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具有增強的產量相關性狀的植物及其制備方法

文檔序號:494683閱讀:213來源:國知局
專利名稱:具有增強的產量相關性狀的植物及其制備方法
技術領域
本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及通過調節編碼⑶H (谷氨酸脫氫酶)多肽的核酸在植物中的表達來改善多種植物生長特性的方法。本發明還涉及具有經調節的GDH多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于相應 的野生型植物或其它對照植物具有改善的生長特性。本發明還提供了可以用于本發明方法的構建體。本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及增強植物的多種經濟上重要的產量相關性狀的方法。更具體地,本發明涉及通過調節編碼FLA樣(成束蛋白樣,Fasciclin-Iike)多肽的核酸在植物中的表達來增強產量相關性狀的方法。本發明還涉及具有經調節的FLA樣多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于對照植物具有增強的產量相關性狀。本發明還提供了可以用于實施本發明方法的包含FLA樣編碼核酸的構建體。本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及通過調節編碼SAUR多肽的核酸在植物中的表達來增強植物的產量相關性狀的方法。本發明還涉及具有經調節的SAUR多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于相應的野性型植物或其他對照植物具有增強的產量相關性狀。本發明還提供了可以用于本發明方法的構建體。此外,本發明還涉及基于SAUR的蛋白質復合物。本發明還涉及使用該復合物來增強產量相關性狀,涉及通過過表達該復合物的至少兩個成員來刺激復合物形成的方法。本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及通過調節編碼脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)多肽的核酸在植物中的表達來植物的增強產量性狀的方法。本發明還涉及具有經調節的DHAR多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于相應的野性型植物或其他對照植物具有增強的產量性狀。本發明還提供了可以用于本發明方法的構建體。
背景技術
不斷增長的世界人口和逐漸減少的農業可用耕地推動了提高農業效率研究之勢。傳統的作物和園藝學改良方法利用選育技術來鑒定具有期望特征的植物。然而,此類選育技術有若干缺陷,即這些技術一般為勞動密集型的,而且產生的植物通常含有異質的遺傳組分,這些異質的遺傳組分可能不總是導致期望的性狀自親本植物傳遞。分子生物學的進展已經使人類能夠修飾動物和植物的種質。植物遺傳工程需要分離和操作遺傳物質(一般為DNA或RNA的形式)以及隨后將遺傳物質引入植物。此類技術有能カ輸送具有多種改良的經濟、農業或園藝性狀的作物或植物。具有特別經濟利益的性狀是增加的產量。產量通常定義為作物的可測量的具有經濟價值的產出。這可以以數量和/或質量的方式進行定義。產量直接取決于若干因素,例如器官的數量和大小、植物構造(例如,分枝的數量)、種子生產、葉子衰老等等。根的發育、營養吸收、脅迫耐受性和早期活力也可以是決定產量的重要因素。因此優化上述因素可以促進作物產量的増加。種子產量是特別重要的性狀,這是因為許多植物的種子對于人類和動物營養而言至關重要。諸如玉米、稻、小麥、蕓苔(canola)和大豆等作物占人類總卡路里攝取量的一半以上,或是通過對種子本身的直接消耗,或是通過對飼養自加工的種子的肉類產品的消耗。它們也可以是エ業加工中所用的糖類、油類和多類代謝物的來源。種子含有胚(新的枝條和根的來源)和胚乳(萌發期和幼苗早期生長過程中胚生長的營養源)。種子的發育涉及許多基因,并且需要代謝物自根、葉和莖轉移至正在生長的種子。特別是胚乳可以同化糖類、油類和蛋白質的代謝前體,將其合成為貯存高分子,以充盈籽粒。對于許多作物而言,另ー重要的性狀是早期活力。提高早期活力是溫帶和熱帶稻類栽培種的現代稻類育種項目的重要目標。長根對于水栽稻的土壤錨固至關重要。在直接向澇地里播種稻米的情況下,以及在植物必須迅速透水出苗的情況下,較長的枝條均與活力有夫。在進行條播的情況下,較長的中胚軸和胚芽鞘對于優良的出苗至關重要。將早期活力改造入植物的能力在農業上將具有極其重要的意義。例如,早期活力弱已經限制了在歐洲大西洋地區引入基于玉米帶種質的玉米(玉蜀黍,Zeamays L.)雜交種。
再一重要的性狀為提高的非生物脅迫耐受性。非生物脅迫是全世界作物損失的主要原因,使大多數主要作物植物平均產量降低50%以上(Wang等,Planta(2003) 218:1-14)。非生物脅迫可以因為干旱、鹽度、極端溫度、化學毒性及氧化脅迫引起。提高植物的非生物脅迫耐受性的能力將對全世界農場主帶來重大的經濟利益,并將使人們能夠在否則將不可能進行作物栽培的地區和不利條件下進行作物栽培。因此通過優化上述因素之一,可以增加作物產量。視最終用途而定,對某些產量性狀的修飾可能優于對其它產量性狀的修飾。例如,對于諸如飼料或木材生產或者生物燃料源等應用,可能期望植物營養部分的増加,而對于諸如面粉、淀粉或油料生產等應用,可能特別期望種子參數的增強。即便是在種子參數之中,取決于應用,一些參數也可能優于其它參數。多種機制可以促成増加的種子產量,無論是以增加的種子大小還是以増加的種子數量的形式。增強植物產量(種子產量和/或生物量)的ー種方法可以是修飾植物的內在生長機制,如細胞周期或者參與植物生長或防御機制的多種信號傳遞路徑。發明概述現已發現,可通過在植物中調節⑶H (谷氨酸脫氫酶)編碼核酸在植物中的表達來改善植物的多種生長特征。現已發現,可通過在植物中調節FLA樣多肽編碼核酸在植物中的表達來改善(在本文中也被稱為增強)植物的多種產量相關性狀。現已發現,可通過在植物中調節SAUR多肽編碼核酸在植物中的表達或調節基于SAUR的蛋白質復合物在植物中的表達來改善植物的多種產量相關性狀。現已發現,可通過在植物中調節DHAR多肽編碼核酸在植物中的表達來改善植物的多種產量相關性狀。背景I.谷氨酸脫氫酶(GDH)多肽谷氨酸脫氫酶催化谷氨酸可逆脫氨為2-酮戊ニ酸。取決于所使用的輔酶,其以至少 3 種形式存在NAD(EC1. 4. I. 2) ,NAD(P) (EC1. 4. I. 3)或NADP(EC1. 4. 1.4)。在植物中,盡管有NADP-GDH形式存在的跡象,僅NAD-GDH形式的存在被報道。植物⑶H作為α和β亞基的六聚體以7種同エ型,即同エ型I (6χβ亞基)至同エ型7(6χα亞基),存在(Turano等,Plant Physiol. 113,1329_1341,1997)。α和β亞基在氣基酸序列水平上彼此相關,其通常具有75%和85%之間的序列同一性。⑶H同エ型7具有高的谷氨酸脫氨活性和小的氨化活性,而GDH同エ型I僅具有脫氨活性(Turano等,1997)。體內谷氨酸脫氫酶活性主要位于線粒體中;反應主要是朝谷氨酸脫氨和2-酮戊ニ酸產生的方向,而不是朝谷氨酸合成方向。
