具有增强的产量相关性状的植物和用于产生该植物的方法

文档序号:3504762阅读:258来源:国知局
专利名称:具有增强的产量相关性状的植物和用于产生该植物的方法
具有増强的产量相关性状的植物和用于产生该植物的方法本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及通过调节编码eRFl多肽的核酸在植物中的表达而增强产量相关性状的方法。本发明还涉及具有调节了编码该eRFl多肽之核酸的表达的植物,所述植物相对于相应的野生型植物或其他对照植物而言具有增强的产量相关性状。本发明还提供可用于本发明方法的构建体。本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及用于在植物中增强多种经济上重要的产量相关性状的方法。更具体地,本发明涉及通过调节编码SCAMP样(分泌载体膜蛋白) 多肽的核酸在植物中的表达而增强产量相关性状的方法。本发明还涉及具有调节了编码SCAMP样多肽之核酸的表达的植物,所述植物相对于对照植物而言具有增强的产量相关性状。本发明还提供可用于实施本发明方法的迄今为止未知的SCAMP样编码核酸以及包含该核酸的构建体。本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及通过调节编码肌原纤蛋白多肽的核酸在植物的质体中的表达而增强多种产量相关性状的方法。本发明还涉及具有调节了编码肌原纤蛋白之核酸在植物的质体中表达的植物,所述植物相对于相应的野生型植物或其他对照植物而言具有增强的产量相关性状。本发明还提供可用于本发明方法的构建体。本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及通过调节编码PLATZ(植物富含AT序列和锌结合蛋白质)多肽的核酸在植物中的表达而改进多种植物生长特性的方法。本发明还涉及具有调节了编码PLATZ多肽之核酸的表达的植物,所述植物相对于相应的野生型植物或其他对照植物而言具有改进的生长特性。本发明还提供可用于本发明方法的构建体。本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及通过调节编码PLST样多肽的核酸在植物中的表达而增强产量相关性状的方法。本发明还涉及具有调节了编码PLST样多肽之核酸的表达的植物,所述植物相对于相应的野生型植物或其他对照植物而言具有增强的产量相关性状。本发明还提供可用于本发明方法的构建体。本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及通过调节编码Glomalin(HSP60,陪伴蛋白CNP60)多肽的核酸在植物中的表达而增强产量相关性状的方法。本发明还涉及具有调节了编码Glomalin多肽之核酸的表达的植物,所述植物相对于相应的野生型植物或其他对照植物而言具有增强的产量相关性状。本发明还提供可用于本发明方法的构建体。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进手段利用选择育种技术来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,这可能不总是导致从亲代植物中传递所希望的性状。分子生物学进展已经允许人类改进动物及植物的种质。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)并且随后引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、农学或园艺学改进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特性。产量通常定义为作物产生的可測量的经济价值。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、胁迫耐性和早期萌发势(early vigor)也可以是决定产量的重要因素。因此,优化前述因素可以对增加作物产量有贡献。种子产量是特别重要的性状,这是因为许多植物的种子对于人类和动物营养而言至关重要。诸如玉米、稻、小麦、卡诺拉(canola)和大豆等作物占人类总卡路里摄取量的一半以上,不论是通过种子本身的直接消耗,还是通过由加工的种子所饲养的肉类产品的消耗。它们也是エ业加工所用的糖类、油类和多类代谢物的来源。种子含有胚(新的苗和根的来源)和胚乳(萌发和幼苗早期生长过程中胚生长的营养源)。种子的发育涉及许多基因,并且需要代谢物自根、叶和茎转移至正在生长的种子。特别是胚乳,同化糖类、油类和蛋白质的代谢前体,将其合成为贮存性高分子,以充盈籽粒。植物生物量为饲料作物如苜蓿、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參数。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(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維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Tittonell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ニ氧化碳,因此很可能在同期增重更多(Fasoula &Tollenaar 2005Maydica 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组分(如ter Steege等2005 Plant Physiology 139 :1078),且因此对于多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ー种环境条件下的大小有关(Hittalmani等2003TheoreticalApplied 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祥化动态环境的替代參数。对于众多作物的另ー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帯和热带稻栽培品种上的ー个重要目标。长根在水栽稻中对于正确土壌固着是重要的。在将稻直接播种至涝田的情况下,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。在实施条播(drill-seeding)的情况下,较长的中胚轴和胚芽鞘对于良好的出苗是重要的。人工改造植物内早期萌发势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生埴质(Corn Belt germplasm)的玉米(Zea mayesL.)杂种在欧洲大西洋地区的引种。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 CropScience 42:739)。这些过程固有地联系在一起,因为谷物生物量的大多数取决于植物叶和莖当前或!&存的光合作用生产カ(Gardener等1985 Physiology of Crop Plants. IowaState University Press,第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性的影响时,温室或植物培养室环境与田地相比具有固有的优势即能够使土壌性能、温度、水和营养的可用性以及光强度标准化。不过,因缺乏风カ或昆虫导致不良授粉,或由于空间不足以让成熟根或株冠生长等等,对产量造成的这些人工局限性会限制这些受控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測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。另外的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% (Wang等、(2003)Planta218:1-14)。非生物胁迫可以由干旱、盐度、极端温度、化学毒性、养分(大量元素和/或微量元素)过剩或者缺乏、辐射和氧化胁迫引起。改进植物对非生物胁迫(即干早)耐受性的能力将在世界范围对农民具有极大的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。作物产量因而可以通过优化前述因素之一而増加。取决于最終用途,对某些产量性状的改进可能优先于其它产量性状。例如对于应用如饲料或木材生产或生物燃料资源而言,増加植物营养体部分可能是期望的,而对于应用如面粉、淀粉或油生产而言,増加种子參数可能是尤其希望的。即便在种子參数当中,某些參数可以更优先于其它參数,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。现已发现可以通过在植物中调节编码eRFl蛋白质样的核酸在植物中的表达而增强植物中的多种产量相关性状。现已发现可以通过在植物中调节编码SCAMP样的核酸在植物中的表达而改进植物中的多种生长特性。现已发现可以通过在植物中调节编码肌原纤蛋白多肽的核酸的表达而改进植物中的多种产量相关性状。现已发现可以通过在植物中调节编码PLATZ (植物富含AT序列和锌结合蛋白质)的核酸在植物中的表达而改进植物中的多种生长特性。现已发现可以通过在植物中调节编码PLST样蛋白质的核酸在植物中的表达而增强植物中的多种产量相关性状。现已发现可以通过在植物中调节编码Glomalin(HSP60,陪伴蛋白CNP60)多肽的核酸在植物中的表达而改进植物中的多种产量相关性状。背景I. SCAMP 样多肽植物中的胞吞作用已经在最近几年期间积累了相当多的证据(Samaj等人,2004 ;Plant Physiol. 135 :1150-1161)。已经鉴定了基于网格蛋白的内化结构的一些组分,并积累了摄取细胞表面受体-配体复合物的数据(Russinova等人2004, Plant Cell 16:3216-3229)。最近,推测植物SCAMP蛋白可以在介导植物细胞的胞吞作用中发挥作用(Lam等人2007 ;The Plant Cell, Vol. 19 :296-319)。最初,将SCAMP蛋白鉴定为哺乳动物外分泌腺中的分泌小泡组分,并后来发现其是真核细胞中普遍存在的蛋白质(Fernandez-Chacon和Sudhof,2000 ;J. Neurosci. 20 :7941-7950)。在高尔基体反面和内体再循环区室中都发现了 SCAMP,并且它们集中在早期和再循环内体的能动群体内(Castle和Castle,2005J.Cell Sci. 118 :3769-3780)。其中,已经在稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis)和豌豆(Pisum sativum)中发现了植物SCAMP同源物,并认为其存在于许多其他植物物种中(Fernandez-Chacon和Sudhof, 2000)。