本发明专利技术总体上涉及分子生物学领域并且涉及用于增强植物中多种经济重要的产量相关性状的方法。更具体地，本发明专利技术涉及用于在植物中通过调节植物中编码产量增加蛋白（ＹＥＰ）的核酸表达而增强产量相关性状的方法。所述ＹＥＰ选自核小体装配蛋白１样多肽（ＮＡＰ１样）、Ｓｍ样多肽（Ｌｓｍ蛋白）、截短的细胞周期蛋白Ｈ（ＣｙｃＨ↓［Ｔｒ］）多肽、Ｒｅｍｏｒｉｎ多肽和ＤＲＥＢ蛋白。本发明专利技术也涉及具有编码此种ＹＥＰ的核酸受调节地表达的植物，其中所述植物相对于对照植物具有增强的产量相关性状。本发明专利技术也提供了在实施本发明专利技术方法中有用的迄今未知的ＹＥＰ编码核酸和包含所述核酸的构建体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的产量相关性状和/或提高的非生物胁迫抗性的植物和制备该一直物的方法
本专利技术总体上涉及分子生物学领域并且涉及用于增强植物中多种经 济重要的产量相关性状和/或提高非生物胁迫抗性的方法。更具体地，本专利技术涉及用于通过调节植物中编码产量增加蛋白(Yield Enhancing Protein; YEP)的核酸表达而增强植物中产量相关性状的方法。所述YEP选自核小 体装配蛋白1样多肽(NAP1样)、Sm样多肽(Lsm蛋白)、截短的细胞周期 蛋白H(CycHTr)多肽、Remorin多肽和DREB蛋白。本专利技术还涉及具有编 码这种YEP的核酸的受调节表达的植物，其中所述植物相对于对照植物具 有增强的产量相关性状。本专利技术也提供了在实施本专利技术方法中有用的迄今 未知的编码YEP的核酸和包含该核酸的构建体。世界人口持续增长和农业用可耕地供应萎缩刺激了有关提高农业效率的研究。作物和园艺学改良的常规手段利用选择性育种技术来鉴定具有 受欢迎特征的植物。然而，此类选择育种技术具有几个缺陷，即这些技术 一般耗费巨大的劳动并且导致经常含有异源性遗传成分的植物，其中所述 的异源性遗传成分可能不总是导致从亲代植物传递下去的受欢迎性状。分 子生物学的进展已经允许人类改良动物和植物的种质。植物的遗传工程引 起遗传物质(一般处于DNA或RNA形式)的分离和操作并且随后导入该遗 传物质至植物中。此类技术具有能力产生具备多种改良的经济学、农学或 园艺学性状的作物或植物。一个具有特殊经济意义的性状是提高的产量。产量通常定义为可测量 的来自作物的经济价值产生。这可以就数量和/或品质方面进行定义。产量 直接取决于几个因素，例如器官数目和大小、植物构造(例如枝条的数目)、 种子产生、叶衰老和更多因素。根发育、营养摄取、胁迫耐受性和早期生长势也可能是决定产量的重要因素。优化上述因素因而可以有助于作物产 量提高。种子产量是一个特别重要的性状，因为多种植物的种子对于人和动物营养是重要的。作物如谷物(corn)、稻、小麦、卡诺拉油菜(canola)和大豆 占超过一半的人类总热量摄入，无论通过直接消费种子自身或通过消费基 于加工的种子所产生的肉产品。作物也是糖、油和工业过程中所用多种类型代谢物的来源。种子含有胚(新苗和新根的起源)和胚乳(萌发期间和籽苗 早期生长期间用于胚生长的营养来源)。种子发育涉及多种基因并且需要将 代谢物从根、叶和茎转移至正在生长的种子中。胚乳尤其同化糖类、油和 蛋白质的代谢前体并且将它们合成贮藏大分子以灌满籽粒。植物生物量是饲料作物如苜蓿(alfalfa)、青贮谷物和干草的产量。产量 的多种代用物已经在谷类作物中使用。这些代用物中主要是植物大小的估 计。植物大小可以根据物种和发育阶段以多种方式测量，不过包括植物总 干重、地上部分干重、地上部分鲜重、叶面积、茎体积、植物高度、莲座 丛直径、叶长度、根长度、根质量、分蘖数目和叶数目。众多物种在给定 发育阶段处维持植物不同部分的尺寸之间的保守性比率。这些异速生长关 系用来从这些大小测量值之一外推出另一种大小测量值(例如Tittonell等 2005 Agric Ecosys & Environ 105: 213)。在早期发育阶段的植物大小一般 与发育后期的植物大小相关。具有较大叶面积的较大植物一般可以比较小 植物吸收更多光线和二氧化碳，并且因而将可能在相同期间获得更大重量 (Fasoula和Tollenaar 2005 Maydica 50:39)。这还是该植物拥有的微观环境 优势或遗传优势的潜在延续以初始地实现更大的大小。