L-谷氨酸 + H2O + NAD+ η 2-_ 戌ニ酸 +NH3 + NADH + H+在煙草中,β亞基的下調或過表達(具有正常活性水平O. 5至34倍的DGH活性的轉基因株系)除了使葉片中Asp大量減少外,對葉片的銨或葉片的游離氨基酸庫具有很小的影響;此外,植物的生長和發育沒有受到影響(Purnell等,Planta 222,167-180,2005)。對于過表達ct亞基的植物,沒有植物表型的描述(Skopelitis等,Plant Physiol. 145, 1726-1734,2007)。在另一方面,來自大腸桿菌(Escherichia coli)的 gdhA(編碼NADPH-GDH)的強過表達導致增加的生物質,以及導致改變的代謝物水平(Ameziane等,Plant and Soil 221,47-57,2000)。其它研究也報道了在玉米中過表達來自大腸桿菌(Escherichia coli)的 gdhA 時(Guthrie 等,J. Anim. Sci. 82, 1693-1698,2004),或過表達來自構巢曲霉(Aspergillus nidulans)的NADP依賴型谷氨酸脫氫酶(gdhA) (Kisaka和Kida, Plant Science 164, 35-42, 2003)時,代謝物水平的改變。2.成束蛋白樣AGP(FLA)多狀細胞與細胞間的相互作用和通訊提供了植物發育期間關鍵的結構、位置和環境信號。在植物細胞中,這種信號必須穿過包圍質膜的細胞壁。植物細胞壁主要由多糖纖維素、交聯聚糖、果膠和ー些蛋白質組成,它們一起形成被稱為細胞外基質(ECM)的復雜的相互作用網絡。相互作用的性質隨發育時期變化,并受生物和非生物脅迫的影響,導致改變的壁組成和結構。細胞壁蛋白質,其一般占初生壁干重的不到10%,被認為是維持植物ECM的物理學和生物學功能中的關鍵組分。大多數ECM蛋白質屬于大家族,其包括酶例如水解酶、蛋白酶、糖苷酶、過氧化物酶和酯酶,擴展蛋白、壁相關激酶和富羥脯氨酸(Hyp)的糖蛋白(Arabidopsis Genome Initiative[AGI],2000)。阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)是ー類富含Hyp的糖蛋白,它高度糖基化,在植物細胞壁和質膜中豐富。II型阿拉伯半乳聚糖(AG)多糖鏈占主要,其通過O-糖苷連接到蛋白質骨架中的Hyp殘基,從而使該分子總質量的90%至99%由碳水化合物組成。越來越多的證據顯示,Hyp(阿拉伯)半乳糖基化依賴于Hyp殘基的成簇的、非連續的排列。相反地,連續Hyp殘基的區塊,例如存在于伸展蛋白中的那些,被短的寡糖進行阿拉伯糖基化。在擬南芥中,帶糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨的AGPs可以被分為4個亞類,包括經典的AGPsJP些具有富Lys的結構域的AGPs,和具有短蛋白質骨架的AG肽。成束蛋白樣AGPs (FLAs)構成AGPs的第4個截然不同的亞類。具有可變數量(一般為I到4個)的成束蛋白結構域的蛋白質最初在果蜆(Drosophila melanogaster)中被鑒定出來,此后在來自動物、酵母、細菌、藻類、苔蘚和高等植物的蛋白質中被鑒定出來(Johnson等,2003Plant physiology133, 1911-1925)。成束蛋白結構域長110至150個氨基酸,具有低的序列相似性。這種低的序列相似性可以解釋為何成束蛋白結構域缺乏單個共有序列。然而,所有的成束蛋白結構域都包含兩個高度保守的區域(Hl和H2),每個區域大約10個氨基酸。來自廣泛生物體的包含成束蛋白結構域的蛋白質已被證實起粘附分子的作用。來自果蠅的成束蛋白I(Fasl)能夠通過嗜同性相互作用促進細胞粘著。通過來自擬南芥的FLAs的所有成束蛋白結構域和共有序列(smart00554)的多序列比對,鑒定出了所有成束蛋白結構域共有的保守區域,稱為Hl和H2 (Johnson等,2003)。大多數擬南芥FLAs包含其它的保守殘基,例如Hl結構域附近的Leu和lie,其被認為參與維持成束蛋白結構域的結構和/或細胞粘著(Johnson等,2003)。擬南芥FLAs中的許多突變已經被表征。單倍體機能不全突變體,rati (抗農桿菌轉化),抵抗致瘤性和非致瘤性農桿菌菌株對根區段的短暫的和穩定的轉化。該突變體在AGP17的起始密碼子上游具有T-DNA插入。已表明來自擬南芥的根特異性非經典 (嵌合的)AGP,AtAGP30,涉及根的再生和種子萌發。其它的AGP突變體,SOS5/fla4,顯示出鹽過度敏感的表型,在高鹽濃度下增加的細胞膨脹(Gaspar等;2004;Shi 2003PlantCell. 2003Jan; 15(1) :19-32.) ο3.牛長素卜.調小RNA(SAUR)多狀在施用生長素數分鐘內被特異誘導的早期生長素反應基因被廣泛地分為3個主要類別生長素/吲哚こ酸(Aux/IAA)、GH3和生長素上調小RNA(SAUR)基因家族。SAURs可以被翻譯抑制劑放線酮誘導,表明其轉錄受短壽阻遏物的調節。在首先從大豆中鑒定出SAUR基因后,該類別的成員已經從綠豆、豌豆、擬南芥、煙草中、和最近從玉米中被鑒定出來。在擬南芥基因組中,SAURs為包含超過70個成員的多基因大家族。SAURs編碼高度不穩定的mRNAs,該mRNAs在施用生長素數分鐘內被誘導,具有非常高的更新率。SAUR mRNAs的不穩定性歸因于其:V非翻譯區中存在的保守下游(DST)元件。有證據表明,SAURs在轉錄后和翻譯后水平上被調控。最近,已經證明了 SAUR蛋白與鈣調素的鈣依賴體外結合,這提供了 Ca2+/鈣調素第二信使系統和生長素信號之間的聯系(Jain等,2006Genomics 88,360 - 371;Hagen和Guilfoyle Plant Molecular Biology 49:373 -385,2002)。對來自稻和擬南芥的SAURs進行了系統發生分析,以理解基因家族擴張的可能機制。最近,Kant等,Plant Physiol. 2009在線出版物表征了稻SAUR39蛋白(SAUR39)的作用,作為水稻中生長素合成和運輸的負調控因子。4.脫氡抗壞血酸還原酶(DHAR)多肽脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)的作用廣泛涉及抗壞血酸-谷胱甘肽循環和從氧化的抗壞血酸再生抗壞血酸(ASC)。該酶對維持抗壞血酸和因此細胞的恰當氧化還原態非常關鍵,在抗由干旱脅迫引起的氧化性損傷的防御過程中起著重要作用(Secenji,M.