具有增加的胁迫耐受性和产量的转基因植物的制作方法

专利名称：：具有增加的胁迫耐受性和产量的转基因植物的制作方法
技术领域：
：—般而言，本发明涉及过量表达编码下述多肽的核酸序列的转基因植物，所述多肽能在正常或非生物胁迫条件下赋予增加的胁迫耐受性以及由此增加的植物生长和作物产量。此外，本发明涉及新颖的经分离的编码下述多肽的核酸序列，所述多肽向植物赋予非生物胁迫条件下，增加的耐受性，和/或，正常或非生物胁迫条件下，增加的植物生长和/或增加的产量。
背景技术：
：非生物环境胁迫，例如干旱、盐度、热和冷，是植物生长和作物产量的主要限制性因素。作物产量在本文中被定义为每英亩收获的相关农业产品(例如谷粒(grain)、草料(forage)或种子)的蒲式耳数量。这些胁迫导致的多种作物(例如大豆、稻、玉米(玉蜀黍)、棉花和小麦)的作物损失和作物产量损失是显著的经济和政治因素，它们在很多非发达国家导致食品短缺。水可利用性是非生物胁迫及其对植物生长的影响的重要方面。持续暴露给干旱条件导致植物代谢的重大改变，这最终引起细胞死亡以及由此导致产量损失。因为一些土壤中的高盐含量导致细胞可摄入的水较少，高盐浓度对植物产生类似于干旱对植物的影响。此外，在冷冻的温度下，由于植物内形成冰，植物细胞丢失水。因此，干旱、热、盐度和冷胁迫导致的作物损伤主要都是由于脱水导致的。因为植物在其生命周期期间一般暴露给水可利用性降低的环境，大多数植物都进化出了针对非生物胁迫导致的干燥的保护性机制。但是，如果干燥条件的严重性太高以及持续时间太长的话，对大多数作物植物的发育、生长、植物尺寸和产量会有很大影响。因此，开发有效使用水的植物是可能能在世界范围内显著改进人类生活的策略。传统植物育种策略相对较慢，并且需要非生物胁迫耐受的基础品系与其它种质杂交，以开发新的非生物胁迫抗性品系。对于此类基础品系来说有限的种质来源以及远族相关的植物物种之间杂交的不相容性代表了传统育种中遇到的显著问题。针对耐受性的育种还远未成功。很多农业生物技术公司已试图鉴定能赋予对非生物胁迫应答的耐受性的基因，努力开发转基因的非生物胁迫耐受性作物植物。虽然涉及植物中胁迫应答或水分利用效率的一些基因已被分析，但是，对赋予胁迫耐受性和/或水分利用效率的植物基因的分析和克隆仍相当不完全，还仅是碎片式的。迄今为止，在开发转基因非生物胁迫耐受性作物植物上取得的成功是有限的，还没有此类植物被商品化。为了开发转基因非生物胁迫耐受性的作物植物，必须要在模式植物系统、作物植物的温室研究和田间试验中检验多个参数。例如，水分利用效率(WUE)是通常与干旱耐受性相关的参数。对植物对干燥、渗压震扰和极端温度的应答的研究也被用于测定植物对非生物胁迫的耐受性或抗性。当针对转基因的存在对植物的胁迫耐受性的影响加以测试时，对土壤性质、温度、水和养分利用率以及光强度进行标准化的能力是温室或植物生长室环境较之田间的固有优势。WUE已通过多种途径被定义和测量。一种手段是计算整株植物干重与植物生命期间消耗的水的重量之比。另一变化是当测量生物量积累和水分利用时，采用较短的时间间隔。还一手段使用来自植物的局限部份的测量，例如，仅测量地上部分的生长和水分利用。WUE还被定义为来自叶或叶的部分的C(^摄取与水蒸气损失的比例，这通常在非常短的时间期间上测量(例如数秒/数分钟)。用同位素比质谱仪测量的植物组织中固定的13C/12C的比例也被用于评估利用C3光合作用的植物中的WUE。WUE的增加指示生长和水消耗相对提高的效率，但是该信息单独采用时并不能表明这两种过程中的一种改变或者两者都改变。在选择用于改善作物的性状时，由于水分利用减少导致的WUE增加(生长不改变)将在水输入费用较高的灌溉农业系统中具有特别的益处。主要由于生长增加驱动的WUE增加(而没有相应的水分利用跃增)将可用于所有农业系统。在水供应不受限的很多农业系统中，生长的增加，即使其随着水分利用的增加花费(即，WUE无改变)，也可增加产量。因此，需要增加WUE和生物量积累两者的新方法来改善农业生产力。伴随对与非生物胁迫耐受性相关的参数的测量，还测量指示转基因对作物产量的潜在影响的参数。对于叶类作物，例如，苜蓿、青贮玉米和干草而言，植物生物量与总产量相关。但是对于谷粒作物而言，已用其它参数来估计产量，例如植物尺寸(通过总的植物干重测量)、地上部分干重、地上部分鲜重、叶面积、茎体积、植物高度、莲座直径、叶长度、根长度、根量、分蘖数量和叶数量。通常，早期发育阶段的植物尺寸将与发育晚期的植物尺寸相关。通常，具有较大叶面积的较大植物可比较小的植物吸收更多的光和二氧化碳，因此在相同期间可能获得更多的重量。除了可能的微环境持续或遗传优点之外，植物必须最初就获得较大的尺寸。植物尺寸和生长速率存在强烈的遗传因素，因此对于一系列多种基因型而言，一种环境条件下的植物尺寸可能与另一种条件下的尺寸相关。以这种方式，用标准环境来近似田间作物在不同位置和时间遇到的多样的和动态的环境。收获指数——种子产量与地上部分干重之比，在很多环境条件下都相对稳定，因此植物尺寸和谷粒产量之间可能强相关。植物尺寸和谷粒产量内在联系，因为谷粒生物量中的大部分都依赖于植物茎叶流动或贮藏的光合作用生产力。因此，已经通过选择植物尺寸(甚至是在发育早期阶段)来筛选出暴露给田间测试时可能展示出增加的产量的植物。至于非生物胁迫耐受性，生长室或温室中标准条件下对早期发育时的植物尺寸的测量是测量转基因的存在所赋予的可能的产量优点的标准实践。因此，人们需要鉴定出在胁迫耐受性植物和/或在使用水中有效的植物中表达的其它基因，它们能向宿主植物和其它植物物种赋予胁迫耐受性和/或增加的水分利用效率。新产生的胁迫耐受性植物和/或具有增加的水分利用效率的植物将具有很多优点，例如，可种植作物植物的范围增加，例如通过减少植物物种的水需求而实现。其它想要的优点包括增加的对枝条或茎应答于风、雨、害虫或疾病的倒伏、弯曲的抗性。
发明内容本发明已经公开用某些多核苷酸转化植物，当所述多核苷酸作为转基因存在于植物中时，导致植物生长和对环境胁迫的应答增强，因而增加了植物的农业产品的产量。能介导此类增强的多核苷酸已从拟南芥(Arabidopsisthaliana)、辣椒(C即sic咖a皿皿m)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、小立碗藓(Physcomitrellapatens)、酉良酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、小麦(Triticumaestivum)、玉米(Zeamays)、大豆(Glycinemax)、亚麻(Li皿musitatissimum)、小麦、禾舀(0ryzasativa)、向曰葵(Helianthusann皿s)和欧洲油菜(Brassicanapus)分离，其序列在表1所示的序列表中示出。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>在一种实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码CAAX氨基末端蛋白酶家族的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码SAR8.2蛋白前体。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码推定的膜蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码蛋白磷酸酶2C蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码线粒体载体蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码蛋白激酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码肽基脯氨酸异构酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码未知蛋白1。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码未知蛋白2。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码鸟氨酸脱羧酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码谷胱甘肽还原酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码未知蛋白3。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码蛋白磷酸酶2A蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码MEK1蛋白激酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码含AP2结构域的转录因子。在又一实施方式中，本发明涉及通过本发明的转基因植物产生的种子，其中，种子是针对包含上文所述的多核苷酸的转基因的纯育。在正常或胁迫条件下，较之植物的野生型品种而言，源于本发明的种子的植物展示出对环境胁迫的增加的耐受性和/或增加的植物生长和/或增加的产量。在还一方面，本发明涉及通过或从本发明的转基因植物、其植物部分或其种子生产的产品，例如，食物、饲料、食物补充物、饲料补充物、化妆品或药物。本发明还提供了表1中鉴定的某些经分离的多核苷酸以及表1中鉴定的某些经分离的多肽。本发明还涉及包含本发明的经分离多核苷酸的重组载体。在又一实施方式中，本发明关注生产前述转基因植物的方法，其中所述方法包括用包含本发明的经分离的多核苷酸的表达载体转化植物细胞，以及从植物细胞产生表达所述多核苷酸编码的多肽的转基因植物。所述多肽在植物中的表达导致在正常和/或胁迫条件下较之植物的野生型品种而言对环境胁迫的耐受性和/或生长和/或产量增加。在另一实施方式中，本发明提供了增加植物对环境胁迫的耐受性和/或生长和/或产量的方法。所述方法包括下述步骤用包含本发明的经分离的多核苷酸的表达盒转化植物细胞，以及从植物细胞产生转基因植物，其中所述转基因植物包含所述多核苷酸。附图简述图1显示了对公开的氨基酸序列At-FACE-2(SEQIDNO:6)、ZM57353913(SEQIDNO:8)和ZM59252659(SEQIDNO:10)的比对。比对是使用VectorNTI的AlignX产生的。甚本承。"墓躯，，胡^躲革執普^丫t魂鸪扭^'嵐《串目胡W躲胡暮暴晋瞎土缘躯^W^承'棟疑祉目魂扭^胡墓躯盈虽胡斜班瞎一胡^躯普T^讓s胆^躲革執^士扭畓顷。嵐《w^^翳罢te、iwg(胡w祖g(rai奪產军班'茈挲来丝^短一胡[ti斜+毋胡y扭^，班承扭^普D'w躲胡躲瞎3扭一《丟阜w^哲。tf《扭^^但:^楚胜:^邻蔬w胡y扭蹄资封W3^H5執彩巡'頂蹄肆胡茈執革専itfy扭蹄^"扭^，，资氺'W封淑^^本承["oo]。図奪转胡図奪转胡邈县辑多嵐《孫胡彩巡^本琴每普土浙班每但劳百浙'胡墓^躲聽^墓土躲聽普ra但蹄肆図奪转胡能甚本。翁i班、r/、棟3r斜i班、斜is、凉頂紛攀、將3凉頂帀《、迎、+。、'凝'聽、翁迎、褂、^'i翻土D班每《腺蹄肆。《腺蹄肆胜规瞎蹄肆、蹄肆躲a班每^蹄肆，，资氺'扭封淑^^本承°邈辑胡^蹄肆士承#土来本、胡嵐《孫阜琴楚餘淑'裂期丄^薪楚扭氺躲wa頂軍封淑g'蹄肆胡斜班普"蹄肆図奪转，，'l革胡^:^本贿"soo]。