rendimiento / calidad.
Los métodos para preparar polinucleótidos son bien conocidos en el arte. Las síntesis químicas, las síntesis in vivo y métodos de síntesis in vivo y composiciones son conocidos en el arte e incluyen diversos elementos virales, células microbianas, polimerasas modificadas y nucleótidos modificados. La preparación comercial de oligonucleótidos proporciona a menudo dos desoxirribonucleótidos en el extremo 3' de la cadena con sentido. Las moléculas largas de polinucleótido se pueden sintetizar de kits asequibles en comercios, por ejemplo, kits de Applied Biosystems/Ambion (Austin, TX) tuenen ADN ligado en el extremo 5' en un cásete de expresión microbiano que incluye un promotor bacteriano T7 de polimerasa que hace que cadenas de ARN se puedan reunir en un dsARN y kits proporcionados por diversos fabricantes que incluyen T7 RiboMax Express (Promega, Madison, Wl), AmpliScribe T7-Flash (Epicentre, Madison, Wl) y TranscriptAid T7 High Yield (Fermentas, Glen Burnie, MD). Las moléculas de dsARN se pueden producir a partir de casetes de expresión microbiano en células bacterianas (Ongvarrasopone et al. ScienceAsia 33:35-39; Yin, Appl. Microbiol. Biotechnol 84:323-333, 2009; Liu et al., BMC Biotechnology 10:85, 2010) que tienen una actividad enzimática regulada o deficiente de ARNasa III o el uso de diversos vectores virales para producir cantidades suficientes de dsARN. Los fragmentos génicos de PDS se insertan en los casetes de expresión
microbiana en una posición position en donde los fragmentos se expresan para producir ssARN o dsARN de utilidad en los métodos descritos en la presente para regular la expresión en un gen blanco de PDS. Las moléculas largas de polinucleótido también se pueden reunir de múltiples fragmentos de ARN o ADN. En algunas modalidades, parámetros de diseño tales como puntaje de Reynolds (Reynolds et al. Nature Biotechnology 22, 326 - 330 (2004), reglas de Tuschl (Pei y Tuschl, Nature Methods 3(9): 670-676, 2006), puntaje i (Nucleic Acids Res 35: e123, 2007), herramienta de diseño de puntaje i y algoritmos asociados (Nucleic Acids Res 32: 936-948, 2004. Biochem Biophys Res Commun 316: 1050-1058, 2004, Nucleic Acids Res 32: 893-901, 2004, Cell Cycle 3: 790-5, 2004, Nat Biotechnol 23: 995-1001, 2005, Nucleic Acids Res 35: e27, 2007, BMC Bioinformatics 7: 520, 2006, Nucleic Acids Res 35: e123, 2007, Nat Biotechnol 22: 326-330, 2004) se conocen en el arte y se pueden usar en la selección de secuencias de polinucleótido efectivas para la silenciación génica. En algunas modalidades, la secuencia de un polinucleótido se controla contra el ADN genómico de la planta pretendida para minimizar la silenciación no intencional de otros genes.
Las composiciones de polinucleótido disparador y molécula de oligonucleótido son de utilidad en composiciones, tales como líquidos que comprenden las moléculas de polinucleótido en bajas concentraciones, solas o en combinación con otros componentes, por ejemplo, una o varias moléculas de herbicida, ya sea en la misma solución o en líquidos aplicados por separado que también proporcionan un agente de transferencia. Si bien
no hay un límite superior en las concentraciones y dosis de moléculas de polinucleótido que pueden ser de utilidad, concentraciones menos efectivas y dosis se buscar en general por su eficacia. Las concentraciones se pueden ajustar en consideración al volumen de pulverización o tratamiento aplicado a las hojas de plantas u otra parte de una superficie de la planta, tales como pétalos de la flor, tallos, tubérculos, fruta, anteras, polen o semillas. En una modalidad, un tratamiento útil para plantas herbáceas usando moléculas de oligonucleótido 25-mero es de aproximadamente 1 nanomol (nmol) de moléculas de oligonucleótido por planta, por ejemplo, de aproximadamente 0.05 a 1 nmol por planta. Otras modalidades para plantas herbáceas incluyen rangos útiles de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 100 nmol o aproximadamente 0.1 a aproximadamente 20 nmol o aproximadamente 1 nmol a aproximadamente 10 nmol de polinucleótidos por planta. Plantas muy grandes, árboles y viñedos pueden requerir cantidades correspondientemente grandes de polinucleótidos. Cuando se usan moléculas largas de dsARN que se pueden procesar en múltiples oligonucleótidos, se pueden usar menores concentraciones. Para ilustrar las modalidades, el factor 1X, cuando se aplica a moléculas de oligonucleótido se usa arbitrariamente para denotar un tratamiento de 0.8 nmol de molécula de polinucleótido por planta; 10X, 8 nmol de molécula de polinucleótido por planta; y 100X, 80 nmol de molécula de polinucleótido por planta.
