專利名稱：一種培育根系發(fā)育增強的轉(zhuǎn)基因植物的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及生物技術(shù)領域，特別涉及一種培育根系發(fā)育增強的轉(zhuǎn)基因植物的方法。
背景技術(shù)：
旱稻是水稻的一個變種，由水生變?yōu)楹瞪?。在旱作土，特別是堿性的旱作土，鐵、鋅 等微量元素的有效性非常低，成為影響旱稻等作物生長發(fā)育及產(chǎn)量的限制因素。根系是植 物從土壤中吸收養(yǎng)分和水分的器官，培育發(fā)達的根系植物，有利于從土壤中獲取養(yǎng)分和水 分，從而促進植物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法。本發(fā)明提供的培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將如下a)或b)蛋白的編碼基因?qū)肽?的植物中，得到與所述目的植物相比，根系發(fā)育增強的轉(zhuǎn)基因植物a)序列表中序列3所示蛋白；b)將序列表中序列3的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或 缺失和/或添加且與植物根系發(fā)育相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。進一步，上述序列表中序列3所示蛋白的編碼基因是序列表中序列1所示的基因。進一步，上述序列表中序列1所示基因可以通過重組表達載體導入目的植物中 的；上述重組表達載體是將序列表中序列2所示的啟動子以及序列表中序列1所示的 基因分別插入載體PCAMBIA1381的BamH I、Pst I酶切位點間和Nco I、Spe I酶切位點間 構(gòu)成的重組表達載體。上述根系發(fā)育增強具體是側(cè)根數(shù)變多和/或一級側(cè)根長度變長。上述目的植物為雙子葉植物或單子葉植物。上述目的植物為旱稻，優(yōu)選為旱稻297。實驗證明水培條件下，無論是在發(fā)芽5天還是發(fā)芽7天，轉(zhuǎn)基因陽性株系種子根 上的一級側(cè)根及側(cè)根原基數(shù)目都顯著多于野生型旱稻297 (圖6)；低鐵條件下轉(zhuǎn)基因陽性 株系根長及根的數(shù)量都多于野生型(圖7)。砂培條件下，轉(zhuǎn)基因株系植株冠根上的側(cè)根比 野生型有更加密集的分布(如圖9)。土壤栽培條件下，轉(zhuǎn)基因株系顯現(xiàn)出發(fā)達的側(cè)根生長 現(xiàn)象(圖10)。因此，采用本發(fā)明提供的方法后，得到的轉(zhuǎn)基因植物與所述目的植物相比，根 系發(fā)育明顯增強。


圖1為重組載體的獲得，重組載體的構(gòu)建是以pCAMBIA系列載體pCAMBIA1381作 為轉(zhuǎn)化載體的骨架，以潮霉素作為篩選標記，以旱稻受低鐵誘導基因OsIRTl (Ishimaruet
3al.，2006)的啟動子來啟動目標基因LeFER轉(zhuǎn)錄。圖2為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化再生旱稻植株的Southern驗證，上圖為BamH I酶切圖譜，下圖 為Pst I酶切圖譜，數(shù)字表示不同再生植株編號，-表示陰性對照，即為野生型旱稻297，+ 表示陽性對照，即為轉(zhuǎn)化所用的質(zhì)粒載體(沒有經(jīng)過酶切)。圖3為轉(zhuǎn)基因陽性株系與野生型旱稻297在低鐵濃度(1 μ Μ)培養(yǎng)條件下處理兩 周后根部的Northern雜交分析。第一泳道為野生型旱稻297，其余五道分別為五個不同的 轉(zhuǎn)基因陽性株系。圖4為轉(zhuǎn)基因陽性株系與野生型旱稻297在低鐵濃度(1 μ Μ)培養(yǎng)條件下處理兩 周后根部組織的Western驗證，第一泳道為野生型旱稻297，其余四道分別為四個不同的轉(zhuǎn) 基因陽性株系。圖5為轉(zhuǎn)基因株系與野生型發(fā)芽一周后種子根上一級側(cè)根及側(cè)根原基觀察，(a) 為整個種子根的全長，(b)為距根尖4. 1-根基部的位置，(c)為距根尖2. 