呢謝暮^胡^^l艰关继腔呢謝胡4帀蹄肆凝昔但翌擎暮，胡^蹄肆承鍋辑胡^《孫^浙'土甜勞眾佛^^HT^'皐胆扭^蔬审強胡蹄肆7逸'W黎王I。^吝鹏胡呢謝胡眾佛翁必扭阜胆扭^蔬帀強胡蹄肆7逸w^暂蹄肆図奪转胡能甚本。蹄肆図奪转胡蹄激留楚^邈县辑多胡嵐《孫胡革箭^t挲翌挲暮，丄掛群能甚本'^￥《躯笼扭一承[osoo]。规瞎+—《丟封淑但g擎但"规瞎，，瞎群'fl《歸'浙図°^土丁胡封^巡^士￥,迪班'扭/+多^+—*挲但("UB，，^"B，，)"扭/小一，，'扭封淑^^本承。蹄翻ra呢被蔓非胆'胡目胡:^^躯笼革執彩掛丄《普xn^资氺胡封淑^^本。翠w胡將敏彩巡能甚本教彌wag^ra'熟由本Y浙斜a封ife，班腺禅^^奪短躯胡瞎群^禅^"《短班￥禅^"《短班阜巡。禅^tf《赏多丄瞎群'^熟由本承[6M)0]彩扭^《躯笼黎H[8M)0]。胡帀^x斷iv胡i丄nj。，a封淑普柳°扭測(oot:onaiQ3S)8869T，89WZ胜(96:onaiQ3S)6ZS898丄舰、(，6:onaiQ3S)MW06T舰、(26:ONaiQ3S)SSSZ0Z6，Z「^sfef鍋奪篤胡M《扭丄g齊9围[，O]。胡帀^XI丄N"P9A封淑普扭W°扭測(06:ONaiQ3S)090ZnZ9WZ胜(88:0NaiQ3S)SS600，6SWZ、(98:onaiQ3S)6W8S丄^;S0、(，8:onaiQ3S)^6908ZSS0、(Z8:onaiQ3S)ZT9Z99T9ni、(08:onaiQ3S)的6Z丄899VH、(8丄onaiQ3SUZS90ZS州8、(9丄onaiQ3S)6809S8Z州8、(W:ONaiQ3S)W)SZSS89WZ「《sfef鍋奪篤胡M《扭丄g齊S围[9M)0]。胡帀^X油HV胡I丄NJo^9A封淑普扭W°扭測(09:ONaiQ3S)刚0SZ環Z、(8S:ONaiQ3S)S6S丄S，S9WZ、(9S:ONaiQ3SnS89Z0Z9WZ、(，S:ONaiQ3S)98TS989SV丄、(ZS:0NaiQ3S)ZS6S99T肌T(0S:ONaiQ3SnSZ丄S3「《谢鍋奪篤胡M《扭丄g齊，围[SM)O]。胡帀^xiilnjo^9a封淑普扭W。扭W胡(8，ONaiQ3S)9丄ZS丄0Z9WZ胜(9，ONdlQ3S)(U0TS9丄SWZ、(种ONaiQ3S)6^6SnSN8、ONaiQ3S)99068S6州8、(0，ONaiQ3S)9S0986Z州8、(8S:ONaiQ3s)osos9n，g、(9S:onaiQ3s)06as3「《谢鍋奪篤胡M《扭丄g齊s围[计oo]封淑普扭W。扭W胡(W:0NaiQ3SnS9丄8S89WZ胜(ZS:ONaiQ3Sn%980S9WZ、(OS:ONaiQ3S)6T0TS0Z9WZ、(8Z:onaiQ3S)S8的T0Z9WZ、(9Z:onaiQ3S)SS9Z60T9WZ、(招onaiQ3S)6UZ9，8SWZ、ONaiQ3S)TZ86，0SSM)、(0Z:ONaiQ3S)08088丄6W!3、(8T:ONaiQ3S)99M0S6州g、(9T:ONaiQ3S)的S丄S3「《谢鍋奪篤胡M《扭丄g齊Z围[SM)O]明中，性状是从引入植物品种的一种或多种经分离的多核苷酸的转基因表达产生的。如还在本文中所使用的，术语"野生型品种"指这样作为对照植物针对比较目的对其加以分析的一组植物，其中，野生型品种植物与转基因植物(经根据本发明的经分离的多核苷酸转化的植物)相同，但是，野生型品种植物没有经本发明的经分离的多核苷酸转化。如本文中的定义，术语"核酸"和"多核苷酸"可相互替换，它们表示直链或带支链的、单链或双链的RNA或DNA或其杂交体。该术语还包括RNA/DNA杂交体。"经分离的"核酸分子是这样的其基本上与所述核酸天然来源中存在的其它核酸分子(即，编码其它多肽的序列)分开。例如，经克隆的核酸被认为是经分离的。如果核酸已被人为干涉所改变，或者被放在并非其天然位点的基因座或位置上，或者如果其通过转化被引入细胞，核酸就被认为是经分离的。此外，经分离的核酸分子，例如cDNA分子，当通过重组技术生产时可不含其天然相关的一些其它细胞材料，当通过化学合成时，不含化学前体或其它化学品。虽然其任选包括位于基因编码区域3'和5'末端的非翻译序列，但是其优选去除了其天然存在的复制子中编码区域天然侧翼的序列。在本文中使用时，术语"环境胁迫"指与盐度、干旱、氮、温度、金属、化学品、病原性或氧化胁迫或其任何组合相关的次最优条件。术语"水分利用效率"和"WUE"指植物产生的有机质的量除以植物生产有机质所使用的水的量，即，植物的干重相对于植物的水分利用。在本文中使用时，术语"干重"指植物中水之外的所有物质，其包括，例如，碳水化合物、蛋白、油和矿物质营养物。任何植物物种可被转化，以产生根据本发明的转基因植物。本发明的转基因植物可以是双子叶植物或单子叶植物。例如，并且并非限制性地，本发明的转基因植物可源于下述双子叶植物科中的任何豆科(Leguminosae)，包括豌豆、苜蓿和大豆等植物；伞形科(Umbelliferae)，包括胡萝卜和芹菜等植物；茄科(Solanaceae)，包括番茄、马铃薯、茄子、烟草和胡椒等植物；十字花科(Cruciferae)，特别是芸苔属(Brassica)，其包括油菜(oilseedr即e)、甜菜、甘蓝、花椰菜和椰菜等植物；以及拟南芥(A.thaliana);菊科(Compositae)，其包括莴苣等植物；锦葵科(Malvaceae)，其包括棉花；豆科(Fabaceae)，其包括花生等植物，等等。本发明的转基因植物可源于单子叶植物，例如，小麦、大麦、高粱、粟、黑麦、黑小麦、玉米、稻、燕麦和甘蔗。本发明的转基因植物还包括树，例如苹果、梨、榲梓、李、樱桃、桃、油杉L杏、番木瓜、芒果和其它木本物种，包括松柏类和落叶类的树，例如杨树、松、红杉、雪松、橡树等。尤其优选的是拟南芥、烟草(Nicotianatabacum)、油菜、大豆、玉米(玉蜀黍)、小麦、亚麻、马铃薯和万寿菊。如表1所示，本发明的一种实施方式是经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码CAAX氨基末端蛋白酶家族的蛋白。该实施方式的转基因植物可包含编码CAAX氨基末端蛋白酶家族的蛋白的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:2的1至301位氨基酸的序列的CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白；以及具有包含SEQIDN0:4的l至293位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶。该实施方式的转基因植物可包含编码异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDN0:6的l至311位氨基酸的序列的异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶；具有包含SEQIDNO:8的1至313位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:10的1至269位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码SAR8.2蛋白前体。该实施方式的转基因植物可包含编码SAR8.2蛋白前体的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:12的1至86位氨基酸的序列的SAR8.2蛋白前体。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码推定的膜蛋白。该实施方式的转基因植物可包含编码推定的膜蛋白的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:14的1至696位氨基酸的序列的推定的膜蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码蛋白磷酸酶2C蛋白。该实施方式的转基因植物可包含编码蛋白磷酸酶2C蛋白的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:16的1至284位氨基酸的序列的蛋白磷酸酶2C蛋白；具有包含SEQIDNO:18的l至384位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:20的1至346位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:22的1至375位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:24的1至390位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:26的1至398位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:28的1至399位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:30的1至399位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:32的1至399位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:34的1至276位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码线粒体载体蛋白。该实施方式的转基因植物可包含编码线粒体载体蛋白的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:36的1至303位氨基酸的序列的线粒体载体蛋白；具有包含SEQIDNO:38的1至315位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:40的1至289位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:42的1至303位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:44的1至299位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:46的1至299位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:48的1至311位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码蛋白激酶。