專利名稱：具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物和用于產(chǎn)生該植物的方法
具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物和用于產(chǎn)生該植物的方法本發(fā)明一般地涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域，并涉及通過調(diào)節(jié)編碼SGTl多肽，或CLC-pKG多肽，或HD水解酶樣多肽的核酸在植物中的表達(dá)而增強植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。本發(fā)明還涉及具有調(diào)節(jié)了編碼SGTl多肽，或CLC-pKG多肽，或HD水解酶樣多肽的核酸的表達(dá)的植物，所述植物相對于對應(yīng)的野生型植物或其它對照植物而言具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明還提供可用于本發(fā)明的方法的構(gòu)建體。持續(xù)增長的世界人口和農(nóng)業(yè)用可耕地供應(yīng)萎縮刺激了有關(guān)增加農(nóng)業(yè)效率的研究。常規(guī)的作物及園藝學(xué)改進(jìn)手段利用選擇育種技術(shù)來鑒定具有受歡迎特性的植物。然而，此類選擇育種技術(shù)具有幾個缺陷，即這些技術(shù)一般耗費很多勞動并且產(chǎn)生這樣的植物，其經(jīng)常含有異源性遺傳組分，這可能不總是導(dǎo)致從親代植物中傳遞所希望的性狀。分子生物學(xué)進(jìn)展已經(jīng)允許人類改進(jìn)動物及植物的種質(zhì)。植物的遺傳工程使得可以分離和操作遺傳物質(zhì)(一般處于DNA或RNA形式)并且隨后引入該遺傳物質(zhì)至植物 中。此類技術(shù)具有產(chǎn)生具備多種經(jīng)濟學(xué)、農(nóng)學(xué)或園藝學(xué)改進(jìn)性狀的作物或植物的能力。具有特殊經(jīng)濟意義的性狀是增加的產(chǎn)量。產(chǎn)量通常定義為作物產(chǎn)生的可測量的經(jīng)濟價值。這可以就數(shù)量和/或品質(zhì)方面進(jìn)行定義。產(chǎn)量直接取決于幾個因素，例如器官的數(shù)目和大小、植物構(gòu)造(例如枝的數(shù)目)、種子產(chǎn)生、葉衰老等。根發(fā)育、養(yǎng)分?jǐn)z入量、脅迫耐性和早期萌發(fā)勢(early vigor)也可以是決定產(chǎn)量的重要因素。因此，優(yōu)化前述因素可以對增加作物產(chǎn)量有貢獻(xiàn)。種子產(chǎn)量是特別重要的性狀，這是因為許多植物的種子對于人類和動物營養(yǎng)而言至關(guān)重要。諸如玉米、稻、小麥、蕓苔(canola)和大豆等作物占人類總卡路里攝取量的一半以上，不論是通過種子本身的直接消耗，還是通過由加工的種子所飼養(yǎng)的肉類產(chǎn)品的消耗。它們也是工業(yè)加工所用的糖類、油類和多類代謝物的來源。種子含有胚(新的苗和根的來源)和胚乳(萌發(fā)和幼苗早期生長過程中胚生長的營養(yǎng)源)。種子的發(fā)育涉及許多基因，并且需要代謝物自根、葉和莖轉(zhuǎn)移至正在生長的種子。特別是胚乳，同化糖類、油類和蛋白質(zhì)的代謝前體，將其合成為貯存性高分子，以充盈籽粒。對于眾多作物的另一個重要性狀是早期萌發(fā)勢。改進(jìn)早期萌發(fā)勢是現(xiàn)代稻育種計劃在溫帶和熱帶稻栽培品種上的一個重要目標(biāo)。長根在水栽稻中對于正確土壤固著是重要的。在將稻直接播種至澇田的情況下，以及在植物必須從水中迅速出苗的情況下，較長的苗與萌發(fā)勢相關(guān)。在實施條播(drill-seeding)的情況下，較長的中胚軸和胚芽鞘對于良好的出苗是重要的。人工改造植物內(nèi)早期萌發(fā)勢的能力將在農(nóng)業(yè)中是極其重要的。例如，不良的早期萌發(fā)勢已經(jīng)限制了基于玉米帶生殖質(zhì)(Corn Belt germplasm)的玉米(Zea mayesL.)雜種在歐洲大西洋地區(qū)的引種。另一個重要性狀是改進(jìn)的非生物脅迫耐受性。非生物脅迫是世界范圍作物損失的主要原因，對于大多數(shù)主要作物植物而言降低平均產(chǎn)量超過50% (Wang等、(2003) Planta218:1-14)。非生物脅迫可以由干旱、鹽度、極端溫度、化學(xué)毒性、氧化脅迫引起。改進(jìn)植物對非生物脅迫耐受性的能力將在世界范圍對農(nóng)民具有極大的經(jīng)濟優(yōu)勢并且會允許在不利條件期間及在作物栽培否則是不可能的陸地上栽培作物。
作物產(chǎn)量因而可以通過優(yōu)化前述因素之一而增加。取決于最終用途，對某些產(chǎn)量性狀的改進(jìn)可能優(yōu)先于其它產(chǎn)量性狀。例如對于應(yīng)用如飼料或木材生產(chǎn)或生物燃料資源而言，增加植物營養(yǎng)體部分可能是期望的，而對于應(yīng)用如面粉、淀粉或油生產(chǎn)而言，增加種子參數(shù)可能是尤其希望的。即便在種子參數(shù)當(dāng)中，某些參數(shù)可以更優(yōu)先于其它參數(shù)，這取決于應(yīng)用。多種機制可以對增加種子產(chǎn)量有貢獻(xiàn)，無論形式為增加的種子大小或是增加的種子數(shù)目。
增加植物中產(chǎn)量(種子產(chǎn)量和/或生物量)的一種方法可以是通過修飾植物的內(nèi)在生長機制，如細(xì)胞周期或參與植物生長或參與防御機制的多種信號途徑。目前發(fā)現(xiàn)，可以通過調(diào)節(jié)植物中編碼SGTl多肽，或CLC-pKG多肽，或HD水解酶樣多肽的核酸在植物中的表達(dá)而改進(jìn)植物的多種產(chǎn)量相關(guān)性狀。
背景技術(shù)：
I. SGTl 多肽已知SGTl是skpl突變體的抑制等位基因。Chung等人，2006報導(dǎo)，SGTl在發(fā)育過程中起關(guān)鍵作用。SGTl具有蛋白質(zhì)功能所必需的獨特結(jié)構(gòu)域三角形四肽(tetratricopeptide)重復(fù)結(jié)構(gòu)域(TPR)、CH0RD和SGTl基序(CS)和SGTl-特異性基序(SGS基序)。已知TPR結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)功能為分子伴侶、細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)錄或蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運復(fù)合物的多重復(fù)合蛋白質(zhì)之間的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。例如，據(jù)顯示SGTl的TPR結(jié)構(gòu)域結(jié)合熱休克蛋白70(HSP70)。