在植物中,SCAMP位于质膜和能动胞质细胞器(Lam等人2007)。2.肌原纤蛋白多狀在质体小球(PG)中最主要的蛋白质是肌原纤蛋白。肌原纤蛋白是质体相关的脂质结合蛋白质,其遍布于植物和蓝细菌中。主要在番茄和胡椒果实的色质体中表征了它们,并且已知它们在非生物胁迫期间( 例如,受强光、冷冻和干旱胁迫),以及在病原体感染期间在质体中积累。肌原纤蛋白样蛋白质家族含有疏水结构域,其与脂质相关或者锚定在脂质内。肌原纤蛋白与类囊体的基质片层和色质体的含纤维类胡萝卜素(fibrilliccarotenoid)结构相关。纤维结构的模型预测肌原纤蛋白层屏蔽极性脂质和类胡萝卜素。此外,已知肌原纤蛋白在强光条件期间积累,并且肌原纤蛋白影响光合效率(參见Yang等人,Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 年 4 月 11 日;103 (15) :6061-6066)。可利用的证据还有这些蛋白质在非胁迫条件下与多种脂质小球结合,以阻止质体球(plastoglobule)聚结(參见 CAB 摘要,Simkin 等人,Recent Research Developments in Biochemistry, 2004) 拟南芥基因组具有13个肌原纤蛋白基因,经预测它们都编码质体定位的蛋白质(Laizet 等人,2004)。Rey 等人,(Plant J. 2000 年 3 月;21(5) :483-94)公开了使用组成型启动子过表达肌原纤蛋白的转基因烟草(Nicotiana tabacum)植物。在弱光条件下没有观察到野生型植物和转基因植物之间的生长差异,但据报道,在更强的光照強度下,转基因植物显示出更长的主茎、增强的侧茎发育和加速的花发育。3. PLATZ 多狀PLATZ蛋白质来自植物特异的DNA结合蛋白质家族。到目前为止,仅详细描述了ー个成员(PLATZ1,Nagano 等人,Nucl. Acids Res. 29,4097-4105,2001)。PLATZl 与其他推定的PLATZ蛋白质之间的序列比较显示,存在具有保守的半胱氨酸和组氨酸残基的两个锌结合结构域。DNA结合活性需要锌的存在。PLATZl显示出以非特异性方式与富含A/T的区域结合,并且能诱导GTP酶pra2和质体蓝素petE基因的表达(Nagano等人,2001)。虽然DNA结合蛋白质与DNA复制和基因表达的调节有关,但是还仍缺少对PLATZ蛋白质的作用的精确表征。4. Glomalin 多肽最初,将Glomalin鉴定为由丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizal)(如Glomus属物种)产生的大分子量糖蛋白。其分泌到环境中,并且推断其糖部分在螯合土壌中的铜和锌中发挥作用。Gadkar 和 Rillig(FEMS Microbiol Lett. 263,93-101,2006)显示,丛枝菌根真菌(Glomus intraradices)的glomalin是590个氨基酸的蛋白质,其具有3个氨基端糖基化位点和在羧基末端的一串GGM基序。基因组序列具有67、76和131bp长的3个内含子。该蛋白质与热休克蛋白60 (hsp 60)同源;据报道,hsp60的植物同源物在使光合作用适应热胁迫中发挥作用,可能通过保护Rubisco活性酶免于热变性(Salvucci M. , E. , JExp Bot. 2008 ;59(7) :1923-33)。然而,glomalin直向同源物在植物生物学中的精确作用仍有待阐明。概述I. eRFl 多肽目前令人惊讶地发现,调节编码eRFl多肽之核酸的表达产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状,特别是増加的产量的植物。
根据ー个实施方案,提供了相对于对照植物增强植物产量相关性状的方法,包括在植物中调节编码eRFl多肽之核酸的表达。2. SCAMP 样多肽目前令人惊讶地发现,调节编码SCAMP样多肽之核酸的表达产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状的植物。根据ー个实施方案,提供了相对于对照植物增强植物产量相关性状的方法,包括在植物中调节编码SCAMP样多肽之核酸的表达。3.肌原纤蛋白多狀目前令人惊讶地发现,调节编码肌原纤蛋白多肽之核酸在植物的质体中的表达产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状的植物。 根据ー个实施方案,提供了相对于对照植物增强产量相关性状的方法,包括调节编码肌原纤蛋白多肽之核酸在植物质体中的表达。4. PLATZ 多肽目前令人惊讶地发现,调节编码PLATZ多肽之核酸的表达产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状,特别是増加的产量的植物。根据ー个实施方案,提供了相对于对照植物改进植物产量相关性状的方法,包括在植物中调节编码PLATZ多肽之核酸的表达。5. PLST 样多肽目前令人惊讶地发现,调节编码PLST样多肽之核酸的表达产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状,特别是増加的产量的植物。根据ー个实施方案,提供了相对于对照植物增强植物产量相关性状的方法,包括在植物中调节编码PLST样多肽之核酸的表达。6. Glomalin 多妝目前令人惊讶地发现,调节编码Glomalin多肽之核酸的表达产生相对于对照植物具有增强的产量相关性状,特别是増加的种子产量的植物。根据ー个实施方案,提供了相对于对照植物改进植物产量相关性状的方法,包括调节编码Glomalin多肽之核酸在植物中的表达。定义在整个本说明书中使用以下定义。多肽/蛋白质术语“多肽”和“蛋白质”在本文中可互換使用,指通过肽键连接在一起的处于任意长度的氨基酸聚合形式。多核苷酸/核酸/核酸序列/核苷酸序列术语“多核苷酸”、“核酸序列”、“核苷酸序列”、“核酸”、“核酸分子”在本文中可互换使用并且指任意长度聚合的无分支形式的核苷酸,即核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸或这二者组合。同源物蛋白质的“同源物”包括这样的肽、寡肽、多肽、蛋白质及酶,它们相对于非修饰的所讨论蛋白质具有氨基酸替换、缺失和/或插入并且与其所源自的非修饰蛋白质具有相似生物学活性和功能活性。缺失指从蛋白质中移除一个或多个氨基酸。插入指一个或多个氨基酸残基在蛋白质中预定位点内的引入。插入可以包含氨基端融合和/或羧基端融合以及单个或多个氨基酸的序列内插入。通常,在氨基酸序列内部的插入会比氨基端融合或羧基端融合小,约1-10个残基的级别。氨基端或羧基端融合蛋白或融合肽的例子包括如酵母双杂交系统中所用转录激活物的结合结构域或激活结构域、噬菌体外壳蛋白、(组氨酸)-6-标签、谷胱甘肽S-转移酶-标签、蛋白A、麦芽糖结合蛋白、ニ氢叶酸还原酶、Tag 100表位、c-myc表位、FlAG "表位、lacZ> CMP( |丐调蛋白结合肽)、HA表位、蛋白C表位和VSV表位。替换指以具有相似特性(如相似疏水性、亲水 性、抗原性、形成或破坏a -螺旋结构或¢-折叠结构的倾向)的其它氨基酸替换蛋白质的氨基酸。氨基酸替换一般是单个残基的,不过可以是簇集性的,这取决于置于多肽的功能性约束,并且可以是1-10个氨基酸;插入通常会是约1-10个氨基酸残基级别。氨基酸替换优选地是保守性氨基酸替换。保守性替换表是本领域众所周知的(见例如Creighton (1984)Proteins, ff. H. Freeman和Company (编著)和下表I)。表I :保守性氨基酸替换的例子
保守性替换残基j保守性替换
AlaSerLeu He ;Val
ArgLysLys Arg
AsnGln ;HisMet Leu ;Ile
AspGluPhe Met ;Leu ;Tyr
GlnAsnSer Thr ;Gly
CysSerThr Ser ;Val
GluAspTrp Tyr
GlyProTyr Trp ;Phe
HisAsn ;GlnVal lie ;Leu
lieLeu, Val氨基酸替换、缺失和/或插入可以使用本领域众所周知的肽合成技术如固相肽合成法等或通过重组DNA操作而容易地进行。用于操作DNA序列以产生蛋白质的替换、插入或缺失变体的方法是本领域众所周知的。例如,用于在DNA中的预定位点处产生替换突变的技术是本领域技术人员众所周知的并且包括M13诱变法、17-Gen体外诱变法(USB,Clevelaand, OH)、QuickChange 位点定向诱变法(Stratagene, San Diego, CA)、PCR-介导的位点定向诱变或其它位点定向诱变法。衍牛物
“衍生物”包括这样的肽、寡肽、多肽,其中与天然存在形式的蛋白质(如目的蛋白)的氨基酸序列相比,它们包含以非天然存在的氨基酸残基对氨基酸的替换或非天然存在的氨基酸残基的添加。蛋白质的“衍生物”也包含这样的肽、寡肽、多肽,其中与多肽的天然存在形式的氨基酸序列相比,它们包含天然存在的经改变(糖基化、酰化、异戊ニ烯化、磷酸化、肉豆蘧酰化、硫酸化等)的氨基酸残基或非天然的经改变的氨基酸残基。与衍生物所来源的氨基酸序列相比,该衍生物可以也包含与所述氨基酸序列共价或非共价结合的一个或多个非氨基酸取代基或添加(例如报道分子或其它配体),如为促进检测该衍生物而结合的报道分子,和与天然存在的蛋白质的氨基酸序列相对比的非天然存在的氨基酸残基。此外,“衍生物”还包括天然发生形式蛋白质与标签肽(如FLAG、HIS6或硫氧还蛋白)的融合物(标签肽的综述參阅 Terpe, Appl. Microbiol. Biotechnol. 60,523-533,2003)。肓向同源物/旁系同源物直向同源物和旁系同源物包含用来描述基因祖先关系的进化概念。旁系同源物是相同物种内起源于先祖基因复制的基因;直向同源物是来自不同生物的起源于物种形成的基因,并且也来源于共同的先祖基因。