该实施方式的转基因植物可包含编码蛋白激酶的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:50的1至356位氨基酸的序列的蛋白激酶；具有包含SEQIDNO:52的1至364位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:54的1至361位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:56的1至370位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:58的1至377位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:60的1至382位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码肽基脯氨酸异构酶。该实施方式的转基因植物可包含编码肽基脯氨酸异构酶的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:62的1至523位氨基酸的序列的肽基脯氨酸异构酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码未知蛋白1。该实施方式的转基因植物可包含编码未知蛋白l的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:64的1至111位氨基酸的序列的未知蛋白1。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码未知蛋白2。该实施方式的转基因植物可包含编码未知蛋白2的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:66的1至104位氨基酸的序列的未知蛋白2。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码鸟氨酸脱羧酶。该实施方式的转基因植物可包含编码鸟氨酸脱羧酶的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:68的1至466位氨基酸的序列的鸟氨酸脱羧酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码谷胱甘肽还原酶。该实施方式的转基因植物可包含编码谷胱甘肽还原酶的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:70的1至483位氨基酸的序列的谷胱甘肽还原酶。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码未知蛋白3。该实施方式的转基因植物可包含编码未知蛋白3的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:72的1至129位氨基酸的序列的未知蛋白3。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码蛋白磷酸酶2A蛋白。该实施方式的转基因植物可包含编码蛋白磷酸酶2A蛋白的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:74的1至306位氨基酸的序列的蛋白磷酸酶2A蛋白；具有包含SEQIDNO:76的l至306位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:78的1至306位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:80的1至306位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:82的1至306位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:84的1至307位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:86的1至306位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:88的1至306位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:90的1至306位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码MEK1蛋白激酶。该实施方式的转基因植物可包含编码MEKl蛋白激酶的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDNO:92的1至355位氨基酸的序列的MEK1蛋白激酶；具有包含SEQIDNO:94的1至355位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:96的1至338位氨基酸的序列的蛋白；具有包含SEQIDNO:100的1至350位氨基酸的序列的蛋白。在另一实施方式中，本发明提供了经包含经分离的下述多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码含AP2结构域的转录因子。该实施方式的转基因植物可包12含编码含AP2结构域的转录因子的任何多核苷酸。该实施方式的转基因植物包含下述多核苷酸，其编码具有包含SEQIDN0:98的1至197位氨基酸的序列的含AP2结构域的转录因子。本发明还提供了通过表达表l所列出的多核苷酸的转基因植物产生的种子，其中，所述种子含有所述多核苷酸，并且其中，所述植物较之植物的野生型品种而言，在正常或胁迫条件下增加的生长和/或产量和/或对环境胁迫的增加的耐受性方面是纯育的。本发明还提供了通过或从表达所述多核苷酸的转基因植物、其植物部分或其种子生产的产品。可使用本领域公知的多种方法获得产品。在本文中使用时，词语"产品"包括但不限于食物、饲料、食物补充物、饲料补充物、化妆品或药物。食物被认为是用于营养或用于补充营养的组合物。动物饲料和动物饲料补充物特别地被认为是食物。本发明还提供了通过转基因植物、植物部分和植物种子中的任何生产的农业产品。农业产品包括但不限于植物提取物、蛋白、氨基酸、碳水化合物、脂肪、油、聚合物、维生素等。在一种优选的实施方式中，本发明的经分离的多核苷酸包含下述多核苷酸，其具有选自表1列出的多核苷酸序列的序列。这些多核苷酸可包含编码区域的序列以及5'非翻译序列和3'非翻译序列。可使用标准分子生物学技术和本文提供的序列信息来分离本发明的多核苷酸，例如使用自动DNA合成仪来进行。"同源物"在本文中被定义为分别具有相似或基本相同的核苷酸或氨基酸序列的两条核酸或多肽。同源物包括等位变体、类似物和直向同源物，它们如下文所定义。在本文中使用时，术语"类似物"指具有相同或相似功能但是在不相关的生物中分别进化的两条核酸。在本文中使用时，术语"直向同源物"指来自不同物种但是通过物种形成从共同的祖先基因进化来的两条核酸。术语同源物还包括由于遗传密码子简并性而与表1所示的核苷酸序列之一有所不同但却编码同样多肽的核酸分子。在本文中使用时，"天然存在的"核酸分子指具有自然界中存在的核苷酸序列的RNA或DNA分子(即编码天然多肽)。为测定两条氨基酸序列(例如，表1的多肽序列之一及其同源物)的百分比序列同一性，就最优比较目的而言，将序列对齐(例如，可在一条多肽的序列中引入缺口，以与另外的多肽或核酸最优对齐)。然后比较相应氨基酸位置上的氨基酸残基。当一条序列中的位置被另一序列中相应位置上的同样的氨基酸残基占据时，分子在该位置就是相同的。可在两条核酸序列之间进行同样类型的比较。优选地，本发明的多肽的经分离的氨基酸同源物、类似物和直向同源物与表1所示的整条氨基酸序列至少大约50-60%，优选至少大约60-70%，更优选至少大约70-75%、75-80%、80-85%、85-90%或90-95%，最优选至少大约96%、97%、98%、99%相同或者更相同。在另一优选的实施方式中，本发明的经分离的核酸同源物包含下述核苷酸序列，所述核苷酸序列与表1所示的核苷酸序列至少大约40-60%，优选至少大约60-70%，更优选至少大约70-75%、75-80%、80-85%、85-90%或90-95%，进一步优选至少大约95%、96%、97%、98%、99%相同或者更相同。就本发明的目的而言，使用VectorNTI9.0(PC)软件包(Invitrogen，1600FaradayAve.，Carlsbad,CA92008)来测定两条核酸或多肽序列之间的百分比序列同一性。为测定两条核酸的百分比同一性，使用的缺口开放罚分为15，缺口延伸罚分为6.66。为测定两条多肽的百分比同一性，使用的缺口开放罚分为IO，缺口延伸罚分为O.1。所有其它参数都按照默认设置来设置。就多重比对的目的而言(ClustalW算法)，缺口开放罚分为IO，缺口延伸罚分为0.05，使用blosum62矩阵。应当理解，就测定序列同一性的目的而言，当比较DNA序列和RNA序列时，胸腺嘧啶核苷酸等同于尿嘧啶核苷酸。对应于表1所列出的多肽的同源物、类似物和直向同源物的核酸分子可基于其与所述多肽的同一性来分离，其中使用编码各多肽的多核苷酸或基于其的引物作为杂交探针，根据标准杂交技术在严紧杂交条件下来进行。本文中关于DNA到DNA的印迹杂交而言，术语"严紧条件"指在10XDenhart's溶液、6XSSC、0.5%SDS和100iig/ml变性的鲑鱼精DNA中于6(TC进行杂交。在62t:，3XSSC/0.1%SDS接着IXSSC/0.1%SDS以及最后0.IXSSC/0.1%SDS中对印迹依序洗30分钟(每次)。此外，在本文中使用时，在一种优选的实施方式中，术语"严紧条件"指在6XSSC溶液中于65t:进行杂交。在另一实施方式中，"高度严紧条件"指在10XDenhart's溶液、6XSSC、0.5%SDS和100iig/ml变性的鲑精DNA中于65t:杂交过夜。在65t:，3XSSC/0.1%SDS接着IXSSC/0.1%SDS以及最后0.IXSSC/0.1%SDS中对印迹依序洗30分钟(每次)。用于进行核酸杂交的方法是本领域公知的。优选地，在严紧或高度严紧条件下与表1列出的核苷酸序列杂交的本发明的经分离的核酸分子对应于天然存在的核酸分子。有多种方法可用于从简并寡核苷酸序列生产可能的同源物的文库。可在自动DNA合成仪中进行简并基因序列的化学合成，然后将合成的基因连接进合适的表达载体。使用简并基因组允许在一种混合物中提供编码想要的可能序列的组的所有序列。用于合成简并寡核苷酸的方法是本领域已知的。此外，可制造经优化的核酸。优选地，经优化的核酸编码下述多肽，所述多肽具有与表1所列出的那些多肽相似的功能和/或当其在植物中过量表达时能在正常和/或水受限条件下调节植物生长和/或产量和/或对环境胁迫的耐受性，以及更优选地，在正常和/或水受限条件下增加植物生长和/或产量和/或对环境胁迫的耐受性。在本文中使用时，"经优化的"指经遗传改造以增加其在给定的植物或动物中的表达的核酸。为提供经针对植物进行优化的核酸，可将基因的DNA序列修饰为1)包含高度表达的植物基因偏好的密码子；2)包含植物中基本发现的核苷酸碱基组成中的A+T含量；3)形成植物起始序列；4)以消除导致RNA不稳定、不适当聚腺苷酸化、降解和终止的序列，或者消除形成二级结构发卡或RNA剪接位点的序列；或5)消除反义可读框。可通过利用一般植物或特定植物中的密码子选择分布频率，来实现核酸在植物中的增加表达。