專利名稱：與硅轉(zhuǎn)運相關(guān)的組合物和方法
與硅轉(zhuǎn)運相關(guān)的組合物和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及可以用于在植物中(比如大豆)增加硅吸收并且增加對生物性以及非生物性脅迫的耐受性的組合物和方法。對植物的生物性以及非生物性脅迫每年對作物引起價值數(shù)十億美元的危害。例如，大豆銹病(由豆薯層銹菌真菌所引起的一種疾病)2003年在巴西導(dǎo)致價值大約十億美元的損害。這種疾病現(xiàn)在已經(jīng)開始傳播進(jìn)入美國(全世界大豆最大的生產(chǎn)者)。雖然這種銹病可以使用化學(xué)殺菌劑來治療，這么做是昂貴的、對環(huán)境有潛在的損害、并且可能僅僅是部分有效的。因此，對于用于保護植物免受生物性連同非生物性脅迫的額外的或改進(jìn)的方法存在一種需求。大豆銹病的預(yù)防或控制是在這方面最重要的應(yīng)用之
ο發(fā)明概述我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在已知的有效吸收硅的植物中硅流入和流出轉(zhuǎn)運蛋白的基因，這些植物包括小麥、木賊、高粱、燕麥、以及大麥。這些編碼的轉(zhuǎn)運蛋白當(dāng)在一種植物(如大豆) 中表達(dá)時增加對生物性以及非生物性應(yīng)激源的耐受性。因此，本發(fā)明的特征在于對硅轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的多核苷酸；包括這類多核苷酸的載體、細(xì)胞、以及植物；以及用于制造這類植物的方法。該發(fā)明的特征還在于硅轉(zhuǎn)運蛋白多肽以及它們的片段。具體地講，有用的是用在此所說明的這些硅轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)化的大豆植物，其中該硅轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)導(dǎo)致對大豆銹病的耐受性增加。相應(yīng)地，在一個第一方面中，本發(fā)明的特征在于一種基本上純的多核苷酸，該多核苷酸包括與選自下組的一種序列基本上一致的一個核酸序列(例如至少85^^90^^95%, 96%,97%,98%,99%,99. 5%、或 100%—致性)，該組的組成為=SEQ ID NO :4、9、12、13、 14、15、33、52、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919,SEQ ID NO 22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO 32的核苷酸1M-1014、或其一種片段。本發(fā)明的特征還在于包括一個核酸序列的一種多核苷酸，該核酸序列編碼與選自下組的一種序列基本上一致的一種多肽，，該組的組成為SEQ ID NOS :5、6、34-38、60、以及68、或其一種片段。在其他的實施方案中，將該核酸序列進(jìn)行修飾以便包含一種或多種(例如至少2、3、4、5、8、10、15)突變、缺失、插入、或它們的一種組合。該修飾的核酸序列可以編碼當(dāng)它在一種細(xì)胞中表達(dá)時具有增加或者減少硅轉(zhuǎn)運的一種多肽。該多肽在與小麥SIITl序列(SEQ ID NO 37)的位置132對應(yīng)的位置可以具有一種突變。在某些實施方案中，該突變是一種蘇氨酸到丙氨酸的突變)。在某些實施方案中，該多核苷酸是與SEQ ID NO :50基本上一致的或該多核苷酸編碼與SEQ ID NO 51 基本上一致的一種多肽。在一些實施方案中，在一種細(xì)胞中由該第一方面的多核苷酸編碼的多肽的表達(dá)增加或能夠增加進(jìn)入所述細(xì)胞的硅轉(zhuǎn)運。在另一方面，本發(fā)明的特征在于包括與選自下組的一種核苷酸序列基本上一致的 (例如至少 85%,90%,95%,96%,97%,98%,99%,99. 5%、或 100%—致性)一個核酸序列的一種基本上純的多核苷酸，該組的組成為SEQ ID N0SJ9、71、以及73、或其一種片段。 本發(fā)明的特征還在于包括一個核酸序列的一種基本上純的多核苷酸，該核酸序列編碼與選自下組的一種氨基酸序列基本上一致的一種多肽，該組的組成為SEQ ID N0S:31、72、以及 74、或其一種片段。在一些實施方案中，在一種細(xì)胞中由該多核苷酸編碼的多肽的表達(dá)增加或能夠增加離開所述細(xì)胞的硅轉(zhuǎn)運。在另一方面，本發(fā)明的特征在于包括與選自下組的一種核苷酸序列基本上一致的 (例如至少 85%,90%,95%,96%,97%,98%,99%,99. 5%、或 100%—致性)一個核酸序列的一種基本上純的多核苷酸，該組的組成為SEQ ID N0:56、58、以及59、或其一種片段。 本發(fā)明的特征還在于包括一個核酸序列的一種基本上純的多核苷酸，該核酸序列編碼與選自下組的一種序列基本上一致的一種多肽，該組的組成為SEQ ID N0:63、65、以及66、或其一種片段。在一些實施方案中，在一種細(xì)胞中由該多核苷酸編碼的多肽的表達(dá)增加或能夠增加進(jìn)入所述細(xì)胞的硅轉(zhuǎn)運。在上述方面的任何一種中，該多核苷酸長度可能是小于1，000、500、100、50、30、 20、15、10、8、6、5、4、3、或2吐。該多核苷酸可以被可操作地連接到一種啟動子上，例如能夠在一種植物細(xì)胞中表達(dá)的一種啟動子。該啟動子可以是時間依賴性的、細(xì)胞特異性的(例如根細(xì)胞)、或組織特異性的(例如在此所說明的任何一種組織中)。該啟動子可以是組成型的或誘導(dǎo)型的，例如在類似任何一種非生物性或生物性脅迫的環(huán)境條件之下(例如在此所說明的那些)。本發(fā)明的特征還在于包括本發(fā)明的一種多核苷酸的一種載體。該載體可以進(jìn)一步包括一種第二多核苷酸。在一個實施方案中，該第二多核苷酸編碼一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段(例如與選自下組的一種序列基本上一致的一種多核苷酸，該組的組成為SEQ IDNO :28、四、71、以及73 ；對與選自下組的一種序列基本上一致的一種多肽進(jìn)行編碼的一種多核苷酸，該組的組成為SEQ ID而30、31、72、以及74、或其一種片段)。