本发明专利技术一般地涉及分子生物学领域并涉及用于增强植物中多种经济上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通过在植物中增加编码产量增强多肽（ＹＥＰ）的核酸序列的表达而相对于对照植物增强植物中多种经济上重要的产量相关性状的方法。ＹＥＰ可以是Ｉ类ＴＣＰ或ＣＡＨ３或具有无功能Ｃ端结构域的Ｃｌａｖａｔａ１（ＣＬＶ１）。本发明专利技术还涉及具有ＹＥＰ编码核酸序列增加的表达的植物，其中所述植物相对于对照植物具有增强的产量相关特征。本发明专利技术还提供用于本发明专利技术方法中的构建体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含作为转基因的A类I TCP或CLAVATA l(CLVl)或CAH3多肽、具 有增加的种子产量的转基因植物以及用于制备该植物的方法
本专利技术一般地涉及分子生物学领域并涉及用于增强植物中多种经济上 重要的产量相关性状的方法。更具体地，本专利技术涉及通过在植物中增加编 码产量增强多肽(YEP)的核酸序列的表达而相对于对照植物增强植物中多 种经济上重要的产量相关性状的方法。YEP可以是I类TCP或CAH3或 具有无功能C端结构域的Qaxatal (CLV1)。本专利技术还涉及具有YEP编码 核酸序列增加的表达的植物，其中所述植物相对于对照植物具有增强的产 量相关特征。本专利技术还提供用于本专利技术方法中的构建体。持续增长的世界人口和农业用可耕地供应萎缩刺激了有关增加农业效 率的研究。常规的作物及园艺学改良手段利用选择育种技术以鉴定具有受 欢迎特性的植物。然而，此类选择育种技术具有几个缺陷，即这些技术一 般耗费很多劳动并且产生这样的植物，其经常含有异源性遗传组分，其可 能不总是导致从亲代植物中传递的所希望性状。分子生物学t艮已经允许 人类改良动物及植物的种质。植物的遗传工程使得可以分离和操作遗传物 质(一般处于DNA或RNA形式)并且随后导入该遗传物质至植物中。此类 技术具有产生具备多种经济学、农学或园艺学改良性状的作物或植物的能 力。具有特殊经济意义的性状是增加的产量。产量通常定义为来自作物的 经济价值的可测量结果。该结果可以就数量和/或品质方面进行定义。产量 直接取决于几个因素，例如器官的数目和大小、植物构造(例如枝的数目)、 种子产生、叶衰老等。根发育、养分摄入量、胁迫耐受性和早期萌发势(early vigor)也可以是决定产量的重要因素。优化前述因素因而可以对增加作物 产量有贡献。增加植物种子产量的能力将在诸如农业等领域中具有许多应用，包括 观赏植物的生产、树木栽培、园艺和森林业。增加产量也可以用于在生物 反应器中使用的藻类生产(用于诸如药物、抗体或疫苗等物质的生物技术生 产，或用于有机废物的生物转化)及其它这类领域。取决于最终用途，对某些产量性状的改良可能优先于其它产量性状。 例如对于应用如飼料或木材生产或生物燃料资源而言，增加植物营养体部 分可能是希望的，而对于应用如面粉、淀粉或油生产而言，增加种子参数 可能是尤其希望的。即便在种子参数当中，某些参数可以更优先于其它参 数，这取决于应用。多种机制可以对增加种子产量有贡献，无论形式为增 加的种子大小或是增加的种子数目。种子产量是特别重要的性状，因为众多植物的种子对人与动物营养是 重要的。作物如玉米、稻、小麦、油菜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本身或通过消费基于加工的种子而产生的肉产 品。作物也是糖、油及工业加工中所用众多类型代谢物的来源。种子含有 胚(新苗和新根的起源)和胚乳(萌发期间及幼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代谢物从根、柄、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为贮藏大分子以灌满籽粒D对于众多作物的另一个重要性状是早期萌发势。改进早期萌发势是现 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。在将稻直接播种至被淹没田地的情况下，以及在植 物必须从水中迅速出苗的情况下，较长的苗与萌发势相关。在实施条#"的 情况下，较长的中胚轴和胚芽鞘对于良好出苗是重要的。将早期萌发势人 工改造到植物内的能力将在农业中是极其重要的。例如，不良的早期萌发势已经限制了基于玉米带种质(Corn Belt germplasm)的玉蜀黍(Zea mayes L.)杂种在欧洲大西洋地区的引种。