NAP基因在控制植物中叶子衰老中的应用制造技术

技术编号:1736776 阅读:257 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了与非转基因植物的NAP蛋白质水平相比,具有改变的NAP蛋白质水平的转基因植物,其中相对于非转基因植物,转基因植物表现改变的叶子衰老表型,以及包含失活NAP基因的突变植物,其中与非突变植物的叶子衰老表型相比,突变植物表现出延迟的叶子衰老表型。本发明专利技术还公开延迟植物中叶子衰老的方法,以及产生与非突变植物的NAP蛋白质水平相比,具有降低的NAP蛋白质水平的突变植物的方法,其中相对于非突变植物,突变植物表现出延迟的叶子衰老表型。还公开导致植物中叶子早衰或促进叶子衰老的方法。还公开鉴定适于育种的表现延迟的叶子衰老和/或增加产量表型的候选植物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与非转基因植物的NAP蛋白质水平相比,具有 改变的NAP蛋白质水平的转基因植物,其中相对于非转基因植物,转 基因植物显示改变的叶子衰老表型。本专利技术还涉及含有非活化NAP基 因的突变植物,其中与非突变植物的叶子衰老表型相比,突变植物显 示延迟的叶子衰老表型。此外,本专利技术涉及在植物中推迟叶子衰老的 方法,以及在植物中引起叶子早衰或促进叶子衰老的方法。本专利技术还 涉及确定适于育种的候选植物(其显示延迟叶子衰老和/或提高产量的 表型)的方法。
技术介绍
在叶子生活周期中,从功能性光合器官到主动衰退和营养 再循环组织的转变代表叶子衰老的开始。这种开始是涉及显著差异基 因表达的发育转变。认为差异基因表达在叶子衰老中发挥重要的作用。 在开始衰老的叶子中,许多在绿叶中表达的基因(包括参与光合作用的 基因)下调,而基因子集(通常指衰老相关基因(&4G")上调。叶子衰老直 接受核控制,并且的表达对衰老的进行是必需的。转录和翻译的 抑制剂阻止叶子开始衰老(Buchanan-Wollaston等,"The Molecular Analysis of Leaf Senescence - A Genomics Approach," Plant Biotechnology Journal 1 :3-22 (2003); Guo等,"Leaf Senescence: Signals:10Execution, and Regulation," Current Topics in Developmental Biology 71 :82-1 12 (2005); Hadfield等,"Programmed Senescence of Plant Organs," Cell Death Differ. 4:662-670 (1997); Lim等,"The Molecular and Genetic Control of Leaf Senescence and Longevity in Arabidopsis," Current Topics in Developmental Biology 67:49-83 (2005); Smart, "Gene Expression During Leaf Senescence," New Phytologist 126:419-448 (1994))。在过去的十年,为分离&40基因做了大量的努力,已经从多 种植物物种中(包括拟南芥(Arabidopsis)、大麦、芸苔(Sra^化'a)、玉米、 黄瓜、稻、烟草、萝卜、芦夢(asparagus)和大豆)克隆了数百 (Buchanan-Wolaston等,"The Molecular Analysis of Leaf Senescence - A Genomics Approach," Plant Biotechnology Journal 1 :3-22 (2003); Gepstein等,"Large-Scale Identification of Leaf Senescence- Associated Genes," Plant Journal 36:629-642 (2003); He 等,"Molecular Characteristics of Leaf Senescence," In Recent Research Developments in Plant Molecular Biology, Kerala, India: Research Signpost, 1-17 页 (2003))。近来应用基因组学技术导致鉴定数千潜在的&4G (Andersson 等,"A Transcriptional Timetable of Autumn Senescence," Genome Biology 5:R24 (2004); Bhalerao等,"Gene Expression in Autumn Leaves," Plant Physiology 131 :430-442 (2003); Buchanan-Wollaston等,"The Molecular Analysis of Leaf Senescence - A Genomics Approach," Plant Biotechnology Journal 1 :3-22 (2003); Buchanan-Wollaston 等, "Comparative Transcriptome Analysis Reveals Significant Differences in Gene Expression and Signalling Pathways Between Developmental and Dark/Starvation-Induced Senescence in Arabidopsis," The Plant Journal 42:567-585 (2005); Guo 等,"Transcriptome of Arabidopsis Leaf Senescence," Plant Cell and Environment 27:521-549 (2004); Lin等, "Molecular Events in Senescing Arabidopsis Leaves," Plant Journal 39:612-628 (2004); Zentgraf等,"Senescence-Related Gene Expression Profiles of Rosette Leaves of Arabidopsis Thaliana: Leaf Age Versus Plant Age," Plant Biology 6:178-183 (2004))。叶子衰老EST数据库(dbEST)的 分析表明大约10% (大约2500)的拟南芥基因在衰老的叶子中表达(Guo 等,"Transcriptome of Arabidopsis Leaf Senescence," Plant Cell andEnvironment 27:521-549 (2004))。在拟南芥的叶子衰老发展过程中,全 部基因表达变化的微阵列分析导致鉴定了 800种以上的基因,其表现 出在转录丰度中可再生的增力。(Buchanan-Wollaston等,"Comparative Transcriptome Analysis Reveals Significant Differences in Gene Expression and Signalling Pathways Between Developmental and Dark/Starvation-Induced Senescence in Ambidopsis," The Plant Journal 42:567-585 (2005》。基因表达的变化通常受与靶基因启动子的特异cm原件结 合的转录因子的调控,导致耙基因的活化和/或抑制。在拟南芥基因组 中有大约1500个转录因子基因,基于它们结合DNA的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
转基因植物,其中与非转基因植物的NAP蛋白质水平相比,所述转基因植物具有改变的能够引起植物中叶子衰老的NAP蛋白质水平,其中所述转基因植物相对于非转基因植物表现出改变的叶子衰老表型。

【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:S甘Y郭
申请(专利权)人:康乃尔研究基金会有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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