用于优化植物中核酸表达的方法可在EPA0359472、EPA0385962、PCT申请No.W091/16432、美国专利No.5，380，831、美国专利No.5，436，391、Perlack等人，1991，Proc.Natl.Acad.Sci.USA88:3324-3328和Murray等人，1989，NucleicAcidsRes.17:477-498中找到。可对本发明的经分离的多核苷酸加以优化，使得其密码子选择分布频率与高度表达的植物基因偏差优选不超过25%，更优选不超过大约10%。此外，要考虑到简并第三碱基的百分比G+C含量(单子叶植物看起来在该位置偏好G+C，而双子叶植物则不)。还要认识到，XCG(其中X是A、T、C或G)核苷酸在双子叶植物中是最不优选的密码子，而XTA密码子在单子叶和双子叶植物中都应当避免。本发明的经优化的核酸优选还具有与所选用的宿主植物十分接近CG和TA双联体避免指数。更优选地，这些指数与宿主的偏差不超过大约10-15%。本发明还提供了经分离的重组表达载体，其包含上文所述的多核苷酸，其中，所述载体在宿主细胞中的表达导致较之宿主细胞的野生型品种而言，植物在正常或水受限条件下增加生长和/或产量，和/或增加对环境胁迫的耐受性。本发明的重组表达载体包含以适于在宿主细胞中表达核酸的形式存在的本发明的核酸，这意味着，重组表达载体包括一条或多条调控序列，其是基于待被使用用于表达的宿主细胞选择的，其与待表达的核酸序列有效地相连。在本文中关于重组表达载体使用时，"有效地相连"意欲表示感兴趣的核苷酸序列与调控序列以允许核苷酸序列表达的方式相连(例如，当载体被引入宿主细胞中时，在细菌或植物宿主细胞中)。术语"调控序列"意欲包括启动子、增强子和其它表达控制元件(例如聚腺苷化信号)。此类调控序列是本领域公知的。调控序列包括指导核苷酸序列在多种类型的宿主细胞中组成型表达的那些以及仅在某些宿主细胞或某些条件下指导核苷酸序列表达的那些。本领域技术人员理解，对表达载体的设计可取决于下述因素，例如，对待转化的宿主细胞的选择、想要的多肽的表达水平等。本发明的表达载体可引入宿主细胞，以由此生产本文所述的核酸编码的多肽。植物基因表达应当与合适的启动子有效地相连，所述启动子赋予适时地、细胞特异性或组织特异性方式的基因表达。可用于本发明的表达盒的启动子包括能在植物细胞中启动转录的任何启动子。此类启动子包括但不限于可从植物、植物病毒和细菌(含有在植物中表达的基因，例如农杆菌属(Agrobacterium)和根瘤菌属(Rhizobium))获得的那些。启动子可以是组成型、诱导型、发育阶段优先、细胞类型优先、组织优先或器官优先的。组成型启动子在大多数条件下都有活性。组成型启动子的例子包括CaMV19S和35S启动子，sXCaMV35S启动子，S印l启动子，稻肌动蛋白启动子，拟南芥肌动蛋白启动子，泛素(ubiquitan)启动子，pEmu，玄参花叶病毒35S启动子，Smas启动子，超级启动子(美国专利No.5，955，646)，GRP1-8启动子，肉桂醇脱氢酶启动子(美国专利No.5，683，439)，来自农杆菌属的T-DNA的启动子，例如，甘露碱合酶、胭脂碱合酶和章鱼碱合酶，二磷酸核酮糖羧化酶小亚基(ssu-RUBISCO)启动子等。诱导型启动子偏好于某些环境条件下具有活性，例如，存在或不存在营养物或代谢产物时、热或冷、光照、病原体攻击、厌氧条件等。例如，来自芸苔属(Brassica)的hsp80启动子是热激诱导的；PPDK启动子由光诱导；来自烟草、拟南芥和玉蜀黍的PR-1启动子可通过病原体的感染诱导；Adhl启动子由缺氧和冷胁迫诱导。还可通过诱导型启动子来协助植物基因表达(综述参见Gatz，1997，Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMol.Biol.48:89-108)。如果想要基因表达以时间特异性方式发生，可化学诱导的启动子是尤其合适的。此类启动子的例子是水杨酸诱导型启动子(PCT申请No.WO95/19443)、四环素诱导型启动子(Gatz等人，1992，PlantJ.2:397-404)和乙醇诱导型启动子(PCT申请No.WO93/21334)。在本发明的一种优选的实施方式中，诱导型启动子是胁迫诱导型启动子。就本发明的目的而言，胁迫诱导型启动子偏好于在一种或多种下述胁迫下具有活性与盐度、干旱、氮、温度、金属、化学品、病原体和氧化胁迫相关的次最优条件。胁迫诱导型启动子包括但不限于Cor78(Chak等人，2000，Planta210:875-883;Hovath等人，1993，PlantPhysiol.103:1047-1053)、Corl5a(Artus等人，1996，PNAS93(23):13404-09)、Rci2A(Medina等人，2001，PlantPhysiol.125:1655-66;Nylander等人，2001，PlantMol.Biol.45:341-52;Navarre和Goffeau，2000，EMBOJ.19:2515-24;C即el等人，1997，PlantPhysiol.115:569-76)、Rd22(Xiong等人，2001，PlantCell13:2063-83;Abe等人，1997，PlantCell9:1859-68;Iwasaki等人，1995，Mol.Gen.Genet.247:391-8)、cDet6(Lang和Palve，1992，PlantMol.Biol.20:951-62)、ADH1(Hoeren等人，1998，Genetics149:479-90)、KATl(Nakamura等人，1995，PlantPhysiol.109:371-4)、KST1(Mllller-R6ber等人，1995，EMBO14:2409-16)、Rhal(Terryn等人，1993，PlantCell5:1761-9;Terryn等人，1992，FEBSLett.299(3):287-90)、ARSK1(Atkinson等人，1997，GenBank登录号L22302和PCT申请No.W097/20057)、PtxA(Plesch等人，GenBank登录号X67427)、SbHRGP3(Ahn等人，1996，PlantCell8:1477-90)、GH3(Liu等人，1994，PlantCell6:645-57)、病原体诱导型PRP1基因启动子(Ward等人，1993，Plant.Mol.Biol.22:361-366)、来自番茄的热诱导型hsp80-启动子(美国专利No.5187267)、来自马铃薯的冷诱导型a-淀粉酶启动子(PCT申请No.W096/12814)或创伤诱导型pinll启动子(欧洲专利No.375091)。关于干旱、冷和盐诱导型的启动子的其它例子，例如RD29A启动子，参见Yamaguchi-Shinozalei等人，1993，Mol.Gen.Genet.236:331-340。发育阶段优先的启动子偏好在某些发育阶段表达。组织和器官优先的启动子包括偏好在某些组织或器官(例如叶、根、种子或木质部)中表达的那些。组织优先和器官优先启动子的例子包括但不限于果实优先、胚珠优先、雄性组织优先、种子优先、珠被优先、块茎优先、柄(stalk)优先、果皮优先、叶优先、柱头优先、花粉优先、花药优先、花瓣优先、萼片优先、花梗优先、长角果优先、茎优先、根优先的启动子等。种子优先的启动子偏好在种子发育和/或萌发期间表达。例如，种子优先的启动子可以是胚优先、胚乳优先和种皮优先的(见Thompson等人，1989，BioEssays10:108)。种子优先的启动子的例子包括但不限于纤维素合酶(celA)、Ciml、Y_玉米醇溶蛋白、球蛋白_1、玉米19kD玉米醇溶蛋白(cZ19Bl)等。其它合适的组织优先或器官优先启动子包括来自油菜(r即eseed)的n即in基因启动子(美国专利No.5,608，152)、来自蚕豆(Viciafaba)的USP启动子(Baeumlein等人，1991，Mol.Gen.Genet.225(3):459-67)、来自拟南芥属(Arabidopsis)的油质蛋白启动子(PCT申请No.W098/45461)、来自菜豆(Phaseolusvulgaris)的菜豆蛋白启动子(美国专利No.5，504，200)、来自芸苔属的Bce4启动子(PCT申请No.W091/13980)或豆球蛋白B4启动子(LeB4;Baeumlein等人，1992，PlantJournal,2(2):233-9)以及在单子叶植物(例如玉米、大麦、小麦、黑麦、稻等)中赋予种子特异性表达的启动子。值得注意的合适启动子是来自大麦的Ipt2或Iptl基因启动子(PCR申请No.W095/15389和PCT申请No.W095/23230)或者PCT申请No.W099/16890中描述的那些启动子(来自大麦的大麦醇溶蛋白基因、稻谷蛋白基因、稻水稻素基因、稻谷醇溶蛋白基因、小麦的麦醇溶蛋白基因、小麦谷蛋白基因、燕麦谷蛋白基因、高粱kasirin基因和黑麦的裸麦醇溶蛋白基因的启动子)。可用于本发明的表达盒的其它启动子包括但不限于主要叶绿体a/b结合蛋白启动子，组蛋白启动子，Ap3启动子，e-conglycin启动子，油菜籽蛋白启动子，大豆凝集素启动子，玉米15kD玉米醇溶蛋白启动子、22kD玉米醇溶蛋白启动子、27kD玉米醇溶蛋白启动子、g_玉米醇溶蛋白启动子、waxy、shrunken1、shrunken2禾口bronze启动子禾口Zml3启动子(美国专利No.5，086，169)、玉米多聚半乳糖醛酸酶启动子(PG)(美国专利16Nos.5，412，085和5，545，546)和SGB6启动子(美国专利No.5，470，359)以及合成的或其它天然启动子。控制异源基因在植物中表达的其它机动性可通过使用来自异源来源的DNA结合结构域和应答元件(即，来自非植物来源的DNA结合结构域)获得。此类异源DNA结合结构域的例子是LexADNA结合结构域(Brent和Ptashne，1985，Cell43:729-736)。在本发明的一种优选的实施方式中，表1列出的多核苷酸在来自高等植物(例如种子植物，例如作物植物)的植物细胞中表达。多核苷酸可通过任何手段"引入"植物细胞，包括转染、转化或转导、电穿孔、颗粒轰击、农杆菌感染等。用于转化或转染植物细胞的合适方法已被公开，例如，使用美国专利Nos.4，945，050、5，036，006、5，100，792、5，302，523、5，464，765、5，120，657、6，084，154等所示的颗粒轰击。更优选地，可使用农杆菌转化来制造本发明的转基因玉米种子，如美国专利Nos.5，591，616、5，731，179、5，981，840、5，990，387、6，162，965、6，420，630，美国专利公开号2002/0104132等所述。可使用例如欧洲专利No.EP0424047、U.S.专利No.5，322，783、欧洲专利No.EP0397687、美国专利No.5，376，543或美国专利No.5，169，770所述的技术来进行对大豆的转化。小麦转化的一个特别例子可于PCT申i青No.W093/07256中发现。可使用美国专利Nos.5，004，863、5，159，135、5，846，797等中公开的方法来转化棉花。可使用美国专利Nos.4，666，844、5，350，688、6，153，813、6，333，449、6，288，312、6，365，807、6，329，571等中公开的方法来转化稻。其它植物转化方法公开于，例如，美国专利Nos.5，932，782、6，153，811、6，140，553、5，969，213、6，020，539等中。