通过组合最佳适配的ALS大亚基和小亚基可提高ALS抑制剂除草剂耐受性甜菜植物的性能的制作方法

本发明涉及除草剂耐受性甜菜植物，例如als抑制剂除草剂耐受性甜菜植物，特别是糖用甜菜植物，以及通过向这些植物施用als抑制剂除草剂来控制甜菜植物生长区中不需要的植物的方法。具体地，本发明涉及包含除草剂耐受性als等位基因的甜菜植物，所述等位基因编码als大催化亚基，与最佳调节亚基(als小亚基)组合可提高所得植物的产量、糖产量、性能和/或活力。

背景技术：

1、甜菜的栽培形式(如ford-lloyd(2005)sources of genetic variation,genusbeta.in:biancardi e,campbell lg,skaracis gn,de biaggi m(eds)genetics andbreeding of sugar beet.science publishers,enfield(nh),usa,pp 25-33所定义的)是温带和亚热带地区的重要农作物。例如，世界糖产量的约20％是用糖用甜菜生产的。由于甜菜幼苗和幼株在其生命的前6-8周内容易受到快速生长的杂草引起的强烈竞争，从而在竞争中胜过幼农作物，因此在这些作物区域必须采取可靠的杂草控制措施。

2、除草剂是控制培养甜菜中杂草的便利工具。用于此目的的产品，如芬美地平、去甲地平和苯甲嗪，可以抑制甜菜田杂草的生长，而不损害作物。然而，在不利的环境条件下，这些产品的功效仍有改进的空间，特别是当有毒杂草如藜、反枝苋、空心菜和/或三叶草等有毒杂草长时间发芽时。

3、als抑制剂除草剂因其在中等施用率下的有效性和对动物的相对无毒性而广泛用于现代农业。通过抑制als活性，这些除草剂家族可防止敏感植物(包括许多杂草物种)的进一步生长和发育。为了提供具有充分控制杂草可能需要的对甚至高浓度的als抑制剂除草剂的增加的耐受性的植物，已经开发出另外的als-抑制性除草剂抗性育种品系和作物植物品种，以及用于生产的方法和组合物，和als抑制除草剂的抗性育种品系和品种。

4、这些als抑制剂除草剂抑制酶“乙酰羟酸合酶”(ahas)，也称为“乙酰乳酸合酶”(als[ec 4.1.3.18])。als是属于als抑制剂除草剂类别的五种结构不同的除草剂家族的作用位点，如(a)磺酰脲类除草剂(beyer e.m et al.(1988),sulfonylureas inherbicides:chemistry,degradation,and mode of action；marcel dekker,new york,1988,117-189)，(b)磺酰氨基羰基三唑啉酮除草剂(pontzen,r.,pflanz.-nachrichtenbayer,2002,55,37-52)，(c)咪唑啉酮除草剂(shaner,d.l.,et al.,plant physiol.,1984,76,545-546；shaner,d.l.,and o’connor,s.l.(eds.)the imidazolinoneherbicides,crc press,boca raton,fl,1991)，(d)三唑并嘧啶除草剂(kleschick,w.a.etal.,agric.food chem.,1992,40,1083-1085)，和(e)嘧啶基(硫代)苯甲酸酯除草剂(shimizu,t.j.,pestic.sci.,1997,22,245-256；shimizu,t.etal.,acetolactatesyntehase inhibitors in herbicide classes in development,p.,wakabayashi,k.,hirai,k.,(eds.),springer verlag,berlin,2002,1-41)。

5、als涉及两个丙酮酸分子向乙酰乳酸分子和二氧化碳的转化。该反应使用胸腺嘧啶焦磷酸来连接两个丙酮酸分子。该反应的所得产物乙酰乳酸最终变成缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸(singh(1999)"biosynthesis of valine,leucine and isoleucine",in plantamino acids,singh,b.k.,ed.,marcel dekker inc.new york,new york,pp.227-247)。

6、als全酶由4个催化亚基和4个调节亚基组成(duggleby et al.,plant physiolbiochem,2008,structure and mechanism of inhibition of plant acetohydroxyacidsynthase)。虽然催化部分由相同的亚基构成，但调节部分可以由不同的调节亚基组装而成(binder,s.(2010).branched-chain amino acid metabolismin arabidopsisthaliana.the arabidopsis book/american society of plant biologists,8.)。调节亚基在介导bcaa(支链氨基酸)亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的反馈抑制中发挥作用(lee etal.,biochemistry,2001,identification of the regulatory subunit of arabidopsisthaliana acetohydroxyacid synthase and reconstitution with its catalyticsubunit；lee et al.,febs,2002,regulatory interactions in arabidopsis thalianaacetohydroxyacid synthase)。

7、als抑制剂中断植物中缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成。其结果是各个氨基酸库立即耗尽，导致蛋白质生物合成停止，导致植物生长停止，最终植物死亡，或者至少被损坏。

8、als的催化亚基的特定位点处的单碱基对取代可导致或多或少具有抗性的als酶变体，其表现出不同水平的对als抑制剂除草剂的抑制作用。因此，包含突变als大亚基等位基因的植物表现出对als抑制剂除草剂的不同水平的耐受性，这取决于als抑制剂除草剂的化学结构和als基因中点突变的位点。

9、wo2012049268a1描述了在甜菜中鉴定和分离als变体等位基因，其包含内源als基因的核苷酸位置1705-1707处的密码子的取代，从而编码包含氨基酸569位的亮氨酸而不是天然存在的色氨酸的als多肽(下文也称为bvals_w569l基因或等位基因)。包含该等位基因的甜菜植物表现出对各种als抑制剂除草剂的强且农艺学相关的耐受性，也如wo2012049266a1中所述。

