本发明专利技术提供了通过调节编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMG1样多肽、或GPx相关多肽的核酸在植物中的表达而增强植物中产量相关性状的方法。本发明专利技术还提供了具有受调节的编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMG1样多肽、或GPx相关多肽的核酸表达的植物，所述植物相对于对照植物具有增强的产量相关性状。本发明专利技术还提供了包含编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMG1样多肽、或GPx相关多肽的核酸的构建体，所述构建体可用于本发明专利技术的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了通过调节编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMG1样多肽、或GPx相关多肽的核酸在植物中的表达而增强植物中产量相关性状的方法。本专利技术还提供了具有受调节的编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMG1样多肽、或GPx相关多肽的核酸表达的植物，所述植物相对于对照植物具有增强的产量相关性状。本专利技术还提供了包含编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMG1样多肽、或GPx相关多肽的核酸的构建体，所述构建体可用于本专利技术的方法。【专利说明】
技术介绍
本专利技术一般地涉及分子生物学领域，并涉及通过调节编码ELM2相关(Egl-27相关和MTAl同源2相关)多肽、或WRKY相关多肽、或EMGl样(Essential for MitoticGrowth-like)多肽、或GPx相关多肽的核酸在植物中的表达而增强植物中产量相关性状的方法。本专利技术还涉及具有调节的编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMGl样多肽、或GPx相关多肽的核酸表达的植物，所述植物相对于相应的野生型植物或者其他对照植物而言具有增强的产量相关性状。本专利技术还提供可用于本专利技术方法的构建体。持续增加的世界人口和农业用可耕地供应萎缩刺激了有关增加农业效率的研究。常规的作物及园艺学改进手段利用选择性育种技术来鉴定具有受欢迎特性的植物。然而，此类选择育种技术具有几个缺陷，即这些技术典型地耗费很多劳动并且产生这样的植物，其经常含有异源性遗传组分，这可能不总是导致从亲代植物中传递所希望的性状。分子生物学进展已经允许人类改进动物及植物的种质。植物的遗传工程使得可以分离和操作遗传物质(典型地处于DNA或RNA形式)并且随后将该遗传物质引入至植物中。此类技术具有产生具备多种经济学、农学或园艺学改进性状的作物或植物的能力。具体的 经济价值的性状是增加的产量。产量通常定义为作物产生的可测量的经济价值。这可以就数量和/或品质方面进行定义。产量直接取决于几个因素，例如器官的数目和大小、植物构造(例如枝的数目)、种子产生、叶衰老等等。根发育、养分摄入量、胁迫耐性和早期萌发势(early vigor)也可以是决定产量的重要因素。因此优化上述因素可以有助于增加作物产量。种子产量是特别重要的性状，这是因为许多植物的种子对于人类和动物营养而言至关重要。诸如玉米、稻、小麦、低芥酸油菜(canola)和大豆等作物占人类总卡路里摄取量的一半以上，不论是通过种子本身的直接消耗，还是通过由加工的种子所饲养的肉类产品的消耗。它们也是工业加工所用的糖类、油类和多类代谢物的来源。种子含有胚(新的苗和根的来源)和胚乳(萌发和幼苗早期生长过程中胚生长的养分来源)。种子的发育涉及许多基因，并且需要代谢物自根、叶和茎转移至正在生长的种子。特别是胚乳，同化糖类、油类和蛋白质的代谢前体，将其合成为贮存性高分子，以充盈籽粒。对于众多作物的另一个重要性状是早期萌发势。改善早期萌发势是现代稻育种计划在温带和热带稻栽培品种两者上的一个重要目标。长的根在水栽稻中对于正确土壤固着是重要的。在将稻直接播种至涝田的情况下，以及在植物必须从水中迅速出苗的情况下，较长的苗与萌发势相关。在实施条播(drill-seeding)的情况下,较长的中胚轴和胚芽鞘对于良好的出苗是重要的。人工改造植物内早期萌发势的能力将在农业中是极其重要的。例如，不良的早期萌发势已经限制了基于玉米带生殖质(Corn Belt germplasm)的玉米(Zeamayes L.)