_9] 结构域,基序/共有序列/特征序列术语“结构域”指依据进化相关蛋白质的序列比对结果而在特定位置处保守的一组氨基酸。尽管在其它位置处的氨基酸可以在同源物之间变动,然而在特定位置处的高度保守的氨基酸指示在蛋白质的结构、稳定性或功能方面可能是必需的氨基酸。结构域因通过在蛋白质同源物家族的比对序列中的高保守程度而被鉴定,它们可以用作鉴定物以确定任意的所讨论多肽是否属于先前已鉴定的多肽家族。术语“基序”或“共有序列”或“特征序列”指在进化相关蛋白质的序列中的短保守区。基序往往是结构域的高度保守部分,不过也可以仅包括结构域的部分,或可以位于保守结构域之外(若基序的全部氨基酸位于定义的结构域之外)。存在用于鉴定结构域的专门数据库,例如SMART(Schultz等(1998)Proc. Natl.Acad.Sci. USA 95,5857-5864 ;Letunic 等(2002)Nucleic Acids Res 30,242-244),InterPro (Mulder 等,(2003) Nucl. Acids. Res. 31, 315-318),Prosite (Bucher 和Bairoch(1994), A generalized proiile syntax for biomolecular sequences motifsand its function in automatic sequence interpretation. (In)ISMB-94 ;Proceedings2nd International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology.Altman R. , Brutlag D. , Karp P. , Lathrop R. , Searls D.编著,第 53-61 页,AAAI Press,Menlo Park ;HuIo 等,Nucl. Acids. Res. 32 :D134_D137, (2004)或者 Pfam(Bateman 等,Nucleic Acids Research 30(1) :276-280 (2002))。用于计算机分析蛋白质序列的一组工具可获得自 ExPASy 蛋白组服务器(Swiss Institute of Bioinformatics (Gasteiger等,ExPASy the proteomics server for in-aepth protein knowledge and analysis,Nucleic Acids Res. 31 :3784-3788 (2003))。还可以使用常规技术(如序列比对)来鉴定结构域或基序。
比对序列以进行比较的方法为本领域所众所周知,这些方法包括GAP、BESTFIT、BLAST、FASTA 和 TFASTA。GAP 利用 Needleman 和 Wunsch ((1970) J Mol Biol 48:443-453)的算法来寻找两序列间使匹配数最高并使空位数最少的全局比对(即在完整序列上)。BLAST算法(Altschul等(1990) J Mol Biol 215 :403-10)在两序列间计算百分比序列同一性并进行相似性的统计学分析。用于进行BLAST分析的软件在国家生物技术信息中心(National Centre for Biotechnology Information(NCBI))向公众提供。可以使用例如默认配对比对參数的ClustalW多重序列比对算法(I. 83版)和百分比评分法来容易地鉴定同源物。也可以使用 MatGAT 软件包(Campanella等,BMC Bioinformatics. 2003 Jul 10;429. MatGAT an application that generates similarity/identity matrices usingprotein or DNA sequence)中提供的ー种方法确定全局的相似性和同一‘丨生百分比。本领域技术人员会意识到,可以进行少量手动编辑以优化保守性基序之间的比对。此外,还可以使用特定的结构域代替全长序列来鉴定同源物。序列同一性值可以是使用默认參数的上述程序在完整的核酸或氨基酸序列上或在所选择的结构域或保守的基序上测定的。对于局部比对,Smith-Waterman算法是特别有用的(Smith TF, Waterman MS (1981) J. Mol. Bioll47 (I); 195-7)。夺互 BLAST通常,这包括以查询序列(例如,利用实施例章节表A2、A3、A4、A5和A6中所列的任一序列)针对任何序列数据库如可公共获得的NCBI数据库进行BLAST的首次BLAST。当从核苷酸序列开始吋,通常使用BLASTN或TBLASTX (利用标准默认值),而当从蛋白质序列开始吋,则使用BLASTP或TBLASTN(利用标准默认值)。BLAST结果可以任选地过滤。接着使用过滤的结果或者未过滤的结果的全长序列针对查询序列来源生物的序列进行反向BLAST ( 二次BLAST)。然后比较首次和二次BLAST的結果。如果首次BLAST中的高排名命中来自查询序列来源的相同物种,然后反向BLAST理想地导致查询序列处于最高命中之列,则找到了旁系同源物;如果首次BLAST中高排名命中不来自查询序列来源的相同物种,且优选地在反向BLAST时导致查询序列在最高命中之列,则找到了直向同源物。高排名的命中是那些E值低的命中。E值越低,分值越具有显著性(或者换句话说,偶然发现此命中的几率越低)。E值的计算是本领域众所周知的。除了 E值之外,还对比较进行同一性百分比评分。同一性百分比是指两比较核酸(或多肽)序列之间在特定长度上的相同核苷酸(或氨基酸)数。在大家族的情况下可以使用ClustalW,继之以邻接树来辅助相关基因的聚类可视化,和鉴定直向同源物和旁系同源物。如本文中所定义的术语“杂交”是其中基本上同源的互补核苷酸序列彼此退火的过程。杂交过程可以完全在溶液中进行,即两种互补性核酸均处于溶液中。杂交过程也可以在互补性核酸之一固定到基质如磁珠、琼脂糖(Sepharose)珠或任何其它树脂的情况下发生。杂交过程也可以在互补性核酸之一固定至固相支持体如硝酸纤维素膜或尼龙膜上或通过例如照相平版印刷术固定至例如硅酸玻璃支持物(后者称作核酸阵列或微阵列或称作核酸芯片)上的情况下进行。为使杂交发生,通常将核酸分子热变性或化学变性以使双链解链成为两条单链和/或去除来自单链核酸的发夹或其它ニ级结构。术语“严格性”指在其中发生杂交的条件。杂交的严格性受条件如温度、盐浓度、离子強度和杂交缓冲液组成影响。通常,将低严格性条件选择为在确定的离子强度及PH时低于特定序列热解链温度(Tm)约30°C。中等严格性条件是此时温度低于Tm约20で,高严格性条件是此时温度低于Tm约10°C。高严格性杂交条件一般用于分离与靶核酸序列具有高序列相似性的杂交序列。然而,核酸可以在序列上偏离并且因遗传密码子的简并性而依旧编码基本上相同的多肽。因而有时候可能需要中等严格性杂交条件来鉴定此类核酸分子。Tm是在确定的离子强度及pH下50%的靶序列与完全匹配的探针杂交时的温度。Tm取决于溶液条件和探针的碱基组成及长度。例如,较长的序列在较高温度下特异性地杂交。从低于ニ约16°C直至32°C获得最大杂交速率。一价阳离子在杂交溶液中的存在降低了两条核酸链间的静电排斥,因而促进杂交分子形成;这种作用对于高达0. 4M的钠浓度是明显的(对于更高浓度,这种效应可以忽略)。甲酰胺降低DNA-DNA和DNA-RNA双链体的解 链温度,每百分数甲酰胺降低0. 6至0. 7°C,并且添加50%甲酰胺允许在30至45°C进行杂交,虽然杂交速率会降低。碱基对错配降低了杂交速率及双链体的热稳定性。平均而言并且对于大的探针来说,每%碱基错配!下降约1°C。取决于杂交分子的类型,!可以使用下列等式计算1)DNA-DNA 杂交分子(Meinkoth 和 Wahl,Anal. Biochem.,138 :267-284,1984)Tm = 81. 5°C +16. 6xlog10[Na+]a+0. 41x% [G/Cb]-500x[じ]-1_0. 61x% 甲酰胺2) DNA-RNA 或 RNA-RNA 杂交分子Tm = 79. 8+18. 5 (Iog10 [Na+] a)+0. 58(% G/Cb)+ll. 8(% G/Cb) 2-820/Lc3)寡DNA或寡RNAd杂交分子对于く 20个核苷酸Tm = 2 (In)对于20-35 个核苷酸Tm = 22+1. 46 (In)a或对于其它ー价阳离子,但是仅在0. 01-0. 4M范围内是精确的。b仅对于% GC在30 %至75 %范围内是精确的。cL =双链体的长度(以碱基对计)。 dO I i go,寡核苷酸;ln,=引物的有效长度=2 X (G/C数)+ (A/T数)。可以使用众多已知技术的任何一种来控制非特异性结合,如例如用含蛋白质的溶液封闭薄膜、添加异源性RNA、异源性DNA及SDS至杂交缓冲液并且用RNA酶处理。对于非同源性探针,一系列杂交可以通过改变以下条件之ー进行(i)逐渐降低退火温度(例如从68°C至42°C )或(ii)逐渐降低甲酰胺浓度(例如从50%至0% )。技术人员了解杂交期间可以加以改变和将维持或改变严格性条件的多种參数。除杂交条件之外,杂交特异性一般还取决于杂交后洗涤的功能。为除去因非特异性杂交所致的背景,样品用稀释的盐溶液洗涤。此类洗涤的关键因素包括最終洗涤溶液的离子强度及温度盐浓度越低并且洗涤温度越高,则洗涤的严格性越高。洗涤条件一般在杂交严格性上或低于杂交严格性而进行。阳性杂交产生至少两倍于背景信号的信号。通常,用于核酸杂交分析法或基因扩增检测方法的合适严格性条件如上所述。也可以选择更严格或更不严格的条件。技术人员了解洗涤期间可以加以改变和将维持或改变严格性条件的多种參数。例如,用于长度大于50个核苷酸的DNA杂交分子的常见高严格性杂交条件包括在65°C于IXSSC中或在42°C于IXSSC和50%甲酰胺中杂交,随后在65°C于0. 3 X SSC中洗涤。用于长度大于50个核苷酸的DNA杂交分子的中等严格性杂交条件的例子包括在50°C于4XSSC中或在40°C于6XSSC和50%甲酰胺中杂交,随后在50°C于2X SSC中洗涤。杂交分子的长度是杂交核酸的预期长度。当序列已知的核酸杂交时,可以通过比对序列并鉴定本文中所述的保守区而确定杂交分子长度。I X SSCiO. 15M NaCl和15mM柠檬酸钠;杂交溶液和洗涤溶液可以额外地包含5XDenhardt试剂、0. 5-1.0% SDSUOOu g/ml变性的片段化鲑精DNA、0. 5%焦磷酸钠。为了定义严格性水平的目的,可以參考Sambrook等(2001)Molecular Cloning alaboratory manual,弟三te,Cold bpring Harbor Laboratory Press,CSH,New York 或參考 Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, N. Y. (1989 和姆年更新版本)。煎梓夺体如本文中所用的术语“剪接变体”包含其中已经切除、替换、移位或添加所选内含子和/或外显子或其中内含子已经缩短或加长的核酸序列的变体。此类变体将是其中基本 上保留了蛋白质的生物活性的ー种变体;这可以通过选择性保留蛋白质的功能性片段而实现。此类剪接变体可以在自然界中找到或可以人工制造。用于预测和分离此类剪接变体的方法是本领域众所周知的(见例如Foissac和Schiex, (2005)BMC Bioinformatics. 6 25)。等位夺体等位基因或等位变体是给定基因的替代形式,位于相同染色体位置内。等位变体包含单核苷酸多态性(SNP)和小插入/缺失多态性(INDEL)。INDEL的尺寸通常小于lOObp。SNP和INDEL形成在大部分生物的天然存在性多态性株系中序列变体的最大集合。内源基因本文中提及的“内源”基因不仅仅指如在植物中以其天然形式(即没有任何人类干预)存在的所讨论基因,还指处于分离形式随后(再)引入植物中的相同基因(或基本上同源的核酸/基因)(转基因)。例如,含有这种转基因的转基因植物可以遭遇转基因表达大幅降低和/或内源基因表达的大幅降低。分离的基因可从生物体分离,或可人工制造(例如通过化学合成)。基因改组/定向讲化基因改组或定向进化的组成为反复DNA改組,随后适当筛选和/或选择以产生编码具有修饰的生物学活性的蛋白质之核酸或其部分的变体(Castle等,(2004)Science304(5674) :1151-4 ;美国专利 5,811,238 和 6,395,547)。构津体其它调节元件可包括转录及翻译增强子。本领域技术人员会了解适于在实施本发明中使用的終止子和增强子序列。如在定义部分所述,也可将内含子序列添加至5'非翻译区(UTR)或编码序列上,以增加在细胞质内积累的成熟信息的量。其它控制序列(除启动子、增强子、沉默子、内含子序列、3’ UTR和/或5’ UTR区之外)可以是蛋白质和/或RNA稳定元件。本领域技术人员会知道或可以容易地获得此类序列。本发明的遗传构建体还可以包括在特定细胞类型中維持和/或复制需要的复制起点序列。ー个例子是当需要将遗传构建体在细菌细胞中作为附加型遗传元件(例如质粒或粘粒分子)维持时。优选的复制起点包括但不限于fl-ori和colEl。