10、除草剂耐受性突变可以影响als酶活性。此外，als中的除草剂耐受性突变可以减少反馈抑制并导致bcaa的积累(endo等，2013)。这些潜在的负面影响可以通过抵消调节亚基的修饰来平衡。

11、因此，仍然需要包含als除草剂耐受性催化亚基等位基因(例如bvals_w569l)的甜菜植物，例如糖用甜菜植物或饲用甜菜植物，所述催化亚基等位基因与最佳适配的调节als小亚基组合，以产生具有增强的性能的改良甜菜植物，尤其表现为增加的产量(例如增加的糖产量)，同时保持最佳的和农艺相关的als除草剂耐受性。该问题的解决如下文说明书、附图和权利要求书中所述。

技术实现思路

1、在第一方面，本发明提供了一种乙酰乳酸合酶(als)抑制剂-除草剂耐受性甜菜植物或杂交种子，其包含als全酶，所述als全酶包含als的大亚基和als的小亚基，所述als的大亚基包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，且在对应于氨基酸569位的位置处还包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，例如als的大亚基包含seq id no.3的氨基酸序列或由包含seq id no.4的核苷酸序列的核苷酸序列编码；所述als的小亚基可以通过鉴定标志物m1(包含seq id no.33的核苷酸序列)、标志物m2(包含seq id no.34的核苷酸序列)、标志物m3(包含seq id no.35的核苷酸序列)或标志物m4(包含seq id no.36的核苷酸序列)来选择。所述als的小亚基由位于染色体3上的染色体区域编码，所述染色体区域位于选自m5(包含seq id no.37的核苷酸序列)、标志物m6(包含seq id no.38的核苷酸序列)或标志物m7(包含seq id no.39的核苷酸序列)的标志物和选自标志物m11(包含seq id no.43的核苷酸序列)、标志物m12(包含seqid no.44的核苷酸序列)或标志物m13(包含seq id no.45的核苷酸序列)的标志物之间，或als的小亚基由位于染色体4上的染色体区域编码，所述染色体区域位于选自标志物m8(包含seq id no.40的核苷酸序列)、标志物m9(包含seq id no.41的核苷酸序列)或标志物m10(包含seq id no.42的核苷酸序列)的标志物和选自标志物m14(包含seq id no.46的核苷酸序列)、标志物m15(包含seq id no.47的核苷酸序列)或标志物m16(包含seq id no.48的核苷酸序列)的标志物之间。

2、在另一方面，本发明提供了一种乙酰乳酸合酶(als)抑制剂-除草剂耐受性甜菜植物或杂交种子，其包含als全酶，所述als全酶包含als的大亚基和als的小亚基，所述als的大亚基包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％序列同一性的氨基酸序列且在对应于氨基酸569位的位置处还包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，例如als的大亚基包含seq id no.3的氨基酸序列或由包含seq id no.4的核苷酸序列的核苷酸序列编码；和als的小亚基包含与选自seq id no.13,seq id no.15,seq id no.17,seq id no.19；seq idno 21；seq id no.23,seq id no；25；seq id no.27；seq id no.29或seq id no.31的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列，或由与选自seqid no.14,seq id no.16,seq id no.18,seq id no.20；seq id no 22；seq id no.24,seqid no.26；seq id no.28；seq id no.30或seq id no.32的核苷酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的核苷酸序列编码。

3、在另一方面，提供了一种产生具有最佳适配的als全酶的大亚基和一个或多个调节亚基的甜菜植物的方法，其包括以下步骤：将包含编码als的大亚基的等位基因的甜菜植物与包含至少一个编码als的小亚基的等位基因的甜菜植物杂交，所述编码als的大亚基的等位基因包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列并且还在对应于氨基酸569位的位置处包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，所述至少一个编码als的小亚基的等位基因包含与选自seq id no.13,seq idno.15,seq id no.17,seq id no.19；seq id no 21；seq idno.23,seq id no；25；seq idno.27；seq id no.29或seq id no.31的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列；和鉴定包含编码所述als的大亚基的所述等位基因和编码所述als的调节亚基的所述至少一个等位基因的后代植物。

4、在另一方面，本发明提供一种产生具有最佳适配的als全酶的大亚基和一个或多个调节亚基的甜菜植物的方法，其包括以下步骤：提供包含编码als的大亚基的等位基因的甜菜植物，所述als的大亚基包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列且在对应于氨基酸569位的位置处还包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，例如seq id no.3的氨基酸序列；通过基因组编辑或定向突变，改变编码als的小亚基的染色体3上的等位基因和/或染色体4上的等位基因的核苷酸序列，以获得选自seq id no.14,seq id no.16,seq id no.18,seq id no.20；seq id no 22；seq idno.24,seq id no；26；seq id no.28；seq id no.30或者seq id no.32的核苷酸序列。

5、在另一方面，本发明提供了一种鉴定或选择具有als全酶的最佳适配的大亚基和一个或多个调节亚基的乙酰乳酸合酶(als)抑制剂-除草剂耐受性甜菜植物、或杂交种子、或其部分的方法，其包括以下步骤：在甜菜植物、或杂交种子、或其部分中鉴定als的大亚基，其包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％、96％、97％、98％或99％序列同一性的氨基酸序列并且还在对应于氨基酸569位的位置处包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，例如als的大亚基包含seq id no.3的氨基酸序列或由包含seq id no.4的核苷酸序列的核苷酸序列编码；和在所述植物、所述种子、或所述部分中鉴定als的小亚基，其可通过鉴定标志物m1(包含seq id no.33的核苷酸序列)、标志物m2(包含seq id no.34的核苷酸序列)、标志物m3(包含seq id no.35的核苷酸序列)或标志物m4(包含seq id no.36的核苷酸序列)来选择；和任选地选择乙酰乳酸合酶(als)抑制剂-除草剂耐受性甜菜植物、或杂交种子、或其部分，其具有最佳适配的als全酶的大亚基和一个或多个调节亚基。als的小亚基可以由位于染色体3上的染色体区域编码，所述染色体区域位于选自m5(包含seq id no.37的核苷酸序列)、标志物m6(包含seq id no.38的核苷酸序列)或标志物m7(包含seq id no.39的核苷酸序列)的标志物和选自标志物m11(包含seq id no.43的核苷酸序列)、标志物m12(包含seq id no.44的核苷酸序列)或标志物m13(包含seq id no.45的核苷酸序列)的标志物之间，或als的小亚基由位于染色体4上的染色体区域编码，所述染色体区域位于选自标志物m8(包含seq id no.40的核苷酸序列)、标志物m9(包含seq id no.41的核苷酸序列)或标志物m10(包含seq id no.42的核苷酸序列)的标志物和选自标志物m14(包含seq idno.46的核苷酸序列)、标志物m15(包含seq id no.47的核苷酸序列)或标志物m16(包含seqid no.48的核苷酸序列)的标志物之间。

6、本发明还提供了本文所述的甜菜植物的用途，其用于生产糖、乙醇、沼气、甜菜碱和/或尿苷，或用于生产动物饲料，或作为动物饲料。

7、本发明的另一方面提供一种或多种als抑制剂除草剂用于控制甜菜种植区中不需要的植物生长的用途，其中所述甜菜植物是本文所述的杂交甜菜植物。als抑制剂除草剂可非als抑制剂除草剂(即显示出与抑制als酶[乙酰羟酸合酶；ec 2.2.1.6])不同的作用模式的除草剂d组除草剂)组合，并且其中非als抑制剂除草剂选自：

8、氯草灵(chloridazon)、烯草酮(clethodim)、扫草灵(clodinafop)、炔草酯(clodinafop-propargyl)、二氯吡啶酸(clopyralid)、环草定(cycloxydim)、去甲草胺(desmedipham)、二甲酚草胺(dimethenamid)、精二甲酚草胺(dimethenamid-p)、乙氟草酯(ethofumesate)、恶唑禾草灵(fenoxaprop)、精恶唑禾草灵(fenoxaprop-p)、恶唑禾草灵-乙基(fenoxaprop-ethyl)、恶唑禾草灵-p-乙基(fenoxaprop-p-ethyl)、氟啶禾灵(fluazifop)、氟啶禾灵-p(fluazifop-p)、氟啶禾灵-丁基(fluazifop-butyl)、氟啶禾灵-p-丁基(fluazifop-p-butyl)、草铵膦(glufosinate)、草铵膦-铵(glufosinate-ammonium)、草铵膦-p(glufosinate-p)、草铵膦-p-铵(glufosinate-p-ammonium)、草铵膦-p-钠(glufosinate-p-sodium)、草甘膦(glyphosate)、草甘膦异丙铵(glyphosate-isopropylammonium)、吡氟氯草灵(haloxyfop)、吡氟氯草灵-p(haloxyfop-p)、吡氟氯草灵-乙氧基乙基(haloxyfop-ethoxyethyl)、吡氟氯草灵-p-乙氧基乙基(haloxyfop-p-ethoxyethyl)、吡氟氯草灵-甲基(haloxyfop-methyl)、吡氟氯草灵-p-甲基(haloxyfop-p-methyl)、环草定(lenacil)、苯嗪草酮(metamitron)、苯美地平(phenmedipham)、苯美地平乙酯(phenmedipham-ethyl)、恶草酸(propaquizafop)、氯甲喹啉酸(quinmerac)、喹禾灵(quizalofop)、喹禾灵-乙基(quizalofop-ethyl)、喹禾灵-p(quizalofop-p)、喹禾灵-p-乙基(quizalofop-p-ethyl)、喹禾糠酯(quizalofop-p-tefuryl)、烯禾啶(sethoxydim)。

9、本发明还提供了一种控制甜菜植物种植区中不需要的植物的方法，其特征在于：(a)本文所述的甜菜植物的存在；(b)单独施用一种或多种als抑制剂除草剂或将一种或多种als抑制剂除草剂与一种或多种不属于als抑制剂除草剂类别的除草剂(非als抑制剂除草剂)组合施用，其中施用(b)中定义的相应除草剂可以(i)共同或同时发生，或(ii)在不同时间和/或以多个部分进行(顺序施用)，在出苗前施用随后在出苗后施用，或早期出苗后施用随后在中期或晚期出苗后施用。

10、本发明的实施方式反映在以下编号的段落中：

11、实施方式1.一种乙酰乳酸合酶(als)抑制剂-除草剂甜菜植物，其包含als全酶，所述als全酶包含

12、a.als的大亚基，其包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％序列同一性的氨基酸序列且在对应于氨基酸569位的位置处还包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸；和

13、b.als的小亚基，其可以通过鉴定标志物m1(包含seq id no.33的核苷酸序列)、标志物m2(包含seq id no.34的核苷酸序列)、标志物m3(包含seq id no.35的核苷酸序列)或标志物m4(包含seq id no.36的核苷酸序列)来选择。

14、实施方式2.实施方式1的甜菜植物，其中所述als的小亚基由位于染色体3上的染色体区域编码，所述染色体区域位于选自m5(包含seq id no.37的核苷酸序列)、标志物m6(包含seq id no.38的核苷酸序列)或标志物m7(包含seq id no.39的核苷酸序列)的标志物和选自标志物m11(包含seq id no.43的核苷酸序列)、标志物m12(包含seq id no.44的核苷酸序列)或标志物m13(包含seq id no.45的核苷酸序列)的标志物之间。

15、实施方式3.实施方式1或实施方式2的甜菜植物，其中als的小亚基由位于染色体4上的染色体区域编码，所述染色体区域位于选自标志物m8(包含seq id no.40的核苷酸序列)、标志物m9(包含seq id no.41的核苷酸序列)或标志物m10(包含seq id no.42的核苷酸序列)的标志物和选自标志物m14(包含seq id no.46的核苷酸序列)、标志物m15(包含seq id no.47的核苷酸序列)或标志物m16(包含seq id no.48的核苷酸序列)的标志物之间。

16、实施方式4.实施方式1至3中任一项的甜菜植物，其中所述als的小亚基包含与选自seq id no.13,seq id no.15,seq id no.17,seq id no.19；seq id no 21；seq idno.23,seq id no；25；seq id no.27；seq id no.29或seq id no.31的氨基酸序列具有至少95％序列同一性的氨基酸序列。

17、实施方式5.实施方式1至4中任一项的甜菜植物，其中所述als的小亚基由与选自seq id no.14,seq id no.16,seq id no.18,seq id no.20；seq id no 22；seq idno.24,seq id no.26；seq id no.28；seq id no.30或seq id no.32的核苷酸序列具有至少95％序列同一性的核苷酸序列编码。

18、实施方式6.实施方式1至5中任一项的甜菜植物，其中所述als的小亚基包含与选自seq id no.13,seq id no.15,seq id no.17,seq id no.19；seq id no 21；seq idno.23,seq id no；25；seq id no.27；seq id no.29或seq id no.31的氨基酸序列具有至少98％序列同一性的氨基酸序列。

19、实施方式7.实施方式1至6中任一项的甜菜植物，其中所述als的小亚基由与选自seq id no.14,seq id no.16,seq id no.18,seq id no.20；seq id no 22；seq idno.24,seq id no.26；seq id no.28；seq id no.30或seq id no.32的核苷酸序列具有至少98％序列同一性的核苷酸序列编码。

20、实施方式8.实施方式1至7中任一项的甜菜植物，其中所述als的小亚基包含选自seq id no.13,seq id no.15,seq id no.17,seq id no.19；seq id no 21；seq idno.23,seq id no；25；seq id no.27；seq id no.29或seq id no.31的氨基酸序列。

21、实施方式9.实施方式1至8中任一项的甜菜植物，其中所述als的小亚基由选自seqid no.14,seq id no.16,seq id no.18,seq id no.20；seq id no 22；seq id no.24,seqid no.26；seq id no.28；seq id no.30或seq id no.32的核苷酸序列编码。

22、实施方式10.实施方式1的甜菜植物或种子，其包含：

23、a.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.13的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.15的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列；

24、b.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.17的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.19的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列；

25、c.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.21的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.23的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列；

26、d.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.25的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.27的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列；或

27、e.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.29的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.31的氨基酸序列具有98％序列同一性的氨基酸序列。

28、实施方式11.实施方式1的甜菜植物或种子，其包含：

29、a.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其包含与seq id no.14的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.16的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列；

30、b.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其包含与seq id no.18的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.20的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列；

31、c.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其包含与seq id no.22的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.24的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列；

32、d.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其包含与seq id no.26的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.28的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列；或

33、e.染色体3上的als的小亚基的等位基因，其包含与seq id no.30的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列，并且还包含染色体4上的als的小亚基的等位基因，其编码与seq id no.32的核苷酸序列具有98％序列同一性的核苷酸序列。

34、实施方式12.实施方式1至11中任一项的甜菜植物，其中所述als的大亚基包含seqid no.3的氨基酸序列

35、实施方式13.实施方式1至12中任一项的甜菜植物，或其中所述als的大亚基由包含seq id no.4的核苷酸序列的核苷酸序列编码。

36、实施方式14.实施方式1至13中任一项的甜菜植物，其中所述als的大亚基由纯合核苷酸序列编码。

37、实施方式15.实施方式1至14中任一项的甜菜植物，或其中所述als的小亚基由纯合核苷酸序列编码。

38、实施方式16.实施方式1至15中任一项的甜菜植物，其为杂交甜菜植物。

39、实施方式17.实施方式1至16中任一项的甜菜植物或种子，其为糖用甜菜或糖用甜菜种子。

40、实施方式18.一种产生具有最佳适配的als全酶的大亚基和一个或多个调节亚基的甜菜植物的方法，其包括：

41、a.将包含编码als的大亚基的等位基因的甜菜植物与包含至少一个编码als的小亚基的等位基因的甜菜植物杂交，所述编码als的大亚基的等位基因包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％序列同一性的氨基酸序列并且还在对应于氨基酸569位的位置处包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，所述至少一个编码als的小亚基的等位基因包含与选自seq id no.13,seq id no.15,seq id no.17,seq id no.19；seq id no 21；seq idno.23,seq id no；25；seq id no.27；seq id no.29或seq id no.31的氨基酸序列具有至少95％序列同一性的氨基酸序列；和

42、b.鉴定包含编码所述als的大亚基的所述等位基因和编码所述als的调节亚基的所述至少一个等位基因的后代植物。

43、实施方式19.实施方式18的方法，其中步骤b包括使用选自以下的任一标志物鉴定编码所述als的调节亚基的所述至少一个等位基因：标志物m1(包含seq id no.33的核苷酸序列)、标志物m2(包含seq id no.34的核苷酸序列)、标志物m3(包含seq id no.35的核苷酸序列)、标志物m4(包含seq id no.36的核苷酸序列)、标志物m5(包含seq id no.37的核苷酸序列)、标志物m6(包含seq id no.38的核苷酸序列)或标志物m7(包含seq id no.39的核苷酸序列)、标志物m11(包含seq id no.43的核苷酸序列)、标志物m12(包含seq idno.44的核苷酸序列)、标志物m13(包含seq id no.45的核苷酸序列)、标志物m8(包含seqid no.40的核苷酸序列)、标志物m9(包含seq id no.41的核苷酸序列)、标志物m10(包含seq id no.42的核苷酸序列)、标志物m14(包含seq id no.46的核苷酸序列)、标志物m15(包含seq id no.47的核苷酸序列)或标志物m16(包含seq id no.48的核苷酸序列)。