杂种在欧洲大西洋地区的引种。另一重要性状是改进的非生物胁迫耐受性。非生物胁迫是世界范围作物损失的主要原因，对于大多数主要作物植物而言降低平均产量超过50% (Wang等，Planta218, 1-14, 2003)。非生物胁迫可以由干旱、盐度、极端温度、化学毒性和氧化胁迫引起。改进植物对非生物胁迫耐受性的能力将在世界范围对农民具有极大的经济优势并且会允许在不利条件期间及在作物栽培否则是不可能的地域上栽培作物。因此可通过优化上述因素之一来增加作物产量。取决于最终用途，对某些产量性状的修饰可能优先于其它产量性状。例如对于应用如饲料或木材生产或生物燃料资源而言，增加植物营养体部分可能是期望的，而对于应用如面粉、淀粉或油生产而言，在种子参数方面的增加可能是特别希望的。即便在种子参数当中，某些参数可以更优先于其它参数，这取决于应用。多种机制可以对增加种子产量有贡献，无论形式为增加的种子大小或是增加的种子数目。现已发现可以通过调节植物中编码ELM2相关多肽、或WRKY相关多肽、或EMGl样多肽、或GPx相关多肽的核酸在植物中的表达而改进植物中的多种产量相关性状。对于ELM2相关多肽，ELM2(Egl-27和MTAl同源2)结构域是小结构域。发现在MTAl蛋白中其是NuRD复合物的部分。发现该结构域通常为myb样DNA结合结构域pfam00249的N端。还发现在来自拟南芥的蛋白质中，ELM2与ARID(富含AT的相互作用结构域)DNA结合结构域pfam01388相关。这表明ELM2还可能参与DNA结合,或可能是蛋白质_蛋白质相互作用结构域。根据Ding等人(Mol.Cell Biol.2003Jan ;23 (I): 250-8)，ELM2结构域作为转录抑制结构域，通过募集曲古抑菌素A-敏感的组蛋白去乙酰化酶I (HDACl)发挥功能。但是，对于WRKY相关多肽，至今并没有报道WRKY相关多肽调节植物中的产量相关性状。2010年Rushton报道了 WRKY蛋白在重要的植物加工的抑制和去抑制中发挥作用。而且，其描述了单一WRKY相关多肽可能参与调节一些看似不同的加工。其剖析了信号传导和转录调节的机制，揭示了 WRKY蛋白通过与多样的蛋白质伴侣相互作用发挥功能，包括MAP激酶、MAP激酶激酶、14-3-3蛋白、钙调蛋白、组蛋白去乙酰化酶、抗性蛋白质和其他WRKY相关多肽。WRKY基因表现出广泛的自身调节和交叉调节，这有助于具有内部冗余的动力学网络中的转录重编程序。Van der Ent, 2009 报告了萦光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) WCS417r细菌和β氨基丁酸能够诱导拟南芥的疾病抗性，且其基于防御的启动。特别是，其调查了 WCS417r-和β氨基丁酸诱导的防御的不同和相似点，其中，通过营养型卵菌拟南芥(oomycete Hyaloperonospora arabidopsis)感染后，WCS417r_ 和 β 氨基丁酸均启动胼胝质丰富的乳头状突起的沉积增加。该启动被依赖于磷酸肌醇和ABA依赖的信号传导组分的趋同通路(convergent pathways)调节。相反地，WCS417r和β氨基丁酸诱导的对细菌病原菌丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)的抗性被不同的NPRl依赖的信号传导通路控制。由于WCS4171r和β氨基丁酸分别启动茉莉酸和水杨酸诱导的基因，他们随后研究了转录因子的作用。基于定量PCR的基因组范围筛选推定的WCS417r-和β氨基丁酸应答的转录因子基因，揭示了不同组的启动应答基因。所选这些基因的转录分析表明，它们可以作为特异性标记物用于启动。WRKY基因的启动子分析鉴定本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于增强植物中相对于对照植物的产量相关性状的方法，所述方法包括调控植物中编码ELM2相关多肽的核酸的表达，其中所述ELM2相关多肽包含根据PFAM登录号PF01448的Interpro登录IPR000949的ELM2结构域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·弗兰卡德，C·勒佐，Y·海茨费尔德，A·I·桑兹莫林纳罗，S·范德纳比利，
申请(专利权)人：巴斯夫植物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。