新型蔗糖合酶的鉴定及其在纤维改性中的用途的制作方法

专利名称：：新型蔗糖合酶的鉴定及其在纤维改性中的用途的制作方法
技术领域：
：本发明涉及农业领域，更具体地涉及分子生物学技术用于改变纤维生产植物，尤其是棉花植物和/或加速此类含纤维植物的育种的用途。本发明提供了，例如通过增加或降低纤维素含量、纤维强度、纤维整齐度或马克隆尼值(micronaire)，改变纤维质量的方法和手段。还提供了在棉花品种群体和相关祖先^t物中鉴定与此类特征相关的分子标记的方法。
背景技术：
：纺织工业中使用的许多高品量纤维由棉花提供。全球种植的棉花中大纟々90。/o是卩击i也4帛(G"os5^/7/"附L.)，而海岛冲帛(GVw57/^"附^Afl^wse)占大约8%。因此，在通过经典方法或通过遗传改变棉花才直物的基因组进行的育种中，主要努力是改造棉花纤维特征以更好地适应工业需要。要实现的目标包括增加的棉绒(lint)纤维长度、强度、可染性、减少的棉短绒(fuzzfiber)产生、纤维成熟度比率(fibermaturityratio)、未成熟纤维含量、纤维整齐度和马克隆尼值。US6472588和WO0117333提供了通过用编码蔗糖磷酸合酶的DNA转化，增加从棉花植物产生的棉纤维的质量的方法。该纤维质量包括强度、长度、纤维成熟度比率、未成熟纤维含量、纤维整齐度和马克隆尼值。WO9508914公开了在其基因组中包含异源遗传构建体的纤维生产植物。该遗传构建体包括纤维特异性启动子和编码植物过氧化物酶，例如棉过氧化物酶，的编码序列。W09626639提供了以下方法，其中利用优先地在子房组织中，特别是在果实发育的才及早期，指导基因表达的编码序列在棉胚珠组织中表M物生长调节激素。该方法允许改变棉抹的结铃(bollset)特征和提供改变纤维质量特4i，例如纤维尺寸和强度，的机制。US5981834、US5597718、US5620882、US5521708和US5495070均公开了用于基因工程改造纤维生产植物和鉴定在棉花纤维基因的鉴定中有用的cDNA克隆的方法。这些cDNA克隆可以用于从纤维生产植物开发相应的基因组克隆，以使得能够利用这些基因遗传改造棉花和其他植物。来自这些分离的基因的编码序列可以以有义或反义方向使用，从而改变转基因纤维生产植物的纤维特征。公布的美国专利申请US2002049999和US2003074697公开了具有改良的棉纤维特征的棉属(G仍^/^wm)植物。该棉花植物具有包含编码选自cndoxyloglucan转移酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的酶的基因的表达盒，由此该基因在棉纤维细胞中表达，从而改良棉纤维特征。US5880110通过使用油菜素类固醇处理，产生具有改良的纤维特征的棉纤维。WO01/40250提供用于通过调节转录因子基因表达来改良棉纤维质量的方法。WO96/40924提供新型DNA构建体，所述构建体可用作分子探针或插入植物宿主以在棉纤维发育的不同阶段改变目的DNA序列的转录。该I)NA构建体包含与待在棉纤维中表达的基因连接的棉纤维转录起始调控区。通过使用该构建体在棉纤维细胞中表达色素基因而产生的、具有天然颜色的棉纤维的棉花，也是新的。EP0834566提供在棉林中控制纤维形成机制和可用于工业上有用改良的基因。Ruan等人2003(ThePlantCell,vol15，952-964)描述了对蔗糖合酶基因表达的抑制可以阻抑棉纤维细胞的起始、延伸和种子发育。此处描述的结果提供了蔗糖合酶在胚珠表皮中的表达对于单细胞纤维的起始和延伸至关重要的直接证据。由所述结果还可以得出在种皮中抑制Sus只降低纤维的生长而不影响胚胎发育和种子大小。该文献得出如下结论关于Sus在控制植物细胞和种子发育中的作用的新认识将提供通过遗传改造Siis表达来改变纤维和种子发育的机会。WO0245485描述通过在纤维生产植物中调节蔗糖合酶的活性和/或表达来改变此类才直物例如棉花中的纤维质量的方法和手段。Baud等人2004(JournalofExperimentalBotany,第55巻，No.396,pp397-409)描述了拟南芥属(Arabidopsis)中具有6个成员的蔗糖合酶多基因家族的结构和表达谱。现有技术文献中无一描述过对目前认识到的该类蔗糖合酶的识别，也未描述过其(例如C型)在植物中参与次生植物细胞壁发育。该新型Sus手段打开了可能性，可将这些方法和手段与改变纤维特征的任何其他方法进一步组合。在下文中的实施方案和权利要求中描述了此类方法和手段。发明概述在本发明的一个实施方案中，提供具有如下M酸序列的新型蔗糖合酶蛋白，该氨基^列包含选自如下的氨基財列与SEQIDNos.:2、3、5、7、9、11或13的任一个的#^酸序列具有至少50%序列同源性的#^断列；包含SEQIDNos.:2、3、5、7、9、11或13的任一个的^J^断列的氨基酸序列；位于所述蛋白质的氨基端部分的M酸序列，所述M^列包含与SEQIDNo.16的氨基酸序列至少大约60%的序列同一性;或位于所述蛋白质的羧基端部分的氨基酸序列，所述氨基酸序列包含与SEQIDNo.15的氨基酸序列至少大约60%的序列同一性。所述蔗糖合酶蛋白可包含疏水性N端序列。其还可包含下列M酸序列之任一SEQIDNo.:3的从氨基酸383至氨基酸394的狄酸序列；SEQIDNo.:3的从氨基酸270至氨基酸329的M酸序列；SEQIDNo.:3的从氨基酸549至氨基酸737的氨基一列；SEQIDNo.:3的从氨基酸1至氨基酸545的氨基酸序列；或SEQIDNo.:3的从氨基酸18至氨基酸794的氨基酸序列。在本发明的另一个实施方案中，提供识别分离的新型蔗糖合酶蛋白的抗体。在另一个实施方案中，本发明提供编码新型蔗糖合酶蛋白的分离的DNA分子或核酸，例如包含SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14之任一的核苷酸序列的核酸。本发明还提供包含下列有效连接的DNA分子的表达盒植物可表达启动子，例如优先在纤维生产植物的纤维细胞中控制转录的植物可表达启动子；编码所提供的新型蔗糖合酶蛋白的DNA;和任选地转录终止和多腺苷酸化区域。本发明还提供包含下列有效连接的DNA分子的表达盒植物可表达启动子；转录时产生RNA分子的DNA，其中所述RNA分子包含与内源蔗糖合酶C同种型(isoform)编码基因的核苷酸序列或与所述内源蔗糖合酶C同种型编码基因的核苷酸序列的互补序列具有至少大约94。/。序列同一性的至少19个连续核苷酸的核苷酸序列，或包含与新型C同种型蔗糖合酶的核苷酸序列具有至少大约94%序列同一性的至少19个连续核苷酸的核苷酸序列；和任选地转录终止和多腺苷酸化区域。本发明的另一个实施方案是包含下列有效连接的DNA分子的表达盒植物可表达启动子，优选优先在纤维细胞中控制转录的植物可表达启动子；转录产生双链RNA分子的DNA，所述RNA分子能够减少纤维生产植物的内源SusC基因表达，且所述RNA分子包含第一和第二RNA区域，其中第一RNA区域包含与内源SusC基因的核苷,列或与提供的编码SusC蛋白的核苷酸序列具有至少大约94%序列同一性的至少19个连续核苷酸的核苷酸序列；第二RNA区域包含与第一RNA区域的该至少19个连续核苷酸互补的核苷酸序列；第一和第二RNA区域能够g配对，从而在笫一和第二区域的该至少19个连续核苷酸之间形成双链RNA分子；和任选地包含在该植物的细胞中具有功能的转录终止和多腺苷酸化信号的3'末端区域。本发明还提供包含与选自下列DNA分子的DNA分子有效连接的异源植物可表达启动子的植物细胞编码新的C同种型蔗糖合酶的DNA或编码susC编码基因的抑制性RNA的DNA。该细^^可以是来自纤维生产植物例如棉花的细胞。本发明还包括包含此类植物细胞或基本上由此类植物细胞组成的植物、种子或植物部分或组织、以及由此类植物产生的纤维。在本发明的另一个实施方案中，提供用于改良纤维生产植物的纤维特征的方法，所述方法包括在所述植物的细胞或细胞壁或质外体液体(apoplasticfluid)中改变，例如增加或减少，蔗糖合酶C同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。这可通过给植物提供此处描述的表达盒来方便地实现。本发明还包括新SusC型蛋白或编码核酸用于在纤维生产植物中改变纤维特征的用途。附图简述图1.SusC蛋白和相似蔗糖蛋白的疏水性图谱。A.来自陆地棉品种的SusC的图i普；B:来自海岛棉品种的SusC的图傳；C:来自树棉(G^wj;尸/Mmar^rCwm)的SusC的图语；D:来自雷蒙德氏棉(Gow3;/7/"附m/附om///)的SusC的图谱；E:来自长萼棉(GVw^/"'"附/o"g/cfl^x)亚型1的SusC的图谱；F:来自长萼棉亚型2的SusC的图谱；G:来自绿豆(Wgmira力Wfl)的蔗糖合酶的图谱；H:来自大桉(E"c"/j;/^附gmmfc)的蔗糖合酶的图谱；I:来自拟南芥(Arabidopsisthaliana)的蔗糖合酶同种型6的图语；K:来自美洲山杨CPo/ui/MS^wm"/wV/m)的蔗糖合酶的图谱。所有疏水性图i瞽都显示了这些不同蔗糖合酶的疏水性N端。图2.通过RT-PCR在棉纤维组织中进行的SusC基因的表达分析。i)pa:开花后天数；gDNA:对照基因组DNA。泳道1和8:lkb标记。图3:来自棉花的蔗糖合酶编码基因中的内含子和外显子。