用于生产蓝光识别能力得到增强或受到抑制的植物的方法

专利名称：用于生产蓝光识别能力得到增强或受到抑制的植物的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产其蓝光识别能力得到增强或受到抑制的植物的方法。
背景技术：
光照，作为能量的唯一来源和一种环境因素在植物生长和发育中起着关键作用。 为了响应光照，植物业已进化出各种类型的光感知器，这些感知器能根据其波长、强度和方向，精确感知光信号。已知有多种光感知器能介导光感觉，包括对可见光谱的红光和远红光区域敏感的光敏色素(Botto et al. 1996 ；Chory et al. 1996)，能感知蓝光的隐花色素(Ahmad et al. 1998 ；Christie et al. 1998 ；Cashmore et al. 1997)和用于 UV 光接收的 UV A/B 光感知器(Christie et al. 1996)。因为植物光感知器能识别所述光谱中红光和远红光部分的光线，光敏色素参与了多种生理性响应，包括种子萌发，幼苗发育，开花等。出现在包括细菌，植物和动物的所有生物体内的隐花色素适合感知蓝光，并且起着与植物体内的光敏色素类似的作用。光感知能力对植物，特别是作物来说非常重要，因为它直接与作物产量相关。在光量相同的前提下，具有较高光感知能力的植物可获得较大的收成。因此，从事植物工程的人员一直致力于通过遗传学手法控制植物的光感知能力。本发明正是在这种背景下实现的。

发明内容
技术问题本发明的一个目的是提供一种生产其蓝光感知能力得到增强或受到抑制的植物的方法。下面将提供本发明的其他目的和具体的实施方案。技术解决方案根据一个方面，本发明涉及一种用于生产其蓝光感知能力得到增强的植物的方法。本发明的用于生产其蓝光感知能力得到增强的植物的方法包括(I)超量表达具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因，和 (II)选择由于所述基因的超量表达而形成的蓝光感知能力增强了的植物。在本文中，术语“超量表达”的所有语法形式和拼写变化，均表示在提供相同的培养条件，如相同温度、光照和黑暗时间周期等条件下，基因的表达水平高于野生型植物的表达水平。在本文中，短语“具有类似于SEQ ID NO 1所示序列的核苷酸序列的基因”用于表示SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的基因的同系物，它们包括依据植物物种在与蓝光感知功能相结合时采用不同的进化途径所形成的具有不同核苷酸序列的所有基因。优选与SEQ IDNO :1所示核苷酸序列具有更高同源性的基因。当然，100%的序列同源性是最优选的。与 SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的同源性的下限优选为60%。更具体地讲，更优选的序列同源性为 60 %，61 %，62 %，63 %，64 %，65 %，66 %，67 %，68 %，69 %，70 %，71 %，72 %，73 %， 74 %, 75 %, 76 %, 77 %, 78 %, 79 %, 80 %, 81 %, 82 %, 83 %, 84 %, 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89%,90%,91%,92%,93%,94%,95%,96%,97%,98% Ρ 99%，优选顺序按数值增高排列。具有类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因的另一个优选例子是由密码子的兼并性产生的基因的功能性等同物。所述基因的功能性等同物包括编码具有SEQ ID NO 2所示氨基酸序列的多肽的多核苷酸。在本发明的方法中，所述超量表达步骤(I)优选包括将编码SEQ ID NO 2所示氨基酸序列的多核苷酸，特别是具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的多核苷酸转化入植物体内。在本文中，术语“转化”的所有语法形式和拼写变化，均表示将外源多核苷酸(编码一种能够感知蓝光的多肽)导入宿主植物，更确切地讲，导入植物细胞，而无论造成所述宿主植物的何种遗传学改变。一旦导入宿主植物，所述外源多核苷酸可以保持整合在所述宿主植物的基因组中或者是与宿主植物的基因组分离，两种情况都属于本发明的范畴。