单子叶植物叶外植体的快速转化制造技术

提供了用于转化单子叶植物叶外植体的方法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单子叶植物叶外植体的快速转化


[0001]本公开涉及植物分子生物学领域，包括植物的遗传操作。更特别地，本公开涉及单子叶植物叶外植体的转化。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2020年9月30日提交的美国临时专利申请号63/085588的优先权，该申请特此通过引用以其全文并入本文中。
[0004]以电子方式递交的序列表的引用
[0005]该序列表的官方副本经由EFS
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Web作为ASCII格式的序列表以电子方式提交，文件名为20210927_8418
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WO
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PCT_ST25，创建于2021年9月27日，且具有4,465,021字节大小，并与本说明书同时提交。包含在该ASCII格式的文件中的序列表是本说明书的一部分并且通过引用以其全文并入本文。

技术介绍

[0006]近年来，植物基因工程的性能有了极大的扩展。当前的转化技术提供了产生商业上可行的转基因植物的机会，从而能够创造含有期望性状的新植物品种。植物基因工程的一个限制是适于转化的植物组织外植体的可用性，因为许多植物组织外植体难以转化和再生。因此，需要允许更广泛范围的可转化和可再生植物外植体组织的植物转化方法。

技术实现思路

[0007]本公开包括使用单子叶植物叶外植体用于产生含有异源多核苷酸的转基因植物的方法和组合物，以及使用单子叶植物叶外植体用于产生经基因编辑植物的方法和组合物。在另一方面，本公开提供了通过本文公开的方法产生的植物的种子。
[0008]在一个方面，一种产生含有异源多核苷酸的转基因单子叶植物的方法，该方法包括使单子叶植物叶外植体与异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒接触，其中该形态发生基因表达盒包含编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列，其中该编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和该编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达在强度和持续时间上足够，使得该单子叶植物叶外植体在该接触的约八周或更短时间内、或约6周或更短时间内、或约4周或更短时间内、或约十天至约十四天内形成含有该异源多核苷酸表达盒的可再生植物结构；以及从含有异源多核苷酸表达盒的可再生植物结构再生转基因单子叶植物。在一个方面，单子叶植物叶外植体是单倍体单子叶植物叶外植体。在一个方面，异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒通过由根瘤菌(Rhizobia)细菌物种转化或粒子轰击的方法引入。在一个方面，其中异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒通过电穿孔、PEG转染或RNP(核糖核蛋白)递送的方法引入。在一个方面，编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或
ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达大于形态发生基因表达盒的表达，该形态发生基因表达盒包含可操作地连接到具有SEQ ID NO：290的农杆菌属(Agrobacterium)
‑
NOS启动子的编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列，和可操作地连接到具有SEQ ID NO：339的泛素(UBI)启动子的编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽的核苷酸序列。在一个方面，单子叶植物叶外植体来源于幼苗而不是直接衍生自胚或种子或未经修饰的胚组织。在一个方面，单子叶植物叶外植体衍生自约8
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20天龄、约12
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18天龄、约10
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20天龄、约14
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16天龄、约16
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18天龄或约14
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18天龄的幼苗。在一个方面，编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列选自WUS、WUS1、WUS2、WUS3、WOX2A、WOX4、WOX5A和WOX9，并且其中编码Babyboom(BBM)多肽的核苷酸序列选自BBM、BBM1、BBM2、BBM3、BMN2和BMN3，或者胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽是ODP2。在一个方面，异源多核苷酸表达盒包含选自由以下组成的组的异源多核苷酸：赋予营养增强的异源多核苷酸、赋予改进的油含量的异源多核苷酸、赋予改进的蛋白质含量的异源多核苷酸、赋予改进的代谢物含量的异源多核苷酸、赋予增加的产量的异源多核苷酸、赋予非生物胁迫耐受性的异源多核苷酸、赋予耐旱性的异源多核苷酸、赋予耐寒性的异源多核苷酸、赋予除草剂耐受性的异源多核苷酸、赋予有害生物抗性的异源多核苷酸、赋予病原体抗性的异源多核苷酸、赋予昆虫抗性的异源多核苷酸、赋予氮利用效率(NUE)的异源多核苷酸、赋予疾病抗性的异源多核苷酸、赋予增加的生物量的异源多核苷酸、赋予改变代谢途径的能力的异源多核苷酸、以及前述的组合。