然而，SGTl的CS結(jié)構(gòu)域與人p23蛋白中的CS結(jié)構(gòu)域類似，已知后者與HSP90相互作用并參與不同調(diào)節(jié)蛋白的折疊。2. CLC-pKG 多肽在原核和真核生物二者中，陰離子通道/轉(zhuǎn)運體在代謝控制、電化學(xué)梯度的維持和導(dǎo)致對非生物和生物環(huán)境脅迫的適應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中作為關(guān)鍵參與者出現(xiàn)。在植物中，其參與多種生理功能，例如控制葉中調(diào)節(jié)氣體交換的氣孔運動，植物-病原體相互作用，根木質(zhì)部裝載，代謝物的區(qū)室化和與質(zhì)子梯度偶聯(lián)(在De Angeli等人2007 Phil.Trans. R. Soc. B 2009364, 195-201中綜述)。主要使用電生理學(xué)技術(shù)表征陰離子通道活性和相關(guān)的調(diào)節(jié)機制。在包括質(zhì)膜、液泡膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和葉綠體的所有植物膜中報導(dǎo)了陰離子通道，相比位于其他膜上的通道，質(zhì)膜通道是迄今為止表征最完善的。在模式植物例如稻和擬南芥中存在多達(dá)7種編碼CLC的基因，其分布在2個截然不同的亞科中(Marmagne等人 2007，Journal of Experimental Botany, Vol. 58, No. 12, pp. 3385 3393)。這些亞科之一包含AtCLCe和AtCLCf蛋白，接近原核CLC,共同屬于氯離子通道原核組,而另一類與真核CLC更接近。據(jù)報導(dǎo)，擬南芥AtCLCf蛋白與集胞藻屬CLC的那些CLC具有類似的亞細(xì)胞分布和可能的類似功能，認(rèn)為其代表了植物葉綠體的祖先前體。硝酸鹽和蘋果酸鹽代表了植物細(xì)胞中的大部分陰離子。硝酸鹽是一種營養(yǎng)素，但也可作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。植物具有復(fù)雜的包括低和高親和力轉(zhuǎn)運體的硝酸鹽攝取系統(tǒng)，接著硝酸鹽或者通過木質(zhì)部被轉(zhuǎn)運進(jìn)入細(xì)胞代謝，或被局部儲存。細(xì)胞通過硝酸鹽還原酶途徑同化硝酸鹽或?qū)⑵鋬Υ嬖谝号菽ぶ?，在?xì)胞質(zhì)和液泡的硝酸鹽水平之間存在動態(tài)平衡，此平衡通過胞外硝酸鹽的攝取、液泡中的儲存和合成代謝調(diào)節(jié)。氯離子通道(CLC)家族的發(fā)現(xiàn)允許闡明質(zhì)子/硝酸鹽在液泡膜和細(xì)胞質(zhì)之間的交換機制。亞細(xì)胞定位的測定、表達(dá)模式和敲除突變體表型的表征揭示了 CLC蛋白的生理作用。表型分析顯示，clca-1和clca-2突變體植物相比野生型在根和幼苗組織中具有減少的硝酸鹽。Clcc和clce突變體相比對照植物也顯示了降低的硝酸鹽水平。De Angeli等人，Phil. Trans. R. Soc. B364，195-201,2009;和其中引用的參考文獻(xiàn)提供了相關(guān)領(lǐng)域的綜述。然而，有關(guān)CLC蛋白的精確作用和過表達(dá)CLC基因?qū)χ参锉硇偷挠绊懭运跎佟?. HD水解酶樣多肽HD結(jié)構(gòu)域包含以下序列2個小氨基酸，接著是2個疏水氨基酸，I個組氨酸和I個天冬氨酸，又一個疏水氨基酸，I個小氨基酸和I個帶電荷的氨基酸。因 為其低序列保守性，其最近才被發(fā)現(xiàn)(Aravind和Koonin, Trends in BiochemicalSciences, 23:469-472, 1998)。據(jù)報導(dǎo)，此結(jié)構(gòu)域在包括核酸聚合酶和解旋酶的金屬依賴性磷酸水解酶中存在(Aravind和Koonin, 1998)。盡管推測包含HD結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)展示磷酸水解酶活性和似乎參與核酸代謝或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(Galperin等人，J. Mol. MicrobiolBiotechnol. I, 303-305, 1999)，HD結(jié)構(gòu)域的精確的生物學(xué)作用仍有待闡明。概述I. SGTl 多肽意想不到的是，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相對于對照植物而言，調(diào)節(jié)編碼SGTl多肽的核酸的表達(dá)可以產(chǎn)生具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀，特別是增強的種子產(chǎn)量的植物。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供了用于改善相對于對照植物而言的植物產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括在植物中調(diào)節(jié)編碼SGTl多肽的核酸的表達(dá)。2. CLC-pKG 多肽意想不到的是，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相對于對照植物而言，調(diào)節(jié)編碼CLC-pKG多肽的核酸的表達(dá)可以產(chǎn)生具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。根據(jù)一個實施方案，提供了用于增強或改善相對于對照植物而言的植物產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括在植物中調(diào)節(jié)編碼CLC-pKG多肽的核酸的表達(dá)。3. HD水解酶樣多肽意想不到的是，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相對于對照植物而言，調(diào)節(jié)編碼HD水解酶樣多肽的核酸的表達(dá)可以產(chǎn)生具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀，特別是增強的產(chǎn)量的植物。根據(jù)一個實施方案，提供了用于改善相對于對照植物而言的植物產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括在植物中調(diào)節(jié)編碼HD水解酶樣多肽的核酸的表達(dá)。定義在本說明書通篇中將使用以下定義。多肽/蛋白質(zhì)術(shù)語“多肽”和“蛋白質(zhì)”在本文中可互換使用，指通過肽鍵連接在一起的處于任意長度的氨基酸聚合形式。多核苷酸/核酸/核酸序列/核苷酸序列術(shù)語“多核苷酸”、“核酸序列”、“核苷酸序列”、“核酸”、“核酸分子”在本文中可互換使用并且指任意長度的核苷酸聚合無分支形式，即核糖核苷酸或脫氧核糖核苷酸或這二者組合。同源物