用外源多核苷酸转化植物，可以利用本领域公知的典型方法实现(Methods of Enzymology, Vol. 153,1987, Wu and Grossman ed.，Academic Press)。为了进行转化，可将外源多核苷酸插入载体，如质粒或病毒，它们被用作将所述外源多核苷酸携带到植物体内的运输工具。另外，所述重组载体可被转化入农杆菌 (Agrobacterium bacteria)，它被用作将DNA输送到植物体内的介体(Chilton et al.， 1977,Cell 11 :263 :271)。另外，外源多核苷酸也可直接导入植物体内(Lorz et al.，1985， Mol. Genet. 199 :178-182)。由于其出色的DNA输送能力，根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)是用于将外源多核苷酸输送到植物，例如，小植株，植物细胞，种子，成体植物体内的最广泛使用的介质。当在合适条件下培养时，所述植物，如小植株、植物细胞、种子等在被细菌转染之后， 可长成成体植物。所述转化步骤可以通过以下方式实现(a)构建重组表达载体，其中，编码具有 SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的多肽的多核苷酸可操作地与调控核苷酸序列连接，和(b) 将所述重组载体导入植物。更优选的是，所述转化步骤包括构建重组表达载体，其中，编码本发明多肽的多核苷酸可操作地与调控核苷酸序列连接，将所述重组表达载体转化入农杆菌属 (Agrobacterium species)，并且将该农杆菌属转染到所述植物体内。优选的是，所述转化的农杆菌属是根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。在本文中，术语“调控核苷酸序列”，意在包括对与它连接的基因的表达有影响的任何序列。所述调控核苷酸序列的例子包括前导序列，增强子，启动子，起始密码子，终止密码子，复制起点，核糖体结合位点等。在本文中，术语“可操作地连接”，表示所研究的基因和调控核苷酸序列之间进行功能性连接，以便所述基因的转录和/或翻译受所述调控核苷酸序列的影响。例如，如果一个启动子影响位于同一载体上的所研究的基因的转录，该基因就是可操作地连接。在一种表达载体上，启动子可以是诱导型或组成型的。组成型启动子的典型例子是CaMV启动子，CsVMV启动子和Nos启动子。诱导型启动子(其活性是通过诱导物的存在而诱导的，以便允许与之连接的准备要转录和表达的转入基因进行转录和表达)的例子包括铜响应酵母金属硫蛋白启动子(Mett et al.，Proc. Natl. Acad. Sci.，U. S. Α. ,90 4567，1993)，取代的苯磺酰胺诱导型 Ιη2_1 和 Ιη2~2 启动子(Hershey et al.，Plant Mol. Biol. , 17 :679，1991)，糖皮质激素反应因子(GRE) (Schena et al. , Proc. Natl. Acad. Sci.， U. S. A.，88 :10421,1991)，乙醇响应启动子(Caddick et al. , Nature Biotech.，16 177， 1998)，来自二磷酸核酮糖羧化酶小亚基(ssRUBISCO)的光-诱导型启动子(Coruzzi et al. ,EMBO J. ,3 :1671,1984 ；Broglie et al.，Science，224 :838，1984)，甘露碱合成酶启动子(Velten et al.，EMBO J.，3 :2723，1984)，胭脂碱合成酶(NOS)和章鱼碱合成酶(OCS)启动子，以及热休克启动子(Gurley et al.，Mol. Cell. Biol.，6 559,1986 ；Severin et al.， Plant Mol. Biol.，15 :827，1990)。所述重组载体可以包括选择用的标记基因。在本文中，术语“标记基因”是指编码表型的基因，该基因可以选择锚定所述标记基因的转化子。所述标记基因可以是，例如，抗生素或除草剂的抗性基因。合适的选择标记基因包括腺甙脱氨酶基因，脱氢叶酸还原酶基因，潮霉素-B-磷酸转移酶，胸苷激酶基因，叶黄素鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因，和草丁膦乙酰基转移酶基因。