[发明专利]用于杂草控制的方法和组合物

说明书

本申请依据35USC§119(e)要求2011年9月13日提交的美国临时申请序列号61/534,076的权益，该案以引用的方式整体并入本文中。文件中所含的名为“40_21(58638)B seq listing.txt”的序列表为849,153个字节(在操作系统MS-Windows中测量)并且于2012年9月6日创建，与本案一起提交并以引用的方式并入本文中。

领域

所述方法和组合物大体上涉及杂草管理领域。更具体地说，涉及植物中的谷氨酰胺合成酶(GS)基因以及含有供调节其表达的多核苷酸分子的组合物。还提供了可用于杂草控制的方法和组合物。

背景

杂草是在农艺环境中与耕种的植物竞争的植物，并且农场主每年在作物损失和控制杂草尝试方面要花费上亿美元。杂草还充当作物疾病和虫害的宿主。在农业生产环境中由杂草引起的损失包括作物产量降低、作物质量下降、灌溉成本增加、收割成本增加、土地价值降低、损伤牲畜以及由杂草携带的昆虫和病害所引起的作物损害。杂草造成这些影响的主要手段有：1)与作物竞争水、养分、阳光以及供生长和发育的其它必需要素；2)产生有毒或刺激性化学物质，这些化学物质引起了人类或动物健康问题；3)产生极大量的种子或营养繁殖部分或两者，从而污染了农业产品并且使这些物种在农业用地中长期存在；以及4)在农业和非农业用地上产生大量必须除掉的植被。耐除草剂的杂草是几乎所有正在使用的除草剂所面临的一个问题，需要有效地管理这些杂草。目前有超过365种杂草生物型被除草剂抗性行动委员会(Herbicide Resistance Action Committee，HRAC)、北美除草剂抗性行动委员会(North American Herbicide Resistance Action Committee，NAHRAC)和美国治草科学学会(Weed Science Society of America，WSSA)鉴别为对一种或多种除草剂具有除草剂抗性。

谷氨酰胺合成酶(GS)是通过催化谷氨酸与氨缩合形成谷氨酰胺来进行氮代谢的一种必不可少的酶。这种酶是包括草铵膦铵盐(glufosinate-ammonium)和双丙氨磷(bialaphos)在内的次膦酸类除草剂的靶。

发明概述

在一个方面中，本发明提供一种植物控制方法，该方法包括向植物外部施用一种包含多核苷酸和转移剂的组合物，其中该多核苷酸与谷氨酰胺合成酶(GS)基因序列或其片段，或与所述GS基因序列或其片段的RNA转录物基本上同一或基本上互补，其中所述GS基因序列选自SEQ ID NO：1-59或其多核苷酸片段，由此相对于未用所述组合物处理的似杂草植物，该似杂草植物生长或发育或繁殖能力有所降低，或使该似杂草植物对GS抑制剂除草剂更敏感。以此方式，可以使已经对施用含GS抑制剂的除草剂产生抗性的植物更易于受含GS抑制剂的除草剂的除草作用影响，由此加强该除草剂的作用。该多核苷酸片段为至少18个连续核苷酸、至少19个连续核苷酸、至少20个连续核苷酸或至少21个连续核苷酸长度并且与选自SEQ ID NO：1-59的GS基因序列至少85％同一，并且该转移剂是一种有机硅酮组合物或化合物。该多核苷酸片段还可以是有义或反义ssDNA或ssRNA、dsRNA或dsDNA，或dsDNA/RNA杂交体。该组合物可以包括超过一个多核苷酸片段，并且该组合物可以包括GS抑制剂除草剂和/或增强该组合物的杂草控制活性的其它除草剂(共除草剂)。