蛋白質(zhì)的“同源物”包括這樣的肽、寡肽、多肽、蛋白質(zhì)及酶，它們相對于非修飾的所討論蛋白質(zhì)具有氨基酸替換、缺失和/或插入并且與其所源自的非修飾蛋白質(zhì)具有相似生物學(xué)活性和功能活性。缺失指從蛋白質(zhì)中移除一個或多個氨基酸。插入指一個或多個氨基酸殘基在蛋白質(zhì)中預(yù)定位點內(nèi)的引入。插入可以包含氨基端融合和/或羧基端融合以及單個或多個氨基酸的序列內(nèi)插入。通常，在氨基酸序列內(nèi)部的插入會比氨基端融合或羧基端融合小，約1-10個殘基的級別。氨基端或羧基端融合蛋白或融合肽的例子包括如酵母雙雜交系統(tǒng)中所用轉(zhuǎn)錄激活物的結(jié)合結(jié)構(gòu)域或激活結(jié)構(gòu)域、噬菌體外殼蛋白、(組氨酸)-6-標(biāo)簽、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶-標(biāo)簽、蛋白A、麥芽糖結(jié)合蛋白、二氫葉酸還原酶、Tag 100表位、c-myc表位、FLAG ~表位、lacZ、CMP (韓調(diào)蛋白結(jié)合肽)、HA表位、蛋白C表位和VSV表位。
替換指以具有相似特性(如相似疏水性、親水性、抗原性、形成或破壞α -螺旋結(jié)構(gòu)或折疊結(jié)構(gòu)的傾向)的其它氨基酸替換蛋白質(zhì)的氨基酸。氨基酸替換一般是單個殘基的，不過可以是簇集性的(可以是1-10個氨基酸的范圍)，這取決于置于多肽的功能性約束；插入通常會是約1-10個氨基酸殘基級別。氨基酸替換優(yōu)選地是保守性氨基酸替換。保守性替換表是本領(lǐng)域眾所周知的(見例如Creighton (1984) Proteins, ff. H. Freeman和Company (編著)和下表I)。表I :保守性氨基酸替換的例子
i保守性替換^殘j保守性替換^
_____
Ala_Ser_LeuHe; Val Arg_Lys__LysArg; Gln_ Asn Gin; His MetLeu; IleAsp GluPheMet; Leu; Tyr
GlnAsnSerThr; Gly_ Cys_Ser__ThrSer; Val_
Glu AspTrpTyr Gly Pro Tyr Trp; Phe ...His.............................................[Asη;—Gln...........................................Val He; Leu氨基酸替換、缺失和/或插入可以使用本領(lǐng)域眾所周知的肽合成技術(shù)如固相肽合成法等或通過重組DNA操作而容易地進(jìn)行。用于操作DNA序列以產(chǎn)生蛋白質(zhì)的替換、插入或缺失變體的方法是本領(lǐng)域眾所周知的。例如，用于在DNA中的預(yù)定位點處產(chǎn)生替換突變的技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的并且包括Μ13誘變法、T7-Gen體外誘變法(USB，Clevelaand, OH)、QuickChange 位點定向誘變法(Stratagene, San Diego, CA)、PCR-介導(dǎo)的位點定向誘變或其它位點定向誘變法。衍牛物“衍生物”包括這樣的肽、寡肽、多肽，其中與天然存在形式的蛋白質(zhì)(如目的蛋白)的氨基酸序列相比，它們包含以非天然存在的氨基酸殘基對氨基酸的替換或非天然存在的氨基酸殘基的添加。蛋白質(zhì)的“衍生物”也包含這樣的肽、寡肽、多肽，其中與多肽的天然存在形式的氨基酸序列相比，它們包含天然存在的經(jīng)改變(糖基化、?；?、異戊二烯化、磷酸化、肉豆蘧酰化、硫酸化等)的氨基酸殘基或非天然的經(jīng)改變的氨基酸殘基。與衍生物所來源的氨基酸序列相比，該衍生物可以也包含與所述氨基酸序列共價或非共價結(jié)合的一個或多個非氨基酸取代基或添加(例如報道分子或其它配體)，如為促進(jìn)檢測該衍生物而結(jié)合的報道分子，和與天然存在的蛋白質(zhì)的氨基酸序列相對比的非天然存在的氨基酸殘基。此外，“衍生物”還包括天然發(fā)生形式蛋白質(zhì)與標(biāo)簽肽(如FLAG、HIS6或硫氧還蛋白) 的融合物(標(biāo)簽肽的綜述參閱 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來描述基因祖先關(guān)系的進(jìn)化概念。旁系同源物是相同物種內(nèi)起源于先祖基因復(fù)制的基因；直向同源物是來自不同生物的起源于物種形成的基因，并且也來源于共同的先祖基因。結(jié)構(gòu)域，基序/共有序列/特征序列術(shù)語“結(jié)構(gòu)域”指依據(jù)進(jìn)化相關(guān)蛋白質(zhì)的序列比對結(jié)果而在特定位置處保守的一組氨基酸。盡管在其它位置處的氨基酸可以在同源物之間變動，然而在特定位置處的高度保守的氨基酸指示在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性或功能方面可能是必需的氨基酸。結(jié)構(gòu)域因通過在蛋白質(zhì)同源物家族的比對序列中的高保守程度而被鑒定，它們可以用作鑒定物以確定任意的所討論多肽是否屬于先前已鑒定的多肽家族。術(shù)語“基序”或“共有序列”或“特征序列”指在進(jìn)化相關(guān)蛋白質(zhì)的序列中的短保守區(qū)?；蛲墙Y(jié)構(gòu)域的高度保守部分，不過也可以僅包括結(jié)構(gòu)域的部分，或可以位于保守結(jié)構(gòu)域之外(若基序的全部氨基酸位于定義的結(jié)構(gòu)域之外)。存在用于鑒定結(jié)構(gòu)域的專門數(shù)據(jù)庫，例如SMART (Schultz等(1998)Proc.Natl.Acad. Sci. USA 95，5857-5864;Letunic 等(2002)NucIeic AcidsRes 30, 242-244), InterPro (Mulder 等,(2003)Nucl. Acids. Res.31,315-318),Prosite(Bucher 和 Bairoch(1994)，A generalized profile syntax for biomolecularsequences motifs and its function in automatic sequence interpretation. (In)ISMB-94;Proceedings 2nd International Conference on Intelligent Systems forMolecular Biology. Altman R. , Brutlag D. , Karp P. , Lathrop R. , Searls D.編著，第 53-61 頁,AAAI Press, Menlo Park;Hulo 等，Nucl. Acids. Res. 32:D134-D137, (2004)或者 Pfam(Bateman 等,Nucleic Acids Research30(I):276-280 (2002))。