耐干旱植物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明教導(dǎo)了耐干旱植物的生成。本發(fā)明使得能夠?qū)Ρ疚姆Q為“持綠”的表型特征進(jìn)行操作以通過重組、誘變和/或雜交和篩選方法生成耐干旱植物。本文還教導(dǎo)了植物管理實(shí)踐系統(tǒng)，以增加水分有限環(huán)境中的作物產(chǎn)率和收獲效率。
【專利說明】耐干旱植物
[0001]編檔數(shù)據(jù)
[0002]本申請與提交于2010年11月15日的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/413，902相關(guān)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本說明書教導(dǎo)了耐干旱植物的生成。本公開使得能夠?qū)Ρ疚姆Q作“持綠”的表型特征進(jìn)行操作以通過重組、誘變和/或雜交和選擇方法生成耐干旱植物。本文還教導(dǎo)了一種植物管理實(shí)踐系統(tǒng)以增加水分有限的環(huán)境中的作物產(chǎn)率和收獲效率。
[0004]發(fā)明背景
[0005]本說明書中作者參考的出版物的書目詳情在說明書后以字母順序進(jìn)行匯總。
[0006]本說明書中對任何在先技術(shù)的參考不被視為承認(rèn)或任何形式的暗示所述在先技術(shù)形成任何國家的通用一般知識的一部分。
[0007]人的日益增長需要作物產(chǎn)率得到提高。這成為植物培育者和遺傳學(xué)者的主要目標(biāo)。一種提高作物產(chǎn) 率的方法包括對促進(jìn)更高谷物產(chǎn)率和穩(wěn)定性的植物性狀進(jìn)行選擇(Springer, Nature Genetics42:475-476，2010)。這種方法被稱為“綠色革命”。其他方法包括，開發(fā)理想的植物株型，例如，所述株型可鑒定出數(shù)量性狀基因座(QTL)，所述QTL編碼水稻的鱗部啟動(dòng)子結(jié)合蛋白質(zhì)樣14(0sSPL14),并促進(jìn)水稻產(chǎn)率的提高(Jiao等人,NatureGenetics42:541-544，2010;Miura 等人，Nature Genetics42:545-549，2010)。
[0008]干旱是世界范圍內(nèi)谷物生產(chǎn)的一個(gè)最重要的限制。高粱是一種耐干旱機(jī)制的系統(tǒng)，其包括C4光合作用、深根系統(tǒng)、厚的葉蠟，這使得其能在干熱環(huán)境中生長。耐干旱的特性使得高粱在干燥區(qū)域尤其重要，如撒哈拉以南的非洲、印度中西部、澳大利亞東北部、以及美國的南部平原。因?yàn)樗秩狈Γ肢@得的壓力日益增加，對干旱條件下谷物產(chǎn)率相關(guān)的形狀的鑒定變得更加重要。
[0009]在高粱中鑒定出的干旱適應(yīng)機(jī)制使得綠葉在干旱條件下的灌漿過程中能保持更長時(shí)間，這稱為“持綠”。已經(jīng)將持綠現(xiàn)象與高粱(Borrell等人，CropSc1.40:1037-1048, 2000b; Kassahun 等人，Euphytica72:351-362，2010)，小麥(普通小麥(Triticum aestivum L.) )[Spano 等人，J.Exp.Bot.54:1415-1420，2003;Christopher 等人，Aust.J.Agric.Res.59:354-364，2008],水稻(亞洲栽培稻(Oryza sativaL.) )[Kashiwagi 等人，Plant Physiology and Biochemistry44:152-157, 2006]以及玉米(玉蜀黍(Zea mays L.) ) [Zheng 等人，Plant Breedl28:54-62, 2009]在開花期后干旱條件下還能有高的谷物產(chǎn)率相聯(lián)系。