1-4厘米的部位， (d)為距根尖0-2厘米的部位，bar = 2mm。圖6為轉(zhuǎn)基因株系與野生型旱稻發(fā)芽早期種子根上側(cè)根發(fā)育情況(a)為選取發(fā) 芽5天及7天兩個時間點統(tǒng)計的種子根上一級側(cè)根及側(cè)根原基數(shù)目；(b)為選取發(fā)芽7天 的不同轉(zhuǎn)基因株系與野生型旱稻297種子根上的不同部位分段統(tǒng)計一級側(cè)根及側(cè)根原基 數(shù)目。圖7轉(zhuǎn)基因株系苗期低鐵水培表型，(a)為正常水培與低鐵水培四周后地上部表 型；(b)為處理四周后葉色比較；(c)為處理四周后地下部表型。圖8野生型與轉(zhuǎn)基因株系低鐵水培一個月內(nèi)的各種生理指標測量，(a)為每隔兩 周進行一次株高的測量；(b)為每隔一周進行一次相對葉綠素含量的測量；(c)和(d)為植 株在低鐵處理第四周時進行的葉片元素含量的測定。圖9低鐵澆灌一個月石英砂培根系觀察，其中HD297-1、HD297-2是野生型旱稻297 的兩個植株。Line87-l、Line87-2是轉(zhuǎn)基因株系Line87的兩個植株。圖10根系土壤栽培套管試驗(a)為全植株及地上、地下部整體觀察；(b)為野生 型和一個轉(zhuǎn)基因株系植株完整根系觀察；(c)為野生型和一個轉(zhuǎn)基因株系單株平均根部干 重的比較。圖11轉(zhuǎn)基因株系T2代在大田堿性土壤中抽穗早期倒一葉和倒二葉的各項元素含 量測定結(jié)果，(a)為葉片中微量元素鐵、錳、鋅的含量；(b)為葉片中大量元素磷、鉀、鈣、鎂 的含量；bar表示數(shù)據(jù)平均值士SE，星號表示轉(zhuǎn)基因株系所測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果在ρ < 0. 05 的條件下與野生型旱稻297相比差異顯著。圖12轉(zhuǎn)基因株系T2代在大田正常土和堿性土壤中成熟期考種結(jié)果，(a)-(e)分 別是株高，單株與主穗的平均穗長，千粒重，總分蘗數(shù)與有效穗數(shù)，單株與主穗的穗粒數(shù)與 飽粒數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果(η = 10) ；bar表示數(shù)據(jù)平均值士SE，星號表示轉(zhuǎn)基因株系所測數(shù)據(jù)的 統(tǒng)計結(jié)果在ρ < 0. 05的條件下與野生型旱稻297相比差異顯著。圖13野生型旱297與轉(zhuǎn)基因株系T3代在大田土壤中的生長情況，(a)為分蘗期 的旱稻297與轉(zhuǎn)基因系Line40 ； (b)為孕穗期的旱297與轉(zhuǎn)基因株系Line40 ； (c)為齊穗期 的野生型旱稻和轉(zhuǎn)基因系。圖14野生型旱297與轉(zhuǎn)基因株系T3代在大田栽培中的生長指標(a)為植株倒一葉與倒二葉在四個生長時期相對葉綠素含量的測量(η = 30) ； (b)-(e)為與葉片光合作 用和水分相關(guān)的生理指標，依次為凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和胞間CO2濃度在倒一 葉與倒二葉中不同生長時期的測量統(tǒng)計結(jié)果(η = 15)。圖15轉(zhuǎn)基因株系Τ3代在大田土壤中成熟期考種結(jié)果，(a)-(g)分別為株高，主穗 平均長度，平均結(jié)實率，千粒重，總分蘗數(shù)及有效分蘗數(shù)，主穗的平均穗粒數(shù)，每穗的穗粒數(shù) 的統(tǒng)計結(jié)果(η = 40)，(h)是三個小區(qū)平均的籽粒重和草重，(每個小區(qū)為一平方米)，(i) 是由三個小區(qū)平均產(chǎn)量推測出的畝產(chǎn)。bar表示數(shù)據(jù)平均值士SE，星號表示轉(zhuǎn)基因株系所 測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果在ρ < 0. 05的條件下與野生型旱稻297相比差異顯著。