图示C型蔗糖合酶的内含子与外显子分布，并与来自棉花的B型和A型蔗糖合酶比较。黑框表示外显子。图4:来自棉花的蔗糖合酶基因的N端部分的2D结构分析。与其他陆地棉蔗糖合酶相比，susyC基因的N端部分的2D结构分析(HCA+iiJPRED)。箭头显示该susyC特异性区域对周围2D-结构的影响。(P)=推测的磷酸化位点。图5:来自棉花的蔗糖合酶基因的C端部分的2D结构分析。在该susyC2D结构中似乎不存在J3折叠片结构。图6:转基因拟南芥属植物的表型分析。在2个具有CaMV35S-SusC嵌合基因的独立转基因林系(图A和B)中显示变粗分叉的扁化(fasciated)茎。图C和D显示CaMV35S-SusC和S2A-SusC嵌合基因的T2代中典型的毛状体表型。图C是三维集成照片(photo-montage)。图7:使用SUSC特异性抗体对具有CaMV35S-SusC转基因的T2小植物的Western印迹。泳道A:具有轻度表型的植物；泳道B:具有重度表型的植物，泳道C:具有轻度表型的植物；泳道D:具有重度表型的植物；WT:野生型;f直物。发明详述本发明基于来自纤维的新蔗糖合酶同种型(称为SusC或SuSyC)的鉴定，所述蔗糖合酶同种型在RNA水平上的表达镨(expressionprofile)与纤维生产植物例如棉花中次生细胞壁发育期的起始密切相关。该蛋白质在次生细胞壁形成过程中非常丰富，主要位于质外体中。其定位、丰度和表达谱表明该新型蔗糖合酶同种型是在次生细胞壁合成阶段存在于细胞壁中的主要同种型。不旨在将本发明限于特定的作用模式，该蔗糖合酶同种型被认为参与从围绕纤维的质外体液体中捡取糖并将它们以UDP葡萄糖形式并入纤维素和/或胼胝质。因此，在笫一实施方案中，本发明提供在植物细胞中改变细胞壁特征的方法，所述方法的特征在于改变该新蔗糖合酶(SusC)同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。蔗糖合酶C型同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平可以通过在植物细胞中增加此类同种型的表达来改变。这可通过导入包含下列有效连接的核酸，例如DNA分子的表达构建体，容易地实现a)植物可表达启动子b)编码蔗糖合酶C同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的核酸；和任选地c)转录终止和多腺苷酸化区域。如此处所使用的，"蔗糖合酶，，是指能够催化从NDP-葡萄糖(例如尿苦二磷酸葡萄糖)和D-果糖合成蔗糖的酶。该酶还可催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖。该酶分类为EC2.4.1.13。蔗糖合酶的别名是葡糖基转移酶、尿苷二磷酸葡萄糖-果糖，蔗糖合成酶、蔗糖-UDP葡糖基转移酶、蔗糖-尿苷二磷酸葡糖基转移酶、Sus、SuSy、UDP-葡萄糖-果糖葡萄糖基转移酶、UDP-葡萄糖:l)-果糖2-a-D-葡糖基转移酶和尿苷二磷酸葡萄糖-果糖葡糖基转移酶。已描述了来自植物的编码蔗糖合酶的几种基因。WO02/45485(第16至20页)提供了编码植物蔗糖合酶基因的核苷酸序列、其部分或与蔗糖合酶基因具有序列相似性的核苷酸序列的Genbank登录号的详尽列表。已描述了蔗糖合酶活性的酶学测定法(参见例如Counce和Gravois，2006，CropScience第46巻ppl501-1507，特别第1502和1503页；Anthon和Emerich，19卯，第92巻pp346-351,特别地第347页；两篇文献通过引用合并入本文)。"蔗糖合酶C同种型，，或"SusC"或"SuSyC"的特征在于疏水性N端氨基酸序列的存在(参见图1)。前44个氨基酸形成疏水区，特别是例如SEQIDNo.:3的残基26至44。特征在于此疏水性N端M酸序列的其他植物蔗糖合酶是来自拟南芥的蔗糖合酶6(登录号Atlg73370);来自绿豆的蔗糖合酶(登录号D10266)，来自桉属(Eucalyptusspp)的蔗糖合酶(登录号1)1)014303)和来自杨树的蔗糖合酶(登录号AY341026)(所有序列通过引用并入本文)。不同SusC氨基酸序列的比对和与来自植物的其他蔗糖合酶的比较显示存在分别位于N端(SEQIDNo:16)或C端(SEQIDNo.15)的20-25个连续氨基酸的片段，所述片段在SusC氨基^列内是保守的且不存在于其他植物蔗糖合酶中。N端序歹寸(HKSQKLLSVLDKEAGNQALDGMW;SEQII)No.:16)通常位于氨基酸位置36和氨基酸位置59之间，而C端序歹'j(AYQEQRGRKRYIEMLHAWMYNNRVKT;SEQIDNo.:15)通常位于氨基酸位置765和7卯之间。还描述了蔗糖合酶蛋白具有推测的肌动蛋白结合区域(WinterH.等人，1998,FEBSletters430，205-208;WinterH.和HuberS.C.，2000CriticalReviewsinPlantSciences19(1),31-67)，在SusC同种型中所述肌动蛋白结合区域具有下列共有#^^_序列；KDVAAE[V/ITKEFQ(SEQIDNo3的氨基酸位置383至氨基酸位置394)。通常见于位置383的赖氨酸残基(K)和通常见于位置393的苯丙氨酸残基(F)也是SusC型蛋白的指标。还描述了蔗糖合酶蛋白具有推测的尿嘧咬核苷结合区域，在SusC同种型中所述尿嘧啶核苷结合区域具有下列氨基酸序列QGLI)ITPRILVITRL(SEQIDNo3的氨基酸位置270至^J^酸位置329)。通过使用基于计算机的搜索，可在SusC同种型的氨基^列中鉴定到下列结构域或标志。这些结构域或标志是与来自植物的其他蔗糖合酶所共有的。糖基转移酶，组1结构域(IPR001296;PF00534)包含该结构域的蛋白质将UDP、ADP、GDP或CMP连接的糖转移至各种底物，包括糖原、果糖-6磷酸和脂多糖类。这些细菌酶参与多种生物合成过程，包括胞外多糖生物合成、脂多糖核心生物合成和slime多糖可拉酸的生物合成。该结构域相应于SEQIDNo3的例如从氨基酸位置549至737的M,列。.蔗糖合酶家族标志(IPR00(B68;PF00862):该标志可以表征包括大批蔗糖合酶蛋白在内的家族。然而，这些蔗糖合酶的羧基端区域属于糖基转移酶家族。该酶主要见于植物中但也出现在细菌中。该结构域相应于SEQIDNo3的例如从^J^酸位置1至545的氨14基酸序列。蔗糖合酶、植物和蓝细菌家族标志(IPR012820)该标志代表蔗糖合酶，一种通常使用而非产生蔗糖的酶(尽管其名称为蔗糖合酶)。蔗糖+UDP(或ADP)形成D-果糖+UDP-葡萄糖(或ADP-葡萄糖)，然后其可用于细胞壁(或淀粉)的生物合成。该酶与催化蔗糖合成中的倒数第二步骤的蔗糖磷酸合酶同源。到目前为止，只在植物和蓝细菌中发现蔗糖合酶。该结构域相应于例如从氨基酸位置18至794的SEQIDNo3的氨基,列。使用PROSITE傳(可在www.expasy.ch/prosite获得PROSITE)，通过基于计算机的搜索，可以容易地识别这些结构域。可选择地，还可使用BLOCKS数据库和算法(blocks.fhcrc.org)鉴定这些结构域。还可获得其他数据库和算法(pFAM:http:〃www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/;INTERPRO:http:〃www,ebi.ac.uk/interpro/;上面引述的PF号涉及pFAM数据库和算法，ipr号涉及interpro数据库和算法)。本发明提供了大量分离自陆地棉栽培品种(SEQIDNos:3-4)、海岛棉栽培品种(SEQii)Nos:5和6)、树棉(SEQidNos:7和8)、雷蒙德氏棉(SEQII)Nos:9和10)以及长萼棉(SEQIDNos.:11至14)的SusC同种型的变体氨基^列和核苷^列(cDNA和基因组DNA)。其他变体核苷酸序列可获自其他陆地棉或海岛棉品种或获自棉花祖先植物例如树棉、草棉(G^^/7/wm/^Mfl"w附)和雷蒙德氏棉以及长萼棉、或其他棉属物种，特别是包括D型基因组的棉属物种，例如旱地棉(GV人vs^//m/wflnV/"附)、戴纟,逊氏冲帛(GfW5^/7/w/wi/flV《Vfc0"//)、才以4以才帛((7"S5^/7/m附g<W5^/7/o/fifes)、克劳茨基冲寧(G^S5^/w'm附A:/0,^5c/hVmw附)、'瑟伯氏才帛(G^wj;/7/w柳似AeW)、三裂才帛(G仍5^/i/m附f/77o6"附)、特纳氏冲帛(GVM、5^/7/"附,MfWe/7")、黄揭冲帛(G^5^Sy/7/"附附"Sfe&Vl"附)、夏威臭冲争(GV"，砂/7/m附,O附ewMSM附)、达尔文氏棉(G^S5^/"'"附f/"nWw//)。变体#^酸序列或核苷酸序列包括分别通过氨基酸或核苷酸的添加、缺失或置换产生的序列的改变。可以从包含D型基因组的其他棉属物种PCR扩增编码15SusC的核酸。此类PCR扩增的核酸显示出包含SusC型编码核酸所特;f正性的EcoRI限制性位点。可以通过严格杂交发现蔗糖合酶C同种型的变体，所述杂交使用SEQIDNo1、4、6、8、10、12或14之任一个的核苷酸序列或所述序列中包含SEQIDNoSEQIDNo1、4、6、8、10、12或14中的至少大约25或50个连续核苷酸的部分或其互补核苷酸序列作为探针。