用于計算機分析蛋白質(zhì)序列的一組工具可獲得自ExPASy蛋白組服務(wù)器(Swiss Institute ofBioinformatics(Gasteiger 等，ExPASy:the proteomics server for in-depth proteinknowledge and analysis, Nucleic Acids Res. 31:3784-3788 (2003))。還可以使用常規(guī)技術(shù)(如序列比對)來鑒定結(jié)構(gòu)域或基序。比對序列以進(jìn)行比較的方法為本領(lǐng)域所熟知，這些方法包括GAP、BESTFIT、BLAST、FASTA 和 TFASTA。GAP 利用 Needleman 和 Wunsch ((I97O) J Mol Biol 48:443-453)的算法來尋找兩序列間使匹配數(shù)最高并使空位數(shù)最少的全局比對(即在完整序列上)。BLAST算法(Altschul等(1990) J MolBiol 215:403-10)在兩序列間計算百分比序列同一性并進(jìn)行相似性的統(tǒng)計學(xué)分析。用于進(jìn)行BLAST分析的軟件在國家生物技術(shù)信息中心(NationalCentre for Biotechnology Information(NCBI))向公眾提供?？梢允褂美缒J(rèn)配對比對參數(shù)的ClustalW多重序列比對算法(I. 83版)和百分比評分法來容易地鑒定同源物。也可以使用 MatGAT 軟件包(Campanella 等，BMC Bioinformatics. 2003Jul 10;4:29.MatGAT:an application that generates similarity/identity matrices using proteinor DNA sequence)中提供的一種方法確定全局的相似性和同一'丨生百分比。本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到，可以進(jìn)行少量手動編輯以優(yōu)化保守性基序之間的比對。此外，還可以使用特定的結(jié)構(gòu)域代替全長序列來鑒定同源物。序列同一性值可以是使用默認(rèn)參數(shù)的上述程序在完整的核酸或氨基酸序列上或在所選擇的結(jié)構(gòu)域或保守的基序上測定的。對于局部比對，Smith-Waterman 算法是特別有用的(Smith TF, Waterman MS (1981) J. Mol.Bioll47(l);195-7)。交互BLAST通常，這包括以查詢序列(例如，利用實施例章節(jié)表A中所列的任一序列)針對任何序列數(shù)據(jù)庫如可公共獲得的NCBI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BLAST的首次BLAST。當(dāng)從核苷酸序列開始時，通常使用BLASTN或TBLASTX (利用標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)值)，而當(dāng)從蛋白質(zhì)序列開始時，則使用BLASTP或TBLASTN (利用標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)值)。BLAST結(jié)果可以任選地過濾。接著使用過濾的結(jié)果或者未過濾的結(jié)果的全長序列針對查詢序列來源生物的序列進(jìn)行反向BLAST (二次BLAST)。然后比較首次和二次BLAST的結(jié)果。如果首次BLAST中的高排名命中來自查詢序列源自的相同物種，然后反向BLAST理想地導(dǎo)致查詢序列處于最高命中之列，則找到了旁系同源物；如果首次BLAST中高排名命中不來自查詢序列源自的相同物種，且優(yōu)選地在反向BLAST時導(dǎo)致查詢序列在最高命中之列，則找到了直向同源物。高排名的命中是那些E值低的命中。E值越低，分值越具有顯著性(或者換句話說，偶然發(fā)現(xiàn)此命中的幾率越低)。E值的計算是本領(lǐng)域眾所周知的。除了 E值之外，還對比較進(jìn)行同一性百分比評分。同一性百分比是指兩比較核酸(或多肽)序列之間在特定長度上的相同核苷酸(或氨基酸)數(shù)。在大家族的情況下可以使用ClustalW，繼之以鄰接樹來輔助相關(guān)基因的聚類可視化，和鑒定直向同源物和旁系同源物。雜交如本文中所定義的術(shù)語“雜交”是其中基本上同源的互補核苷酸序列彼此退火的過程。雜交過程可以完全在溶液中進(jìn)行，即兩種互補性核酸均處于溶液中。雜交過程也可以在互補性核酸之一固定到基質(zhì)如磁珠、瓊脂糖(Sepharose)珠或任何其它樹脂的情況下發(fā)生。雜交過程也可以在互補性核酸之一固定至固相支持體如硝酸纖維素膜或尼龍膜上或通過例如照相平版印刷術(shù)固定至例如硅酸玻璃支持物(后者稱作核酸陣列或微陣列或稱 作核酸芯片)上的情況下進(jìn)行。為使雜交發(fā)生，通常將核酸分子熱變性或化學(xué)變性以使雙鏈解鏈成為兩條單鏈和/或去除來自單鏈核酸的發(fā)夾或其它二級結(jié)構(gòu)。術(shù)語“嚴(yán)格性”指在其中發(fā)生雜交的條件。雜交的嚴(yán)格性受條件如溫度、鹽濃度、離子強度和雜交緩沖液組成影響。通常，將低嚴(yán)格性條件選擇為在確定的離子強度及PH時低于特定序列熱解鏈溫度(Tm)約30°C。中等嚴(yán)格性條件是此時溫度低于Tm約201，高嚴(yán)格性條件是此時溫度低于Tm約10°C。高嚴(yán)格性雜交條件一般用于分離與靶核酸序列具有高序列相似性的雜交序列。然而，核酸可以在序列上偏離并且因遺傳密碼子的簡并性而依舊編碼基本上相同的多肽。因而有時候可能需要中等嚴(yán)格性雜交條件來鑒定此類核酸分子。Tni是在確定的離子強度及pH下50%的靶序列與完全匹配的探針雜交時的溫度。Tm取決于溶液條件和探針的堿基組成及長度。例如，較長的序列在較高溫度下特異性地雜交。從低于Tm約16°C直至32°C獲得最大雜交速率。一價陽離子在雜交溶液中的存在降低了兩條核酸鏈間的靜電排斥，因而促進(jìn)雜交分子形成；這種作用對于高達(dá)O. 4M的鈉濃度是明顯的(對于更高濃度，這種效應(yīng)可以忽略)。甲酰胺降低DNA-DNA和DNA-RNA雙鏈體的解鏈溫度，每百分?jǐn)?shù)甲酰胺降低O. 6至O. 7°C，并且添加50%甲酰胺允許在30至45°C進(jìn)行雜交，雖然雜交速率會降低。堿基對錯配降低了雜交速率及雙鏈體的熱穩(wěn)定性。平均而言并且對于大的探針來說，每％堿基錯配Tm下降約1°C。取決于雜交分子的類型，Tm可以使用下列等式計算1)DNA-DNA 雜交分子(Meinkoth 和 Wahl，Anal. Biochem.，138:267-284，1984):Tm = 81. 5°C +16. 6xlog10[Na+] a+0. 41x%[G/Cb] - 500x[Lc]_1 - 0. 61x% 甲酰胺2) DNA-RNA 或 RNA-RNA 雜交分子Tm = 79. 8°C +18. 