此外，其可通過提高木炭腐病(菜豆殼球孢(Macrophomina phaseolina[Tassi]Goid.))抗性間接影響干旱條件下的谷物產(chǎn)率(Tenkouano 等人，Theor.Appl.Genet.85:644-648, 1993; Garud 等人，Int.Sorghum and Millets Newsl.43:63-65，2002)。這會減少倒伏現(xiàn)象(Reddy 等人，Euphytical59:191-198, 2008)，使植物培育者發(fā)現(xiàn)植物高度和谷物產(chǎn)率之間的正相關(guān)性(Jordan 等人，Theor.Appl.Genet.106:559-567, 2003)。持綠在美國(Rosenow 等人，Agric.Water Manag.7:207-222，1983)和澳大利亞(Henzell 等人，Australia Int.Sorghum andMillets Newsl.38:1-9，1997)的干旱適應(yīng)性高粱育種項(xiàng)目中都是重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)。
[0010]大量支持此項(xiàng)形狀的生理學(xué)證據(jù)正在不斷積累中(Borrell等人，CropSc1.40:1026-1037, 2000a;Borrell and Hammer, Crop Sc1.40:1295-1307, 2000;Harris等人，J.Exp.Bot.58:327-338，2007;Christopher 等人，2008 見上文；Van Oosterom等人，F(xiàn)ield Crops Res.115:19-28, 2010a 及 Van Oosterom 等人，F(xiàn)ield CropsRes.115:29-38, 2010b)。盡管美國和澳大利亞的高粱育種者已經(jīng)研究此項(xiàng)干旱耐受機(jī)制超過25年，而且此項(xiàng)性狀的大量生理學(xué)基礎(chǔ)也越來越好地得到理解，然而相關(guān)的原因機(jī)制及遺傳位點(diǎn)都還是未知的。
[0011]在水分有限的條件下，谷物產(chǎn)率是蒸騰作用(T)，蒸騰作用效率(TE)及收獲指數(shù)(HI)的函數(shù)[Passioura, J.Aust.1nst.Agric.Sc1.43:117-120, 1977] ? 在此框架內(nèi)，谷物產(chǎn)率與開花期后的 T 有關(guān)(Turner, J.Exp.Bot.55:2413-2425，2004;Manschadi 等人，F(xiàn)unct.Plant.Biol.33:823-837, 2006)，因?yàn)镠I隨著開花期后使用的作物總的T部分的增加而增加(Passioura, 1977,見上文；Sadras and Connor, Field Crops Res.26:227-239，1991;Hammer, Agric.Sc1.19:16-22, 20 06)。開花期后T的增加與開花期附近干旱壓力的減少相關(guān)，這對作物在稻谷開花期的作物生長速率有正面影響，因此影響所得的谷物數(shù)量(Andrade 等人，Crop Sc1.42:1173-1179, 2002;Van Oosterom and Hammer, FieldCrops Res.108:259-268,2008)。如果可得的水的總量是有限的，則開花期后的T可通過限制開花期前的T而增加。這可通過限制冠層大小而完成，可以在遺傳學(xué)上或通過作物管理而達(dá)到。然而，更小的冠層僅僅在TE不足的情況下減少總的T。已有報(bào)道，高粱的TE存在顯著的基因型的差異(Hammer 等人，Aust.J.Agric.Res.48:649-655，1997;Henderson等人，Aust.J.Plant Physiol.25:111-123, 1998;Mortlock and Hammer, J.CropProd.2:265-286，1999;Xin 等人，F(xiàn)ield Crops Res.1ll: 74-80，2009)。備選地，開花期后的水分利用可通過增加作物可得到的水分總量而增加，這可通過扎根加深或減少水浸提的下限而達(dá)到(Manschadi等人,2006,見上文)。
