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通过操纵赤霉素代谢增加可收获产量的用于矮株型植物的方法和组合物技术

技术编号:40516942 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-01 13:34
本公开提供了用于改变玉米或其他谷类植物中的赤霉素(GA)含量的组合物和方法。还提供了用于通过抑制、诱变和/或编辑GA20或GA3氧化酶基因的特定亚型来改变与赤霉素生物合成相关的基因的表达的方法和组合物。还提供了具有降低GA氧化酶基因的表达或活性的抑制元件或突变的经修饰的植物细胞和植物,其包含降低的赤霉素水平和改善的特性,诸如降低的植株高度和增加的抗倒伏性,但没有异型。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于改善包括玉米在内的单子叶植物或谷类植物中的性状(诸如抗倒伏性和产量增加)的组合物和方法。相关技术赤霉素(赤霉酸或ga)是调控多个主要的植物生长和发育过程的植物激素。在20世纪期间,对半矮化小麦、水稻和高粱植物品种中的ga水平的操纵使得这些谷类作物的产量增加且倒伏减少,这是绿色革命(green revolution)的主要原因。然而,尚未通过ga途径的操纵实现其他谷类作物(诸如玉米)的成功增产。实际上,ga途径基因中的一些突变和玉米中与产量不相容的多种异型(off-type)一直存在关联,这导致研究人员无法通过对ga途径的操纵来发现半矮化的高产玉米品种。本领域中仍然需要开发具有增加的产量和/或抗倒伏性的单子叶植物或谷类作物植物,诸如玉米。


技术介绍


技术实现思路

1、在第一方面,本公开提供了一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga氧化酶蛋白与seq id no:9、12、15、30或33具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

2、在第二方面,本公开提供了一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:9具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

3、在第三方面,本公开提供了一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:15具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

4、在第四方面,本公开提供了一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga3氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga3氧化酶蛋白与seq id no:30或33具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

5、在第五方面,本公开提供了一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:12具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

6、在第六方面,本公开提供了一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源蛋白与seq id no:86、90、94、97、101、104、108、112、116、118、121、125、129、133或136具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。在另一方面,本公开还提供了一种包含本文所公开的重组dna构建体的转化载体。在另一方面,本公开还提供了一种包含此处所公开的重组dna构建体的转基因单子叶植物或谷类植物、植物部分或植物细胞。在一个方面,提供了一种转基因玉米植物、植物部分或植物细胞。在另一方面,提供了一种用于产生转基因谷类植物的方法,其包括:(a)用本文所公开的重组dna构建体转化外植体的至少一个细胞,以及(b)由所转化的外植体再生或发育转基因谷类植物。在另一方面,通过农杆菌介导的转化或粒子轰击来转化谷类植物。

7、在第七方面,本公开提供了一种用于降低玉米或谷类植物的茎或秆中的至少一种活性ga分子的水平的方法,其包括:在转基因谷类或玉米植物的一个或多个组织中用重组dna构建体抑制一种或多种ga3氧化酶或ga20氧化酶基因。

8、在第八方面,本公开提供了一种包含重组dna构建体的转基因玉米或谷类植物,其中所述重组dna构建体包含编码靶向至少一种内源ga20或ga3氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种重组DNA构建体,其包含编码非编码RNA分子的可转录DNA序列,其中所述非编码RNA分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源GA氧化酶蛋白的mRNA分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源GA氧化酶蛋白与SEQ ID NO:9、12、15、30或33具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录DNA序列与植物可表达启动子可操作地连接。

2.根据权利要求1所述的重组DNA构建体,其中所述非编码RNA分子包含与SEQ ID NO:7、8、10、11、13、14、28、29、31或32的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

3.根据权利要求1所述的重组DNA构建体,其中所述非编码RNA分子包含以下序列,所述序列(i)与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源GA20氧化酶蛋白的mRNA分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补,所述内源GA20氧化酶蛋白与SEQ ID NO:9具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性;和/或(ii)与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源GA20氧化酶蛋白的mRNA分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补,所述内源GA20氧化酶蛋白与SEQ ID NO:15具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

4.根据权利要求3所述的重组DNA构建体,其中所述非编码RNA分子包含以下序列,所述序列(i)与SEQ ID NO:7或8的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补;和/或(ii)与SEQ ID NO:13或14的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补。

5.根据权利要求1所述的重组DNA构建体,其中所述植物可表达启动子是维管启动子。

6.根据权利要求5所述的重组DNA构建体,其中所述维管启动子包括以下各项中的一项:蔗糖合酶启动子、蔗糖转运蛋白启动子、Sh1启动子、鸭跖草黄斑驳病毒(CoYMV)启动子、小麦矮化双生病毒(WDV)大基因间区域(LIR)启动子、玉米条斑双生病毒(MSV)外壳蛋白(CP)启动子、水稻类黄色条纹1(YS1)启动子、或水稻黄色条纹2(OsYSL2)启动子。

7.根据权利要求5所述的重组DNA构建体,其中所述维管启动子包含与SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQ ID NO:69、SEQ ID NO:70、或SEQ ID NO:71中的一个或多个、或其功能部分具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性的DNA序列。

8.根据权利要求1所述的重组DNA构建体,其中所述植物可表达启动子是RTBV启动子。

9.根据权利要求8所述的重组DNA构建体,其中所述植物可表达启动子包含与SEQ IDNO:...