Las composiciones de polinucleótido son de utilidad en composiciones, tales como líquidos que comprenden moléculas de
polinucleótido, solos o en combinación con otros componentes ya sea en el mismo líquido o en líquidos aplicados por separado que proporcionan un agente de transferencia. Tal como se usa en la presente, un agente de transferencia es un agente que, cuando se combina con un polinucleótido en una composición que se aplica tópicamente a una superficie de planta objeto, permite que el polinucleótido entre en una célula de planta. En determinadas modalidades, un agente de transferencia es un agente que condiciona la superficie del tejido de planta, por ejemplo, hojas, tallos, raíces, flores o frutos, a la permeación por las moléculas de polinucleótido en células de plantas. La transferencia de polinucleótidos en células de plantas se puede facilitar por aplicación anterior o contemporánea de un agente de transferencia de polinucleótido al tejido de la planta. En algunas modalidades, el agente de transferencia se aplica luego de la aplicación de la composición de polinucleótido. El agente de transferencia de polinucleótido permite una vía para los polinucleótidos a través de las barreras de cera de cutícula, estomas y/o pared celular o barreras de membrana en células de plantas. Los agentes de transferencia apropiados para facilitar la transferencia del polinucleótido en una célula de planta incluyen agentes que incrementan la permeablidad del exterior de la planta o que incrementan la permeabilidad de células de planta a oligonucleótidos o polinucleótidos. Estos agentes para facilitar la transferencia de la composición en una célula de planta incluyen un agente químico o un agente físico o sus combinaciones. Los agentes químicos para acondicionamiento o transferencia incluyen (a) tensioactivos, (b) un solvente
orgánico o una solución acuosa o mezclas acuosas de solventes orgánicos, (c) agentes oxidantes, (d) ácidos, (e) bases, (f) aceites, (g) enzimas o sus combinaciones. Las modalidades del método pueden incluir opcionalmente una etapa de incubación, una etapa de neutralización (por ejemplo, para neutralizar un ácido, una base o un agente oxidante o para inactivar una enzima), una etapa de enjuague o sus combinaciones. Las modalidades de agentes o tratamientos para acondicionamiento de una planta para la permeación por polinucleótidos incluyen emulsiones, emulsiones inversas, liposomas y otras composiciones de tipo micelar. Las modalidades de agentes o tratamientos para acondicionamiento de una planta a la permeación por polinucleótidos incluyen contraiones u otras moléculas que se conocen para asociarse con moléculas de ácidos nucleicos, por ejemplo, iones amonio inorgánicos, iones alquilamonio, iones litio, poliaminas tales como espermina, espermidina o putrescina y otros cationes. Los solventes orgánicos de utilidad en el acondicionamiento de una planta a la permeación por polinucleótidos incluyen DMSO, DMF, piridina, /V-pirrolidina, hexametilfosforamida, acetonitrilo, dioxano, polipropilenglicol, otros solventes miscibles con agua o que disolverán fosfonucleótidos en sistemas no acuosos (tal como se usa en reacciones de síntesis). Los aceites naturales o sintéticos con o sin tensioactivos o emulsionantes se pueden usar, por ejemplo, aceites de origen vegetal, aceites de cultivos (tales como los enumerados en el 9th Compendium of Herbicide Adjuvants, disponibles al público en la WorIdWide Web (Internet) en herbicide.adjuvants.com, por ejemplo, aceites parafínicos, ésteres de ácido
grasos de poliol o aceites con moléculas de cadena corta modificadas con amidas o poliaminas tales como polietilenimina o ?— pirrolidina. Los agentes de transferencia incluyen, pero sin limitación, preparaciones de organosilicio.
En ciertas modalidades, una preparación de organosilicona que está disponible en el comercio como tensioactivo Silwet® L-77 que tiene Número CAS 27306-78-1 y Número EPA: CAL.REG.NO. 5905-50073-AA, y disponible actualmente de Momentive Performance Materials, Albany, New Cork se puede usar para preparar una composición de polinucleótido. En ciertas modalidades cuando se usan una preparación de organosilicona Silwet L-77 como un tratamiento pre-rociado de hojas de planta u otras superficies de plantas, concentraciones recién preparadas en el rango de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 2 por ciento en peso (por ciento en peso) (por ejemplo, aproximadamente 0.01 , 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05, 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1 , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 , 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1 , 2.2, 2.3, 2.5 por ciento en peso) son eficaces para preparar una hoja u otra superficie de planta para la transferencia de moléculas de polinucleótidos en células de plantas a partir de una aplicación tópica sobre la superficie. En ciertas modalidades de los métodos y las composiciones que se proporcionan en la presente, se usa o proporciona una composición que comprende una molécula de polinucleótido y una preparación de organosilicona que comprende Silwet L-77 en el rango de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 2 por ciento en peso (por ciento
en peso) {por ejemplo, aproximadamente 0.01 , 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05, 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1 , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1 , 2.2, 2.3, 2.5 por ciento en peso) .
En ciertas modalidades, alguna de las preparaciones de organosilicona disponibles en el comercio provistas tales como las siguientes Breakthru S 321, Breakthru S 200 Cat# 67674-67-3, Breakthru OE 441 Cat#68937-55-3, Breakthru S 278 Cat #27306-78-1 , Breakthru S 243, Breakthru S 233 Cat#134180-76-0, disponibles del fabricante Evonik Goldschmidt (Germany), Silwet® HS 429, Silwet® HS 312, Silwet® HS 508, Silwet® HS 604 (Momentive Performance Materials, Albany, New York) se pueden usar como agentes de transferencia en una composición de polinucleótido. En ciertas modalidades cuando una preparación de organosilicona se usa como un tratamiento de pre-rociado de hojas de plantas u otras superficies, las concentraciones recién preparadas en el rango de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 2 por ciento en peso (por ciento en peso) {por ejemplo, aproximadamente 0.01, 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05, 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1 , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1 , 2.2, 2.3, 2.5 por ciento en peso) son eficaces para preparar una hoja u otra superficie de planta para la transferencia de las moléculas de polinucleótidos en las células vegetales a partir de la aplicación tópica sobre la superficie. En ciertas modalidades de los métodos y
composiciones provistos en la presente, se usa o proporciona una composición que comprende una molécula de polinucleótido y una preparación de organosilicona en el rango de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 2 por ciento en peso (por ciento en peso) (por ejemplo, aproximadamente 0.01 , 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05, 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1 , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 , 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1 , 2.2, 2.3, 2.5 por ciento en peso).
Las preparaciones de organosilicona usadas en los métodos y composiciones provistos en la presente pueden comprender uno o más compuestos de organosilicona efectivos. Como se usa en la presente, la frase "compuesto de organosilicona efectivo" se usa para describir cualquier compuesto de organosilicona que se halla en una preparación de organosilicona que permite que un polinucleótido entre en una célula de planta. En ciertas modalidades, un compuesto de organosilicona efectivo puede permitir que un polinucleótido entre a una célula de planta de una manera que permite una supresión mediada por polinucleótido de una expresión del gen blanco en la célula de planta. En general, los compuestos de organosilicona efectivos incluyen, pero sin limitación, compuestos que pueden comprender: i) un grupo principal trisiloxano que se une covalentemente a, ii) un ligador alquilo que incluye, pero sin limitación, un ligador n-propilo, que se une covalentemente a, iii) una cadena de poliglicol, que se une covalentemente a, iv) un grupo terminal. Los grupos principales
trisiloxano de tales compuestos de organosilicona efectivos incluyen, pero sin limitación, heptametiltrisiloxano. Los ligadores alquilo pueden incluir, pero sin limitación, un ligador n-propilo. Los cadenas poliglicol incluyen, pero sin limitación, polietilenglicol o polipropilenglicol. Las cadenas de poliglicol pueden comprender una mezcla que proporciona una longitud de cadena promedio "n" de aproximadamente "7.5". En ciertas modalidades, la longitud de cadena promedio "n" puede variar de aproximadamente 5 a aproximadamente 14. Los grupos terminales pueden incluir, pero sin limitación, grupos alquilo tales como un grupo metilo. Se considera que los compuestos de organosilicona efectivos incluyen, pero sin limitación, tensioactivos de etoxilato de trisiloxano o heptametil trisiloxano modificado con óxido de polialquileno.
