【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方法专利
本专利技术涉及调节植物或其部分的生物碱含量、例如烟碱含量的方法。本专利技术还延伸至调节由调节植物内的生物碱含量的基因编码的多肽的表达和/或活性的方法。或者，本专利技术提供了调节编码调节植物内的生物碱含量的多肽的基因的表达和/或活性的方法。本专利技术还延伸至可用于调节所述多肽的构建体、用此类构建体转化的植物细胞和转基因植物本身。本专利技术还涉及从已经用基因构建体转化的此类转基因植物收获的叶用于调节生物碱含量的用途，以及包含此类叶的吸烟制品(例如，可燃吸烟制品)。背景生物碱是一组天然存在的主要含有碱性氮原子的化合物，并由各种各样生物体(包括细菌、真菌、植物和动物)产生。可以根据碳骨架的相似性对生物碱进行分类，例如，吲哚-、异喹啉-和吡啶-样。吡啶衍生物是一类单体生物碱；此类包括吡啶的简单衍生物，多环稠合和非稠合吡啶衍生物和倍半萜吡啶衍生物。实例是烟碱、降烟碱、新烟碱、麦斯明(myosmine)和新烟草碱。生物碱的大多数已知生物功能与保护相关。烟草中的生物碱增强烟雾感官属性。烟碱天然存在于几种植物中，但在烟草植物中以最高水平发现。其在野生和栽培的烟草属物种中产生，并且其在植物针对食草动物和昆虫的防御中发挥重要作用(Voelckel等人，2001，通过引用并入本文)，占总生物碱含量的~90%。生物碱合并物的剩余的10%大部分由降烟碱、新烟草碱、麦斯明(myosmine)和新烟碱构成。烟草中的生物碱含量的调节是复杂的。几种因素，包括基因型、环境、施肥和农艺实践(例如打顶)，影响烟草植物中的生物碱水平。
【技术保护点】
1.调节植物或其部分或细胞培养物的生物碱含量的方法，所述方法包括通过调节至少一种
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170623 US 62/5242161.调节植物或其部分或细胞培养物的生物碱含量的方法，所述方法包括通过调节至少一种Nic1ERF基因的活性或表达来修饰所述植物或细胞培养物：其中所述至少一种Nic1ERF基因编码包含如SEQIDNo.8；或SEQIDNo.12；或SEQIDNo.16；或SEQIDNo.20；或SEQIDNo.24；或SEQIDNo.28；或SEQIDNo.32中所示的氨基酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物的多肽；或其中所述ERF基因包含如SEQIDNo.3或SEQIDNo.5；或SEQIDNo.9；或SEQIDNo.13；或SEQIDNo.17；或SEQIDNo.21；或SEQIDNo.25；或SEQIDNo.29中所示的核苷酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物。
2.调节烟草植物或其植物部分中的烟草特异性亚硝胺(TSNA)或TSNA的前体的含量的方法，所述方法包括通过调节至少一种Nic1ERF基因的活性或表达来修饰所述植物或细胞培养物：其中所述至少一种Nic1ERF基因编码包含如SEQIDNo.8；或SEQIDNo.12；或SEQIDNo.16；或SEQIDNo.20；或SEQIDNo.24；或SEQIDNo.28；或SEQIDNo.32中所示的氨基酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物的多肽；或其中所述ERF基因包含如SEQIDNo.3或SEQIDNo.5；或SEQIDNo.9；或SEQIDNo.13；或SEQIDNo.17；或SEQIDNo.21；或SEQIDNo.25；或SEQIDNo.29中所示的核苷酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物。
3.至少一种Nic1ERF基因用于调节细胞或植物或其部分或细胞培养物的生物碱含量的用途，其中：所述至少一种Nic1ERF基因编码包含如SEQIDNo.8；或SEQIDNo.12；或SEQIDNo.16；或SEQIDNo.20；或SEQIDNo.24；或SEQIDNo.28中所示的氨基酸序列；或SEQIDNo.32；或其功能变体或功能片段或直向同源物的多肽，或其中所述ERF基因包含如SEQIDNo.3、SEQIDNo.5；或SEQIDNo.9；或SEQIDNo.13；或SEQIDNo.17；或SEQIDNo.21；或SEQIDNo.25；或SEQIDNo.29中所示的核苷酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物。
4.用于生产具有调节的生物碱含量的植物或其部分、细胞培养物、植物繁殖材料、叶、切割收获的叶、加工的叶或切割和加工的叶的方法，所述方法包括修饰所述植物或细胞培养物以调节至少一种Nic1ERF基因的活性或表达，其中：所述至少一种Nic1ERF基因编码包含如SEQIDNo.8；或SEQIDNo.12；或SEQIDNo.16；或SEQIDNo.20；或SEQIDNo.24；或SEQIDNo.28；或SEQIDNo.32中所示的氨基酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物的多肽，或其中所述ERF基因包含如SEQIDNo.3、SEQIDNo.5；或SEQIDNo.9；或SEQIDNo.13；或SEQIDNo.17；或SEQIDNo.21；或SEQIDNo.25；或SEQIDNo.29中所示的核苷酸序列；或其功能变体或功能片段或直向同源物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法或用途，其中与未经修饰以调节所述至少一种Nic1ERF基因的活性或表达的植物或细胞培养物相比，生物碱含量被调节。