等,2008-Transcriptional changes in ascorbate-glutathione cycle under droughtconditions. Acta Biologica Szegediensis, 52(I):93-94)。美國專利6,903,246公開了來自小麥(Triticum aestivum)的DAHR基因及其用于在植物中調節抗壞血酸的水平。Lee, Y. P.等(Enhanced tolerance to oxidativestress m transgenic tobacco plants expressing three antioxidant enzymesin chloroplasts. Plant Cell R印· 26:591-8,2007)掲示了 DHAR、SOD 和 APX 在煙草葉綠體中同時表達的作用,其增加了對氧化脅迫的耐受性。Ushimaru, T.等(TransgenicArabidopsis plants expressing the rice dehydroascorbate reductase gene areresistant to salt stress. J. Plant Physiol. 163:1179-84, 2006)也揭不了 DAHR 與植物的脅迫響應間的相關性。在該研究中,觀察到了具35S啟動子的水稻DHAR在擬南芥中的胞質表達對植物増加的抗壞血酸含量起著貢獻,這導致了增強的鹽脅迫抗性。Kwon,S.Y. # , (Enhanced stress-tolerance of transgenic tobacco plants expressing ahuman dehydroascorbate reductase gene. J. Plant Physiol. 160:347-53,2003)公開了人DHAR在煙草葉綠體中的過表達及其所導致的對氧化性脅迫、冷和鹽脅迫增加的抗f生。Zou,し等(し丄oning and mapping of genes involved in tomato ascorbic acidbiosynthesis and metabolism. Plant Sci. 170 (I), 120-127, 2006)公開了為了篩選與番茄抗壞血酸生物合成和新陳代謝相關聯的候選基因,對幾個涉及抗壞血酸生物合成和新陳代謝的番茄基因,包括兩個DHAR基因,進行的克隆和作圖。Kato,Y.等(Purificationand characterization of dehydroascorbate reductase from rice. Plant and CellPhysiology, 38, No. 2173-178, 1997)公開了用于評估DHAR活性的酶測定試驗方法。概述L谷氨酸脫氫_ (GDH)多肽令人驚訝地,現已發現,調節編碼⑶H多肽的核酸的表達可以產生相對于對照植物具有增強的產量相關性狀,特別是増加的產量和改善的早期活力的植物。 根據ー個實施方案,本發明提供用于相對于對照植物增強植物產量相關性狀的方法,包括調節編碼GDH多肽的核酸在植物中的表達。2.成束蛋白樣AGP(FLA)多狀令人驚訝地,現已發現,調節編碼FLA樣多肽的核酸的表達可以產生相對于對照植物具有增強的產量相關性狀的植物。根據ー個實施方案,本發明提供用于相對于對照植物增強植物產量相關性狀的方法,包括調節編碼FLA樣多肽的核酸在植物中的表達。3.牛長素上調小RNA(SAUR)多肽令人驚訝地,現已發現,調節編碼SAUR多肽的核酸的表達可以產生相對于對照植物具有增強的產量相關性狀的植物。根據ー個實施方案,本發明提供用于相對于對照植物增強(改善)植物的產量相關性狀的方法,包括調節編碼SAUR多肽的核酸在植物中的表達或調節基于SAUR的蛋白質復合物在植物中的表達。為了解譯影響植物產量性狀的生物學網絡,采用以SAUR蛋白為中心的方法來研究擬南芥(Arabidopsis thaliana)中SAUR的相互作用蛋白。SAUR蛋白的該相互作用組(interactome)和調節子(regulon)被用于選擇在增強植物產量相關性狀中與SAUR蛋白一同起作用的基因,在本文中稱為SYNP(SAUR產量網絡蛋白,SAUR Yield Network protein)蛋白。令人驚訝地,可以鑒定出屬于蛋白質的SYNP蛋白組的蛋白質子集。4.脫氡抗壞血酸還原酶(DHAR)多肽令人驚訝地,現已發現,調節編碼DHAR多肽的核酸的表達可以產生相對于對照植物具有增強的產量相關性狀,特別是増加的產量的植物。根據ー個實施方案,本發明提供用于相對于對照植物在植物中改善產量相關性狀的方法,包括調節編碼DHAR多肽的核酸在植物中的表達。定義
以下定義將在整個本說明書中使用。多肽/蛋白質術語“多肽”和“蛋白質”在文中可互換使用,是指通過肽鍵連接起來的、任意長度的氨基酸的聚合物。多核苷酸/核酸/核酸序列/核苷酸序列術語“多核苷酸”、“核酸序列”、“核苷酸序列”、“核酸”、“核酸分子”在文中可互換使用,是指任何長度的無支鏈形式的核苷酸聚合物,所述核苷酸可以為核糖核苷酸或脫氧核糖核苷酸或者兩者的組合。 同源物蛋白質的“同源物”包括肽、寡肽、多肽、蛋白質和酶,其相對于所討論的未修飾蛋白質具有氨基酸取代、缺失和/或插入,并且與其源自的未修飾蛋白質具有相似的生物活性和功能活性。缺失是指從蛋白質中除去一個或多個氨基酸。插入是指在蛋白質的預定位置引入一個或多個氨基酸殘基。插入可以包括N-末端和/或C-末端融合,以及單個或多個氨基酸的序列內插入。一般,氨基酸序列內的插入將小于N-或C-末端的融合,約I到10個殘基左右。N-或C-末端融合蛋白或肽的實例包括在酵母雙雜交系統中應用的轉錄激活因子的結合結構域或激活結構域、噬菌體外殼蛋白、(組氨酸)-6_標簽、谷胱甘肽S-轉移酶標簽、蛋白質A、麥芽糖結合蛋白、ニ氫葉酸還原酶、Tag · 100表位、c-myc表位、F3LAG 表位、lacZ、CMP( I丐調蛋白結合肽)、HA表位、蛋白質C表位和VSV表位。取代是指蛋白質中的氨基酸用具有相似特性(如相似的疏水性、親水性、抗原性、形成或打破α螺旋結構或β片層結構的傾向)的其它氨基酸替換。氨基酸取代一般是單殘基的取代,但是視施加于多肽上的功能性限制而定也可以是成簇取代,并且可以是I到10個氨基酸;插入通常在大約I到10個氨基酸殘基的數量級。氨基酸取代優選為保守氨基酸取代。保守取代表在本領域公知(參見例如Creighton (1984)Proteins, ff. H. Freemanand Company (編輯)和下表I)。表I :保守氨基酸取代的實例
殘基保守取代Γ Μ 保守取代 Alas>erLeulie; Vai
ArgLysLysArg; Gln
Asn Gln;HisMetLeu; He
AspGluPheMet;Leu;Tyr
Gln AsnSerThr;Gly
CysSerThrSer;Val
權利要求
1.用于相對于對照植物增強植物的產量相關性狀的方法,包括調節編碼谷氨酸脫氫酶(GDH)多肽的核酸在植物中的表達,其中所述GDH多肽是具有谷氨酸脫氫酶活性的NAD依賴性 GDH。