在本发明的一种实施方案中，具有SEQ ID NO 1所示核苷酸序列的基因被插入 pCsVMV-GFP,以便构建重组载体pCsVMV-GFP: BITl，它被转化入根瘤农杆菌，然后重组载体又被转染到拟南芥(Arabidopsis thaliana)体内。根据一种实施方案，所述转化步骤优选是通过将具有SEQ ID N0:1所示核苷酸序列的基因导入植物体内，更优选将携带所述基因的重组载体，特别是重组载体 pCsVMV-GFP: :BIT1导入植物体内，最优选是将根瘤农杆菌转染进植物体内，而所述根瘤农杆菌是由该重组载体，特别是pCsVMV-GFP: :BIT1转化过的。在本发明的方法中，所述选择步骤(II)可以通过以下方式实现在蓝光源下培养所述植物并且用肉眼比较其下胚轴的长度，或者在所述标记基因与其一起转化时利用所述标记基因进行选择。正如在以下例子中将要说明的，转化植物的筛选可根据情况通过比较花色苷的积累程度或通过测定所研究的基因的超量表达来进行。正如以前所披露的 [Chentao Lin et al. ,Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 95，pp. 2686-2690，1998](它被以全文形式收做本文参考)，在以下例子中业已证实，当植物的蓝光感知能力增强时，其下胚轴的生长受到抑制。根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种生产蓝光感知能力受抑制的植物的方法。本发明的用于生产蓝光感知能力受抑制的植物的方法包括(I)下调具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因的表达，和(II) 选择由于所述基因表达下调而表现出受抑制的蓝光感知能力的植物。至于具有类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因，其含义和优选实施方案如上文所述。
在该方法中，所述下调步骤(I)可以包括用互补于具有SEQ ID NO 1所示核苷酸序列的基因或其mRNA或互补于具有类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因或其mRNA的反义核苷酸序列转化所述植物。所述反义核苷酸序列用于表示与具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的基因或具有类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因以互补的方式相结合的多-(或寡-)核苷酸，以干扰所述基因的转录或翻译。只要所述反义核苷酸序列通过与所述基因或其转录物结合能干扰所述基因的转录或翻译即可，而对所述反义核苷酸的长度或互补性并没有具体限制。例如，当它与所研究的基因(包括DNA和RNA) 100%互补时，如果采用合适的条件，例如，浓度或pH的话，即使短至只有30个核苷酸长度的多核苷酸，也可发挥本发明反义核苷酸序列的作用。另一方面，当其长到足以干扰所述基因的转录或翻译时，即使没有表现出与所述基因具有100%互补性的多核苷酸，也可用作本发明的反义核苷酸序列。因此，无论其长度和与所研究的基因的互补性如何，能够干扰所述基因的转录或翻译的所有反义核苷酸序列都属于本发明的范畴。基于SEQ ID NOS :1和2所示序列，用作反义核苷酸序列的多核苷酸其长度和互补性的要求、以及所述反义核苷酸序列的制备可以由本领域技术人员确定。优选的是，所述反义核苷酸序列包括互补于SEQ ID NO=I所示核苷酸序列的一部分的片段。在本文中，短语“互补于SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的一部分的片段”表示其长度足以能互补性地与具有SEQ ID NO 1所示核苷酸序列或其转录物的DNA相结合，以干扰所述基因或转录物的转录或翻译的反义核苷酸序列。将反义核苷酸序列导入植物体内通常可以通过以下方式实现构建一种携带反义核苷酸序列的表达载体，将所述表达载体转化入农杆菌(Agrobacterium kicteria)，并且将该转化过的农杆菌转染到植物体内。此外，有关将反义核苷酸序列转化入植物体内的进一步说明，可以参考关于生产增强感知蓝光能力的植物的相应方法描述。在该方法中，所述下调步骤(I)可以通过本领域众所周知的方法实现。例如，可以采用基因缺失，基因插入，T-DNA导入，同源重组或转位标记，或siRNA (小干扰RNA)。