为检测如在本发明方法中所用核酸序列的成功转移和/或选择包含这些核酸序列的转基因植物,使用标记基因(或报告基因)是有利的。因而,遗传构建体可以任选地包含可选择标记基因。可选择标记在本文“定义”部分中有更详细的描述。一旦不再需要,可以从转基因细胞中去除或切除标记基因。用于标记基因去除的技术是本领域已知的,有用的技术在上文定义部分中描述。调节元件/控制序列/启动子术语“调节元件”、“控制序列”和“启动子”均在本文中可互換使用,并且在广义上意指能够影响与之连接的序列表达的调节性核酸序列。术语“启动子” 一般指位于基因转录起点上游并參与识别及结合RNA聚合酶和其它蛋白质,因而指导有效连接的核酸转录的核酸控制序列。前述术语包括从典型的真核基因组基因(包括对于精确转录启动所需的TATA盒,具有或没有CCAAT盒序列)中衍生的转录调节序列和应答发育刺激和/或外部刺激或以组织特异性方式改变基因表达的额外调节元件(如,上游激活序列、增强子和沉默子)。本术语还包括典型的原核基因的转录调节序列,在此情况下它可以包括-35盒序列和/或-10盒转录调节序列。术语“调节元件”也包含赋予、激活或增强核酸分子在细胞、组织或器官中表达的合成的融合分子或衍生物。“植物启动子”包含介导编码序列区段在植物细胞中表达的调节元件。因此,植物启动子不一定是植物来源的,而是可以源自病毒或微生物,例如来自侵袭植物细胞的病毒。“植物启动子”也可以源自植物细胞,例如来自用待于本发明方法中表达及在本文中描述的核酸序列所转化的植物。这也适用于其它“植物”调节性信号,如“植物”終止子。用于本发明方法中的核苷酸序列上游的启动子可以由ー个或多个核苷酸替换、插入和/或缺失而受到修饰,但不干扰启动子、开放阅读框(ORF)或3'调节区(如終止子)或远离ORF的其它3'调节区的功能性或活性。启动子的活性还有可能因修饰该启动子的序列或由更具活性的启动子、甚至来自异源生物的启动子彻底替换该启动子而増加。为在植物中表达,如上所述,核酸分子必须有效连接至或包含合适的启动子,其中所述的启动子在正确时间点上并以所需要的空间表达模式表达基因。为了鉴定功能等价启动子,可以分析候选启动子的启动子強度和/或表达模式,例如通过将该启动子与报告基因有效连接并测定该报告基因在多种植物组织中的表达水平和模式。合适的公知报告基因包括例如¢-葡糖醛酸糖苷酶或¢-半乳糖苷酶。通过測量3-葡糖醛酸糖苷酶或3-半乳糖苷酶的酶活性来測定启动子活性。接着可以将启动子強度和/或表达模式与參考启动子(如用于本发明方法中的)进行比较。或者,可以通过定量mRNA水平或者将本发明方法中所用核酸的mRNA水平与持家基因(如18S rRNA)的mRNA水平进行比较来测定启动子強度,其中使用本领域众所周知的技术,如通过放射自显影的光密度测定分析进行的Northern印迹、定量实时PCR或RT-PCR(Heid等,1996 GenomeMethods 6:986-994)。通常,“弱启动子”指驱动编码序列低水平表达的启动子。“低水平”指每个细胞中约1/10,000的转录物至约1/100,000的转录物至约1/500,0000的转录物的水平。相反,“强启动子”驱动编码序列高水平表达,或者每个细胞中约1/10的转录物至约1/100的转录物至约1/1000的转录物的水平。通常,“中等強度启动子”指此类启动子,其 驱动编码序列以低于强启动子的水平表达,特别是在所有情况下以低于35S CaMV启动子控制时获得的水平表达。
有效连接如本文中所用的术语“有效连接”指启动子序列与目的基因之间功能性地连接,以至于启动子序列能够启动目的基因转录。组成型启动子“组成型启动子”指在至少ー种细胞、组织或器官中在其大多数(但不一定是全部)生长和发育阶段并在大多数环境条件下有转录活性的启动子。下表2a给出了组成型启动子的例子。表2a :组成型启动子的例子
基因来源 「参考文献_
肌动蛋白_McElroy 等,Plant Cell, 2: 163-171, 1990_
HMGP__WQ 2004/070039_
CAMV 35S _ Odell 等,Nature, 313: 810-812, 1985 _
CaMV 19S Nilsson 等,Physiol. Plant. 100:456-462, 1997GOS2de Pater 等,Plant J Nov;2(6):837-44, 1992, WO
2004/065596
泛素Christensen 等,Plant Mol. Biol. 18: 675-689,1992
稻亲环蛋白—Buchholz 等,Plant Mol Biol. 25(5): 837-43, 1994 —
玉米 H3 组蛋白 Lepetit 等,Mol. Gen. Genet. 231:276-285, 1992 _
苜蓿 H3 组蛋白 Wu 等 Plant Mol. Biol. 11:641-649,1988 _
肌动蛋白 2 _ An 等,Plant J. 10(1); 107-121, 1996 _
34S FMVSanger 等,Plant. Mol. Biol., 14,1990: 433-443
Rubisco 小亚基 US 4,962,028
OCS__Lcisncr (1988) Proc Natl Acad Sci USA 85(5): 2553
SADlJain 等,Crop Science, 39(6), 1999:1696
SAD2Jain 等,Crop Science, 39(6), 1999:1696
nosShaw 等(1984) Nucleic Acids Res. 12(20):7831-7846
V-ATP 酶 WO 01/14572
超级启动子 WO 95/14098_
G 盒蛋白 [WO 94/12015遍在启动子遍在启动子在生物的基本上全部组织或细胞中有活性。发育调节性启动子
发育调节性启动子在某个发育期期间或在经历发育变化的植物部分内有活性。诱导型启动子
诱导型启动子在应答化学品(综述见Gatz 1997,Annu. Rev. Plant Physiol. PlantMo I. B i o I.,48 :89-108)、环境刺激或物理刺激时具有受诱导或增加的转录启动,或可以是“胁迫诱导型”,即当植物暴露于多种胁迫条件时受到激活,或是“病原体诱导型”,即当植物暴露于多种病原体时受到激活。器官特异性/组织特异性启动子器官特异性或组织特异性启动子是能够优先在某些器官或组织如叶、根、种子组织等内启动转录的启动子。例如,“根特异性启动子”是在植物根中优势地具有转录活性的启动子,在植物的任何其它部分内基本上无活性,尽管在植物的这些其它部分内允许任何泄露表达。能够仅在某些细胞中启动转录的启动子在本文中称作“细胞特异性”。根特异性启动子的例子列于下表2b中表2b :根特异性启动子的例子
权利要求
1.用于在植物中相对于对照植物而言增强产量相关性状的方法,包括调节植物中编码PLATZ多肽之核酸的表达,其中所述PLATZ多肽包含PLATZ结构域。
2.权利要求I的方法,其中所述PLATZ多肽包含基序10至18(SEQID NO :264至SEQID NO :272)的ー个或多个。
3.权利要求I或2的方法,其中所述受调控的表达通过在植物中引入和表达PLATZ多肽之编码核酸而实现。
4.权利要求1-3的任ー项的方法,其中所述编码PLATZ多肽之核酸编码表A4中列举的任一蛋白质,或者是此类核酸的一部分,或者是能够与此类核酸杂交的核酸。
5.权利要求1-4的任ー项的方法,其中所述核酸序列编码表A4给出的任一蛋白质的直向同源物或旁系同源物。
6.权利要求1-5的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状包括相对于对照植物増加的产量,优选增加的生物量和/或増加的种子产量。
7.权利要求1-6的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在非胁迫条件下获得的。
8.权利要求3-7的任ー项的方法,其中所述核酸与组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子有效连接。
9.权利要求1-8的任ー项的方法,其中所述PLATZ多肽之编码核酸是植物来源的,优选来自双子叶植物,进ー步优选来自杨柳科(Salicaceae),最优选地来自杨属(Populus)。
10.通过权利要求1-9的任ー项方法获得的植物或其部分,包括种子,其中所述植物或其部分包含编码PLATZ多肽的重组核酸。
11.构建体,包含 (i)编码如权利要求I或2定义的PLATZ多肽的核酸; (ii)能够驱动(i)的核酸序列表达的ー个或多个控制序列;和任选的 (iii)转录终止序列。
12.权利要求11的构建体,其中所述控制序列之ー是组成型启动子,优选G0S2启动子,最优选来自稻的G0S2启动子。
13.权利要求11或12的构建体在用于制造相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的生物量和/或增加的种子产量的植物的方法中的用途。
14.用权利要求11或12的构建体转化的植物、植物部分或植物细胞。
15.用于生产相对于对照植物具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物的方法,包括 ⑴在植物中引入和表达如权利要求I或2定义的PLATZ多肽之编码核酸;和 (ii)在促进植物生长和发育的条件下培养植物细胞。
16.相对于对照植物,具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物或者源自所述转基因植物的转基因植物细胞,获得自如权利要求I或2定义的PLATZ多肽之编码核酸受调控的表达。