2.根據權利要求I的方法,其中所述⑶H多肽包含基序I至20(SEQ ID NO: 3至SEQ IDNO:22)的ー個或多個。
3.根據權利要求I或2的方法,其中所述調節的表達通過向植物中引入和表達編碼GDH多肽的核酸來實現。
4.根據權利要求I至3之任一的方法,其中所述編碼GDH多肽的核酸編碼表Al中所列的任一蛋白質,或是該核酸的部分,或是能夠與該核酸雜交的核酸。
5.根據權利要求I至4之任一的方法,其中所述核酸序列編碼表Al中所給出的任何蛋白質的直向同源物或旁系同源物。
6.根據任何前述權利要求的方法,其中所述增強的產量相關性狀包括相對于對照植物増加的產量,優選增加的生物量、増加的早期活力和/或増加的種子產量。
7.根據權利要求I至6之任一的方法,其中在非脅迫條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
8.根據權利要求I至6之任一的方法,其中在缺氮的條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
9.根據權利要求3至8之任一的方法,其中將所述核酸有效連接到下列之一 (i)組成型啟動子,優選連接到GOS2啟動子,最優選連接到來自稻的GOS2啟動子; ( )根特異性啟動子,優選RCc3啟動子,最優選來自稻的RCc3啟動子。
10.根據權利要求I至9之任一的方法,其中所述編碼⑶H多肽的核酸是植物來源的,優選來自雙子葉植物,再優選來自禾本科,更優選來自玉蜀黍屬(Zea)或稻屬(Oryza),最優選來自玉米或稻。
11.可通過根據權利要求I至10之任一的方法獲得的植物或其部分,包括種子,其中所述植物或其部分包含編碼GDH多肽的重組核酸。
12.構建體,其包含 (i)編碼如權利要求I或2中定義的GDH多肽的核酸; ( )能夠驅動(i)的核酸序列表達的ー個或多個控制序列;和任選地 (iii)轉錄終止序列。
13.根據權利要求12的構建體,其中所述控制序列之一為下列之 (i)組成型啟動子,優選G0S2啟動子,最優選來自稻的G0S2啟動子; ( )根特異性啟動子,優選RCc3啟動子,最優選來自稻的RCc3啟動子。
14.根據權利要求12或13的構建體在用于制備相對于對照植物具有増加的產量,特別是增加的生物量、増加的早期活力和/或増加的種子產量的植物的方法中的用途。
15.轉化了根據權利要求12或13的構建體的植物、植物部分或植物細胞。
16.用于產生相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量、増加的早期活力和/或増加的種子產量的轉基因植物的方法,其包括 (i)向植物中引入和表達編碼如權利要求I或2中定義的GDH多肽的核酸;和 ( )在促進植物生長和發育的條件下培養所述植物細胞。
17.相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量、増加的早期活力和/或增加的種子產量的轉基因植物,或源于所述轉基因植物的轉基因植物細胞,所述增加的產量因編碼如權利要求I或2中定義的GDH多肽的核酸的被調節的表達而產生。
18.根據權利要求11、15或17的轉基因植物或源于其的轉基因植物細胞,其中所述植物是作物植物或單子葉植物或谷類植物,例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黒麥(rye)、黑小麥、高粱、ニ粒小麥、斯佩耳特小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、買羅高梁和燕麥。
19.根據權利要求18的植物的可收獲部分,其中所述可收獲部分優選是枝條生物量、根生物量和/或種子。
20.從根據權利要求18的植物和/或從根據權利要求19的植物的可收獲部分產生的女ロ)PR ο
21.編碼GDH多肽的核酸在相對于對照植物增加植物的產量,特別是增加種子產量、早
22.分離的核酸分子,其包含 (i)SEQID NO:99所示的核酸; (ii)SEQID NO:99所示的核酸的互補序列; (iii)與SEQ ID NO: 176 所示的氨基酸序列具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的序列同一性,且按照遞增的優選次序與基序4至6 之任一具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性。
23.分離的多肽,其包含 (i)SEQ ID NO: 176所示的氨基酸序列; ( )按照遞增的優選次序與SEQ ID勵:176所示的氨基酸序列具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性、且按照遞增的優選次序與基序4至6之任一具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的序列同一性的氨基酸序列; (iii)上文(i)或(ii)所給出的任何氨基酸序列的衍生物。
24.用于相對于對照植物增強植物的產量相關性狀的方法,包括調節編碼成束蛋白樣(FLA樣)多肽的核酸在植物中的表達。
25.根據權利要求24的方法,其中所述FLA樣多肽包含至少I個、2個、3個或4個成束蛋白樣結構域,所述成束蛋白樣結構域按照遞增的優選次序與以下(i)或(ii)所示的氨基酸具有至少 25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性(i)TITVCAVDNAGMSDLLSKQLSIYTIKNVLSFRVLLDYFDAKKLHQITNGTALAATMFQATGSATGSSGFVNITDLRGGKVGLSPADYNGPPPAKFVKSIAEIPYNISVIQISTIL(SEQ ID NO :487), 相應于SEQ ID NO: 172中N端FLA樣結構域;或(ii)VDGGVTIfcprddamkkflpkfknltaegkqslleyhgipiyqsisnlksnngdmntlatdgakkyavVIQNDGEDVTIKTKIVTAKITATVVDKLPLAIYSLDKVL(SEQ ID NO :488), 相應于SEQ ID NO: 172中C端FLA樣結構域。
26.根據權利要求24或25的方法,其中所述調節的表達通過向植物中引入和表達編碼FLA樣多肽的核酸來實現。
27.根據權利要求24至26之任一的方法,其中所述編碼FLA樣多肽的核酸編碼表A2中所列的任一蛋白質,或是該核酸的部分,或是能夠與該核酸雜交的核酸。
28.根據權利要求24至27之任一的方法,其中所述核酸序列編碼表A2中所給出的任何蛋白質的直向同源物或旁系同源物。
29.根據權利要求24至28之任一的方法,其中所述增強的產量相關性狀包括相對于對照植物増加的產量,優選增加的生物量和/或増加的種子產量。
30.根據權利要求24至29之任一的方法,其中在干旱條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
