[发明专利]抗除草剂大麦

说明书

本申请为分案申请，其原申请的申请日为2009年5月6日，申请号为200980126400.4，名称为“抗除草剂大麦”。

技术领域

本发明涉及具有除草剂抗性或耐性的谷类植物。更具体地，本发明涉及抗除草剂大麦。

背景技术

由于人口增长和其他压力，例如耕地减少，气候变化和将农作物用于生物燃料生产日益增多，粮食生产，特别是谷物生产在世界范围内日益重要。

除草剂通过使谷物产量、牧草产量、质量和利益率最大化而在现代农业中起着重要作用。除草剂可以杀死或抑制不需要的植物从而减少与需要的植物——例如农作物——竞争营养、水分等。

咪唑啉酮(Imidazolinone)和磺酰脲(sulphonylurea)除草剂通过抑制植物酶乙酰羟酸合酶(AHAS)——也称作乙酰乳酸合酶(acetolactatesynthase，ALS)来抑制包括大量杂草在内的敏感植物的生长和发育。AHAS合成支链氨基酸，是植物的一个关键功能。重要的是，咪唑啉酮和磺酰脲除草剂对动物包括人也有相对较低的毒性。

咪唑啉酮包括下列化合物：咪草烟(imazethapyr)、灭草喹(imazaquin)、灭草烟(imazapyr)、甲咪唑烟酸(imazapic)和咪草啶酸(imazamox)等。

市售的咪唑啉酮除草剂包括：ON(甲咪唑烟酸+灭草烟)、(咪草啶酸+灭草烟)、(咪草烟)、(咪草啶酸)和(甲咪唑烟酸)。

尽管一些农作物被指出有自然存在的除草剂抗性，但是很多重要的粮食作物对除草剂(包括咪唑啉酮)敏感。

大麦(Hordeum-vulgare)是一种世界范围内的重要谷类农作物，因为它用于麦芽生产、酿造以及人和动物的食物。大麦的优势在于它比小麦更耐盐并且可成功种植于较贫瘠的土地和/或较干燥的环境中。

杂草防治在大麦生产中是一个主要的问题。需要良好的化学杂草防治来使农作物的产量最大化并限制机械耕作的需要以及给土壤结构带来的损害和侵蚀。特别需要使用更大范围的低毒性除草剂来防治大麦种植系统中全谱的各种杂草。例如，由于大部分大麦对磺酰脲有抗性，这种除草剂可在出苗长出大麦作物后施用，然而，咪唑啉酮则不能在出苗后施用，因为大麦对这类除草剂敏感。此外，大麦作物甚至不能被播种在含有咪唑啉酮的土壤中，因为大麦对咪唑啉酮敏感。

上面对现有提议或产品的参考和描述不意欲、也不应被解释为是对本技术领域公知的陈述或承认。

发明内容

本发明提供一种与野生型大麦相比对除草剂的抗性增强的非自然存在的大麦植物。

本发明还提供所述非自然存在大麦植物的种子。

此外，本发明还提供一种抑制大麦植物周围的杂草生长的方法，包括种植一种与野生型大麦植物相比对除草剂的抗性增强的非自然存在的大麦植物，并在合适条件下对所述抗性增强的大麦植物及其周围施用足以抑制杂草生长的咪唑啉酮。

本发明还涉及一种种植大麦作物的方法，包括播种本发明的种子，并在合适的条件下培育所述种子和得到的植物来生产作物。

附图说明

图1示出了抗咪唑啉酮突变系(VBHT0805(SEQIDNO:8)、VBHT0806(SEQIDNO:9)和VBHT0802(SEQIDNO:10))和野生型对照系(AF059600(SEQIDNO:5)、Buloke(SEQIDNO:6)和Hindmarsh(SEQIDNO:7))的位于1742碱基位点附近的AHAS基因(以方框示出)的序列对比。

图2示出了在EMS05*06HI005系和EMS05*06HI006系(H.vulgare_AHAS-mutant)中鉴定的位于突变DNA核苷酸碱基1742位点周围的6个植物种AHAS基因的氨基酸序列对比，显示结果为丝氨酸(S)变为天冬酰胺(N)：

烟草(Nicotianatabacum)AHAS/1-24(SEQIDNO:11)

甘蓝型油菜(Brassicanapus)AHAS1/1-24(SEQIDNO:12)

甘蓝型油菜(Brassicanapus)AHAS2/1-24(SEQIDNO:13)

大麦(Hordeumvulgare)AHAS/1-24(SEQIDNO:14)

大麦AHAS突变体/1-24(SEQIDNO:15)

稻(Oryzasativa)AHAS/1-24(SEQIDNO:16)