[0012]持綠這一性狀影響高粱中上述大量過程。首先，持綠在開花期前階段通過限制冠層大小(通過減少分蘗和更小的葉片)減少水分利用。
[0013]第二，持綠通過增加生根:發(fā)芽比率提高水分利用度。有一些實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明持綠品系中水提取會更好，但是還需要更多研究加以證明，這些生根的應(yīng)答也可通過生長素傳輸增強(qiáng)得到解釋(Wang等人，Molecular Plant2 (4): 823-831，2009)。第三,持綠增加葉子在開花期的綠度，有效地增加了光合能力，因此，增加了 TE (如果光合作用比導(dǎo)氣性的增加是成比例的)。葉片綠度的增加是葉片質(zhì)量減少間接影響的，即為氮在葉片中濃縮。
[0014]使用更少的水分生產(chǎn)更多的食物是人類目前面臨的主要挑戰(zhàn)。在發(fā)展中和發(fā)達(dá)國家，都有對鑒定出控制作物植物中干旱適應(yīng)性的基因和基因網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實(shí)和迫切的需要。這能夠增加大范圍的作物種屬在全世界的水分有限的環(huán)境中的干旱適應(yīng)性。
[0015]發(fā)明概述
[0016]本公開教導(dǎo)了與持綠表型相關(guān)和/或促進(jìn)持綠表型的數(shù)量性狀基因座(QTL)。這些QTL在本文被稱為〃持綠(Stg)X"，其中X是由I增加的數(shù)字，代表染色體上與持綠表型相關(guān)的區(qū)域。[0017]如本文所說明的，這些QTL鑒定出高粱中的遺傳區(qū)域，其攜帶基因座，編碼一個(gè)以至多個(gè)的促進(jìn)持綠表型的蛋白質(zhì)或調(diào)控試劑(如微小RNA)。對作物植物中一個(gè)或多個(gè)這些基因座的表達(dá)的調(diào)制生成了一種冠層結(jié)構(gòu)，其促進(jìn)植物中的水分利用轉(zhuǎn)移至開花后階段，或促進(jìn)作物生長過程中水分的利用度的增加，或促進(jìn)蒸騰作用效率的增加，并由此增加水分有限的條件下的收獲指數(shù)(HI)和谷物產(chǎn)率。
[0018]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述基因座編碼與生長素相關(guān)的PIN蛋白質(zhì)。PIN蛋白質(zhì)為生長素輸出載體，其含有跨膜結(jié)構(gòu)域，主要位于細(xì)胞質(zhì)膜中。術(shù)語“PIN”來源于“針樣花序”。
[0019]術(shù)語"SbPINn〃被用于描述高粱中這樣的基因，其中η為限定生長素輸出載體組分的數(shù)字，并且η為1-11。指代"SbPINn"時(shí)包括在其他植物中的其同源物和直系同源物。高粱中SbPINn基因座的實(shí)例包括表IA中列出的那些，例如但不限于SbPIM和SbPIN2或其他植物中其的等價(jià)物。對PIN的表達(dá)或具有具體的多形性變化的PIN的表達(dá)的調(diào)制在本文有所說明，這可促進(jìn)持綠表型顯現(xiàn)出來。本公開教導(dǎo)了來自其他植物如水稻的PIN。PIN的字母前綴說明其來源(例如，Sb，高粱；0s，水稻；等等)。高粱中SbPIN的定位是通過基因ID號確定的(見表1A)。例如，SbPIM對應(yīng)0sPIN5，而SbPIN2對應(yīng)0sPIN3a。
