MX2011001795A - Plantas transgenicas con rendimiento aumentado. - Google Patents

Abstract

Polinucleótidos que son capaces de aumentar el rendimiento de una planta transformada para contener dichos polinucleótidos. También métodos de usar dichos polinucleótidos y plantas transgénicas y productos agrícolas, que incluyen semillas, que contienen dichos polinucleótidos como transgenes.

Description

PLANTAS TRANSGÉNICAS CON RENDIMIENTO AUMENTADO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere generalmente a plantas transgénicas que sobreexpresan polinucleótidos aislados que codifican polipéptidos activos en el metabolismo de lípidos, en tejidos y organelas de plantas específicas, por ende mejora el rendimiento de dichas plantas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los últimos años el aumento de la población y el cambio climático pusieron claramente de manifiesto la posibilidad de escasez global de alimentos, alimentos para animales, combustibles. La agricultura consume el 70% del agua usada por la gente, en un momento en el que las precipitaciones están disminuyendo en muchas partes del mundo. Además, debido a que el uso de la tierra cambia de granjas a ciudades y suburbios, menos hectáreas de tierra arable están disponibles para cultivar cultivos agrícolas. La biotecnología agrícola ha intentado cumplir con las necesidades de cultivo de la humanidad a través de modificaciones genéticas de plantas que podrían incrementar el rendimiento de cultivo, por ejemplo, al conferir mejor tolerancia a las respuestas al estrés o por el incremento de la biomasa.

El rendimiento de cultivo se define en la presente como la cantidad de bushel de producto agrícola relevante (tales como grano, forraje o semilla) cosechado por hectárea. El rendimiento de cultivo es afectado por los estreses abióticos, tales como estrés por sequía, calor, salinidad y frío, y por el tamaño (biomasa) de la planta. Las estrategias de mejoramiento genético de plantas tradicional son relativamente lentas y en general no han sido exitosas para conferir aumento de tolerancia a los estreses abióticos. Las mejoras del rendimiento de granos por mejoramiento genético convencional han llegado casi a una meseta en el maíz. El índice de cosecha, es decir, la relación de rendimiento de biomasa a la biomasa acumulativa total en la cosecha, en maíz ha permanecido esencialmente sin cambios durante el mejoramiento genético selectivo para el rendimiento de grano durante los últimos cien años. Por consiguiente, las recientes mejoras de rendimiento que se han producido en el maíz son el resultado del aumento de la producción de biomasa total por unidad de área cultivada. Este aumento de biomasa total se ha obtenido por el aumento de la densidad de plantación, que ha llevado a las alteraciones fenotípicas adaptativas, tales como una reducción del ángulo de hoja, que puede reducir el oscurecimiento de las hojas inferiores, y tamaño de la panoja, que puede aumentar el índice de cosecha.

Cuando el agua del suelo disminuye o si el agua no está disponible durante períodos de sequía, los rendimientos de cultivos están restringidos. El déficit de agua en las plantas se desarrolla si la transpiración de las hojas excede el suministro de agua proveniente de las raíces. El aporte del agua disponible se relaciona con la cantidad de agua mantenida en el suelo y la capacidad de la planta para obtener esa agua con su sistema de raíz. La transpiración de agua de las hojas se vincula con la fijación de dióxido de carbono por fotosíntesis a través de los estomas. Los dos procesos se correlacionan positivamente de modo que el alto influjo de dióxido de carbono a través de la fotosíntesis está estrechamente ligado a la pérdida de agua por transpiración. A medida que el agua transpira de las hojas, se reduce el potencial de agua de las hojas y los estomas tienden a cerrarse en un proceso hidráulico que limita la cantidad de fotosíntesis. Debido a que el rendimiento de cultivo depende de la fijación del dióxido de carbono en la fotosíntesis, absorción de agua y transpiración son factores que contribuyen al rendimiento del cultivo. Las plantas que pueden usar menos agua para fijar la misma cantidad de dióxido de carbono o que pueden funcionar normalmente con un menor potencial de agua tiene el potencial para realizar más fotosíntesis y de este modo producir más biomasa y rendimiento económico en muchos sistemas agrícolas.

Los biotecnólogos agrícolas han usado ensayos en modelos de sistemas vegetales, estudios de invernadero en plantas de cultivo, y ensayos de campo en sus esfuerzos por desarrollar plantas transgénicas que exhiban rendimiento aumentado, sea a través de incrementos en la tolerancia al estrés abiótico o a través del aumento de biomasa. Por ejemplo, la eficiencia de uso de agua (WUE), es un parámetro a menudo correlacionado con la tolerancia a la sequía. Estudios de una respuesta de las plantas a la desecación, shock osmótico, y temperaturas extremas también se emplean para determinar la tolerancia o resistencia de las plantas al estrés abiótico.

Un aumento de la biomasa con disponibilidad de agua baja se puede deber a una eficiencia de cultivo relativamente mejorada o consumo de agua reducido. En la selección de los rasgos para mejorar los cultivos, una reducción del usóte agua, sin un cambio del crecimiento debería ser de particular mérito en un sistema agrícola irrigado donde los costos de ingreso de agua fueron altos. Un incremento del crecimiento sin un correspondiente ascenso en el uso de agua tendría aplicabilidad en todos los sistemas agrícolas. En muchos sistemas agrícolas donde el aporte de agua no está limitado, un incremento de crecimiento, incluso si se produce a expensas de aumento de agua también incrementa el rendimiento.

Los biotecnólogos agrícolas también utilizan mediciones de otros parámetros que indican el impacto potencial de un transgén en un rendimiento de cultivo. En los cultivos forrajeros como alfalfa, cereal en silo y heno, la biomasa de la planta se correlaciona con el rendimiento total. En las gramíneas, sin embargo, se han usado otros parámetros para estimar el rendimiento, tal como tamaño de planta, medido por el peso seco de planta total, peso seco subterráneo, peso fresco aéreo, área de hoja, volumen de tallo, altura de planta, diámetro de roseta, longitud de hoja, longitud de raíz, masa de raíz, número de retoños y número de hojas. El tamaño de la planta en un etapa de desarrollo temprano normalmente se correlacionará con el tamaño de planta del desarrollo posterior. Una planta más grande con una mayor área de hoja verde normalmente puede absorber más luz y dióxido de carbono que una planta más pequeña y en consecuencia probablemente adquirirá mayor peso durante el mismo período. Existe un fuerte componente genético en el tamaño de la planta y la velocidad de crecimiento, y por eso una variedad de tamaños de plantas genotípicos en una condición ambiental probablemente se correlaciona con el tamaño en otra. De esta manera, se usa un ambiente estándar para aproximar ambientes diversos y dinámicos hallados en diferentes lugares y tiempos por los cultivos en el campo.

El índice de cosecha es relativamente estable en condiciones ambientales y por eso es posible una correlación robusta entre tamaño de planta y rendimiento de grano. El tamaño de planta y el rendimiento de grano están intrínsecamente ligados, debido a que la mayoría de la biomasa de grano depende de la productividad fotosintética actual o almacenada por las hojas y el tallo de la planta. Debido a la tolerancia al estrés abiótico, las mediciones del tamaño de planta en el desarrollo temprano, en condiciones estandarizadas en una cámara de cultivo o invernadero, son prácticas estándares para medir las ventajas de rendimiento potenciales conferidas por la presencia del transgén.

Las membranas de planta contienen diversas especies moleculares y la composición de estas membranas cambia en respuesta a los estímulos ambientales durante el proceso de aclimatación y como consecuencia de lesión celular del estrés ambiental. Las membranas de las plantas en general se consideran un sitio principal de lesión después de la exposición al estrés por temperatura baja y varias formas de estrés oxidativo tales como las que se producen durante la deficiencia de agua. Esta degradación puede involucrar la acción de enzimas hidrolíticas específicas o puede ser consecuencia de reacciones oxidativas mediadas por radicales libres. En el caso de reacciones de radicales libres oxidativos, la degradación se puede producir en los enlaces dobles saturados de la cadena de acil ácido graso o en el enlace éster que une la cadena de acil ácido graso al esqueleto del glicerol del fosfolípido. Esta degradación si es suficientemente grave promoverá la muerte celular, pero en circunstancias más moderadas, los productos de degradación son componentes de los mecanismos de señalización celular que promueven una respuesta a la aclimatación. Durante el proceso de aclimatación, las plantas se adaptan y desarrollan mayor tolerancia al estrés ambiental. En forma coincidente, las plantas generalmente alteran tanto la cantidad de componentes de la membrana de cada célula como la composición de estas membranas. Estas alteraciones de la composición son coincidentes con el aumento de tolerancia de la planta completa. Los cambios comunes incluyen cambios en la instauración de ácidos grasos y grupos cabezales de fosfolípidos. Además, las diferencias genéticas entre las plantas contribuyen a ambas diferencias en la composición de membrana, mecanismo de señalización del estrés y la capacidad de la planta completa para tolerar el estrés. En consecuencia se considera que las membranas de las plantas son un sitio central para percibir, tolerar y responder al estrés ambiental.

Los fosfolípidos son los principales componentes estructurales de las membranas biológicas y también actúan como importantes moléculas de señalización. Los fosfolípidos se sintetizan comúnmente en el retículo endoplásmico y se transportan a otras membranas, pero los fosfolípidos se pueden sintetizar en otros compartimientos celulares, que incluyen la mitocondria y cloroplasto. Las fosfolipasas hidrolizan fosfolípidos, y en las plantas, se han informado tres clases de fosfolipasas que incluyen fosfolipasa A (PLA), fosfolipasa C (PLC), y fosfolipasa D (PLD). Las PLC hidrolizan 4,5-bisfosfato de fosfatidilinositol (PIP2) a 1 ,4,5-trifosfato de inositol y diacilglicerol, que son componentes de la vía de señalización del inositol.

Como se expuso antes, las plantas se pueden aclimatar al estrés ambiental a través de moderados aumentos en la actividad de las enzimas que alteran la oxidación de ácidos grasos. La mayoría de las células eucarióticas tienen dos sistemas de beta-oxidación de ácidos grasos, uno en mitocondria y el otro en los peroxisomas. El gen de Escherichia coli B2341 codifica una proteína del complejo de oxidación de ácidos grasos aneróbico bifuncional asociado con la actividad de enoil-CoA hidratasa y 3-hidroxiacil-CoA epimerasa. WO 2006/069610 y WO 2007/087815 describe cambios metabólicos en las plantas transformadas con el gen de E. coli (SEQ ID NO:21 ).

Muchas enzimas existen como proenzimas o zimógenos que requieren la activación por una molécula no proteica, o cofactor, a fin de exhibir actividad completa. Los cofactores se pueden categorizar en términos generales como coenzimas, grupos prostéticos o activadores de metales. Una coenzima es una molécula orgánica termoestable pequeña que se disocia fácilmente de una proenzima que actúa como portadora de grupos químicos entre las enzimas. Los grupos prostéticos están firmemente unidos a la proenzima y forman una parte permanente de la estructura proteica.

La vitamina riboflavina es un componente de las coenzimas flavina adenina dinucleótido (FAD) y flavina mononucleótido (FMN), que se requieren en la oxidación enzimática de carbohidratos y otras reacciones de transporte de electrones críticas para las plantas en su respuesta a las condiciones de estrés ambiental. La biosíntesis de riboflavina requiere GTP y ribulosa-5-fosfato (R5P) como precursores. Los genes de la biosíntesis de riboflavina microbiana RibA-RibF han sido clonados y caracterizados bioquímicamente.

Los homólogos de RibA, RibB y RibE se han clonado a partir de plantas, y sobre la base del análisis de secuencia, se ha deducido la localización subcelular de las proteínas vegetales. Las proteínas que funcionan en el plástido tienen un dominio de aminoácidos típico en el extremo N terminal de la proteína que actúa como secuencia específica que dirige la proteína en un plástido. Las enzimas vegetales involucradas en la síntesis de riboflavina contienen esta secuencia dirigida al plástido, mientras que las que codifican las proteínas involucradas en la biosíntesis de FAD de la riboflavina no la tienen. En consecuencia, se considera que la síntesis de las coenzimas de FMN y FAD de las plantas se produce en forma secuencial en el plástido y los compartimientos citosólicos. En las plantas de tipo silvestre, la conversión de GTP a 5-amino-6-ribitilamino-2,4(1 H,3H)-pirimidinodiona (ARP) se produce por varias reacciones enzimáticas que se localizan en los plástidos. El compartimiento del plástido contiene una vía de fosfato de penstosa que forma R5P. Dentro del plástido, R5P se metaboliza a 4-fosfato de 3,4-dihidroxi-2-butanona (DBP) que se combina por la acción enzimática de 6,7-dimetil-8-ribitillumazina sintasa (RibH) para formar 6,7-dimet¡l-8-ribitillumazina (DR). DR se convierte a riboflavina por la enzima riboflavina sintasa en el plástido y luego se transporta al citosol por medio de un mecanismo desconocido. En el citosol, la riboflavina se fosforila al FMN y se convierte a FAD. La Figura 9 ilustra la riboflavina compartimentalizada y la vía de biosíntesis de FAD en las plantas de tipo silvestre.

La enzima I de la Figura 9 es GTP ciclohidrolasa II (EC 3.4.5.25), o RibA, que cataliza la primera etapa de la síntesis de riboflavina. RibA algunas veces se halla como enzima bifuncional con actividad de 4-fosfato de 3,4-dihidroxi-2-butanona aintasa (DHBP_sintasa) además de actividad de GTP ciclohidrolasa II.

La enzima VIII de la Figura 9 es RibH (también conocida como RibE, subunidad beta de riboflavina sintasa y lumazina sintasa). Las patentes U.S. Nos. 6.146.866 y 6.323.013 describen la clonación de lumazina sintasa de espinaca, tabaco, Arabidopsis y Magnaporthe grísea. Las secuencias dirigidas al cloroplasto de los polipéptidos de espinaca, tabaco y Arabidopsis RibH se identifican en las patentes U.S. Nos. 6.146.866 y 6.323.013.

Una segunda clase de cofactores es el grupo de vitaminas conocido como vitamina B6. Tres compuestos pertenecen a un grupo de vitaminas: piridoxal, piridoxina, y piridoxamina, los cuales están ampliamente distribuidos en animales y plantas, en especial en granos de cereales. Piridoxal y piridoxamina también se producen en la naturaleza como derivados de fosfato, 5'-fosfato de piridoxal (PLP) y 5'-fosfato de piridoxamina (PMP), que son formas de coenzima de la vitamina. PLP participa en la catálisis de carias reacciones importantes del metabolismo de aminoácidos, tales como transaminación, decarboxilación y racemización.

La síntesis de novo de PLP se produce solo en bacterias, hongos y plantas. En Escherichia coli, la síntesis de novo ocurre mediante la condensación de 4-fosfohidroxi-L-treonina y 5-fosfato de desoxixiulosa para formar 5'-fosfato de piridoxina (PNP). La reacción de condensación está catalizada por la acción concertada de las enzimas PdxA y PdxJ. En la vía de de novo de E. coli, PNP luego se oxida con la PdxH oxidasa para formar PLP. Recientemente se ha identificado una vía de biosíntesis de novo de PLP diferente que es independiente de 5-fosfato de desoxixiulosa. En esta vía, PLP se sintetiza a partir de 5-fosfato de ribosa o R5P y 3-fosfato de gliceraldehído o fosfato de dihidroxiacetona, por medio de los productos de dos genes denominados PDX1 y PDX2, que no muestran homología con ninguno de los genes sintéticos de PLP de E. coli. Se predice que los productos génicos de PDX1 y PDX2 actúan como glutamina amidotransferasa, con PDX2 como el dominio de glutaminasa y PDX1 como el dominio aceptor/sintasa. El producto del gen pdxl del hongo filamentoso Cercospora nicotianae es altamente homólogo con una familia del gen conservado denominado SOR1 , que está ampliamente extendido en arqueobacterias, eubacterias, plantas y hongos. Las dos vías de la síntesis de novo de PLP son autoexcluyentes, es decir, los organismos tienen los genes para una o otra vía, pero no ambos.