5(log10[Na+]a) +0. 58 (%G/Cb) +11.8 (%G/Cb) 2-820/Lc3)寡DNA或寡RNAd雜交分子對于〈20個核苷酸Tm = 2 (In)對于2035 個核苷酸! = 22+1. 46 (In)3或?qū)τ谄渌粌r陽離子，但是僅在O. 01 O. 4M范圍內(nèi)是精確的。b僅對于％GC在30%至75%范圍內(nèi)是精確的。cL=雙鏈體的長度(以堿基對計)。doligo，寡核苷酸山，=引物的有效長度=2 X (G/C數(shù))+ (A/T數(shù))?？梢员姸嘁阎夹g(shù)的任何一種來控制非特異性結(jié)合，如例如用含蛋白質(zhì)的溶液封閉薄膜、添加異源性RNA、異源性DNA及SDS至雜交緩沖液并且用RNA酶處理。對于非同源性探針，一系列雜交可以通過改變以下條件之一進(jìn)行(i)逐漸降低退火溫度(例如從68°C至42°C )或(ii)逐漸降低甲酰胺濃度(例如從50%至0%)。技術(shù)人員了解雜交期間可以加以改變和將維持或改變嚴(yán)格性條件的多種參數(shù)。除雜交條件之外，雜交特異性一般還取決于雜交后洗滌的功能。為除去因非特異性雜交所致的背景，樣品用稀釋的鹽溶液洗滌。此類洗滌的關(guān)鍵因素包括最終洗滌溶液的離子強度及溫度鹽濃度越低并且洗滌溫度越高，則洗滌的嚴(yán)格性越高。洗滌條件一般在雜交嚴(yán)格性上或低于雜交嚴(yán)格性而進(jìn)行。陽性雜交產(chǎn)生至少兩倍于背景信號的信號。通常，用于核酸雜交分析法或基因擴增檢測方法的合適嚴(yán)格性條件如上所述。也可以選擇更嚴(yán)格或更不嚴(yán)格的條件。技術(shù)人員了解洗滌期間可以加以改變和將維持或改變嚴(yán)格性條件的多種參數(shù)。例如，用于長度大于50個核苷酸的DNA雜交分子的常見高嚴(yán)格性雜交條件包括在65°C于IXSSC中或在42°C于IXSSC和50%甲酰胺中雜交，隨后在65°C于O. 3XSSC中洗滌。用于長度大于50個核苷酸的DNA雜交分子的中等嚴(yán)格性雜交條件的例子包括在50°C、于4X SSC中或在40°C于6X SSC和50%甲酰胺中雜交，隨后在50°C于2X SSC中洗滌。雜交分子的長度是雜交核酸的預(yù)期長度。當(dāng)序列已知的核酸雜交時，可以通過比對序列并鑒定本文中所述的保守區(qū)而確定雜交分子長度。I X SSC是O. 15M NaCl和15mM檸檬酸鈉；雜交溶液和洗滌溶液可以額外地包含5XDenhardt試劑、O. 5-1. 0%SDS、100 μ g/ml變性的片段化鮭精DNA、0. 5%焦磷酸鈉。為了定義嚴(yán)格性水平的目的，可以參考Sambrook等(2001)Molecular Cloning alaboratory manual,第三版，Cold Spring Harbor Laboratory Press,CSH,New York 或參考 Current Protocols in Molecular Biology, John ffiley&Sons, N. Y. (1989 和每年更新版本)。剪接變體如本文中所用的術(shù)語“剪接變體”包含其中已經(jīng)切除、替換、移位或添加所選內(nèi)含子和/或外顯子或其中內(nèi)含子已經(jīng)縮短或加長的核酸序列的變體。此類變體將是其中基本上保留了蛋白質(zhì)的生物活性的一種變體；這可以通過選擇性保留蛋白質(zhì)的功能性片段而實現(xiàn)。此類剪接變體可以在自然界中找到或可以人工制造。用于預(yù)測和分離此類剪接變體的方法是本領(lǐng)域眾所周知的(見例如Foissac和Schiex, (2005)BMC Bioinformatics. 6 25)。等位奪體等位基因或等位變體是給定基因的替代形式，位于相同染色體位置內(nèi)。等位變體包含單核苷酸多態(tài)性(SNP)和小插入/缺失多態(tài)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態(tài)性株系中序列變體的最大集合。內(nèi)源基因本文中提及的“內(nèi)源”基因不僅僅指如在植物中以其天然形式(即沒有任何人類干預(yù))存在的所討論基因，還指處于分離形式的隨后(再)引入植物的相同基因(或基本上同源的核酸/基因)(轉(zhuǎn)基因)。例如，含有這種轉(zhuǎn)基因的轉(zhuǎn)基因植物可以遭遇轉(zhuǎn)基因表達(dá)大幅降低和/或內(nèi)源基因表達(dá)的大幅降低。分離的基因可從生物體分離，或可人工制造(例如通過化學(xué)合成)?；蚋慕M/定向講化基因改組或定向進(jìn)化的組成為反復(fù)DNA改組，隨后適當(dāng)篩選和/或選擇以產(chǎn)生編碼具有改進(jìn)生物學(xué)活性的蛋白質(zhì)的核酸或其部分的變體(Castle等，(2004) Science304(5674) : 1151-4 ;美國專利 5，811，238 和 6，395，547)。構(gòu)津體其它調(diào)節(jié)元件可包括轉(zhuǎn)錄及翻譯增強子。本領(lǐng)域技術(shù)人員會了解適于在實施本發(fā)明中使用的終止子和增強子序列。如在定義部分所述，也可將內(nèi)含子序列添加至5’非翻譯區(qū)(UTR)或編碼序列上，以增加在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)積累的成熟信息的量。其它控制序列(除啟動子、增強子、沉默子、內(nèi)含子序列、3’UTR和/或5’UTR區(qū)之外)可以是蛋白質(zhì)和/或RNA穩(wěn)定元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員會知道或可以容易地獲得此類序列。本發(fā)明的遺傳構(gòu)建體還可以包括在特定細(xì)胞類型中維持和/或復(fù)制需要的復(fù)制原點序列。一個例子是當(dāng)需要將遺傳構(gòu)建體在細(xì)菌細(xì)胞中作為附加型遺傳元件(例如質(zhì)粒 或粘粒分子)維持時。優(yōu)選的復(fù)制原點包括但不限于Π-ori和colEl。為檢測如在本發(fā)明方法中所用核酸序列的成功轉(zhuǎn)移和/或選擇包含這些核酸序列的轉(zhuǎn)基因植物，使用標(biāo)記基因(或報告基因)是有利的。因而，遺傳構(gòu)建體可以任選地包含可選擇標(biāo)記基因?？蛇x擇標(biāo)記在本文“定義”部分中有更詳細(xì)的描述。一旦不再需要，可以從轉(zhuǎn)基因細(xì)胞中去除或切除標(biāo)記基因。用于標(biāo)記基因去除的技術(shù)是本領(lǐng)域已知的，有用的技術(shù)在上文“定義”部分中描述。調(diào)節(jié)元件/控制序列/啟動子術(shù)語“調(diào)節(jié)元件”、“控制序列”和“啟動子”均在本文中可互換使用，并且在廣義上意指能夠?qū)崿F(xiàn)與之連接的序列表達(dá)的調(diào)節(jié)性核酸序列。術(shù)語“啟動子”一般指位于基因轉(zhuǎn)錄起點上游并參與識別及結(jié)合RNA聚合酶和其它蛋白質(zhì)，因而指導(dǎo)有效連接的核酸轉(zhuǎn)錄的核酸控制序列。