特别有用的探针可以是编码SEQID15和16的N端或C端序列的核普酸序列，例如，SEQIDNol、4、6、8、10、12或14之任一个中编码SEQIDNosl5或16的氨基酸序列的核苷酸序列。此处所使用的"严格杂交条件"是指如果探针和靶序列之间存在至少95%,优选至少97%的序列同一性，则杂交将通常发生。严格杂交条件的实例是在含有50。/。甲酰胺、5xSSC(150mMNaCl、15mM柠檬酸三钠)、50mM磷酸钠(pH7.6)、5xl)enhardt溶液、10%硫酸葡聚糖和20jag/ml变性、经剪切的栽体DNA例如鲑精DNA的溶液中温育过夜，然后在大约65。C在0.1xSSC中洗涤杂交支持物，优选进行大约10分钟。其他杂交和洗涂条件是熟知的，在Sambrook等人，MolecularCloning:ALaboratoryManual，第2版，ColdSpringHarbor,NY(1989)，特别地第11章中对其进行了举例说明。还可使用对于蔗糖合酶(SusC)基因是特异性的寡核苷酸作为引物，通过DNA扩增获得此类变体序列，所述寡核苷酸是，例如但不限于，由SEQIDNo1、4、6、8、10、12或14的核苷酸序列中大约20至大约50个连续核苷酸组成的寡核苷酸或包含其的寡核苷酸或它们的互补序列。SEQIDNos17和18示例了特别适合用作SusC特异性引物的引物核苷酸序列。除了利用SusC同种型的天然变异外，还可通过体外或体内诱导产生变异来获得变体序列。用于体外诱导产生变体核苷酸序列的几种方法在本领域内是可获得的，包括但不限于美国专利5605793、美国专利5,811,238和美国专利5,830,721中描述的DNA改组或定向进化，技术。用于体内诱导产生变体核苷酸序列的方法在本领域内也是熟知的，其可包括将棉花植物或棉花祖先植物暴露于诱变剂例如电离辐射、EMS、MMS等，然后例如如本说明书中其他地方所描述的，分离编码SusC的核酸。在鉴定到SusC型蔗糖合酶的C端和N端共有序列后，本发明人已在通过使用N端共有区域(SEQ1DNo.:16)，分离了下列序列(由它们的登录号标识)EMBL:C0499214(陆地棉cDNA)、EMBL:CO4990卯(陆地棉cI)NAcI)NAcI)NAcDNAcDNAcDNAcl)NAcI)NAcI)NAcDNAcl)NAcl)NAcI)NAcI)NA克隆EMBL:C0498472(陆地棉cDNA)、EMBL:C0497432(陆地棉cDNA)、EMBL:C0496887(陆地棉cDNA)、EMBL:C0495954(陆地棉cDNA)、EMBL:C0495643(陆地棉cDNA)、EMBL:C0495601(陆地棉cDNA)、EMBL:C0494831(陆地棉cDNA)、EMBL:C0494693(陆地棉cDNA)、EMBL:C0494182(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493780(陆地棉cDNA)、EMBL:C0498387(陆地棉EMBL:C0497275(陆地棉EMBL:C0496593(陆地棉EMBL:C0495804(陆地棉EMBL:C0495623(陆地棉EMBL:C0495511(陆地棉EMBL:C0494779(陆地棉EMBL:C0494536(陆地棉EMBL:C0493935(陆地棉EMBL:C0493725(陆地棉EMBL:C0493589(陆地棉EMBL:C0493724(陆地棉cDNA).EMBL:C0493043(陆地棉cDNA)、EMBL:CO493007(陆地棉EMBL:C0492969(陆地棉cDNA)、EMBL:C0492566(陆地棉EMBL:C04卯959(陆地棉cDNA)、EMBL:BF272227(树棉cDNA;A一Eb0014E15f)、EMBL:C0493732(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493111(陆地棉cDNA)、EMBL:C0491540(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493583(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493765(陆地棉cDNA)和EMBL:C0498054(陆地棉cDNA)。所有引述的序列通过引用合并入本文。通过^f吏用C端共有序列(SEQIDNo.:15)，分离了下列序列(由它们的登录号标识)EMBL:DT463218(错她橫cDNA克隆GH—CHX13D22-3)、EMBL:C049卯51(陆地棉cDNA)、EMBL:CO498850(陆地棉cDNA)、EMBL:C0498685(陆地棉cDNA)、EMBL:C0498361(陆地棉cDNA)、17EMBL:C0498044(陆地棉cDNA)、EMBL:C0497702(陆地棉cDNA)、EMBL:C0497506(陆地棉cDNA)、EMBL:C0497291(陆地棉cDNA)、EMBL:C0497151陆地棉cDNA)、EMBL:C0496924(陆地棉cDNA)、EMBL:C0496907(陆地棉cDNA)、EMBL:C0496748(陆地棉cDNA)、EMBL:C0496747(陆地棉cDNA)、EMBL:C0496373(陆地棉cDNA)、EMBL:C0496003(陆地棉cDNA)、EMBL:C0495974(陆地棉cDNA)、EMBL:C()495570(陆地棉cDNA)、EMBL:C0494691(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493817(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493779(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493750(陆地棉cDNA)、EMBL:C0492925(陆地棉cDNA)、EMBL:C()492917(陆地棉cDNA)、EMBL:C0492529(陆地棉cDNA)、EMBL:C0492496(陆地棉cDNA)、EMBL:C0493902(陆地棉cDNA)、EMBL:BQ412019树棉cDNA克隆GA—Ed0053A09r)、EMBL:C0497086(陆地棉cDNA)、EMBL:C0494597(陆地棉cDNA)、EMBL:C0494374(陆地棉cDNA)、EMBL:C0499615(陆地棉cI)NA)、EMBL:C04卯812(陆地冲帛cDNA)、EMBL:C0493178(陆地棉cDNA)。所有引述的序列通过引用合并入本文。尽管这些序列中没有一个编码完全的SusC蛋白，但这些不同部分可以用作鉴定其他SusC蛋白的探针。该cDNA的这些不同部分还可用于重构编码C型蔗糖合酶的核酸。因此适合于本发明的蔗糖合酶C同种型的变体形式可具有如下氨基酸序列，所述氨基酸序列包含与N端共有序列(SEQIDNo16)或C端共有序列(SEQIDNo15)或两者的氨基酸序列具有至少大约60%或大约70%或大约80%或大约90%或大约95%的序列同一性的氨基酸序列。变体可具有这样的氨基酸序列，所述氨基酸序列与SEQIDNos.:2、3、5、7、9、11或13中的任一个的SusC同种型的M酸序列具有至少大约60%或大约70%或大约80%或大约卯％或大约95%的序列同一性。编码此类变体的核苷酸序列可具有这样的核苷酸序列，所述核苷酸序列与SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14的核苷酸序列中的任一个的核苷酸序列具有至少大约60%或大约70%或大约80%或大约90%或大约95%的序列同一性。为了本发明的目的，两个相关核苷酸或氨基酸序列的"序列同一性"(以百分数表示)是指两个最佳比对的序列中具有相同残基的位置的数目(xl00)除以被比位置的数目。空位(即，在比对中于一个序列中存在残基而于另一个序列中不存在残基的位置)被视为是不具有相同残基的位置。通过Needleman和Wunsch算法(Needleman和Wunsch1970)进行两个序列的比对。可使用标准软件程序例如GAP(其为WisconsinPackageVersion10.1(GeneticsComputerGroup,Madision,Wisconsin,USA)的一部分)，使用缺省评分矩阵以及50的空位产生罚分和3的空位延伸罚分，方便地进行上述计算机辅助的序列比对。清楚的是，任何时候通过提及相应DNA分子的核苷酸序列来定义RNA分子的核苷酸序列，核苷酸序列中的胸腺嘧啶(T)都应当由尿嘧啶(U)以显见的。还可通过体外诱导序列变异，增加蔗糖合酶C型同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。为此目的，可以将本说明书中其他地方描述的物，并可以鉴定在质外体液体或细胞壁中(特别是在次生细胞壁形成的发育期中)，尤其是在纤维的细胞壁中或在围绕这些纤维的质外体液体中展示出更高的蔗糖合酶C同种型活性(例如使用本文描述的酶学测定法)或展示出更高的蔗糖合酶(尤其是蔗糖合酶C同种型)浓度的纤维生产植物。对于一些纤维生产植物，可能有利的是，通过降低蔗糖合酶C同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平来改变纤维特征。