PLP también se puede sintetizar por una segunda vía, denominado una vía de rescate, a través del cual piridoxal (PL), piridoxina (PN), y piridoxamina (PM) son se toman del medio de crecimiento celular. La vía de rescate está presente además en la vía de síntesis de novo en E. coli, y es el único medio por el que las células de mamífero pueden hacer el PLP. En la vía de rescate del E. coli, PL, PN, y PM primero se fosforilan con quinasas para formar PLP, 5'-fosfato de piridoxina (PNP), y PMP, respectivamente. PNP y PMP se oxidan con la oxidasa de PdxH mencionada anteriormente. El gen de pdxK codifica una PN/PL/PM quinasa, y el gen de pdxY codifica una PL quinasa y los productos de ambos genes comparten numerosos motivos conservados con la superfamilia de PfkB de carbohidrato quinasas. Los homólogos de las PdxK y PdxY quinasas han sido identificados en seres humanos, Trypanosoma brucei, Haemophilus influenzae, Caenorhabditis elegans, Rattus norvegicus, Saccharomyces cerevisiae, y Salmonella typhimurium.

Si bien estos genes que están involucrados en las respuestas del estrés, uso de agua y/o biomasa de las plantas han sido caracterizados, hasta la fecha, el éxito en el desarrollo de plantas de cultivo transgénicos con mejor rendimiento ha sido limitado, y dichas plantas no han sido comercializadas. En consecuencia, existe una necesidad de identificar genes adicionales que tienen la capacidad para aumentar el rendimiento de plantas de cultivo.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Los presentes inventores han descubierto que existen tres componentes críticos que se deben optimizar para obtener una mejora del rendimiento de plantas a través de la expresión transgénica de ciertos polipéptidos. Cuando se dirigen con los elementos reguladores que se describen en la presente, los polinucleótidos y polipéptidos expuestos en la Tabla 1 son capaces de mejorar el rendimiento de las plantas transgénicas.

Tabla 1 En una forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa de longitud completa, en donde la planta transgénica demuestra el rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial; y un polinucleótido aislado que codifica una proteína portadora de acilo de longitud completa, en donde la planta transgénica demuestra el rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, polinucleótido aislado que codifica un promotor; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de aciltransferasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona un método de aumentar el rendimiento de una planta por la transformación de una planta de tipo silvestre con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos, regenerar plantas transgénicas de la célula vegetal transformada, y seleccionar las plantas de mayor rendimiento de las plantas transgénicas.

En otra forma de realización, la invención proporciona un método de aumentar el rendimiento de una planta por la transformación de una planta de tipo silvestre con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de acil-CoA tioesterasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona un método para aumentar el rendimiento de una planta por la transformación de una planta de tipo silvestre con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y unan polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de esteral esterasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona un método de aumentar el rendimiento de una planta por la transformación de una planta de tipo silvestre con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento mitocondrial; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de 2,4-dienoil-CoA reductasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona un método de aumentar el rendimiento de una planta por la transformación de una planta de tipo silvestre con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito del plástido; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de succinato-CoA ligasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona un método de aumentar rendimiento de una planta por la transformación de una planta de tipo silvestre con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de cobalto-precorrin-6A reductasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de uroporfirina-lll C-metiltransferasa y una secuencia distintiva de HemX; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de biosíntesis de isoprenoide y una secuencia distintiva de DJ-1_Pfp1 ; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de translocador tipo LysE y una secuencia distintiva de LysE que comprende aminoácidos 14 a 195 de la SEQ ID NO:60; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de transporte de aminoácidos de cadena ramificada de la familia LIV-E y una secuencia distintiva de AzIC; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de unión al ADN truncado que tiene una secuencia que comprende aminoácidos 1 a 102 de la SEQ ID NO:64; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene una primera secuencia distintiva de YscJ_FliF y una segunda secuencia distintiva de YscJ_FliF; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa de GTP ciclohidrolasa II que no comprende un péptido de direccionamiento subcelular; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa de lumazina sintasa que no comprende un péptido de direccionamiento subcelular; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa capaz de aumentar la síntesis de 5'-fosfato de piridoxal; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión. En esta forma de realización, el cásete de expresión también puede comprender un polinucleótido que codifica un péptido de tránsito mitocondrial o plastídico.

En una forma de realización adicional, la invención proporciona una semilla producida por las plantas transgénicas descriptas anteriormente, en donde la semilla es de una línea genéticamente pura para un transgén que comprende los vectores de expresión descriptos anteriormente. Las plantas derivadas de la semilla de la invención demuestran aumento de tolerancia a un estrés ambiental, y/o crecimiento de planta aumentado, y/o rendimiento aumentado, en condiciones normales o de estrés en comparación con una variedad de tipo silvestre de la planta.

En aún otro aspecto, la invención trata de productos producidos por o de las plantas transgénicas de la invención, sus partes de planta, o sus semillas, tales como una materia para alimentos, alimentos para animales, suplementos alimenticios, suplementos alimenticios para animales, fibra, cosméticos o productos farmacéuticos.

La invención también proporciona ciertos polinucleótidos aislados identificados en la Tabla 1 , y ciertos polipéptidos asilados identificados en la Tabla 1. La invención también se realiza con un vector recombinante que comprende un polinucleótido aislado de la invención.

En aún otra forma de realización, la invención trata de un método para producir planta transgénica anteriormente mencionada, en donde el método comprende transformar una célula vegetal con un vector de expresión que comprende un polinucleótido aislado de la invención, y generar de la célula vegetal una planta transgénica que expresa el polipéptido codificado por el polinucleótido. La expresión del polipéptido de la planta produce aumento de tolerancia a un estrés ambiental, y/o crecimiento, y/o rendimiento en condiciones normales y/o estrés en comparación con una variedad de tipo silvestre de la planta.

Aún otra forma de realización,, la invención proporciona un método de aumentar la tolerancia de una planta a un estrés ambiental, y/o crecimiento, y/o rendimiento. El método comprende las etapas de transformar una célula vegetal con un cásete de expresión que comprende un polinucleótido aislado de la Tabla 1 , y generar una planta transgénica a partir de la célula vegetal en donde la planta transgénica comprende el polinucleótido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos del polipéptido de longitud completa de fosfatidato citidililtransferasa denominado YBR029C (SEQ ID NO:2), BÑ04MC30805 (SEQ ID NO:4) y ZM06MC30283 (SEQ ID NO:6) El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 2 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos de las proteínas del portador de acilo denominada YKL192C (SEQ ID NO:8), BN1004MS43616414 (SEQ ID NO:10), GM06MC07589(SEQ ID NO:12), y HA1004MS66693619 (SEQ ID NO:14). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 3 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos de las aciltransferasas denominadas: YDR018C (SEQ ID NO:16), GM06MC27072 (SEQ ID NO: 18) y ZM06MC04863 (SEQ ID NO:20). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 4 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos que codifican polipéptidos del complejo de oxidación de ácidos grasos aneróbico bifuncional denominado b2341 (SEQ ID NO:22), ZM06MC04303 (SEQ ID NO:24) y ZM06MC 15742 (SEQ ID NO:26). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 5 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos que codifican polipéptidos de acil-CoA tioesterasa denominadas B0452 (SEQ ID NO:28), BN42634969 (SEQ ID NO:30), BNP5302_30 (SEQ ID NO:32), y GMsae90f11 (SEQ ID NO:34). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 6 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos que codifican los polipéptidos de 2,4-dienoil-CoA reductasa denominados YNL202W (SEQ ID NO:36) y HA66688442 (SEQ ID NO:38). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 7 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos de uroporfirina-lll C-metiltransferasas denominadas b3803 (SEQ ID NO:46), BN51286476 (SEQ ID NO:48), GM59791864 (SEQ ID NO:50), y ZMBFb0243J04 (SEQ ID NO:52). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 8 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos de las proteínas de la biosíntesis de isoprenoide denominadas b3209 (SEQ ID NO:54), GMss34d01 (SEQ ID NO:56), y HA03MC1392 (SEQ ID NO:58). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0.

La Figura 9 muestra un diagrama de flujo de la vía de biosíntesis de riboflavina/FAD en plantas de tipo silvestre. Las denominaciones de la enzima son las siguientes: Enzima I es GTP ciclohidrolasa II (RibA); Enzima II es 2,5-diamino-6-ribosilamino-4(3H)-pirimidinona 50-fosfato desaminasa; Enzima III es 5-amino-6-ribosilamino-2,4 (1 H,3H)-pirimidinodiona 50-fosfato reductasa; Enzima IV es 2,5-diamino-6-ribosilamino-4(3H)-pirimidinona 50-fosfato reductasa; Enzima V es 2,5-diamino-6-ribit¡lamino-4(3H)-pirimidinodion 50-fosfato desaminasa; Enzima VI es una fosfatasa hipotética; Enzima VII es 3,4-dihidroxi-2-butanona-4-fosfato sintasa; Enzima VIII es 6,7-dimetil-8-r¡bitilumazina sintasa (RibH); Enzima IX es riboflavina sintasa; Enzima X es riboflavina quinasa; y Enzima XI es FAD sintetasa. Los intermediarios de la biosíntesis de riboflavina y FAD son GTP; DAPP (2,5-diamino-6-ribosilamino-4 (3H)- pirimidinona 50-fosfato); AAPP (5-amino-6-ribosilamino-2,4 (1 H,3H)-pirimidinodiona 50-fosfato); DRPP (2,5-d¡amino-6-ribit¡lam¡no-4 (3H)-pirimidinodiona 50-fosfato); ARPP (5-amino-6-ribitilamino-2,4 (1 H,3H)-pirimid¡nodiona 50-fosfato); ARP; G6P (Glucosa-6-fosfato); riboflavina; con R5P, DBP, DR, FMN, y FAD como se expusieron anteriormente.

La Figura 10A muestra un diagrama de flujo de la vía de biosíntesis de riboflavina/FAD propuesta en las plantas transgénicas de la invención. Las abreviaturas se exponen en la Figura 9. La Figura 10A muestra la vía con RibH dirigido al citosol. La Figura 10B muestra la vía con RibA dirigido al citosol; La Figura 10C muestra la vía con RibH y RibA dirigidos al citosol.

La Figura 11 muestra un diagrama de flujo de la síntesis de vitamina B6 que se relaciona con la presente invención. Abreviaturas: DAP: dihidroxiacetona-P; G3P: gliceraldehído-3P; con PL, PLP, PM, PN, PNP, y R5P que se expusieron anteriormente.

La Figura 12 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos del GTP ciclohidrolasa II denominada SLL1894 (SEQ ID NO:68) y Gm018000037 (SEQ ID NO:70). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI Advance 10.3.0. Los aminoácidos 1 a 49 de la SEQ ID NO:70 corresponden a la secuencia de direccionamiento subcelular.

La Figura 13 muestra un alineamiento de las secuencias de aminoácidos de los polipéptidos de lumazina sintasa denominados SLL1282 (SEQ ID NO:72), GM06MC29296 (SEQ ID NO:74), ZM07MC00430 (SEQ ID NO:76) y ZM07MC23187 (SEQ ID NO:78). El alineamiento se generó usando Align X del Vector NTI. Advance 10.3.0. Las secuencias de direccionamiento subcelular corresponden a los aminoácidos 1 a 53 de la SEQ ID NO:74; aminoácidos 1 a 56 de la SEQ ID NO:76; y aminoácidos 1 a 80 de la SEQ ID NO:78.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS A lo largo de esta solicitud, se mencionan varias publicaciones. Las descripciones de todas estas publicaciones y estas referencias citadas dentro de estas publicaciones en su totalidad se incorporan por la presente como referencia en esta solicitud a fin de describir más completamente el estado del arte al que pertenece esta invención. La terminología usada en la presente tiene solo el propósito de describir formas de realización específicas y no se considera una limitación. Como se usa en la presente, "un" o "una" puede significar uno o más, de acuerdo con el contexto en que se usa. En consecuencia, por ejemplo, la referencia a "una célula" puede significar que al menos se puede usar una célula.

En una forma de realización, la invención proporciona a planta transgénica que sobreexpresa un polinucleótido aislado identificado en la Tabla 1 del compartimiento subcelular y tejido indicado en la presente. La planta transgénica de la invención demuestra un rendimiento mejorado en comparación con una variedad de la planta de tipo silvestre. Como se usa en la presente, el término "rendimiento mejorado" significa cualquier mejora del rendimiento de cualquier producto de planta medido, tal como grano, fruta o fibra. De acuerdo con la invención, los cambios de los diferentes rasgos fenotípicos puede mejorar el rendimiento. Por ejemplo, y sin limitación, los parámetros s tales como desarrollo de órganos florales, iniciación de raíz, biomasa de raíz, número de semillas, peso de semillas, índice de cosecha, tolerancia al estrés abiótico ambiental, reducción de nutrientes, por ejemplo, nitrógeno o fósforo, requerimientos de ingreso, formación de hojas, fototropismo, dominancia apical y desarrollo del fruto, son mediciones adecuadas del rendimiento mejorado. Cualquier incremento del rendimiento es un rendimiento mejorado de acuerdo con la invención. Por ejemplo, la mejora del rendimiento puede comprender 0,1 %, 0,5%, 1 %, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% o incremento mayor en cualquier parámetro medido. Por ejemplo, un incremento del rendimiento en bu/hectárea de sojas o maíz derivados de un cultivo que comprende plantas que son transgénicas para los nucleótidos y polipéptidos de la Tabla 1 , en comparación con el rendimiento en bu/hectárea de sojas o maíz no tratados cultivados en las mismas condiciones, es un rendimiento mejorado de acuerdo con la invención.

Como se define en la presente, una "planta transgénica" es una planta que ha sido alterada usando una tecnología de ADN recombinante para contener un ácido nucleico aislado que de otro modo no hubiera estado presente en la planta. Como se usa en la presente, el término "planta" incluye una planta completa, células vegetales y partes de planta. Las partes de planta incluyen, pero sin limitación, tallos, raíces, óvulos, regiones meristemáticas, tejido de callo, gametofitos, estambres, hojas, embriones, esporofitos, polen, microsporas y similares. La planta transgénica de la invención puede ser estéril macho o fértil macho, y también puede incluir transgenes diferentes de los que comprenden los polinucleótidos aislados descriptos en la presente.

Como se usa en la presente, el término "variedad" se refiere a un grupo de plantas dentro de una especie que comparte características constantes que las separan de la forma típica y de otras variedades posibles dentro de esta especie. Si bien posee al menos un rasgo distintivo, una variedad también se caracteriza por alguna variación entre los individuos de la variedad, sobre la base principalmente de la segregación Mendeliana de rasgos entre la progenie de las generaciones sucesivas. Se considera una variedad de "línea genéticamente pura" para un rasgo particular si es genéticamente homocigoto para este rasgo en la medida que, cuando la variedad genéticamente pura se autopoliniza, no se observa una cantidad significativa de segregación independiente del rasgo entre la progenie. En la presente invención, el rasgo surge de la expresión transgénica de uno o más polinucleótidos aislados introducidos en una variedad de planta. Como también se usa en la presente, el término "variedad de tipo silvestre" se refiere a un grupo de plantas que se analizan con fines comparativos como una planta control, en donde la planta de variedad de tipo silvestre es idéntica a la planta transgénica (planta transformada con un polinucleótido aislado de acuerdo con la invención) con la excepción de que la planta de variedad tipo silvestre no ha sido transformada con un polinucleótido aislado de la invención. El término "tipo silvestre" como se usa en la presente se refiere a una célula vegetal, semilla, componente de planta, tejido vegetal, órgano vegetal o planta completa que no ha sido modificada genéticamente con un polinucleótido aislado de acuerdo con la invención.