正如生产增强蓝光感知能力的植物的方法一样，所述生产蓝光感知能力受抑制的植物的方法中的选择步骤(II)，同样可以通过以下方式来实现比较下胚轴长度、花色苷积累程度或基因表达抑制程度、或利用选择标记。根据其另一个方面，本发明涉及通过本发明的方法生产的一种具有增强的或抑制的感知蓝光的能力的植物。根据其再一个方面，本发明涉及一种生产花色苷超积累植物的方法.本发明的生产花色苷超积累植物的方法包括(I)超量表达具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因，和(II)选择由于所述基因的超量表达导致花色苷超积累的植物。在本文中，术语“超积累”的所有语法形式和拼写变化，均表示在提供相同的培养条件，如温度，光照和黑暗时间周期等时，其积累水平高于野生型植物的积累水平。就说明生产花色苷超积累植物的方法中，所涉及具有类似于SEQ ID NO 1所示序列的核苷酸序列的基因和步骤(I)和(II)的优选实施方案而论，可以采用生产增强蓝光感知能力的植物的方法中所给出的有关定义。根据其又一个方面，本发明涉及一种用于生产花色苷-低积累植物的方法。本发明用于生产花色苷-低积累植物的方法包括(I)下调具有SEQ ID NO=I所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示序列的核苷酸序列的基因的表达，和(II)选择由于所述基因表达下调导致花色苷低积累的植物。在本文中，术语“低积累”的所有语法形式和拼写变化，均表示在提供相同的培养条件，如温度，光照和黑暗时间周期等时，其积累水平低于野生型植物的积累水平。就说明生产花色苷-低积累植物的方法中，所涉及具有类似于SEQ ID NO=I所示序列的核苷酸序列的基因和步骤(I)和(II)的优选实施方案而论，可以采用生产蓝光感知能力受抑制的植物的方法中所给出的有关定义。根据其又一个方面，本发明涉及一种用具有SEQ ID NO 1所示核苷酸序列的多核苷酸作标记来选择转化植物的方法。本发明的选择转化植物的方法包括(I)用一种表达载体转化植物，所述载体包括目的基因，具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的多核苷酸和调控核苷酸序列，所述SEQ ID NO :1所示核苷酸序列编码导致所述花色苷超积累的蛋白，和(II)选择花色苷超积累的植物。在本文中，术语“目的基因”表示要表达的、具有编码所需要的产品(例如，RNA或多肽)的多核苷酸序列的基因。所述多核苷酸序列可以采用截短的形式，融合形式或标记形式，并且可以是编码天然产物或理想突变体的cDNA或gDNA。在该方法中，所述转化步骤(I)可以包括将所述表达载体转化入农杆菌，而该已转化的农杆菌再转染到植物体内。所述农杆菌优选是根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)0在所述选择步骤(II)中，所述花色苷超积累可以用肉眼确定。如果不可以用肉眼确定，花色苷可以用本领域公知的方法分离和定量。本发明的方法可应用于具有蓝光光感知器的任何植物。本发明可应用的植物的例子包括，但不限于，水稻，小麦，大麦，玉米，菜豆，马铃薯，赤豆，燕麦，粟，拟南芥，大白菜， 萝卜，胡椒，草莓，番茄，西瓜，黄瓜，甘蓝，香瓜，西葫芦，洋葱，胡萝卜，人参，烟草，棉花，芝麻，甘蔴，甜菜，紫苏，花生，油菜，苹果，梨，Φ，桃，称猴桃，葡萄，橘子，棉子，李子，杏，香蕉，蔷薇，剑兰，非洲菊，香石竹，菊属，百合，郁金香，黑麦草，红三叶草，果园草，苜蓿，牛尾覃，和多年生黑麦草，优选拟南芥和属于十字花科的植物。属于十字花科的植物有大白菜 (Brassica campestris L. ssp. pekinensis Brassica rapa L. ssp. pekinensis)，油胃， 甘蓝(Brassica oleracea L.)，花茎甘蓝，花椰菜，羽衣甘蓝，芥菜，芜箐(turnip)或芜青 (Brassica rapa)，禾口萝卜。在本文中，术语“植物”被理解成包括植物细胞，植物组织，种子，和可以发育成成体植物的那些物质，以及成体植物。发明优点根据本发明，提供了用于生产具有增强的或受抑制的蓝光感知能力的植物的方法。