17.权利要求10、14或16的转基因植物,或源自它的转基因植物细胞,其中所述植物是作物植物或单子叶或谷物,例如稻、玉米、小麦、大麦、粟、黒麦、黑小麦、高粱、野小麦、德国小麦、黑麦属、一粒系小麦、teff、蜀黍和燕麦。
18.权利要求17的植物的可收获部分,其中所述可收获部分优选是苗生物量和/或种子。
19.来自权利要求17的植物和/或权利要求92的植物的可收获部分的产物。
20.PLATZ多肽之编码核酸在相对于对照植物,在植物中增加产量,特别是增加种子产量和/或苗生物量的用途。
21.分离的核酸分子,选自 ⑴由SEQ ID NO :354表示的核酸;(ii)由SEQID NO :354表示的核酸的互补序列;(iii)编码PLATZ多肽的核酸,所述PLATZ多肽以递增的优先顺序与由SEQID NO :355表示的氨基酸序列具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96^,97%,98^,99%或更多的序列同一性,并且以递增的优先顺序与在上文所定义的基序的ー个或多个具有至少 50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,96%,97%、98%、99%或更多的序列同一性。
22.分离的多肽,选自 ⑴由SEQ ID NO :355表示的氨基酸序列; (ii)氨基酸序列,所述氨基酸序列以递增的优先顺序与由SEQID NO :355表示的氨基酸序列具有至少 50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,96%,97%,98%,99%或更多的序列同一性,并且以递增的优先顺序与上文所定义的基序的一个或多个具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99 %或更多的序列同一性。
(iii)上述(i)或(ii)项中给出的任一氨基酸序列的衍生物。
23.用于在植物中相对于对照植物增强产量相关性状的方法,包括调节编码eRFl多肽的核酸在植物中的表达,其中所述多肽包含至少3个共有结构域,eRFl结构域UeRFl结构域2和eRFl结构域3,其分别具有Pfam登录号PF03463、PF03464和PF03465。
24.权利要求23的方法,其中eRFl多肽的eRFl结构域I以递增的优先顺序与位于SEQID NO 2的氨基酸6至140之间的序列具有至少49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%,57%,58%,59%,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%或 99%或者更多的序列同一』注。
25.权利要求23的方法,其中eRFl多肽的eRFl结构域2以递增的优先顺序与位于SEQ ID NO 2的氨基酸144至278之间的序列具有至少49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%,56%,57%,58%,59%,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% 或 99% 或者更多的序列同一性。
26.权利要求23的方法,其中eRFl多肽的eRFl结构域3以递增的优先顺序与位于SEQ ID NO 2的氨基酸281至418之间的序列具有至少49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%,56%,57%,58%,59%,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% 或 99% 或者更多的序列同一性。
27.权利要求23-26的任ー项的方法,其中本发明的eRFl多肽包含ー个或多个以下肽分别具有 SEQ ID NO 73,74 和 75 的 GGQ、NIKS 和[GA] [IMLV] LR[Yff]。
28.权利要求23的方法,其中所述eRFl多肽还可以包含序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序(i)基序I FGTLSGNTREVLHKF「TSl VDLPKKHGRGGQSALRFARLRMEKRHNYVRK「TVlAE(SEQ IDNO :76),(ii)基序2 YN[KR]VPPNGLVLY[TC]GT[IV]VT[ED][DE]GKEKKV[TN]IDFEPF[KR]PIN[AT]SLYLCDNKFHTE(SEQ ID NO :77),(iii)基3 ARGNGTSMISLI[MI]PP[RK]DQ[IV]SRVTKML[GA]DE[YF]GTASNIKSRVNR[QL]SVL[GS]AIT(SEQ ID NO :78) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
29.权利要求23-28的任ー项的方法,其中所述eRFl多肽还可以包含任意ー个或多个序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序(i)基序4:「TS1VDLPKKHGRGGQSALRFARLR「EMlEKRHNYVRKVAEfVLlATVTlQNFITND「KR][PV]NV(SEQ ID NO :79),(ii)基序5 Y[NT][KR]VPPNGLV[VLI]YCG[TD][IV][ILM]T[ED][ED]GKE[KR]K[VM][NT]ID[FI]EPFKPINTSLYLCDNKFHTE(SEQ ID NO :80), (iii)基序6:ARGNGTSM ISL[IV][IM]PPK[DG]Q[IV]S[RL]V[QA]KM L[AT][DE]EYGTASNIKSRVNR[LQ]SVL[SG]AIT(SEQ ID NO :81) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
30.权利要求28-29的任ー项的方法,其中所述eRFl多肽还可以包含任意ー个或多个序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序(i)基序7 VDLPKKHGRGGQSALRFARLRMEKRHNYVRKTAELATQF TYFl INPATSQPNV(SEQ ID NO 82),(ii)基序8:YNKVPPNGLVLYTGTIVT[ED]DGKEKKVTIDFEPF[KR]PINASLYLCDNKFHTE(SEQ IDNO :83),(iii)基序9 TSMISLIMPPRDQ[VI]SRVTKMLGDE[FY]GTASNIKSRVNRQSVLGAITSAQQR(SEQID NO 84) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
31.权利要求23-30的任ー项的方法,其中eRFl多肽的同源物以递增的优先顺序与由表Al的任ー多肽,优选地由SEQ ID勵2表示的氨基酸具有至少25%、26%、27%、28%、29%,30%,31 %,32%,33%, 34%,35%,36%,37%,38%,39%,40%,41 %,42%,43%,44%,45%,46%,47%,48%,49%,50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%或 99%的整体序列同一性。
32.权利要求23-31的任ー项的方法,其中所述受调控的表达通过在植物中引入和表达任一前述权利要求所定义的eRFl多肽之编码核酸而实现。
33.权利要求23-32的任ー项的方法,其中所述编码eRFl多肽之核酸编码表Al中列举的任一蛋白质,或者是此类核酸的一部分,或者是能够与此类核酸杂交的核酸。
34.权利要求23-33的任ー项的方法,其中所述核酸序列编码表Al给出的任一蛋白质的直向同源物或旁系同源物。
35.任一前述权利要求的方法,其中所述增强的产量相关性状包括相对于对照植物增加的产量,优选增加的生物量和/或増加的种子产量。
36.权利要求23-35的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在非胁迫条件下获得的。
37.权利要求23-36的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在干旱胁迫、盐胁迫或氮缺乏条件下获得的。
38.权利要求32-34的任ー项的方法,其中所述核酸与组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子有效连接。
39.权利要求23-38的任ー项的方法,其中所述eRFl多肽之编码核酸是植物来源的,优选来自双子叶植物,进ー步优选来自十字花科,更优选来自拟南芥属(Arabidopsis),最优选来自拟南芥(Arabidopsis thaliana)。
40.通过权利要求23-39的任ー项方法可获得的植物或其部分,包括种子,其中所述植物或其部分包含编码eRFl多肽的重组核酸。
41.构建体,包含 (i)编码如权利要求23-31定义的eRFl多肽的核酸; (ii)能够驱动(i)的核酸序列表达的ー个或多个控制序列;和任选的 (iii)转录终止序列。
42.权利要求41的构建体,其中所述控制序列之ー是组成型启动子,优选G0S2启动子,最优选来自稻的G0S2启动子。
43.权利要求41或42的构建体在用于制造相对于对照植物具有増加的产量,特别是增加的生物量和/或增加的种子产量的植物的方法中的用途。
44.用权利要求41或42的构建体转化的植物、植物部分或植物细胞。
45.用于生产相对于对照植物具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物的方法,包括(i)在植物中引入和表达如权利要求23-31定义的eRFl多肽之编码核酸;和 (ii)在促进植物生长和发育的条件下培养植物细胞。
46.相对于对照植物,具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物或者源自所述转基因植物的转基因植物细胞,获得自如权利要求23-31定义的eRFl多肽之编码核酸受调控的表达。
47.权利要求40、44或46的转基因植物,或源自它的转基因植物细胞,其中所述植物是作物植物或单子叶或谷物,例如稻、玉米、小麦、大麦、粟、黒麦、黑小麦、高粱、野小麦、德国小麦、黑麦属、一粒系小麦、teff、蜀黍和燕麦。
48.权利要求47的植物的可收获部分,其中所述可收获部分优选是苗生物量和/或种子。
49.来自权利要求47的植物和/或权利要求48的植物的可收获部分的产物。
50.eRFl多肽之编码核酸相对于对照植物,在植物中增加产量性状,特别是增加种子产量和/或苗生物量的用途。