El término "planta control" como se usa en la presente se refiere a una célula vegetal, explante, semilla, componente de planta, tejido vegetal, órgano vegetal o planta completa usada para comparar contra una planta transgénica o modificada genéticamente con el fin de identificar un fenotipo mejorado o un rasgo deseable de la planta transgénica o modificada genéticamente. Una "planta control" en algunos casos puede ser una línea de planta transgénica que comprende un vector vacío o gen marcador, pero no contiene el polinucleótido recombinante de interés que está presente en la planta transgénica o modificada genéticamente evaluada. Una planta control puede ser una planta de la misma línea o variedad que la planta transgénica o modificada genéticamente examinada, o puede ser otra línea o variedad, tal como una planta conocida por tener un fenotipo específico, característico o genotipo conocido. Una planta control adecuada debería incluir una planta genéticamente no alterada o no transgénica de la línea progenitora usada para generar una planta transgénica en la presente.

Como se define en la presente, el término "ácido nucleico" y "polinucleótido" son indistintos y se refieren a ARN o ADN que es lineal o ramificada, simple o doble cadena, o un híbrido de este. El término también abarca los híbridos de ARN/ADN. Una molécula de ácido nucleico "aislado" es una está sustancialmente separada de otras moléculas de ácido nucleico que están presentes en la fuente natural del ácido nucleico (es decir, secuencias que codifican otros polipéptidos). Por ejemplo, un ácido nucleico clonado se considera aislado. Un ácido nucleico también se considera aislado si ha sido alterado por la intervención humana o colocado en un locus o localización que no es su sitio natural o si se introduce en una célula por transformación. Más aún, una molécula de ácido nucleico aislado, tal como una molécula de ADNc, puede estar libre de algo de material celular diferente al que naturalmente se asocia, o medio de cultivo cuando se produce por técnicas recombinantes, o precursores químicos u otros productos químicos que se sintetizan químicamente. Si bien opcionalmente este puede abarcar una secuencia no traducida ubicada en los extremos e 3' y 5' de la región codificadora de un gen, puede ser preferible eliminar las secuencias que flanquean naturalmente la región codificadora en su replicón natural.

Como se usa en la presente, el término "estrés ambiental" se refiere a condiciones subóptimas asociadas con estrés por salinidad, sequía, nitrógeno, temperatura, metal, químico, patogénico u oxidativo o cualquiera de sus combinaciones. Como se usa en la presente, el término "sequía" se refiere a una condición ambiental en que la cantidad de agua disponible para sostener el crecimiento de o desarrollo de la planta es menor que la óptima. Como se usa en la presente, el término "peso fresco" se refiere a todas las partes de la planta que incluyen agua. Como se usa en la presente, el término "peso seco" se refiere a todas las partes de la planta diferentes de agua, e incluye, por ejemplo, carbohidratos, proteínas, aceites y nutrientes minerales.

Cualquier especie de planta se puede transformar para crear una planta transgénica de acuerdo con la invención. La planta transgénica de la invención puede ser una planta dicotiledónea o una planta monocotiledónea. Por ejemplo y sin limitación, las plantas transgénicas de la invención se pueden derivar de alguna de las siguientes familias de plantas dicotiledóneas: Leguminosae, que incluyen plantas tales como arveja, alfalfa y soja; Umbelliferae, que incluyen plantas tales como zanahoria y apio; Solanaceae, que incluyen las plantas tales como tomate, papa, berenjena, tabaco, y pimienta; Cruciferae, en particular el género Brassica, que incluyen plantas tales como colza oleaginosa, remolacha, repollo, coliflor y brócoli); y A. thaliana; Compositae, que incluyen plantas tales como lechuga; Malvaceae, que incluye algodón; Fabaceae, que incluyen plantas tales como maní, y similares. Las pantas transgénicas de la invención pueden derivar de plantas monocotiledóneas, tales como, por ejemplo, trigo, cebada, sorgo, mijo, centeno, tritical, maíz, arroz, avenas y caña de azúcar. Las plantas transgénicas de la invención también se realizan con árboles tales como manzana, pera, membrillo, ciruela, cereza, durazno, nectarina, damasco, papaya, mango, y otras especies leñosas que incluyen árboles coniferas y de hojas caducas tales como álamo, pino, secoya, cedro, roble y similares. Se prefieren especies son A. thaliana, Nicotiana tabacum, arroz, colza oleaginosa, cañóla, soja, cereal (maíz), algodón, y trigo.

A. Fosfatidato Citidililtransferasa En una forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa de fosfatidato citidililtransferasa, en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión. De acuerdo con la invención, cuando el promotor es capaz de aumentar la expresión en raíces o brotes, el péptido de direccionamiento subcelular es un péptido de tránsito del plástido.

Como se indica en la siguiente Tabla 2, cuando el producto génico de S. cerevisiae YBR029C (SEQ ID NO:2) se dirige al cloroplasto y la expresión transcripcional del gen es conducida por el Super promotor, las plantas transgénicas demuestran mejor respuesta a las condiciones limitadas de agua. Más aún, la Tabla 3 indica que en condiciones de buen riego, las plantas que expresan YBR029C que está dirigido al plástido o a mitocondrias fueron más grandes que las plantas control. El gen YBR029C codifica una fosfatidato citidililtransferasa (EC 2.7.7.41 ), también conocida como CDP-diacilglicerol sintasa (CDS), que cataliza la síntesis de CDP-diacilglycerol de CTP y fosfatidato. CDS es una proteína unida a membrana, con ocho regiones acopladas a membrana predichas en papa y Arabidopsis. Las fosfatidato citidililtransferasas se caracterizan, en parte por una característica secuencia distintiva de "S - x - [LIVMF] - K - R - x(4) - K - D - x - [GSA] - x(2) - [LIF] - [PGS] - x - H - G - G -[LIVMF] - x - D - R - [LIVMFT] - D" donde las posiciones de aminoácidos entre corchetes pueden ser alguno de los denominados residuos, y las posiciones de aminoácidos sin corchetes solo pueden ser residuos de aminoácidos específicos. Dichas secuencias distintivas conservadas se ejemplifican en las proteínas de fosfatidato citidililtransferasa que se exponen en la Figura 1.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica fosfatidato citidililtransferasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido que tiene actividad de fosfatidato citidililtransferasa, en donde el polipéptido comprende una secuencia distintiva de fosfatidato citidililtransferasa seleccionada del grupo que consiste en aminoácidos 351 a 377 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 341 a 367 de la SEQ ID NO:4, o aminoácidos 340 a 366 de la SEQ ID NO:6. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un dominio de fosfatidato citidililtransferasa que tiene una secuencia que comprende aminoácidos 65 a 377 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 54 a 367 de la SEQ ID NO:4, o aminoácidos 53 a 366 de la SEQ ID NO:6. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa que comprende los aminoácidos 1 a 457 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 1 a 367 de la SEQ ID NO:4, o aminoácidos 1 a 425 de la SEQ ID NO:6.

B. Proteína portadora de acilo En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial; y un polinucleótido aislado que codifica una proteína portadora de acilo; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la Tabla 4 siguiente, cuando el producto génico de S. cerevisiae YKL192C (SEQ ID NO:8) se dirige a la mitocondria bajo el control del promotor USP (SEQ ID NO: 123), las plantas transgénicas demuestran mejor respuesta a las condiciones limitadas de agua. El gen YKL192C codifica una proteína portadora de acilo (ACP), que contiene un dominio de unión a fosfopanteteína (PF00550). Las proteínas portadoras de acilo catalizan una reacción de condensación para formar enlaces peptídicos en la biosíntesis de proteínas no ribosómicas. La proteína portadora de acilo es un portador universal y altamente conservado de grupos acilo en la biosíntesis de ácidos grasos. La región amino-terminal de las proteínas ACP está bien definida y consiste en cuatro alfa hélices dispuestas en un manojo orientado a la derecha mantenido junto por las interacciones hidrofóbicas entre hélices.

Fosfopanteteína (o 4" fosfato de panteteína) es el grupo prostético de ACP en algunos complejos multienzimáticos, donde actúa como un 'brazo oscilante' para la unión de los grupos de ácido graso activado y aminoácidos. Los dominios de unión de fosfopanteteína se caracterizan, en parte, por la presencia de la secuencia distintiva del sitio de unión de fosfopanteteína característico. "[DEQGSTALMKRH] -[LIV FYSTAC] - [GNQ] - [LIVMFYAG] - [DNEKHS] - S - [LIVMST] - {PCFY} -[STAGCPQLIVMF] - [LIVMATN] - [DENQGTAKRHLM] - [LIVMWSTA] - [LIVGSTACR] -{LPIY} - {VY} - [LIVMFA]" donde las posiciones de aminoácidos entre corchetes puede ser algunos de los residuos denominados, las posiciones de aminoácidos entre llaves pueden ser cualquiera de los residuos de aminoácidos excepto los listados y las posiciones de aminoácidos sin corchetes solo pueden ser residuos de aminoácidos específicos. El residuo de fosfopanteteína está unido a un residuo de serina indicado en itálica negrita en la anterior secuencia distintiva. Este residuo de serina está presente en el extremo terminal de la hélice II, un dominio de la proteína mencionado como la hélice de reconocimiento y que es responsable de la interacción de las ACP con las enzimas de la síntesis de ácidos grasos tipo II.

Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una ACP de longitud completa que comprende una secuencia distintiva del sitio de unión de fosfopanteteína seleccionado del grupo que consiste en aminoácidos 77 a 92 de la SEQ ID NO:8, aminoácidos 73 a 88 de la SEQ ID NO:10, aminoácidos 75 a 90 de la SEQ ID NO:12, o aminoácidos 84 a 99 de la SEQ ID NO:14. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una proteína portadora de acilo que comprende un dominio de la proteína portadora de acilo seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 49 a 106 de la SEQ ID NO:8, aminoácidos 49 a 102 de la SEQ ID NO:10, aminoácidos 51 a 104 de la SEQ ID NO:12, aminoácidos 60 a 113 de la SEQ ID NO:14. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una proteína portadora de acilo que comprende los aminoácidos 1 a 125 de la SEQ ID NO:8, aminoácidos 1 a 117 de la SEQ ID NO:10, aminoácidos 1 a 128 de la SEQ ID NO:12, o aminoácidos 1 a 119 de la SEQ ID NO:14.

C. Aciltransferasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, polinucleótido aislado que codifica un promotor; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica una aciltransferasa polipéptido; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se expone en la siguiente Tabla 5, cuando el producto génico de S. cerevisiae aciltransferasa YDR018C (SEQ ID NO:16) se dirige al cloroplasto o mitocondria bajo el control del Super promotor o el promotor USP (SEQ ID NO:123), las plantas transgénicas demuestran mejor respuesta a las condiciones limitadas de agua. Más aún, la Tabla 6 indica que en condiciones de buen riego, las plantas que expresan YDR018C bajo el control del promotor USP (SEQ ID NO:123), y dirigido al cloroplasto, fueron más grandes que las plantas control.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier poíinucleótido que codifica un polipéptido de aciltransferasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un poíinucleótido que codifica un polipéptido de aciltransferasa que comprende un dominio de aciltransferasa seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 108 a 272 de la SEQ ID NO:16, aminoácidos 80 a 222 de la SEQ ID NO:18, o aminoácidos 116 a 258 de la SEQ ID NO:20. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un poíinucleótido que codifica una aciltransferasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 396 de la SEQ ID NO:16, aminoácidos 1 a 384 de la SEQ ID NO:18, o aminoácidos 1 a 332 de la SEQ ID NO:20.

D. Polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos En otra forma de realización, la invención proporciona un método de aumentar rendimiento de una especie vegetal por la transformación de una célula tipo silvestre de dichas especies con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un poíinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en hojas; un poíinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial; y un poíinucleótido aislado que codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos. En una segunda etapa, las plántulas transgénicas se regeneran a partir de la célula vegetal transformada. En una tercera etapa, las plántulas transgénicas se someten a un ensayo relacionado con el rendimiento, y las plantas de rendimiento superior se seleccionan de las plantas transgénicas regeneradas.

Como se muestra en las siguientes Tablas 7 y 8, cuando la transcripción del gen B2341 de E. coli (SEQ ID NO:21 ) está bajo el control del promotor USP (SEQ ID NO:123) y el producto génico (SEQ ID NO:22) se dirige a la mitocondria, las plantas transgénicas tienden a ser más grandes y más verde oscuro que las plantas control. El gen B2341 codifica una proteína que comprende tres dominios: un dominio característico de la familia de ECH o enoil-CoA hidratasa/isomerasa (PF00378); un dominio C-terminal característico de 3HCDH o 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa (PF00725); y un dominio de unión 3HCDH_N,3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, NAD (PF02737). El dominio 3HCDH se caracteriza, en parte, por la presencia de la secuencia distintiva, "[DNES] - x(2) - [GA] - F - [LIVMFYA] - x - [NT] - R - x(3) - [PA] -[LIV FY] - [LIV FYST] - x(5,6) - [LIVMFYCT] - [LIVMFYEAH] - x(2) - [GVE]", donde las posiciones de aminoácidos entre corchetes puede ser algunos de los residuos denominados, y las posiciones de aminoácidos sin corchetes solo pueden ser la del residuo de aminoácido específico. Todas las secuencias mostradas en la Figura 4 exhiben esta secuencia distintiva característica, el único desvío de este grupo es la presencia de un residuo de leucina en la posición 498 de ZM06MC15742 (SEQ ID NO:26) en vez del residuo de arginina canónico.

El método de esta forma de realización puede emplear cualquier polinucleótido que codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos que comprende un dominio ECH, un dominio terminal 3HCDH-C y un dominio de unión 3HCHD-NAD. Con preferencia, el método de esta forma de realización emplea a polinucleótido que codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos que comprende tres dominios: a) un dominio ECH seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 17 a 190 de la SEQ ID NO:22; aminoácidos 17 a 187 SEQ ID NO:24 y aminoácidos 18 a 187 SEQ ID NO:26; b) un dominio 3HCDH seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 489 a 513 de la SEQ ID NO:22, aminoácidos 490 a 514 de la SEQ ID NO:24, aminoácidos 490 a 514 de la SEQ ID NO:26; y c) un dominio 3HCDH-N seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 310 a 490 de la SEQ ID NO:22; aminoácidos 312 a 491 de la SEQ ID NO:24 y aminoácidos 312 a 491 SEQ ID NO:26. Con más preferencia, el método de esta forma de realización emplea un polinucleótido que codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 714 de la SEQ ID NO:22, aminoácidos 1 a 723 de la SEQ ID NO:24, o aminoácidos 1 a 727 de la SEQ ID NO:26.

La invención también se realiza en una planta transgénica que comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos que comprende a) un dominio ECH seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 17 a 190 de la SEQ ID NO:22; aminoácidos 17 a 187 SEQ ID NO:24 y aminoácidos 18 a 187 SEQ ID NO:26; b) un dominio 3HCDH seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 489 a 513 de la SEQ ID NO:22, aminoácidos 490 a 514 de la SEQ ID NO:24, aminoácidos 490 a 514 de la SEQ ID NO:26; y c) un dominio 3HCDH-N seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 310 a 490 de la SEQ ID NO:22; aminoácidos 312 a 491 de la SEQ ID NO:24 y aminoácidos 312 a 491 SEQ ID NO:26. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 714 de la SEQ ID NO:22, aminoácidos 1 a 723 de la SEQ ID NO:24, o aminoácidos 1 a 727 de la SEQ ID NO:26.