这可以通过导入编码沉默RNA的基因来方便地实现。在一个实施方案中，沉默RNA编码基因可以编码沉默RNA分子或抑制性RNA分子，所述沉默RNA分子或抑制性RNA分子能够减少编码蔗糖合酶C同种型的内源基因的表ii^而改变纤维特征。编码蔗糖合酶C同种型的基因的这种表达减少应当优选地通过转录后沉默来实现。然而，清楚的是，甚至当抑制性RNA分子通过转录后沉默来减少SusC基因表达时，此类RNA分子也可以在细胞内展示其他功能，例如指导内源SusC基因的DNA曱基化，再次最终导致该基因表达减少。此外，可以例如使用靶向内源SusC基因的启动子区域的RNAi或dsRNA，通过转录沉默来减少内源SusC基因的表达。在本领域中可获得几种方法用于产生沉默RNA分子(即，表达时可以减少特定的一个或一组基因的表达的RNA分子)，包括所谓的"有义"或"反义"RNA技术。因此，在一个实施方案中，编码抑制性RNA分子的嵌合基因基于所谓的反义技术。换而言之，嵌合基因的编码区包含内源SusC基因核苷酸序列的互补序列中至少20个连续核苷酸的核苷酸序列。可以通过将包含来自SusC基因的至少20个核苷酸的DNA片段(可如本申请中其他地方所述，分离或鉴定所述DNA片段)反向地与植物可表达启动子和参与转录终止和多腺苷酸化的3'末端形成区域有效连接，构建此类嵌合基因。很清楚，不必知道来自分离的SusC基因的此类DNA片段的确切核苷*列或完全核苷酸序列。在另一个实施方案中，编码抑制性RNA分子的嵌合基因基于所谓的共抑制技术。换句话说，嵌合基因的编码区包含植物的内源SusC基因的核苷酸序列中至少20个连续核苷酸的核苷酸序列。可以通过将包含来自SusC基因的至少20个核苷酸的DNA片段(可如本申请中其他地方所描述的分离或鉴定所述DNA片段)正向地与植物可表达启动子和参与转录终止和多腺苷酸化的3，末端形成区域有效连接，构建此类嵌合基因。再次地，很清楚，不必知道来自分离的SusC基因的此类DNA片段的确切核苷酸序列或完全核苷酸序列。上述嵌合基因在减少内源SusC基因表达方面的功效可进一步通过包含如下DNA元件来加强，所述DNA元件可以导致异常的、未多腺苷酸化的抑制性RNA分子表达或导致抑制性RNA分子滞留在细胞的细胞核中。适合该目的的一个此类DNA元件是WO00/01133(通过引用合并入本文)中描述的编码自剪接核酶的DNA区域。适合于该目的的另一个此类DNA描述的编码RNA核定位或滞留信号的DNA区域。.下调目的基因表达的一种方便且非常有效的方法是使用例如W()99/53050(通过引用合并入本文)中描述的所谓双链RNA(dsRNA)或干扰RNA(RNAi)。在该技术中，将RNA分子导入植物细胞，其中RNA分子能够形成跨至少大约19至大约21个核苷酸的双链RNA区域，其中该双链RNA区域的两条链中一条在核苷,列上与把基因大致相同("有义区，，)，而另一条链在核苷酸序列上与靶基因或有义区的互补序列大致相同("反义区")。预期为了沉默耙基因的表达，该19个连续核苷酸的序列的核苷酸序列可具有一个错配，或有义和反义区可相差一个核苷酸。为实现此类RNA分子或编码性嵌合基因的构建，可使用WO02/059294中描述的载体。因此，在本发明的一个实施方案中，提供了用于改变纤维生产植物例如棉花的纤维特征的方法，该方法包括将嵌合基因导入纤维生产植物的细胞的步骤，其中嵌合基因包括下列有效连接的DNA元件(a)植物可表达启动子，优选优先地在纤维细胞中控制转录的植物可表达启动子；(b)转录的DNA区域，所述DNA转录时产生能够减少纤维生产^1物的内源SusC基因表达的双链RNA分子，所述RNA分子包含第一和第二RNA区域，其中i)第一RNA区域包含与内源SusC基因的核苷酸序列具有至少大约94。/。序列同一性的、至少19个连续核苷酸的核苷酸序列；ii)第二RNA区域包含与第一RNA区域的该至少19个连续核苷酸互补的核苷酸序列；iii)第一和第二RNA区域能够碱基配对，从而在第一和第二区域的该至少19个连续核香酸之间形成双链RNA分子；和(c)包含在植物的细胞中具有功能的转录终止和多腺苷酸化信号的3，末端区域。第一或第二RNA区域(有义或反义区)的长度可在大约19个核苷酸(nt)至等于内源SusC基因的长度(以核苷^4示)的范围内变化。因此有义或反义核苷酸序列的总长度可以是至少25nt，或至少大约50nt，或至少大约100nt，或至少大约150nt,或至少大约200nt，或至少大约500nt。预期对于有义或反义核苷酸序列的总长度没有上限。然而由于实践原因(例如嵌合基因的稳定性)，预期有义或反义核苷,列的长度应当不超过5000nt，特别地应当不超过2500nt并可以限定于大约1000nt。可以理解，有义或反义区域的总长度越长，对这些区域和内源SusC基因中相应序列或其互补序列之间的序列同一性要求将越不严格。优选，目的核酸应当具有与相应的靶序列至少大约75%,特别地至少大约80%,更特别地至少大约85%，更特别地大约90%,特别地大约95%，更特别地大约100%的序列同一性，特别是与靼序列的相应部分或其互补序列相同。然而，优选目的核酸总是包括大约19个连续核苷酸，特别地大约25nt,更特别地大约50nt,特别地大约100nt，尤其特别地大约150nt的序列具有与靶核酸的相应部分100%的序列同一性。优选，为了计算序列同一性和设计相应的有义或反义序列，应当使空位的数目最小化，特别是对于较短的有义序列。根据WO99/53050(通过引用合并入本文)的公开内容，本发明的编码dsRNA的嵌合基因可包含位于例如有义和反义RNA区域之间的间隔序列中的内含子，例如异源内含子。.在另一个实施方案中，沉默RNA或抑制性RNA分子可以是针对靶设计的、合成的和/或调节的microRNA分子，其可在纤维生产植物例如棉花植物中引起内源SusC基因的切割。已描述了产生和使用针对特定乾基因的miRNA的多种方法(包括但不限于Schwab等人(2006，PlantCell,18(5):1121画1133)、WO2006/044322、WO2005/047505、EP06009836，通过22引用合并入本文)。通常，在靶基因识别部分中改变现有miRNA支架以使产生的miRNA现在能够指导RISC复合物切割从耙核酸转录的RNA分子。可以改变或合成miRNA支架，以便该miRNA包含susC編码核苷酸序列的21个连续核苷酸，例如序列表中所示的序列，并允许根据本说明书下面所述规则的错配。该21个连续核苷酸可以选自的特别合适的序列包括编码本文所述SusC特异性氨基酸序列的核苷酸序列。.因此，在一个实施方案中，本发明提供了用于下调植物的表达或增加植物对不利生长条件的抗性的方法，该方法包括步骤a.将嵌合基因导入所述植物的细胞，所述嵌合基因包含下列有效连接的DNA区域i.植物可表达启动子；ii.在导入植物细胞和在植物细胞中转录后被力口工成miRNA的DNA区域，其中miRNA能够识别才直物的内源SusC编码基因的mRNA并指导对该mRNA的切割；和iii.任选地，参与转录终止和多腺苷酸化的3，DNA区域。所述加工成miRNA的DNA区域可包含如下核苷酸序列，所述核苷酸序列与SusC编码基因的至少21个连续核苷酸的核苷酸序列基本上互补，条件是允许一个或多个下列错配a.miRNA的5，末端核苷酸与RNA分子中的相应核苷酸序列之间的错配；b.miRNA的位置1至位置9中的任一个核苷酸与RNA分子中相应的核苷酸序列之间的错配；c.三个于miRNA的位置12至位置21中的任一个核苷酸与RNA分子中的相应核苷酸序列之间的错配，条件是不存在超过2个的连续错配。降低蔗糖合酶C同种型的功能水平在例如于棉花中导致棉短绒的纤维细胞中可能是有利的，可以减少或避免能量和代谢物分散用于产生较不利的棉短绒而损害棉绒生产。23如此处所使用的，"内源基因"是在已经被选择用于改变纤维特征的纤维生产植物物种中天然存在的基因，或是在另一纤维生产植物物种中天然存在但可通过常规育种技术导入已经被选择用于改变纤维特征的纤维生产植物物种中的基因。也很清楚，还可使用此处描述的嵌合基因下调内源SusC基因的表达，其中编码靶特异性RNA的DNA具有至少20个连续核苷酸的核苷酸序列，所述核苷酸序列选自编码SEQIDNo.2、3、5、7、9、11或13的氨基酸序列的核苷酸序列或它们的互补序列，或其中靶特异性RNA具有至少20个连续核苷酸的核苷酸序列，所述核苷酸序列选自SEQIDNo.1、4、6、8、10、12或14的核苷酸序列。如此处所使用的，术语"启动子"是指在转录的起始过程中被依赖I)NA的RNA聚合酶识别和结合(直接或间接地)的任何DNA。启动子包括转录起始位置、和转录起始因子及RNA聚合酶的结合位点，并且可以包括基因表达调控蛋白可在其上结合的各种其他位点(例如，增强子)。如此处所使用的，术语"植物可表达启动子"是指能够在植物细胞中控制(起始)转录的DNA序列。此处描述的嵌合基因的启动子可以天然地与编码区连接，或其可以是异源启动子。术语植物可表达启动子包括植物来源的任何启动子，以及能够在植物细胞中指导转录的任何非植物来源启动子，即，病毒或细菌来源的某些启动子，例如CaMV35S、地下三叶草病毒启动子No4或No7、或T-DNA基因启动子等。植物可表达启动子可以是组成型的或其可以以空间或时间方式起始下游连接的区域的转录。优先地在纤维细胞中控制转录的起始和维持的植物可表达启动子是这样的启动子，与在植物的其他细胞或组织中相比，所述启动子在纤维细胞和下面的表皮细胞中以更高的水平驱动有效连接的I)NA区域转录。