图1是表示BITl基因及其多肽的示意图。灰色框R3R4 TYPE MYB结构域细线内含子箭头用于制备反义系图2表示在10 μ mol m_2 sec"1的蓝光照射下，在暗室中生长5天之后的哥伦比亚野生型拟南芥(Col)、蓝光感知能力被抑制的拟南芥转染子(BIT1 AS-1)、和做为阳性对照的隐花色素变体(cryl)的下胚轴长度。图3表示在各种强度的蓝光下生长之后的哥伦比亚野生型拟南芥、蓝光信号转导调节的拟南芥转染子(BIT1 AS-I, BITl AS-11, BITl GFP-2和BITl GFP-16)、和作为阳性对照的隐花色素变体(cryl)的下胚轴长度。图4是表示哥伦比亚野生型拟南芥、蓝光信号转导调节的拟南芥转染子(BIT1 AS-I, BITl AS-11, BITl GFP-2和BITl GFP-16)、和作为阳性对照的隐花色素变体(cryl) 的下胚轴长度的照片，它们在10 μ mol πΓ2 sec—1注量率的蓝光下培养了 5天。图5表示BITl基因在哥伦比亚野生型拟南芥(Col)和蓝光感知能力增强的或抑制的拟南芥转染子(BIT1 AS-1, BITl AS-11, BITl GFP-2和BITl GFP-16)中的表达水平， 以RT-PCR测定。图6表示哥伦比亚野生型拟南芥、蓝光信号转导调节的拟南芥转染子(BIT1 AS-I, BITl AS-11, BITl GFP-2和BITl GFP-16)、和作为阳性对照的隐花色素变体(cryl) 在蓝光下生长之后的花色苷合成水平。
具体实施例方式通过以下例子可以更好地理解本发明，这些例子是用于说明目的的，不应当理解成是对本发明的限定。<实施例1>表现出抑制蓝光信号转导的拟南芥转化子的制备和选择按照Weigel et al.的方法(ffeigel et al. “2000) Plant Physiology, Vol 122 1003-1013))制备并且选择表现出抑制蓝光信号转导的拟南芥转化子。为此，采用了 BITl基因(具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列和SEQ ID N0 2所示氨基酸序列，其多核苷酸和多肽结构如图1所示)。其C-末端区(546个碱基对，BITlcDNA中349 8Mnt)沿反义方向克隆在pNB96载体的EcoRI和XhoI之间的位点(Jun et al.，Planta0002)214 :668-674)，以便构建包含BITl C-末端区的重组表达载体pNB96::BITl-C重组表达载体。由于携带卡那霉素抗性基因，该重组表达载体 pNB96::BITl-C允许其转化子被方便地选择，无论所示转化子来自大肠杆菌(E. coli)，根瘤农杆菌，还是拟南芥。通过电穿孔法(electroporation)将pNB96: :BIT1_C导入根瘤农杆菌菌株(AGL1 ；Lazo et al.，(1991)Biotechnology 9 :963-967)，然后选择抗卡那霉素的转化子。然后，利用花浸渍方法(Clough et al. ,Plant J(1998) 16 :735-743)，将所述转化子转染到哥伦比亚野生型拟南芥(Col-O(wt))体内。通过在含有30 μ g/ml卡那霉素的培养基中培养来自转染的拟南芥的种子选择拟南芥转染子。然后，选择的拟南芥转染子和所述哥伦比亚野生型拟南芥(Col-O(wt))在生长室中，在以10 μ mol m_2 sec—1的注量率发出蓝光的光源下，在22°C下培养5天，光照/黑暗周期为16/8hrs。所述植物的蓝光感知能力是通过比较其下胚轴长度确定的。参见图2，所述拟南芥转染子(BIT1 AS)表现出的表型在蓝光感知能力方面低于哥伦比亚野生型(Col-O(wt))。将蓝光感知力下调的隐花色素变体 (cry 1)用作阳性对照。BITl AS转染子和野生型在开花期没有明显的表型差异。<实施例2>表现出蓝光感知力增强的植物转化子的生产和选择为了证明实施例1中生产的拟南芥转染子的表型是否因为BITl基因表达抑制所致，在其中的BITl基因超量表达时观察所述拟南芥的表型。首先，将BITl基因克隆在 pCsVMV-GFP (包含潜在的CsVMV (木薯脉花叶病毒)启动子的_443至+72号位置(Verdaguer et al.，(1998) Plant Mol Biol. 37 :1055-67)上 EcoRI 和 XhoI 之间的位点上，以便形成携带BITl基因的重组载体，被称作pCsVMV-GFP: :BIT1。在重组载体pCsVMV_GFP: :BIT1上存在卡那霉素抗性基因，允许用它来进行转化的大肠杆菌或根瘤农杆菌的选择。