E. Acil-CoA tioesterasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de acil-CoA tioesterasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 9, cuando la transcripción del gen b0452 de E. coli se dirige a la mitocondria bajo el control del promotor USP, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control, tanto en condiciones de buen riego como de sequía. El gen B0452 (SEQ ID NO:27) codifica una acil-CoA tioesterasa (EC 3.1.2.2). Las acil-CoA tioesterasas (ACH) son un grupo de enzimas que catalizan la hidrólisis de las acil-CoA al ácido graso libre y la coenzima A (CoASH), que proporciona el potencial para regular los niveles intracelulares de las acil-CoA, ácidos grasos libres y CoASH. Esta enzima exhibe altos niveles de actividad de las acil COA de cadena media y larga. Se han identificado dos familias de ACH en A. thaliana. Una familia, que consiste en AtACHI y AtACH2, parece ser peroxisómica, ya que estos tienen secuencias dirigidas a peroxisomas tipo 1. La otra familia, que consiste en AtACH4 y AtACH5, reside en el retículo endoplásmico.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una acil-CoA tioesterasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de acil-CoA tioesterasa, en donde el polipéptido comprende un dominio seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 107 a 184 de la SEQ ID NO:28, aminoácidos 54 a 138 de la SEQ ID NO:30, aminoácidos 127 a 211 de la SEQ ID NO:32, y aminoácidos 3 a 87 de la SEQ ID NO:34. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una acil-CoA tioesterasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 286 de la SEQ ID NO:28, aminoácidos 1 a 248 de la SEQ ID NO:30, aminoácidos 1 a 212 de la SEQ ID NO:32, o aminoácidos 1 a 197 de la SEQ ID NO:34.

F. 2,4-dienoil-CoA reductasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en hojas; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de 2,4-dienoil-CoA reductasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 10, cuando la transcripción del gen de S. cerevisiae YNL202W (SEQ ID NO:35) se dirige a la mitocondria bajo el control del promotor USP, en condiciones de sequía cíclica, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control. YNL202W es una 2,4-dienoil-CoA reductasa (EC 1.3.1.34, DECR), una enzima de beta-oxidación auxiliar. DECR participa en la degradación de ésteres de enoil-CoA graso insaturado que tienen enlaces dobles tanto en las posiciones pares como impares del peroxisoma. Este cataliza la reducción dependiente de NADP de 2,4-dienoil-CoA para producir trans-3-enoil-CoA.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una 2,4-dienoil-CoA reductasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de 2,4-dienoil-CoA reductasa, en donde el polipéptido comprende un dominio seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 107 a 270 de la SEQ ID NO:36 y aminoácidos 54 a 227 de la SEQ ID NO:38. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una 2,4-dienoil-CoA reductasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 296 de la SEQ ID NO:36 o aminoácidos 1 a 264 de la SEQ ID NO:38.

G. Esteral esterasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica una esteral esterasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 11 , cuando la transcripción del gen de S. cerevisiae YKL140W (SEQ ID NO:39) está dirigido a los plástidos bajo el control del promotor PcUbi, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de buen riego. La Tabla 1 1 también muestra que cuando la transcripción de YKL140W se dirigió a la mitocondria bajo el control del promotor USP, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de sequía cíclica. YKL140W codifica una esteral esterasa (EC 3.1.1.13). En las levaduras, la esteral esterasa media la hidrólisis de ésteres de estearilo y se requiere para la movilización de éster de estearilo, de este modo cumple una función central en el metabolismo de lípidos. Esta enzima puede tener actividad de lipasa débil para los triglicéridos en algunas condiciones.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una esteral esterasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de esteral esterasa, en donde el polipéptido tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 548 de la SEQ ID NO:40.

H. Succinato-CoA Ligasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor; un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito cloroplástico; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de succinato-CoA ligasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 12, cuando la transcripción del gen de Synechocistis SLL1023 (SEQ ID NO:41) está dirigido a los plástidos bajo el control del promotor PcUbi, las plantas transgénicas son más grandes que las plantas control, tanto en condiciones de sequía cíclica y buen riego. SLL1023 es una succinato-CoA ligasa (EC 6.2.1.5). La succinato-CoA ligasa cataliza la reacción de GTP + succinato + CoA = GDP + fosfato + succinil-CoA. Esta reacción es parte del ciclo de TCA para el metabolismo de azúcar.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una succinato-CoA ligasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una succinato-CoA ligasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 401 de la SEQ ID NO:42.

I. Cobalto-precorrina-6A reductasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de cobalto-precorrina-6A reductasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 13, cuando el gen de Synechocistis SLR0252 (SEQ ID NO:43) se expresa bajo el control del promotor PcUbi, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de sequía cíclica. SLR0252 es una cobalto-precorrina-6A reductasa (EC 1.3.1.54). La cobalto-precorrina-6A reductasa cataliza la reducción del macrociclo de cobalto-precorrina-6X en cobalto-precorrina-6Y. La cobalto-precorrina-6Y es co-factor de muchas enzimas.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una cobalto-precorrina-6A reductasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que codifica una cobalto-precorrina-6A reductasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 261 de la SEQ ID NO:44.

J. Uroporfirina-lll C-metiltransferasa En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en hojas, y un polinucleótido aislado que codifica una uroporfirina-lll C-metiltransferasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión. La Tabla 14 siguiente muestra que cuando el gen de E. coli b3803 (SEQ ID NO:45) se expresa bajo el control del promotor USP, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de crecimiento de buen riego. El gen b3803 codifica una uroporfirina-lll C-metiltransferasa, también conocido como S uroporfirinógeno-lll C-metiltransferasa (SUMT) dependiente de adenosil-L-metionina, una enzima involucrado en la biosíntesis de sirohemo y cobalamina (vitamina B12). SUMT (EC 2.1.1.107) es una enzima de ramificación que cumple un papel clave en la biosíntesis de tetrapirroles modificados. Por la catálisis de la transformación de uroporfirinógeno III a precorrlna-2, SUMT controla el flujo de los compuestos tales como vitamina B12 y sirohemo, un importante cofactor de las enzimas nitrato reductasa y sulfito reductasa. En las plantas, el uroporfirinógeno III entra la vía que lleva a la síntesis de clorofila.

La planta transgénica de esta forma de realización con preferencia puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una uroporfirina-lll C-metiltransferasa. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de uroporfirina-lll C-metiltransferasa, en donde el polipéptido comprende un dominio que comprende los aminoácidos 101 a 356 de la SEQ ID NO:46; aminoácidos 97 a 353 de la SEQ ID NO:48; aminoácidos 91 a 346 de la SEQ ID NO:50; o aminoácidos 100 a 355 de la SEQ ID NO:52. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una uroporfirina-lll C-metiltransferasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 393 de la SEQ ID NO:46, aminoácidos 1 a 368 de la SEQ ID NO:48; aminoácidos 1 a 363 de la SEQ ID NO:50, o aminoácidos 1 a 379 de la SEQ ID NO:52.

K. Proteína de la biosíntesis de isoprenoide En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad en la biosíntesis de isoprenoide; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

La siguiente Tabla 15 muestra que cuando el gen de E. coli b3209 (SEQ ID NO:53) se expresa bajo el control del Super promotor, las plantas transgénicas son más grandes que las plantas control en condiciones de crecimiento de buen riego. Si bien se desconoce la función específica de la proteína de b3209, ha demostrado aumentar la producción de licopeno en E. coli cuando se sobreexpesa. El licopeno es un componente importante del fotosistema y un potente antioxidante que protege las células del daño oxidativo. En las células vegetales también se convierte a otros carotenoides y precursores para las hormonas vegetales. Las proteínas de la biosíntesis de isoprenoide se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva DJ-1_Pfp1. Dichas secuencias distintivas se ejemplifican en las proteínas de la biosíntesis de isoprenoide expuestos en la Figura 8.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una proteína de la biosíntesis de isoprenoide. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de biosíntesis de isoprenoide en donde el polipéptido comprende una secuencia distintiva DJ-1_Pfp1 seleccionada del grupo que consiste en los aminoácidos 46 a 208 de la SEQ ID NO:54; aminoácidos 32 a 189 de la SEQ ID NO:56; y aminoácidos 25 a 151 de la SEQ ID NO:58. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una proteína de la biosíntesis de isoprenoide que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 220 de la SEQ ID NO:54, aminoácidos 1 a 231 de la SEQ ID NO:56, o aminoácidos 1 a 161 de la SEQ ID NO:58.

L. Translocador tipo LysE En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad translocador tipo LysE; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 16, cuando el gen de E. coli b2578 (SEQ ID NO:59) se expresa bajo el control del Super promotor, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de buen riego. El gen b2578 codifica una proteína del translocador tipo LysE, una proteína de membrana con seis dominios de transmembrana predichos, que está involucrada en el mantenimiento de los niveles intercelulares de L-lisina por la exportación del exceso de L-lisina de la célula. Estas proteínas se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva de LysE.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica un translocador tipo LysE. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de translocador tipo LysE, en donde el polipéptido comprende una secuencia distintiva de LysE que comprende los aminoácidos 14 a 195 de la SEQ ID NO:60. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un translocador tipo LysE que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 195 de la SEQ ID NO:60.

M. Transportador de aminoácidos de cadena ramificada En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de transporte de aminoácido de cadena ramificada de la familia LIV-E; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 17, cuando el gen de E. coli b2682 (SEQ ID NO:61 ) se expresa bajo el control del Super promotor, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de crecimiento de buen riego. El gen b2682 codifica una proteína de transporte de aminoácidos de cadena ramificada de la familia LIV-E, una proteína de membrana con cinco dominios de transmembrana predichos involucrada en la exportación de L-valina. Estas proteínas se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva AzIC.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica un transportador de aminoácidos de cadena ramificada. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de de transporte de aminoácidos de cadena ramificada de la familia LIV-E, en donde el polipéptido comprende una secuencia distintiva AzIC que comprende los aminoácidos 23 a 167 de la SEQ ID NO:62. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un transportador de aminoácidos de cadena ramificada que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 245 de la SEQ ID NO:62.

N. Proteína de unión al ADN En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de unión al ADN truncado; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 18, cuando el gen de E. coli b3285 (SEQ ID NO:63) se expresa bajo el control del Super promotor, las plantas transgénicas son más grandes que las plantas control en condiciones de crecimiento de buen riego. El gen b3285 codifica una proteína de unión al ADN truncado que comprende la porción C-terminal de la proteína de E. coli SMF (número de acceso de la base de datos pública YP_026211 ), y puede facilitar el acceso de las proteínas que modifican el ADN al ADN genómico. Dichas proteínas de unión al ADN se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva SMF.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido homólogo al polinucleótido que codifica la proteína de unión al ADN truncado de la SEQ ID NO:64. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un Proteína de unión al ADN que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 102 de la SEQ ID NO:64.

O. Proteína de YscJ/FliF En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa de la familia YscJ/FliF; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 19, cuando el gen de E. coli b1938 (SEQ ID NO:65), una proteína de la familia YscJ/FliF, se expresa bajo el control del Super promotor, las plantas transgénicas son más grandes que las plantas control. Las proteínas de la familia YscJ/FliF estabilizan proteínas de membrana y complejos tales como los transportadores, que proveen células con compuestos importantes para el crecimiento celular. Las proteínas de la familia YscJ/FliF se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva de YscJ_FliF.

La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una proteína de la familia YscJ/FliF. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de YscJ/FliF, en donde el polipéptido comprende una primera secuencia distintiva de YscJ/FliF que comprende los aminoácidos 17 a 225 de la SEQ ID NO:66 y una segunda secuencia distintiva de YscJ/FliF que comprende los aminoácidos 250 a 429 de la SEQ ID NO:66. Con máxima preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una proteína de la familia YscJ/FliF que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 552 de la SEQ ID NO:66.

P. Genes de biosíntesis de riboflavina En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa de GTP ciclohidrolasa II que no comprende una secuencia de direccionamiento subcelular; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en la siguiente Tabla 20, cuando el gen de Synechocistis LL1894 (SEQ ID NO:67), una GTP ciclohidrolasa II, se expresó bajo el control del promotor PcUbi sin direccionamiento subcelular, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones limitadas de agua. Las enzimas de GTP ciclohidrasa II se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva de DHBP_sintasa en el extremo N-terminal y una secuencia distintiva de GTP ciclohidrolasa II en el extremo C-terminal. Dichas secuencias distintivas se ejemplifican en las proteínas de GTP ciclohidrolasa II que se exponen en la Figura 12.

El cásete de expresión empleado en la planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de GTP ciciohidrolasa II que no comprende un péptido de direccionamiento subcelular. Con preferencia, el polipéptido de GTP ciciohidrolasa II polipéptido comprende un dominio de DHBP sintasa seleccionado de los grupo que consisten en los aminoácidos 5 a 202 de la SEQ ID NO:68 y aminoácidos 120 a 317 de la SEQ ID NO:70 y un dominio de GTP ciciohidrolasa II seleccionado del grupo que consiste en los aminoácidos 207 a 377 de la SEQ ID NO:68 y aminoácidos 322 a 491 de la SEQ ID NO:70. De acuerdo con la invención, cuando el G. max GTP ciciohidrolasa II expuesto en la SEQ ID NO:70 se emplea en el cásete de expresión, se suprime la secuencia de polinucleótidos que codifica el péptido de direccionamiento subcelular (aminoácidos 1 a 49 de la SEQ ID NO:70). Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de GTP ciciohidrolasa II que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 556 de la SEQ ID NO:68 o aminoácidos 50 a 544 de la SEQ ID NO:70.

En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de lumazina sintasa que no comprende un secuencia dirigida al plástido; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

Como se muestra en las siguientes Tablas 21 y 22, cuando el gen de Synechocistis SLL1282 (SEQ ID NO:71 ), una lumazina sintasa, se expresa bajo el control del promotor PcUbi, las plantas transgénicas demuestran rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el gen SLL1282. Las enzimas de lumazina sintasa se caracterizan, en parte, por la presencia de una secuencia distintiva de DMRL_sintasa. Dichas secuencias distintivas se ejemplifican en las proteínas de lumazina sintasa expuestas en la Figura 13.

El cásete de expresión empleado en la planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica un polipéptido de lumazina sintasa que no comprende un péptido de direccionamiento subcelular. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de lumazina sintasa, en donde el polipéptido comprende una secuencia distintiva DMRL_sintasa seleccionada del grupo que consiste en los aminoácidos 12 a 158 de la SEQ ID NO:72; aminoácidos 83 a 226 de la SEQ ID NO:74; aminoácidos 70 a 213 de la SEQ ID NO:76, aminoácidos 70 a 215 de la SEQ ID NO:78. De acuerdo con la invención, cuando cualuquiera de las lumazina sintasas de plantas expuestas en las SEQ ID NOs:100, 76, o 78 se emplea en el cásete de expresión, se suprimen las secuencias de polinucleótidos que codifican el péptido de direccionamiento subcelular (aminoácidos 1 a 53 de la SEQ ID NO:74; aminoácidos 1 a 56 de la SEQ ID NO:76, y aminoácidos 1 a 80 de la SEQ ID NO:78). Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una lumazina sintasa que comprende los aminoácidos 1 a 164 de la SEQ ID NO:72, aminoácidos 54 a 228 de la SEQ ID NO:74, aminoácidos 57 a 217 de la SEQ ID NO:76, o aminoácidos 81 a 217 de la SEQ ID NO:78.