前述術(shù)語包括從典型的真核基因組基因(包括對于精確轉(zhuǎn)錄啟動所需的TATA盒，具有或沒有CCAAT盒序列)中衍生的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)序列和應(yīng)答發(fā)育刺激和/或外部刺激或以組織特異性方式改變基因表達(dá)的額外調(diào)節(jié)元件(如，上游激活序列、增強子和沉默子)。 本術(shù)語還包括典型的原核基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)序列，在此情況下它可以包括-35盒序列和/或10盒轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)序列。術(shù)語“調(diào)節(jié)元件”也包含賦予、激活或增強核酸分子在細(xì)胞、組織或器官中表達(dá)的合成的融合分子或衍生物。“植物啟動子”包含介導(dǎo)編碼序列區(qū)段在植物細(xì)胞中表達(dá)的調(diào)節(jié)元件。因此，植物啟動子不一定是植物來源的，而是可以源自病毒或微生物，例如來自侵襲植物細(xì)胞的病毒?！爸参飭幼印币部梢栽醋灾参锛?xì)胞，例如來自用待于本發(fā)明方法中表達(dá)及在本文中描述的核酸序列所轉(zhuǎn)化的植物。這也適用于其它“植物”調(diào)節(jié)性信號，如“植物”終止子。用于本發(fā)明方法中的核苷酸序列的啟動子上游可以由一個或多個核苷酸替換、插入和/或缺失而受到修飾，但不干擾啟動子、開放閱讀框(ORF)或3’調(diào)節(jié)區(qū)(如終止子)或遠(yuǎn)離ORF的其它3’調(diào)節(jié)區(qū)的功能性或活性。啟動子的活性還有可能因修飾該啟動子的序列或由更具活性的啟動子、甚至來自異源生物的啟動子徹底替換該啟動子而增加。為在植物中表達(dá)，如上所述，核酸分子必須有效連接至或包含合適的啟動子，其中所述的啟動子在正確時間點上并以所需要的空間表達(dá)模式表達(dá)基因。為了鑒定功能等價啟動子，可以分析候選啟動子的啟動子強度和/或表達(dá)模式，例如通過將該啟動子與報告基因有效連接并測定該報告基因在多種植物組織中的表達(dá)水平和模式。合適的公知報告基因包括例如β -葡糖醛酸糖苷酶或β -半乳糖苷酶。通過測量β -葡糖醛酸糖苷酶或β -半乳糖苷酶的酶活性來測定啟動子活性。接著可以將啟動子強度和/或表達(dá)模式與參考啟動子(如用于本發(fā)明方法中的)進(jìn)行比較?；蛘撸梢酝ㄟ^定量mRNA水平或者將本發(fā)明方法中所用核酸的mRNA水平與持家基因(如18S rRNA)的mRNA水平進(jìn)行比較來測定啟動子強度，其中使用本領(lǐng)域熟知的技術(shù)，如通過放射自顯影的光密度測定分析進(jìn)行的Northern印跡、定量實時PCR或RT - PCR (Heid等，1996GenomeMethods 6:986 - 994)。通常，“弱啟動子”指驅(qū)動編碼序列低水平表達(dá)的啟動子?！暗退健敝该總€細(xì)胞中約1/10，000的轉(zhuǎn)錄物至約1/100，000的轉(zhuǎn)錄物至約1/500，0000的轉(zhuǎn)錄物的水平。相反，“強啟動子”驅(qū)動編碼序列高水平表達(dá)，或者每個細(xì)胞中約1/10的轉(zhuǎn)錄物至約1/100的轉(zhuǎn)錄物至約1/1000的轉(zhuǎn)錄物的水平。通常，“中等強度啟動子”指此類啟動子，其驅(qū)動編碼序列以低于強啟動子的水平表達(dá)，特別是在所有情況下以低于35S CaMV啟動子控制時獲得的水平表達(dá)。有效連接
如本文中所用的術(shù)語“有效連接”指啟動子序列與目的基因之間功能性地連接，以至于啟動子序列能夠啟動目的基因轉(zhuǎn)錄。組成型啟動子“組成型啟動子”指在至少一種細(xì)胞、組織或器官中在其大多數(shù)(但不一定是全部)生長和發(fā)育階段并在大多數(shù)環(huán)境條件下有轉(zhuǎn)錄活性的啟動子。下表2a給出了組成型啟動子的例子。表2a:組成型啟動子的例子

權(quán)利要求
1.用于在植物中相對于對照植物增強產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)編碼SGTl多肽的核酸在植物中的表達(dá)，其中所述SGTl多肽以任意順序包含以下 (i)至少一個三角形四肽(TPR)重復(fù)； (ii)至少一個CS結(jié)構(gòu)域；和 (iii)SGS結(jié)構(gòu)域。
2.權(quán)利要求I的方法，其中所述受調(diào)控的表達(dá)通過在植物中引入和表達(dá)SGTl多肽的編碼核酸而實現(xiàn)。
3.權(quán)利要求I或2的方法，其中所述SGTl多肽的編碼核酸編碼表Al中列舉的任一蛋白質(zhì)，或者是此類核酸的一部分，或者是能夠與此類核酸雜交的核酸。
4.權(quán)利要求1-3的任一項的方法，其中所述核酸序列編碼表Al給出的任意蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
5.任意前述權(quán)利要求的方法，其中所述增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對于對照植物增加的種子產(chǎn)量。
6.權(quán)利要求1-5的任一項的方法，其中所述增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀是在非脅迫條件下獲得的。
7.權(quán)利要求2-6的任一項的方法，其中所述核酸與根特異性啟動子，優(yōu)選RCc3啟動子，最優(yōu)選來自稻的RCc3啟動子有效連接。
8.權(quán)利要求1-7的任一項的方法，其中所述SGTl多肽的編碼核酸是植物來源的，優(yōu)選來自雙子葉植物甜辣椒，進(jìn)一步優(yōu)選來自茄科，更優(yōu)選來自辣椒屬，最優(yōu)選來自甜辣椒。
9.通過權(quán)利要求1-8的任一項方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述植物或其部分包含編碼SGTl多肽的重組核酸。
10.構(gòu)建體，包含 (i)編碼如權(quán)利要求I定義的SGTl多肽的核酸； ( )能夠驅(qū)動(a)的核酸序列表達(dá)的一個或多個控制序列；和任選的 (iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
11.權(quán)利要求10的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是根特異性啟動子，優(yōu)選RCc3啟動子，最優(yōu)選來自稻的RCc3啟動子。
12.權(quán)利要求10或11的構(gòu)建體在用于制備植物的方法中的用途，其中所述植物相對于對照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的種子產(chǎn)量。
