修饰侧向出芽的方法技术

本发明专利技术涉及修饰植物中侧向出芽的方法，所述方法包括修饰包含如SEQ ID NO：1、2、7、8所示的序列或与其具有至少70％序列同一性的序列的蛋白的表达或功能。本发明专利技术还涉及通过此类方法可获得的植物、植物繁殖材料、收获的叶和加工的叶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】修饰侧向出芽的方法专利
本专利技术涉及修饰植物中侧向出芽的方法以及细胞、植物、植物繁殖材料、收获的叶、加工的叶或从其衍生的产品。背景植物形态的控制对于商业生产用于农业或园艺目的的植物、提高生产力和产量、提高耕种和收获效率以及实现美学期望至关重要。由于对植物的环境影响（包括物理损伤、食草动物摄食、病原体感染、寒冷、炎热和干旱），形态变化经常发生。它们通常可以通过物理上（修剪、弯曲、分型(typing)、用桩支撑(staking)或切除特定器官或结构）或化学上（施用农用化学品和植物生长结构）人为干预来实现。控制形态变化以修饰植物形态的具体应用是调节（优选阻止或延迟）来自叶腋生分生组织的侧枝生长。当顶枝的优势被去除时，侧枝生长最常出现；例如，当顶枝被损伤或去除时，无论这是意外地通过物理损伤或被食草动物摄食，还是作为农业实践的一部分，例如打顶(topping)。例如修饰内源植物生长物质的生产、运输、检测或代谢的其他改变也可能引起自腋生分生组织的生长。侧枝或“腋芽(suckers)”单纯由于美学原因可能是不期望的，可能产生具有不可用形态的植物，或者可能通过充当各种代谢物或植物生长物质的额外来源或库而对植物整体具有有害的代谢作用。出现侧芽生长的一个实例在茄科植物的商业化栽培中。例如，在烟草植物的栽培过程中，包含花序和最上部叶片的顶枝在植物生长期间的特定时间在称为“打顶”的处理中被去除，以刺激剩余叶片的生长和发育，增强根生长，并促进代谢物和次生化合物向植物叶片的再分配。打顶处理的缺点是它也刺激侧枝的生长，这从而抵消了期望的代谢物再分配。这种影响通常通过物理去除侧枝（这是高劳动强度的）或通过施用化学枝条抑制剂如马来酰肼来克服，所述化学枝条抑制剂在材料方面是昂贵的且可能导致化学品残渣残留在收获的植物上。在番茄植物栽培期间，通常修剪腋芽以改善植物的生产和健康。然而，修剪腋芽可能会对植物造成不必要的损伤，并可能使植物易受疾病侵害。此外，存在期望增加植物中侧向出芽的情况，例如某些大田作物中。因此，通过特异性靶向侧芽生长来修饰优选减少这种“出腋芽(suckering)”的系统将为植物的商业化栽培提供巨大益处。专利技术概述根据第一方面，本专利技术提供了修饰植物中侧向出芽的方法，所述方法包括修饰包含如SEQIDNO：1、2、7、8所示的序列或与其具有至少70％序列同一性的序列的蛋白的表达或功能。在一个实施方案中，本专利技术提供了通过减少或阻止所述蛋白的表达或功能来减少和/或延迟侧向出芽的方法。在一个实施方案中，本专利技术提供了通过增加所述蛋白的表达或功能来增加和/或促进侧向出芽的方法。在另一方面，本专利技术提供通过根据本专利技术的第一方面的方法可获得（例如获得）的植物细胞。在进一步的方面，本专利技术提供植物，所述植物i）可通过本专利技术的方法获得；ii）包含本专利技术的经修饰的核酸序列；iii）包含本专利技术的细胞。在另一方面，本专利技术提供从本专利技术的植物可获得的植物繁殖材料（例如植物种子）。在进一步的方面，本专利技术提供本专利技术的植物的收获的叶、或从本专利技术的繁殖材料繁殖的植物可获得的收获的叶、或从通过本专利技术的方法可获得的植物可获得的收获的叶。在另一方面，本专利技术提供加工的叶（优选无活力的加工的叶），所述加工的叶：a.包含本专利技术的植物细胞；b.可获自从本专利技术的方法可获得的植物；c.可获自加工本专利技术的植物；d.可获自从本专利技术的植物繁殖材料繁殖的植物；e.可通过加工本专利技术的收获的叶获得。在另一实施方案中，本专利技术提供烟草产品，所述烟草产品：a.制备自本专利技术的烟草植物或其部分；b.制备自通过本专利技术的方法获得的或可获得的烟草植物或其部分（优选收获自所述植物的叶）；c.制备自从本专利技术的植物繁殖材料繁殖的烟草植物（优选叶）；d.制备自本专利技术的收获的烟叶；e.制备自本专利技术的加工的烟叶；f.制备自或包含从本专利技术的烟草植物获得的烟草植物提取物。