Q. Genes de biosíntesis de vitamina B6 En otra forma de realización, la invención proporciona una planta transgénica transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión del gen en raíces y brotes y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa que es capaz de mejorar la síntesis de PLP. En esta forma de realización, el cásete de expresión opcionalmente también comprende un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial o del plástido. Los polinucleótidos que comprenden cualquier gen de la vía de síntesis de vitamina B6 son adecuados para el uso en esta forma de realización de la invención. Por ejemplo, el gen de síntesis de vitamina B6 puede ser pdxY (por ejemplo, SEQ ID NO:79), pdxH (por ejemplo, SEQ ID NO:81 ), pdxK (por ejemplo, SEQ ID NOs:83, 85, y 87), yfei (por ejemplo, SEQ ID NOs: 89 y 91), Yn8fp (SEQ ID NO:93); pdxJ (por ejemplo, SEQ ID NOs: 95 y 97), pdxl/ so (por ejemplo, SEQ ID NOs: 99, 101 , 103, 105, 107, 109, 111 , 113, 115, 117, o 119).

Cuando la planta transgénica comprende el gen de biosíntesis de la vitamina B6 PdxY, el promotor es con preferencia un promotor específico de raíz o brote y el cásete de expresión además comprende un polinucleótido que codifica un péptido de tránsito del plástido. Como se muestra en las siguientes Tablas 23 y 24, cuando el gen de E. coli b1636 (SEQ ID NO:79), denominado pdxY, se dirige al plástido bajo el control del Super promotor, las plantas transgénicas fueron más grandes que las plantas control en condiciones de buen riego y de agua limitada.

El gen PdxY codifica una quinasa PL que comprende aun dominio de fosfometil-pirimidina quinasa. La planta transgénica de esta forma de realización puede comprender cualquier polinucleótido que codifica una PL quinasa. Con preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica un polipéptido de longitud completa que tiene actividad de PL quinasa, en donde el polipéptido comprende una secuencia distintiva de fosfometil-pirimidina quinasa tales como los aminoácidos 61 a 259 de la SEQ ID NO:80. Con más preferencia, la planta transgénica de esta forma de realización comprende un polinucleótido que codifica una PL quinasa que tiene una secuencia que comprende los aminoácidos 1 a 287 de la SEQ ID NO:80.

Como se muestra en la siguiente Tabla 25, cuando el gen de Synechocistis SLL1779 (SEQ ID NO:95), denominado pdxJ, se expresa bajo el control del promotor PcUbi, con o sin direccionamiento subcelular, las plantas transgénicas son más grandes que las plantas control en condiciones de buen riego. La tabla 26 muestra que cuando SLL1779 (SEQ ID NO:95) se dirige a la mitocondria bajo el control del promotor PcUbi, las plantas transgénicas son más grandes que las plantas control cuando se analizan en condiciones limitadas de agua. Por consiguiente, cuando la planta transgénica comprende el gen PdxJ, el cásete de expresión opcionalmente también puede comprender un polinucleótido que codifica un péptido de tránsito mitocondrial o del plástido. Como se expuso anteriormente, la enzima PdxJ actúa de una manera concertada con la enzima PdxA para formar PNP. Los aminoácidos 2 a 218 de la SEQ ID NO:96 representan una secuencia distintiva del gen PdxJ de Synechocistis sp PCC6803. Con preferencia, el gen PdxJ empleado en un cásete de expresión de esta forma de realización codifica un polipéptido de los aminoácidos 1 a 221 de la SEQ ID NO:96 o aminoácidos 1 a 243 de la SEQ ID NO:98.

La invención también proporciona una semilla que es genéticamente pura para los casetes de expresión (también denominados en la presente como "transgenes") descriptos en la presente, en donde las plantas transgénicas que crecen de dicha semilla demuestran rendimiento aumentado en comparación con una variedad de la planta de tipo silvestre. La invención también proporciona un producto producido por o partir de las plantas transgénicas que expresan el polinucleótido, sus partes de planta o sus semillas. El producto se puede obtener usando varios métodos bien conocidos en el arte. Como se usa en la presente, la palabra "producto" incluye, pero sin limitación, alimentos, alimentos para animales, suplementos alimenticios, suplementos alimenticios para animales, fibra, cosméticos o productos farmacéuticos. Los alimentos se consideran como composiciones usadas para la nutrición o para suplementar la nutrición. Los alimentos para animales y los suplementos de alimentos de animales, en particular, se consideran como alimentos. La invención también proporciona un producto agrícola producido por cualquiera de las plantas transgénicas, partes de plantas, y semillas de plantas. Los productos agrícolas incluyen, pero sin limitación, extractos, proteínas, aminoácidos, carbohidratos, grasas, aceites, polímeros, vitaminas vegetales y similares.

La invención también proporciona un polinucleótido aislado que tiene una secuencia seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:3; SEQ ID NO:5; SEQ ID NO:9; SEQ ID NO:11 ; SEQ ID NO:13; SEQ ID NO:17; SEQ ID NO:19; SEQ ID NO:23; SEQ ID NO:25; SEQ ID NO:29; SEQ ID NO:31 ; SEQ ID NO:33; SEQ ID NO:37; SEQ ID NO:45; SEQ ID NO:53; SEQ ID NO:59; SEQ ID NO:61 ; SEQ ID NO:63; SEQ ID NO:65; SEQ ID NO:69; SEQ ID NO:73¡ SEQ ID NO:75; y SEQ ID NO:77. En la invención también se abarca un polinucleótido aislado que es un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido que tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4¡ SEQ ID NO:6; SEQ ID NO:10; SEQ ID NO:12; SEQ ID NO:14; SEQ ID NO:18; SEQ ID NO:20; SEQ ID NO:24; SEQ ID NO:26; SEQ ID NO:30; SEQ ID NO:32; SEQ ID NO:34; SEQ ID NO:38; SEQ ID NO:54; SEQ ID NO:60; SEQ ID NO:62; SEQ ID NO:64; SEQ ID NO:70; SEQ ID NO:74; SEQ ID NO:76; y SEQ ID NO:78. Un polinucleótido de la invención se puede aislar usando técnicas de biología molecular estándar y la información se secuencia provista en la presente, por ejemplo, usando un sintetizador de ADN automático.

El polinucleótido aislados de la invención incluye los homólogos de los polinucleótidos de la Tabla 1. Los "homólogos" se definen en la presente como dos ácidos nucleicos o polipéptidos que tienen secuencias de nucleótidos o aminoácidos similares o sustancialmente idénticas, respectivamente. Los homólogos incluyen variantes alélicas, análogos, y ortólogos, como se define a continuación. Como se usa en la presente, el término "análogos" se refiere a dos ácidos nucleicos que tiene la misma o similar función, pero que han evolucionado en forma separada en organismos no relacionados. Como se usa en la presente, el término "ortólogos" se refiere a dos ácidos nucleicos de diferentes especies, pero que han evolucionado de un gen común ancestral por especiación. El término homóloga además comprende moléculas de ácido nucleico que difieren de una de las secuencias de nucleótidos que se muestran en la Tabla 1 debido a la degeneración del código genético y de este modo codifica el mismo polipéptido.

Para determinar el porcentaje de identidad de secuencia de dos secuencias de aminoácidos (por ejemplo, una de las secuencias de polipéptidos de la Tabla 1 y sus homólogos), las secuencias se alinean para fines de comparación óptima (por ejemplo, se pueden introducir brechas en la secuencia de un polipéptido para el alineamiento óptimo con el otro polipéptido o ácido nucleico). Lugo se comparan los residuos de aminoácidos de las correspondientes posiciones de aminoácido. Cuando una posición de una secuencia es ocupada por el mismo residuo de aminoácido de la correspondiente posición en otra secuencia, entonces las moléculas son idénticas es esta posición. El mismo tipo de comparación se puede realizar entre dos secuencias de ácidos nucleicos.

Con preferencia, los homólogos, análogos y ortólogos de aminoácidos aislados de los polipéptidos de la presente invención son al menos aproximadamente 50-60%, con preferencia al menos aproximadamente 60-70%, y con más preferencia al menos aproximadamente 70-75%, 75-80%, 80-85%, 85-90%, o 90-95%, y con máxima preferencia al menos aproximadamente 96%, 97%, 98%, 99%, o más idéntica a una secuencia de aminoácidos completa identificada en la Tabla 1. En otra forma de realización preferida, un homólogo de ácido nucleico aislado de invención comprende una secuencia de nucleótidos que es al menos aproximadamente 40-60%, con preferencia al menos aproximadamente 60-70%, con más preferencia al menos aproximadamente 70-75%, 75-80%, 80-85%, 85-90%, o 90-95%, y aun con más preferencia al menos aproximadamente 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o más idéntica a una secuencia de nucleótidos mostrada en la Tabla 1.

Para los fines de la invención, el porcentaje de identidad de secuencia entre dos secuencias de ácidos nucleicos o polipéptidos se determina usando Align 2.0 (Myers y Miller, CABIOS (1989) 4:11-17) con todos los parámetros ajustados a los ajustes predeterminados o el paquete del programa de computación Vector NTI Advance 10.3.0 (PC) (Invitrogen, 1600 Faraday Ave., Carlsbad, CA92008). Para el porcentaje de identidad calculado con el Vector NTI, se usan una penalización de apertura de brecha de 15 y una penalización de extensión de brecha de 6.66 para determinar el porcentaje de identidad de dos ácidos nucleicos. Una penalización de abertura de brecha de 10 y penalización de extensión de brecha de 0,1 se usan para determinar el porcentaje de identidad de dos polipéptidos. Todos los parámetros se ajustan a ajustes predeterminados. Para los fines de un alineamiento múltiple (Clustal W aigorithm), la penalización de abertura de brecha es 10, y la penalización de extensión de brecha es 0,05 con la matriz blosum62. Se entiende que para los fines de determinación de la identidad de secuencia cuando se compara una secuencia de ADN con una secuencia de A N, un nucleótido de timidina es equivalente a un nucleótido de uracilo.

Las moléculas de ácido nucleico que corresponden a homólogos, análogos y ortólogos de los polipéptidos enumerados en la Tabla 1 se pueden aislar sobre la base de si identidad con dichos polipéptidos, usando los polinucleótidos que codifica, los polipéptidos respectivos o cebadores basados en estos, como sondas de hibridación de acuerdo con técnicas de hibridación estándares en condiciones de hibridación rigurosas. Como se usa en la presente con respecto a la hibridación de ADN a una transferencia de ADN, el término "condición rigurosa" se refiere a hibridación toda la noche a 60°C en solución de Denhart 10X, 6X SSC, 0,5% de SDS, y 100 µg/ml de ADN de esperma de salmón desnaturalizado. Las transferencias se lavaron sucesivamente a 62°C durante 30 minutos cada vez en 3X SSC/0,1 % de SDS, seguido por 1X SSC/0,1 % de SDS, y finalmente 0,1X SSC/SDS 0,1 %. Como también se usa en presente, en una forma de realización preferida, la frase "condiciones rigurosas" se refiere a la hibridación en una solución 6X SSC a 65°C. En otra forma de realización, "condiciones de alta rigurosidad" se refiere a la hibridación toda la noche a 65°C en una solución de Denhart 10x, 6X de SSC, 0,5% de SDS y 100 µg/ml de ADN de esperma de salmón desnaturalizado. Las transferencias se lavaron sucesivamente a 62°C durante 30 minutos cada vez en 1X SSC/0,1 % de SDS, seguido por 1X SSC/0,1% de SDS, y finalmente 0,1X SSC/SDS 0,1%. Los métodos para realizar hibridaciones de ácido nucleico son bien conocidos en el arte.

Los polinucleótidos aislados empleados en la invención se pueden optimizar, es decir, en general manipular genéticamente para aumentar su expresión en una planta o animal determinado. Para proporcionar ácidos nucleicos optimizados, la secuencia del ADN del gen se puede modificar para: 1 ) comprender codones preferidos por genes de planta altamente expresados; 2) comprender un contenido de A+T en la composición de bases nucleotídicas a la que se halla sustancialmente en las plantas; 3) formar una secuencia de iniciación de planta, 4) eliminar secuencias que causan desestabilización, poliadenilación, degradación y terminación de ARN ¡napropiados o que forman horquillas de estructura secundaria o sitios de empalme de ARN; o 5) eliminación de marcos de lectura abiertos antisentido. El aumento de expresión de los ácidos nucleicos en las plantas se puede obtener por la utilizáción de la frecuencia de distribución del usóte codón en las plantas en general o en una planta particular. Los métodos para optimizar la expresión de ácidos nucleicos en las plantas se puede hallar en EPA 0359472; EPA 0385962; solicitud PCT No. WO 91/16432; Patente U.S. No. 5.380.831 ; Patente U.S. No. 5.436.391 ; Perlack et al., 1991 , Proc.

Nati. Acad. Sci. USA 88:3324-3328; y Murray et al., 1989, Nucleic Acidos Res. 17:477-498.

La invención también proporciona un vector de expresión recombinante que comprende un cásete de expresión seleccionada del grupo que consiste en a) un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor, un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular, y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de longitud completa de fosfatidato citidililtransferasa; b) un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en hojas, un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito mitocondrial, y un polinucleótido aislado que codifica una proteína portadora de acilo; y c) un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, un polinucleótido aislado que codifica un promotor, un polinucleótido aislado que codifica un péptido de direccionamiento subcelular; y un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de aciltransferasa.

En otra forma de realización, el vector de expresión recombinante de la invención comprende un polinucleótido aislado que tiene una secuencia seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4; SEQ ID NO:6; SEQ ID NO:10; SEQ ID NO:12 SEQ ID NO:14 SEQ ID NO:18 SEQ ID NO:20 SEQ ID NO:24 SEQ ID NO:26 SEQ ID NO:30 SEQ ID NO:32 SEQ ID NO:34 SEQ ID NO:38 SEQ ID NO:54 SEQ ID NO:60 SEQ ID NO:62 SEQ ID NO:64 SEQ ID NO:70 SEQ ID NO:74 SEQ ID NO:76; y SEQ ID NO:78. Además, el vector de expresión recombinante de la invención comprende un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido que tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO:4; SEQ ID NO:6; SEQ ID NO:10; SEQ ID NO:12; SEQ ID NO:14 SEQ ID NO:18 SEQ ID NO:20 SEQ ID NO:24 SEQ ID NO:26 SEQ ID NO:30 SEQ ID NO:32 SEQ ID NO:34 SEQ ID NO:38 SEQ "ID NO:54 SEQ ID NO:60 SEQ ID NO:62 SEQ ID NO:64 SEQ ID NO:70 SEQ ID NO:74 SEQ ID NO:76 y SEQ ID NO:78.

El vector de expresión recombinante de la invención también puede incluir una o más secuencias reguladoras, seleccionadas sobre la base de las células huésped usadas para la expresión, que es una asociación operativa con el polinucleótido aislado que se expresa. Como se usa en la presente con respecto a un vector de expresión recombinante, "en asociación operativa" o "ligado operativamente" significa que el polinucleótido de interés está ligado a las secuencias reguladoras de una manera que permite la expresión del polinucleótido cuando el vector se introduce en la célula huésped (por ejemplo, en una célula huésped bacteriana o vegetal). El término "secuencia reguladora" se considera que incluye promotores, potenciadores y otros elementos de control de expresión (por ejemplo, señales de poliadenilación).