13.用權(quán)利要求10或11的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
14.用于生產(chǎn)相對于對照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括 (i)在植物中引入和表達(dá)如權(quán)利要求I定義的SGTl多肽的編碼核酸；和 (ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培養(yǎng)植物細(xì)胞。
15.相對于對照植物，具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物或源自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，通過如權(quán)利要求I定義的SGTl多肽的編碼核酸受調(diào)控的表達(dá)獲得。
16.權(quán)利要求9、13或15的轉(zhuǎn)基因植物，或源自它的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物或單子葉或谷物，例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、野小麥、德國小麥、黑麥屬、一粒系小麥、teff、高粱和燕麥。
17.權(quán)利要求16的植物的可收獲部分，其中所述可收獲部分優(yōu)選是苗生物量和/或種子。
18.來自權(quán)利要求16的植物和/或權(quán)利要求17的植物的可收獲部分的產(chǎn)品。
19.SGTl多肽的編碼核酸在相對于對照植物增加產(chǎn)量，特別是增加種子產(chǎn)量中的用途。
20.SGTl多肽的編碼核酸在具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的種子產(chǎn)量的植物中作為分子標(biāo)記物的用途。
21.用于在植物中相對于對照植物增強產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)編碼CLC-pKG多肽的核酸在植物中的表達(dá)，其中所述CLC-pKG多肽包含Vol tage_CLC結(jié)構(gòu)域(Pfam條目PF00654)和CBS結(jié)構(gòu)域(Pfam條目PF00571)和任選地USP結(jié)構(gòu)域(PF00582)。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述CLC-pKG多肽包含以遞增的優(yōu)先順序與以下結(jié)構(gòu)域具有至少 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%, 99%或100%序列同一性的結(jié)構(gòu)域 (i)SEQID NO:54中的CLC，以位于SEQ ID NO:54的氨基酸77和422之間的序列代表; (ii)SEQID NO: 54中的CBS結(jié)構(gòu)域，以位于SEQ ID NO: 54的氨基酸455至510或516至571之間的序列代表；和任選地 (iii)SEQID NO:54中的USP結(jié)構(gòu)域，以位于SEQ ID NO:54的氨基酸597-731之間的序列代表。
23.權(quán)利要求21或22的方法，其中所述受調(diào)控的表達(dá)通過在植物中引入和表達(dá)包含CLC-pKG多肽的編碼核酸的遺傳構(gòu)建體而實現(xiàn)。
24.權(quán)利要求21-23的任一項的方法，其中所述編碼CLC-pKG多肽的核酸編碼表A2中列舉的任一蛋白質(zhì)，或者是此類核酸的一部分，或者是能夠與此類核酸雜交的核酸。
25.權(quán)利要求21-24的任一項的方法，其中所述核酸編碼表A2給出的任意蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
26.權(quán)利要求21-25的任一項的方法，其中所述增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對于對照植物增加的產(chǎn)量，優(yōu)選增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
27.權(quán)利要求21-26的任一項的方法，其中所述增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀是在非脅迫條件下或在干旱脅迫或鹽脅迫條件下獲得的。
28.權(quán)利要求23-27的任一項的方法，其中所述核酸與組成型啟動子，優(yōu)選地與RCc3啟動子，最優(yōu)選地與來自稻的RCc3啟動子有效連接。
29.權(quán)利要求21-28的任一項的方法，其中所述CLC-pKG多肽的編碼核酸是藍(lán)細(xì)菌來源的，進(jìn)一步優(yōu)選來自集胞藻屬物種，更優(yōu)選來自集胞藻屬物種PCC 6803。
30.通過權(quán)利要求21-29的任一項方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述植物或其部分包含編碼CLC-pKG多肽的重組核酸。
31.構(gòu)建體，包含(i)編碼如權(quán)利要求21或22定義的CLC-pKG多肽的核酸； (ii)能夠驅(qū)動(a)的核酸序列表達(dá)的一個或多個控制序列；和任選的 (iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
32.權(quán)利要求31的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動子，優(yōu)選RCc3啟動子，最優(yōu)選來自稻的RCc3啟動子。
33.權(quán)利要求31或32的構(gòu)建體在用于制造相對于對照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量的植物的方法中的用途。
34.用權(quán)利要求31或32的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
35.用于生產(chǎn)相對于對照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括 (i)在植物中引入和表達(dá)如權(quán)利要求21或22定義的CLC-pKG多肽的編碼核酸；和 (ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培養(yǎng)植物細(xì)胞。
36.相對于對照植物，具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物或源自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，通過如權(quán)利要求21或22定義的CLC-pKG多肽之重組編碼核酸受調(diào)控的表達(dá)獲得。