【技术特征摘要】

1.一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga氧化酶蛋白与seq id no:9、12、15、30或33具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

2.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与seq id no:7、8、10、11、13、14、28、29、31或32的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

3.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含以下序列,所述序列(i)与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:9具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性;和/或(ii)与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:15具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

4.根据权利要求3所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含以下序列,所述序列(i)与seq id no:7或8的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补;和/或(ii)与seq id no:13或14的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补。

5.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述植物可表达启动子是维管启动子。

6.根据权利要求5所述的重组dna构建体,其中所述维管启动子包括以下各项中的一项:蔗糖合酶启动子、蔗糖转运蛋白启动子、sh1启动子、鸭跖草黄斑驳病毒(coymv)启动子、小麦矮化双生病毒(wdv)大基因间区域(lir)启动子、玉米条斑双生病毒(msv)外壳蛋白(cp)启动子、水稻类黄色条纹1(ys1)启动子、或水稻黄色条纹2(osysl2)启动子。

7.根据权利要求5所述的重组dna构建体,其中所述维管启动子包含与seq id no:67、seq id no:68、seq id no:69、seq id no:70、或seq id no:71中的一个或多个、或其功能部分具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性的dna序列。

8.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述植物可表达启动子是rtbv启动子。

9.根据权利要求8所述的重组dna构建体,其中所述植物可表达启动子包含与seq idno:65或seq id no:66中的一个或多个、或其功能部分具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性的dna序列。

10.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述植物可表达启动子是叶启动子。

11.根据权利要求10所述的重组dna构建体,其中所述叶启动子包括以下各项中的一项:rubisco启动子、ppdk启动子、fda启动子、nadh-gogat启动子、叶绿素a/b结合蛋白基因启动子、磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(pepc)启动子、或myb基因启动子。

12.根据权利要求10所述的重组dna构建体,其中所述叶启动子包含与seq id no:72、seq id no:73或seq id no:74中的一个或多个、或其功能部分具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性的dna序列。

13.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述植物可表达启动子是组成型启动子。

14.根据权利要求13所述的重组dna构建体,其中所述组成型启动子选自由以下各项组成的组:肌动蛋白启动子、camv 35s或19s启动子、植物泛素启动子、植物gos2启动子、fmv启动子、cmv启动子、mmv启动子、pclsv启动子、emu启动子、微管蛋白启动子、胭脂碱合酶启动子、章鱼碱合酶启动子、甘露碱合酶启动子、或玉米醇脱氢酶,或其功能部分。

15.根据权利要求13所述的重组dna构建体,其中所述组成型启动子包含与seq id no:75、seq id no:76、seq id no:77、seq id no:78、seq id no:79、seq id no:80、seq idno:81、seq id no:82或seq id no:83中的一个或多个、或其功能部分具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性的dna序列。

16.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中由所述可转录dna序列编码的所述非编码rna分子是在植物细胞中加工或切割以形成成熟mirna或sirna的前体mirna或sirna。

17.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:15具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

18.根据权利要求17所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与seq idno:13或seq id no:14的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

19.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga3氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga3氧化酶蛋白与seq id no:30或33具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

20.根据权利要求19所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与seq idno:28、29、31或32的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

21.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga20氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga20氧化酶蛋白与seq id no:12具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

22.根据权利要求21所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与seq idno:10或11的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

23.根据权利要求1所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源ga氧化酶蛋白与seq id no:3、6、9、12、15、18、21、24、27、30和33中的一个或多个具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

24.根据权利要求23所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与seq idno:1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17、19、20、22、23、25、26、28、29、31和32中的一个或多个的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

25.一种转化载体,其包含根据权利要求1所述的重组dna构建体。

26.一种转基因谷类植物细胞,其包含根据权利要求1所述的重组dna构建体。

27.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物相对于对照植物具有以下性状中的一个或多个:较短的植株高度、增加的秆/茎直径、改善的抗倒伏性、减少的未成熟折断、较深的根、增加的叶面积、较早的冠层闭合、较高的气孔导度、较低的穗高度、增加的叶片含水量、改善的耐旱性、改善的氮利用效率、在正常或氮有限或水有限的胁迫条件下减少的叶中花色素苷含量和面积、增加的穗重量、增加的收获指数、增加的产量、增加的种子数量、增加的种子重量、和/或增加的多产性。

28.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物具有较矮的植株高度和/或改善的抗倒伏性。

29.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物的所述高度比野生型对照植物矮至少10%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、或至少40%。

30.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物在一个或多个茎节间处的所述秆或茎直径比野生型对照植物在相同的一个或多个节间处的所述秆或茎直径大至少5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、或至少40%。