31.根據權利要求24至30之任一的方法,其中在非脅迫或在缺氮的條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
32.根據權利要求26至31之任一的方法,其中所述核酸有效地連接到組成型啟動子,優選連接到GOS2啟動子,最優選連接到來自稻的GOS2啟動子。
33.根據權利要求24至32之任一的方法,其中所述編碼FLA樣多肽的核酸是植物來源的,優選來自雙子葉植物,再優選來自爺科(Solanaceae),更優選來自番爺屬(Lycopersicum),[=| (Lycopersicum esculentum)。
34.可通過根據權利要求24至33之任一的方法獲得的植物或其部分,包括種子,其中所述植物或其部分包含編碼FLA樣多肽的重組核酸。
35.構建體,其包含 (i)編碼如權利要求24或25中定義的FLA樣多肽的核酸; ( )能夠驅動(i)的核酸序列表達的ー個或多個控制序列;和任選地 (iii)轉錄終止序列。
36.根據權利要求35的構建體,其中所述控制序列之ー是組成型啟動子,優選G0S2啟動子,最優選來自稻的G0S2啟動子。
37.根據權利要求35或36的構建體在用于制備相對于對照植物具有增加的產量,特別是增加的生物量和/或增加的種子產量的植物的方法中的用途。
38.轉化了根據權利要求35或36的構建體的植物、植物部分或植物細胞
39.用于產生相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物的方法,其包括 (i)向植物中引入和表達編碼如權利要求24或25中定義的FLA樣多肽的核酸;和 ( )在促進植物生長和發育的條件下培養所述植物細胞。
40.相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物,或源于所述轉基因植物的轉基因植物細胞,所述增加的產量因編碼如權利要求24或25中定義的FLA樣多肽的核酸的被調節的表達而產生。
41.根據權利要求34、38或40的轉基因植物或源于其的轉基因植物細胞,其中所述植物是作物植物或單子葉植物或谷類植物,例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黒麥(rye)、黑小麥、高粱、ニ粒小麥、斯佩耳特小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、買羅高梁和燕麥。
42.根據權利要求41的植物的可收獲部分,其中所述可收獲部分優選是枝條生物量和/或種子。
43.從根據權利要求41的植物和/或從根據權利要求42的植物的可收獲部分產生的女ロ)PR ο
44.編碼FLA樣多肽的核酸在相對于對照植物増加植物的產量,特別是増加種子產量和/或枝條生物量中的用途。
45.用于相對于對照植物增強植物的產量相關性狀的方法,包括調節編碼SAUR多肽的核酸在植物中的表達,其中所述SAUR多肽包含生長素可誘導結構域。
46.根據權利要求45的方法,其中所述SAUR多肽包含一個或多個下列基序 (i)基序23LAVYVGEMMQKRRFVVPVTYLSHPCFQKLLRKAEEEFGFDHPMGGLTIPC(SEQ ID NO :1155);(ii)基序24 KHxxGVYTAEKxxYxxxIxxxxxxxxxAxxxxS xxxYxxxxPMPIx LxxC(SEQID NO:1156);(iii)基序25:LQSSKQLLKSLSHSSNNVAIP(SEQ ID NO :1157);(iv)基序26 VxxxKIAxKSQ(SEQ ID NO :1158);(V)基序 27 EQIFIDLASRL(SEQ ID NO :1159);(vi)基序 28 VExxxVxxxxL(SEQ ID NO :1159); 其中X代表任何氨基酸。
47.根據權利要求45的方法,其中所述SAUR多肽為SAUR33樣多肽,其包含下列基序.47和48以及可選地也包括基序49和50之ー或兩者,或包含按照遞增的優選次序與基序47至 50 具有至少 50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99% 或 100% 的序列同一性的任何序列基序 47 (SEQ ID NO :2284)CEVVLFEHLLWM LENADPQ基序 48 (SEQ ID NO :2285)PESLDELVEYYAC基序 49 (SEQ ID NO :2286)GLSKLRCMIRRffHSSSRI基序 50 (SEQ ID NO :2287)SFHGADEVPKGLHPVYVGKSRRRYLIAEELVGHPLFQNLVDRTo
48.根據權利要求45至47之任一的方法,其中所述調節的表達通過向植物中引入和表達編碼SAUR多肽的核酸來實現。
49.根據權利要求45至48之任一的方法,其中所述編碼SAUR多肽的核酸編碼表A3或A3 (i)中所列的任一蛋白質,或是該核酸的部分,或是能夠與該核酸雜交的核酸。
50.根據權利要求45至49之任一的方法,其中所述核酸序列編碼表A3或A3(i)中所給出的任何蛋白質的直向同源物或旁系同源物。
51.根據權利要求45至50之任一的方法,其中所述增強的產量相關性狀包括,相對于對照植物,増加的產量、増加的早期活力、増加的生物量和増加的種子產量中的一種或多種。
52.根據權利要求45至51之任一的方法,其中在非脅迫條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
53.根據權利要求45至52之任一的方法,其中在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮的條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
54.根據權利要求48至53之任一的方法,其中將所述核酸有效連接到組成型啟動子,優選連接到葉特異性啟動子,最優選連接到SEQ IDNO:1163所示的啟動子。
55.根據權利要求45至54之任一的方法,其中所述編碼SAUR多肽的核酸是植物來源的,優選來自雙子葉植物,再優選來自十字花科(Brassicaceae),更優選來自擬南芥屬(Arabidopsis),最優選來自擬南芥(Arabidopsis thaliana)。
56.可通過根據權利要求45至55之任一的方法獲得的植物或其部分,包括種子,其中所述植物或其部分包含編碼SAUR多肽的重組核酸。
57.構建體,其包含 (i)編碼如權利要求45至47中定義的SAUR多肽的核酸; ( )能夠驅動(i)的核酸序列表達的ー個或多個控制序列;和任選地 (iii)轉錄終止序列。
58.根據權利要求57的構建體,其中所述控制序列之ー是組成型啟動子,優選葉特異性啟動子,最優選SEQ ID NO: 1163所示的啟動子
59.根據權利要求57或58的構建體在用于制備相對于對照植物具有增加的產量,特別是增加的生物量和/或增加的種子產量的植物的方法中的用途。