在一个方面，叶外植体选自由以下组成的组：叶、根生叶、茎生叶、互生叶、对生叶、十字型对出叶、对生重叠叶、轮生叶、有柄叶、无柄叶、近无柄叶、有托叶、无托叶、单叶、复叶、叶原基、叶鞘、叶基、叶的紧邻其与叶柄或茎的附着点的一部分、芽，包括但不限于侧芽、以及前述的组合。在一个方面，单子叶植物选自由以下组成的组：柳枝稷(Panicum virgatum)(柳枝稷草)、双色高粱(Sorghum bicolor)(高粱、苏丹草)、巨芒(Miscanthus giganteus)(芒草)、甘蔗属物种(Saccharum sp.)(能源甘蔗)、玉蜀黍(Zea mays)(玉米)、普通小麦(Triticum aestivum)(小麦)、水稻(Oryza sativa)(稻)、御谷(Pennisetum glaucum)(珍珠粟)、黍属物种(Panicum spp.)、高粱属物种(Sorghum spp.)、芒属物种(Miscanthus spp.)、甘蔗属物种(Saccharum spp.)、和斑茅属物种(Erianthus spp.)。在一个方面，单子叶植物选自禾本科。在一个方面，单子叶植物选自禾本科亚科，该禾本科亚科选自虎尾草亚科(Chloridoideae)、黍亚科(Panicoideae)、稻亚科(Oryzoideae)、和早熟禾亚科(Pooideae)。在一个方面，选自禾本科亚科虎尾草亚科的单子叶植物是埃塞俄比亚画眉草(Eragrostis tef.)。在一个方面，选自禾本科亚科黍亚科的单子叶植物选自玉蜀黍、双色高粱、御谷、和柳枝稷。在一个方面，选自禾本科亚科稻亚科的单子叶植物是水稻。在一个方面，选自禾本科亚科早熟禾亚科的单子叶植物选自大麦(Hordeum vulgare)、黑麦(Secale cereal)、和普通小麦。在一个方面，功能性WUS/WOX多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、16本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种产生含有异源多核苷酸的转基因单子叶植物的方法，所述方法包括：使单子叶植物叶外植体与异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒接触，其中所述形态发生基因表达盒包含编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列，其中所述编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和所述编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达在强度和持续时间上足够，使得所述单子叶植物叶外植体在所述接触的约八周或更短时间内、或约6周或更短时间内、或约4周或更短时间内、或约十天至约十四天内形成含有所述异源多核苷酸表达盒的可再生植物结构；以及从含有所述异源多核苷酸表达盒的所述可再生植物结构再生转基因单子叶植物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述单子叶植物叶外植体是单倍体单子叶植物叶外植体。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过由根瘤菌(Rhizobia)细菌物种转化或粒子轰击的方法引入。4.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过电穿孔、PEG转染、或RNP(核糖核蛋白)递送的方法引入。5.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和所述编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达大于所述形态发生基因表达盒的表达，所述形态发生基因表达盒包含可操作地连接到具有SEQ ID NO：290的农杆菌属(Agrobacterium)
‑
NOS启动子的编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列，和可操作地连接到具有SEQ ID NO：339的泛素(UBI)启动子的编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽的核苷酸序列。6.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述单子叶植物叶外植体衍生自幼苗而不是直接衍生自胚或种子或未经修饰的胚组织。7.如权利要求6所述的方法，其中所述单子叶植物叶外植体衍生自约8
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20天龄、约12
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18天龄、约10
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20天龄、约14
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16天龄、约16
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18天龄、或约14
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18天龄的幼苗。8.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中编码所述功能性WUS/WOX多肽的所述核苷酸序列选自WUS、WUS1、WUS2、WUS3、WOX2A、WOX4、WOX5A和WOX9，并且其中编码所述Babyboom(BBM)多肽的所述核苷酸序列选自BBM、BBM1、BBM2、BBM3、BMN2、和BMN3，或者所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽是ODP2。9.如权利要求1