31.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的所述转基因谷类植物是玉米植物,并且其中所述转基因玉米植物在穗下方第一节间、第二节间、第三节间和/或第四节间中的一个或多个处的所述秆或茎直径比野生型对照植物的相同节间大至少5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、或至少40%。

32.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物的所述茎或秆的至少一个节间组织中的一种或多种活性ga的水平低于野生型对照植物的相同节间组织。

33.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物的所述茎或秆的至少一个节间组织中的一种或多种活性ga的水平比野生型对照植物的相同节间组织低至少5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、或至少40%。

34.根据权利要求26所述的转基因谷类植物细胞,其中包含所述转基因植物细胞的转基因植物在至少一个雌性器官或穗中不具有任何显著的异型。

35.一种转基因玉米植物细胞,其包含根据权利要求1所述的重组dna构建体。

36.一种用于产生转基因谷类植物的方法,其包括:(a)用根据权利要求1所述的重组dna构建体转化外植体的至少一个细胞,以及(b)由所述转化的外植体再生或发育所述转基因谷类植物。

37.根据权利要求36所述的方法,其中通过农杆菌介导的转化或粒子轰击来转化所述谷类植物。

38.一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含第一靶向序列和第二靶向序列,其中所述第一靶向序列和所述第二靶向序列各自与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源ga氧化酶蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补,所述内源ga氧化酶蛋白与seq id no:3、6、9、12、15、18、21、24、27、30和33中的一个或多个具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性。

39.根据权利要求38所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子的所述第一靶向序列和所述第二靶向序列各自与seq id no:1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17、19、20、22、23、25、26、28、29、31和32中的一个或多个的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补。

40.一种重组dna构建体,其包含编码非编码rna分子的可转录dna序列,其中所述非编码rna分子包含与编码单子叶植物或谷类植物或植物细胞中的内源蛋白的mrna分子的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列,所述内源蛋白与seq id no:86、90、94、97、101、104、108、112、116、118、121、125、129、133或136具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%同一性,并且其中所述可转录dna序列与植物可表达启动子可操作地连接。

41.根据权利要求39所述的重组dna构建体,其中所述非编码rna分子包含与seq idno:84、85、87、88、89、91、92、93、95、96、98、99、100、102、103、105、106、107、109、110、111、113、114、115、119、120、122、123、124、126、127、128、130、131、132、134、135、或137的至少15、至少16、至少17、至少18、至少19、至少20、至少21、至少22、至少23、至少24、至少25、至少26、或至少27个连续核苷酸至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%、至少99.5%或100%互补的序列。

42.一种玉米或谷类植物细胞,其包含通过诱变技术引入的在内源ga氧化酶基因处或附近的突变,其中所述内源ga氧化酶基因的表达水平在所述玉米或谷类植物细胞中减低或消除,并且其中包含所述玉米或谷类植物细胞的玉米或谷类植物相对于野生型对照植物具有较矮的植株高度。

43.根据权利要求42所述的玉米或谷类植物细胞,其中包含所述玉米或谷类植物细胞的所述玉米或谷类植物相对于所述对照植物具有以下额外性状中的一个或多个:增加的秆/茎直径、改善的抗倒伏性、减少的未成熟折断、较深的根、增加的叶面积、较早的冠层闭合、较高的气孔导度、较低的穗高度、增加的叶片含水量、改善的耐旱性、改善的氮利用效率、在正常或氮或水有限的胁迫条件下减少的叶中花色素苷含量和面积、增加的穗重量、增加的收获指数、增加的产量、增加的种子数量、增加的种子重量、和增加的多产性。

44.根据权利要求42所述的玉米或谷类植物细胞,其中包含所述玉米或谷类植物细胞的所述玉米或谷类植物的所述高度比所述对照植物矮至少10%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、或至少40%。

45.根据权利要求42所述的玉米或谷类植物细胞,其中包含所述玉米或谷类植物细胞的所述玉米或谷类植物在一个或多个茎节间处的所述秆或茎直径比所述对照植物大至少5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、或至少40%。

46.根据权利要求42所述的玉米或谷类植物细胞,其中包含所述玉米或谷类植物细胞的所述玉米或谷类植物的秆或茎的至少一个节间组织中的一种或多种活性ga的水平低于所述对照植物的相同节间组织。

47.一种玉米或谷类植物细胞,其包含通过靶向基因组编辑技术在内源ga氧化酶基因的基因座处或附近引入的基因组编辑,其中所述内源ga氧化酶基因的表达水平在所述玉米或谷类植物细胞中相对于对照植物细胞减低或消除,并且其中包含所述玉米或谷类植物细胞的经编辑的玉米或谷类植物相对于所述对照植物具有较矮的植株高度。

48.根据权利要求149所述的经编辑的玉...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·M·艾伦J·博杜C·R·迪特里希A·戈德施密茨M·霍伟尔K·R·克索拉S·曼朱纳斯A·乃拉姆L·赖默奎斯T·L·斯勒温斯基T·V·文卡特希王槐
申请(专利权)人:孟山都技术公司
类型:发明
国别省市:

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