Como se expuso anteriormente, ciertas formas de realización de la invención emplean promotores que son capaces de aumentar la expresión de gen en las hojas. En algunas formas de realización, el promotor es un promotor específico de hoja. Cualquier promotor específico de hoja se puede emplear en estas formas de realización de la invención. Muchos de estos promotores son conocidos, por ejemplo, el promotor USP de Vicia faba (SEQ ID NO:123 o SEQ ID NO:124, Baeumlein et al. (1991 ) Mol. Gen. Genet. 225, 459-67), promotores de genes inducibles por la luz tales como ribulosa-1.5-bisfosfato carboxilasa (promotores de rbcS), promotores de genes que codifican proteínas de unión a clorofila a/b (Cab), Rubisco activasa, subunidad B de gliceraldehído 3-fosfato deshídrogenasa de cloroplasto de A. thaliana, (Kwon et al. (1994) Plant Physiol. 105,357-67) y otros promotores específicos de hoja tales como los identificados en Alemán, I. (2001 ), aislamiento y caracterización de los promotores específico de hojas de alfalfa (Medicago sativa), Masters thesis, New México State University, Los Cruces, NM, y similares promotores constitutivos. Los promotores constitutivos son activos en la mayoría de las condiciones. Los ejemplos de promotores constitutivos adecuados para usar en estas formas de realización incluyen el promotor de ubiquitina de perejil de Petroselinum crispum descripto en WO 2003/102198 (SEQ ID NO: 121 ); los promotores CaMV 19S y 35S, el promotor de sX CaMV 35S, el promotor de Sep1 , el promotor de actina de arroz, el promotor de actina de Arabidopsis, el promotor de ubiquitina de maíz, el promotor de pEmu, el virus de mosaico de escrofularia 35S, el promotor de Smas, el super promotor (Patente U.S. No. 5.955.646), el promotor de GRP1-8, el promotor de alcohol cinamílico deshidrogenada (Patente U.S. No. 5.683.439), promotores del ADN-T de Agrobacterium, tales como mannopína sintasa, nopalina sintasa y octopina sintasa, el promotor de la subunidad pequeña de ribulosa bifosfato carboxilasa (ssuRUBISCO) y similares.

En otras formas de realización de la invención, se emplea un promotor específico de raíz o brote. Por ejemplo, el Super promotor (SEQ ID NO: 122) proporciona alto nivel de expresión en raíces y brotes (Ni et al. (1995) Plant J. 7: 661-676). Otros promotores específicos de raíz incluyen, sin limitación, el promotor de TobRB7 (Yamamoto et al. (1991 ) Plant Cell 3, 371-382), el promotor de rolD (Leach et al. (1991 ) Plant Science 79, 69-76); dominio A de CaMV 35S (Benfey et al. (1989) Science 244, 174-181), y similares.

De acuerdo con la invención, una secuencia de tránsito de coloroplasto se refiere a una secuencia de nucleótidos que codifica un péptido de tránsito cloroplástico. Las secuencias dirigidas al cloroplasto son conocidas en el arte e incluyen la subunidad pequeña de ribulosa-1 ,5-bisfosfato carboxilasa cloroplástica (Rubisco) (de Castro Silva Filho et al. (1996) Plant Mol. Biol. 30:769-780; Schnell et al. (1991 ) J. Biol. Chem. 266(5):3335-3342); 5-(enolpiruvil)shikimato-3-fosfato sintasa (EPSPS) (Archer et al. (1990) J. Bioenerg. Biomemb. 22(6):789-810); triptofano sintasa (Zhao et al. (1995) J. Biol. Chem. 270(11):6081-6087); plastocianina (Lawrence et al. (1997) J. Biol. Chem. 272(33):20357-20363); corismato sintasa (Schmidt et al. (1993) J. Biol. Chem. 268(36):27447-27457); ferredoxina NADP+ oxidoreductasa (Jansen et al. (1988) Curr. Genetics 13:517-522) (SEQ ID NO:13); nitrito reductasa (Back et al (1988) MGG 212:20-26) y la proteína de unión a clorofila a/b de cosecha liviana (LHBP) (Lamppa et al. (1988) J. Biol. Chem. 263:14996-14999). See also Von Heijne et al. (1991 ) Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126; Clark et al. (1989) J. Biol. Chem. 264:17544-17550; Della-Cioppa et al. (1987) Plant Physiol. 84:965-968; Romer et al. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421 ; y Shah et al. (1986) Science 233:478-481.

Como se define en la presente, una secuencia de tr'ñansito mitocondrial se refiere a una secuencia de nucleótidos que codifica una presecuencia mitocondrial y se dirige la proteína a la mitocondria. Los ejemplos de presecuencias mitocondriales incluyen los grupos que consisten subunidades de ATPasa, subunidades de ATP sintasa, proteína de Rieske-FeS, Hsp60, malato deshidrogenasa, citrato sintasa, aconitasa, isocitrato deshidrogenasa, piruvato deshidrogenasa, enzima mélica, glicina descarboxilasa, serina hidroximetil transferasa, isovaleril-CoA deshidrogenasa y superñoxido dismutasa. Dichos péptidos de trásnsito son conocidos en el arte. Ver, por ejemplo, Von Heijne et al. (1991 ) Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126; Clark et al. (1989) J. Biol. Chem. 264:17544-17550; Romer et al. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421 ; Faivre-Nitschke et al (2001 ) Eur J Biochem 268 1332-1339 y Shah et al. (1986) Science 233: 478-481.

En una forma de realización preferida de la presente invención, los polinucleótidos listados en la tabla 1 se expresan en células de plantas de plantas superiores (por ejemplo, los espermatofitos, tales como plantas de cultivo). Un polinucleótido se puede "introducir" en una célula vegetal por cualquier medio, que chi luye transfección, transformación o transducción, electroporación, bombardeo de partículas, agroinfección, y similares. Los métodos adecuados para transformar o transfectar células vegetales se describen, por ejemplo, usando bombardeo de partículas como se expone en Patentes U.S. Nos. 4.945.050; 5.036.006; 5.100.792; 5.302.523; 5.464.765; 5.120.657; 6.084.154; y similares. Con más preferencia, la semilla de maíz transgénico de la invención se puede obtener usando la transformación con Agrobacterium, que se describe en las Patentes U.S. Nos. 5.591.616; 5.731.179; 5.981.840; 5.990.387; 6.162.65; 6.420.630, publicación de solicitud de Patente U.S. número 2002/0104132, y similares. La transformación de soja se puede realizar usando por ejemplo alguna de las técnicas descriptas en la Patente europea No. EP 0424047, Patente U.S. No. 5.322.783, Patente europea No.EP 0397 687, Patente U.S. No. 5.376.543, o Patente U.S. No. 5.169.770. Un ejemplo específico de la transformación de trigo se puede hallar en la solicitud de PCT No. WO 93/07256. El algodón se puede transformar usando los métodos descriptos en las Patentes U.S. Nos. 5.004.863; 5.159.135; 5.846.797, y similares. El arroz se puede transformar usando métodos descriptos en las Patentes U.S. Nos. 4.666.844; 5.350.688; 6.153.813; 6.333.449; 6.288.312; 6.365.807; 6.329.571 , y similares. La cañóla se puede transformar por ejemplo, usando métodos tales como los que se describen en las Patentes U.S. Nos.5.188.958; 5.463.174; 5.750.871 ; EP1566443; WO02/00900; y similares. Otros métodos de transformación de plantas se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. Nos. 5.932.782; 6.153.811 ; 6.140.553; 5.969.213; 6.020.539, y similares. Cualquier método de transformación de plantas adecuado para insertar un transgén en una planta particular se puede usar de acuerdo con la invención.

De acuerdo con la presente invención, el polinucleotido introducido se puede mantener en la célula vegetal en forma estable si se incorpora en un replicón autónomo no cromosómico o se integra en los cromosomas de las plantas. En forma alternativa, el polinucleotido introducido puede estar presente en un vector no replicante extracromosómico y se puede expresar en forma transitoria o activar en forma transitoria.

La invención también se realiza en un método de producir una planta transgénica que comprende al menos un polinucleotido listado en la Tabla 1 , en donde la expresión del polinucleótido de la planta produce el aumento crecimiento y/o rendimiento de la planta en condiciones normales o limitadas de agua y/o aumento de tolerancia a un estrés ambiental en comparación con una variedad de la planta de tipo silvestre que comprende las etapas de: (a) introducir en una célula vegetal un cásete de expresión que se describió anteriormente, (b) regenerar una planta transgénica de la célula vegetal transformada; y seleccionar plantas de rendimiento superior de las células vegetales regeneradas. La célula vegetal puede ser, pero sin limitación, un protoplasto, célula productora de gametas y una célula que regenera en una planta completa. Como se usa en la presente, el término "transgénica" se refiere a cualquier planta, célula de planta, callo, tejido de planta o parte de planta que contiene el cásete de expresión descripto anteriormente. De acuerdo con la invención, el cásete de expresión se integra en forma estable en un cromosoma o elemento extracromosómico estable, de modo que se pasa a generaciones sucesivas.

El efecto de la modificación genética en el crecimiento y/o rendimiento y/o tolerancia al estrés de las plantas se puede evaluar por el cultivo de la planta modificada en condiciones normales y/o condiciones menos adecuadas y luego analizar las características de crecimiento y/o metabolismo de las plantas. Dichas técnicas analíticas son bien conocidas por los expertos en el arte e incluyen mediciones de peso seco, peso húmedo, peso de semilla, número de semillas, síntesis de polipéptidos, síntesis de carbohidratos, síntesis, tasas de evapotranspiración, rendimiento de planta y/o cultivo general, floración, reproducción, establecimiento de semilla, crecimiento de raíz, tasas de respiración, tasas de fotosíntesis, composición de metabolitos, y similares.

La invención también se ¡lustra con los siguientes ejemplos, que no se interpretan de ningún modo como imposición de limitaciones sobre su alcance.

EJEMPLO 1 Caracterización de genes YBR029C (SEQ ID NO:1 ), YKL192C (SEQ ID NO:7), YDR018C (SEQ ID NO:15), B2341 (SEQ ID NO:21 ), B0452 (SEQ ID NO:27), YNL202W (SEQ ID NO:35), YKL140W (SEQ ID NO:39), SLL1023 (SEQ ID NO:41 ), SLR0252 (SEQ ID NO:43), b3803 (SEQ ID NO:45), b3209 (SEQ ID NO:53), b2578 (SEQ ID NO:59), b2682 (SEQ ID NO:61 ), b3285 (SEQ ID NO:63), b1938 (SEQ ID NO:65), SLL1894 (SEQ ID NO:67), SLL1282 (SEQ ID NO:5), b1636 (SEQ ID NO:79) y SLR1779 (SEQ ID NO:95) se clonaron usando técnicas d recombinantes estándares. Se predijo la funcionalidad de cada gen guía por la comparación de la secuencia de aminoácidos del gen con otros genes de funcionalidad conocida. Los ADNc homólogps se aislaron de bibliotecas registradas de las respectivas especies usando métodos conocidos. Las secuencias se procesaron y se anotaron usando análisis bioinformático.

El YBR029C (SEQ ID NO:2) de S. cerevisiae codifica un fosfatidato citidililtransferasa. La secuencia de ADN de este gen se sometió a búsqueda blast contra las bases de datos registradas de los ADNc de cañóla y maíz a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron un homólogo de cañóla y un homólogo de maíz. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se indica en los alineamientos que se muestran en la Figura 1.

El YKL192C (SEQ ID NO:8) de S. cerevisiae codifica una proteína portadora de acilo. La secuencia de ADN de este gen se sometió a búsqueda blast contra las bases de datos registradas de ADNc de plantas a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron un homólogo de cañóla, soja, y girasol. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se indica en los alineamientos que se muestran en la Figura 2.

El gen de YDR018C (SEQ ID NO:16) de S. cerevisiae codifica una proteína de aciltransferasa. La secuencia de ADN de este gen se sometió a búsqueda blast contra las bases de datos registradas de ADNc de soja y maíz a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron un homólogo de soja y uno de maíz. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestran en la Figura 3.

El gen de B2341 (SEQ ID NO: 21 ) de E. coli codifica un polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos. La secuencia de ADN de este gen se sometió a búsqueda blast contra bases de datos registradas del ADNc de maíz a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron dos homólogos de maíz. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestra en la Figura 4.

El B0452 (SEQ ID NO:28) de E. coli codifica una proteína de acil-CoA tioesterasa. La secuencia de ADN de este gen se sometió una búsqueda blast contra las bases de datos registradas de ADNc de plantas a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron dos homólogos de cañóla y una de soja. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestran en la Figura 5.

El YNL202W (SEQ ID NO: 36) de S. cerevisiae codifica una proteína de 2,4-dienoil-CoA reductasa. La secuencia de ADN de este gen se sometió una búsqueda blast contra las bases de datos registradas de ADNc de plantas a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificó un homólogo de girasol. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestra en la Figura 6.

El gen b3803 de E. coli codifica una uroporfirina-lll C-metiltransferasa. La secuencia de aminoácidos de longitud completa de los homólogos funcionales de b3803 de la Tabla 11 se sometieron a la búsqueda blast contra bases de datos registradas de los ADNc a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron un homólogo de Brassica napus, un homólogo de Glicine max, y un homólogo de Zea mays. Los ADNc homólogos se aislaron de bases de datos registradas de las especies respectivas usando los métodos conocidos. Las secuencias se procesaron y se anotaron usando análisis bioinformático. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestran en la Figura 7.

El gen b3209 de E. coli codifica una proteína de la biosíntesis de isoprenoide.

La secuencia de aminoácidos de longitud completa de los homólogos funcionales de b3209 de la Tabla 15 se sometieron a la búsqueda blast contra las bases de datos registradas de los ADNc a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron un homólogo de Glicine max y un homólogo de Helianthus annuus. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestran en la Figura 8.

El gen de SLL1894 (SEQ ID NO:67) de Synechocistis sp. PCC 6803 codifica una GTP ciclohidrasa II. La secuencia de ADN de longitud completa de SLL1894 se sometió a búsqueda blast contra las bases de datos registradas de soja los ADNc a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402) y se identificó un homólogo de soja. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestran en la Figura 12.

El gen SLL1282 (SEQ ID NO:71 ) de Synechocistis sp. PCC 6803 codifica una lumazina sintasa. Lia secuencia de ADN de longitud completa de este gen se sometió a búsqueda blast contra las bases de datos registradas de soja y maíz los ADNc a un valor e de e-10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402). Se identificaron un homólogo de soja y dos homólogos de maíz. El parentesco de aminoácidos de estas secuencias se muestran en la Figura 13.

EJEMPLO 2 Sobreex presión de genes guía en las plantas Cada uno de los genes descriptos en el Ejemplo 1 se ligó en un cásete de expresión usando métodos conocidos. Se usaron cuatro promotores diferentes para controlar la expresión de los transgenes en Arabidopsis: el promotor de ubiquitina de perejil (SEQ ID NO:121 ) denominado "PCUbi" de las Tablas 2 a 26 ; el super promotor (SEQ ID NO:122) denominado "Super" en las Tablas 2 a 26; el promotor USP de Vicia faba (SEQ ID NO:124), denominado "USP" en las Tablas 2 a 26 se usó para la expresión de los genes de procariotas o la SEQ ID NO:123 se usó para la expresión de los genes de S. cerevisiae). Para el direccionamiento selectivo de los polipéptidos, el péptido de tránsito mitocondrial de un gen de A. thaliana que codifica isovaleril-CoA deshidrogenasa mitocondrial denominado "Mit" en las Tablas 2 a 26, se usó la SEQ ID NO:126 para la expresión de los genes de procariotas o SEQ ID NO:128 se usó para la expresión de los genes de S. cerevisiae. Además, para el direccionamiento selectivo de los polipéptidos al cloroplasto, el péptido de tránsito de un gen de Spinacia olerácea que codifica una ferredoxina nitrito reductasa denominada "Chlor" en las Tablas 2 a 26; se usó la SEQ ID NO:130.