在另一個實施方案中，該第二多核苷酸編碼一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段(例如與選自下組的一種序列基本上一致的一種多核苷酸，該組的組成為SEQ ID N0:3、4、9、12、13、14、 15、33、50、52、53、55、56、57、58、59、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919、SEQ ID NO :22 的核苷酸146-694、以及SEQ ID NO :32的核苷酸124-1014 ；對與選自下組的一種氨基酸序列基本上一致的一種多肽進(jìn)行編碼的一種多核苷酸，該組的組成為SEQ ID NO :5,6,34-38, 51、54、60、61、62、63、64、65、66、以及68、或其一種片段)。本發(fā)明的特征還在于一種細(xì)胞， 例如包括該載體的一種植物細(xì)胞(例如一種大豆細(xì)胞或來自在此所說明的任何一種植物的一種細(xì)胞)、一種細(xì)菌細(xì)胞、或在此所說明的任何一種細(xì)胞。在一些實施方案中，該細(xì)胞可以是一種植物種子或來自一種植物(例如在此所說明的任何一種植物)的一種組織的一部分。本發(fā)明的特征還在于由在此所說明的這些多核苷酸的任何一種進(jìn)行編碼的一種多肽、或其片段。該多肽可以是基本上純的或可以在一種細(xì)胞中重組表達(dá)。在另一方面，本發(fā)明的特征在于包括一個或多個異源多核苷酸的一種植物(例如大豆或在此所說明的任何一種植物)、植物組織、或種子，該異源多核苷酸包括與對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段進(jìn)行編碼的一個核酸序列基本上一致的一個核酸序列(例如，與選自下組的一種序列基本上一致的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :3,4,9, 12、13、14、15、33、50、52、53、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919、SEQ ID NO :22 的核苷酸 146-694、以及SEQ ID NO :32的核苷酸124-1014，或其一種片段)或?qū)εcSEQ ID NO :5、6、 34-38、51、54、60、61、以及68、或其一種片段的一種氨基酸序列基本上一致的一種多肽進(jìn)行編碼的一個核酸序列。由該異源多核苷酸編碼的多肽在表達(dá)時可以增加或能夠增加進(jìn)入該植物內(nèi)至少一個組織或細(xì)胞(例如根細(xì)胞)的硅轉(zhuǎn)運。該植物、植物組織、或種子可以進(jìn)一步包括與對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白、一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白、或其一種片段進(jìn)行編碼的一種多核苷酸基本上一致的一種第二異源多核苷酸。該第二異源多核苷酸可以是與以下序列基本上一致的(a)選自下組的一個核酸序列，其組成為SEQ ID NO :28、四、71、以及73，(b)對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :30,31, 72、以及74，或(c)其一種片段。在其他的實施方案中，該第二異源多核苷酸是與以下序列基本上一致的(a)SEQ ID NO :55、56、57、58、或 59 的核酸序列，(b)對 SEQ ID NO :62、63、 64、65、或66的氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，或(c)其一種片段。該植物可以顯示對一種或多種生物性或非生物性脅迫(例如在此所說明的那些)增強的耐受性。在一個實施方案中，該植物是展示了對大豆銹病增強的耐受性的一種大豆植物、或來自這樣一種植物的一種組織或種子。 在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種植物(例如大豆或在此所說明的任何一種植物)、植物組織、或種子，它們包括一種或多種異源多核苷酸，這些異源多核苷酸包括與對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段進(jìn)行編碼的一個核酸序列基本上一致的一個核酸序列。該多核苷酸可以包括與以下序列基本上一致的一種序列(a)選自下組的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID而28、四、71、以及73，或(13)對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID N0:30、31、72、以及74，或(c)其一種片段。該異源多核苷酸可以編碼一種多肽，該多肽在表達(dá)時增加或能夠增加離開該植物內(nèi)至少一個組織或細(xì)胞(例如，根細(xì)胞)的硅轉(zhuǎn)運。該植物、植物組織、或種子可以進(jìn)一步包括與對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白、或其一種片段進(jìn)行編碼的一個核酸序列基本上一致的一種第二異源多核苷酸序列。該第二多核苷酸可以是與以下序列基本上一致的(a)選自下組的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :3、4、9、12、13、14、15、33、50、52、53、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919,SEQ ID NO 22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO 32 的核苷酸 124-1014，(b) 對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :5,6, 34-38、51、54、60、61、以及68，或(c)其一種片段。在其他的實施方案中，該第二異源多核苷酸是與以下序列基本上一致的(a)選自下組的一個核酸序列，其組成為SEQ ID N0:55、 56、57、58、以及59，(b)對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為=SEQ IDNO :62、63、64、65、以及66，或(c)其一種片段。該植物、植物組織、或種子可以顯示對一種或多種生物性或非生物性脅迫(例如在此所說明的那些)增強的耐受性。在一個實施方案中，該植物是展示了對大豆銹病增強的耐受性的一種大豆植物、或來自這樣一種植物的一種組織或種子。在又一方面，本發(fā)明的特征在于一種植物(例如大豆或在此所說明的任何一種植物)、植物組織、或種子，它們包括與對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段進(jìn)行編碼的一個核酸序列基本上一致的一種異源多核苷酸。該多核苷酸可以包括與以下序列基本上一致的(例如至少 85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99. 5%、或 100% — 致性)一個核酸序列(a)選自下組的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :55、56、57、 58、以及59，(b)對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為 SEQ IDN0:62、63、64、65、以及66，或(c)其一種片段。由該異源多核苷酸編碼的多肽在表達(dá)時可以增加或能夠增加進(jìn)入該植物內(nèi)至少一個組織或細(xì)胞(如根、莖、或葉細(xì)胞)的硅轉(zhuǎn)運。該植物、植物組織、或種子可以進(jìn)一步包括一種第二異源序列。該第二多核苷酸可以是硅流入轉(zhuǎn)運蛋白(例如與以下序列基本上一致的一種多核苷酸(a)選自下組的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :3、4、9、12、13、14、15、33、50、52、53、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919、SEQ ID NO :22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO :32 的核苷酸 124-1014， (b)對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO 5, 6、34-38、51、54、60、61、以及68，或(c)其一種片段)。在某些實施方案中，用一種第三異源多核苷酸轉(zhuǎn)化該植物，例如對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種多核苷酸。在其他的實施方案中，該第二異源多核苷酸編碼硅流出轉(zhuǎn)運蛋白。對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的多核苷酸可以是與以下序列基本上一致的一種多核苷酸(a)選自下組的一個核酸序列， 其組成為SEQ ID NO :28、四、71、以及73，(b)對選自下組的一種氨基酸序列進(jìn)行編碼的一個核酸序列，該組的組成為=SEQ ID N0:30、31、72、以及74，或(c)其一種片段。本發(fā)明的特征還在于用于生成如上說明的這些植物、植物組織、或種子的任何一種的方法。在一方面，該方法包括(a)提供一種第一載體，該載體包括與一個核酸序列基本上一致的一種多核苷酸，該核酸序列對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段(例如如上說明的那些的任何一種)進(jìn)行編碼；(b)用該載體對一種植物細(xì)胞(例如一種大豆細(xì)胞或來自在此所說明的任何一種植物的一種細(xì)胞)進(jìn)行轉(zhuǎn)化；以及(c)從該細(xì)胞生長一種植物，其中該植物表達(dá)該多核苷酸，由此生成具有增加的硅吸收的一種植物?？梢允褂迷诒绢I(lǐng)域中已知的任何一種方法進(jìn)行該轉(zhuǎn)化(例如在此所說明的任何一種方法)。該載體可以包括一種第二多核苷酸，該第二多核苷酸包括與一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白(例如如上說明的那些的任何一種)或其一種片段基本上一致的一個核酸序列。在另一方面，本發(fā)明的特征還在于生成具有增加的硅轉(zhuǎn)運的一種植物、植物組織、 或植物種子的一種方法。該方法包括(a)提供一種第一載體，該第一載體包括與對一種硅轉(zhuǎn)運蛋白或其一種片段(例如一種流入轉(zhuǎn)運蛋白(例如一種SIITl或SIIT2)或一種流出轉(zhuǎn)運蛋白，例如以上所說明的那些的任何一種)進(jìn)行編碼的一個核酸序列基本上一致的一種多核苷酸；(b)用該載體對一種植物細(xì)胞(例如一種大豆細(xì)胞或來自在此所說明的任何一種植物的細(xì)胞)進(jìn)行轉(zhuǎn)化；以及(c)從該細(xì)胞生長一種植物，其中該植物表達(dá)該多核苷酸， 由此生成具有增加的硅轉(zhuǎn)運的一種植物。該載體可以進(jìn)一步包括一種第二多核苷酸，該第二多核苷酸與對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白(例如以上所說明的那些的任何一個)或其一種片段進(jìn)行編碼的一個核酸基本上一致。在這兩種上述方法的任何一個中，該第二多核苷酸可以可替代地包含在一種第二載體中，將該第二載體轉(zhuǎn)化為第一載體(例如同時地或順序地)。在這上述的兩種方法的任何一個中，該方法可以進(jìn)一步包括步驟(d)從該植物生成種子或從該植物收獲至少一個組織。在一個實施方案中，該第一多核苷酸是一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白并且該第二多核苷酸是一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白。在針對植物、植物組織、以及種子或相關(guān)方法的方面中，該植物組織可以是、例如 根、果實、胚珠、雄性組織、種子、珠被、塊莖、柄、果皮、葉、柱頭、花粉、花藥、花瓣、萼片、花梗、長角果、以及莖。種子組織包括胚、胚乳、以及種皮。其中“基本上純的多核苷酸”意思是指一個核酸(例如、一種DNA或一種RNA分子)，該核酸不含有在從中得到本發(fā)明的核酸分子的生物體的天然發(fā)生的基因組中位于該基因兩側(cè)的這些基因。因此，該術(shù)語包括，例如結(jié)合進(jìn)入一種載體；進(jìn)入一種自主復(fù)制質(zhì)?；蛘卟《?；或進(jìn)入一種原核生物或真核生物的基因組DNA的一種重組DNA ；或作為一種獨立于其他序列的單獨的分子存在(例如一種cDNA或由PCR或限制性核酸內(nèi)切酶消化生成的一種基因組或cDNA片段)的一種重組DNA。此外，該術(shù)語包括一種RNA分子，該RNA分子是從一種DNA分子轉(zhuǎn)錄的；連同一種重組DNA，該重組DNA是對額外的多肽序列進(jìn)行編碼的一種雜合基因的一部分。其中“基本上純的多肽”意思是指已經(jīng)與自然伴隨它的組分分離的一種多肽。典型地，當(dāng)以重量計，該多肽至少是30%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、或甚至99%不含有這些蛋白以及與這些蛋白天然結(jié)合的天然發(fā)生的有機分子的時，該多肽基本上是純的。 一種基本上純的多肽可以通過從一種天然來源提取，通過在正常不表達(dá)該蛋白的一種細(xì)胞中表達(dá)一種重組核酸，或通過化學(xué)合成而獲得。其中“轉(zhuǎn)化的細(xì)胞”意思是指通過重組DNA技術(shù)已經(jīng)將一種DNA分子(例如對一種硅流入或流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種DNA分子或在此所說明的這些核酸的任何一種) 的引入其中(或引入其一種祖細(xì)胞中)的一種細(xì)胞。其中一種多核苷酸或氨基酸序列的“片段”意思是指一種較長序列(例如在此所說明的一種序列)的任何一種的至少10、15、20、25、30、50、75、100、250、300、400、或500個
連續(xù)核酸或氨基酸。當(dāng)用于氨基酸序列時，術(shù)語“基本上一致”表示多肽的一種特征，其中該肽包括與另一種序列(例如圖ι這些序列的任何一種或其一種片段)具有至少eo^jo^^so^、 85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、或 100% 序列一致性的一種序列。當(dāng)用于核酸序列時，術(shù)語“基本上一致”表示多核苷酸序列的一種特征，其中該多核苷酸包括與一個參照相比(例如在此所說明的這些序列的任何一種)具有至少50%，優(yōu)選地 50%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、或 100% 一致性的一種序列。核苷酸序列基本上一致的另一個指標(biāo)是是否兩個分子在嚴(yán)格條件下彼此雜交。嚴(yán)格條件是序列依賴性的并且在不同的情況下將是不同的?？傮w上，選擇的嚴(yán)格條件是約5°C至約20°C，通常約10°C至約15°C，低于在一個定義的離子強度和pH下對于該特異的序列的熱解鏈溫度(Tm)。Tm是50%的目標(biāo)序列雜交到一個匹配的探針上的溫度 (在定義的離子強度以及PH下)。典型地，嚴(yán)格條件將是那些，其中在pH7下該鹽濃度是約 0. 02摩爾并且該溫度是至少約60°C。例如在一種標(biāo)準(zhǔn)的DNA雜交步驟中，嚴(yán)格條件將包括在42°C下在6x SSC中的一次初始洗滌，隨后在至少約55°C的溫度下(典型地約60°C并且經(jīng)常地約65°C )在0. h SSC中的進(jìn)行一次或多次額外的洗滌。為了本發(fā)明的目的當(dāng)所述核苷酸序列編碼基本上一致的多肽和/或蛋白時，核苷酸序列也是基本上一致的。因此，當(dāng)一個核酸序列編碼與一種第二核酸序列基本上相同的多肽時，這兩個核酸序列基本上是一致的即使由于遺傳密碼允許的簡并性在嚴(yán)格條件下它們可能不會雜交(參見Darnell等人的Molecular Cell Biology，第二版kientific American Books W. H. Freemanand Company New York，1990 對于密碼子簡并性禾口遺傳密碼的一種解釋)。蛋白質(zhì)的純度或者均一性可以通過本領(lǐng)域中眾所周知的多種方式表示，例如一種蛋白樣品的聚丙烯酰胺凝膠電泳，隨后通過染色顯像。為了某些目的，高分辨率可能是需要的并且可以使用HPLC或一種類似的方法用于純化。其中“增加(進(jìn)入或離開一種細(xì)胞的)硅轉(zhuǎn)運”的一種多肽意思是指一種多肽， 在那種細(xì)胞中該多肽的表達(dá)導(dǎo)致與缺乏該多肽的一種細(xì)胞相比較，穿過該細(xì)胞膜(例如進(jìn)入或離開該細(xì)胞)的硅或鍺轉(zhuǎn)運速率增加(例如至少5%、10%、25%、50%、100%、200%、 300%、500%、1，000%、5，000%、或10，000% ),但基本上不破壞該細(xì)胞膜或以一種非特異性方式增加其他分子(例如甘油)的轉(zhuǎn)運。一種“硅流入轉(zhuǎn)運蛋白”或一種“硅流出轉(zhuǎn)運蛋白”是對應(yīng)地能夠增加進(jìn)入或離開一種細(xì)胞的硅轉(zhuǎn)運一種多肽。本發(fā)明的其他特征與優(yōu)點從以下詳細(xì)說明、附圖
以及權(quán)利要求中將會是清楚的。附圖簡要說明圖Ia-Ivvv是在此所說明的序列(SEQ ID NO: 1-74)的列表。圖2是預(yù)測的SIITl與SIIT2的氨基酸序列的一個比對。一致的氨基酸被標(biāo)記為黑色；相似的氨基酸被標(biāo)記為灰色。圖3是預(yù)測的SIITl的氨基酸序列的一個比對。一致的氨基酸被標(biāo)記為黑色；相似的氨基酸被標(biāo)記為灰色。圖4是一組圖示，顯示在一種無Si或具有1.7mM Si的溶液中孵育0、15、30、或60 分鐘后在卵母細(xì)胞中量化的硅濃度。用水注入對照卵母細(xì)胞。對于水稻和小麥SIITl進(jìn)行測試檢測它們轉(zhuǎn)運Si的能力。圖5是一組圖示，顯示在一種無Si或具有1.7mM Si的溶液中孵育0、15、30、或 60分鐘后在卵母細(xì)胞中量化的硅濃度。用水注入對照卵母細(xì)胞?！癓si-”表示用突變的 SIITlcRNA注入的卵母細(xì)胞，并且“Lsi+”表示用野生型SIITlcRNA注入的卵母細(xì)胞。詳細(xì)說明木賊與禾本科植物比如小麥、燕麥、高粱、以及大麥已知是硅的高度積聚植物。具體地說已知木賊非常有效地積聚硅，并且硅化合物可以占木賊干重的15%。因此我們猜測這些植物，由于它們的高的硅含量，將可能有效地轉(zhuǎn)運硅，例如能夠使高濃度的硅在該植物中積聚，能夠快速轉(zhuǎn)運硅、或兩者都能夠。因此，這些轉(zhuǎn)運蛋白可以用于在一種異源的細(xì)胞中(例如在正常時具有較低的硅吸收或轉(zhuǎn)運的一種植物中)通過表達(dá)在此所說明的一種轉(zhuǎn)運蛋白，增加硅吸收。因為在植物中增加的硅含量與對生物性以及非生物性脅迫二者的增強的耐受性相關(guān)聯(lián)，在一種植物中這些轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)可以增強對脅迫的耐受性。當(dāng)由豆薯層銹菌真菌所引起的大豆銹病對大豆作物引起顯著損害時，這樣一種方法在大豆中可能是特別有用的。因此，本發(fā)明的特征在于具有與在此識別的這些硅轉(zhuǎn)運蛋白序列一致的多核苷酸和多肽，包含這類多核苷酸的載體、細(xì)胞、以及植物(例如大豆)，以及用于制造這類植物的方法。表達(dá)硅轉(zhuǎn)運蛋白的植物可以顯示對真菌(例如銹菌)增強的耐受性。植物中的硅硅(Si)是以硅酸的形式通過根系吸收的，其中它可以以聚合硅的形式最終積聚在這些植物的嫩枝和葉中。然而，植物在它們吸收硅的能力上有很大的不同，由此引起它們從Si攝食受益的能力上的可變性。在接近500個植物物種的一項調(diào)查中，將這些植物按照它們的硅積聚情況分成三組1)高的Si積聚植物，包括禾本科(草)；2)中等積聚植物，包括葫蘆科；以及幻低積聚植物，包括大多數(shù)其他植物物種(對于一個匯總，參見Ma and Takahashi， Soil， Fertilizer, and Plant Silicon Research in Japan， AmsterdamrElsevier Science, 2002)。例如，當(dāng)在包含45ppm SiO2(在pH 6. 0下在溶液中)的土壤中生長時，禾本科植物例如燕麥、黑麥、以及黑麥草，包含2. 04%、2.41%、以及2. 34%的 SiO20相比之下，絳三葉草、豌豆、以及芥菜，在相同的土壤中對應(yīng)地包含0. 12%,0. 25%、以及 0. 15% 的 SiO2 (Jones et al, Advances inAgronomy，107-149，1967)。在硅積聚上的差異已經(jīng)歸結(jié)于根吸收Si的能力，由此植物將具有以下三種吸收方式的一種主動的、被動的、 或拒絕吸收。硅是地球表面上最豐富的元素之一，但是其在植物生長中的本質(zhì)還沒有被清楚地證實(Epstein, Silicon in Agriculture. Datnoff et al. , eds. New York :Elsevier Science ；2001 :1-15 ；Epstein, Proc Natl Acad Sci USA 91 :11-17,1994 ；Epstein, Annu Rev Plant Physiol Plant MoI Biol50 :641_664，1999)。雖然其在植物中營養(yǎng)作用似乎有限，有越來越多的證據(jù)表明硅吸收在保護使免受生物性以及非生物性脅迫中起一種重要的作用。許多報告已經(jīng)隱含在營養(yǎng)缺乏或過剩的情況中硅改善植物生長。硅施肥也已經(jīng)與植物對疾病的增強的耐受性相關(guān)聯(lián)，這些疾病包括發(fā)生在小麥、大麥、玫瑰、黃瓜、甜瓜、西葫蘆、南瓜、葡萄、以及蒲公英上的白粉病病原體，以及其他疾病(例如發(fā)生在水稻上的稻瘟病(灰梨孢菌)和褐斑病(稻平臍蠕孢菌)，發(fā)生在黃瓜上的由終極腐霉菌和瓜果腐霉菌所引起的灰葡萄孢、蔓枯病(Didymella bryoniae)、鐮孢菌枯萎病(Fusarium wilt)、以及根腐病)。在水稻中已經(jīng)識別了三種硅轉(zhuǎn)運蛋白(Ma et al.，Nature 440 :688-691，2006 ； Ma et al.，Nature 448 :209-212,2007 ；Yamaji et al, The Plant Cell 20 :1381-1389, 2008)，包括兩種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白(SIIT1、也稱為Lsil，SEQ ID NO :3和5，以及SIIT2、也稱為 Lsi6;SEQ ID NO :55 禾口 62)和一種 Si 流出轉(zhuǎn)運蛋白(SIET1、也稱為 Lsi2 ;SEQ ID NO :28 和30)。預(yù)測該流入轉(zhuǎn)運蛋白SIITl和SIIT2是類似于水通道蛋白aquaporins的膜蛋白。這些蛋白屬于NIP亞家族(Nod26-樣主要內(nèi)在蛋白)。該通道由六個跨膜區(qū)段(TM)、兩個親水性的環(huán)(在TM3與TM4之間的HL3 ；在TM4與TM5之間的HL4)、以及兩個Asn-Pro-Ala (NPA) 基序，在aquaporins中保守的一種安排組成。一種孔結(jié)構(gòu)和可能決定選擇性的水滲透性的收縮是用HL3與在細(xì)胞外側(cè)的該第二 NPA結(jié)構(gòu)域(NPA2)以及用HL4與在該細(xì)胞質(zhì)膜中該第一 NPA結(jié)構(gòu)域(NPAl)裝配的。該NPA盒子對于aquaporins的三維結(jié)構(gòu)的正確裝配可能是重要的，因為在NPA盒子附近具有突變的這類蛋白可能被不適當(dāng)?shù)卣郫B。該SIITl轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)似乎是位于具有通過硅水平調(diào)節(jié)的一種組成型表達(dá)的根中。該轉(zhuǎn)運蛋白SIIT2 似乎是在該根尖中以及在葉鞘和葉片的木質(zhì)部薄壁組織細(xì)胞中表達(dá)的。預(yù)測編碼具有11個跨膜結(jié)構(gòu)域的一種膜陰離子轉(zhuǎn)運蛋白的水稻的硅流出基因與該硅流入轉(zhuǎn)運蛋白SIITl沒有相似性。SIETl是一種有活性的流出轉(zhuǎn)運蛋白。在根中SIETl 的表達(dá)似乎遵循SIITl的一樣的模式，但是位于外胚層和內(nèi)胚層細(xì)胞的近端側(cè)，然而SIITl 是位于根細(xì)胞的遠(yuǎn)端側(cè)。SIIT2也顯示在木質(zhì)部薄壁組織細(xì)胞中在面對該木質(zhì)部維管側(cè)的極性的定位。SIIT2被認(rèn)為涉及Si從該木質(zhì)部轉(zhuǎn)運出Si并且轉(zhuǎn)運進(jìn)入這些葉子中。多核苷酸我們已經(jīng)從小麥、燕麥、大麥、高粱、以及木賊中識別并且克隆了硅轉(zhuǎn)運蛋白。因此，本發(fā)明的特征在于具有與在此所說明的這些多核苷酸的任何一種基本上一致的多核苷酸、或這類多核苷酸的片段。在某些實施方案中，這些多核苷酸可以編碼有功能的硅轉(zhuǎn)運蛋白多肽(例如當(dāng)在一種細(xì)胞中表達(dá)時能夠增加硅流入或流出的多肽)。本發(fā)明的示例性的多核苷酸的識別在以下更詳細(xì)地進(jìn)行說明。本發(fā)明的特征還在于在此所說明的這些多核苷酸的片段。這類片段也可以編碼有功能的硅轉(zhuǎn)運蛋白多肽。較短的片段可以被用作為引物、或可以編碼抗原性的多肽序列。片段可以包括該轉(zhuǎn)運蛋白的跨膜區(qū)段、或親水性的環(huán)。在植物中硅流入轉(zhuǎn)運蛋白的識別通過BLAST搜索，我們已經(jīng)在小麥、燕麥、大麥、以及木賊中識別了硅轉(zhuǎn)運蛋白序列。使用小麥EST數(shù)據(jù)庫，我們在小麥中識別了一種轉(zhuǎn)運蛋白序列并且稱這種序列為SIITl 小麥Si-轉(zhuǎn)運基因(SEQ ID NO :2)。將該小麥cDNA、編碼序列(SEQ ID N0:4)、以及該四6 個氨基酸的小麥多肽序列(SEQ ID NO 6)與對應(yīng)的水稻序列(SEQ ID NO :3和SEQ ID NO 5)進(jìn)行比較揭示對應(yīng)地70 %、84. 2 %、以及82 %的一致性。然后我們克隆了來自從水栽培養(yǎng)回收的小麥植物栽培品種HY644的一種SIITl基因。將根冷凍在液氮中，使用一種研缽壓碎并且使用來自QIAGen的一種RNA純化試劑盒提取總RNA并且儲存在-80°C。使用逆轉(zhuǎn)錄酶(Superscript III，Invitrogen)用oligodT引物制備總cDNA。弓丨物 IF (TCCCTCCTCACCTCCTCAAGAAG (SEQ ID NO :7))以及 2R(AGCTTGAAGGAGGAGAGCTTCTG(SEQ ID NO :8))用于在小麥 cDNA 制品中通過 PCR 證實該轉(zhuǎn)運基因的存在。在94°C下進(jìn)行PCR持續(xù)120秒；隨后94°C的30個循環(huán)持續(xù)30秒；62°C持續(xù)30秒；以及72°C 90秒；隨后72°C 10分鐘。IOOng的小麥cDNA與0. 2 μ M的每種引物一起使用。這種PCR反應(yīng)擴增一種700bp片段，然后將它測序(SEQ ID NO 9)并且與該數(shù)據(jù)庫EST序列進(jìn)行比較。使用ClustalW程序SEQ ID NO 9的序列分析表明在659bp重疊的序列上有98. 9%的一致性。這些差異很可能通過用于獲得在該數(shù)據(jù)庫中SEQ ID NO :4的栽培品種與在我們的實驗中使用的該栽培品種的種類來解釋。然后我們設(shè)計了兩個額外的反向引物3R(CGAAGATGGACGTAATGCAAACC (SEQ IDNO 10))以及m(CGCCCAGTAGAACGGAACCT(SEQ ID NO :11))以便識別在其他植物物種中的硅轉(zhuǎn)運蛋白同系物。從包括Torka小麥栽培品種、ACCA大麥栽培品種、Rigodon燕麥栽培品種、以及木賊的植物中獲得總cDNA。將植物生長在一個培養(yǎng)箱中在一個充滿ftOmix PGX 生長培養(yǎng)基(Premier Horticulture，Riviere-du-Loup，Qi^bec，加拿大)6cm 的塑料盆中。 生長之后，將根回收、在蒸餾水中洗滌從而去除所有痕量的!fornix底物，在液氮中冷凍、 并且使用一種研缽壓碎。使用來自QIAGen的一種RNA純化試劑盒提取總RNA。使用來自 Invitrogen的Superscripts逆轉(zhuǎn)錄酶使用一種oligodT引物獲得總cDNA。將所獲得的 cDNA保存在-20°C下。使用表1所示的這些引物對在Torka小麥栽培品種、ACCA大麥栽培品種、Rigodon燕麥栽培品種、以及木賊中檢出一種硅-轉(zhuǎn)運基因的存在。表1:使用的引物
權(quán)利要求
1.一種基本上純的多核苷酸，包括與選自下組的一種核苷酸序列具有至少85%—致性的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID NO :15、4、9、12、13、14、33、50、52、67、SEQ ID NO 21的核苷酸124-919、SEQ ID NO 22的核苷酸146-694、以及SEQ ID NO 32的核苷酸 124-1014。
2.—種基本上純的多核苷酸，包括與SEQ ID NO :56的核苷酸序列具有至少95%的一致性、或與SEQ ID N0:58或SEQ ID NO :59的核苷酸序列具有至少90%—致性的一個核酸序列。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多核苷酸，其中在一種細(xì)胞中由所述多核苷酸編碼的該多肽的表達(dá)能夠增加進(jìn)入所述細(xì)胞的硅轉(zhuǎn)運。
4.如權(quán)利要求1或2所述的多核苷酸，其中所述一致性是至少95%。
5.如權(quán)利要求4所述的多核苷酸，其中所述一致性是至少99%。
6.如權(quán)利要求5所述的多核苷酸，包括選自下組的一種核苷酸序列，該組的組成為 SEQID NO :4、9、12、13、14、15、33、50、52、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124_919、SEQID NO :22 的核苷酸146-694、以及SEQ ID NO 32的核苷酸124-1014。
7.如權(quán)利要求5所述的多核苷酸，包括選自下組的一種核苷酸序列，該組的組成為 SEQID NO :56、58、以及 59。
8.如權(quán)利要求1或2所述的多核苷酸，其中所述多核苷酸在長度上小于20kB。
9.如權(quán)利要求1或2所述的多核苷酸，該多核苷酸被可操作地連接至一種啟動子上。
10.如權(quán)利要求9所述的多核苷酸，其中所述啟動子能夠在一種植物細(xì)胞中表達(dá)。
11.如權(quán)利要求10所述的多核苷酸，其中所述植物細(xì)胞是一種根細(xì)胞。
12.—種載體，包括如權(quán)利要求9所述的多核苷酸。
13.如權(quán)利要求12所述的載體，進(jìn)一步包括對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種第二多核苷酸。
14.如權(quán)利要求13所述的載體，其中所述第二多核苷酸與選自下組的一個核酸序列具有至少80%的一致性，該組的組成為SEQ ID NO :28、29、71、以及73。
15.一種細(xì)胞，包括如權(quán)利要求12所述的載體。
16.如權(quán)利要求15所述的細(xì)胞，其中所述細(xì)胞是一種植物細(xì)胞。
17.如權(quán)利要求16所述的細(xì)胞，其中所述植物細(xì)胞是一種大豆植物細(xì)胞。
18.—種種子，包括如權(quán)利要求15所述的細(xì)胞。
19.一種基本上純的多肽，該多肽由如權(quán)利要求1或2所述的多核苷酸編碼。
20.—種基本上純的多核苷酸，包括與選自下組的一種核苷酸序列具有至少80%—致性的一個核酸序列，該組的組成為SEQ ID N0d9、71、以及73。
21.如權(quán)利要求20所述的多核苷酸，其中在一種細(xì)胞中由所述多核苷酸編碼的該多肽的表達(dá)能夠增加離開所述細(xì)胞的硅轉(zhuǎn)運。
22.如權(quán)利要求20所述的多核苷酸，其中所述一致性是至少95%。
23.如權(quán)利要求22所述的多核苷酸，其中所述一致性是至少99%。
24.如權(quán)利要求23所述的多核苷酸，包括選自下組的一種核苷酸序列，該組的組成為 SEQ ID NO :29、71、以及 73。
25.如權(quán)利要求20所述的多核苷酸，其中所述多核苷酸在長度上小于20kB。
26.如權(quán)利要求20所述的多核苷酸，該多核苷酸被可操作地連接至一種啟動子上。
27.如權(quán)利要求沈所述的多核苷酸，其中所述啟動子能夠在一種植物細(xì)胞中表達(dá)。
28.如權(quán)利要求27所述的多核苷酸，其中所述植物細(xì)胞是一種根細(xì)胞。
29.—種載體，包括如權(quán)利要求沈所述的多核苷酸。
30.如權(quán)利要求四所述的載體，進(jìn)一步包括一種第二多核苷酸，該第二多核苷酸與選自下組的一個核酸序列具有至少80% —致性，該組的組成為SEQ ID N0:3、4、9、12、13、14、 15、33、50、52、53、55、56、57、58、59、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919、SEQ ID NO :22 的核苷酸146-694、以及SEQ ID NO :32的核苷酸124-1014。
31.一種細(xì)胞，包括如權(quán)利要求四所述的載體。
32.如權(quán)利要求31所述的細(xì)胞，其中所述細(xì)胞是一種植物細(xì)胞。
33.如權(quán)利要求32所述的細(xì)胞，其中所述植物細(xì)胞是一種大豆細(xì)胞。
34.一種種子，該種子包括如權(quán)利要求31所述的細(xì)胞。
35.一種基本上純的多肽，該多肽由如權(quán)利要求20所述的多核苷酸編碼。
36.一種植物，包括一種異源的多核苷酸，該多核苷酸包括與選自下組的一個核酸序列具有至少85%—致性的一個核酸序列，該組的組成為=SEQ ID NO :4、9、12、13、14、15、33、 50、52、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124_919、SEQ ID NO :22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO 32 的核苷酸 124-1014。
37.如權(quán)利要求36所述的植物，其中所述一致性是至少95%。
38.如權(quán)利要求37所述的植物，其中所述一致性是至少99%。
39.如權(quán)利要求38所述的植物，其中所述多核苷酸包括選自下組的一個核酸序列，該組的組成為:SEQ ID NO :4、9、12、13、14、15、33、50、52、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919、 SEQ ID NO 22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO :32 的核苷酸 124-1014。
40.如權(quán)利要求36所述的植物，其中由所述異源的多核苷酸編碼的多肽在表達(dá)時增加了進(jìn)入所述植物內(nèi)至少一種組織之中的硅轉(zhuǎn)運。
41.如權(quán)利要求36所述的植物，進(jìn)一步包括一種第二異源序列，該第二異源序列與對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白或一種第二硅流入轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種多核苷酸具有至少80% 的一致性。
42.如權(quán)利要求41所述的植物，其中所述第二序列與選自下組的至少一種序列具有至少 80% 的一致性，該組的組成為=SEQ ID NO :28、29、71、73、55、56、57、58、以及 59。
43.如權(quán)利要求36所述的植物，其中所述植物是一種大豆植物。
44.一種植物，包括一種異源的多核苷酸序列，該多核苷酸序列與選自下組的一個核酸序列具有至少80%—致性，該組的組成為SEQ ID N0J9、71、以及73。
45.如權(quán)利要求44所述的植物，其中所述一致性是至少95%。
46.如權(quán)利要求45所述的植物，其中所述一致性是至少99%。
47.如權(quán)利要求46所述的植物，其中所述多核苷酸包括選自下組的一個核酸序列，該組的組成為=SEQ ID N0』9、71、以及73。
48.如權(quán)利要求44所述的植物，其中由所述異源的多核苷酸編碼的多肽在表達(dá)時增加了離開所述植物內(nèi)至少一種組織的硅轉(zhuǎn)運。
49.如權(quán)利要求44所述的植物，進(jìn)一步包括一種第二異源序列，該第二異源序列與對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一個核酸序列具有至少80 % 一致性。
50.如權(quán)利要求49所述的植物，其中所述第二異源的序列與選自下組的至少一種序列具有至少 80% 的一致性，該組的組成為=SEQ ID NO :3、4、9、12、13、14、15、33、50、52、53、55、 56、57、58、59、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124-919,SEQ ID NO 22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO 32 的核苷酸 124-1014。