[0020]SbPIM和SbPIN2是本文教導(dǎo)的SbPIN的實(shí)例，其負(fù)責(zé)高粱中的持綠性狀，分別與Stgl和Stg2相關(guān)，其產(chǎn)生大量賦予干旱適應(yīng)性的表型，這是通過降低開花前的水分利用(降低分蘗及減小葉片而致)、增加水分利用度(增加生根:發(fā)芽比率而致)、增加輕度水分不足情況下蒸騰作用效率(葉片氮濃度增高而致)、增加終極水分不足情況下每葉片面積的生物質(zhì)(每葉片面積蒸騰作用增加而致)以及增加谷物產(chǎn)率、谷物大小和抗倒伏性。其他實(shí)例列于表1A，還包括其他植物中其的等價(jià)物。
[0021]本公開教導(dǎo)了用于生成遺傳修飾植物的方法，其中所述植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更能有效地利用水分，所述方法包括調(diào)制所述植物中所有或選定組織中的存在的或引入的針樣花序(PIN)基因座的表達(dá)水平，以促進(jìn)持綠表型，所述表型包括水分利用轉(zhuǎn)移至開花后階段或作物生長過程中 水分的利用度的增加或蒸騰作用效率的增加，由此使得水分有限的條件下的收獲指數(shù)和谷物產(chǎn)率增加。
[0022]本文描述了用于生成遺傳修飾植物的方法，其中所述植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更有效地利用水分，所述方法包括向植物或親本植物中引入編碼選自SbPINl-1l的PIN蛋白質(zhì)或來自其他植物的其的等價(jià)物或其功能同源物或直向同源物的遺傳試劑；或調(diào)制內(nèi)源PIN蛋白質(zhì)的表達(dá)的遺傳試劑；其中PIN表達(dá)的水平和定位促進(jìn)持綠表型的形成，所述表型尤其包括這樣的冠層結(jié)構(gòu)，其促進(jìn)水分利用轉(zhuǎn)移至開花后階段，或促進(jìn)作物生長過程中水分的利用度的增加，由此使得水分有限的條件下的收獲指數(shù)和谷物產(chǎn)率增加。
[0023]本公開進(jìn)一步教導(dǎo)了用于生成遺傳修飾植物的方法，所述植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更有效地利用水分，所述方法包括向植物或親本植物中引入編碼選自SbPIM和SbPIN2的高粱PIN蛋白質(zhì)或其他植物中其的等價(jià)物的遺傳試劑或調(diào)制內(nèi)源PIN的表達(dá)的遺傳試劑。提到調(diào)制，包括增加或降低表達(dá)水平。進(jìn)一步地，可選擇具有在植物中所有或選定組織中有所需的表達(dá)譜的PIN。
[0024]本文還教導(dǎo)了生成遺傳修飾植物的方法，所述植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更有效地利用水分，所述方法包括向植物或親本植物中引入編碼與持綠表型相關(guān)或促進(jìn)持綠表型的產(chǎn)物的遺傳試劑，所述持綠表型包括水分利用轉(zhuǎn)移至開花后階段或作物生長中水的利用度的增加，或蒸騰作用效率的增加，其導(dǎo)致水分有限條件下收獲指數(shù)和谷物產(chǎn)率的增加，其中所述產(chǎn)物選自SbPINl-1l或其他植物中其的等價(jià)物，或調(diào)制植物內(nèi)源PIN的表達(dá)的試劑。
[0025]本文還教導(dǎo)了生成遺傳修飾植物的方法，所述所述植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更有效地利用水分，所述方法包括向植物或親本植物中引入編碼選自S b PIN4和SbPIN2或其他植物中其的等價(jià)物的遺傳試劑或調(diào)制植物中內(nèi)源PIN的表達(dá)的試劑。通過“引入”，包括經(jīng)由重組干預(yù)以及通過誘變或雜交操作流程并隨后進(jìn)行選擇的方法。