6.植物或其部分或细胞培养物，与未修饰的植物或未修饰的细胞培养物相比，其已被修饰以实现生物碱含量的调节，其中所述修饰是至少一种Nic1ERF基因的活性或表达的调节。
7.植物繁殖材料，其可获得自根据权利要求6所述的植物，或通过权利要求4或5中任一项的方法产生的植物或细胞培养物。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法或用途，或根据权利要求6所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7所述的植物繁殖材料，其中与未经修饰以调节至少一种Nic1ERF基因的活性或表达的植物或细胞培养物相比，所述植物的生物碱含量降低。
9.根据权利要求8所述的方法或用途、根据权利要求8所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求8所述的植物繁殖材料，其中至少一种Nic1ERF基因的活性或表达降低。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法或用途，或根据权利要求6所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7所述的植物繁殖材料，其中与未经修饰以调节至少一种Nic1ERF基因的活性或表达的植物相比，植物或细胞培养物的生物碱含量增加。
11.根据权利要求1-5或10中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或10所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7或10所述的植物繁殖材料，其中所述植物经修饰以增加至少一种Nic1ERF基因的活性或表达，且与未经修饰以调节所述至少一种Nic1ERF基因的活性或表达的植物或细胞培养物相比，所述植物或细胞培养物表现出增加的生物碱含量。
12.根据权利要求1-5或5至11中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或8至11所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7至11所述的植物繁殖材料，其中所述植物或细胞培养物的总生物碱含量被调节。
13.根据权利要求1-5或8至12中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或8至12所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7至12所述的植物繁殖材料，其中一种或多种选自烟碱、降烟碱、新烟碱、麦斯明和新烟草碱的生物碱的含量被调节，优选地，烟碱的含量被调节。
14.根据权利要求1-5或8至13中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或8至13所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7至13所述的植物繁殖材料，其中所述植物或植物细胞来自茄科。
15.根据权利要求1-5或8至14中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或8至14所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7至14所述的植物繁殖材料，其中所述植物或植物细胞来自茄属。
16.根据权利要求1-5或8至14中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或8至14所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7至14所述的植物繁殖材料，其中所述植物或植物细胞来自烟草属。
17.根据权利要求16所述的方法或用途、根据权利要求16所述的烟草植物或其部分或烟草细胞培养物，或根据权利要求16所述的植物繁殖材料，其中所述烟碱含量被调节。
18.根据权利要求16所述的方法或用途、根据权利要求16所述的烟草植物或其部分或烟草细胞培养物，或根据权利要求16所述的植物繁殖材料，其中所述烟碱含量降低。
19.根据权利要求1-5或8至18中任一项所述的方法或用途、根据权利要求6或8或11至18所述的植物或其部分或细胞培养物，或根据权利要求7或11至18所述的植物繁殖材料，其中所述至少一种Nic1ERF基因编码包含如SEQIDNo.8中所示的氨基酸序列或其功能变体或功能片段或直向同源物的多肽；或所述至少一种Nic1ERF基因包含如S...
【专利技术属性】
技术研发人员：ME汉弗莱，S杨，Q秦，
申请(专利权)人：肯塔基大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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