此类启动子包括来自棉花的纤维特异性P微管蛋白基因的启动子(如WO0210377中描述的)、来自棉花的纤维特异性肌动蛋白基因的启动子(如WO0210413中描述的)、来自棉花的纤维特异性脂质转移蛋白基因的启动子(如US5792933中描述的)、来自棉花的扩展蛋白基因的启动子(WO9830698)或来自棉花的壳多糖酶基因的启动子(US2003106097)或US6259003或US6166294中描述的纤维特异性基因的启动子。启动子还可以是化合物(通常与转录激活物联合)诱导型的，如例如W093/21334、US5514578、EP0823480、WO98/05789、WO01/34821或WO02/20811中所描述的。此处描述的方法将改变由改变的植物产生的纤维的特征，包括强度、长度、纤维细度、纤维成熟度比率、未成熟纤维含量、纤维整齐度和马克隆尼值。-纤维马克隆尼值(可以通过HVI确定)是取决于纤维成熟度(或由次生壁纤维素含量确定的细胞壁厚度)和纤维直径的一种无单位量度(unitlessmeasurement^—纤维束强度(通过HVI确定)以(cN/tex)单位表示。其是纤维束的比强度，其中单纤维细度(tex)根据马克隆尼值计算。-纤维细度(通过AFIS确定)表示为(mTex)。其表示一千米纤维的以毫克为单位的重量。具有1毫克质量的一千米纤维等于1millitex。-纤维成熟度比率(通过AFIS确定)表示细胞壁增厚的程度(取决于次生细胞壁纤维素沉积)。其为具有0.5(或更大)充实度的纤维除以具有0.25(或更小)充实度的纤维的量的比率。(具有更厚的细胞壁的纤维在干燥后更不容易瘪缩且保持更圆)。成熟度比率越高，纤维越成熟，就染色而言纤维越好。.-未成熟纤维含量("IFC%"，通过AFIS确定)是具有低于0.25成熟度的纤维的百分数。IFC。/o越低，纤维越适用于染色。-几种不同的单位用作纤维长度的指标，显示现描述的其中三个的值。上半部平均长度(upperhalfmean)("UHM"，通过HVI确定)是最长的一半纤维的平均长度(权偏误)。-纤维整齐度指数("ur'，通过hvi确定)表示平均值(平均长度)对上半部平均长度的比。其为群体内纤维长度^l的量度；如果所有纤维长度相同，则UI将等于100%。短纤维率(ShortFiberContent)("SFC%"，通过HVI)是基于重量计长度短于[l/2'，的纤维的百分数。HVI被认为可以测量仅由遗传学确定的短纤维率，这是因为该测量不施加额外的潜在纤维断裂应力。其他纤维长度指标包括基于重量的长度(weightbasislength)("L(w)"in，通过AFIS确定)，其是基于重量计算的纤维的平均长度。基于数目的长度(numberbasislength)("L(n)"[in],通过AFIS确定)是通过数目计算的纤维的平均长度。长度"L5。/。(n)"[in](通过AFIS确定)是5%的跨距长度，或当纤维平行和随机分布时5%的纤维跨越的长度。长度"L2.5%(n)"[inj(通过AFIS确定)是2.5%的跨距长度，或当纤维平行和随机分布时2.5%的纤维跨越的长度。"UQL(w)"[in](通过AFIS确定)是按重量计算的纤维的上四分位长度，或按重量计算25%的纤维超过的长度。最后"SFC(n)"[in和"SFC(w)"in](通过AFIS确定)分别是在数目和重量基础上短于0.50英寸长的纤维的百分数。与HVI相反，AFIS在采用这些测量之前会打击纤维，这可能引起纤维断裂。因此，AFISSFC值是正常加工后纤维特征的良好指标。4艮清楚，可将此处描述的改变纤维生产^t物例如棉花^ti物中的纤维特征的方法和手段与本领域内已知的改变纤维特征的其他方法组合。在本发明的一个实施方案中，将本申请的方法和手段与WO2005/017157(通过引用合并入本文)或WOOl/17333中描述的方法和手段组合。预期这些基因的组合表达将在纤维长度和/或强度的增加上导致协同效应。还可将本申请的方法和手段与例如PCT/EP2006/005853或WO98/00549中描述的涉及纤维特征改变的其他方法和手段组合。这些嵌合基因可以通过连续转化导入一个植物的细胞，或可以通过各自包含一个嵌合基因的植物之间的杂交，将嵌合基因合并入一个植物的细胞。由于纤维例如棉纤维的次生细胞壁合成起始与纤维延伸期重叠，故可能进一步有利的是，延迟蔗糖C同种型的表达起始直至较晚期，从而延长纤维延伸期。还可将SusC基因表达的该延迟与SusC基因在该晚期的增加26表勤目结合。获得该延迟的一个方法是将内源SusC基因"调换"为比该内源SusC基因在较晚时期开启表达的SusC基因，例如，通过如本文所述，降低内源SusC基因表达，并引入在于次生细胞壁合成的较晚发育阶段开启的启动子(例如E6启动子(JohnME,KellerG，ProcNatlAcadSciUSA1996，93:12768-12773))控制下的SusC编码区。可以异位导入在于次生细胞壁合成晚期表达的启动子控制下的嵌合susC编码区，或可通过例如PCT/EP2006/003086中描述的同源重组:技术导入内源SusC基因。由于与陆地棉栽培品种的susC基因相比，海岛棉栽培品种例如PIMA品种的susC基因表现出在较晚的时期表达，故预期用来自海岛棉栽培品种的susC基因"调换，，陆地棉栽培品种中的susC基因可以延长纤维延伸期和导致更长的棉纤维。本发明还包括本文描述的嵌合基因，以及包含这些嵌合基因的植物、种子、组织和从此类植物产生的纤维。转化植物的方法在本领域内是熟知的。转化棉花植物的方法在本领域内也是熟知的。在例如美国专利5,004,863或美国专利6,483,013中描述了棉花的农杆菌介导的转化，在WO92/15675中报导了通过微粒轰击进行的棉转化。可使用本领域内熟知的方法，以稳定的方式或以瞬时方式将本发明的嵌合基因导入植物。可将嵌合基因导入植物，或可以如EP13398外中所述在植物细胞内产生嵌合基因。可通过转化将嵌合基因导入能够产生胚性(embryogenic)愈伤组织的棉抹，例如Coker312、Coker310、Coker5AcalaSJ-5、GSC25U0、F職RMAX819、Siokra1-3、T25、GSA75、AcalaSJ2、AcalaSJ4、AcalaSJ5、AcalaSJ-Cl、AcalaB1644、AcalaB1654-26、AcalaB1654-43、AcalaB3991、AcalaGC356、AcalaGC510、AcalaGAMl、AcalaCl、AcalaR()yale、AcalaMaxxa、AcalaPrema、AcalaB638、AcalaB1810、AcalaB2724、AcalaB4894、AcalaB5002、nonAcala"picker"Siokra、，，stripper，，品种FC2017、Coker315、STONEVILLE506、STONEVILLE825、DP50、27DP61、DP卯、DP77、DES119、McN235、HBX87、HBX191、HBX107、FC3027、CHEMBREDAl、CHEMBREDA2、CHEMBREDA3、CHEMBREDA4、CHEMBREDBl、CHEMBREDB2、CHEMBREDB3、CHEMBREDCl、CHEMBREDC2、CHEMBREDC3、CHEMBREDC4、PAYMASTER145、HS26、HS46、SICALA、PIMAS6OROBLANCOl菅A、FIBERMAXFM5013、FIBERMAXFM5015、FIBERMAX兩5017、FIBERMAXFM989、FIBERMAXFM832、FIBERMAXFM966、FIBERMAXFM958、FIBERMAXFM989、FIBERMAXFM958、FIBERMAX雨832、FIBERMAXFM991、FIBERMAXFM819、FIBERMAX兩800、FIBERMAXFM960、FIBERMAXFM966、FIBERMAX雨981、FIBERMAXFM5035、FIBERMAXFM5044、F腿画AXFM5045、FIBERMAX丽5013、FIBERMAXFM5015、FIBERMAXFM5017或FIBERMAXFM5024,及具有来源于其的基因型的植物。本文中，"棉花，，包括陆地棉或海岛棉。"棉花祖先植物，，包括树棉、草棉和雷蒙德氏棉以及长萼棉。然而，本发明的方法和手段还可用于其他植物物种例如大麻、黄麻、亚麻和木本才直物，包括^f旦不限于木〉属(尸/"MSS/7/7.)、杨属(尸0/7W/附)、云杉属(尸/ce"卿.)、桉属(Ewcfl/j;/^"s卿.)等。获得的转化的植物可用于常规的育种方案以产生更多的具有相同特征的转化植物或将本发明的嵌合基因导入相同或相关植物物种的其他品种，或导入杂种植物。从转化的植物获得的种子以稳定的基因组插入物的形式包含本发明的嵌合基因，并且也包括在本发明的范围内。在另一个实施方案中，提供了用于在特定植物物种(纤维生产植物物种)的一个具有不同基因型或品种的群体中鉴定涉及纤维特征的蛋白质的等位基因变异的方法，其中所述蛋白质或单独地或组合地与纤维生产的数量和/或质量相关。该方法包括下列步骤a)提供特定植物物种的一个具有不同品种或基因型的群体，或者28在包含不同等位基因形式的蔗糖合酶c同种型编码核苷酸序列(例如，编码SEQIDNO1，4，6，8，10，12或14的核苷*列)的植物物种之间进行品种间杂交。可使用本申请中其他地方描述的方法鉴定不同的等位基因形式。