在进一步的方面，本专利技术提供根据本专利技术的植物或所述植物的部分的植物提取物。在进一步的方面，本专利技术提供本专利技术的植物用于培育植物的用途。在另一方面，本专利技术提供根据本专利技术的植物用于生长作物的用途。在另一方面，本专利技术提供根据本专利技术的植物用于生产叶（例如，加工的（优选调制的）叶）的用途。附图简述本专利技术的实施方案现将仅借助于实例并参考附图进行描述，在所述附图中：图1显示如使用数字表型分析测定的对照K326植物和突变体TFA0724植物中以24小时时间间隔的侧向出芽水平。图2显示如使用数字表型分析测定的对照K326植物和突变体TFA0724植物中打顶后14天的侧向出芽水平。图3显示如使用数字表型分析测定的对照K326植物和突变体TFA0697植物中以24小时时间间隔的侧向出芽水平。图4显示如使用数字表型分析测定的对照K326植物和突变体TFA0697植物中打顶后14天的侧向出芽水平。图5显示如通过侧芽生物质的重量测定的对照K326植物和突变体TFA0724植物中的侧向出芽水平。图6显示如通过侧芽生物质的重量测定的对照K326植物和突变体TFA0697植物中的侧向出芽水平。图7显示图像分析算法生成像素计数以测定腋芽生长的实例输出图像。详细描述首次，本专利技术人已令人惊奇地显示通过修饰包含如SEQIDNO：1、2、7、8所示氨基酸序列或与其具有至少70％序列同一性的氨基酸序列的蛋白的表达或功能可以修饰植物中的侧向出芽。侧向出芽侧向出芽（出腋芽）是指从叶腋生分生组织的侧枝生长。当顶枝的优势被去除时，侧枝生长最常出现；例如，当顶枝被损伤或去除时，无论这是意外地通过物理损伤或被食草动物摄食，还是作为农业实践的一部分，例如打顶。例如修饰内源植物生长物质的生产、运输、检测或代谢的其他改变也可能引起自腋生分生组织的生长。本文使用“修饰侧向出芽”来指改变植物中侧向出芽和/或侧枝生长的水平或量。具体而言，“修饰侧向出芽”可以指减少/降低和/或延迟植物中的侧向出芽和/或侧枝生长；或增加或促进植物中的侧向出芽和/或侧枝生长。在一个实施方案中，“修饰侧向出芽”可以指减少/降低和/或延迟植物中的侧向出芽和/或侧枝生长。在一个实施方案中，“修饰侧向出芽”可以指减少/降低植物中的侧向出芽和/或侧枝生长。在一个实施方案中，通过实施本专利技术的方法以减少或阻止包含如SEQIDNO：1、2、7、8所示的序列或与其具有至少70％序列同一性的氨基酸序列的蛋白的表达或功能来减少和/或延迟侧向出芽。在植物例如烟草植物中减少和/或延迟侧向出芽是非常有利的技术效果。本文使用术语“减少侧向出芽”或“侧向出芽的减少”来表示植物中侧向出芽的量和/或水平相对于可比较的植物更低。例如，可比较的植物将是尚未根据本专利技术进行修饰但其中所有其他相关特征相同（例如植物物种、生长条件等）的植物。“减少侧向出芽”可以指相对于可比较的植物较少数量的侧芽和/或侧枝；侧芽和/或侧枝较低的生物质；和/或侧芽和/或侧枝的生长速率较低。本文所用的术语“延迟侧向出芽”意指与可比较的（对照）植物相比，根据本专利技术的修饰的植物中的植物侧向出芽出现较晚。例如，可比较的（对照）植物将是尚未根据本专利技术进行修饰但其中所有其他相关特征相同（例如植物物种、生长条件等）的植物。延迟的长度可以取决于植物物种。然而，在一些物种例如烟草中，例如与尚未根据本专利技术进行修饰的可比较的植物相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.修饰植物中侧向出芽的方法，所述方法包括修饰包含如SEQ ID NO：1、2、7、8所示的序列或与其具有至少70％序列同一性的序列的蛋白的表达或功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.15 GB 1600753.6;2016.01.20 GB 1601044.91.修饰植物中侧向出芽的方法，所述方法包括修饰包含如SEQIDNO：1、2、7、8所示的序列或与其具有至少70％序列同一性的序列的蛋白的表达或功能。2.权利要求1的方法，其中通过减少或阻止所述蛋白的表达或功能来减少和/或延迟侧向出芽。3.权利要求2的方法，所述方法包括提供在编码所述蛋白的多核苷酸中的突变。4.权利要求3的方法，其中所述突变在编码所述蛋白的多核苷酸中产生提前的终止密码子、缺失、剪接突变体或编码非可接受的氨基酸取代的密码子。