又一个重要性状是改进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，对于大多数主要作物植物而言降低平均产量超过50。/0(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。提高植物对非生物胁迫耐受性的能 力将在世界范围对农民是极大经济优势并且会允许在不利条件期间及在作 物栽培否则是不可能的陆地上栽培作物。另一个经济上重要的特征是增加的生物量。植物生物量为祠料作物如 苜蓿、青贮谷物和干草的产量。在谷物作物中使用产量的许多替代参数 (proxy)。其中首要的是估算植物大小。根据物种以及发育阶段的不同，可 以通过许多方法测量植物大小，但是包括植物总干重、地上干重、地上鲜 重、叶面积、茎体积、植物高度、莲座植物(rosette)直径、叶长、根长、根 生物量、分蘖数和叶数。许多物种在给定的发育阶段维持植物不同部分大 小间的保守比。利用这些异速生长关系而对这些有关大小的测量结果进行 由此及彼的外推(如TittonelI等2005 Agric Ecosys & Environ 105: 213)。早 期发育阶段的植物大小通常将与晚期发育阶段的植物大小有关。具有更大 叶面积的较大植物通常能够比较小的植物吸收更多的光和二氧化碳，因此 很可能在同期增重更多(Fasoula & Tollenaar 2005 Maydica 50:39)。除了植 物所具有的最初达到较大大小的微环境或遗传优势的潜在延续，此为其附 加效应。植物大小和生长速率存在着强遗传組件(如ter Steege等2005 Plant Physiology 139:1078)，且迄今为止，种种多样化基因型植物在一种环境条 件下的大小很可能与另一种环境条件下的大小有关(Hittahnani等2003 Theoretical Applied Genetics 107:679)。以这种方式，使用标准环境作为田 地中作物在不同时间和地点所遭遇的多样化动态环境的替代参数。收获指数为种子产量与地上干重的比值，其在许多环境条件下相对稳 定，因此在植物大小和谷物产量之间通常能够获得比较稳固的相关性(如 Rebetzke等2002 Crop Science 42:739)。这些方法固有地联系在一起，因 为大多数谷物生物量取决于植物叶和茎当前或贮存的光合作用生产力 (Gardener等1985 Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press,68-73页)。因此，对植物大小的选择，甚至是在发育早期阶段的选择，已 经用作为未来潜在产量的指标(如Tittonell等2005 Agric Ecosys & Environ 105: 213)。当测试遗传差异对胁迫耐受性的影响时，温室或植物 培养室与田地相比具有固有的优势即能够使土壤性能、温度、水和营养 的可用性以及光强度标准化。不过，因缺乏风力或昆虫导致不良授粉，或 由于空间不足以让成熟^T艮或冠层生长等等，对产量造成的这些人工局限性 会限制这些控制环境在测试产量差异中的应用。因此，在培养室或温室标 准条件下测量早期发育阶段的植物大小，是提供潜在遗传产量优势指标的 标准方法。增加植物中产量(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^L制如细胞周期，或参与植物生长或参与防御机制本文档来自技高网...
【技术保护点】
相对于对照植物增加植物种子产量的方法，其包括增加编码Ｉ类ＴＣＰ多肽的核酸序列在植物中的表达，和任选地选择具有增加的产量的植物，其中所述Ｉ类ＴＣＰ多肽从Ｎ－端到Ｃ－端包含：（ｉ）按照递增的优选顺序，与ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：６６所示的保守ＴＣＰ结构域（包括碱性螺旋－环－螺旋（ｂＨＬＨ））具有至少６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％或９８％或更高序列同一性；和（ｉｉ）ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：６５所示的Ｃ端共有基序１。
【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：V弗兰卡德，AI桑兹莫林纳罗，Y海茨费尔德，
申请(专利权)人：克罗普迪塞恩股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]
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