适于将转基因插入特定植物的任何植物转化方法都可根据本发明使用。根据本发明，引入的多核苷酸如果并入非染色体自主复制子或整合进植物染色体中，则其可稳定保持于植物细胞中。或者，引入的多核苷酸可存在于染色体外非复制载体上且可瞬时转化或具有瞬时活性。本发明的另一方面涉及经分离的多肽，其具有选自表1列出的多肽序列的序列。"经分离的"或"经纯化的"多肽不含(通过重组DNA技术生产时)一些细胞材料或(化学合成时)化学品前体或其它化学品。"基本不含细胞材料"这种说法包括这样的多肽制备物，其中，将多肽与天然或重组生产其的细胞中的一些细胞组分分开。在一种实施方式中，"基本不含细胞材料"这种说法包括这样的本发明的多肽制备物其具有少于大约30%(以干重)污染性多肽，更优选少于大约20%的污染性多肽，进一步更优选少于大约10%的污染性多肽，最优选少于大约5%的污染性多肽。对酶活性和动力学参数的测定在本领域中已很成熟。用于测定任何给定的经改造的酶的活性的实验必须针对野生型酶的特定活性加以定制，这是本领域技术人员能力范围内的。关于酶的综述是一般性的，关于测定很多酶活性的结构、动力学、原理、方法、应用和例子详细描述有很多，它们是本领域技术人员公知的。本发明还涉及生产包含表1列出的至少一种多核苷酸的转基因植物的方法，其中，所述多核苷酸在植物中的表达导致较之植物的野生型品种而言，植物在正常或水受限条件下生长和/或产量增加，和/或对环境胁迫的耐受性增加，所述方法包括下述步骤(a)向植物细胞中引入包含表l所列出的至少一种多核苷酸的表达载体，以及(b)从植物细胞产生表达所述多核苷酸的转基因植物，其中，多核苷酸在转基因植物中的表达导致较之植物的野生型品种而言，植物在正常或水受限条件下生长和/或产量增加，和/或对环境胁迫的耐受性增加。植物可以是，但不限于，原生质体、配子生产细胞和再生为整株植物的细胞。在本文中使用时，"转基因"指含有表1列出的至少一种重组多核苷酸的任何植物、植物细胞、愈伤组织、植物组织或植物部分。在很多情况中，重组多核苷酸被稳定整合进染色体或稳定的染色体外元件，使得其传到后续世代。本发明还提供了在正常或水受限条件下增加植物生长和/或产量和/或增加植物对环境胁迫的耐受性的方法，所述方法包括下述步骤在植物中增加表1所列出的至少一种多核苷酸的表达。可通过本领域技术人员已知的任何方法增加蛋白的表达。可通过在正常和/或较不合适的条件下培养经修饰的植物，然后分析植物的生长特征和/或代谢，来评估遗传修饰对植物生长和/或产量和/或胁迫耐受性的影响。此类分析技术是本领域技术人员公知的，其包括干重、湿重、多肽合成、碳水化合物合成、脂类合成、蒸发蒸腾速率、一般植物和/或作物产量、开花、繁殖、结籽(seedsetting)、根生长、呼吸速率、光合速率、代谢组成等，其中使用生物
技术领域：
技术人员已知的方法来进行。通过下述实施例来进一步阐述本发明，所述实施例不应被以任何方式理解为对本发明的范围施加限制。实施例l:克隆cDNA使用已知方法从各植物物种的专属文库分离cDNAs。对序列加以加工，并使用生物信息学分析来加以注释。表2到18中展示了经分离的序列与各最接近的已知公开序列的氨基酸同一性和相似性程度(使用成对比较缺口罚分10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵:blos咖62)。表2At2g20725(SEQIDNO:2)与已知的CAAX氨基末端蛋白酶蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3At3g26085(SEQIDNO:4)与已知的CAAX氨基末端蛋白酶蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)NP—566788拟南芥100.00%BAC43478拟南芥99.70%AAM63917拟南芥99.30%NP—001078210拟南芥91.00%BAB01072拟南芥65.30%表4AtFACE-2(SEQIDNO:6)与已知的异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)NP—850262拟南芥100.00%BAC43705拟南芥99.70%CAN61196葡萄(Vitisvinifers)36.70%XP—695285斑马鱼(Daniorerio)32.70%XP—001342272斑马鱼(D.rerio)32.70%表5CASAR82A(SEQIDNO:12)与已知的SAR8.2蛋白前体的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAF18935辣椒100.00%AAL56986辣椒97.70%AAL16783辣椒93.00%AAL16782辣椒91.90%AAR97871辣椒52.30%表6b3358(SEQIDNO:14)与已知的推定的膜蛋白的比较[O川]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表9EST257(SEQIDNO:50)与已知的蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表10EST465(SEQIDNO:62)与已知的肽基脯氨酸异构酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表11YBL109w(SEQIDNO:64)与未知蛋白1的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表12YBL100c(SEQIDNO:66)与未知蛋白2的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表13YKL184w(SEQIDNO:68)与已知的鸟氨酸脱羧酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表14YPL091w(SEQIDNO:70)与已知的谷胱甘肽还原酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表15TA54587433(SEQIDNO:72)与未知蛋白3的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表16ZM68532504(SEQIDNO:74)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表17ZM59202533(SEQIDNO:92)与已知的MEKl蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表18BN42671700(SEQIDNO:98)与已知的含AP2结构域的转录因子的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>将AtFACE-2的全长DNA序列(SEQIDNO:5)以e—1Q的e值针对卡诺拉油菜(canola)、大豆、稻、玉米、亚麻、向日葵和小麦cDNAs的专属数据库进行blast(Altschul等人，1997，NucleicAcidsRes.25:3389-3402)。针对推定的全长序列分析所有的重叠群命中，并对代表推定的全长重叠群的最长的克隆加以完全测序。鉴定出来自玉米的两种同源物。这些序列与最接近的已知公开序列的氨基酸同一性的程度列于表19和20中(使用成对比较缺口罚分:10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵:blo達62)。表19ZM57353913(SEQIDNO:8)与已知的异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>公共数据库登录号物种序列同一性(％)EAZ33973稻36.60%XP—001353747果虫虽(Drosophilapseudoobscura)33.50%表20ZM59252659(SEQIDNO:10)与已知的异戊二烯基依赖性CAAX蛋白酶的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)NP—850262拟南芥47.00%BAC43705拟南芥47.00%EAZ33973稻41.腦NP—001055298稻38.30%CAN61196葡萄31.90%将EST564的全长DNA序列(SEQIDNO:15)以e—1Q的e值针对卡诺拉油菜、大豆、稻、玉米、亚麻、向日葵和小麦cDNAs的专属数据库进行blast(Altschul等人，1997，NucleicAcidsRes.25:3389-3402)。针对推定的全长序列分析所有的重叠群命中，并对代表推定的全长重叠群的最长的克隆加以完全测序。鉴定出来自玉米的六种同源物，来自大豆的两种同源物和来自卡诺拉油菜的一种同源物。这些序列与最接近的已知公开序列的氨基酸同一性的程度列于表21-29中(使用成对比较缺口罚分10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵blosum62)。表21BN49502266(SEQIDNO:18)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)NP—195118拟南芥91.10%NP—001067133稻63.20%<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表22GM49788080(SEQIDNO:20)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表23GM53049821(SEQIDNO:22)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表24ZM58462719(SEQIDNO:24)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAK20060稻77.80%表27ZM62051019(SEQIDNO:30)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)ABE77197高粱92.50%NP—001048899稻88.00%EAY88457稻87.00%NP—001065203稻79.50%AAK20060稻78.80%表28ZM65086957(SEQIDNO:32)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)ABE77197高粱91.00%NP—001048899稻86.50%EAY88457稻85.50%NP—001065203稻78.80%AAK20060稻78.00%表29ZM68587657(SEQIDNO:34)与已知的蛋白磷酸酶2C蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>将EST390的全长DNA序列(SEQIDNO:35)以e—1Q的e值针对卡诺拉油菜、大豆、稻、玉米、亚麻、向日葵和小麦cDNAs的专属数据库进行blast(Altschul等人，1997，NucleicAcidsRes.25:3389-3402)。