5.权利要求4的方法，其中所述突变产生在SEQIDNO:1的18位包含提前的终止密码子的氨基酸序列。6.权利要求4的方法，其中所述突变产生包含产生如SEQIDNO:13所示的氨基酸序列的剪接位点突变的序列。7.产生具有减少的和/或延迟的侧向出芽的植物的方法，其包括：a.将具有减少的侧向出芽的供体植物与受体植物杂交，其中所述供体植物包含减少或阻止含有如SEQIDNO：1、2、7、8所示的氨基酸序列或与其具有至少70%同一性的氨基酸序列的蛋白的表达或功能的突变，所述受体植物不具有减少的侧向出芽并且具有商业上期望的性状；b.从与所述受体植物杂交的所述供体植物的后代分离遗传物质；和c.用分子标记物进行分子标记物辅助的选择，其包括：i.鉴定在编码如a中限定的蛋白的多核苷酸中包含突变的渗入区域。8.任一前述权利要求的方法，其中所述蛋白包含如SEQIDNO:1、2、7、8所示的序列或与其具有至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少97%或至少99%序列同一性的序列。9.任一前述权利要求的方法，其中所述蛋白由包含如SEQIDNO：5、6、9、10所示的序列或与其具有至少70％序列同一性的序列的多核苷酸编码。10.权利要求9的方法，其中所述蛋白由包含如SEQIDNO:5、6、9、10所示的序列或与其具有至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少97%或至少99%序列同一性的序列的多核苷酸编码。11.权利要求1的方法，其中通过增加所述蛋白的表达或功能来增加和/或促进侧向出芽。12.通过权利要求1-9中任一项的方法可获得（例如获得）的植物细胞。13.植物，其：i)通过权利要求1-11中任一项的方法可获得；ii)包含如权利要求3-11中任一项限定的修饰的多核苷酸；iii)包含权利要求12的植物细胞。14.权利要求13的植物，其中在所述植物中不存在如权利要求1-10中任一项限定的内源（或内源且功能性）蛋白。15.植物繁殖材料（例如植物种子），其可获自权利要求13或权利要求14的植物。16.收获的叶，其为权利要求13或权利要求14的植物的收获的叶，或者可获自从权利要求15的繁殖材料繁殖的植物，或者可获自通过权利要求1-11中任一项的方法可获得的植物。17.权利要求13或权利要求14的植物的收获的叶，其中所述收获的叶是切割的收获的叶。18.加工的叶（优选无活力的加工的叶），其：a.包含权利要求12的植物细胞；b.可获自从权利要求1-11中任一项的方法可获得的植物；c.可获自加工权利要求13或权利要求14的植物；d.可获自从权利要求15的植物繁殖材料繁殖的植物；e.可通过加工权利要求16或权利要求17的收获的叶来获得。19.权利要求18的加工的叶，其中所述植物或叶通过调制、发酵、巴氏灭菌或其组合来加工。20.权利要求18或权利要求19的加工的叶，其中所述加工的叶是切割的加工的叶。21.权利要求1-11中任一项的方法、权利要求12的植物细胞、权利要求13或权利要求14的植物、权利要求15的植物繁殖材料、权利要求16或17的收获的叶或权利要求18-20中任一项的加工的叶，其中所述植物是茄科的。22.权利要求21的方法、细胞、植物、植物繁殖材料、收获的叶或加工的叶，其中所述植物是Cestoideae亚科的。23.权利要求22的方法、细胞、植物、植物繁殖材料、收获的叶或加工的叶，其中所述植物是烟草属的，所述蛋白包含如SEQIDNO:1、2所示的序列或与其具有至少70%序列同一性的序列，并且通过减少或阻止所述蛋白的表达或功能减少侧向出芽。24.权利要求23的方法、细胞、植物、植物繁殖材料、收获的叶或加工的叶，其中所述植物是普通烟草(Nicotianatabacum)或黄花烟草(Nicotianarustica)。25.权利要求1-11中任一项的方法、权利要求12的植物细胞、权利要求13或权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：G利奇，JPS坦布里诺，ME汉普利，
申请(专利权)人：英美烟草投资有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB