本发明专利技术提供通过调节编码GRP(生长相关蛋白)多肽的核酸在植物中的表达来增强植物的产量相关性状的方法。本发明专利技术还提供具有经调节的GRP多肽编码核酸表达的植物，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可以用于实施本发明专利技术增强植物的产量相关性状的方法、包含GRP编码核酸的构建体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供通过调节编码GRP(生长相关蛋白)多肽的核酸在植物中的表达来增强植物的产量相关性状的方法。本专利技术还提供具有经调节的GRP多肽编码核酸表达的植物，所述植物相对于对照植物具有增强的产量相关性状，本专利技术还提供可以用于实施本专利技术增强植物的产量相关性状的方法、包含GRP编码核酸的构建体。【专利说明】
本专利技术一般地涉及分子生物学领域，涉及通过调节编码GRP(生长相关蛋白)多肽的核酸在植物中的表达来增强产量相关性状的方法。本专利技术还涉及具有经调节的GRP多肽编码核酸表达的植物，所述植物相对于相应的野生型植物或其它对照植物具有增强的产量相关性状。本专利技术还提供了可以用于本专利技术方法的构建体。
技术介绍
不断增长的世界人口和逐渐减少的农业可用耕地推动了提高农业效率研究之势。传统的作物和园艺学改良方法利用选育技术来鉴定具有期望特征的植物。然而，此类选育技术有若干缺陷，即这些技术一般为劳动密集型的，而且产生的植物通常含有异质的遗传组分，这些异质的遗传组分可能不总是导致期望的性状自亲本植物传递。分子生物学的进展已经使人类能够修饰动物和植物的种质。植物遗传工程需要分离和操作遗传物质(一般为DNA或RNA的形式)以及随后将遗传物质引入植物。此类技术有能力输送具有多种改良的经济、农业或园艺性状的作物或植物。具有特别经济利益的性状是增加的产量。产量通常定义为作物的可测量的具有经济价值的产出。这 可以以数量和/或质量的方式进行定义。产量直接取决于若干因素，例如器官的数量和大小、植物构造(例如，分枝的数量)、种子生产、叶子衰老等等。根的发育、营养吸收、胁迫耐受性和早期活力也可以是决定产量的重要因素。因此优化上述因素可以促进作物产量的增加。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、芸苔(canola)和大豆等作物占人类总卡路里摄取量的一半以上，或是通过对种子本身的直接消耗，或是通过对饲养自加工的种子的肉类产品的消耗。它们也可以是工业加工中所用的糖类、油类和多类代谢物的来源。种子含有胚(新的枝条和根的来源)和胚乳(萌发期和幼苗早期生长过程中胚生长的营养源)。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。特别是胚乳可以同化糖类、油类和蛋白质的代谢前体，将其合成为贮存高分子，以充盈籽粒。对于许多作物而言，另一重要的性状是早期活力。提高早期活力是温带和热带稻类栽培种的现代稻类育种项目的重要目标。长根对于水栽稻的土壤锚固至关重要。在直接向涝地里播种稻米的情况下，以及在植物必须迅速透水出苗的情况下，较长的枝条均与活力有关。在进行条播的情况下，较长的中胚轴和胚芽鞘对于优良的出苗至关重要。改造植物早期活力的能力在农业上将具有极其重要的意义。例如，一直以来早期活力弱限制了在欧洲大西洋地区引入基于玉米带种质的玉米(玉蜀黍，Zea mays L.)杂交种。另一重要的性状是提高的非生物胁迫耐受性。非生物胁迫是全世界作物损失的主要原因，使大多数主要作物植物平均产量降低50 %以上(Wang等，Planta (2003) 218:1-14)。非生物胁迫可以因为干旱、盐度、极端温度、化学毒性及氧化胁迫引起。提高非生物胁迫植物耐受性的能力将对全世界农场主带来重大的经济利益，并将使人们能够在否则将不可能进行作物栽培的地区和不利条件下进行作物栽培。因此通过优化上述因素之一可以增加作物产量。视最终用途而定，对某些产量性状的修饰可能优于对其它产量性状的修饰。例如，对于诸如饲料或木材生产或者生物燃料源等应用，可能期望植物营养部分的增加，而对于诸如面粉、淀粉或油料生产等应用，可能特别期望种子参数的增强。即便是在种子参数之中，取决于应用，一些参数也可能优于其它参数。多种机制可以促成增加的种子产量，无论是以增加的种子大小还是以增加的种子数量的形式。现已发现，可通过在植物中调节GRP(生长相关蛋白)多肽编码核酸在植物中的表达来改善植物的多种产量相关特征。专利技术详述本专利技术显示，在植物中调节编码GRP多肽的核酸的表达可以产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状的植物。根据第一实施方案，本专利技术提供了相对于对照植物增强植物的产量相关性状的方法，包括调节编码GRP多肽的核酸在植物中的表达以及任选地选择具有增强的产量相关性状的植物。根据另一实施方案，本专利技术提供了用于生产相对于对照植物具有增强的产量相关性状的植物的方法，其中所述方法包括步骤:调节如本文中描述的编码GRP多肽的核酸在所述植物中的表达、以及任选地选择具有增强的产量相关性状的植物。在一个实施 方案中，用于调节编码GRP多肽的核酸之表达的优选方法是，通过在植物中引入和表达编码GRP多肽的核酸，优选编码GRP多肽的重组核酸来增加表达。在另一实施方案中，调节表达的优选方法是，引入设计用于降低编码GPR的核酸之表达的遗传构建体。下文中对“用于本专利技术方法的蛋白质”的任何提及，均旨在指如本文中定义的GRP多肽。下文中对“用于本专利技术方法的核酸”的任何提及，均旨在指能够编码该GRP多肽的核酸。待引入植物中(并因此可以用于实施本专利技术方法)的核酸是编码现将进行描述的此类蛋白质的任何核酸，在下文中也称为“GRP核酸”或“GRP基因”。如本文中定义的“GPR多肽”指，选自实施例部分中表A的多肽，及其同源物和衍生物。在特定的实施方案中，用于本专利技术方法的优选GRP蛋白包括Zeama_GRMZM2G180172、Zeama_GRMZM2G012224_T0 1、Zeama_GRMZM2G055585、Zeama_GRMZM2G049398_T01、Zeama_GRMZM2G127850_T01、Zm 蛋白激酶相关(ZMl s60983186)、Orysa_L0C_0s03g46490、Zeama_GRMZM2Gl26566、Zeama_GRMZM2G031724、Zeama_GRMZM2G047684、Zm吲哚-3-乙酸酰胺合成酶样1、Zm吲哚-3-乙酸酰胺合成酶样2、Zeama_GRMZM2G031983_TO1、Zeama_GRMZM2G347043、0rysa_L0C_0s06g01440、Zeama_GRMZM2G108716、Zm 胚胎富集蛋白相关、Zm ATP-结合蛋白、Zeama_未知蛋白b。优选地，表A的多肽的同源物按照递增的优选次序与表A中所列蛋白质的序列之一具有至少 25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%,39%A0%A1%A2%A3%A4:%A5%A6%A7%A8%A9%,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。可以使用全局比对算法，例如程序GAP(GCG WisconsinP本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于生产相对于对照植物具有增强的产量的转基因植物的方法，包括在植物细胞或植物中引入和表达编码表A中所列GRP多肽或其同源物的核酸。
【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：W·范坎普，S·范德纳比利，M·劳尔斯，J·马丁，
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
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