60.轉化了根據權利要求57或58的構建體的植物、植物部分或植物細胞。
61.用于產生相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物的方法,其包括 (i)向植物中引入和表達編碼如權利要求45至47中定義的SAUR多肽的核酸;和 ( )在促進植物生長和發育的條件下培養所述植物細胞。
62.相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物,或源于所述轉基因植物的轉基因植物細胞,所述增加的產量因編碼如權利要求45至47中定義的SAUR多肽的核酸的被調節的表達而產生。
63.根據權利要求56、60或62的轉基因植物或源于其的轉基因植物細胞,其中所述植物是作物植物或單子葉植物或谷類植物,例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黒麥(rye)、黑小麥、高粱、ニ粒小麥、斯佩耳特小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、買羅高梁和燕麥。
64.根據權利要求62的植物的可收獲部分,其中所述可收獲部分優選是枝條生物量和/或種子。
65.從根據權利要求63的植物和/或從根據權利要求64的植物的可收獲部分產生的產品
66.編碼SAUR多肽的核酸在相對于對照植物增加植物的產量,特別是增加種子產量和/或枝條生物量中的用途。
67.用于相對于對照植物增強植物的產量相關性狀的方法,包括調節編碼至少ー個SAUR多肽的第一核酸和編碼ー個或多個SYNP多肽的第二核酸、或編碼至少ー個SAUR和一個或多個SYNP多肽之間的蛋白質融合物的核酸在植物中的表達,其中第一和第二核酸包含在單個核酸分子或多個(至少兩個)核酸分子中。
68.根據權利要求67的方法,其中 (i)用于本發明方法中的SAUR多肽按照遞增的優選次序與表A4的多肽序列之任一所示的氨基酸序列,更優選與SEQ ID NO: 1164或其變體所示的氨基酸序列,具有至少25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99% 或 100% 的全序列同一注; ( )用于本發明方法中的SYNP多肽按照遞增的優選次序與表E或表F的多肽序列之任一所示的氨基酸序列具有至少 25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99% 或 100% 的全序列同一性。
69.根據權利要求67或68的方法,其中所述調節的表達通過向植物中引入和表達編碼至少ー個SAUR多肽的第一核酸和編碼ー個或多個SYNP多肽的第二核酸、或編碼至少ー個SAUR和ー個或多個SYNP多肽之間的蛋白質融合物的核酸來實現,其中第一和第二核酸包含在單個核酸分子或多個,至少兩個,核酸分子中。
70.根據權利要求67至69之任一的方法,其中所述增強的產量相關性狀包括相對于對照植物増加的產量,優選增加的生物量和/或増加的種子產量。
71.根據權利要求67至70之任一的方法,其中在非脅迫條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
72.根據權利要求67至71之任一的方法,其中在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮的條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
73.根據權利要求69至72之任一的方法,其中所述ー個或多個核酸有效地連接到植物啟動子,優選連接到組成型啟動子,更優選連接到GOS2啟動子,最優選連接到來自稻的GOS2啟動子。
74.根據權利要求67至73之任一的方法,其中所述ー個或多個核酸是植物來源的,優選來自雙子葉植物,再優選來自十字花科(Brassicaceae),更優選來自擬南芥屬(Arabidopsis),最優選來自擬南芥(Arabidopsis thaliana)。
75.可通過根據任何前述權利要求的方法獲得的植物或其部分,包括種子,其中所述植物或其部分包含(i)編碼至少ー個SAUR多肽的第一核酸,所述SAUR多肽優選選自表A4的多肽或其同源物或衍生物;和 ( )編碼ー個或多個SYNP多肽的第二核酸,所述SYNP多肽優選選自表E和F的多肽或其同源物或衍生物;或 (iii)編碼(i)和(ii)的任何兩個多肽之間的蛋白質融合物的核酸;其中第一和第二核酸包含在單個核酸分子或多個,至少兩個,核酸分子中。
76.構建體,其包含 (i)編碼至少ー個SAUR多肽的第一核酸和編碼ー個或多個SYNP多肽的第二核酸,其中第一和第二核酸包括在單個核酸分子或多個,至少兩個,核酸分子中; ( )能夠驅動(i)中核酸序列表達的ー個或多個控制序列,優選植物啟動子,更優選組成型啟動子,更優選G0S2啟動子,最優選來自稻的G0S2啟動子;和任選(iii)轉錄終止序列。
77.根據權利要求76的構建體在用于制備相對于對照植物具有増加的產量,特別是增加的生物量和/或增加的種子產量的植物的方法中的用途。
78.轉化了根據權利要求77的構建體的植物、植物部分或植物細胞。
79.用于產生相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物的方法,其包括 (i)向植物中引入和表達編碼至少ー個SAUR多肽的第一核酸和編碼ー個或多個SYNP多肽的第二核酸、或編碼至少ー個SAUR和ー個或多個SYNP多肽之間的蛋白質融合物的核酸,其中第一和第二核酸包括在單個核酸分子或多個,至少兩個,核酸分子中;和( )在促進植物生長和發育的條件下培養所述植物細胞。
80.相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物,或源于所述轉基因植物的轉基因植物細胞,所述增加的產量因編碼至少ー個SAUR多肽的第一核酸和編碼ー個或多個SYNP多肽的第二核酸、或編碼至少ー個SAUR和一個或多個SYNP多肽之間的蛋白質融合物的核酸的被調節的表達而產生,其中第一和第二核酸包括在單個核酸分子或多個,至少兩個,核酸分子中。
81.根據權利要求75、78或80的轉基因植物或源于其的轉基因植物細胞,其中所述植物是作物植物或單子葉植物或谷類植物,例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黒麥(rye)、黑小麥、高粱、ニ粒小麥、斯佩耳特小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、買羅高梁和燕麥。
82.根據權利要求81的植物的可收獲部分,其中所述可收獲部分優選是枝條生物量和/或種子。
83.從根據權利要求80或81的植物和/或從根據權利要求82的植物的可收獲部分產生的廣品。
84.根據權利要求67的任何ー個、兩個或更多個核酸在相對于對照植物增加植物的產量,特別是増加種子產量和/或枝條生物量中的用途。