(Compuesto I: heptametiltrisiloxano con óxido de polialquileno, promedio=7.5).
ciertas modalidades se usa una preparación organosilicona que comprende un compuesto de organosilicona que comprende un grupo principal en los métodos y las composiciones que se proporcionan en la presente. En ciertas modalidades, se usa una preparación de organosilicona que comprende un compuesto de organosilicona que comprende un grupo principal heptametiltrisiloxano en los métodos y las composiciones que se proporcionan en la presente. En ciertas modalidades,
se usa una composición de organosilicona que comprende Compuesto I en los métodos y las composiciones que se proporcionan en la presente. En ciertas modalidades, se usa una composición de organosilicona que comprende el Compuesto I en los métodos y las composiciones que se proporcionan en la presente. En ciertas modalidades de los métodos y las composiciones que se proporcionan en la presente, se usa o proporciona una composición que comprende una molécula de polinucleótido y uno o más compuestos de organosilicona efectivo en el rango de aproximadamente 0.015 a aproximadamente 2 por ciento en peso (por ciento en peso) (por ejemplo, aproximadamente 0.01 , 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05, 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1 , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 , 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1 , 2.2, 2.3, 2.5 por ciento en peso) .
Las composiciones incluyen pero sin limitación componentes que son uno o más polinucleótidos esencialmente idénticos, o esencialmente complementarios a una secuencia del gen PDS (promotor, intrón, exón, región no traducida 5', región no traducida 3'), un agente de transferencia que permite que el polinucleótido entre en una célula de planta, un herbicida que complementa la acción del polinucleótido, uno o más herbicidas adicionales que también potencian la actividad herbicida de la composición o proporcionan un modo de acción adicional diferente del herbicida de complementación, varias sales y agentes estabilizantes que aumentan la utilidad de la composición como una combinación de los componentes de la
composición.
Los métodos incluyen una o más aplicaciones de una composición de polinucleótido y una o más aplicaciones de un agente potenciador de la permeabilidad para acondicionar una planta para la penetración por los polinucleótidos. Cuando el agente para acondicionar la penetración es una composición de organosilicona o compuesto contenida en esta, las modalidades de las moléculas de polinucleótidos son oligonucleótidos de ARN de cadena doble, oligonucleótidos de ARN de cadena simple, polinucleótidos de ARN de cadena doble, polinucleótidos de ARN de cadena simple, oligonucleótidos de ADN de cadena doble, oligonucleótidos de ADN de cadena simple, polinucleótidos de ADN de cadena doble, polinucleótidos de ADN de cadena simple, oligonucleótidos o polinucleótidos de ARN o ADN modificado químicamente o sus mezclas.
Los composiciones y los métodos son útiles para modular la expresión de un gen PDS endógeno o gen PDS transgénico (por ejemplo, Publ. de patente U.S. N.° 20 10098180) en una célula de planta. En varias modalidades, un gen de PDS incluye la secuencia codificadora (codificadora de la proteína o traducible), secuencia no codificadora (no traducible) o secuencia codificadora y no codificadora. Las composiciones pueden incluir polinucleótidos y oligonucleótidos diseñador para genes múltiples blanco o múltiples segmentos de uno o más genes. El gen blanco puede incluir múltiples segmentos consecutivos de un gen blanco, múltiples segmentos no consecutivos de un gen blanco, múltiples alelos de un gen blanco, o múltiples
genes blanco de una o más especies.
Un aspecto es un método para modular la expresión de un gen PDS en una planta que incluye (a) acondicionamiento de una planta para la penetración por polinucleótidos y (b) tratamiento de la planta con las moléculas de polinucleótidos, donde las moléculas de polinucleótidos incluyen al menos un segmento de 18 o más nucleótidos contiguos clonados de o identificados de otro modo del gen PDS blanco en orientación antisentido o sentido, a través de lo cual las moléculas de polinucleótidos penetran el interior de la planta e inducen la modulación del gen blanco. El acondicionamiento y la aplicación del polinucleótido se pueden realizar de modo separado o en una etapa única. Cuando el acondicionamiento y la aplicación del polinucleótido se realizan en etapas separadas, el acondicionamiento puede preceder o puede seguir a la aplicación del polinucleótido dentro de minutos, horas, o días. En algunas modalidades se pueden realizar más de una etapa de acondicionamiento o más de una aplicación de la molécula de polinucleótido en la misma planta. En modalidades del método, el segmento se puede clonar o identifica de (a) parte codificadora (que codifica una proteína), (b) no codificadora (promotor y otras moléculas relacionadas con el gen), o (c) las partes codificadora y no codificadora del gen blanco. Las partes no codificadoras incluyen ADN, tal como regiones promotoras o el ARN transcripto por el ADN que proporciona moléculas regulatorias de ARN, que incluyen pero sin limitación: intrones, regiones no traducidas 5' o 3' y microARN (miARN), ARNsi de acción actúan
trans, ARNsi antisentido natural y otros ARN pequeños con función reguladora o ARN que tienen función estructural o enzimática que incluyen, pero sin limitación: ribozimas, ARN ribosómicos, t-ARNs, aptámeros, y riboswitches.
Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente se incorporan en la presente por referencia en la misma medida que si cada publicación o solicitud de patente individual se indicara en forma específica e individual incorporada por referencia.