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8中任一项所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒包含选自由以下组成的组的异源多核苷酸：赋予营养增强的异源多核苷酸、赋予改进的油含量的异源多核苷酸、赋予改进的蛋白质含量的异源多核苷酸、赋予改进的代谢物含量的异源多核苷酸、赋予增加的产量的异源多核苷酸、赋予非生物胁迫耐受性的异源多核苷酸、赋予耐旱性的异源多核苷酸、赋予耐寒性的异源多核苷酸、赋予除草剂耐受性的异源多核苷酸、赋予有害生物抗性的异源多核苷酸、赋予病原体抗性的异源多核苷酸、赋予昆虫抗性的异源多核苷酸、赋予氮利用效率(NUE)的异源多核苷酸、赋予疾病抗性的异源多核苷酸、赋予增加的生物量的异源多核苷
酸、赋予改变代谢途径的能力的异源多核苷酸、以及前述的组合。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的方法，其中所述叶外植体选自由以下组成的组：叶、根生叶、茎生叶、互生叶、对生叶、十字型对出叶、对生重叠叶、轮生叶、有柄叶、无柄叶、近无柄叶、有托叶、无托叶、单叶、复叶、叶原基、叶鞘、叶基、叶的紧邻其与叶柄或茎的附着点的一部分、芽，包括但不限于侧芽、以及前述的组合。11.如权利要求1
‑
10中任一项所述的方法，其中所述单子叶植物选自由以下组成的组：柳枝稷(Panicum virgatum)(柳枝稷草)、双色高粱(Sorghum bicolor)(高粱、苏丹草)、巨芒(Miscanthus giganteus)(芒草)、甘蔗属物种(Saccharum sp.)(能源甘蔗)、玉蜀黍(Zea mays)(玉米)、普通小麦(Triticum aestivum)(小麦)、水稻(Oryza sativa)(稻)、御谷(Pennisetum glaucum)(珍珠粟)、黍属物种(Panicum spp.)、高粱属物种(Sorghum spp.)、芒属物种(Miscanthus spp.)、甘蔗属物种(Saccharum spp.)、和斑茅属物种(Erianthus spp.)。12.如权利要求1
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10中任一项所述的方法，其中所述单子叶植物选自禾本科。13.如权利要求12所述的方法，其中所述单子叶植物选自禾本科亚科，所述禾本科亚科选自虎尾草亚科(Chloridoideae)、黍亚科(Panicoideae)、稻亚科(Oryzoideae)、和早熟禾亚科(Pooideae)。14.如权利要求13所述的方法，其中所述选自禾本科亚科虎尾草亚科的单子叶植物是埃塞俄比亚画眉草(Eragrostis tef.)。15.如权利要求13所述的方法，其中所述选自禾本科亚科黍亚科的单子叶植物选自玉蜀黍、双色高粱、御谷、和柳枝稷。16.如权利要求13所述的方法，其中所述选自禾本科亚科稻亚科的单子叶植物是水稻。17.如权利要求13所述的方法，其中所述选自禾本科亚科早熟禾亚科的单子叶植物选自大麦(Hordeum vulgare)、黑麦(Secale cereal)、和普通小麦。18.如权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其中所述功能性WUS/WOX多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、或212；或其中所述功能性WUS/WOX多肽由选自以下的核苷酸序列编码：SEQ ID NO：143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、或211，并且其中所述Babyboom(BBM)多肽或所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：214、216、219、221、223、225、227、229、或231；或其中所述Babyboom(BBM)多肽或所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽由选自以下的核苷酸序列编码：SEQ ID NO：213、215、217、218、220、222、224、226、228、230、或232。19.如权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其中所述形态发生基因表达盒进一步包含选自以下的多核苷酸：ZM
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MIR
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Corngrass1核苷酸、ZM
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GRF5核苷酸、ZM
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GRF4核苷酸、ZM
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GIF1核苷酸、ZM
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GRF4～GIF1核苷酸、ZM
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STEMIN1核苷酸、ZM
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REV核苷酸、ZM
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ESR1核苷酸、ZM
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LAS核苷酸、ZM
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CUC1核苷酸、ZM