针对推定的全长序列分析所有的重叠群命中，并对代表推定的全长重叠群的最长的克隆加以完全测序。鉴定出来自卡诺拉油菜的四种同源物和来自玉米的两种同源物。这些序列与最接近的已知公开序列的氨基酸同一性的程度列于表30-35中(使用成对比较缺口罚分:10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵:blo達62)。表30BN51363030(SEQIDNO:38)与已知的线粒体载体蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表31BN42986056(SEQIDNO:40)与已知的线粒体载体蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>公共数据库登录号物种序列同一性(％)CAC12820烟草85.30%表34ZM57651070(SEQIDNO:46)与已知的线粒体载体蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)NP—001066927稻57.00%NP—680566拟南芥53.80%BAF00711拟南芥51.70%CAN71674葡萄43.20%CAN71674葡萄43.20%表35ZM62073276(SEQIDNO:48)与已知的线粒体载体蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAU11471甘蔗(S.officinarum)94.90%NP—001054904稻92.30%BAA08105稷(Panicummiliaceum)86.20%BAA08103稷(P.miliaceum)85.50%EAY80779稻82.90%将EST257的全长DNA序列(SEQIDNO:49)以e—1Q的e值针对卡诺拉油菜、大豆、稻、玉米、亚麻、向日葵和小麦cDNAs的专属数据库进行blast(Altschul等人，1997，NucleicAcidsRes.25:3389-3402)。针对推定的全长序列分析所有的重叠群命中，并对代表推定的全长重叠群的最长的克隆加以完全测序。鉴定出来自玉米的三种同源物、来自亚麻的一种同源物和来自小麦的一条序列。这些序列与最接近的已知公开序列的氨基酸同一性的程度列于表36-40中(使用成对比较缺口罚分10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵blosum62)。表36LU61665952(SEQIDNO:52)与已知的蛋白激酶的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)NP—566716拟南芥75.10%CAN82019葡萄74.50%NP—193214拟南芥74.50%A,6452合成构建体73.00%A,6453合成构建体72.30%表37TA56863186(SEQIDNO:54)与已知的蛋白激酶的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAO72550稻87.30%NP—001046047稻79.80%EAZ01979稻73.80%NP—001058291稻73.60%AA048744稻73.40%表38ZM62026837(SEQIDNO:56)与已知的蛋白激酶的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAR01726稻83.40%NP—001050732稻77.00%EAY91142稻76.30%<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表39ZM65457595(SEQIDNO:58)与已知的蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表40ZM67230154(SEQIDNO:60)与已知的蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>将ZM68532504的全长DNA序列(SEQIDNO:73)以e—10的e值针对卡诺拉油菜、大豆、稻、玉米、亚麻、向日葵和小麦cDNAs的专属数据库进行blast(Altschul等人，1997，NucleicAcidsRes.25:3389-3402)。针对推定的全长序列分析所有的重叠群命中，并对代表推定的全长重叠群的最长的克隆加以完全测序。鉴定出来自卡诺拉油菜的两种同源物、来自玉米的两种同源物、来自亚麻的一种同源物、来自稻的两条序列和来自向日葵的一条序列。这些序列与最接近的已知公开序列的氨基酸同一性的程度列于表41-48中(使用成对比较缺口罚分:10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵:blo達62)。表41BN42856089(SEQIDNO:76)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较公共<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>表43HA66872964(SEQIDNO:80)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>表44LU61662612(SEQIDNO:82)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>表450S32806943(SEQIDNO:84)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>表460S34738749(SEQIDNO:86)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAQ67226番茄97.70%BAA92697蚕豆97.10%CAC11129欧洲山毛榉96.70%BAA92698蚕豆96.10%AAQ67225番茄96.10%表47ZM59400933(SEQIDNO:88)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAC72838稻95.80%AAA91806稻94.40%BAA92697蚕豆92.80%AAQ67226番茄92.80%AAQ67225番茄92.80%表48ZM62132060(SEQIDNO:90)与已知的蛋白磷酸酶2A蛋白的比较公共数据库登录号物种序列同一性(％)AAC72838稻95.10%AAA91806稻93.80%BAA92697蚕豆92.80%AAQ67226番茄92.50%<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>将ZM59202533的全长DNA序列(SEQIDNO:91)以e—1Q的e值针对卡诺拉油菜、大豆、稻、玉米、亚麻、向日葵和小麦cDNAs的专属数据库进行blast(Altschul等人，1997，NucleicAcidsRes.25:3389-3402)。针对推定的全长序列分析所有的重叠群命中，并对代表推定的全长重叠群的最长的克隆加以完全测序。鉴定出来自卡诺拉油菜的两种同源物和来自玉米的一种同源物。这些序列与最接近的已知公开序列的氨基酸同一性的程度列于表49-51中(使用成对比较缺口罚分:10;缺口延伸罚分0.1;计分矩阵:blo達62)。表49BN41901422(SEQIDNO:94)与已知的MEK1蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表50BN47868329(SEQIDNO:96)与已知的MEK1蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>表51ZM68416988(SEQIDNO:100)与已知的MEK1蛋白激酶的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>实施例2:浇水良好的拟南芥属植物将表1的多核苷酸连接进含有可选择标记的双元载体。得到的重组载体含有处于组成型启动子下的正义向的相应基因。按照标准条件将重组载体转化进根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)菌株。按照标准条件培养和转化拟南芥(A.thaliana)生态型Col-0或C24。针对对可选择标记基因赋予的对选择剂的抗性，来筛选Tl和T2植物。T3种子用于温室或生长室实验。种植之前大约3-5天，冷却种子以分层(stratification)。然后种植种子，应用肥料，使用透明圆顶(transparentdomes)保持湿度。将植物于22。C种植于温室中，光周期为16小时光照/8小时黑暗。每周对植物浇水2次。在19和22天，使用商业可获得的成像系统，针对每株植物，测量植物面积、叶面积、生物量、颜色分布、颜色强度和生长速率。生物量被计算为最后测量的时间点处的总植物叶面积。生长速率被计算为最后测量的时间点处的植物叶面积减第一次测量的时间点处的植物叶面积的差再除以第一次测量的时间点处的植物叶面积。健康指数倍计算为深绿色叶面积除以总植物叶面积。实施例3:氮胁迫耐受性的拟南芥属植物将表1的多核苷酸连接进含有可选择标记的双元载体。得到的重组载体含有处于组成型启动子下的正义向的相应基因。按照标准条件将重组载体转化进根癌农杆菌菌株。按照标准条件培养和转化拟南芥生态型Col-0或C24。针对对可选择标记基因赋予的对选择剂的抗性，来筛选Tl和T2植物。使用不含有机组分的基底(substrate)，将植物生长于平台(flat)上。每块平台用水弄湿，然后将对选择剂有抗性的幼苗移种到基底上。在设置到22t:、相对湿度为55%、光照周期设置为16小时光照/8小时黑暗的生长室中培养植物。在第12、15、22和29天向供水中加入受控的低或高氮营养溶液。在第18、25和32天给予没有营养溶液的供水。使用商业可获得的成像系统，在第26、30和33天，采集托盘(tray)上所有植物的图像。在每个成像时间点，测量针对每株植物的生物量和植物表型，包括植物面积、叶面积、生物量、颜色分布、颜色强度和生长速率。实施例4:胁迫耐受性的油菜/卡诺拉油菜植物用4天龄卡诺拉油菜幼苗的子叶叶柄作为外植体，用于组织培养，并按照EP1566443进行转化。商业栽培种Westar(AgricultureCanada)是用于转化的标准品种，但是也可使用其它品种。含有双元载体的根癌农杆菌GV3101:pMP90RK被用于卡诺拉油菜转化。用于转化的标准双元载体是pSUN(W002/00900)，但是还描述过用于植物转化的很多不同的双元载体系统(例如，An，G.，在AgrobacteriumProtocols,MethodsinMolecularBiology巻44，第47_62页，GartlandKMA禾口MRDavey编著，H丽naPress,Totowa，NewJersey)。利用包含选择标记基因、植物启动子和表1的多核苷酸的植物基因表达盒。