优选，提供分离群体，其中存在SusC蛋白的等位基因变异的不同组合。产生分离群体的方法在植物育种领域是熟知的；b)确定群体的每一个个体的纤维特征相关参数；c)确定群体的每一个个体中编码SusC的核苷酸序列的特定等位基因形式的存在；和d)将特定纤维特征的出现与所述核苷酸序列的特定等位基因形式的存在或此类等位基因形式的特定组合的存在关联起来。可使用所得的信息，通过使用常规的分子生物学技术确定等位基因形式的存在或不存在，来加速具有特定纤维或抗旱特征的品种的育种程序。还可以鉴定、分离与特定纤维特征相关的SusC基因的等位基因形式并将其导入植物例如棉花植物，其中内源SusC基因的表达已被减少或消除。内源SusC基因表达的该减少可以方便地通过此处描述的转录后沉默或转录沉默实现，或可以通过失活例如缺失内源SusC基因实现。可以通过育种技术或通过使用分离的基因转化，导入等位基因形式。在本发明的另一个实施方案中，提供抗该新型蔗糖合酶基因产生的抗体，特别是识别具有SEQIDNo.s2、3、5、7、9、11或13的氨基酸序列的SusC蛋白的抗体。如此处所使用的"包含，，应解释为指明存在所述及的特征、整数、步骤或成分，但不排除存在或添加一个或多个特征、整数、步骤或成分、或它们的组。因此，例如，包含一个核苷酸或M酸序列的核酸或蛋白质可包含比实际引述的更多的核苷酸或M酸，即，包括在更大的核酸或蛋白质中。包含结构或功能确定的DNA区域的嵌合基因可包含额外的DNA区域等。下列非限定性实施例描述了参与次生植物细胞壁合成的新型蔗糖合酶的鉴定、以及用于改变纤维生产植物例如棉花的纤维特征的嵌合基因及其用途。除非在实施例中另外指出，否则按照Sambrook等人(1989)MolecularCloning:ALaboratoryManual,第2版，ColdSpringHarborLaboratoryPress,NY和Ausubel等人(1994)CurrentProtocolsinMolecularBiology,CurrentProtocols,USA的第1和2巻中描述的标准方案进行所有重组DNA技术。在由BIOSScientificPublicationsLtd(UK)和BlackwellScientificPublications,UK联合出版的PlantMolecularBiologyLabfax(1993)(R.D.D.Croy著)中描述了用于植物分子操作的标准材料和方法。在整个说明书和实施例中，提M列表中所示的下列序列SEQIDNo.:1:编码来自棉花的蔗糖合酶C型的cDNA的核苷酸序列。SEQIDNo.:2:来自棉花的cDNA编码的蔗糖合酶C型的氨基酸序列。SEQIDNo.:3:来自陆地棉栽培种的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:4:来自陆地棉栽培种的SusC基因组DNA的核苷酸序列。SEQIDNo.:5:来自海岛棉栽培种的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:6:来自海岛棉栽培种的SusC基因组DNA的核苷酸序列，编码SEQIDNo.:7的SUSC蛋白。SEQIDNo.:7:来自树棉的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:8:来自树棉的SusC基因组DNA的核苷酸序列。SEQIDNo.:9:来自雷蒙德氏棉的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:10:来自雷蒙德氏棉的SusC基因组DNA的核苷断列。.SEQIDNo.:11:来自长萼棉亚型1的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:12:来自长萼棉亚型1的SusC基因组DNA的核苷酸序列SEQIDNo.:13:来自长萼棉亚型2的SusC的樣餅列SEQIDNo.:14:来自长萼棉亚型2的SusC基因组DNA的核苷酸序列SEQII)No.:15:SusC的C端共有序列的^J^酸序列SEQIDNo.:16:SusC的N端共有序列的氨基^列SEQIDNo.:17:用作SUSC特异性引物的寡核苷^列(5，UTR)SEQIDNo.:18:用作SUSC特异性引物的寡核苷^^列(3，UTR)30实施例实施例1.棉属物种中c型蔗糖合酶的鉴定SusC的鉴定。已证实存在至少3类在棉纤维中于发育期间表达的Sus基因，称为A、B和C型。A/D-型与之前报导的序歹'J(登录号U73588)同源，B型显示与该公布的序列具有强序列相似性。本说明书中提供的C型序列是新序列且在延伸期和次生细胞壁期之间显示差异表达。C型表现为是在纤维发育的较晚期出现的同种型。SusC在氨基酸水平上与A和B型蛋白只有76%的同一性。通过使用RTPCR和Northern分析，已证实C型转录物的发育表达谱在次生细胞壁合成之前，但显示出与在该纤维发育期中的作用更相称的模式，而A和B型在纤维延伸的早期高度表达。C型基因也在茎组织中强烈表达。在纤维发育的不同阶段开花后5、10、15、20、40天(dpa)从纤维组织分离cDNA。从这些cDNA产生文库，并分离DNA。然后，使用该DNA，以每一文库DNA使用9ng作为PCR反应(该反应使用SEQIDNos:17和18的SusC型特异性引物作为引物)的起始材料，表征susyC表达。扩增片段的预期大小对于cDNA是2550bp，对于基因组DNA是3353bp。进行合适的对照以验证该测定法的半定量特征。图2显示结果，由其能够得出SusCmRNA在20-40dpa相对更丰富。蛋白质分级分离。分级分离从延伸期(8-11DAF)和次生细胞壁合成期(15-25DAF)的纤维提取的蛋白，以提供可溶性(胞质)和微粒体(富质膜、细胞骨架和液泡膜)级分。进一步纯化微:粒体级分以富集质膜蛋白。如通过抗肌动蛋白的western印迹所判断，该PM级分不再具有任何细胞骨架或细胞壁污染。还包括另一细胞级分，所述细胞级分包含通过用含蛋白酶抑制剂和EGTA的等'渗緩冲液温和洗涤自完整纤维获得的质外体蛋白。将这些蛋白制备物在SDS-PAGE上进行电泳，通过western印迹鉴定Sus蛋白。切取凝胶片段，将其进行胰蛋白酶消化，然后通过串M谱鉴定存在的Sus的形式。用于鉴定SusC同种型的标志肽的实例示于表1A和1B。与A/D和B型蛋白的92.4kDa不同，Sus-C的预测分子量为卯.3kDa，从而允许在SDS-PAGE上分辨C型与A/B同种型。可通过肽MS-MS分析这2条带来确认该分辨(较大的条带包含来自A和B的标志肽，而较小的条带单独地具有独特的C型肽)。表1A:在质外体中检测到的SusC特异性肽<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表IB:在微:粒体级分中检测到的SusC特异性肽<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>2.31E+006(R)IQDVNSLQHALR()3.89E+006OR)WDGIDVFDPK(F)6.70E+006(R)WDGIDVFDPK(F3.68E+006(K)LLTLTGVYGFSK(H)1.82E+006(R)YIEmLHAWmYNNR(V)3.97E+005(K)SG蘭DPYNGDLAAETXANFFEK(C)3.19E+006(K)YTWQIYSEK()2.63E+006(K)NLTGLVEFYAK(N)1.99E+006(R)STQEAWSSPLVALAIR()1.26E+006(R)STQEAWSSPLVALAIR(1.05E+006(R)LGESLATHPQQAK(S)2.05E+006(K)NLTGLVEFYAK(N)5.72E+006(K)JLFVEEmPVAEYLR(L)3.01E+006(K)DTLGQYESHIAFTLPGLYR(V)8.25E+005(K)DTLGQYESHIAFTLPGLYR(V)2.18E+006卿QDVNSLQHALR()5.25E+006(K)LQGLDITPR(I)8.02E+005(R)YIEmLHAWmYNNR(V)3.28E+006(K)NLTGLVEFYAK(N)3.60E+005(K)TKYPDSDINWK(Q9.91E+005(K)SIGNGmDFLNR(H)5.35E+005(R)LGESLATHPQQAK(S)5.59E+005(R)ALEEELLHR(F)2.77E+006(K)LFVEEmPVAEYLR(L)表2总结了质谱和SDSPAGE/Western的数据。特别值得注意的是来自可溶性、微粒体和PM级分的Sus-C蛋白的低丰度。考虑到在纤维发育较晚期存在高水平的转录物，这似乎是不合理的。在发育较晚期进行质外体洗涤，显示C型蛋白以高水平(相对于A)存在于western印迹上，这33与对于胞质、微粒体和PM级分的观察结果相反。Sus-C在25DAF高度丰富，且在8DAF不能通过肽MS-MS检测到。相反地，Sus-A和可能地Sus-B在发育期间是普遍存在的(在所有级分中)。Sus-A是PM级分中主要的，且可能地唯一的同种型，在SDS-PAGE上显示为85kDa的蛋白质。