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CUC2核苷酸、ZM
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CUC3核苷酸、ZM
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RLD1核苷酸、ZM
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KN1核苷酸、ZM
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CYCD2核苷酸、ZM
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GPCNAC
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1核苷酸、ZM
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MIR156B核苷酸、ZM
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LECl核苷酸、AT
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RKD4核苷
酸、AT
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LEC2核苷酸、AT
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RAP2.6L核苷酸、ZM
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MIR
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SPS1核苷酸、ZM
‑
MIR
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MAX1核苷酸、或ZM
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MIR
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MAX4核苷酸。20.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述形态发生基因表达盒进一步包含编码位点特异性重组酶的多核苷酸序列，所述位点特异性重组酶选自由以下组成的组：FLP、FLPe、KD、Cre、SSV1、λInt、phiC31Int、HK022、R、B2、B3、Gin、Tn1721、CinH、ParA、Tn5053、Bxb1、TP907
‑
1、或U153，其中所述位点特异性重组酶可操作地连接到组成型启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、或受发育调控的启动子。21.如权利要求20所述的方法，所述方法进一步包括切除所述形态发生基因表达盒以提供所述含有异源多核苷酸的转基因单子叶植物。22.如权利要求1或权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括远离所述形态发生基因表达盒育种。23.由如权利要求21或权利要求22所述的方法产生的转基因植物，其中所述植物包含所述异源多核苷酸。24.一种如权利要求21或权利要求22所述的转基因植物的种子，其中所述种子包含所述异源多核苷酸。25.一种衍生自转基因单子叶植物叶外植体的可再生植物结构，所述单子叶植物叶外植体包含异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒，其中所述形态发生基因表达盒包含编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列，其中所述编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和所述编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达在强度和持续时间上足够，使得所述单子叶植物叶外植体在所述单子叶植物叶外植体接收所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒的约八周或更短时间内、或约6周或更短时间内、或约4周或更短时间内、或约十天至约十四天内形成含有所述异源多核苷酸表达盒的可再生植物结构。26.如权利要求25所述的可再生植物结构，其中所述单子叶植物叶外植体是单倍体单子叶植物叶外植体。27.如权利要求25或权利要求26所述的可再生植物结构，其中编码所述功能性WUS/WOX多肽的所述核苷酸序列选自WUS、WUS1、WUS2、WUS3、WOX2A、WOX4、WOX5A和WOX9，并且其中编码所述Babyboom(BBM)多肽的所述核苷酸序列选自BBM、BBM1、BBM2、BBM3、BMN2、和BMN3，或者所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽是ODP2。28.如权利要求25或权利要求26所述的可再生植物结构，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过由根瘤菌细菌物种转化或粒子轰击的方法引入。29.如权利要求25或权利要求26所述的可再生植物结构，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过电穿孔、PEG转染、或RNP(核糖核蛋白)递送的方法引入。30.如权利要求25
‑
29中任一项所述的可再生植物结构，其中所述异源多核苷酸表达盒包含选自由以下组成的组的异源多核苷酸：赋予营养增强的异源多核苷酸、赋予改进的油含量的异源多核苷酸、赋予改进的蛋白质含量的异源多核苷酸、赋予改进的代谢物含量的异源多核苷酸、赋予增加的产量的异源多核苷酸、赋予非生物胁迫耐受性的异源多核苷酸、赋予耐旱性的异源多核苷酸、赋予耐寒
