用于提高植物种子产量的成套试剂与方法技术

本发明专利技术公开了用于提高植物种子产量的成套试剂与方法。本发明专利技术公开的用于提高植物种子产量的成套试剂，由名称为STK的启动子和名称为bzr1‑1D的蛋白质组成；STK为序列表中序列1的第1‑3093位所示的DNA分子；bzr1‑1D为氨基酸序列是序列2的蛋白质。实验证明，利用本发明专利技术的成套试剂可以在促进植物生殖生长以及提高植物种子产量的同时不影响植物的营养生长，尤其是叶面积，即在不改变叶片大小以达到保证植株营养的供应、不增加占地面积的同时，促进植物的生殖生长，并提高种子产量。

【技术实现步骤摘要】
用于提高植物种子产量的成套试剂与方法
本专利技术涉及生物
中，用于提高植物种子产量的成套试剂与方法。
技术介绍
传统研究表明植物的营养生长和生殖生长是密不可分的，植物各个器官之间的生长存在着相互依赖、相互促进的关系，这就是植物生长的相关性。植物生长的相关性主要体现在根与地上部分、主茎与侧枝、营养生长与生殖生长3个方面。营养生长是生殖生长的基础和前提，在正常条件下，营养生长旺盛叶面积大、光合产物多，果实和种子才能良好发育；反之，营养生长不良就会导致植株矮小瘦弱，花器官发育不完全，果实发育迟缓，果实小，种子数目少，产量低。通过提高植物的营养生长可以提高单株植物的种子数目以及植株的产量，但是就单位面积来说，由于植物的营养生长条件变好了，营养器官就会随之增加，占地面积增加，导致单位面积的植株数目减少，所以植物的单位面积产量并没有随着单株产量的提升而提升，还有可能出现单位面积产量下降的情况。单位面积产量是农作物的一个非常重要的指标，如何有效的提高农作物的单位面积产量对整个国民经济具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何在提高植物种子产量的同时不影响植物的占地面积，尤其是叶面积。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种成套试剂，记为成套试剂1，所述成套试剂1由名称为STK的启动子和名称为bzr1-1D的蛋白质组成；所述STK为如下a1)或a2)或a3)：a1)序列表中序列1的第1-3093位所示的DNA分子；a2)与a1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；a3)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子；所述bzr1-1D为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本专利技术的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNaPO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNaPO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNaPO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNaPO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5MNaPO4和1mMEDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交,然后用2×SSC,0.1％SDS和1×SSC,0.1％SDS各洗膜一次；也可为：2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；也可为：0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。表：标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tagII8WSHPQFEKc-myc10EQKLISEEDL上述A2)中的bzr1-1D蛋白质，为与序列2所示蛋白质的氨基酸序列具有75％或75％以上同一性且具有相同功能的蛋白质。所述具有75％或75％以上同一性为具有75％、具有80％、具有85％、具有90％、具有95％、具有96％、具有97％、具有98％或具有99％的同一性。上述A2)中的bzr1-1D蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述A2)中的bzr1-1D蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列3所示的DNA分子中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上上表所示的标签的编码序列得到。其中，序列表中序列3所示的DNA分子编码序列2所示的bzr1-1D蛋白质。A3)所述融合蛋白质可为bzr1-1D蛋白质与GFP的融合蛋白质。本专利技术还提供了另一种成套试剂，记为成套试剂2，所述成套试剂2由所述STK和与所述bzr1-1D相关的生物材料组成；所述生物材料(记为生物材料甲)为下述B1)至B7)中的任一种：B1)编码所述bzr1-1D的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官。上述成套试剂2中，B1)所述核酸分子可为如下b11)-b15)中的任一种：b11)编码序列是序列表中序列3的cDNA分子或DNA分子；b12)序列表中序列3所示的DNA分子；b13)序列表中序列1的第3100-4451位所示的DNA分子；b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述bzr1-1D的cDNA分子或DNA分子；b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述bzr1-1D的cDNA分子或DNA分子；B2)所述表达盒为如下b21)-b23)中的任一种：b21)序列表中序列1所示的DNA分子；b22)与b21)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；b23)在严格条件下与b21)或b22)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子。上述应用中，B2)所述的含有编码bzr1-1D蛋白质的核酸分子的表达盒(bzr1-1D基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达bzr1-1D蛋白质的DNA，该DNA不但可包括启动bzr1-1D基因转录的启动子，还可包括终止bzr1-1D基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本专利技术的启动子可为所述STK本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.成套试剂，由名称为STK的启动子和名称为bzr1‑1D的蛋白质组成；所述STK为如下a1)或a2)或a3)：a1)序列表中序列1的第1‑3093位所示的DNA分子；a2)与a1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；a3)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子；所述bzr1‑1D为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。

【技术特征摘要】
1.成套试剂，由名称为STK的启动子和名称为bzr1-1D的蛋白质组成；所述STK为如下a1)或a2)或a3)：a1)序列表中序列1的第1-3093位所示的DNA分子；a2)与a1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；a3)在严格条件下与a1)或a2)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子；所述bzr1-1D为如下A1)、A2)或A3)：A1)氨基酸序列是序列2的蛋白质；A2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。2.成套试剂，由权利要求1中所述STK和与权利要求1中所述bzr1-1D相关的生物材料组成；所述生物材料为下述B1)至B7)中的任一种：B1)编码权利要求1中所述bzr1-1D的核酸分子；B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B2)所述表达盒的重组载体；B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物细胞系、或含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；B6)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织、或含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；B7)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官、或含有B2)所述表达盒的转基因植物器官。3.根据权利要求2所述的成套试剂，其特征在于：B1)所述核酸分子为如下b11)-b15)中的任一种：b11)编码序列是序列表中序列3的cDNA分子或DNA分子；b12)序列表中序列3所示的DNA分子；b13)序列表中序列1的第3100-4451位所示的DNA分子；b14)与b11)或b12)或b13)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1中所述bzr1-1D的cDNA分子或DNA分子；b15)在严格条件下与b11)或b12)或b13)或b14)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1中所述bzr1-1D的cDNA分子或DNA分子；B2)所述表达盒为如下b21)-b23)中的任一种：b21)序列表中序列1所示的DNA分子；b22)与b21)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；b23)在严格条件下与b21)或b22)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子。4.根据权利要求1-3中任一所述的成套试剂，其特征在于：所述成套试剂具有如下任一用途：D1)调控植物生殖生长；D2)制备调控植物生殖生长产品；D3)促进植物生殖生长；D4)制备促进植物生殖生长产品；D5)提高植物种子产量；D6)制备提高植物种子产量产品。5.根据权利要求4所述的成套试剂，其特征在于：所述植物为双子叶植物或单子叶植物。6.DNA分子或与所述DNA分子相关的生物材料，所述DNA分子为如下c1)或c2)或c3)：c1)序列表中序列1所示的DNA分子；c2)与c1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且具有相同功能的DNA分子；c3)在严格条件下与c1)或c2)限定的核苷酸序列杂交，且具有相同功能的DNA分子；所述与所述DNA分子相关的生物材料，为下述C1)至C5)中的任一种：C1)含有所述DNA分子的重组载体；C2)含有所述DNA分子的重组微生物、或含有C1)所述重组载体的重组微生物；C3)含有所述DN...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文慧，祖嵩皓，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31