44、实施方式20.一种产生具有最佳适配的als全酶的大亚基和一个或多个调节亚基的甜菜植物的方法，其包括：

45、c.提供包含编码als的大亚基的等位基因的甜菜植物，所述als的大亚基包含与seq id no.1的氨基酸序列具有至少95％序列同一性的氨基酸序列且在对应于氨基酸569位的位置处还包含亮氨酸而不是天然存在的色氨酸，例如seq id no.3的氨基酸序列；

46、d.通过基因组编辑或定向突变，改变编码als的小亚基的染色体3上的等位基因和/或染色体4上的等位基因的核苷酸序列，以获得选自seq id no.14,seq id no.16,seqid no.18,seq id no.20；seq id no 22；seq id no.24,seq id no；26；seq id no.28；seqid no.30或者seq id no.32的核苷酸序列。

47、实施方式21.实施方式1至17中任一项的甜菜植物用于生产糖、乙醇、甜菜碱和/或尿苷或用于生产动物饲料的用途。

48、实施方式22.一种或多种als抑制剂除草剂用于控制甜菜种植区中不需要的植物生长的用途，其中所述甜菜植物是实施方式1至17所述的甜菜植物。

49、实施方式23.实施方式22的一种或多种als抑制剂除草剂的用途，其中所述als抑制剂除草剂属于：

50、由以下组成的(磺)酰胺(组(a))的组：

51、酰胺嘧磺隆(amidosulfuron)[cas rn 120923-37-7](＝a1-1)；

52、阿齐磺隆(azimsulfuron)[cas rn 120162-55-2](＝a1-2)；

53、苄嘧磺隆(bensulfuron-methyl)[cas rn 83055-99-6](＝a1-3)；

54、氯嘧磺隆(chlorimuron-ethyl)[cas rn 90982-32-4](＝a1-4)；

55、氯磺隆(chlorsulfuron)[cas rn 64902-72-3](＝a1-5)；

56、甲磺隆(cinosulfuron)[cas rn 94593-91-6](＝a1-6)；

57、环磺隆(cyclosulfamuron)[cas rn 136849-15-5](＝a1-7)；

58、胺苯磺隆(ethametsulfuron-methyl)[cas rn 97780-06-8](＝a1-8)；

59、乙氧嘧磺隆(ethoxysulfuron)[cas rn 126801-58-9](＝a1-9)；

60、啶嘧磺隆(flazasulfuron)[cas rn 104040-78-0](＝a1-10)；

61、氟磺隆(flucetosulfuron)[cas rn 412928-75-7](＝a1-11)；

62、氟吡磺隆钠(flupyrsulfuron-methyl-sodium)[cas rn 144740-54-5](＝a1-12)；

63、甲酰胺磺隆(foramsulfuron)[cas rn 173159-57-4](＝a1-13)；

64、甲基卤磺隆(halosulfuron-methyl)[cas rn 100784-20-1](＝a1-14)；

65、咪唑磺隆(imazosulfuron)[cas rn 122548-33-8](＝a1-15)；

66、甲基碘磺隆钠(iodosulfuron-methyl-sodium)[cas rn 144550-36-7](＝a1-16)；

67、甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)[cas rn 208465-21-8](＝a1-17)；

68、甲磺隆(metsulfuron-methyl)[cas rn 74223-64-6](＝a1-18)；

69、单嘧磺隆(monosulfuron)[cas rn 155860-63-2](＝a1-19)；

70、烟嘧磺隆(nicosulfuron)[cas rn 111991-09-4](＝a1-20)；

71、嘧苯胺磺隆(orthosulfamuron)[cas rn 213464-77-8](＝a1-21)；

72、草嘧磺隆(oxasulfuron)[cas rn 144651-06-9](＝a1-22)；

73、嘧磺隆(primisulfuron-methyl)[cas rn 86209-51-0](＝a1-23)；

74、丙磺隆(prosulfuron)[cas rn 94125-34-5](＝a1-24)；

75、吡嘧磺隆(pyrazosulfuron-ethyl)[cas rn 93697-74-6](＝a1-25)；

76、砜嘧磺隆(rimsulfuron)[cas rn 122931-48-0](＝a1-26)；

77、甲磺隆(sulfometuron-methyl)[cas rn 74222-97-2](＝a1-27)；

78、磺酰磺隆(sulfosulfuron)[cas rn 141776-32-1](＝a1-28)；

79、噻吩磺隆(thifensulfuron-methyl)[cas rn 79277-27-3](＝a1-29)；

80、三苯磺隆(triasulfuron)[cas rn 82097-50-5](＝a1-30)；

81、苯磺隆(tribenuron-methyl)[cas rn 101200-48-0](＝a1-31)；

82、三氟磺隆(trifloxysulfuron)[cas rn 145099-21-4](sodium)(＝a1-32)；

83、甲基三氟磺隆(triflusulfuron-methyl)[cas rn 126535-15-7](＝a1-33)；

84、三氟甲磺隆(tritosulfuron)[cas rn 142469-14-5](＝a1-34)；

85、nc-330[cas rn 104770-29-8](＝a1-35)；

86、nc-620[cas rn 868680-84-6](＝a1-36)；

87、th-547[cas rn 570415-88-2](＝a1-37)；

88、甲基磺隆(monosulfuron-methyl)[cas rn 175076-90-1](＝a1-38)；

89、2-碘-n-[(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪基)氨基甲酰基]苯磺酰胺(＝a1-39)；