其中，圖2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13、14 和 15 中HD297 是野生型旱稻 297 ； Line7、Line9、Line40、Line85、Line87 是不同轉(zhuǎn)基因株系。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。下 述實施例中，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。實施例1、轉(zhuǎn)基因植物的獲得及其檢測一、轉(zhuǎn)基因植物的獲得1、目標基因的獲得制備如下的引物對引物 1 (正向引物)5，-CCATGGATGGAAAATAATAATGTTAATGATATTG-3，；引物 2 (反向引物)5，-ACTAGTTTAGACCAACGGAGATGTC-3，。以低鐵(0. 1 μ Μ)水培(Hoagland培養(yǎng)液)處理三天的番茄(品種是Moneymaker) (英國的Thompson & Morgan(Group)有限公司)根部的cDNA為模板，以上述的引物對進行 PCR擴增，測序結(jié)果表明擴增產(chǎn)物的核苷酸序列如序列表中序列1所示，命名為LeFER，可 編碼序列3所示的蛋白。2、重組載體的獲得如圖1所示，重組載體的構(gòu)建是以pCAMBIA系列載體pCAMBIA1381 (購自 Clonetech公司)作為轉(zhuǎn)化載體的骨架，以潮霉素作為篩選標記，以旱稻受低鐵誘導基因 OsIRTl (Ishimaru et al. ,2006)的啟動子來啟動目標基因LeFER轉(zhuǎn)錄。具體構(gòu)建過程如下制備出擴增OsIRTl啟動子的正向引物 5，-CGCCATTGGAATGATTCTTCT-3，，反向引物5，-CGTTCGTACACCACACTGGATTTTG-3，，用該引物 對從旱稻297 (北京北農(nóng)睿豐農(nóng)業(yè)科技有限公司)中擴增出長度為1694bp的OsIRTl啟動 子(核苷酸序列如序列表中序列2所示)，再將該啟動子以BamH I和Pst I兩個限制性內(nèi) 切酶位點按圖1中方向連入載體PCAMBIA1381，并且將步驟1得到的LeFER以Nco I和Spe I兩個限制性內(nèi)切酶位點連入載體PCAMBIA1381。經(jīng)檢測構(gòu)建正確的重組表達載體命名為 pCAMBIAl38I-LeFER03、將步驟2的重組載體導入旱稻中獲得轉(zhuǎn)基因旱稻將步驟2得到的重組表達載體pCAMBIA1381_LeFER利用農(nóng)桿菌介導 的轉(zhuǎn)基因方法引入到旱稻297基因組中，在經(jīng)過PCR初步驗證后(正向引物為 5，-CAAAGGCACGAGGACTGAC-3，，反向引物為 5，-GCCAAAGTTTATGTCCACC-3，)，分別提取 18 個轉(zhuǎn)基因株系TO代和野生型旱稻297的葉片DNA，以PCR驗證時的引物對擴增出來的約500bp 的LeFER片段為探針進行Southern雜交，顯示外源FER基因整合到旱稻基因組中(圖2)。 18個再生陽性植株中出現(xiàn)5不同的雜交帶型，推測這18個轉(zhuǎn)化株系可能是從5個獨立轉(zhuǎn)化 再生而來。進一步將18個陽性株系中的5個株系(Line7、Line9、Line40、Line85、Line87) 和野生型旱稻297在低鐵濃度(1 μ Μ)條件下培養(yǎng)兩周后，提取根部的總RNA，以Southern 雜交時所用的探針進行Northern雜交，分析證實外源基因LeFER在轉(zhuǎn)基因旱稻中在RNA水 平上得以表達(圖3)。同時提取以上相同處理的4個轉(zhuǎn)基因陽性株系(Line7、Line40、Line85、Line87) 和野生型旱稻297的根部總蛋白，以LeFER蛋白全長制備的兔源一抗，以辣根過氧化物酶標 記(HRP)的山羊抗兔的二抗進行Western雜交，結(jié)果表明外源蛋白LeFER在轉(zhuǎn)基因旱稻中 在蛋白水平上得以表達(圖4)。內(nèi)標蛋白采用鼠源的β -TUBLIN為一抗，以辣根過氧化物 酶標記(HRP)的山羊抗鼠的二抗進行Western雜交。