Los siguientes ejemplos se incluyen para demostrar ejemplos de ciertas modalidades preferidas. Los expertos en la técnica apreciarán que las técnicas descriptas en los siguientes ejemplos representan métodos que los autores han hallado que funcional bien en la práctica y en consecuencia se puede considerar que constituyen ejemplos de modos preferidos para su práctica. Sin embargo, los expertos en la técnica deben apreciar, a la luz de la presente descripción que se pueden realizar muchos cambios en las modalidades específicas descriptas y aún obtienen un resultado parecido o similar sin apartarse del espíritu y alcance.
EJEMPLOS
EJEMPLO 1
Polinucleótidos relacionados con la secuencia génica de PDS
La molécula de polinucleótido de PDS blanco se aisló del genoma de Abutilón theophrasti, Amaranthus clorostachys, Amaranthus graecizans, Amaranthus palmen, Amaranthus rudis, Amaranthus hybridus, Amaranthus lividus, Amaranthus spinosus, Amaranthus viridis, Ambrosia artemisiifolia, Ambrosia trífida, Commelina diffusa, Conyza candensis, Digitaria sanguinalis, Euphorbia heterophylla, Kochia scoparía, Lolium multiflorum e incluyen moléculas relacionadas con la expresión de un polipéptido identificado como un PDS, que incluyen moléculas de regulación, cAADN que comprenden regiones codificantes y no codificantes de un gen de PDS y sus fragmentos tal como se muestran en la Tabla 1.
Las moléculas de polinucleótido se extrajeron de estas especies de plantas por métodos estándar en el campo, por ejemplo, se extrae ARN total usando reactivo de trizol (Invitrogen Corp, Carlsbad, CA Cat. No. 15596-018), de acuerdo con el protocolo del fabricante o sus modificaciones por los expertos en el arte de la extracción de polinucleótido que puede mejorar la recuperación o la pureza del ARN extraído. Brevemente, se inicia con 1 gramo de tejido de planta molido para extracción. Se hacen prealícuotas de 10 mililitros (mL) de reactivo de trizol en tubos cónicos de 15 mL. Se añade polvo
molido a tubos y se agita para homogeneizar. Se incuba las muestras homogeneizadas durante 5 minutos (min) a temperatura ambiente (TA) y luego se añaden 3 ml_ de cloroformo. Se agitan los tubos vigorosamente a mano durante 15-30 segundos (seg) y se incuban a temperatura ambiente durante 3 min. Se centrifugan los tubos a 7,000 revoluciones por minuto (rpm) durante 10 min a 4 grados C. Se transfiere la fase acuosa a un nuevo tubo de 1.5 ml_ y se añade 1 volumen de isopropanol frío. Se incuban las muestras durante 20-30 min a TA y se centrifugan a 10,000 rpm durante 10 min a 4 grados C. Se lava el pellet con etanol al 80% de grado Sigma. Se elimina el sobrenadante y el pellet se seca brevemente con aire. Se disuelve el pellet de ARN en aproximadamente 200 microlitros de agua tratada con DEPC. Se calienta brevemente a 65 grados C para disolver el pellet y se somete a vórtex o se pipetea para resuspender el pellet de ARN. Se ajusta la concentración de ARN a 1-2 microgramos/microlitro.
El ADN se extrajo usando el kit EZNA SP Plant ADN Mini kit
(Omega Biotek, Norcross GA, Cat#D5511) y tubos Lysing Matrix E (Q-Biogen, Cat#6914), de acuerdo con el protocolo del fabricante o sus modificaciones por los expertos en el arte de extracción de polinucleótidos que puede mejorar la recuperación o la pureza del ADN extraído. Brevemente, se alícuota el tejido molido en un tubo Lysing Matrix E en hielo seco, se añaden 800 µ? de tampón SP1 a cada muestra, se homogeneiza en un batidor de perlas durante 35-45 seg, se incuba en hielo durante 45-60 seg, se centrifuga a=14000 rpm durante 1 min a TA, se añaden 10 microlitros de ARNasa A al lisado, se
incuba a 65 °C durante 10 min, se centrifuga durante 1 min a TA, se añaden 280 µ? de tampón SP2 y se somete a vórtex para mezclar, se incuba las muestras en hielo durante 5 min, se centrifuga a=10,000 g durante 10 min a TA, se transfiere el sobrenadante a una columna homogeneizadora en un tubo de colección de 2 mi, se centrifuga a 10,000 g durante 2 min a TA, se transfiere el lisado clarificado en un tubo micrófugo de 1.5 mi, se añaden 1.5 volúmenes de tampón SP3 al lisado clarificado, se somete a vórtex inmediatamente para obtener una mezcla homogénea, se transfiere hasta 650 µ? de sobrenadante a la columna Hi-Bind, se centrifuga a 10,000 g durante 1 min, se repite, se aplican 100 µ? a tampón de elución a 65 °C a la columna, se centrifuga a 10,000 g durante 5 min a TA.
Los secuenciadores de ADN de la próxima generación, tales como 454-FLX (Roche, Branford, CT), SOLiD (Applied Biosystems) y Genome Analyzer (HiSeq2000, lllumina, San Diego, CA) se usaron para proporcionar secuencia de polinucleótidos del ADN y ARN extraído de los tejidos de planta. Los datos en bruto de secuencias se reúnen en contigs. La secuencia de contigs se usa para identificar moléculas disparadoras que se pueden aplicar a la planta para permitir la regulación de la expresión génica.
La secuencia blanco de ADN aislada de (gADN) genómico y ADN codificante (cADN) de las diversas especies de plantas herbáceas para el gen de PDS y los contigs reunidos se establecen en la SEQ ID NOs 1-78 y Tabla 1. El gen de PDS se aisló de dandelión (Taraxacum offícinale) y un fragmento de promotor de gen PDS3 (SEQ ID NO: 2138) se usó como un
blanco para ensayar las moléculas disparadoras.