表2:质i普和SDSPAGE/Western数据的总结8dpa微粒体(上面的条带)SusyA+B8dpa微粒体(下面的条带)SusyA或A+B15dpa微粒体SusyA+C或A+B+C8dpa质膜SusyA或A+B15dpa质膜SusyA或A+B8dpa可溶性的SusyA或A+B15dpa可溶性的SusyA+B8dpa质外体(上面的条带)SusyA+B(非常低的量)8dpa质外体(下面的条带)SusyA+B(主要条带)25dpa质外体(上面的条带)SusyA+B+C*(非常低的量)25dpa质外体(下面的条带)SusyC(主要条带)*(:在该样品中的存在很可能归因于来自相应于SusC的下面的大条带的污染。肽的数目与25DAF的质外体级分中的Sus-C相匹配，western信号显示该同种型非常丰富，且只主要存在于25DAF的质外体中。有趣地，SusA和B作为优势形式存在于8DAF纤维的质外体中。这些结果暗示Sus在棉纤维的细胞壁中起主要作用，且Sus-C在RNA水平上的表达与次生细胞壁的形成相关，且25DAF的细胞壁中该蛋白的丰度提示Sus-C是次生细胞壁合成阶段的主要细胞壁同种型。EM免疫金工作清楚地显示在次生细胞壁外部的Sus信号。这与在次生细胞壁阶段Sus-C蛋白在质外体中的存在完全一致。34实施例2.分析SusC同种型以及鉴定棉花和相关物种中的蔗糖合酶不同同种型之间的差异。磷酸化位点在文献中已详细地表征了位于该蛋白质的N末端的一个丝氨酸磷酸化位点，其具有RXXS的共有序列。玉米(Zeamays)(具有下列位点12RXXS15)中该特定丝氨酸的磷酸化似乎与susy酶从质膜的释放相关(WinterH等人，1997-FEBSLetters420，151-155;HardinSC等人，2004，PlantPhysiology134，1427-1438)。在位点8RXXS"上该相同丝氨酸的突变导致绿豆蔗糖合酶在使用蔗糖产生UDP葡萄糖方面更具功效(=更高的Km)(NakaiT.等人，1999,Proc.Natl.Acad.Sci.USA96,14-18)。也已表征了大豆中在该特定位点上的磷酸化，所述磷酸化似乎与疏水性的丧失相关，由此推测与和质膜结合减弱相关(ZhangX.Q.等人，1999ArchivesofBiochemistryandBiophysics371，70-82)。还在其他植物物种悬铃木属(sycamore)(Pozueta-RomeroJ.等人-2004-PhysologiaPlantarum122，p.275)、曰本梨(Japanesepear)(TanaseK.等人-2002-PhysologiaPlantarum114，p.21)和陆地棉(uplandcotton)(HaiglerC.H,等人-2001-PlantMolecularBiology47，29-51)中表征了该磷酸化位点。从这些研究中得出的结论表明磷酸化对酶的Km值具有影响。在所有分离的蔗糖合酶C蛋白中均能够鉴定到具有下列氨基酸位点的相似共有序列27RXXS3Q。因此，该磷酸化位点位于蛋白质的更里面。可在其他已知的植物蔗糖合酶基因L19762、AY205302、AY205085、AJ537575、M18745、U2487、X75332、Y76091、X82504、AJ131999中发现相似的标志。这些基因的大多数同时具有此两个磷酸化位点8RXXS"和27RXXS3°。蛋白质L19762和AJ131999只具有后者。文献中已表征了另一个丝氨酸磷酸化位点来自susl(玉米)的Scrl70。该位点与标签susy-蛋白以进行蛋白质水解相关(HardinS.C.等人，2003，ThePlantjournal35，588-603)。该Ser也存在于SusC中。只有两个蔗糖合酶不包含该丝氨酸残基Atsus5和AB018561。存在于SusC中的蛋白质结构域、功能位点和特定基元(使用InterProScan程序)。SusC包含两个分别称为蔗糖合酶(从氨基酸1至545)和糖基转移酶(从氨基酸549至737)的结构域以及一个称为蔗糖合酶的家族区域(氨基酸18至794)。UDP-结合位点下列序列是蔗糖合酶C蛋白上的尿嘧啶核苷结合区LQGLI)ITPRILVITRL329。该序列在所有已知植物蔗糖合酶之间显示非常高的同源性。基因组结构。在susyC基因的基因组水平上进行与其他分离的棉花susy基因的比较(图3)。立即很清楚，susyC基因具有特定的基因组结构，因为与来自棉属的其他susy基因相比，其具有更少的内含子。SusyC基因的内含子外显子结构也与拟南芥susy基因显著不同。疏水性。通过将susyC与其他已知的植物蔗糖合酶比较，分析了susyC的疏水性谱。N末端表现为疏水性的，这是在大多数植物蔗糖合酶中均未发现的一个特别之处。下列蔗糖合酶在该水平上与SusC最相似SUS6(拟南芥)、来自绿豆的蔗糖合酶(D10266)、来自桉树的蔗糖合酶(DD014303)和来自杨树的蔗糖合酶(AY341026)。肌动蛋白结合区。在文献中已描述了推测的肌动蛋白结合区，该结合区似乎存在于蔗糖合酶中(WinterH.等人-1998-FEBSletters430，205-208;WinterH.和HuberS.C.-2000-CriticalReviewsinPlantSciences19(1)，31-67)。该区域特异性结合F肌动蛋白。推测的susyC肌动蛋白结合位点具有下列氨基酸序列383KDVAAEITKEFQ394。以粗体突出的氨基酸是特异于SusyC的氨基酸。不同植物蔗糖合酶之间在该位点的共有序列是IK*，E，D]-D-[V，A-[A，G，S，T]-XE-[L，V,IHT，S，A,M,HK，R，G，M，LI-E-[F*，L，MHQ,N]。有趣地，^K(-lys)具有碱性侧链，然而可替代的氨基酸残基(E(-glu)和D(isp))具有酸性侧链。由于K是susyC所独特的，因此这可能说明该特定蛋白不结合F肌动蛋白纤丝。此外对于susyC是独特的F(-Phe)氨基酸比来自其他植物蔗糖合酶的其相应物L和M体积更大。这可能进一步36阻止与肌动蛋白的结合。SusC蛋白所特异的M^列。在不同植物蔗糖合酶比对后，很清楚，susyC基因的一些区域非常不同和特异。这些区域分别位于susyC基因的N和C末端且具有下列M^列A(N端区域)=36HKSQKLLSVLDKEAGNQALDGMVV59B(C端区域)=765AYQEQRGRKRYIEMLHAWMYNNRVKT790通过观察预测的2D结构，分析了N端区域。为此目的，使用下列程序HCA(疏水簇分析)和JPRED。将来自两个程序的结果进行比对，并与来自陆地棉的其他蔗糖合酶进行比较(图4)。根据该分析很清楚，susC在该位置上具有十分独特的结构。不同磷酸化位点也被指出，证实susyC基因的独特性质。对C端区域进行了相似分析(图5)。再次，在该区域，SusC的结构与来自棉花的其他蔗糖合酶的结构也是不同的。使用SusC的N端和C端特异性区域在数据库中鉴定EST序列。结果总结于下表3中。<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表从一些特定组织和植物物种提取的EST的数目。实施例3.棉花中SusC的过表达。通过使用标准重组DNA技术，有效连接下列DNA元件WO2004/066571中描述的棉纤维特异性启动子编码蔗糖合酶C的、具有SEQIDNo.1的核苷酸序列的DNA区域3'細终止子区域。将该嵌合基因与6flr选择基因一起导入T-DNA载体。将T-DNA载体导入根癌农杆菌(J^y^z"c'"/w/"柳e/""Ww)，如US6,483,013中所述用于产生转基因棉花植物。分析包含嵌合基因的转基因棉花植物，尤其是纤维，中SusC的增加的表达，并就纤维强度、纤维长度、纤维成熟度比率、未成熟纤维含量、纤维整齐度和马克隆尼值，分析从这些植物获得的纤维。.实施例4.棉花中下调SusC同种型的表达。通过4吏用标准重组DNA4支术，有效连接下列DNA元件CaMV35S启动子区域相应于SEQIDNo1的核苷酸序列的、编码SEQIDNo18的N端SusC特异性序列或SEQIDNO17的C端SusC特异性序列的有义RNA编码区。相应于有义RNA区的核苷酸序列的互补序列的反义RNA编码区。3，簡终止子区域。.将该嵌合基因与6ar选择基因一起导入T-DNA载体。将T-DNA载体导入^f艮癌农杆菌，如US6,483,013中所述用于产生转基因棉花才直物。分析包含嵌合基因的转基因棉花植物，尤其是纤维，中SnsC的减少的表达，并就纤维强度、纤维长度、纤维成熟度比率、未成熟纤维含量、纤维整齐度和马克隆尼值，分析从这些植物获得的纤维。.实施例5.SusC同种型在转基因拟南芥中的Jt^达。通过使用标准重组DNA技术，有效连接下列DNA元件CaMV35S启动子区域；编码SEQIDNo2的SusC的DNA区域(SEQIDNo1的从nt84至nt2474);3'nos终止子区域。此外，有效连接下列DNA元件可以在一系列植物物种中导致维管和毛状体优先表达的苜蓿S2A基因的茎特异性启动子(Abrahams等人，1995,Plant.Mol.Biol.27:413-528)。编码SEQIDNo2的SusC的DNA区域(SEQIDNo1的从nt84至nt2474)。3'nos终止区。将这些嵌合基因与6flr选择基因一起导入了T-DNA载体。将T-DNA载体导入了根癌农杆菌，并通过使用浸花法(floraldip)用于产生转基因拟南芥。再生了植物，在获自上述转基因之一的转基因植物中常规观察几个有意义的表型，记录了T2代的表型。两种构建体的许多转基因品系在栽培中都显示增加的根分枝，包括大量的侧根生长。