90、通式(i)的化合物

91、

92、其中m+表示化合物(i)各自的盐，即其锂盐(＝a1-40)；其钠盐(＝a1-41)；其钾盐(＝a1-42)；其镁盐(＝a1-43)；其钙(＝a1-44)；其铵盐(＝a1-45)；其甲基铵盐(＝a1-46)；其二甲基铵盐(＝a1-47)；其四甲基铵盐(＝a1-48)；其乙铵盐(＝a1-49)；其二乙铵盐(＝a1-50)；其四乙基铵盐(＝a1-51)；其丙铵盐(＝a1-52)；其四丙基铵盐(＝a1-53)；其异丙铵盐(＝a1-54)；其二异丙基铵盐(＝a1-55)；其丁基铵盐(＝a1-56)；其四丁基铵盐(＝a1-57)；其(2-羟基乙基-1-基)铵盐(＝a1-58)；其双-n,n-(2-羟基乙基-1-基)铵盐(＝a1-59)；其三-n,n,n-(2-羟基乙基-1-基)铵盐(＝a1-60)；其1-苯乙基铵盐(＝a1-61)；其2-苯乙基铵盐(＝a1-62)；其三甲基锍盐(＝a1-63)；其三甲基氧鎓盐(＝a1-64)；其吡啶鎓盐(＝a1-65)；其2-甲基吡啶鎓盐(＝a1-66)；其4-甲基吡啶鎓盐(＝a1-67)；其2,4-二甲基吡啶鎓盐(＝a1-68)；其2,6-二甲基吡啶鎓盐(＝a1-69)；其哌啶鎓盐(＝a1-70)；其咪唑盐(＝a1-71)；其吗啉鎓盐(＝a1-72)；其1,5-二氮杂双环[4.3.0]非7-烯盐(＝a1-73)；其1,8-二氮杂双环[5.4.0]undec-7-烯盐(＝a1-74)；

93、或式(ii)化合物或其盐

94、

95、其中r2和r3具有下表所定义的含义

96、 化合物 <![cdata[r²]]> <![cdata[r³]]> a1-75 <![cdata[och₃]]> <![cdata[oc₂h₅]]> a1-76 <![cdata[och₃]]> <![cdata[ch₃]]> a1-77 <![cdata[och₃]]> <![cdata[c₂h₅]]> a1-78 <![cdata[och₃]]> <![cdata[cf₃]]> a1-79 <![cdata[och₃]]> <![cdata[ocf₂h]]> a1-80 <![cdata[och₃]]> <![cdata[nhch₃]]> a1-81 <![cdata[och₃]]> <![cdata[n(ch₃)₂]]> a1-82 <![cdata[och₃]]> cl a1-83 <![cdata[och₃]]> <![cdata[och₃]]> a1-84 <![cdata[oc₂h₅]]> <![cdata[oc₂h₅]]> a1-85 <![cdata[oc₂h₅]]> <![cdata[ch₃]]> a1-86 <![cdata[oc₂h₅]]> <![cdata[c₂h₅]]>

97、或式(iii)化合物(＝a1-87)，即化合物(a1-83)的钠盐

98、

99、或式(iv)的化合物(＝a1-88)，即化合物(a1-82)的钠盐

100、

101、磺酰氨基羰基三唑啉酮的亚组(亚组((a2)))，由以下组成：

102、氟酮磺隆钠(flucarbazone-sodium)[cas rn 181274-17-9](＝a2-1)；

103、丙苯脲钠(propoxycarbazone-sodium)[cas rn 181274-15-7](＝a2-2)；

104、甲基噻烯卡巴腙(thiencarbazone-methyl)[cas rn 317815-83-1](＝a2-3)；

105、三唑并嘧啶亚组(亚组(a3))，由以下组成：

106、甲基氯磺磺草胺(cloransulam-methyl)[147150-35-4](＝a3-1)；

107、双氯磺草胺(diclosulam)[cas rn 145701-21-9](＝a3-2)；

108、双氟磺草胺(florasulam)[cas rn 145701-23-1](＝a3-3)；

109、唑嘧磺草胺(flumetsulam)[cas rn 98967-40-9](＝a3-4)；

110、磺草唑胺(metosulam)[cas rn 139528-85-1](＝a3-5)；

111、五氟磺草胺(penoxsulam)[cas rn 219714-96-2](＝a3-6)；

112、啶磺草胺(pyroxsulam)[cas rn 422556-08-9](＝a3-7)；

113、磺酰苯胺的亚组(亚组(a4))，由以下组成：

114、选自通式(v)所描述的组的化合物或其盐：

115、

116、其中

117、r1是卤素，优选氟或氯，

118、r2是氢并且r3是羟基或者r2和r3与它们所连接的碳原子一起是羰基c＝o并且

119、r4是氢或甲基；

120、且更特别地具有以下给出的化学结构(a4-1)至(a4-8)的化合物

121、

122、

123、咪唑啉酮组(组(b1))，由以下组成：

124、咪草甲酯(imazamethabenzmethyl)[cas rn 81405-85-8](＝b1-1)；

125、甲氧咪草烟(imazamox)[cas rn 114311-32-9](＝b1-2)；

126、甲基咪草烟(imazapic)[cas rn 104098-48-8](＝b1-3)；

127、灭草烟酸(imazapyr)[cas rn 81334-34-1](＝b1-4)；

128、咪唑喹啉酸(imazaquin)[cas rn 81335-37-7](＝b1-5)；

129、咪唑乙烟酸(imazethapyr)[cas rn 81335-77-5](＝b1-6)；

130、syp-298[cas rn 557064-77-4](＝b1-7)；

131、syp-300[cas rn 374718-10-2](＝b1-8)；

132、(硫代)苯甲酸嘧啶酯基团(组(c))，由以下组成：

133、嘧啶氧基苯甲酸的亚组(亚组(c1))，由以下组成

134、双草醚钠(bispyribac-sodium)[cas rn 125401-92-5](＝c1-1)；

135、嘧啶肟草醚(pyribenzoxim)[cas rn 168088-61-7](＝c1-2)；

136、嘧草醚(pyriminobac-methyl)[cas rn 136191-64-5](＝c1-3)；

137、异丙酯草醚(pyribambenz-isopropyl)[cas rn 420138-41-6](＝c1-4)；

138、丙酯草醚(pyribambenz-propyl)[cas rn 420138-40-5](＝c1-5)；

139、嘧啶基硫代苯甲酸亚组(亚组(c2))，由以下组成：

140、环酯草醚(pyriftalid)[cas rn 135186-78-6](＝c2-1)；

141、吡硫硫酸钠(pyrithiobac-sodium)[cas rn 123343-16-8](＝c2-2).