另外，携于所述载体上的拟南芥转染子可以方便地选择，因为所述载体携带潮霉素抗性基因。通过电穿孔将重组载体pCsVMV-GFP: BITl导入根瘤农杆菌Agll (Lazo et al.， (1991)Biotechnology 9 :963-967)。通过花浸渍方法(Clough et al.，(1998)Plant J. 16 735-743)，将有卡那霉素的条件下生长的根瘤农杆菌转染拟南芥。在含有15 μ g/ml潮霉素的培养基中选择拟南芥转染子。参见图3和4，与对照拟南芥不同，观察到所述拟南芥转染子(BIT1 GFP)表现出增强的蓝光感知力。所述BITl GFP转染子的幼苗非常小，但可长大， 所述转染子和野生型在开花期没有明显的表型差异。<实施例3>在植物转染子中BITl基因表达的RT-PCR定量分析为了确定所述拟南芥转染子是以增高或降低的水平表达BITl基因，进行了 RT-PCR测定。首先，按照生产商的说明使用RNeasy plant mini kit (QIAGEN，USA)，从哥伦比亚野生型拟南芥(Col-O(wt))和在例1和例2中获得的拟南芥转染子中分离总RNA。由各1 μ g的每一种RNAs合成cDNA，使用ImProme-II逆转录系统(ftOmega，USA)按照生产商的说明进行。在以下条件下进行PCR，将所述cDNA用作模板。将总反应体积设定为50 μ L0在所述PCR中，各种成分的最终浓度和反应循环的次数和条件如下。(最终浓度)模板 DNA 1 μ LBITl 正向引物(SEQ ID NO 3) 0. 2 μ MBITl 反向引物(SEQ ID NO 4) 0. 2 μ M ACT 正向引物(SEQ ID NO 5) 0. 2 μ MACT 反向引物(SEQ ID NO 6) 0. 2 μ MdNTP 混合物0. 8mMTaq 缓冲液IxTaq 酶IU(反应循环的次数和条件)94°C下10秒，56°C下30秒，72°C下1分钟，共进行30轮反应，随后是72°C下10分钟。参见图5，与野生型(Col-O)相比，所述基因在BITl反义转染子(BIT1 AS)中几乎不表达。另一方面，在BITl超量表达的转染子(BIT1 GFP)中检测到所述基因的高水平表达。<实施例4>花色苷在植物转染子中的积累为了验证所述拟南芥转染子是以比所述野生型(Col-O)更大还是更小数量生产蓝光-诱导的花色苷，对花色苷进行定量分析。首先，对哥伦比亚野生型拟南芥 (Col-O(wt))和在例1和例2中获得的拟南芥转染子的种子进行消毒，并且冷处理3天，然后以每1/2B5培养基50粒种子的密度播种。白光照射12小时诱导发芽，然后在蓝光下培养5天。按照花色苷萃取方法(Kim et al.，(2003)植物细胞，15 :239拟407)，对蓝光下生长的植物进行取样，称重，在4°C下，在300 μ 1用甲醇配制的1 % (ν/ν)盐酸中浸泡过夜。通过将530nm-657nm下的吸收值除以各样品重量计算相对花色苷浓度。参见图6，BITl反义转染子(BIT1 AS)的花色苷积累水平低于所述野生型(Col-O) 的花色苷积累水平，而在BITl-超量表达的转染子(BIT1 GFP)中，花色苷的积累水平明显更高。
权利要求
1.一种生产蓝光感知能力增强的植物的方法，包括(I)超量表达具有SEQID NO :1所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因；和(II)选择由于所述基因的超量表达导致蓝光感知能力增强了的植物。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述具有类似于SEQID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因编码具有SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的多肽。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述超量表达步骤(I)包括将编码具有SEQID NO 2所示氨基酸序列的多肽的多核苷酸转化入植物。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述超量表达步骤(I)包括构建重组表达载体，其中，编码具有SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的多肽的多核苷酸可操作地与调控核苷酸序列连接，用所述重组表达载体转化农杆菌，并且将已转化的该农杆菌转染到植物体内。