存在对应于植物大 小和生长速率的强遗传成分(例如ter Steege等2005 Plant Physiology 139:1078),并且因而对于一系列不同基因型，在一种环境条件下的植物大 小有可能与另一种环境条件下的大小关联(Hittalmani等2003 Theoretical Applied Genetics 107:679)。以这种方式，使用标准环境作为田间作物在不 同位置和时间所遭遇的多样和动态环境的代表。收获指数，即种子产量与地上部分干重比，在多种环境条件下是相对稳定的，并且因此经常可以获得植物大小与谷类产量之间的强烈关联(例如Rebetzke等2002 Crop Science 42:739)。这些过程是内在联系的，因为大 部分谷类生物量依赖于植物叶和茎的当前或贮备光合生产力(Gardener等 1985 Physiology of Crop plants. Iowa State University Press,第 68-73 页)。因此，已经选择植物大小甚至选择发育早期的植物大小用作将来潜在 产量的指示物(例如Tittonell等2005 Agric Ecosys & Environ 105: 213)。 当检验遗传差异对胁迫耐受性的影响时，与田间相比，土壤特性、温度、 水和营养的可获得性和光强度能够标准化是温室或植物生长箱环境的固有优势。然而，因不良授粉而对产量的人为限制可能限制这些受控环境用 于检验产量差异的用途，其中所述的不良授粉因缺乏风或昆虫或成熟根或 冠部生长的空间不足引起。因此，测量在生长箱或温室中标准条件下早期 发育的植物大小是提供潜在遗传性产量优势指示的标准实践操作。众多作物的另一个重要性状是早期生长势。改进早期生长势是现代稻 育种计划在温带和热带稻品种上的重要目标。长根在水栽稻中对于正确土 壤固定是重要的。在稻直接播种至淹水田地，以及植物必须穿过水迅速出 苗的情况下，较长的苗与生长势相关。在实施条播的情况下，较长的中胚 轴和胚芽鞘对于优异的籽苗出苗是重要的。在农业中将早期生长势设计至 植物内是极其重要的。例如，早期生长势不良已经限制在欧洲大西洋地区 引种基于玉米带种质(Corn Belt germplasm)的玉米(Zea mayes L.)杂交种。又一个重要性状是改善的非生物胁迫耐受性。非生物胁迫是世界范围 作物损失的主要原因，平均产量对于大多数主要作物植物而言降低超过 50。/。(Wang等，Planta(2003)218: 1-14)。非生物胁迫可以由干旱、盐度、 极端温度、化学毒性和氧化胁迫引起。改善植物对非生物胁迫耐受的能力 将在世界范围对农民提供大的经济优势，并且将允许在不利条件期间和在 本来也许不可能栽培作物的土地上栽培作物。作物产量因而可以通过优化上述因素之一提高。取决于最终用途，对某些产量性状的改良可能优先于其他产量性状。 例如对于应用如祠料或木材生产或生物燃料资源而言，增加植物营养体部分可能是受欢迎的，而对于应用如面粉、淀粉或油生产而言，种子参数的 提高尤其可能是受欢迎的。即便在种子参数当中，取决于应用，某些参数 可以更优先于其他参数。多种机制可以有助于提高种子产量，无论其形式 为提高的种子大小或提高的种子数目。提高植物中产量(种子产量和/或生物量)的一种方法可以是通过调节植 物的内在生长机制如细胞周期或多种参与植物生长或参与防御机制的信 号途径。出人意料地，现在已发现调节植物中编码产量增加多肽(Yield Enhancing Polypeptide; YEP)的核酸表达产生了相对本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于植物中相对于对照植物提高非生物胁迫抗性的方法，所述方法包括调节植物中编码ＮＡＰ１样多肽的核酸表达，所述ＮＡＰ１样多肽包含ＮＡＰ结构域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C勒佐，V弗兰卡德，AI桑兹莫林纳罗，Y海茨费尔德，
申请(专利权)人：巴斯福植物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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