此外，观察到了顶端优势的丧失、多花抽薹(multiplefloralbolt)、莲座状叶丛的对称性和紧密性丧失、叶序和花序的破坏以及延迟的开花时间。增加的分枝和顶端优势的丧失被认为归因于由于细胞壁的早熟次生增厚而导致的分生组织区中减少的细胞延伸。大比例的具有任一嵌合基因的转基因品系显示出对毛状体结构的表型影响。增加的分枝和厚叶枕是普遍可见的(图6C和D)，并且毛状体密度似乎增加。Sus-C转基因品系的茎和花薹通常显示出末端增粗(extremethickening),并分叉，可能地扁化(图6A和B)。已经使用三种方法将表型与转基因表达关联起来1)Sus-C和内源Sus基因的RT-PCR;2)使用Sus-C特异性抗体进行的western印迹(参见图7);3)Sus活性的测定。显示高水平的35S-Sus-C表达的转基因品系与最重的表型相关。39权利要求1.具有如下氨基酸序列的分离的蔗糖合酶蛋白，所述氨基酸序列包含选自下列的氨基酸序列a.与SEQIDNos.2、3、5、7、9、11或13的任一个的氨基酸序列具有至少80％序列同源性的氨基酸序列；b.包含SEQIDNos.2、3、5、7、9、11或13的任一个的氨基酸序列的氨基酸序列；c.位于所述蛋白的氨基端部分的氨基酸序列，所述氨基酸序列包含与SEQIDNo.16的氨基酸序列至少大约60％的序列同一性；或d.位于所述蛋白的羧基端部分的氨基酸序列，所述氨基酸序列包含与SEQIDNo.15的氨基酸序列至少大约60％的序列同一性。2.权利要求1的分离的蔗糖合酶蛋白，其中所述蛋白包含疏水性N端序列。3.权利要求1或权利要求2的分离的蔗糖合酶蛋白，其中所述蛋白还包含下列氨基酸序列中的任一个a.SEQIDNo.:3的从氨基酸383至氨基酸394的氨基酸序列b.SEQIDNo.:3的从氨基酸270至氨基酸329的氨基酸序列c.SEQIDNo.:3的从氨基酸549至氨基酸737的氨基酸序列d.SEQIDNo.:3的从氨基酸1至氨基酸545的M酸序列；或c.SEQIDNo.:3的从氨基酸18至氨基酸794的氨基酸序列。4.识别权利要求l至3任一项的分离的蛋白的抗体。5.编码权利要求1至3任一项的蔗糖合酶蛋白的分离的DNA分子或核酸。6.权利要求5的分离的DNA分子或核酸，其包含SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14之4壬一项的核苷酸序列。7.包含下列有效连接的DNA分子的表达盒a)植物可表达启动子；b)编码权利要求1至3之任一项的蔗糖合酶的DNA或权利要求6的分离的DNA;和^f壬选地C)转录终止和多腺苷酸化区域。8.权利要求7的表达盒，其中植物可表达启动子优先地在纤维生产植物的纤维细胞中控制转录。9.包含下列有效连接的DNA分子的表达盒a)才直物可表达启动子b)转录时产生RNA分子的DNA，其中所述RNA分子包含选自下列的核苦酸序列10.至少19个连续核苷酸的核苷酸序列，其中该核苷酸序列与内源蔗糖合酶C同种型编码基因的核苷*列或与所述内源蔗糖合酶C同种型编码基因的核苷酸序列的互补序列具有至少大约94%的序列同一性；ii.至少19个连续核苷酸的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列与权利要求5或权利要求6的核苷酸序列具有至少大约94%的序列同一性；和任选地iii.转录终止和多腺苷酸化区域。l().包含下列有效连接的DNA分子的表达盒a)植物可表达启动子，优选优先地在纤维细胞中控制转录的植物可表达启动子；b)转录时产生能够减少纤维生产植物的内源SiisC基因表达的双链RNA分子的DNA,其中该RNA分子包含第一和第二RNA区域，其中i.第一RNA区域包含至少19个连续核苷酸的核苷酸序列，该核苷酸序列与内源SusC基因的核苷酸序列或与权利要求5或权利要求6的核苷酸序列具有至少大约94%的序列同一性；ii.第二RNA区域包含与第一RNA区域的该至少19个连续核苷酸互补的核苷酸序列；iii.第一和第二RNA区域能够碱基配对，从而在第一和第二区域的该至少19个连续核苷酸之间形成双链RNA分子;和c)包含在植物的细胞中具有功能的转录终止和多腺苷酸化信号的3，末端区域。11.权利要求9或权利要求10的表达盒，其中植物可表达启动子优先地在纤维生产;f直物的纤维细胞中控制转录。12.包含下列有效连接的DNA区域的表达盒a.才直物可表达启动子；b.在导入植物细胞和在植物细胞中转录后加工成miRNA的DNA区域，其中该miRNA能够识别植物的内源SusC编码基因的mRNA和指导对该mRNA的切割；和c.任选地，参与转录终止和多腺苷酸化的3，DNA区域。13.权利要求12的表达盒，其中所述DNA区域包含与SusC编码基因，例如包含SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14之任一的核苷酸序列的SusC基因，的至少21个连续核苷酸的核苷酸序列基本上互补的核苷酸序列，条件是允许一个或多个下列错配a)在miRNA的5'末端核普酸与RNA分子中的相应核苷酸序列之间的错配；b)在miRNA的位置1至位置9的任一个核普酸与RNA分子中的相应核苷酸序列之间的错配；或c)三个在miRNA的位置12至位置21的任一个核苷酸与RNA分子中的相应核苷酸序列之间的错配，条件是不存在超过两个的连续错配。14.包含与DNA分子有效连接的异源植物可表达启动子的植物细胞，所述DNA分子选自下列DNA分子a)编码权利要求1至3之任一项的蔗糖合酶的DNA;b)氺又利要求6的DNA;c)转录时产生RNA分子的DNA,所述RNA分子包含至少19个连续核普酸的核普酸序列，所述核苷酸序列与编码内源蔗糖合酶C同种型的基因的核苷^列或所述内源蔗糖合酶C同种型编码基因的核苷酸序列的互补序列具有至少大约94%的序列同一性；d)转录时产生RNA分子的DNA，所述RNA分子包含至少19个连续核苷酸的核苷酸序列，所述核苷酸序列与权利要求5或权利要求6的核香酸序列具有至少大约94%的序列同一性；e)转录时产生双链RNA分子的DNA，所述双链RNA分子能够减少纤维生产植物的内源SusC基因表达，并且该RNA分子包含第一和第二RNA区域，其中i.第一RNA区域包含至少19个连续核苷酸的核苷酸序列，所述核苷^^亭列与内源SusC基因的核苷^列或权利要求5或权利要求6的核苷酸序列具有至少大约94%的序列同一性；ii.第二RNA区域包含与第一RNA区域的该至少19个连续核苷酸互补的核苷酸序列；和iii.第一和第二RNA区域能够碱基配对，从而在第一和第二区域的该至少19个连续核苷酸之间形成双链RNA分子；f)在植物细胞中转录后加工成miRNA的DNA，其中该miRNA能够识别植物的内源SusC编码基因的mRNA和指导对该mRNA的切割。15.权利要求14的植物细胞，其中与所述植物可表达启动子有效连接的所述I)NA分子稳定地整合在基因组，优选所述植物细胞的细胞核基因组中。16.权利要求14或权利要求15的植物细胞，其中所述细胞来自纤维生产植物。17.权利要求16的植物细胞，其中所述细胞来自棉花。18.包含权利要求14至17之任一项的植物细胞或基本上由权利要求14至17之任一项的植物细胞组成的植物。19.权利要求18的植物，所述植物是纤维生产植物。20.权利要求18的植物，所述植物是棉花植物。21.权利要求18至20之任一项的植物的种子或后代植物，其包含权利要求14的植物细月包。22.来自权利要求20或21的植物的纤维。23.用于改变纤维生产植物的纤维特征的方法，所述方法包括改变所述植物的细胞或细胞壁或质外体液体中蔗糖合酶C同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。24.权利要求23的方法，其中增加蔗糖合酶C同种型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。25.权利要求24的方法，其中通过向植物提供权利要求7或权利要求8的表达盒来增加蔗糖合酶C同种型的功能水平。26.权利要求24的方法，其中通过向植物提供表达盒来增加与蔗糖合酶C同种型相似的蔗糖合酶的功能水平，所述表达盒包含与编码具有疏水性N端区域的蔗糖合酶的DNA区域有效连接的植物可表达启动子。27.权利要求23的方法，其中减少蔗糖合酶C同种型或具有相似特征的蔑糖合酶的功能水平。28.权利要求27的方法，其中通过向植物提供权利要求9至13之任一项的表达盒来减少蔗糖合酶C同种型的功能水平。29.权利要求23至28之任一项的方法，其中下列纤维特征中的一个特征已被改变强度、长度、纤维细度、纤维成熟度比率、未成熟纤维含量、纤维整齐度或马克隆尼值。30.权利要求1至3之任一项的蛋白用于改变纤维生产植物中的纤维特征的用途。31.用途。32.通过权利要求23至29之任一项的方法获得的纤维。33.从权利要求22或权利要求32的纤维制造的织物(tissue)或纱(yarn)。34.用于增加植物细胞的质外体中UDP-葡萄糖和果糖浓度的方法，该方法包括向所述植物细胞提供权利要求7或8的表达盒。全文摘要本发明描述了基于新型蔗糖合酶蛋白质或相关核酸的使用，改变纤维生产植物例如棉花中的纤维特征的方法和手段。文档编号C12N9/10GK101495626SQ200780028614公开日2009年7月29日申请日期2007年7月20日优先权日2006年7月25日发明者A·阿廖利,E·布里尔,M·范托尔诺特,R·富尔班克,阮永良申请人:拜尔生物科学公司;联邦科学与工业研究组织