142、实施方式24.实施方式22或23的一种或多种als抑制剂除草剂的用途，其中所述als抑制剂除草剂属于

143、酰胺嘧磺隆(amidosulfuron)[cas rn 120923-37-7](＝a1-1)；

144、氯嘧磺隆(chlorimuron-ethyl)[cas rn 90982-32-4](＝a1-4)；

145、胺苯磺隆(ethametsulfuron-methyl)[cas rn 97780-06-8](＝a1-8)；

146、乙氧嘧磺隆(ethoxysulfuron)[cas rn 126801-58-9](＝a1-9)；

147、氟吡磺隆钠(flupyrsulfuron-methyl-sodium)[cas rn 144740-54-5](＝a1-12)；

148、甲酰胺磺隆(foramsulfuron)[cas rn 173159-57-4](＝a1-13)；

149、甲基碘磺隆钠(iodosulfuron-methyl-sodium)[cas rn 144550-36-7](＝a1-16)；

150、甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)[cas rn 208465-21-8](＝a1-17)；

151、甲磺隆(metsulfuron-methyl)[cas rn 74223-64-6](＝a1-18)；

152、单嘧磺隆(monosulfuron)[cas rn 155860-63-2](＝a1-19)；

153、烟嘧磺隆(nicosulfuron)[cas rn 111991-09-4](＝a1-20)；

154、磺酰磺隆(sulfosulfuron)[cas rn 141776-32-1](＝a1-28)；

155、噻吩磺隆(thifensulfuron-methyl)[cas rn 79277-27-3](＝a1-29)；

156、苯磺隆(tribenuron-methyl)[cas rn 101200-48-0](＝a1-31)；

157、2-碘-n-[(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪基)氨基甲酰基]苯磺酰胺(＝a1-39)；

158、2-碘-n-[(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪基)氨基甲酰基]苯磺酰胺钠盐(＝a1-41)；

159、(a1-83)或其钠盐(＝a1-87)；

160、丙苯脲钠(propoxycarbazone-sodium)[cas rn 181274-15-7](＝a2-2)；

161、甲基噻烯卡巴腙(thiencarbazone-methyl)[cas rn 317815-83-1](＝a2-3)；

162、双氟磺草胺(florasulam)[cas rn 145701-23-1](＝a3-3)；

163、磺草唑胺(metosulam)[cas rn 139528-85-1](＝a3-5)；

164、啶磺草胺(pyroxsulam)[cas rn 422556-08-9](＝a3-7)

165、(a4-1)；

166、(a4-2)；

167、(a4-3)；

168、甲氧咪草烟(imazamox)[cas rn 114311-32-9](＝b1-2)；和

169、双草醚钠(bispyribac-sodium)[cas rn 125401-92-5](＝c1-1).

170、实施方式25.实施方式22或23的一种或多种als抑制剂除草剂的用途，其中所述als抑制剂除草剂属于：

171、酰胺嘧磺隆(amidosulfuron)[cas rn 120923-37-7](＝a1-1)；

172、甲酰胺磺隆(foramsulfuron)[cas rn 173159-57-4](＝a1-13)；

173、甲基碘磺隆钠(iodosulfuron-methyl-sodium)[cas rn 144550-36-7](＝a1-16)；

174、2-碘-n-[(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪基)氨基甲酰基]苯磺酰胺(＝a1-39)；

175、2-碘-n-[(4-甲氧基-6-甲基-1,3,5-三嗪基)氨基甲酰基]苯磺酰胺钠盐(＝a1-41)；

176、a1-83或其钠盐(＝a1-87)；

177、甲基噻烯卡巴腙(thiencarbazone-methyl)[cas rn 317815-83-1](＝a2-3)；

178、甲氧咪草烟(imazamox)[cas rn 114311-32-9](＝b1-2)；

179、双草醚钠(bispyribac-sodium)[cas rn 125401-92-5](＝c1-1).

180、实施方式26.实施方式22或23的一种或多种als抑制剂除草剂的用途，其中所述als抑制剂除草剂包含甲酰胺磺隆(foramsulfuron)[cas rn 173159-57-4](＝a1-13)和甲基噻烯卡巴腙(thiencarbazone-methyl)[cas rn 317815-83-1](＝a2-3)。

181、实施方式27.实施方式22至26的一种或多种als抑制剂除草剂的用途，其与非als抑制剂除草剂(即显示出与抑制als酶[乙酰羟酸合酶；ec 2.2.1.6])不同的作用模式的除草剂d组除草剂)的组合，并且其中非als抑制剂除草剂选自：