[0026]本公開對于生成比相同種屬的非遺傳修飾植物更能有效利用水分的遺傳修飾植物的方法進(jìn)行說明，所述方法包括向植物/親本植物中引入編碼兩種或更多種PIN蛋白質(zhì)或調(diào)制植物中兩種或更多種內(nèi)源PIN蛋白質(zhì)表達(dá)的遺傳試劑。高粱中PIN的實(shí)例包括SbPINl-1l如SbPIM和SbPIN2或其他植物中其的等價(jià)物。例如SbPIM對應(yīng)0sPIN5，而SbPIN2 對應(yīng) 0sPIN3a。表 IA 中說明了 SbPIN 和 OsPIN0
[0027]本文還教導(dǎo)了顯現(xiàn)出持綠性狀的遺傳修飾的植物及其子代，以及其種子、果實(shí)、花以及其他生殖或繁殖材料。
[0028]編碼與持綠表型相關(guān)或促進(jìn)持綠表型的PIN蛋白質(zhì)或其功能同源物或直向同源物的遺傳材料以及調(diào)制PIN表達(dá)的試劑也在本文進(jìn)行說明，所述持綠表型包括冠層結(jié)構(gòu)，其促進(jìn)水分利用轉(zhuǎn)移至開花后階段或作物生長中水的利用度的增加或蒸騰作用效率的增力口，其導(dǎo)致水分有限條件下收獲指數(shù)和谷物產(chǎn)率的增加。
[0029]一個(gè)實(shí)施例中，所述遺傳材料選自(i)編碼SbPIM的試劑；以及(ii)調(diào)制SbPIM或其他植物中其等價(jià)物的表達(dá)水平的試劑。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述遺傳材料選自(i)編碼SbPIN2的試劑；以及(ii)調(diào)制SbPIN2或其他植物中其等價(jià)物的表達(dá)水平的試劑。
[0030]遺傳材料包括編碼與持綠表型相關(guān)或促進(jìn)持綠表型的SbPIM或SbPIN2蛋白質(zhì)或其他植物中其的功能同源物或直`向同源物或其等價(jià)物的試劑，其中持綠表型包括冠層結(jié)構(gòu)，其促進(jìn)水分利用轉(zhuǎn)移至開花后階段或作物生長中水的利用度的增加或蒸騰作用效率的增加，其使得水分有限條件下收獲指數(shù)和谷物產(chǎn)率得到增加；還包括調(diào)制SbPIM或SbPIN2或其他植物中其等價(jià)物的表達(dá)水平的試劑。
[0031]本文教導(dǎo)了植物管理系統(tǒng)，可減少作物對水分的依賴，或提高水分利用效率并增加谷物或產(chǎn)品產(chǎn)率。所述植物管理系統(tǒng)包括生產(chǎn)干旱適應(yīng)作物(包括稻谷植物)，這是通過僅僅根據(jù)本文限定的方法或結(jié)合其他有用性狀如谷物大小、根大小、鹽耐受性、除草劑耐受性、害蟲耐受:性等等的導(dǎo)入，對PIN基因座或其功能等價(jià)物表達(dá)的選擇和調(diào)制進(jìn)行的。備選地或此外地，所述植物管理系統(tǒng)包含生成干旱適應(yīng)性植物以及農(nóng)業(yè)步驟，如灌溉、營養(yǎng)要求、控制作物密度和幾何形狀、雜草控制、蟲害控制、翻土、減少耕耘、高位栽培等等。PIN基因座的實(shí)例包括SbPINl-ll(表1A)，如SbPIM和SbPIN2，及其他植物中其的等價(jià)物。
[0032]本文還說明了用于提高作物產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)回報(bào)的商業(yè)模型，所述模型包含生成具有冠層結(jié)構(gòu)的作物植物，所述冠層結(jié)構(gòu)促進(jìn)植物對水的利用轉(zhuǎn)移至開花后階段或作物生長中水分利用度的增加或蒸騰作用增加，或由此促進(jìn)水分有限條件下HI及谷物產(chǎn)率的增加，由所生成的作物植物獲得種子并將這些種子分配至谷物生產(chǎn)商，以增強(qiáng)的產(chǎn)率和收益。
[0033]以下縮寫使用于說明書主體部分:
[0034]Cl,置信區(qū)間[0035]CffU,作物水分利用
[0036]Dff,干重
[0037]GLA,綠葉面積
[0038]HD,高密度
[0039]HI,收獲指數(shù)
[0040]HT,高度分蘗
[0041]HW,高水分
[0042]HWHD,高水分、高密度(輕度水分壓力)
[0043]HWLD,高水分，低密度(最低水分壓力)
[0044]LA,葉片面積
[0045]LD,低密度
[0046]LT,低分蘗
[0047]Lff,低水分
[0048]LffHD,低水分、高密度(最高水分壓力) [0049]LffLD,低水分、低密度(輕度水分壓力)
[0050]NIL,近等基因系
[0051]OsPIN,來自水稻的PIN
[0052]PAB,開花期后生物質(zhì)
[0053]PASM,開花期后莖質(zhì)量
[0054]PIN,針樣花序
[0055]PPBR,開花期前生物質(zhì):開花期后生物質(zhì)
[0056]QTL,數(shù)量性狀基因座
[0057]R0S,防雨棚
[0058]RffC,相對水含量
[0059]SbPIN,來自高粱的PIN
[0060]SLff,比葉重量
[0061]SML,統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)
[0062]Stg,持綠
[0063]T,蒸騰作用
[0064]T2,葉片2葉腋的分蘗
[0065]T3,葉片3葉腋的分蘗
[0066]T4,葉片4葉腋的分蘗
[0067]T5,葉片5葉腋的分蘗
[0068]T6,葉片6葉腋的分蘗
[0069]TE,蒸騰作用效率
[0070]TS,終極壓力
[0071]VPD,蒸汽壓差
[0072]Wff,灌溉良好
[0073]表IA提供了來自高粱和水稻的PIN的信息
【權(quán)利要求】
1.用于生成遺傳修飾植物的方法，所述遺傳修飾植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更有效地利用水分，所述方法包括在植物的所有或選定組織中調(diào)制存在的或引入的針樣花序(PIN)基因座的表達(dá)水平，以促進(jìn)持綠表型，所述表型包括水分利用轉(zhuǎn)移至開花期后階段或在作物生長過程中水分利用度增加或蒸騰作用增加，由此使得水分有限的條件下的收獲指數(shù)及谷物產(chǎn)率增加。
2.權(quán)利要求1的方法，其中PIN基因座編碼的PIN蛋白質(zhì)選自由高粱SbPINl-SbPINll或其他植物中其的等價(jià)物。
3.權(quán)利要求1的方法，其中PIN為SbPIM或在其他植物中其的等價(jià)物。
4.權(quán)利要求1的方法，其中PIN為SbPIN2或在其他植物中其的等價(jià)物。
5.權(quán)利要求1的方法，其中PIN為OsPIN5或OsPIN3a或在其他植物中其的等價(jià)物。
6.權(quán)利要求1的方法，其包括引入編碼PIN蛋白質(zhì)或者增加或降低內(nèi)源PIN蛋白質(zhì)水平的遺傳試劑。
7.權(quán)利要求1的方法，其中遺傳試劑是選定的具有特定PIN表達(dá)譜的區(qū)域或植物基因 組。
8.權(quán)利要求7的方法，其中遺傳試劑是通過遺傳工程方法或通過雜交操作流程引入的。
9.權(quán)利要求1的方法，其中遺傳修飾植物是高粱植物。
10.權(quán)利要求1的方法，其中遺傳修飾植物選自小麥、燕麥、玉蜀黍、大麥、黑麥和水稻。
11.權(quán)利要求1的方法，其中遺傳修飾植物選自蕉麻、苜蓿、杏、蘋果、蘆筍、香蕉、菜豆、黑莓、蠶豆、油菜、腰果、木薯、鷹嘴豆、柑橘、椰子、咖啡、玉米、棉花、亞麻、無花果、葡萄、落花生、大麻、洋麻、薰衣草、!1^110、蘑燕、橄欖、洋蔥、豌豆、花生、梨、珍珠米、馬鈴薯、芒麻、菜籽、黑麥草、大豆、草莓、甜菜、甘蔗、向日葵、甘薯、芋頭、茶、煙草、番茄、黑小麥、松露和山藥。