可使用多种选择标记基因，包括美国专利Nos.5，767，366和6，225，105公开的突变的乙酰羟酸合酶(AHAS)基因。用合适的启动子调控性状基因，以提供对基因转录的组成型、发育、组织或环境调控。将卡诺拉油菜种子在70%乙醇中表面灭菌2分钟，在55t:温自来水中孵育15分钟，然后在1.5%的次氯酸钠中孵育10分钟，接着用灭菌的蒸馏水漂洗三次。然后将种子置于没有激素的MS培养基上，该培养基含有GamborgB5维生素、3%蔗糖和0.8%0xoidagar。在24。C低光照(<50yMol/m2s，16小时光照)下令种子发芽4天。从体外幼苗上切下连有子叶的子叶叶柄外植体，通过将叶柄外植体的切口端浸入细菌悬浮液来用农杆菌属接种。然后在24°C，16小时光照下，在包括维生素的MS培养基上对外植体培养3天，培养基中含有3.75mg/l的BAP、3X蔗糖、0.5g/lMES(pH5.2)、0.5mg/1GA3、0.8%0xoidagar。与农杆菌共培养3天之后，将叶柄外植体转到含有3.75mg/lBAP、0.5mg/1GA3、0.5g/1MES(pH5.2)、300mg/l特美汀和选择剂的再生培养基上，直到枝条再生。一旦外植体开始发育枝条，就将其转移到枝条延长培养基(A6，含有完全强度的MS培养基，其包括维生素、2%蔗糖、0.5%0xoidagar、100mg/1肌醇、40mg/1硫酸腺嘌呤、0.5g/1MES(pH5.8)、0.0025mg/lBAP、0.lmg/1IBA、300mg/1特美汀和选择剂)上。使用T叫Man探针，通过qPCR，分析来自初代转基因植物(TO)的体外和温室材料的样品，以验证T-DNA的存在，以及测定T-DNA整合的数量。通过自花授粉从初代转基因植物产生种子。将第二代植物培养于温室条件下，并自花授粉。使用T叫Man探针通过qPCR分析植物，以验证T-DNA的存在，以及测定T-DNA整合的数量。比较纯合转基因植物、杂合转基因植物和单性(azygous)(失效转基因)植物的胁迫耐受性，例如，在实施例2和3所述的检验中，还在温室和田间研究两者中比较它们的实施例5:筛选胁迫耐受性稻植物使用已知的方法来产生包含表1的多核苷酸的转基因稻植物。产生大约15至20个独立转化子(T0)。将初代转化子从组织培养室转移到温室，用于培养和收获T1种子。针对转基因的存在/不存在以3:1分离的T1后代的5个事件被保留下来。对于这些事件中的每个而言，通过视觉标记筛选，选择含有转基因(杂合和纯合子)的10株T1幼苗和缺乏转基因(失效合子(皿llizygotes))的10株T1幼苗。将选出的Tl植物转到温室。每株植物获得独特的条形码标记，以将表型数据与相应植物明确联系起来。在下述环境设置下，将选出的Tl植物培养于10cm直径盆中的土壤上光周期=11.5小时，日光强度二30，0001ux或更高，日间温度=281:或更高，夜间温度=221:，相对湿度=60-70%。转基因植物和相应的失效合子以随机位置并排种植。从播种阶段起，到成熟阶段为止，令植物数次通过数字成像箱。每个时间点，以至少6个不同角度采集每株植物的影像(2048X1536像素，1600万色)。在第二次实验中，用T2植物验证用Tl植物进行的第一次实验中获得的数据。具有正确表达模式的品系被选用来进行进一步的分析。通过监测标记表达，筛选来自Tl中阳性植物(杂合子和纯合子)的种子批次。对于选择的每一事件而言，再保留杂合子的种子批次，用于T2评估。在每批种子批次内，在温室中培养同样数量的阳性和阴性植物以用于评估。针对其改善的生长和/或产量和/或胁迫耐受性，筛选转基因植物，例如，使用实施例2和3描述的检验，对产量而言，温室和田间研究两者中均进行。实施例6:胁迫耐受性的大豆植物使用共有的共同未决国际申请号WO2005/121345中描述的方法，将表l的多核苷酸转化进大豆，该文献的内容通过弓I用并入本文。然后针对其在水受限条件下改善的生长和/或干旱、盐和/或冷耐受性，筛选转基因植物，例如，使用实施例2和3描述的检验，并且在温室和田间两者研究中针对产量来筛选。实施例7:胁迫耐受性的小麦植物使用Ishida等人，1996，NatureBiotech.14745-50所述的方法将表1的多核苷酸转入小麦。将不成熟的胚与携带有"超级双元"载体的根癌农杆菌共培养，通过器官发生回收转基因植物。该流程提供了2.5%至20%的转化效率。然后针对其在水受限条件下改善的生长和/或产量和/或胁迫耐受性来筛选转基因植物，例如，使用实施例2和3描述的检验，对产量而言，温室和田间研究两者中均进行。实施例8:胁迫耐受性的玉米植物使用农杆菌属将表1的多核苷酸转化进玉米的不成熟胚。在吸涨(imbibition)后，将胚转到没有选择剂的培养基。7至10天后，将胚转到含有选择剂的培养基上，培养4周(2周转移一次)，以获得经转化的愈伤组织细胞。通过将抗性愈伤组织转到补充有选择剂的培养基上来启动植物再生并在25-27t:光照下培养二至三周。然后将再生的枝条转到具有含选择剂的培养基的生根盒上。将具有根的小植物转到温室中小盆中的盆栽混合物中，适应新环境之后将其移种到更大的盆中，并在温室中保持，直到成熟。使用检验，例如实施例2和3中所述的检验，对这些植物中的每株都独特标签、取样并针对转基因拷贝数加以分析。标记出转基因阳性和阴性植物，将相同大小的配对，用于一起移种到大盆中。这为转基因阳性和阴性植物提供了统一的并有竞争性的环境。对大盆浇水，达到一定的土壤田间持水量百分比，这取决于需要的水胁迫的严重性。通过隔天浇水来保持土壤水水平。在生长期间测量植物生长和生理性状，例如高度、茎直径、叶巻曲、植物萎蔫、叶延伸速率、叶水状态、叶绿素含量和光合速率。生长期之后，收获植物的地上部分，对每株植物称鲜重和干重。然后对转基因阳性和阴性植物之间的干旱耐受性表型加以比较。使用检验，例如，实施例2和3所述的检验，对盆加盖，所述盖允许幼苗长起来但使得水的损失最小化。定期对每只盆加以称重，加水以保持最初的水含量。在实验末尾，测量每株植物的鲜重和干重，计算每株植物消耗的水，计算每株植物的WUE。在实验期间测量植物生长和生理性状，例如，WUE、高度、茎直径、叶巻曲、植物萎蔫、叶延伸速率、叶水状态、叶绿素含量和光合速率。然后对转基因阳性和阴性植物之间的WUE表型加以比较。使用检验，例如，实施例2和3所述的检验，将这些盆保持于温室中有统一环境条件的区域，并最优培养。对这些植物中的每株都独特标签、取样并针对转基因拷贝数加以分析。令植物在这些条件下生长，直到它们达到预定的生长阶段。然后停止给水。随着胁迫强度的增加，测量植物生长和生理性状，例如，高度、茎直径、叶巻曲、植物萎蔫、叶延伸速率、叶水状态、叶绿素含量和光合速率。然后对转基因阳性和阴性植物之间的干燥耐受性表型加以比较。在小盆中种植针对转化事件而言分离的转基因玉米种子，以在循环性干旱检验中进行测试。将这些盆保持于温室中有统一环境条件的区域，并最优培养。对这些植物中的每株都独特标签、取样并针对转基因拷贝数加以分析。令植物在这些条件下生长，直到它们达到预定的生长阶段。然后以固定的时间间隔，对植物重复浇水至饱和。在实验期间重复该水/干旱循环。在生长阶段期间测量植物生长和生理性状，例如，高度、茎直径、叶巻曲、叶延伸速率、叶水状态、叶绿素含量和光合速率。在实验末尾，收获植物，称地上部分的鲜重和干重。然后对转基因阳性和阴性植物之间的循环性干旱耐受性表型加以比较。为测试分离的转基因玉米在无雨条件下的干旱耐受性，使用单个位置或多个位置处的受管理干旱胁迫。通过滴水带(diptape)和顶部灌溉来控制作物水可利用性，这在下述位置进行，该位置在平均5个月的季节内具有小于10cm的降水以及超过5t:的最低温度，或者是这样的位置，其具有期待的被自动"防雨篷(rain-outshelter)"阻截的应季降雨，防雨篷在不需要的时候撤回以提供开放的田间条件。遵循区域中的标准农业实践，进行土壤准备、种植、施肥和害虫控制。在每小块上播种针对单个转基因插入事件的存在而分离的种子。在叶样品上使用T叫man转基因拷贝数检验，以将转基因与失效分离子对照植物区分开。还针对与干旱耐受性、生长和产量相关的一系列表型，对以这种方式基因分型的植物加以计分。这些表型包括植物高度、每植物的谷粒重量、每植物的谷粒数、每植物的穗数、地上干重、叶对水蒸汽的传导率、叶C02摄取、叶的叶绿素含量、光合作用相关的叶绿素荧光参数、水分利用效率、叶的水势、叶相对水含量、茎液流速率、茎导水率、叶温度、叶反射率、叶的光吸光度、叶面积、到开花所需天数、开花-抽丝间隔、籽粒灌浆持续时间、渗透势、渗透调节、根尺寸、叶延伸速率、叶角度、叶巻曲和存活。所有测量都是使用厂商提供的标准方案，用用于田间生理学的商业可获得的设备来进行的。各植物被用作为每种事件的重复单位。为测试无雨条件下非分离转基因玉米的干旱耐受性，使用单个位置或多个位置处的受管理干旱胁迫。通过滴水带和顶部灌溉来控制作物水可利用率，这在下述位置进行，该位置在平均5个月的季节内具有小于10cm的降水量以及超过5t:的最低温度，或者是这样的位置，其具有期待的被自动"防雨篷"阻截应季降水量，防雨篷在不需要的时候撤回以提供开放的田间条件。遵循区域中的标准农业实践，进行土壤准备、种植、施肥和害虫控制。设计试验方案，使得含有非分离转基因事件的小块土地与失效分离子对照的邻接小块土地成对。失效分离子是由于孟德尔分离不含转基因的转基因植物的后代(或者源于后代的品系)。在试验周围分布有针对特定事件的额外重复成对的小块土地。在成对的小块土地中对与干旱耐受性、生长和产量相关的一系列表型加以计分，并在小块土地的水平上对其加以评估。当测量技术仅能应用于个体植物时，在小块土地内每次随机选择植物。这些表型包括植物高度、每植物的谷粒重量、每植物的谷粒数、每植物的穗数、地上干重、叶对水蒸汽的传导率、叶C02摄取、叶的叶绿素含量、光合作用相关的叶绿素荧光参数、水分利用效率、叶的水势、叶相对水含量、茎液流速率、茎导水率、叶温度、叶反射率、叶的光吸光度、叶面积、到开花所需天数、开花-抽丝间隔、籽粒灌浆持续时间、渗透势、渗透调节、根尺寸、叶延伸速率、叶角度、叶巻曲和存活。所有测量都是使用厂商提供的标准方案，用用于田间生理学的商业可获得的设备来进行的。各小块土地被用作为每种事件的重复单位。为针对干旱耐受性和产量对转基因玉米进行多位置测试，选择5至20个包括主要玉米种植区的位置。将其广泛分布，以提供一系列预计的作物水可利用率(基于平均温度、湿度、降水量和土壤类型)。不对作物水可利用率加以标准农业实践外的改变。设计试验方案，使得含有非分离转基因事件的小块土地与失效分离子对照的邻接小块土地成对。在成对的小块土地中对与干旱耐受性、生长和产量相关的一系列表型加以计分，并在小块土地的水平上对其加以评估。当测量技术仅能应用于个体植物时，在小块土地内每次随机选择植物。这些表型包括植物高度、每植物的谷粒重量、每植物的谷粒数、每植物的穗数、地上干重、叶对水蒸汽的传导率、叶C02摄取、叶的叶绿素含量、光合作用相关的叶绿素荧光参数、水分利用效率、叶的水势、叶相对水含量、茎液流速率、茎导水率、叶温度、叶反射率、叶的光吸光度、叶面积、到开花所需天数、开花-抽丝间隔、籽粒灌浆持续时间、渗透势、渗透调节、根尺寸、叶延伸速率、叶角度、叶巻曲和存活。所有测量都是使用厂商提供的标准方案，用用于田间生理学的商业可获得的设备来进行的。各小块土地被用作为每种事件的重复单位。