37.權(quán)利要求30、34或36的轉(zhuǎn)基因植物，或源自它的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物或單子葉或谷物，例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、野小麥、德國小麥、黑麥屬、一粒系小麥、teff、高粱和燕麥。
38.權(quán)利要求37的植物的可收獲部分，其中所述可收獲部分優(yōu)選是苗生物量和/或種子。
39.來自權(quán)利要求37的植物和/或權(quán)利要求38的植物的可收獲部分的產(chǎn)品。
40.包含CLC-pKG多肽的編碼核酸的遺傳構(gòu)建體相對于對照植物在植物中增加產(chǎn)量，特別是增加種子產(chǎn)量和/或苗生物量中的用途。
41.用于在植物中相對于對照植物增強產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)編碼HD水解酶樣多肽的核酸在植物中的表達(dá)，其中所述HD水解酶樣多肽包含CRISPR相關(guān)蛋白Crm2結(jié)構(gòu)域。
42.權(quán)利要求41的方法，其中所述HD水解酶樣多肽包含基序11-26中的一種或多種。
43.權(quán)利要求41或42的方法，其中所述受調(diào)控的表達(dá)通過在植物中引入和表達(dá)HD水解酶樣多肽的編碼核酸而實現(xiàn)。
44.權(quán)利要求41-43的任一項的方法，其中所述編碼HD水解酶樣多肽的核酸編碼表A3中列舉的任一蛋白質(zhì)，或者是此類核酸的一部分，或者是能夠與此類核酸雜交的核酸。
45.權(quán)利要求41-44的任一項的方法，其中所述核酸序列編碼表A3給出的任意蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
46.權(quán)利要求41-45的任一項的方法，其中所述增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對于對照植物增加的產(chǎn)量，優(yōu)選增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
47.權(quán)利要求41-46的任一項的方法，其中所述增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀是在非脅迫條件下獲得的。
48.權(quán)利要求43-47的任一項的方法，其中所述核酸與組成型啟動子，優(yōu)選地與GOS2啟動子，最優(yōu)選地與來自稻的GOS2啟動子有效連接。
49.權(quán)利要求41-48的任一項的方法，其中所述HD水解酶樣多肽的編碼核酸是植物來源的，優(yōu)選來自藍(lán)藻植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自色球藻科，更優(yōu)選來自集胞藻屬。
50.通過權(quán)利要求41-49的任一項方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述植物或其部分包含編碼HD水解酶樣多肽的重組核酸。
51.構(gòu)建體，包含 (i)編碼如權(quán)利要求41或42定義的HD水解酶樣多肽的核酸； (ii)能夠驅(qū)動(a)的核酸序列表達(dá)的一個或多個控制序列；和任選的 (iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
52.權(quán)利要求51的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動子，優(yōu)選GOS2啟動子，最優(yōu)選來自稻的GOS2啟動子。
53.權(quán)利要求51或52的構(gòu)建體在用于制造相對于對照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量的植物的方法中的用途。
54.用權(quán)利要求51或52的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
55.用于生產(chǎn)相對于對照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括 (i)在植物中引入和表達(dá)如權(quán)利要求41或42定義的HD水解酶樣多肽的編碼核酸；和 (ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培養(yǎng)植物細(xì)胞。
56.相對于對照植物，具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物或源自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，通過如權(quán)利要求41或42定義的HD水解酶樣多肽的編碼核酸受調(diào)控的表達(dá)獲得。
57.權(quán)利要求50、54或56的轉(zhuǎn)基因植物，或源自它的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物或單子葉或谷物，例如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、野小麥、德國小麥、黑麥屬、一粒系小麥、teff、高粱和燕麥。
58.權(quán)利要求57的植物的可收獲部分，其中所述可收獲部分優(yōu)選是苗生物量和/或種子。
59.來自權(quán)利要求57的植物和/或權(quán)利要求58的植物的可收獲部分的產(chǎn)品。
60.HD水解酶樣多肽的編碼核酸相對于對照植物在植物中增加產(chǎn)量，特別是增加種子產(chǎn)量和/或苗生物量中的用途。
全文摘要
本發(fā)明一般地涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域，并涉及通過調(diào)節(jié)編碼SGT1多肽，多CLC-pKG多肽，或HD水解酶樣多肽的核酸在植物中的表達(dá)而增強植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。本發(fā)明還涉及具有調(diào)節(jié)了編碼SGT1多肽，多CLC-pKG多肽，或HD水解酶樣多肽的核酸的表達(dá)的植物，所述植物相對于對應(yīng)的野生型植物或其它對照植物而言具有增強的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明還提供可用于本發(fā)明的方法的構(gòu)建體。
文檔編號C12N15/82GK102648282SQ201080053311
公開日2012年8月22日 申請日期2010年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者C·勒佐, D·崔, J-Y·宋, Y-Ii·帕克, 崔良夀 申請人:巴斯夫植物科學(xué)有限公司, 植物功能基因組中心