51.如權(quán)利要求43所述的植物，其中所述植物是一種大豆植物。
52.一種植物，包括一種異源的多核苷酸，該多核苷酸與SEQ ID N0:56、58、或59的一個核酸序列具有至少90% —致性。
53.如權(quán)利要求52所述的植物，其中所述多核苷酸包括SEQID NO :56、58、或59的序列。
54.如權(quán)利要求52所述的植物，其中所述植物包括對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種第二異源的多核苷酸。
55.如權(quán)利要求M所述的植物，其中所述第二異源的多核苷酸與選自下組的一種序列具有至少80%的序列一致性，該組的組成為SEQ ID N0:28、29、71、以及73。
56.如權(quán)利要求52所述的植物，其中所述植物包括對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種第二異源的多核苷酸。
57.如權(quán)利要求56所述的植物，其中所述第二異源的多核苷酸與選自下組的至少一種序列具有至少80%的序列一致性，該組的組成為=SEQ ID NO :3、4、9、12、13、14、15、33、50、 52、53、67、SEQ ID NO :21 的核苷酸 124_919、SEQ ID NO :22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO 32 的核苷酸 124-1014。
58.如權(quán)利要求56所述的植物，其中所述植物包括對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一種第三異源的多核苷酸。
59.如權(quán)利要求58所述的植物，其中所述第三異源的多核苷酸與選自下組的一種序列具有至少80%的一致性，該組的組成為SEQ ID NO :28、29、71、以及73。
60.一種生成具有增加的硅吸收的植物的方法，所述方法包括(a)提供一種包括以下多核苷酸的第一載體，該多核苷酸包括與選自下組的一種序列具有至少85%—致性的一個核酸序列，該組的組成為=SEQ ID NO :4、9、12、13、14、15、33、 50、52、56、58、59、67、SEQ ID NO 21 的核苷酸 124-919、SEQ ID NO 22 的核苷酸 146-694、 以及 SEQ ID NO 32 的核苷酸 124-1014 ；(b)用所述載體轉(zhuǎn)化一種植物細(xì)胞；并且(c)從所述細(xì)胞生長一種植物，其中所述植物表達(dá)所述多核苷酸，由此生成一種具有增加的硅吸收的植物。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其中所述載體進(jìn)一步包括對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一個第二序列。
62.如權(quán)利要求60所述的方法，其中用一種第二載體與所述第一載體同時地或順序地將所述細(xì)胞進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，該第二載體包括對一種硅流出轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一個第二序列。
63.如權(quán)利要求61或62所述的方法，其中所述第二序列與選自下組的一種序列具有至少80%的一致性，該組的組成為SEQ ID NO :28、29、71、以及73。
64.如權(quán)利要求60所述的方法，其中所述植物細(xì)胞是一種大豆細(xì)胞。
65.一種生成具有增加的硅轉(zhuǎn)運的植物的方法，所述方法包括(a)提供包括以下多核苷酸的一種第一載體，該多核苷酸包括與SEQID N0J9、71、以及73的一種核苷酸序列具有至少80% —致性的一個核酸序列；(b)用所述載體轉(zhuǎn)化一種植物細(xì)胞；并且(c)從所述細(xì)胞生長一種植物，其中所述植物表達(dá)所述多核苷酸，由此生成一種具有增加的硅轉(zhuǎn)運的植物。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，其中所述載體進(jìn)一步包括對一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的一個第二序列。
67.如權(quán)利要求65所述的方法，其中將所述植物細(xì)胞用一種第二載體與所述第一載體同時地或順序地進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，該第二載體包括與一種硅流入轉(zhuǎn)運蛋白具有至少80 % 一致性的一個第二序列。
68.如權(quán)利要求66或67所述的方法，其中所述第二序列選自下組，其組成為SEQ IDNO :3、4、9、12、13、14、15、33、50、52、53、55、56、57、58、59、67、SEQ ID NO 21 的核苷酸 124-919、SEQ ID NO 22 的核苷酸 146-694、以及 SEQ ID NO 32 的核苷酸 124-1014。
69.如權(quán)利要求65所述的方法，其中所述植物細(xì)胞是一種大豆細(xì)胞。
全文摘要
基于我們在已知有效吸收硅的植物(包括小麥、木賊、燕麥、高粱、以及大麥)中對硅流入和流出轉(zhuǎn)運蛋白基因的識別，本發(fā)明的特征在于對硅轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)行編碼的多核苷酸；包括這類多核苷酸的載體、細(xì)胞、以及植物；以及用于制造這類植物的方法。本發(fā)明的特征還在于硅轉(zhuǎn)運蛋白多肽以及它們的片段。表達(dá)異源的硅轉(zhuǎn)運蛋白的植物可以顯示增加的硅吸收以及對生物性和非生物性脅迫的增強的耐受性二者。具體而言，表達(dá)硅轉(zhuǎn)運蛋白的植物例如大豆可以顯示對病原體例如銹菌的增強的耐受性。
文檔編號C12N15/29GK102177238SQ200980116389
公開日2011年9月7日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者卡洛琳·格萊戈瓦, 理查德·貝朗葛, 維爾弗雷德·雷穆斯-博雷爾 申請人:拉瓦爾大學(xué)