85.用于相對于對照植物增強植物的產量相關性狀的方法,包括調節編碼DHAR多肽的核酸在植物中的表達,其中所述多肽包含至少ー個具有登錄號PTHR11260:SF15的脫氫抗壞血酸還原酶結構域。
86.根據權利要求85的方法,其中DHAR多肽的DHAR結構域按照遞增的優選次序與SEQID NO: 1958中位于第19至210位氨基酸之間的序列具有至少49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或 99% 或更高的序列同一性。
87.根據權利要求85的方法,其中所述DHAR多肽包含按照遞增的優選次序與下列基序之任一具有至少 49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或 99% 或更高的序列同一性的基序(i)基序 35:P[DN]KLO)CPF[SC]QRVLLTLEEK[KH][VL]PY[KD][ML][KH]L[IV](SEQIDNO 2239), (i i)基序 36 D [DEG] Kff [VI] [PAS] DSDVI [TV] [QG] [IL] [LI] EEK [YF] PEP [SP] L [VA]TPPE (SEQ ID NO :2240),(iii)基序 37 P[FY][IV][NA]GE[KN][IV][ST]A[VA]DLSL[AG]PKLYHLE[VI]ALGH[FY]K[KN]W[ST][VI]P(SEQ ID NO :2241)。
88.根據權利要求85至87之任一的方法,其中所述DHAR多肽包含按照遞增的優選次序與下列基序之任一具有至少 49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或99%或更高的序列同一性的任何ー個或多個序列基序(i)基序38 :E[VI]CVKA[AS]V[GT]AP[DN] [KV]LGDCPF[SC]QRVLLTLEE(SEQ IDNO 2242),(ii)基序39 PPE[FK]ASVGSKIF[PS][TS]F[VI][GT]FLKSKD[PA][NS]DG[TS]EQ(SEQ IDNO :2243),(iii)基序40 [IV][ST]A[VA]DLSL[AG]PKLYHL[EQ][VI]ALGH[FY]K[KN]W[ST][VI]P[ED]SL[TP]HV[HK] [NS]Y[MT]K[ALS] [LI]FS[RL] [ED] SF[EV]KT (S EQ ID NO :2243)。
89.根據權利要求85至88之任一的方法,其中所述DHAR多肽包含按照遞增的優選次序與下列基序之任一具有至少 49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或99%或更高的序列同一性的任何ー個或多個序列基序(i)基序41 E[IV]CVKAA[VT]GAPD[VIT]LGDCPF[SC]QRVLLTLEE(SEQ ID NO :2244),(ii)基序42 PPE[FY]ASVGSKIF[PG][ST]FV[TK]FLKSKD[AP][NS]DG[TS]E[QK](SEQ IDNO :2245),(iii)基序43 [IV][TS]AVDLSLAPKLYHL[EQ]VAL[GE]HFK[KG]ff[TSK][VI]PE[SN]LTHVH[NA]Y[TM]K[LAS]LFSRESFEKT(SEQ ID NO :2246)。
90.根據權利要求85至89之任一的方法,其中所述DHAR多肽包含按照遞增的優選次序與下列基序之任一具有至少 49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或99%或更高的序列同一性的任何ー個或多個序列基序(i)基序44 PLE[VI]C[VA]KAS[ILV]T[TV]P[ND][KR]LGDCPF[TC]QRVLLTLEEKHLPY[DE][ML]KLVDL[SG]NKP[ED]WF(SEQ ID NO :2247), (ii)基序45 :PPE[VI] [PA]DSDVITQ[AST]LEEK[YF]P[ED]P[PS]L[AV]TPPEKASVGSKIFSTF[IV]GFLKSKDP[SN]DG(SEQ ID NO :2248),(iii)基序46 QALL[ND]EL[ST][SA]FNDY[LI]KENGPFING[KE][KDE][IV]SAADLSL[GA]PKLYH[LM]EIALGH[YF]K[NK]W(SEQ ID NO :2249)。
91.根據權利要求85至90之任一的方法,其中DHAR多肽按照遞增的優選次序與表A中 所示的任何氨基酸序列,優選SEQ ID NO: 1958所示的氨基酸序列,具有至少25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%,61%,62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98% 或 99% 的全序列同一性。
92.根據權利要求85至91之任一的方法,其中所述調節的表達通過向植物中引入和表達編碼如任何前述權利要求所定義的DHAR多肽的核酸來實現。
93.根據權利要求85至92之任一的方法,其中所述編碼DHAR多肽的核酸編碼表A5中所列的任一蛋白質,或是該核酸的部分,或是能夠與該核酸雜交的核酸。
94.根據權利要求85至93之任一的方法,其中所述核酸序列編碼表A5中所給出的任何蛋白質的直向同源物或旁系同源物。
95.根據權利要求85至94之任一的方法,其中所述增強的產量相關性狀包括相對于對照植物増加的產量,優選增加的種子產量。
96.根據權利要求85至95之任一的方法,其中在非脅迫條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
97.根據權利要求85至96之任一的方法,其中在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮的條件下獲得所述增強的產量相關性狀。
98.根據權利要求92至94之任一的方法,其中所述核酸有效地連接到組成型啟動子,優選連接到GOS2啟動子,最優選連接到來自稻的GOS2啟動子。
99.根據權利要求85至98之任一的方法,其中所述編碼DHAR多肽的核酸是植物來源的。
100.根據權利要求99的方法,其中所述編碼DHAR多肽的核酸來自雙子葉植物,再優選來自爺科(Solanaceae),更優選來自爺屬(Solanum),最優選來自番爺(Solanumlycopersicum)。
101.根據權利要求99的方法,其中所述編碼DHAR多肽的核酸來自單子葉植物,再優選來自禾本科(Poaceae),更優選來自稻屬(Oryza),最優選核酸來自稻(Oryza sativa)。
102.根據權利要求99的方法,其中所述編碼DHAR多肽的核酸來自單子葉植物,再優選來自禾本科(Poaceae),更優選來自大麥屬(Hordeum),最優選核酸來自大麥(Hordeumvulgare)。