El ecotipo C24 de Arabidopsis se transformó con constructos que contienen los genes quía descriptos en el Ejemplo 1 usando métodos conocidos. Las semillas de las plantas transformadas T2 se mezclaron sobre la base del promotor que dirige la expresión, las especies de fuente de gen y tipo de direccionamiento (cloroplástico, mitocondrial y citoplásmico). Las mezclas de semillas se usaron en las pruebas primarias para biomasa en condiciones de cultivo con buen riego y agua limitada. Se seleccionaron las coincidencias de las mezclas en la primera prueba, se realizó el análisis molecular y se recogieron las semillas. Luego se usaron las semillas recolectadas para el análisis en pruebas secundarias donde se analizó una cantidad mayor de individuos parar cada evento transgénico. Si las plantas de un constructo se identificaron en la prueba secundaria por tener aumento de biomasa en comparación con los controles, se pasaron a la prueba terciaria. En esta prueba, más de 100 plantas de todos los eventos transgénicos para este constructo se midieron en condiciones de cultivo con buen riego y sequía. Los datos de las plantas transgénicas se compararon con las plantas de tipo silvestre de Arabidopsis o las plantas cultivadas provenientes de una mezcla de semillas de Arabidopsis transgénica seleccionadas aleatoriamente usando procedimientos estadísticos estándares.

Las plantas que se cultivaron en condiciones de buen riego se regaron hasta la saturación del suelo dos veces por semana. Se tomaron imágenes de las plantas transgénicas en los días 17 y 21 usando un sistema de imagen de comercial. De modo alternativo, las plantas se cultivaron en condiciones de cultivo con agua limitada por el riego hasta saturación del suelo, que en forma poco frecuente permitió que el suelo se secara entre los tratamientos de riego. En estos experimentos, se administró agua en los días 0, 8, y 19 después de la siembra. Se tomaron las imágenes de las plantas transgénicas a 20 y 27 días usando un sistema de imágenes comercial.

Se usó el programa de computación de análisis de imagen para comparar las imágenes de las plantas transgénica y control cultivadas en el mismo experimento. Las imágenes se usaron para determinar el tamaño relativo o biomasa de las plantas como píxeles y el color de las plantas como la relación del área verde oscuro a la total. La última relación, denominada índice de salud, fue una medida de la cantidad relativa de clorofila en las hojas y en consecuencia, la cantidad relativa de la senescencia o amarillamiento de hojas y se registró solo el día 27. La variación existe entre las plantas transgénicas que contienen los varios genes guía, debido a diferentes sitios de inserción de ADN y otros factores que impactan el nivel o patrón de expresión génica.

Las tablas 2 a 26 muestran la comparación de las mediciones de las plantas de Arabidopsis. El cambio de porcentaje indica la medición de las plantas transgénicas respecto de las plantas control como porcentaje de las plantas no transgénicas control; el valor de p es la significación estadística de la diferencia entre plantas transgénicas y control sobre la base de una comparación de prueba T de todos los eventos independientes donde NS indica no significativo al 5% de nivel de probabilidad; "No. de eventos" indica la cantidad total de eventos transgénicos independientes del experimento; "No. de eventos positivos" indica el número total de eventos transgénicos independientes que fueron mayores que el control del experimento; "No. de eventos negativos" indica el número total de eventos transgénicos independientes que fueron menores que el control del experimento. NS indica no significativo al 5% de nivel de probabilidad.

A. Fosfatidato Citidlliltransferasa La fosfatidato citidililtransferasa denominada como YBR029C (SEQ ID NO:2) se expresó en Arabidopsis usando tres constructos: en un constructo YBR029C la expresión se controló con el promotor PCUbi (SEQ ID NO:121 ) y se dirigió a los cíoroplastos; en otro constructo, YBR029C la expresión se controló con el Super promotor (SEQ ID NO:122) y se dirigió a los cíoroplastos; y en el tercer constructo YBR029C la expresión se controló con el promotor USP (SEQ ID NO:123) y se dirigió a la mitocondria. La Tabla 2 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones limitadas de agua.

Tabla 2 Gen Promotor Direccio- Medición % de valor de No. de No. de No. de namiento cambio P eventos eventos eventos positivos negativos YBR029C PCUbi Clor Biomasa en -16,7 0,0000 6 1 5 el día 20 YBR029C PCUbi Clor Biomasa en -17,2 0,0000 6 0 6 el día 27 YBR029C PCUbi Clor Indice de -9,5 0,0056 6 1 5 salud YBR029C Super Clor Biomasa en 8,2 0,0340 6 4 2 el día 20 YBR029C Super Clor Biomasa en 19,4 0,0000 6 5 1 el día 27 Gen Promotor DireccioMedición % de valor de No. de No. de No. de namiento cambio P eventos eventos eventos positivos negativos YBR029C Super Clor Indice de 0,6 NS 6 4 2 salud YBR029C USP Mit Biomasa en -10,1 0,0040 8 2 6 el día 20 YBR029C USP Mit Biomasa en -9,5 0,0034 8 2 6 el día 27 YBR029C USP Mit Indice de -1.8 NS 8 2 6 salud La Tabla 2 muestra que, en condiciones de agua limitada, las plantas de Arabidopsis que expresan el gen YBR029C (SEQ ID NO:1 ) bajo el control del Super promotor con direccionamiento del producto proteico al cloroplasto y cultivadas fueron significativamente más grandes que las plantas control. La Tabla 2 también muestra que la mayoría de los eventos transgénicos dirigidos por Super promotor/cloroplasto independientes fueron mayores que los controles. La Tabla 2 también muestra que las plantas de Arabidopsis cultivadas en condiciones de agua limitada y que expresan el gen de YBR029C bajo control del promotor USP con direccionamiento del producto proteico a mitocondria o el promotor PCUbi con direccionamiento del producto proteico al cloroplasto fueron significativamente menores que las plantas control que no expresaron YBR029C. La Tabla 2 también muestra que la mayoría de eventos transgénicos independientes fueron menores que los controles.

La Tabla 3 expone los datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y tested en condiciones de buen riego.

Tabla 3 Gen Promotor DireccioMedición % de valor No. de No. de No. de namiento cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos YBR029C PCUbi Clor Biomasa en 9,5 0,0001 6 5 1 el día 17 YBR029C PCUbi Clor Biomasa en 5,5 0,0066 6 5 1 el día 21 YBR029C PCUbi Clor Indice de -9,6 0,0052 6 0 6 salud YBR029C Super Clor Biomasa en 5,2 0,050 6 4 2 el día 17 YBR029C Super Clor Biomasa en 6,7 0,0035 6 4 2 el día 21 YBR029C Super Clor Indice de -10,7 0,0012 6 0 6 salud YBR029C USP Clor Biomasa en 6,2 0,0378 6 5 1 el día 17 YBR029C USP Clor Biomasa en 6,2 0,0174 6 5 1 el día 21 YBR029C USP Clor Indice de -2,7 NS 6 2 4 salud Gen Promotor Direccio- Medición % de valor No. de No. de No. de namiento cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos YBR029C USP Mit Biomasa en 14,7 0,0000 8 7 1 el día 17 YBR029C USP Mit Biomasa en 9,6 0,0000 8 8 0 el día 21 YBR029C USP Mit Indice de 1,2 NS 8 4 4 salud La Tabla 3 muestra que, cuando crecen en condiciones de buen riego, las plantas de Arabidopsis que expresan YBR029C fueron mayores que las plantas control que no expresan YBR029C. Se observó el incremento de biomasa se produjo con los promotores PCUbi, Super y Ubi y el efecto del transgén en constructos donde el producto de proteína BR029C (SEQ ID NO:2) se dirigió a la mitocondria o al cloroplasto.

B. Proteína portadora de acilo La proteína portadora de acilo denominado como YKL192C (SEQ ID NO:8) se expresó en Arabidopsis usando un constructo en donde la la expresión de proteína portadora de acilo se controló con el promotor USP (SEQ ID NO: 123) y se dirigió al cloroplasto. La Tabla 4 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones limitadas de agua.

Tabla 4 La Tabla 4 muestra que las plantas de Arabidopsis que expresan el gen de YKL192C (SEQ ID NO:7) bajo el control del promotor USP con direccionamiento a la mitocondria que se cultivaron en condiciones de agua limitada fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaron YKL192C. La Tabla 4 también muestra que la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron más grandes y saludables que los controles.

C. Aciltransferasa La aciltransferasa denominada como YDR018C (SEQ ID NO: 16) se expresó en Arabidopsis usando dos constructos diferentes: en un constructo, YDR018C (SEQ ID NO:15) la expresión del gen se controló con el Super promotor (SEQ ID NO:122) y el producto proteico YDR018C se dirigió al cloroplasto, y en el segundo constructo, YDR018C la expresión se controló con el promotor USP (SEQ ID NO:123) y se dirigió la mitocondria. La Tabla 5 datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones limitadas de agua.

Tabla 5 La Tabla 5 muestras de plantas de Arabidopsis que expresan YDR018C tendieron a ser significativamente más grandes que las plantas control que no expresaron YDR018C cuando se cultivaron en condiciones de agua limitada. La Tabla 5 también muestra que la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

La Tabla 6 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y analizados en condiciones de buen riego.

Tabla 6 Gen Promotor Direccio- Medición % de valor No. de No. de No. de namiento cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos Biomasa en YDR018C Super Clor -0,2 NS 6 3 3 el día 17 Biomasa en YDR018C Super Clor 1 ,7 NS 6 3 3 el día 21 Gen Promotor Direccio- Medición % de valor No. de No. de No. de namiento cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos Indice de YDR018C Super Clor -7,2 0,0375 6 0 6 salud Biomasa en YDR018C USP Mit 20,9 0,0000 6 6 0 el día 17 Biomasa en YDR018C USP Mit 20,3 0,0000 6 5 1 el día 21 Indice de YDR018C USP Mit 2,4 NS 6 3 3 salud La Tabla 6 muestra que las plantas de Arabidopsis que expresan YDR018C bajo el control del promotor USP con direccionamiento a mitocondria fueron mayores que las plantas control que no expresaron YDR018C cuando se cultivan en condiciones de buen riego. Sin embargo, cuando el gen YDR018C se expresó bajo el control del Super promotor y el producto proteico se dirigió al cloroplasto, las plantas no fueron significativamente mayores que las plantas control que no expresaban YDR018C, cuando las plantas se cultivaron en condiciones de buen riego.

D. Polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos El polipéptido del complejo de oxidación anaeróbica bifuncional de ácidos grasos denominado como B2341 (SEQ ID NO:22) se expresó en Arabidopsis usando un constructo en donde B2341 la expresión se controló con el promotor ÜSP (SEQ ID NO:124) y el producto proteico se dirigió al cloroplasto. La Tabla 7 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones limitadas de agua.

Tabla 7 La Tabla 7 muestra que las plantas de Arabidopsis que expresan el gen de B2341 (SEQ ID NO:21 ) fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaron B2341 , cuando se cultivan en condiciones de agua limitada. La Tabla 7 también muestra que la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

La Tabla 8 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y analizadas en condiciones de buen riego.

Tabla 8 La Tabla 8 muestra que la mayoría de los eventos transgénicos independientes que expresan B2341 fueron mayores que las plantas control que no expresaban B2341 cuando se cultivaron en condiciones de buen riego. La Tabla 8 también muestra que las plantas que expresan B2341 fueron significativamente más verde oscuro que los controles.

E. Acil-CoA tioesterasa B0452 (SEQ ID NO:27) se expresó en Arabidopsis bajo el control del promotor USP (SEQ ID NO:124) y el producto proteico (SEQ ID NO:28) fue dirigido al cloroplasto. La Tabla 9 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformada con este constructo y se analizaron en condiciones de sequía cíclica (CD) o buen riego (WW).

Tabla 9 La Tabla 9 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen B0452 bajo el control del promotor USP con direccionamiento a la mitocondria fueron significativamente más grandes en condiciones de buen riego o sequía que las plantas control que no expresaba el gen de B0452. La diferencia fue aun más sorprendente en etapas más tempranas, lo que indica un efecto positivo sobre el vigor de la plántula. En estos experimentos, todos los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles tanto en ambientes de sequía cíclica como bien regados. La ventaja de crecimiento de las plantas transgénicas fue aún más prominente en condiciones de sequía cíclica. Las plantas transgénicas que expresan el gen de B0452 continuaron significativamente más saludables que el control de tipo silvestre en condiciones de sequía cíclica.

F. 2,4-dienoil-CoA reductasa YNL202W (SEQ ID NO:35) se expresó en Arabidopsis usando dos constructos, uno cuya transcripción estuvo bajo el control del promotor USP (SEQ ID NO: 123) y el producto proteico YNL202W (SEQ ID NO:36) se dirigió al cloroplasto, y el otro constructo en el cual la expresión transcripciónal estuvo bajo el control del promotor PCUbi (SEQ ID NO:121 ) y el producto proteico se dirigió a los plástidos, respectivamente. La Tabla 10 expone los datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en en condiciones de sequía cíclica (CD) y buen riego (WW).

Tabla 10 La Tabla 10 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen YNL202W bajo el control del promotor USP con direccionamiento a la mitocondria fueron significativamente más grandes en condiciones de sequía cíclica y en dos experimentos (WW1 y WW2) en condiciones de buen riego que las plantas control que no expresaban el gen YNL202W. En estos experimentos, todos los eventos transgénicos independientes con direccionamiento a la mitocondria fueron mayores que los controles tanto en ambientes de sequía cíclica como bien regados. La plantas transgénicas que expresan el YNL202W gen bajo el control del promotor USP con direccionamiento a la mitocondria también fueron significativamente más saludables en un experimento en condiciones de buen riego que las plantas control que no expresaban el gen YNL202W.

La Tabla 10 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen YNL202W bajo el control del promotor PCUbi con direccionamiento a los plástidos fueron más pequeñas pero no significativamente diferentes en comparación con las plantas control que no expresaban el gen de YNL202W, en condiciones de sequía cíclica.

G. Esteral esterasa YKL140W (SEQ ID NO:39) se expresó en Arabidopsis usando tres constructos diferentes: en un constructo, la expresión se controló con el promotor PCUbi (SEQ ID NO:121 ) y el producto proteico (SEQ ID NO:40) fue dirigido al cloroplasto, la expresión en el segundo constructo también estuvo bajo el control del promotor PCUbi, pero el producto proteico fue dirigido a los plástidos; y la expresión en el tercer constructo fue controlada por el promotor USP (SEQ ID NO:123) con el producto proteico que se dirige a los plástidos. La Tabla 11 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en en condiciones de sequía cíclica y buen riego.

Tabla 11 La Tabla 11 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen de YKL140W bajo el control del promotor PCUbi con direccionamiento a los plástidos fueron significativamente más grandes en condiciones de buen riego que las plantas control que no expresaban el gen de YKL140W gen. En estos experimentos, todos los eventos transgénicos independientes con direccionamiento al plástido fueron mayores que los controles en el ambiente de sequía cíclica. Las plantas transgénicas que expresan el gen YKL140W bajo el control del promotor USP con direccionamiento a la mitocondria también fueron significativamente más grandes en condiciones de sequía cíclica que las plantas control de tipo silvestre. La Tabla 11 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen YKL140W bajo el control del promotor USP con direccionamiento al plástido fueron significativamente menores en condiciones de sequía que las plantas control que no expresaban el gen YKL140W. En forma adicional, estas plantas transgénicas tenían puntajes de índice de salud menores respecto del control en condiciones de agua limitada.