性的异源多核苷酸、赋予除草剂耐受性的异源多核苷酸、赋予有害生物抗性的异源多核苷酸、赋予病原体抗性的异源多核苷酸、赋予昆虫抗性的异源多核苷酸、赋予氮利用效率(NUE)的异源多核苷酸、赋予疾病抗性的异源多核苷酸、赋予增加的生物量的异源多核苷酸、赋予改变代谢途径的能力的异源多核苷酸、以及前述的组合。31.如权利要求25
‑
30中任一项所述的可再生植物结构，其中所述叶外植体选自由以下组成的组：叶、根生叶、茎生叶、互生叶、对生叶、十字型对出叶、对生重叠叶、轮生叶、有柄叶、无柄叶、近无柄叶、有托叶、无托叶、单叶、复叶、叶原基、叶鞘、叶基、叶的紧邻其与叶柄或茎的附着点的一部分、芽，包括但不限于侧芽、以及前述的组合。32.如权利要求25
‑
31中任一项所述的可再生植物结构，其中所述单子叶植物选自由以下组成的组：柳枝稷(柳枝稷草)、双色高粱(高粱、苏丹草)、巨芒(芒草)、甘蔗属物种(能源甘蔗)、玉蜀黍(玉米)、普通小麦(小麦)、水稻(稻)、御谷(珍珠粟)、黍属物种、高粱属物种、芒属物种、甘蔗属物种、和斑茅属物种。33.如权利要求25
‑
31中任一项所述的可再生植物结构，其中所述单子叶植物选自禾本科。34.如权利要求33所述的可再生植物结构，其中所述单子叶植物选自禾本科亚科，所述禾本科亚科选自虎尾草亚科、黍亚科、稻亚科、和早熟禾亚科。35.如权利要求34所述的可再生植物结构，其中所述选自禾本科亚科虎尾草亚科的单子叶植物是埃塞俄比亚画眉草。36.如权利要求34所述的可再生植物结构，其中所述来自禾本科亚科黍亚科的单子叶植物选自玉蜀黍、双色高粱、御谷、和柳枝稷。37.如权利要求34所述的可再生植物结构，其中所述来自禾本科亚科稻亚科的单子叶植物是水稻。38.如权利要求34所述的可再生植物结构，其中所述来自禾本科亚科早熟禾亚科的单子叶植物选自大麦、黑麦、和普通小麦。39.如权利要求25
‑
27中任一项所述的可再生植物结构，其中所述功能性WUS/WOX多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、或212；或其中所述功能性WUS/WOX多肽由选自以下的核苷酸序列编码：SEQ ID NO：143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、169、171、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、1 93、195、197、199、201、203、205、207、209、或211，并且其中所述Babyboom(BBM)多肽或所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：214、216、219、221、223、225、227、229、或231；或其中所述Babyboom(BBM)多肽或所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽由选自以下的核苷酸序列编码：SEQ ID NO：213、215、217、218、220、222、224、226、228、230、或232。40.如权利要求25
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27中任一项所述的可再生植物结构，其中所述形态发生基因表达盒进一步包含选自以下的多核苷酸：ZM
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MIR
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Corngrassl核苷酸、ZM
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GRF5核苷酸、ZM
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GRF4核苷酸、ZM
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GIF1核苷酸、ZM
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GRF4～GIF1核苷酸、ZM
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STEMIN1核苷酸、ZM
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REV核苷酸、ZM
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ESR1核苷酸、ZM
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LAS核苷酸、ZM
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CUCl核苷酸、ZM
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CUC2核苷酸、ZM
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CUC3核苷酸、ZM
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RLD1核苷酸、
ZM
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KN1核苷酸、ZM
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CYCD2核苷酸、ZM
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1核苷酸、ZM
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MIR156B核苷酸、ZM
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LEC1核苷酸、AT
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RKD4核苷酸、AT