103.可通過根據權利要求85至102之任一的方法獲得的植物或其部分,包括種子,其中所述植物或其部分包含編碼DHAR多肽的重組核酸。
104.構建體,其包含 (i)編碼如權利要求85至91中定義的DHAR多肽的核酸; ( )能夠驅動(i)的核酸序列表達的ー個或多個控制序列;和任選地 (iii)轉錄終止序列。
105.根據權利要求104的構建體,其中所述控制序列之ー是組成型啟動子,優選GOS2啟動子,最優選來自稻的GOS2啟動子。
106.根據權利要求104或105的構建體在用于制備相對于對照植物具有增加的產量,特別是増加的種子產量的植物的方法中的用途。
107.轉化了根據權利要求104或105的構建體的植物、植物部分或植物細胞。
108.用于產生相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物的方法,其包括 (i)向植物中引入和表達編碼如權利要求85至91中定義的DHAR多肽的核酸;和 ( )在促進植物生長和發育的條件下培養所述植物細胞。
109.相對于對照植物具有増加的產量,特別是増加的生物量和/或増加的種子產量的轉基因植物,或源于所述轉基因植物的轉基因植物細胞,所述增加的產量因編碼如權利要求85至91中定義的DHAR多肽的核酸的被調節的表達而產生。
110.根據權利要求103、107或109的轉基因植物或源于其的轉基因植物細胞,其中所述植物是作物植物或單子葉植物或谷類植物,例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黒麥(rye)、黑小麥、高粱、ニ粒小麥、斯佩耳特小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、買羅高梁和燕麥。
111.根據權利要求110的植物的可收獲部分,其中所述可收獲部分優選是種子。
112.從根據權利要求110的植物和/或從根據權利要求111的植物的可收獲部分產生的產品。
113.編碼DHAR多肽的核酸在相對于對照植物增強植物的產量特性,特別是增加種子產量中的用途。
114.分離的核酸分子,其選自(i)SEQID NO: 1997、SEQ ID NO: 2121 和 SEQ ID NO: 2193 所示的核酸;(ii)SEQID NO: 1997、SEQ ID NO: 2121 和 SEQ ID NO: 2193 所示核酸的互補序列;(iii)編碼SEQ ID NO: 1998, SEQ ID NO:2122 和 SEQ ID NO:2194 之任一所示的 DHAR多肽的核酸,優選地由于遺傳密碼子簡并性的結果,所述分離的核酸可以源自所述SEQ IDs之任一所示多肽序列且優選地還賦予相對于對照植物增強的產量相關性狀; (iv)按照遞增的優選次序與表A5的任何核酸序列具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的序列同一性、且優選地還賦予相對于對照植物增強的產量相關性狀的核酸; (v)在嚴緊雜交條件下與(i)至(iv)的核酸分子雜交并優選賦予相對于對照植物增強的產量相關性狀的核酸分子;(Vi)編碼DHAR多肽的核酸,所述多肽按照遞增的優選次序與SEQID NO: 1998、SEQ IDN0:2122和SEQ ID NO:2194之任一以及表A5中任何其它氨基酸序列具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性并優選賦予相對于對照植物增強的產量相關性狀。
115.根據本發明的另ー個實施方案,也提供了分離的多肽,其選自(i)SEQID NO: 1998、SEQ ID NO: 2122 和 SEQ ID NO: 2194 所示的氨基酸序列; (ii)按照遞增的優選次序與SEQID NO:Y所示的氨基酸序列具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更高的序列同一性、且按照遞增的優選次序與 SEQ ID NO: 1998、SEQ ID NO:2122 和 SEQ ID NO:2194 具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性的氨基酸序列; (iii)上文(i)或(ii)所給出的任何氨基酸序列的衍生物。
全文摘要
本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及通過調節編碼GDH(谷氨酸脫氫酶)多肽的核酸在植物中的表達來改善多種植物生長特性的方法。本發明還涉及具有經調節的GDH多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于相應的野生型植物或其它對照植物具有改善的生長特性。本發明還提供了可以用于本發明方法的構建體。本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及增強植物的多種經濟上重要的產量相關性狀的方法。更具體地,本發明涉及通過調節編碼FLA樣(成束蛋白樣,Fasciclin-like)多肽的核酸在植物中的表達來增強產量相關性狀的方法。本發明還涉及具有經調節的FLA樣多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于對照植物具有增強的產量相關性狀。本發明還提供了可以用于實施本發明方法的包含FLA樣編碼核酸的構建體。本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及通過調節編碼SAUR多肽的核酸在植物中的表達來增強產量相關性狀的方法。本發明還涉及具有經調節的SAUR多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于相應的野性型植物或對照植物具有增強的產量相關性狀。本發明還提供了可以用于本發明方法的構建體。此外,本發明還涉及基于SAUR的蛋白質復合物。本發明還涉及使用該復合物來增強產量相關性狀,涉及通過過表達該復合物的至少兩個組分來促進復合物形成的方法。本發明一般地涉及分子生物學領域,涉及通過調節編碼脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)多肽的核酸在植物中的表達來增強產量性狀的方法。本發明還涉及具有經調節的DHAR多肽編碼核酸表達的植物,所述植物相對于相應的野性型植物或對照植物具有增強的產量性狀。本發明還提供了可以用于本發明方法的構建體。
文檔編號C12N15/82GK102686605SQ201080053318
公開日2012年9月19日 申請日期2010年9月22日 優先權日2009年9月25日
發明者C·勒佐, M·勞爾斯, V·弗蘭卡德, Y·海茨費爾德 申請人:巴斯夫植物科學有限公司
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