51.分离的核酸分子,选自 (i)由以下核酸序列的任一表示的核酸具有SEQID NO 15的G. max_GM06MC33657_sm55bl0i32878 ;具有 SEQ ID NO :17 的 H. vulgare_c64960768hv270303i2598 ; (ii)由下述序列表示的核酸的互补序列所述序列具有SEQID NO 15的 G.max_GM06MC33657_sm55bl0@32878 ;具有 SEQ ID NO 17 的 H.vulgare_c64960768hv270303i2598 ; (iii)编码由SEQID NO :16 ;SEQ ID NO : 18的任一表示的多肽的核酸,优选地,由于遗传密码的简并性,所述分离的核酸可以衍生自由SEQ ID NO :16和18的任一表示的多肽序列,并且另外优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (iv)核酸,所述核酸以递增的优先顺序与表Al的任一核酸序列具有至少30%、31%、32%,33%,34%,35%,36%,37%,38%,39%,40%,41 %,42%,43%,44%,45%,46%,47%,48%,49%,50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,60%,6162%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性,并且另外优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (V)核酸分子,所述核酸分子在严格杂交条件下与(i)至(iv)项的核酸分子杂交,并优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (vi)编码eRFl多肽的核酸,所述eRFl多肽以递增的优先顺序与由SEQ ID NO 16和18的任一表示的氨基酸序列和表Al中的任一其它氨基酸序列具有至少53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%或99%的序列同一性,并且优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
52.本发明另外的实施方案,从而还提供了分离的多肽,选自 (i)由SEQ ID NO 16和18的任一表不的氨基酸序列;( )氨基酸序列,所述氨基酸序列以递增的优先顺序与由SEQ ID NO 16和18的任一表示的氨基酸序列和表Al中的任一其它氨基酸序列具有至少50%、54%,55%,56%,57%,58%,59%,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% 或99%的序列同一性,并且优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
(iii)上述(i)或(ii)项中给出的任一氨基酸序列的衍生物。
53.用于在植物中相对于对照植物增强产量相关性状的方法,包括调节编码SCAMP样多肽的核酸在植物中的表达,其中所述SCAMP样多肽包含SCAMP结构域。
54.权利要求53的方法,其中所述SCAMP结构域以递增的优先顺序与表A2的任一多肽中存在的SCAMP结构域的氨基酸,优选地与位于SEQ ID NO 89的氨基酸91至265之间的序列表示的 SCAMP 结构域具有至少 50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%,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%,99%^; 100% 的序列同一性。
55.权利要求53或54的方法,其中所述受调控的表达通过在植物中引入和表达SCAMP样多肽之编码核酸而实现。
56.权利要求53-55的任一项的方法,其中所述编码SCAMP样多肽之核酸编码表A2中列举的任一蛋白质,或者是此类核酸的一部分,或者是能够与此类核酸杂交的核酸。
57.权利要求53-56的任一项的方法,其中所述核酸序列编码表A2给出的任一蛋白质的直向同源物或旁系同源物。
58.权利要求53-57的任一项的方法,其中所述增强的产量相关性状包括相对于对照植物增加的产量,优选增加的生物量和/或增加的种子产量。
59.权利要求53-58的任一项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在非胁迫条件下获得的。
60.权利要求53-58的任一项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在干旱胁迫、盐胁迫或氮缺乏条件下获得的。
61.权利要求55-60的任一项的方法,其中所述核酸与组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子有效连接。
62.权利要求53-61的任一项的方法,其中所述LBD多肽之编码核酸是植物来源的,优选来自双子叶植物,进一步优选来自十字花科,更优选来自拟南芥属,最优选来自拟南芥。
63.通过权利要求53-62的任一项方法可获得的植物或其部分,包括种子,其中所述植物或其部分包含编码SCAMP样多肽的重组核酸。
64.构建体,包含 (i)编码如权利要求53或54定义的SCAMP样多肽的核酸; ( )能够驱动(i)的核酸序列表达的一个或多个控制序列;和任选的 (iii)转录终止序列。
65.权利要求64的构建体,其中所述控制序列之一是组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子。
66.权利要求64或65的构建体在用于制造相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的生物量和/或增加的种子产量的植物的方法中的用途。
67.用权利要求64或65的构建体转化的植物、植物部分或植物细胞。
68.用于生产相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的生物量和/或增加的种子产量的转基因植物的方法,包括 ⑴在植物中引入和表达如权利要求53或54定义的SCAMP样多肽之编码核酸;和 ( )在促进植物生长和发育的条件下培养植物细胞。
69.相对于对照植物,具有增加的产量,特别是增加的生物量和/或增加的种子产量的转基因植物或者源自所述转基因植物的转基因植物细胞,获得自如权利要求53或54定义的SCAMP样多肽之编码核酸受调控的表达。
70.权利要求63、67或69的转基因植物,或源自它的转基因植物细胞,其中所述植物是作物植物或单子叶或谷物,例如稻、玉米、小麦、大麦、粟、黑麦、黑小麦、高粱、野小麦、德国小麦、黑麦属、一粒系小麦、teff、蜀黍和燕麦。
71.权利要求70的植物的可收获部分,其中所述可收获部分优选是苗生物量和/或种子。
72.来自权利要求70的植物和/或权利要求71的植物的可收获部分的产物。
73.SCAMP样多肽之编码核酸在相对于对照植物,在植物中增加产量,特别是增加种子产量和/或苗生物量的用途。
74.分离的核酸分子,选自(i)由SEQ ID NO : 100、102、104、106、180、182、184、186、188、190 和 192 的任一表示的核酸;(ii)由⑴项SEQ ID NO :100、102、104、106、180、182、184、186、188、190 和 192 的任一表示的核酸的互补序列;(iii)编码由SEQ ID NO :101、103、105、107、181、183、185、187、189、191 和 193 的任一表示的多肽的核酸;优选地,由于遗传密码的简并性,所述分离的核酸可以衍生自由SEQ IDNO :101、103、105、107、181、183、185、187、189、191 和 193 的任一表示的多肽序列,并且另外优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (iv)核酸,所述核酸以递增的优先顺序与表A2的任一核酸序列具有至少30%、31%、32%,33%,34%,35%,36%,37%,38%,39%,40%,41 %,42%,43%,44%,45%,46%,47%,48%,49%,50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,60%,6162%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的序列同一性,并且另外优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (V)核酸分子,所述核酸分子在严格杂交条件下与(i)至(iv)项的核酸分子杂交,并优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
(vi)编码多肽的核酸,所述多肽以递增的优先顺序与由SEQ ID N0:101、103、105、107、181、183、185、187、189、191和193的任一表示的氨基酸序列和表A2中的任一其它氨基酸序列具有至少 50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、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%或99%的序列同一性,并且优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
75.分离的多肽,选自(i)由SEQ ID NO :101、103、105、107、181、183、185、187、189、191 和 193 的任一表示的氨基酸序列; (ii)氨基酸序列,所述氨基酸序列以递增的优先顺序与由SEQID NO :101,103,105,.107、181、183、185、187、189、191和193的任一表示的氨基酸序列和表A2中的任一其它氨基酸序列具有至少 50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%或99%的序列同一性,并且优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
(iii)上述(i)或(ii)项中给出的任一氨基酸序列的衍生物。