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LEC2核苷酸、AT
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RAP2.6L核苷酸、ZM
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MIR
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SPS1核苷酸、ZM
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MIR
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MAX1核苷酸、或ZM
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MIR
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MAX4核苷酸。41.如权利要求25或权利要求26所述的可再生植物结构，其中所述形态发生基因表达盒进一步包含编码位点特异性重组酶的多核苷酸序列，所述位点特异性重组酶选自由以下组成的组：FLP、FLPe、KD、Cre、SSV1、λInt、phi C31 Int、HK022、R、B2、B3、Gin、Tn1721、CinH、ParA、Tn5053、Bxb1、TP907
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1、或U153，其中所述位点特异性重组酶可操作地连接到组成型启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、或受发育调控的启动子。42.如权利要求41所述的方法，所述方法进一步包括切除所述形态发生基因表达盒以提供所述含有异源多核苷酸的转基因单子叶植物。43.一种可育转基因单子叶植物，所述可育转基因单子叶植物从如权利要求25所述的可再生植物结构产生。44.如权利要求43所述的可育转基因单子叶植物，其中所述单子叶植物不包含所述形态发生基因表达盒。45.多个单子叶植物种子，所述多个单子叶植物种子从如权利要求43或权利要求44所述的转基因单子叶植物产生。46.一种产生含有异源多核苷酸的转基因单子叶植物的方法，所述方法包括：使单子叶植物叶外植体与异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒接触，其中所述形态发生基因表达盒包含编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列，其中所述编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和所述编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽的核苷酸序列的组合表达大于所述形态发生基因表达盒的组合表达，所述形态发生基因表达盒包含所述可操作地连接到具有SEQ ID NO：290的农杆菌属
‑
NOS启动子的编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列，和所述可操作地连接到具有SEQ ID NO：339的泛素(UBI)启动子的编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽的核苷酸序列；选择含有所述异源多核苷酸表达盒的单子叶植物叶外植体，其中所述单子叶植物叶外植体在所述接触的约八周或更短时间内、或约6周或更短时间内、或约4周或更短时间内、或约十天至约十四天内形成含有所述异源多核苷酸表达盒的可再生植物结构；以及从含有所述异源多核苷酸表达盒的所述可再生植物结构再生转基因单子叶植物。47.如权利要求46所述的方法，其中所述单子叶植物叶外植体是单倍体单子叶植物叶外植体。48.如权利要求46或权利要求47所述的方法，其中编码所述功能性WUS/WOX多肽的所述核苷酸序列选自WUS、WUS1、WUS2、WUS3、WOX2A、WOX4、WOX5A和WOX9，并且其中编码所述Babyboom(BBM)多肽的所述核苷酸序列选自BBM、BBM1、BBM2、BBM3、BMN2、和BMN3，或者所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽是ODP2。49.如权利要求46或权利要求47所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过由根瘤菌细菌物种转化或粒子轰击的方法引入。50.如权利要求46或权利要求47所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形
态发生基因表达盒通过电穿孔、PEG转染、或RNP(核糖核蛋白)递送的方法引入。51.如权利要求46
‑
50中任一项所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒包含选自由以下组成的组的异源多核苷酸：赋予营养增强的异源多核苷酸、赋予改进的油含量的异源多核苷酸、赋予改进的蛋白质含量的异源多核苷酸、赋予改进的代谢物含量的异源多核苷酸、赋予增加的产量的异源多核苷酸、赋予非生物胁迫耐受性的异源多核苷酸、赋予耐旱性的异源多核苷酸、赋予耐寒性的异源多核苷酸、赋予除草剂耐受性的异源多核苷酸、赋予有害生物抗性的异源多核苷酸、赋予病原体抗性的异源多核苷酸、赋予昆虫抗性的异源多核苷酸、赋予氮利用效率(NUE)的异源多核苷酸、赋予疾病抗性的异源多核苷酸、赋予增加的生物量的异源多核苷酸、赋予改变代谢途径的能力的异源多核苷酸、以及前述的组合。52.如权利要求46
‑
51中任一项所述的方法，其中所述叶外植体选自由以下组成的组：叶、根生叶、茎生叶、互生叶、对生叶、十字型对出叶、对生重叠叶、轮生叶、有柄叶、无柄叶、近无柄叶、有托叶、无托叶、单叶、复叶、叶原基、叶鞘、叶基、叶的紧邻其与叶柄或茎的附着点的一部分、芽，包括但不限于侧芽、以及前述的组合。53.如权利要求46
‑