12.權(quán)利要求1的方法，其中持綠表型進(jìn)一步包括選自如下的表型:冠層結(jié)構(gòu)柔性增力口、冠層大小減少、開花期每單位葉片面積生物質(zhì)增強(qiáng)、蒸騰效率更高、谷物灌漿過程中水分利用增加、開花期前和開花期后生物質(zhì)產(chǎn)生減少以及衰老延遲。
13.權(quán)利要求1的方法，其中持綠表型進(jìn)一步包括谷物大小更大。
14.由權(quán)利要求1-13中任何一項(xiàng)的方法生成的遺傳修飾植物。
15.權(quán)利要求14的植物子代，其經(jīng)過遺傳修飾顯示出持綠表型。
16.權(quán)利要求14或權(quán)利要求15的植物的種子或果實(shí)或其他生殖或繁殖部分。
17.用于生成遺傳修飾植物的方法，所述遺傳修飾植物比相同種屬的非遺傳修飾植物更有效地利用水分，所述方法包括向植物或植物親本中引入遺傳試劑，所述遺傳試劑編碼選自來自高粱的SbPINl-1l的PIN蛋白質(zhì)或來自其他植物的與持綠表型相關(guān)的功能等價(jià)物，所述表型包括水分利用轉(zhuǎn)移至開花期后階段或在作物生長過程中水分利用度增加或蒸騰作用增加，由此使得水分有限的條件下的收獲指數(shù)及谷物產(chǎn)率增加；或引入調(diào)制內(nèi)源PIN基因座表達(dá)的試劑。
18.權(quán)利要求17的方法，其中SbPIN蛋白質(zhì)選自SbPIM、SbPIN2、OsPIN5和OsPIN3a或其他植物中其的等價(jià)物。
19.分離的遺傳材料，當(dāng)其表達(dá)于植物細(xì)胞時(shí)賦予植物這樣的表型，所述表型包括水分利用轉(zhuǎn)移至開花期后階段或在作物生長過程中水分利用度增加或蒸騰作用增加，由此使得水分有限的條件下的收獲指數(shù)及谷物產(chǎn)率增加，并且其中遺傳材料編碼選自SbPINl-1l的蛋白質(zhì)或來自其他植物的其的等價(jià)物。
20.權(quán)利要求19的分離的遺傳材料，其中SbPIN蛋白質(zhì)選自SbPIM和SbPIN2或其他植物中其的等價(jià)物。
21.權(quán)利要求19或20的分離的遺傳材料，其中遺傳材料表達(dá)于遺傳修飾高粱植物中。
22.權(quán)利要求19的分離的遺傳材料，其中遺傳材料表達(dá)于遺傳修飾植物中，所述植物選自小麥、燕麥、玉蜀黍、大麥、黑麥和水稻。
23.權(quán)利要求19的分離的遺傳材料，其中遺傳材料表達(dá)于遺傳修飾植物中，所述植物選自蕉麻、苜蓿、杏、蘋果、蘆筍、香蕉、菜豆、黑莓、蠶豆、油菜、腰果、木薯、鷹嘴豆、柑橘、椰子、咖啡、玉米、棉花、亞麻、無花果、葡萄、落花生、大麻、洋麻、薰衣草、mano、蘑;、橄欖、洋蔥、豌豆、花生、梨、珍珠米、馬鈴薯、苧麻、菜籽、黑麥草、大豆、草莓、甜菜、甘蔗、向日葵、甘薯、芋頭、茶、煙草、番爺、黑小麥、松露和山藥。 23.用于提高作物產(chǎn)率的經(jīng)濟(jì)回報(bào)的商業(yè)模型，所述模型包括生成包含這樣的冠層結(jié)構(gòu)的作物植物，所述冠層結(jié)構(gòu)促進(jìn)植物的水分利用轉(zhuǎn)移至開花期后階段或作物生長過程中水分利用度增加或蒸騰作用增加，這由此使得水分有限的條件下的HI及谷物產(chǎn)率增加，由所生成的作物植物獲得種子，以及將種子分配至谷物生產(chǎn)商，以增強(qiáng)產(chǎn)率和收益，其中作物植物是通過權(quán)利要求1-1·3或17或18的任何一項(xiàng)的方法生成的。
【文檔編號】C12N15/05GK103429072SQ201180062760
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月15日
【發(fā)明者】A·K·鮑里奧, D·R·約旦, J·馬利特, P·克萊因 申請人:昆士蘭州為代表的農(nóng)業(yè),漁業(yè)和林業(yè)部門, 得克薩斯州A&M大學(xué)系統(tǒng), 谷物研究及發(fā)展公司