附录来自拟南芥属的At2g20725的cDNA序列(SEQIDNO:1):GTACAATGCATTGACACTTCTCTTCTCTTAG将At2g20725cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:2)来自拟南芥属的At3g26085的cDNA序列(SEQIDNO:3)TAA将At3g26085cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:4)ASIVGIVYGYAAVLSSSLIVPMASHALNNLVGGLLWRYSSKIKSLE来自拟南芥属的AtFACE-2的cDNA序列(SEQIDNO:5):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage44</formula>AAAAAAA将ZM57353913cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:8):PIIAHVFC匪GLPVFSSPRTKGAALVAFLAGSIAFFWLLFPATSPELYNSSFDRCSCWHGFC丽K来自玉米的ZM59252659的cDNA序列(SEQIDNO:9):GGTAGCGTTTCTGGCTGGTTCAATAGCCTTCTTTTGGCTGCTTTTCCCTGCAACAAGTCGTCAATCCCTTCTCAAAGTGGAATTTGACTTTGTTGTAAAAAAAAAAA将ZM59252659cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:10)FGWYATFLLIRTGNLLCPITAHVFC匪GLPVFSSPRTKGAALVAFLAGSIAFFWLLFPATSPELYNSSFDRCSCWHGFC丽K来自胡椒的CASAR82A的cDNA序列(SEQIDNO:11):CGGTCGCTGCGATTACTGTTGCGCC将CASAR82AcDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:12):AGKVIYCKTCKTCHGRCDYCCA来自大肠杆菌的b3358的cDNA序列(SEQIDNO:13):CTTCTCCCTCGTTCCTGCCTGTTGCAATATTGCGGGCCTTGATAAAGTTGCGGGATTCGAAGGCGTAA将b3358cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:14):丽FFGGTVWLWPQWQSGLLRKNAHDALEAYQEAIRLILSEDPQPTPLAWQRMRVNQAHNTLYAIQRCQQRLEYDEPGSSGDANMDAPEMQPHEGAAGTLEQHLQRVIGHLNTMHTISSMAWRQRP朋GIWLSRKLRDSKA来自苔藓(moss)的EST564的cDNA序列(SEQIDNO:15):GCCAGGTTCCGGAACATGAACTTAGCTTTTAACAAATAA将EST564cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:16):GGSISNHISSKCPIDMPKGDNPPSLVSSNMNLAFNK来自卡诺拉油菜的BN49502266的cDNA序列(SEQIDNO:17)AAAAAAAAA将BN49502266cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:18)SLRSDEAEQRRLLNVLY来自大豆的GM49788080的cDNA序列(SEQIDNO:19)AATTTAACAGAGATTGAAAAAATGTTCGTTCAGAA将GM49788080cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:20)DSNLVSRASSVRGPPLSVRGGGVPLPSRTLAPCAAPMET来自大豆的GM53049821的cDNA序列(SEQIDNO:21)GGGGCGTTAGGGTTAGGGTTAGGGTTTCCAAGAGATGTGGCACATATGGCTTCTGGTACCGACATCATTCTTGAATTCAAAGTTATTTTACAACAAATTATATGGAAAAAAAAAAAAAAA将GM53049821cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO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1707]:1708]:1709]:1710]:1711]:1712]:1713]:1714]:1715]:1716]:17"]:1718]:1719]:1720]:1721]:1722]:1723]:1724]:1725]:1726]:1727]:1728]:1729]:1730]:1731]:1732]:1733]:1734]AAAAAAAAAA将BN41901422cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:94)YLVSCYQSFYHNGLVSIVMEFMDGGSLLDLLKKVQRVPENMLAAISKRVLRGLCYIHDERRISLGVVLLECATGKFPYTPPENMKGWTSMYELVDAIVENPPPRAPSHLFSPEFCSFISQCVQKDPRDRKSAMELLDHRFVNMFEDVDVDLSSYFTAAGSLIPPLANS来自卡诺拉油菜的BN47868329的cDNA序列(SEQIDNO:95):AATTCAGTAGTAGAGTCATTAAATGTAAAAAAAAAAAAAAA将BN47868329cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:96)[1735][1736][1737][1738][1739][1740][1741][1742][1743][1744][1745][1746][1747][1748][1749][1750][1751][1752][1753][1754][1755][1756][1757][1758][1759][1760][1761][1762][1763][1764][1765][1766][1767][1768][1769][1770][1771][1772][1773]AVQLLQHPFVRRGAIQSQNRSPQNLHQLLPPPH来自卡诺拉油菜的BN42671700的cDNA序列(SEQIDNO:97)将BN42671700cDNA翻译为下述氨基酸序列(SEQIDNO:98):MVKKAMKEEEEAEMRNSSMQSKYKGVRKRKWGKWVSEIRLPNSRERIWLGSFDTPEKADYGDVIFDESLFLWDF来自玉米的ZM68416988的cDNA序列(SEQIDNO:99):[1774]／／／GGGA(．FAGTGATA(TG(~AA／(；TG(2AA(CGG(2A／(．FTT((；A／／／CCTCC‘FTGTGAAA[1775]G(TTCTACGAACTTCTCGTGGCTGTTGTT(3A／(AACCGCCACCTTCTGCGCCGCCGGA[1776]TCA(~／／／／(ACCA(3AA／／(TGTGGGTT(；A／／／(TG(2A／(TCTCCAGAAGGATGC．FAATG[1777]ACAGGTCATCAGCCCAAGCC．TTATT(；GACCATCCGTTCCTGAG(2A／(3／A／(；ATGACCT[1778](；(2A／(；TAGATC‘FTGCTTCGTACTTCACGACAGCAGGATCTCCTCTCGCCACCTT仁；AA／7[1779](CAGGCAACTC‘FAATTTTTTT(；TCCTCC．TTATTA(GCGAACGGTGTGGCGA(2AAA／／／([I780]／(．rTTTT(；GA(2AA(；GC．FTGGATTGTGTA(．FGAG(．~GTAATGAT(TTGTGTGTGTCAGGT[1781](GGT(~A／／G；GCTCCATCAC‘FTTAC；ATATAT(A(；A／A(ATGTACAGCC．FTTTAGGATAAA[1782]AAT(；AGCACTGAA(~／／／／(；CCTATCT(~／A／A／(GGCAG仁；AAA((}／／／(；GT(2A／(~／／／(；T[1783]TTCACC．FTGTAATGTATTGA(TCA正；A／A／(；G正；A／／(；GT仁；A／／(；TCTC．FAAAAAAAAAAA[I784]阵ZM68416988CDNA翻译为下述氨基酸序列(SEOIDNOloo)[I785]MA／[’RKP[KL／LPSHtTT工(}KFL／HS(；-／F／D(；DLRVNKD(；LRIVSRRtGGEAPP工EPLDSQI+[1786]SLDDI+DV[KVI(；K(]-SS(；NVQLVRHKF／(}QFFALKVIQLNIDE!S工RKQIAK[!LKINLSTQ(2QYVV[1787]VFYQ(；FYFN(；AISIVLEYMDG(~SLADf；LK／VK／IPEAYLAAI(‘FQMLK(；LIYLHNtK]RVIHRD[1788]LKPSNILINHRG[VKISDF(WSAIISSSSSQRD‘FFI(~-TRNYMAP[R工D正；KKH(}SMSDIWSL(；L[1789]VIL[!CAT正；IFPFPPCtSFY[!LLVAVVDQ[)PPSAPPDQt，SPEFC(~FISA(；LQKDANDRSSAQA[1790]LLDItPFLSMYDDI+HVD[+ASYFTTA(；SPLATFNSRQL权利要求经包含下述经分离的多核苷酸的表达盒转化的转基因植物，所述多核苷酸编码具有SEQIDNOs2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98和100中任一所示的序列的全长多肽。2.经分离的多核苷酸，其具有选自表1所示的多核苷酸序列的序列。3.经分离的多肽，其具有选自表1所示的多肽序列的序列。4.生产包含表1所列出的至少一种多核苷酸的转基因植物的方法，其中，所述多核苷酸在所述植物中的表达导致较之所述植物的野生型品种而言，所述植物在正常或水受限条件下的生长和/或产量增加，和/或对环境胁迫的耐受性增加，所述方法包括下述步骤(a)向植物细胞中引入表达载体，所述表达载体包含表1所列出的至少一种多核苷酸，以及(b)从所述植物细胞产生表达所述多核苷酸的转基因植物，其中，所述多核苷酸在所述转基因植物中的表达导致较之所述植物的野生型品种而言，所述植物在正常或水受限条件下的生长和/或产量增加，和/或对环境胁迫的耐受性增加。5.在正常或水受限条件下增加植物的生长和/或产量和/或增加植物对环境胁迫的耐受性的方法，所述方法包括下述步骤增加表1所列出的至少一种多核苷酸在所述植物中的表达。全文摘要本发明公开了下述多核苷酸，其能增强经转化以含有此类多核苷酸的植物在水受限条件下的生长、产量和/或增加的对环境胁迫的耐受性。本发明还提供了使用此类多核苷酸的方法和含有此类多核苷酸作为转基因的转基因植物和农业产品，包括种子。文档编号C07K14/415GK101743314SQ200880024564公开日2010年6月16日申请日期2008年7月11日优先权日2007年7月13日发明者A·沙尔多南,A·舍利,P·普齐奥,R·萨里亚-米兰,陈若英申请人:巴斯夫植物科学有限公司