H. Succinato-CoA ligasa El gen de Synechocistis SLL1023 (SEQ ID NO:41 ) se expresó en Arabidopsis bajo el control del promotor PCUbi (SEQ ID NO:121) y se dirigió a los plástidos. La Tabla 12 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con este constructo y se analizaron en en condiciones de sequía cíclica y buen riego.

Tabla 12 La Tabla 12 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen SLL 023 bajo el control del promotor PCUbi con direccionamiento a los plástidos fueron significativamente más grandes en condiciones de sequía cíclica y buen riego que las plantas control que no expresaban el gen SLL1023. En estos experimentos, todos los eventos transgénicos independientes con direccionamiento al plástido fueron mayores que los controles en condiciones de sequía cíclica y buen riego. La plantas transgénicas que expresan el gen SLL1023 bajo el control del promotor PCUbi con direccionamiento a los plástidos también fueron significativamente más saludables en condiciones de buen riego que las plantas control. La presencia de la proteína de SLL1023 en los plásticos promovió el crecimiento de las plantas en condiciones de buen riego y sequía.

I. Cobalto-precorr¡na-6A reductasa El gen de Synechocistis SLR0252 (SEQ ID NO:43) se expresó en Arabidopsis bajo el control del promotor PCUbi (SEQ ID NO:121 ). La Tabla 13 expone los datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con este constructo y analizadas en condiciones de sequía cíclica.

Tabla 13 La Tabla 13 muestra que las plantas transgénicas que expresan el gen SLR0252 bajo el control del promotor PCUbi fueron significativamente más grandes en condiciones de sequía cíclica que las plantas control que no expresaban el gen SLR0252. En estos experimentos, todos los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles en el ambiente de sequía cíclica. Como se evidencia por la observación que las plantas transgénicas fueron más grandes que las control en condiciones de sequía cíclica, la presencia de la proteínas de SLR0252 en el citoplasma permitió que la planta transgénica crezca mejor en condiciones limitadas de agua.

J. Uroporfirina-lll C-metiltransferasa El gen de E. coli denominado b3803 (SEQ ID NO:45), que codifica una uroporfirina-lll C-metiltransferasa, se expresó en Arabidopsis usando dos constructos diferentes: constructos controlado por el promotor USP (SEQ ID NO: 124) y constructos controlados por el super promotor (SEQ ID NO:122). La Tabla 14 expone datos de biomasa obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 14 Gen Promotor Medición Tipo % de valor No. de No. de No. de control cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos Biomasa en wt b3803 USP el día 20 15,31 0,0000 6 6 0 Biomasa en wt b3803 Super el día 20 -1 ,87 0,5346 6 3 3 b3803 Super Biomasa en wt -1 ,25 0,6151 6 3 3 Gen Promotor Medición Tipo % de valor No. de No. de No. de control cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos el día 27 Biomasa en wt b3803 USP el día 27 14,86 0,0000 6 6 0 Biomasa en Mezcla b3803 Super el día 20 de super 8,89 0,0139 6 5 1 Biomasa en Mezcla b3803 Super el día 27 de super 2,22 0,4364 6 3 3 La Tabla 14 muestra que las plantas de Arabidopsis que expresan b3803 bajo el control del promotor USP que se cultivaron en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaban b3803. La Tabla 14 también muestra que la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

K. Proteína de la biosíntesis de isoprenoide El gen denominado b3209 (SEQ ID NO:53), que codifica una proteína de la biosíntesis de isoprenoide, se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el super promotor (SEQ ID NO:122). La Tabla 15 expone datos de biomasa obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 15 La Tabla 15 muestra plantas de Arabidopsis que expresan b3209 bajo el control del super promotor que se cultivaron en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaban b3209. La Tabla 15 también muestra que la mayoría de eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

L. Translocador tipo LysE El gen de E. coli denominado b2578 (SEQ ID NO:59), que codifica un translocador tipo LysE, se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el super promotor (SEQ ID NO:122). La Tabla 16 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego. 5 Tabla 16 La Tabla 16 muestra plantas de Arabidopsis que expresan b2578 que fueron cultivadas en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que 0 las plantas control que no expresaban b2578. La Tabla 16 también muestra que la mayoría de eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

M. Transportador de aminoácidos de cadena ramificada El gen denominado b2682 (SEQ ID NO:61 ), que codifica un transportador de 5 aminoácidos de cadena ramificada, se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el super promotor (SEQ ID NO:122). La Tabla 17 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego. 0 Tabla 17 Gen Promotor Medición Tipo % de valor No. de No. de No. de control cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos Indice de wt b2682 Super salud -0,95 0,7523 7 3 4 Biomasa en wt b2682 Super el día 20 16,28 0,0000 7 7 0 Biomasa en wt b2682 Super el día 27 7,49 0,0073 7 7 0 Indice de mezcla b2682 Super salud super 14,89 0,0000 7 6 1 Biomasa en mezcla b2682 Super el día 20 super 27,89 0,0000 7 7 0 Biomasa en mezcla b2682 Super el día 27 super 14,66 0,0000 7 7 0 La Tabla 17 muestra plantas de Arabidopsis que expresan b2682 bajo el control del super promotor que fueron cultivadas en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaban b2682. La Tabla 17 también muestra que la mayoría de eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

N. Proteína de unión al ADN El gen denominado b3285 (SEQ ID NO:63), que codifica una proteína de unión al ADN, se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el super promotor (SEQ ID NO:122). La Tabla 18 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 18 La Tabla 18 muestra las plantas de Arabidopsis que expresan b3285 bajo el control del super promotor que fueron cultivadas en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaban b3285. La Tabla 18 también muestra que la mayoría de eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

O. Proteína de YscJ/FliF El gen denominado P1938 (SEQ ID NO:65), que codifica un proteína de YscJ/FliF, se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el super promotor (SEQ ID NO:122). La Tabla 19 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 19 La Tabla 19 muestra plantas de Arabidopsis que expresan b1938 bajo el control del super promotor que fueron cultivadas en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaban b1938. La Tabla 19 también muestra que la mayoría de eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles.

P. Genes de biosíntesis de riboflavina El gen de Synechocistis SLL1894 (SEQ ID NO:67) que codifica GTP ciciohidrolasa II se expresó en Arabidopsis usando tres diferentes constructos controlados por el promotor de ubiquitina de perejil (SEQ ID NO:121): constructos sin direccionamiento subcelular, constructos dirigidos al cloroplasto, y constructos dirigidos a mitocondria. La Tabla 20 expone datos de biomasa e Indice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformados con SLL1894 bajo el control del promotor de ubiquitina del perejil con y sin direccionamiento subcelular, y analizados en condiciones limitadas de agua.

Tabla 20 Gen Promotor Direccio- Medición % de valor No. de No. de No. de namiento cambio de p eventos eventos eventos positivos negativos 27 días SII1894 PCUbi Clor Índice de salud 7,1 0,0327 6 5 1 Las plantas transgénicas que expresan el SLL1894 gen sin direccionamiento fueron significativamente más grandes en condiciones limitadas de agua que las plantas control que no expresaba el gen de SLL1894. Además, la plantas transgénicas eran de color más verde oscuro de los controles en condiciones limitadas de agua como muestra el aumento de índice de salud. En estos experimentos, la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles en el ambiente de agua limitada.

Las plantas transgénicas que expresan el SLL1894 gen con direccionamiento subcelular a la mitocondria fueron significativamente menores en condiciones limitadas de agua que las plantas control que no expresaba el gen SLL1894. Las plantas transgénicas que expresan el gen SLL1894 con direccionamiento subcelular al plástido eran de tamaño similar en condiciones limitadas de agua a las plantas control que no expresaban el gen SLL1894, pero presentaron mayor índice de salud.

El gen Synechocistis denominado SLL1282 (SEQ ID NO:71 ) que codifica lumazina sintasa se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el promotor de ubiquitina del perejil (SEQ ID NO: 121) sin direccionamiento subcelular. La tabla 21 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con este constructo y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 21 El cultivo de las plantas de Arabidopsis que expresan el gen SLL1282 controlado por el promotor PCUbi y sin direccionamiento subcelular fue similar a las plantas control en condiciones de buen riego.

La Tabla 22 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con SLL1282 bajo el control del promotor de ubiquitina de perejil, con y sin direccionamiento subcelular, y analizado en condiciones limitadas de agua.

Tabla 22 Las plantas de Arabidopsis que fueron cultivadas en condiciones limitadas de agua fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaba el gen SLL1282 en dos tiempos de medición, si la proteína no contenía una secuencia de direccionamiento subcelular. Si se incluyó una secuencia de direccionamiento mitocondrial, el gen fue menos efectivo, pero proporcionó alguna mejora respecto del control. El direccionamiento de la proteían al plástido produjo aumento de crecimiento. En estos experimentos, todos los eventos transgénicos independientes sin direccionamiento subcelular fueron mayores que los controles en el ambiente limitado de agua.

Q. Genes de biosíntesis de vitamina B6 El gen de E. coli denominado b1636 (SEQ ID NO:79) que codifica la piridoxal quinasa PdxY se expresó en Arabidopsis usando un constructo controlado por el Super promotor (SEQ ID NO:122) dirigido al cloroplasto. La Tabla 23 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 23 Las plantas de Arabidopsis que fueron cultivadas en condiciones de buen riego fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaba el gen b1636 en dos tiempos de medición. En estos experimentos, la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles en el ambiente bien regado.

Tabla 24 datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformado con b1636 controlado por el super promotor dirigido al cloroplasto y analizado en condiciones limitadas de agua.

Tabla 24 Las plantas de Arabidopsis que fueron cultivadas en condiciones limitadas de agua fueron significativamente más grandes que las plantas control que no expresaba el gen b1636 en dos tiempos de medición. En estos experimentos, tres o cuatro de seis eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles en el ambiente limitado de agua.

El gen de Synechocistis denominado SLR1779 (SEQ ID NO:95) que codifica la proteína de biosíntesis de piridoxal fosfato PdxJ se expresó en Arabidopsis usando tres constructos diferentes controlados por el promotor de ubiquitina del perejil (SEQ ID NO:121 ): constructor sin direccionamiento subcelular, constructos dirigidos al cloroplasto, y constructos dirigidos a la mitocondria. La Tabla 25 expone datos de biomasa e índice de salud obtenidos de las plantas de Arabidopsis transformadas con estos constructos y se analizaron en condiciones de buen riego.

Tabla 25 La Tabla 26 expone datos de biomasa e índice de salud de las plantas de Arabidopsis transformadas con el gen SLR1779 controlado por el promotor de ubiquitina del perejil con direccionamiento subcelular y analizado en condiciones limitadas de agua.

Tabla 26 Las plantas transgénicas que expresan el SLR1779 gen fueron más grandes en condiciones de buen riego que las plantas control que no expresaba el gen SLR1779. Este efecto se observó con los tres constructos que no tenían direccionamiento subcelular o con direccionamiento subcelular a la mitocondria o al plástido.

Las plantas transgénicas que expresan el gen SLR1779 con direccionamiento subcelular al plástido fueron significativamente más grandes en condiciones limitadas de agua que las plantas control que no expresaba el gen SLR1779. Además, las plantas transgénicas fueron de color verde más oscura que los controles en condiciones limitadas de agua mostrado por el aumento el índice de salud. En estos experimentos, la mayoría de los eventos transgénicos independientes fueron mayores que los controles en el ambiente limitado de agua.

Las plantas transgénicas que expresan el gen SLR1779 con direccionamiento subcelular a la mitocondria fueron significativamente menores en condiciones limitadas de agua que las plantas control que no expresaba el gen SLR1779.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Una planta transgénica caracterizada porque ha sido transformada con un cásete de expresión que comprende, en asociación operativa, a) un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en raíces y brotes; b) un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito del plástido; y c) un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa de longitud completa; en donde la planta transgénica demuestra rendimiento aumentado en comparación ' con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que no comprende el cásete de expresión.

2. La planta transgénica de la reivindicación 1 , caracterizada porque el polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa comprende una secuencia distintiva de CTP_transf_1 seleccionada del grupo que consiste en los aminoácidos 63 a 393 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 58 a 373 de la SEQ ID NO:4, y los aminoácidos 116 a 447 de la SEQ ID NO:6.

3. La planta transgénica de la reivindicación 2, caracterizada porque el polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa comprende los aminoácidos 1 a 457 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 1 a 373 de la SEQ ID NO:4, o aminoácidos 1 a 490 de la SEQ ID NO:6.

4. La planta transgénica de la reivindicación 1 , caracterizada porque se define además como una especie seleccionada del grupo que consiste en maíz, trigo, arroz, soja, algodón, colza oleaginosa, y cañóla.

5. Una semilla caracterizada porque es línea genéticamente pura para un transgén que comprende, en asociación operativa, a) un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en raíces y brotes; b) un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito del plástido; y c) un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa de longitud completa; en donde una planta transgénica que crece de dicha semilla demuestra el rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad que 5 no comprende el cásete de expresión.

6. La semilla de la reivindicación 5, caracterizada porque el polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa comprende una secuencia distintiva CTP_transf_1 seleccionada del grupo que consiste en los aminoácidos 63 to 393 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 58 a 373 de la SEQ ID NO:4, y aminoácidos 116 a 447 de la SEQ ID NO:6.

7. La semilla de la reivindicación 6, caracterizada porque el polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa comprende aminoácidos 1 a 457 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 1 a 373 de la SEQ ID NO:4, o aminoácidos 1 a 490 de la SEQ ID NO:6.

8. La semilla de la reivindicación 5, caracterizada porque además se define como una especie seleccionada del grupo que consiste en maíz, trigo, arroz, soja, algodón, colza oleaginosa, y cañóla.

9. Un método de producir una planta transgénica que tiene rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad, caracterizado porque comprende las etapas de: a) transformar una célula vegetal con un vector de expresión que comprende, en asociación operativa, i) un polinucleótido aislado que codifica un promotor capaz de aumentar la expresión en raíces y brotes; i¡) un polinucleótido aislado que codifica un péptido de tránsito del plástido; y iii) un polinucleótido aislado que codifica un polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa de longitud completa; b) regenerar las plantas transgénicas de la célula vegetal transformada; y c) seleccionar las plantas de rendimiento superior de las plantas transgénicas regeneradas.

10. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque el polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa comprende una secuencia distintiva CTP_transf_1 seleccionada del grupo que consiste en los aminoácidos 63 a 393 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 58 a 373 de la SEQ ID NO:4, y los aminoácidos 116 a 447 de la SEQ ID NO:6.

11. El método de la reivindicación 10, caracterizado porque el polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa comprende los aminoácidos 1 a 457 de la SEQ ID NO:2, aminoácidos 1 a 373 de la SEQ ID NO:4, o aminoácidos 1 a 490 de la SEQ ID NO:6.

12. Uso de un polinucleótido que codifica un polipéptido de fosfatidato citidililtransferasa de longitud completa, o un cásete de expresión o un vector de expresión que comprende dicho polinucleótido, o una célula huésped transformada con dicho vector que comprende dicho cásete de expresión o una célula huésped que comprende dicho polinucleótido, caracterizado porque es para aumentar el rendimiento de una planta en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad o para la producción de una planta con rendimiento aumentado en comparación con una planta de tipo silvestre de la misma variedad. RESUMEN Polinucleótidos que son capaces de aumentar el rendimiento de una planta transformada para contener dichos polinucleótidos. También métodos de usar dichos polinucleótidos y plantas transgénicas y productos agrícolas, que incluyen semillas, que contienen dichos polinucleótidos como transgenes.