52中任一项所述的方法，其中所述单子叶植物选自由以下组成的组：柳枝稷(柳枝稷草)、双色高粱(高粱、苏丹草)、巨芒(芒草)、甘蔗属物种(能源甘蔗)、玉蜀黍(玉米)、普通小麦(小麦)、水稻(稻)、御谷(珍珠粟)、黍属物种、高粱属物种、芒属物种、甘蔗属物种、和斑茅属物种。54.如权利要求46
‑
52中任一项所述的方法，其中所述单子叶植物选自禾本科。55.如权利要求54所述的方法，其中所述单子叶植物选自禾本科亚科，所述禾本科亚科选自虎尾草亚科、黍亚科、稻亚科、和早熟禾亚科。56.如权利要求55所述的方法，其中所述选自禾本科亚科虎尾草亚科的单子叶植物是埃塞俄比亚画眉草。57.如权利要求55所述的方法，其中所述来自禾本科亚科黍亚科的单子叶植物选自玉蜀黍、双色高粱、御谷、和柳枝稷。58.如权利要求55所述的方法，其中所述来自禾本科亚科稻亚科的单子叶植物是水稻。59.如权利要求55所述的方法，其中所述来自禾本科亚科早熟禾亚科的单子叶植物选自大麦、黑麦、和普通小麦。60.如权利要求46
‑
48中任一项所述的方法，其中所述功能性WUS/WOX多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、或212；或其中所述功能性WUS/WOX多肽由选自以下的核苷酸序列编码：SEQ ID NO：143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、163、165、167、1 69、1 71、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、或211，并且其中所述Babyboom(BBM)多肽或所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽包含选自以下的氨基酸序列：SEQ ID NO：214、216、219、221、223、225、227、229、或231；或其中所述Babyboom(BBM)多肽或所述胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽由选自以下的核苷酸序列编码：SEQ ID NO：213、215、217、218、220、222、224、226、228、230、或232。
61.如权利要求46
‑
48中任一项所述的方法，其中所述形态发生基因表达盒进一步包含选自以下的多核苷酸：ZM
‑
MIR
‑
Corngrass1核苷酸、ZM
‑
GRF5核苷酸、ZM
‑
GRF4核苷酸、ZM
‑
GIF1核苷酸、ZM
‑
GRF4～GIF1核苷酸、ZM
‑
STEMIN1核苷酸、ZM
‑
REV核苷酸、ZM
‑
ESR1核苷酸、ZM
‑
LAS核苷酸、ZM
‑
CUC1核苷酸、ZM
‑
CUC2核苷酸、ZM
‑
CUC3核苷酸、ZM
‑
RLD1核苷酸、ZM
‑
KN1核苷酸、ZM
‑
CYCD2核苷酸、ZM
‑
GPCNAC
‑
1核苷酸、ZM
‑
MIR156B核苷酸、ZM
‑
LEC1核苷酸、AT
‑
RKD4核苷酸、AT
‑
LEC2核苷酸、AT
‑
RAP2.6L核苷酸、ZM
‑
MIR
‑
SPS1核苷酸、ZM
‑
MIR
‑
MAX1核苷酸、或ZM
‑
MIR
‑
MAX4核苷酸。62.如权利要求46或权利要求47所述的方法，其中所述形态发生基因表达盒进一步包含编码位点特异性重组酶的多核苷酸序列，所述位点特异性重组酶选自由以下组成的组：FLP、FLPe、KD、Cre、SSV1、λInt、phi C31 Int、HK022、R、B2、B3、Gin、Tn1721、CinH、ParA、Tn5053、Bxb1、TP907
‑
1、或U153，其中所述位点特异性重组酶可操作地连接到组成型启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子、或受发育调控的启动子。63.如权利要求62所述的方法，所述方法进一步包括切除所述形态发生基因表达盒以提供所述含有异源多核苷酸的转基因单子叶植物。64.如权利要求46或权利要求47所述的方法，所述方法进一步包括远离所述形态发生基因表达盒育种。65.由如权利要求63或权利要求64所述的方法产生的转基因植物，其中所述植物包含所述异源多核苷酸。66.一种如权利要求63或权利要求64所述的转基因植物的种子，其中所述种子包含所述异源多核苷酸。67.一种产生含有异源多核苷酸的转基因玉蜀黍植物的方法，所述方法包括：使玉蜀黍叶外植体与异源多核苷酸表达盒和形态发生基因表达盒接触，其中所述形态发生基因表达盒包含编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列，其中所述编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和所述编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达在强度和持续时间上足够，使得所述玉蜀黍叶外植体在所述接触的约八周或更短时间内、或约6周或更短时间内、或约4周或更短时间内、或约十天至约十四天内形成含有所述异源多核苷酸表达盒的可再生植物结构；以及从含有所述异源多核苷酸表达盒的所述可再生植物结构再生转基因玉蜀黍植物。68.如权利要求67所述的方法，其中所述玉蜀黍叶外植体是单倍体玉蜀黍叶外植体。69.如权利要求67或权利要求68所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过由根瘤菌细菌物种转化或粒子轰击的方法引入。70.如权利要求67或权利要求68所述的方法，其中所述异源多核苷酸表达盒和所述形态发生基因表达盒通过电穿孔、PEG转染、或RNP(核糖核蛋白)递送的方法引入。71.如权利要求67或权利要求68所述的方法，其中所述编码功能性WUS/WOX多肽的核苷酸序列和所述编码Babyboom(BBM)多肽或胚珠发育蛋白2(ODP2)多肽或WUS/WOX和BBM或ODP2多肽的功能同源物的核苷酸序列的组合表达大于所述形态发生基因表...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：科迪华农业科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：