182、氯草灵(chloridazon)、烯草酮(clethodim)、扫草灵(clodinafop)、炔草酯(clodinafop-propargyl)、二氯吡啶酸(clopyralid)、环草定(cycloxydim)、去甲草胺(desmedipham)、二甲酚草胺(dimethenamid)、精二甲酚草胺(dimethenamid-p)、乙氟草酯(ethofumesate)、恶唑禾草灵(fenoxaprop)、精恶唑禾草灵(fenoxaprop-p)、恶唑禾草灵-乙基(fenoxaprop-ethyl)、恶唑禾草灵-p-乙基(fenoxaprop-p-ethyl)、氟啶禾灵(fluazifop)、氟啶禾灵-p(fluazifop-p)、氟啶禾灵-丁基(fluazifop-butyl)、氟啶禾灵-p-丁基(fluazifop-p-butyl)、草铵膦(glufosinate)、草铵膦-铵(glufosinate-ammonium)、草铵膦-p(glufosinate-p)、草铵膦-p-铵(glufosinate-p-ammonium)、草铵膦-p-钠(glufosinate-p-sodium)、草甘膦(glyphosate)、草甘膦异丙铵(glyphosate-isopropylammonium)、吡氟氯草灵(haloxyfop)、吡氟氯草灵-p(haloxyfop-p)、吡氟氯草灵-乙氧基乙基(haloxyfop-ethoxyethyl)、吡氟氯草灵-p-乙氧基乙基(haloxyfop-p-ethoxyethyl)、吡氟氯草灵-甲基(haloxyfop-methyl)、吡氟氯草灵-p-甲基(haloxyfop-p-methyl)、环草定(lenacil)、苯嗪草酮(metamitron)、苯美地平(phenmedipham)、苯美地平乙酯(phenmedipham-ethyl)、恶草酸(propaquizafop)、氯甲喹啉酸(quinmerac)、喹禾灵(quizalofop)、喹禾灵-乙基(quizalofop-ethyl)、喹禾灵-p(quizalofop-p)、喹禾灵-p-乙基(quizalofop-p-ethyl)、喹禾糠酯(quizalofop-p-tefuryl)、烯禾啶(sethoxydim)。

183、实施方式28.实施方式27的一种或多种als抑制剂除草剂的用途，其中非als抑制剂除草剂选自：

184、去甲草胺(desmedipham)、乙氟草酯(ethofumesate)、草铵膦(glufosinate)、草铵膦-铵(glufosinate-ammonium)、草铵膦-p(glufosinate-p)、草铵膦-p-铵(glufosinate-p-ammonium)、草铵膦-p-钠(glufosinate-p-sodium)、草甘膦(glyphosate)、草甘膦异丙铵(glyphosate-isopropylammonium)、环草定(lenacil)、苯嗪草酮(metamitron)、苯美地平(phenmedipham)、苯美地平乙酯(phenmedipham-ethyl)。

185、实施方式29.一种控制甜菜植物种植区中不需要的植物的方法，其特征在于：

186、(a)实施方式1至17中任一项所述的甜菜植物的存在；

187、(b)单独施用一种或多种als抑制剂除草剂或将一种或多种als抑制剂除草剂与一种或多种不属于als抑制剂除草剂类别的除草剂(非als抑制剂除草剂)组合施用，和

188、(c)其中施用(b)中定义的相应除草剂

189、(i)共同或同时发生，或

190、(ii)在不同时间和/或以多个部分进行(顺序施用)，在出苗前施用随后在出苗后施用，或早期出苗后施用随后在中期或晚期出苗后施用。

191、实施方式30.实施方式29的方法，其用于控制不需要的植物生长，其中所述als抑制剂除草剂从实施方式23所定义的组中获得。

192、实施方式31.实施方式28的方法，其中所述als抑制剂除草剂选自实施方式24中所定义的组。

193、实施方式32.实施方式29的方法，其用于控制不需要的植物生长，并且其中所述als抑制剂除草剂包含甲酰胺磺隆(foramsulfuron)[cas rn 173159-57-4](＝a1-13)和甲基噻烯卡巴腙(thiencarbazone-methyl)[cas rn 317815-83-1](＝a2-3)。

194、实施方式33.实施方式29至32任一项的方法，所述非als抑制剂除草剂从以下获得：

195、氯草灵(chloridazon)、烯草酮(clethodim)、扫草灵(clodinafop)、炔草酯(clodinafop-propargyl)、二氯吡啶酸(clopyralid)、环草定(cycloxydim)、去甲草胺(desmedipham)、二甲酚草胺(dimethenamid)、精二甲酚草胺(dimethenamid-p)、乙氟草酯(ethofumesate)、恶唑禾草灵(fenoxaprop)、精恶唑禾草灵(fenoxaprop-p)、恶唑禾草灵-乙基(fenoxaprop-ethyl)、恶唑禾草灵-p-乙基(fenoxaprop-p-ethyl)、氟啶禾灵(fluazifop)、氟啶禾灵-p(fluazifop-p)、氟啶禾灵-丁基(fluazifop-butyl)、氟啶禾灵-p-丁基(fluazifop-p-butyl)、草铵膦(glufosinate)、草铵膦-铵(glufosinate-ammonium)、草铵膦-p(glufosinate-p)、草铵膦-p-铵(glufosinate-p-ammonium)、草铵膦-p-钠(glufosinate-p-sodium)、草甘膦(glyphosate)、草甘膦异丙铵(glyphosate-isopropylammonium)、吡氟氯草灵(haloxyfop)、吡氟氯草灵-p(haloxyfop-p)、吡氟氯草灵-乙氧基乙基(haloxyfop-ethoxyethyl)、吡氟氯草灵-p-乙氧基乙基(haloxyfop-p-ethoxyethyl)、吡氟氯草灵-甲基(haloxyfop-methyl)、吡氟氯草灵-p-甲基(haloxyfop-p-methyl)、环草定(lenacil)、苯嗪草酮(metamitron)、苯美地平(phenmedipham)、苯美地平乙酯(phenmedipham-ethyl)、恶草酸(propaquizafop)、氯甲喹啉酸(quinmerac)、喹禾灵(quizalofop)、喹禾灵-乙基(quizalofop-ethyl)、喹禾灵-p(quizalofop-p)、喹禾灵-p-乙基(quizalofop-p-ethyl)、喹禾糠酯(quizalofop-p-tefuryl)、烯禾啶(sethoxydim)。