EJEMPLO 2
Polinucleótidos relacionados con las moléculas disparadoras
Las secuencias génicas y fragmentos de la Tabla 1 se dividieron en longitudes de 200 polinucleótidos (200-meros) con regiones superpuestas de 25 polinucleótidos (SEQ ID NO:79-2010). Estos polinucleótidos se ensayan para seleccionar las regiones disparadoras más eficaces a lo largo de toda secuencia blanco. Los polinucleótidos disparadores se construyen como ssADN o ssARN, dsARN o dsADN o híbridos de dsADN/ARN y se combinan con un agente de transferencia a base de organosilicio para proporcionar una preparación de polinucleótido. Los polinucleótidos se combinan en grupos de dos de tres polinucleótidos por grupo, usando 4-8 nmol de cada polinucleótido. Cada grupo de polinucleótidos se prepara con el agente de transferencia y se aplica a una planta o un campo de plantas en combinación con un herbicida que contiene inhibidor de PDS o seguido de un inhibidor de PDS tratamiento uno a tres días después de la aplicación del polinucleótido, para determinar el efecto sobre la susceptibilidad de la planta a un inhibidor de PDS. El efecto se mide impidiendo el crecimiento y/o matando la planta y se mide 8-14 días después del tratamiento con el grupo de polinucleótidos y un inhibidor de PDS. Los grupos más eficaces se identifican y ios polinucleótidos individuales se ensayan en ios mismos métodos que los
grupos y se identifican los 200-meros individuales más eficaces. La secuencia de 200-meros se divide en secuencias más pequeñas de regiones de 50-70-meros con regiones de superposición de 10-15 polinucleótidos y los polinucleótidos ensayados de forma individual. El 50-70-mero más eficaz luego se divide en secuencias más pequeñas de regiones de 25-meros con una región de superposición de 12 a 13 polinucleótidos y se ensaya respecto de la eficacia en combinación con tratamiento con inhibidor de PDS. Por este método es posible identificar un oligonucleótido o varios oligonucleótidos que son la molécula disparadora más eficaz para efectuar la sensitividad de la planta a un inhibidor de PDS o modulación de expresión génica de PDS. La modulación de la expresión génica de PDS se determina por detección de moléculas de PDS siRNA específicas de un gen de PDS o por observación de una reducción en la cantidad de transcripto de ARN de PDS producido respecto de una planta no tratada o meramente observando el fenotipo anticipado de la aplicación del disparador con el herbicida que contiene inhibidor de PDS. La detección de siARN se puede llevar a cabo, por ejemplo, usando kits tales como mirVana (Ambion, Austin TX) y mirPremier (Sigma-Aldrich, St Louis, MO).
La secuencia blanco de ADN aislada de (gADN) genómico y ADN codificante (cADN) de las diversas especies de plantas herbáceas por el gen de PDS y los contigs reunidos se establecen en la SEQ ID NOs 1-78 se dividieron en fragmentos de polinucleótido tal como se establece en SEQ ID NOs 79-2010.
Las secuencias génicas y fragmentos de la Tabla 1 se compararon y se identificaron 21 -meros de polinucleótidos contiguos que tenían homología a través de diversas secuencias génicas de PDS. La finalidad consiste en identificar moléculas disparadoras que son de utilidad como moléculas herbicidas o en combinación con un herbicida inhibidor de PDS a través de un rango amplio de especies de malezas. Las secuencias SEQ ID NOs 2011-2136 representan los 21-meros que estaban presentes en el gen de PDS de al menos ocho de las especies de malezas de la Tabla 1. Se contempla que 21-meros adicionales se pueden seleccionar de las secuencias de la Tabla 1 que son específicos de una única especie de malezas o algunas especies de malezas dentro de un género o moléculas disparadoras que tienen una longitud de al menos 18 nucleótidos contiguos, al menos 19 nucleótidos contiguos, al menos 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 o su fragmento.
Por este método es posible identificar un oligonucleótido o varios oligonucleótidos que son la molécula disparadora más eficaz para efectuar la sensitividad de la planta al inhibidor de PDS o modulación de la expresión génica de PDS. La modulación de la expresión génica de PDS se determina por detección de moléculas de siARN de PDS específicas de un gen de PDS o por observación de una reducción en la cantidad de transcripto de ARN de PDS producido respecto de una planta no tratada o meramente observando el
fenotipo anticipado de la aplicación del disparador con herbicida que contiene inhibidor de PDS. La detección de siARN se puede llevar a cabo, por ejemplo, usando kits tales como mirVana (Ambion, Austin TX) y mirPremier (Sigma-Aldrich, St Louis, MO).
La secuencia blanco de ADN aislada de (gADN) genómico y
ADN codificante (cADN) de las diversas especies de plantas herbáceas for the PDS gene y los contigs reunidos se establecen en la SEQ ID NOs 1-78 se dividieron en fragmentos tal como se establece en SEQ ID NOs 2011-2 36.
EJEMPLO 3
Métodos relacionados con el tratamiento de plantas o partes de plantas con una mezcla tópica de las moléculas disparadoras.
Se cultivaron plantas de Palmer amaranth sensibles a glifosato (A. palmeri R-22) en el invernadero (30 / 20 C día/noche T; fotoperíodo de 14 horas) en macetas de 4 pulgadas cuadradas que contenían Sun Gro® Redi-Earth y 3.5 kg/metros cúbicos de fertilizante Osmocote® 14-14-14. Las plantas Palmer amaranth de 5 a 10 cm de altura se pretrataron con una mezcla de oligonucleótidos uno de los cuales era una SEQ ID NO: 2137 a 0.8 nmol que comprende al menos un oligonucleótido dirigido a PDS que codifica o no codifica regiones, formulado en 10 milimoles de tampón de fosfato de sodio (pH 6.8) con 2% de sulfato de amonio y 0.5% de Silwet L-77. Las plantas se trataron manualmente pipeteando 10 pL de solución de
polinucleótido en cuatro hojas maduras completamente expandidas, para un total de 40 microlitros de solución por planta. 24 y 48 horas más tarde, las plantas se trataron con norflurazona (Solicam®, Syngenta, Greensboro, NC) a 675 g ai/ha, concentrado de aceite de cultivo (COC) a 1 % añadido al tratamiento con herbicidas. Se realizaciones cuatro replicaciones de cada tratamiento. La altura de la planta se determina justo antes del tratamiento de ssADN y a intervalos de hasta 12 días después del tratamiento a herbicidas para determinar el efecto del oligonucleótido y el tratamiento con herbicidas. El tratamiento con norflurazona y oligonucleótido dio como resultado una mayor lesión a plantas que la norflurazona sola, ver la Figura 1.