76.用于在植物中相对于对照植物而言增强产量相关性状的方法,包括调节植物中編码肌原纤蛋白多肽之核酸的表达,所述肌原纤蛋白多肽包括 (i)由PFAM登录号PR)4755表示的PAP肌原纤蛋白结构域;和(ii)由KFECQNESRGGLVRNVIKWSVPRLLEENEGATLIVTARFSSVSARNIYLKFEEIGLQNINISDDLQAVIAPAILPRSFLSLQILQFIRSFKARVPVTSPERHSVGGLYYLSYLDKNMLLGRAVGGGGVFIFTRAHTL(SEQID NO 253)表示的羧基端结构域,其可以含有表示I至15个之间的残基的O至5个之间的空位,或者以递增的优先顺序与(SEQ IDNO :253)具有至少50%、51 %、52%、53%、54%、.55%,56%,57%,58%,59%,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% 或 99% 的整体序列同一性的结构域;和任选地 (iii)在多肽的氨基端区域内的转运肽。
77.权利要求76的方法,其中所述PAP肌原纤蛋白结构域由ENRKYELLNIIQDTQRGLVTTADQRSTIEEAMVVVEGFDAGKEIDLSKLDGTWQYTSAPDVLILFESAARLPFFQVGQIFQ(SEQ ID NO :252)表示,其可以含有表示I至15个之间的残基的O至5个之间的空位,或者以递增的优先顺序与SEQ ID NO :252 具有至少 50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、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%或99%的整体序列同一性的结构域。
78.权利要求76或77的方法,其中所述肌原纤蛋白多肽包含ー个或多个以下结构域的ー个或多个-结构域 X :NIYLQF[EQ]E[IA]S[VL]Q[ND]INISE[EQ]LQAL[IL]APA[IL]LPRSFL[SN]LQILQ[FA][LI][RK][TS]F[KR]AQ[VI]P ;-结构域 Y YYL[ST]YLD[RN] [ND]MLLGR[AS] VGGGGV ;-结构域 Z [PA] [IL] DL [AS] KLDGTffRLQYTSA [SP] DV ;或 -以递增的优先顺序与结构域X、Y和Z的任意ー个或多个具有至少50%、51%、52%、53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%或99%的整体序列同一性的结构域。
79.权利要求76-78的任ー项的方法,其中所述受调控的表达通过在植物中引入和表达肌原纤蛋白多肽之编码核酸而实现。
80.权利要求76-79的任ー项的方法,其中所述编码肌原纤蛋白多肽之核酸编码表A3中列举的任一蛋白质,或者是此类核酸的一部分,或者是能够与此类核酸杂交的核酸。
81.权利要求76-80的任ー项的方法,其中所述核酸序列编码表A3给出的任一蛋白质直向同源物或旁系同源物。
82.权利要求76-81的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状包括相对于对照植物増加的产量,优选的种子产量。
83.权利要求76-82的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在非胁迫条件下获得的。
84.权利要求79-83的任ー项的方法,其中所述核酸与组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子有效连接。
85.权利要求76-84的任ー项的方法,其中所述肌原纤蛋白多肽之编码核酸是植物来源的,优选来自双子叶植物,更优选来自爺科(Solanaceae),另外优选地,该核酸来自番爺属(Lycopersicon),还优选地来自番爺属物种,最优选核酸来自番爺。
86.通过权利要求76-85的任ー项方法可获得的植物或其部分,包括种子,其中所述植物或其部分包含编码肌原纤蛋白多肽的重组核酸。
87.构建体,包含 (i)编码如权利要求76-78任一项定义的肌原纤蛋白多肽的核酸; (ii)能够驱动(i)的核酸序列表达的ー个或多个控制序列;和任选的 (iii)转录终止序列。
88.权利要求87的构建体,其中所述控制序列之ー是组成型启动子,优选G0S2启动子,最优选来自稻的G0S2启动子。
89.权利要求87或88的构建体在用于制造相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的种子产量的植物的方法中的用途。
90.用权利要求87或88的构建体转化的植物、植物部分或植物细胞。
91.用于生产相对于对照植物具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物的方法,包括 (i)在植物中引入和表达如权利要求76-78任一项定义的肌原纤蛋白多肽之编码核酸;和 (ii)在促进植物生长和发育的条件下培养植物细胞。
92.相对于对照植物,具有増加的产量,特别是増加的种子产量的转基因植物或者源自所述转基因植物的转基因植物细胞,获得自如权利要求76-78任一项定义的肌原纤蛋白多肽之编码核酸受调控的表达。
93.权利要求86、90或92的转基因植物,或源自它的转基因植物细胞,其中所述植物是作物植物或单子叶或谷物,例如稻、玉米、小麦、大麦、粟、黑麦、黑小麦、高粱、野小麦、德国小麦、黑麦属、一粒系小麦、teff、蜀黍和燕麦。
94.权利要求93的植物的可收获部分,其中所述可收获部分优选是种子。
95.来自权利要求93的植物和/或权利要求94的植物的可收获部分的产物。
96.肌原纤蛋白多肽之编码核酸在相对于对照植物,增加产量,特别是增加种子产量的用途。
97.用于在植物中相对于对照植物而言增强产量相关性状的方法,包括调节植物中编码PLST样多肽之核酸的表达,其中所述PLST样多肽至少包含PFam登录号为PF02298的PLST共有结构域。
98.权利要求97的方法,其中PLST样多肽的PLST样结构域以递增的优先顺序与位于SEQ ID NO 411的氨基酸38至124之间的序列具有至少49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%,56%,57%,58%,59%,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% 或 99% 或者更多的序列同一性。
99.权利要求97或98的任一项的方法,其中所述PLST样多肽可以包含序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序(i)基序19 [DH]SV[LI]QV[TS]KE[DA] [YF] [DK]SCNT[SK] [NSD]P(SEQ ID NO :530);(ii)基序20 :[FHY]YF[IT]SGV[PK] [GD] [HN]C(SEQ ID NO :531);(iii)基序21 Y[NT] [QK]WA[ESK] [KS]NRF[KQ] [IV] GD [ST] [LI] [VL] F [KL] YP (SEQ IDNO 532) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
100.权利要求97至99的任一项的方法,其中所述PLST样多肽可以包含任意一个或多个序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序 (i)基序22 [DN]GN[TS] [LVK] [FV] [KN] [LF] [DT] R[SP]GP [FY] YF[IT] SG[VA] [KP] [GD][HN]CEK[GN] [QE]K(SEQ ID NO :533);(ii)基序23 [YL]N[QK]WA[EK] [KS] [NH]RF[KQ] [IV]GD[ST]L[LV]F[LK]Y[PD] (SEQIDNO 534);(iii)基序24 :[KQ]DSV[LI]QVTKE[DA] YKSCNT[SK] [DSN]PI (SEQ ID NO :535) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
101.权利要求97至100的任一项的方法,其中所述PLST样多肽可以包含任意一个或多个序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序(i)基序25 DSVI [QV] VT [EKA] [EQ] S [YF] [KN] [SK] CNL [KST] DPIL [YF] [MS] N [ND]GN[ST][LV]FN[LI][TD][RS]PGL[FY]YF[TI]SG[VA][PS]GHC[EQ][KR](SEQ ID NO :536) (ii)基序26 P[PT]SA[DN]P[DQ] [VL] YTKff [AS] [KS] [NS] [HN] [RN] FK [IL] GD [ST] [LI]LFLYP(SEQ ID NO :537)(iii)基序27 XVS[CS]Y[QE] [YF]KVG[DG]LD[AGS]W(SEQ ID NO :538) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
102.权利要求97至101的任一项的方法,其中所述PLST样多肽可以包含任意一个或多个序列基序,所述序列基序以递增的优先顺序与任一以下基序(i)基序28:HN[FL]K[IL]ffl)SLLFLYPPSQDSVIQVTA[QE][SAN][YF][KN]SC[ND]L[KS]DPILYMN[DN]GNSLFN[IL]T(SEQ ID NO :539)(ii)基序29 GDFYFTSGrAVEl PGHC [EQ] K [SK] QKLH[IV] (SEQ ID NO 540)(iii)基序30 VSCYQYKVGDLD[AS]WGIPTSA[NK] (SEQ ID NO :541) 具有至少 49%,50%,51%,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99%或者更多的序列同一性。
103.权利要求97至102的任一项的方法,其中PLST样多肽的同源物以递增的优先顺序与由表A5的任一多肽,优选地由SEQ ID NO :411表示的氨基酸具有至少25%、26%、27%,28%,29%,30%,31 %,32%,33%,34%,35%,36%,37%,38%,39%,40%,4142%,43%,44%,45%,46%,47%,48%,49%,50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,60%,61 %,62%,63%,64%,65%,66%,67%,68%,69%,70%,7172%,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%或 99% 的整体序列同一性。
104.权利要求97-103的任一项的方法,其中所述受调控的表达通过在植物中引入和表达任一项前述权利要求定义的PLST样多肽之编码核酸而实现。