5.一种用权利要求1-4中任意一项所述方法生产的蓝光感知能力增强的植物。
6.一种生产蓝光感知能力受抑制的植物的方法，包括(I)下调具有SEQID NO :1所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因的表达；和(II)选择由于所述基因表达的下调而表现出蓝光感知能力受抑制的植物。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述具有类似于SEQID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因编码具有SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的多肽。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述下调步骤(I)包括用互补于选自下列一组的序列之一的反义核苷酸序列转化植物具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的基因、具有SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的基因的mRNA、具有类似于SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因、和具有类似于SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因的mRNA。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述用反义核苷酸序列转化植物包括构建一种表达载体，其中，所述反义核苷酸序列可操作地与调控核苷酸序列连接，将所述表达载体转化入农杆菌，并且将已转化的该农杆菌转染到植物体内。
10.如权利要求6所述的方法，其中，所述下调步骤(I)是用选自下列一组的方式中的一种实现的基因缺失、基因插入、T-DNA导入、同源重组、转座子标记、和siRNA(小干扰 RNA)。
11.一种用权利要求6-10中任意一项所述的方法生产的蓝光感知能力受抑制的植物。
12.—种生产花色苷超积累植物的方法，包括(I)超量表达具有SEQID NO :1所示核苷酸序列或类似于SEQ ID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因；和(II)选择由于所述基因的超量表达形成的花色苷超积累的植物。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述具有类似于SEQID NO :1所示核苷酸序列的核苷酸序列的基因编码具有SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的多肽。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述超量表达步骤(I)包括将编码具有SEQID NO 2所示氨基酸序列的多肽的多核苷酸转化入植物体内。
15.如权利要求12所述的方法，其中，所述超量表达步骤(I)包括构建重组表达载体， 其中，编码具有SEQ ID NO :2所示氨基酸序列的多肽的多核苷酸可操作地与调控核苷酸序列连接，用所述重组表达载体转化化农杆菌，并且将已转化的该农杆菌转染到植物体内。
16.用权利要求12-15中任意一项所述的方法生产的花色苷超积累植物。
17.一种选择转化植物的方法，包括(I)用一种表达载体转化植物，所述载体包括目的基因、具有SEQID NO :1所示核苷酸序列的多核苷酸和调控核苷酸序列，所述SEQ ID NO :1所示核苷酸序列编码导致所述花色苷超积累的蛋白；和(II)选择花色苷超积累的植物。
全文摘要
本发明涉及一种生产蓝光感知能力得到增强或受到抑制的植物的方法。
文档编号C12N15/63GK102404988SQ201080017209
公开日2012年4月4日 申请日期2010年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者南洪基, 崔玄牟, 李东熙, 洪成铉, 郑洙永, 金孝正 申请人:浦项工科大学产学协力团