Tratamiento de diente de león (Taraxacum offícinale) y lechuga espinosa {Lactuca sémola) con un pool de polinucleótidos disparadores de ssADN antisentido dio como resultado una fuerte respuesta por la planta tratada a los polinucleótidos disparadores sin la adición de un herbicida. El tratamiento se realizó en etapas secuenciales, en la primera etapa se trataron las plantas con 0.1% de Silwet L-77 y luego se trataron con pools de oligonucleótido disparador ssADN (pool 1 y pool 2) en 0.01 % de Silwet L-77 y 5 mM de tampón de fosfato de sodio (pH 6.8). Pool 1 (SEQ ID NO: 2139-2144) y Pool 2 (SEQ ID NO: 2145-2150) proporcionaron ambos una fuerte inhibición del crecimiento en las plantas al tratamiento con el polinucleótido respecto de la planta no tratado (control) con el polinucleótido. El resultado se ilustra en la Figura 2, la imagen se tomó 38 días después del tratamiento.
En otro tratamiento de diente de león, 5 pools de 4 ó 5
oligonucleótidos de dsADN (homólogo y complementario al promotor génico de PDS3 de diente de león, PDS3P) se mezclaron cada uno en una solución líquida (formulación) de 1% de Silwet L-77 más 2% de sulfato de amonio más 20 mM de tampón de fosfato de sodio a 10nm por oligonucleótido en 10 microlitros en gotitas aplicadas a cuatro hojas de una planta tratada con cuatro replicaciones por pool. PDS3P de pool disparador 1-5 contiene SEQ ID NO: 2153-2157, PDS3P 6-10 contiene SEQ ID NO: 2158-2162, PDS3P 11-15 contiene SEQ ID NO: 2163-2167, PDS3P 16-20 contiene SEQ ID NO: 2168-2172, PDS3P 21-24 contiene SEQ ID NO: 2173-2176. El crecimiento de la formulación tratada y el control (formulación tratada) se calificaron 14 días después del tratamiento respecto del control no tratado. El crecimiento de las plantas tratadas se redujeron sustancialmente (47-66%, calificación visual) respecto del control (10%) tratado con la formulación sin los oligonucleótidos tal como se muestran en la Tabla 2. En otro tratamiento de diente de león, dos moléculas disparadoras de polinucleótido largas, SEQ ID NO: 2151 y SEQ ID NO: 2152 demostraron un promedio de 4 replicaciones de 15-40% de reducción de crecimiento por calificación visual 14 días después del tratamiento, sin embargo, había más variabilidad en las replicaciones de este ensayo en comparación con ensayos donde se usaron los disparadores de oligonucleótido más cortos.
TABLA 2
Diente de león tratado con oligonucleótidos de dsADN al promotor
blanco de PDS3
EJEMPLO 4
Un método para controlar malezas en un campo
Un método para controlar las malezas en un campo comprende el uso de polinucleótidos disparadores que pueden modular la expresión de un gen de PDS en una o varias de especies de plantas herbáceas blanco. Un análisis de secuencias génicas de PDS de 17 especies de plantas dio una colección de polinucleótidos 21 -meros que se pueden usar en composiciones para afectar el crecimiento o desarrollo o sensibilidad al herbicida inhibidor de PDS para controlar múltiples especies de malezas en un campo. Una composición con 1 ó 2 ó 3 ó 4 ó más de los polinucleótidos de (SEQ ID NOs 2011-2136) permitiría una amplia actividad de la composición contra las múltiples especies de malezas que es producen en un ambiente de campo.
.El método incluye la creación de una composición que comprende componentes que incluyen al menos un polinucleótido de SEQ ID
NOs 2011-2136 o cualquier otra expresión génica efectiva que modula polinucleótido esencialmente idéntica o esencialmente complementario de SEQ ID NO: 1-78 o su fragmento, un agente de transferencia que moviliza el polinucleótido en una célula vegetal y un herbicida inhibidor de PDS y opcionalmente un polinucleótido que modula la expresión de un gen esencial y opcionalmente un herbicida que tiene un modo de acción diferente respecto a un inhibidor de PDS. El polinucleótido de la composición incluye a dsARN, ssADN o dsADN o una de sus combinaciones. Una composición con un polinucleótido puede tener una tasa de uso de aproximadamente 1 a 30 gramos o más por acre según el tamaño del polinucleótido y la cantidad de polinucleótidos en la composición. La composición puede incluir uno o varios herbicidas adicionales según se requiera para proporcionar un control efectivo para malezas multiespecies. Un campo de plantas de cultivo que necesitan de un control de malezas de plantas se trata por aplicación por pulverización de la composición. La composición se puede proporcionar como una mezcla en tanque, un tratamiento secuencial de componentes (en general, el polinucleótido seguido del herbicida), un tratamiento simultáneo o mezcla de uno o varios de los componentes de la composición de recipientes separados. El tratamiento del campo se puede producir cuando se requiera para proporcionar control de malezas y los componentes de la composición se pueden ajusfar a especies de malezas específicas blanco o familias de malezas.