105.权利要求97-104的任一项的方法,其中所述编码PLST样多肽之核酸编码表A5中列举的任一蛋白质,或者是此类核酸的一部分,或者是能够与此类核酸杂交的核酸。
106.权利要求97-105的任一项的方法,其中所述核酸序列编码表A5给出的任一蛋白质的直向同源物或旁系同源物。
107.权利要求97-106的任一项的方法,其中所述增强的产量相关性状包括相对于对照植物增加的产量,优选增加的种子产量。
108.权利要求97-107的任一项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在非胁迫条件下获得的。
109.权利要求97-107的任一项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在干旱胁迫、盐胁迫或氮缺乏条件下获得的。
110.权利要求104-106的任ー项的方法,其中所述核酸与组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子有效连接。
111.权利要求97-110的任ー项的方法,其中所述PLST样多肽之编码核酸是植物来源的。
112.权利要求111的方法,其中所述PLST样多肽之编码核酸来自双子叶植物,进ー步优选来自杨柳科,最优选核酸来自毛果杨。
113.通过权利要求97-112的任ー项方法可获得的植物或其部分,包括种子,其中所述植物或其部分包含编码PLST样多肽的重组核酸。
114.构建体,包含 (i)编码如权利要求97-103定义的PLST样多肽的核酸; ( )能够驱动(i)的核酸序列表达的ー个或多个控制序列;和任选的 (iii)转录终止序列。
115.权利要求114的构建体,其中所述控制序列之ー是组成型启动子,优选GOS2启动子,最优选来自稻的GOS2启动子。
116.权利要求114或115的构建体在用于制造相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的种子产量的植物的方法中的用途。
117.用权利要求114或115的构建体转化的植物、植物部分或植物细胞。
118.用于生产相对于对照植物具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物的方法,包括 (i)在植物中引入和表达如权利要求97-103定义的PLST样多肽之编码核酸;和 ( )在促进植物生长和发育的条件下培养植物细胞。
119.相对于对照植物,具有増加的产量,特别是増加的生物量和/或増加的种子产量的转基因植物或者源自所述转基因植物的转基因植物细胞,获得自如权利要求97-103定义的PLST样多肽之编码核酸受调控的表达。
120.权利要求113、117或119的转基因植物,或源自它的转基因植物细胞,其中所述植物是作物植物或单子叶或谷物,例如稻、玉米、小麦、大麦、粟、黒麦、黑小麦、高粱、野小麦、德国小麦、黑麦属、一粒系小麦、teff、蜀黍和燕麦。
121.权利要求120的植物的可收获部分,其中所述可收获部分优选是种子。
122.来自权利要求120的植物和/或权利要求121的植物的可收获部分的产物。
123.PLST样多肽之编码核酸在相对于对照植物,在植物中增加产量,特别是增加种子产量的用途。
124.分离的核酸分子,选自(i)由SEQ ID NO :414 ;SEQ ID NO :426 ;SEQ ID NO :428 ;SEQ IDNO :434 ;SEQ ID NO 438表不的核酸;(ii)由SEQ ID NO :414 ;SEQ ID NO :426 ;SEQ ID NO :428 ;SEQID NO :434 ;SEQ ID NO438表示的核酸的互补序列;(iii)编码由SEQ ID NO :415 ;SEQ ID NO :427 ;SEQ ID NO :429 ;SEQ ID NO :435 ;SEQID NO 439的任一表示的PLST样多肽的核酸,优选地,由于遗传密码的简并性,所述分离的核酸可以衍生自由SEQ IDNO :的任一表示的多肽序列,并且另外优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (iv)核酸,所述核酸以递增的优先顺序与表A5的任一核酸序列具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更多的序列同一性,并且另外优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状; (V)核酸分子,所述核酸分子在严格杂交条件下与(i)至(iv)项的核酸分子杂交,并优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
(vi)编码PLST样多肽的核酸,所述PLST样多肽以递增的优先顺序与由SEQ ID NO .415 ;SEQ ID NO :427 ;SEQ ID NO :429 ;SEQ IDNO :435 ;SEQ ID NO :439 的任一表示的氨基酸序列和表A5中的任一其它氨基酸序列具有至少50 %、55 %、60 %、65 %、70 %、75 %、80 %、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或更多的序列同一性,并且优选地赋予相对于对照植物而言增强的产量相关性状。
125.根据本发明另外的实施方案,从而还提供了分离的多肽分子,选自(i)由SEQ ID NO :415 ;SEQ ID NO :427 ;SEQ ID NO :429 ;SEQ IDNO :435 ;SEQ ID NO 439表示的氨基酸序列; (ii)氨基酸序列,所述氨基酸序列以递增的优先顺序与SEQID NO :Y表示的氨基酸序列具有至少 50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,96%,97%,98%,99%或更多的序列同一性,并且以递增的优先顺序与SEQ ID NO 415 ;SEQ ID NO :427 ;SEQID NO 429 ;SEQ ID NO :435 ;SEQ ID NO :439 具有至少 50 %、55 %、60 %、65 %、70 %、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更多的序列同一性。
(iii)上述(i)或(ii)项中给出的任一氨基酸序列的衍生物。
126.用于在植物中相对于对照植物而言增强产量相关性状的方法,包括调节植物中編码Glomalin多肽之核酸的表达,其中所述Glomalin多肽包含Cpn60_TCPl结构域。
127.权利要求126的方法,其中所述Glomalin多肽包含基序31至43(SEQ ID NO :596至SEQ ID NO :608)的ー个或多个。
128.权利要求126或127的方法,其中所述受调控的表达通过在植物中引入和表达Glomalin多肽之编码核酸而实现。
129.权利要求126-128的任ー项的方法,其中所述编码Glomalin多肽之核酸编码表A6中列举的任一蛋白质,或者是此类核酸的一部分,或者是能够与此类核酸杂交的核酸。
130.权利要求126-129的任ー项的方法,其中所述核酸序列编码表A6给出的任一蛋白质的直向同源物或旁系同源物。
131.权利要求126-130的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状包括相对于对照植物増加的产量,优选增加的种子产量。
132.权利要求126-131的任ー项的方法,其中所述增强的产量相关性状是在非胁迫条件下获得的。
133.权利要求128-132的任ー项的方法,其中所述核酸与根特异性启动子,优选RCc3启动子,最优选来自稻的RCc3启动子有效连接。
134.权利要求126-133的任ー项的方法,其中所述Glomalin多肽之编码核酸是植物来源的,优选来自双子叶植物,进ー步优选来自禾本科(Poaceae),更优选来自稻属,最优选来自稻。
135.通过权利要求126-134的任ー项方法可获得的植物或其部分,包括种子,其中所述植物或其部分包含编码Glomalin多肽的重组核酸。
136.构建体,包含 (i)编码如权利要求126或127定义的Glomalin多肽的核酸; (ii)能够驱动(i)的核酸序列表达的ー个或多个控制序列;和任选的 (iii)转录终止序列。
137.权利要求136的构建体,其中所述控制序列之ー是组成型启动子,优选RCc3启动子,最优选来自稻的RCc3启动子。
138.权利要求136或137的构建体在用于制造相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的种子产量的植物的方法中的用途。
139.用权利要求136或137的构建体转化的植物、植物部分或植物细胞。
140.用于生产相对于对照植物具有增加的产量,特别是增加的种子产量的转基因植物的方法,包括 (i)在植物中引入和表达如权利要求126或127定义的Glomalin多肽之编码核酸;和 (ii)在促进植物生长和发育的条件下培养植物细胞。
141.相对于对照植物,具有増加的产量,特别是増加的种子产量的转基因植物或者源自所述转基因植物的转基因植物细胞,获得自如权利要求126或127定义的Glomalin多肽之编码核酸受调控的表达。
142.权利要求135、139或141的转基因植物,或源自它的转基因植物细胞,其中所述植物是作物植物或单子叶或谷物,例如稻、玉米、小麦、大麦、粟、黒麦、黑小麦、高粱、野小麦、德国小麦、黑麦属、一粒系小麦、teff、蜀黍和燕麦。
143.权利要求142的植物的可收获部分,其中所述可收获部分优选是种子。
144.来自权利要求142的植物和/或权利要求143的植物的可收获部分的产物。
145.Glomalin多肽之编码核酸在相对于对照植物,在植物中增加产量,特别是增加种子产量的用途。
全文摘要
本发明一般地涉及分子生物学领域,并涉及通过调节编码eRF1多肽、SCAMP样(分泌载体膜蛋白)多肽、PLATZ(植物富含AT序列和锌结合蛋白质)多肽、PLST样多肽或Glomalin(HSP60,陪伴蛋白CNP60)多肽的核酸在植物中的表达而增强产量相关性状的方法。本发明还涉及具有调节了编码所述多肽之核酸的表达的植物,所述植物相对于相应的野生型植物或其他对照植物而言具有增强的产量相关性状。本发明还提供可用于本发明方法的构建体。
文档编号C07K14/415GK102656270SQ201080036577
公开日2012年9月5日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年6月19日
发明者莫林纳罗 A·I·桑兹, C·勒佐, V·弗兰卡德, Y·海茨费尔德 申请人:巴斯夫植物科学有限公司
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