TABLA 1
Especies de malezas v secuencias génicas de PDS
GGCCTGAGCTTGAAAGTACATCCAATTTCTT GGAAGCCGCCTACTTATCTTCTACTTTTCGG AATTCGCCTCGTCCTCAGAAGCCATTAGAAG TTGTAATTGCCGGAGCAGGTTTGGCTGGTCT ATCCACAGCAAAGTATTTAGCTGATGCAGGT CACAAACCCATATTGTTGGAAGCACGAGATG TTTTAGGAGGAAAGGTTGCAGCGTGGAAGGA TGAGGATGGTGACTGGTATGAGACTGGGCTA CATATATTCTTTGGGGCATATCCAAATATCC AAAATCTATTTGGAGAACTTGGTATAAATGA CCGACTGCAATGGAAGGAGCACTCTATGATT TTTGCAATGCCTAGCAAGCCCGGTGAATTCA GTCGCTTTGATTTTCCAGAAATCCTGCCTGC ACCATTAAATGGCATATGGGCAATCCTAAGG AATAATGAAATGC AACCTGGCCAGAAAAAA TCAAGTTTGCCATTGGCTTGTTGCCTGCTAT GGCGGGCGGACAGTCATATGTTGAAGCACAA GATGGTTTGAGTGTTCAAGAGTGGATGAG A AACAAGGAGTACCTGATCGTGTAACTGATGA AGTGTTTATTGCCATGTCAAAGGCACTGAAC TTCATAAATCCCGATGAACTTTCAATGCAGT GCATCTTGATTGCTCTGAACCGATTCCTGCA GGAGAAACATGGTTCTAAGATGGCCTTCCTA GACGGAAACCCTCCAGAGAGGCTGTGCATGC CTATTGTTAAGCACATCGAGTCACTAGGTGG TGAAGTTAAACTTAACTCTCGGATACAAAAG ATTCAGTTGGACCAGAGTGGAAGCGTGAAGA GTTTTTGCTAAATAACGGGAGGGAAATACGA GGAGATGCCTATGTTTTGCCACCCCAGTTGA CATCTTGAAGCTGTTACTACCCGATACTTGG AAGGAAATCTCA ACTTCAAAAAGCTTGAGA AATTAGTGGGCGTTCCTGTGATTAATGTTCA CATATGGTTTGACAGAAAATTAAAGAATACA TATGACCATCTAC CTTC GCAGGAGTCCTC TTTTGAGTGTCTACGCTGATATGTCGGAGAC ATGCAAGGAATATAAGGATCCTAATAGATCC ATGCTGGAACTGGTTTTTGCACCCGCGGAGG AATGGATTTCACGAAGCGACACTGATATTAT CGAGGCAAC ATGAAAGAGCTTGCC AGCTT TTCCCGGATGAAATCGCTGCCGATGGAAGCA AGGCCAAGATCCTTAAGTATCATGTTGTGAA AACACCAAGGTCGGTTTATAAGACTGTACCG GATTGTGAACCTTGTCGGCCGCTGCAAAGAT CACCAATAGAGGGTTTCTATTTAGCTGGTGA TTACACAAAACAAAATATTTGGCTTCTATGG AAGGTGCTGTCTTATCTGGGAAGCTTTGTGC ACAGGCTATCGTACAGGATTATGATCTGCTG AGTTCTCGAGCACAAAGAGAATTGGCGGCGA CAAGCAATG ATAACCCTAAATTGCTTCGAC ATCCGCCATCGACTTTCATTCGAGATCTGGA TTGGGAATCTGATCATCGAATAATGATCAGC TGTAAAGAAAATTGTGGGGGTTGCATACTGG TGCTGTTCAAGTTCTTGATGTACAAATTCTC CTGAAAG AGATTTATTTGTAATGATATATC AATTGATAGAAATA ATA AGCTTACTTCTA
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Claims (31)
1. Un método de control de plantas que comprende: tratamiento de una planta con una composición que comprende un polinucleótido y un agente de transferencia, en donde dicho polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una secuencia génica de fitoeno desaturasa (PDS) o su fragmento o a un transcripto de ARN de dicha secuencia génica de PDS o su fragmento, en donde dicha secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido, en donde dicho crecimiento o desarrollo de la planta o capacidad reproductiva se regula, suprime o retarda o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con dicha composición.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además proque agente de transferencia comprende una composición o compuesto tensioactivo de organosilicio contenidos dentro.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además proque dicho fragmento de polinucleótido tiene una longitud de 18 nucleótidos contiguos, 19 nucleótidos contiguos, 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y es al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138.
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque dicho fragmento de polinucleótido está seleccionado del grupo que consiste en ssADN o ssARN, dsARN o dsADN o híbridos de dsADN/ARN.
5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha planta está seleccionada del grupo que consiste en Abutilón theophrasti, Amaranthus clorostachys, Amaranthus graecizans, Amaranthus palmen, Amaranthus rudis, Amaranthus hybridus, Amaranthus lividus, Amaranthus spinosus, Amaranthus virídis, Ambrosia artemisiifolia, Ambrosia trífida, Commelina diffusa, Conyza candensis, Digitaría sanguinalis, Euphorbia heterophylla, Kochia scoparia, Lolium multiflorum Taraxacum officinale y Lactuca sémola.
6. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha composición también comprende dicho inhibidor de PDS y aplicación externa a una planta con dicha composición.
7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además proque dicha composición también comprende uno o varios coherbicidas similares o diferentes de dicho herbicida inhibidor de PDS.
8. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además proque dicha composición comprende cualquier combinación de dos o más de dichos fragmentos de polinucleótido y aplicación externa a una planta con dicha composición.
9. Una composición que comprende un polinucleótido y un agente de transferencia, en donde dicho polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una secuencia génica de PDS o a un transcripto de ARN de dicha secuencia génica de PDS, en donde dicha secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido y en donde una planta tratada con dicha composición tiene su crecimiento o desarrollo o capacidad reproductiva regulada, suprimida o retrasada o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con dicha composición.
10. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además proque dicho agente de transferencia es una composición de organosilicio.
11. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además proque dicho fragmento de polinucleótido tiene una longitud de 18 nucleótidos contiguos, 19 nucleótidos contiguos, 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138.
12. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque dicho polinucleótido está seleccionado del grupo que consiste en SEQ ID NO:79-2010.
13. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque dicho polinucleótido está seleccionado del grupo que consiste en SEQ ID NO: 2011-2136.
14. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además proque también comprende un herbicida inhibidor de PDS.
15. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además proque dicha molécula de inhibidor de PDS está seleccionada del grupo que consiste en piridazinonas, piridincarboxamidas, beflubutamida, fluridona, flurocloridona y flurtamona.
16. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada además proque también comprende un coherbicida.
17. Un método de reducción de la expresión de un gen de PDS en una planta que comprende: aplicación externa a una planta de una composición que comprende un polinucleótido y un agente de transferencia, en donde dicho polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una secuencia génica de PDS o su fragmento o a un transcripto de ARN de dicha secuencia génica de PDS o su fragmento, en donde dicha secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido, en donde dicha expresión de dicho gen de PDS está reducida respecto a una planta a la que no se aplicó la composición.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque dicho agente de transferencia comprende un compuesto de organosilicio.
19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además proque dicho fragmento de polinucleótido tiene una longitud de 19 nucleótidos contiguos, 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y es al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1-78 y 2138.
20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además proque dicha molécula de polinucleótido está seleccionada del grupo que consiste en ssADN o ssARN, dsARN o dsADN o híbridos de dsADN/ARN.
21. Un cásete de expresión microbiana que comprende un fragmento de polinucleótido de una longitud de 18 nucleótidos contiguos, 19 nucleótidos contiguos, 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1-78 y 2138.
22. Un método de preparación de un polinucleótido que comprende a) transformación del cásete de expresión microbiano de acuerdo con la reivindicación 21 en un microbio; b) cultivo de dicho microbio; c) recolección de un polinucleótido de dicho microbio, en donde dicho polinucleótido tiene una longitud de al menos 18 nucleótidos contiguos, al menos 19 nucleótidos contiguos, al menos 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y es al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138.
23. Un método de identificación de polinucleótidos de utilidad en la modulación de la expresión génica de PDS cuando se trata externamente una planta que comprende: a) proporcionar una pluralidad de polinucleótidos que comprenden una región esencialmente idéntica o esencialmente complementaria de un fragmento de polinucleótido de una longitud de 18 nucleótidos contiguos, 19 nucleótidos contiguos, 20 nucleótidos contiguos o al menos 21 nucleótidos contiguos y al menos el 85% idéntico a una secuencia génica de PDS seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1-78 y 2138; b) tratar externamente dicha planta con uno o varios de dicho polinucleótidos y un agente de transferencia; c) analizar dicha planta o extracto para modulación de la expresión génica de PDS y en donde una planta tratada con dicha composición tiene su crecimiento o desarrollo o capacidad reproductiva regulada, suprimida o retrasada o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con dicha composición.
24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además proque dicha planta está seleccionada del grupo que consiste en Abutilón theophrasti, Amaranthus clorostachys, Amaranthus graecizans, Amaranthus palmen, Amaranthus rudis, Amaranthus hybridus, Amaranthus lividus.Amaranthus spinosus, Amaranthus viridis, Ambrosia artemisiifolia, Ambrosia trífida, Commelina diffusa, Conyza candensis, Digitaria sanguinalis, Euphorbia heterophylla, Kochia scoparia, Lolium multiflorum, Taraxacum officinale y Lactuca serriola.
25. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además proque dicha expresión génica de PDS se reduce respecto a una planta no tratada con dicho fragmento de polinucleótido y un agente de transferencia.
26. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además proque dicho agente de transferencia es un compuesto de organosilicio.
27. Una composición química agrícola que comprende una mezcla de un polinucleótido y un inhibidor de PDS y un coherbicida, en donde dicho polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una porción de una secuencia génica de PDS o una porción de un transcripto de ARN de dicha secuencia génica de PDS, en donde dicha secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido y en donde una planta tratada con dicha composición tiene su crecimiento o desarrollo o capacidad reproductiva regulada, suprimida o retrasada o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con dicha composición.
28. La composición química agrícola de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada además proque dicho coherbicída está seleccionado del grupo que consiste en herbicidas de amida, herbicidas de arsénico, herbicidas de benzotiazol, herbicidas de benzoilciclohexandiona, herbicidas de benzofuranilalquilsulfonato, herbicidas de ciclohexenoxima, herbicidas de ciclopropilisoxazol, herbicidas de dicarboximida, herbicidas de dinitroanilina, herbicidas de dinitrofenol, herbicidas de éter difenílico, herbicidas de ditiocarbamato, herbicidas de glicina, herbicidas alifáticos halogenados, herbicidas de imidazolinona, herbicidas inorgánicos, herbicidas de nitrilo, herbicidas de organofósforo, herbicidas de oxadiazolona, herbicidas de oxazol, herbicidas de fenoxi, herbicidas de fenilendiamina, herbicidas de pirazol, herbicidas de piridazina, herbicidas de piridazinona, herbicidas de piridina, herbicidas de pirimidindiamina, herbicidas de pirimidiniloxibencilamina, herbicidas de amonio cuaternario, herbicidas de tiocarbamato, herbicidas de tiocarbonato, herbicidas de tiourea, herbicidas de triazína, herbicidas de triazinona, herbicidas de triazol, herbicidas de triazolona, herbicidas de triazolopirimidina, herbicidas de uracilo y herbicidas de urea.
29. Una composición química agrícola que comprende una mezcla de un polinucleótido y un herbicida inhibidor de DHPS y un pesticida, en donde dicho polinucleótido es esencialmente idéntico o esencialmente complementario a una porción de una secuencia génica de PDS o una porción de un transcripto de ARN de dicha secuencia génica de PDS, en donde dicha secuencia génica de PDS está seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:1-78 y 2138 o su fragmento de polinucleótido, en donde un campo de plantas de cultivo que requieren del control de malezas y plagas se trata con dicha composición y en donde una planta tratada con dicha composición tiene su crecimiento o desarrollo o capacidad reproductiva regulada, suprimida o retrasada o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con dicha composición.
30. La composición química agrícola de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada además porque dicho pesticida está seleccionado del grupo que consiste en insecticidas, fungicidas, nematicidas, bactericidas, acaricidas, reguladores del crecimiento, quimioesterilizantes, semioquímicos, repelentes, atrayentes, feromonas, estimulantes de la alimentación y biopesticidas.
31. Una composición herbicida que comprende un herbicida inhibidor de PDS y un polinucleótido y un agente de transferencia, en donde dicho polinucleótido está seleccionado del grupo que consiste en SEQ ID NO: 2139-2176 o su complemento o fragmento de polinucleótido y en donde una planta tratada con dicha composición tiene su crecimiento o desarrollo o capacidad reproductiva regulada, suprimida o retrasada o dicha planta es más sensible a un herbicida inhibidor de PDS como resultado de dicho polinucleótido que contiene la composición respecto a una planta no tratada con dicha composición.
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