Tl代表示TO代轉(zhuǎn)基因株系自交產(chǎn)生的種子及由它所長成的植株，T2代表示Tl代 株系自交產(chǎn)生的種子及由它所長成的植株，收集純合的T2代純系(Line7、Line40、Line87) 進行下面步驟二的1-4的實驗。二、轉(zhuǎn)基因旱稻的檢測1、水培條件下的生長情況1)水培條件下的根系觀察將轉(zhuǎn)基因株系(Line7、Line40、Line87)和野生型旱稻297的種子在黑暗培養(yǎng)條件 下進行萌發(fā)(26°C)，用四唑氮藍對旱稻種子根進行染色，觀察側(cè)根形成。選取了發(fā)芽早期 的兩個時間點即發(fā)芽5天和發(fā)芽7天分別統(tǒng)計(樣本數(shù)大于20個單株)轉(zhuǎn)基因株系與野 生型旱稻種子根上的一級側(cè)根及側(cè)根原基數(shù)。無論是在發(fā)芽5天還是發(fā)芽7天，轉(zhuǎn)基因陽 性株系種子根上的一級側(cè)根及側(cè)根原基數(shù)目都顯著多于野生型旱稻297 (圖5，圖6)。進而對轉(zhuǎn)基因陽性株系在發(fā)芽第7天的時候，其種子根上的一級側(cè)根數(shù)目比野生 型旱稻297有明顯的提高，一級側(cè)根的長度也比野生型長(圖5a)。進一步將種子根每間隔 2厘米分段，用萊卡體式鏡進行觀察，在距根尖0-2厘米處(圖5b)，轉(zhuǎn)基因陽性株系與野生 型的種子根上的側(cè)根原基數(shù)都較少，但相比之下轉(zhuǎn)基因株系的側(cè)根原基要多一些；在距根 尖2. 1-4厘米處(圖5c)，轉(zhuǎn)基因陽性株系種子根上的一級側(cè)根及側(cè)根原基數(shù)目遠遠多于野 生型；同樣這種情況在距根尖4. 1-根基部的位置上(圖5d)也可以看到，并且在該部位還 可以看到轉(zhuǎn)基因株系種子根上發(fā)育的一級側(cè)根長度明顯的長于野生型。2)水培條件下的低鐵耐受性檢測FER是番茄基因組中控制鐵吸收和缺鐵響應的關(guān)鍵調(diào)控基因。因此，也觀察了轉(zhuǎn)基 因株系的低鐵耐受性。將轉(zhuǎn)基因株系與非轉(zhuǎn)基因旱稻發(fā)芽，在用木村營養(yǎng)液(溶劑是水，溶質(zhì)如表1所 示)水培兩周后，挑選長勢一致的幼苗進行正常水培處理及低鐵水培處理(正常水培處理 中的營養(yǎng)液是含40 μ M鐵的木村營養(yǎng)液，其他元素濃度不變得到的溶液；低鐵處理的營養(yǎng) 液是指將木村營養(yǎng)液中的鐵濃度降低為ι μ Μ，其他元素濃度不變得到的溶液)，四周后比 較其轉(zhuǎn)基因株系的低鐵脅迫耐受性。表1.木村營養(yǎng)液的溶質(zhì)
6 Na2SiO4100-300*Fe-EDTA 溶液溶解 5. 57g FeSO4 · 7H20 于 200ml 蒸餾瓶內(nèi)，溶解 7. 45g Na2EDTA 于200ml蒸餾水。加熱FeSO4 · 7H20溶液，加入Na2EDTA溶液不斷攪拌。冷卻后，定量到IL 的容量瓶中(20mM FeEDTA)。如圖7所示，四周后轉(zhuǎn)基因株系無論是地上部還是地下部的長勢均好于野生型， 不僅株高比野生型高，根長及根的數(shù)量都多于野生型，且葉色也比野生型綠很多，說明轉(zhuǎn)基 因株系更能耐受缺鐵，葉片失綠不嚴重。對野生型及轉(zhuǎn)基因系進行一個月的低鐵(1 μ Μ)處理(低鐵處理的營養(yǎng)液是指將 木村營養(yǎng)液中的鐵濃度降低為ι μ Μ,其他元素濃度不變得到的溶液)，每隔兩周對株高進 行觀測，在低鐵處理的一個月內(nèi)，轉(zhuǎn)基因系的株高一直比野生型高，尤其是隨著處理時間的 延長，這種優(yōu)勢更加明顯(圖8a)。同樣每隔一周對葉片相對葉綠素含量進行測量，在低鐵 處理一周時，轉(zhuǎn)基因株系與野生型的SPAD-Value值都有大幅度降低，野生型下降得更為明 顯；當?shù)丸F處理兩周以后，轉(zhuǎn)基因陽性株系的葉片的相對葉綠素含量開始恢復，直到低鐵處 理第四周時，轉(zhuǎn)基因株系已經(jīng)比對照的SPAD-Value值有顯著提高，葉色也綠很多(圖8b)。 進而在低鐵處理第四周時，分別對野生型及轉(zhuǎn)基因系取材，進行葉片元素含量的測定，如圖 8c, d所示，轉(zhuǎn)基因株系葉片中的二價金屬離子含量，如鐵、鋅、錳和鈣的積累都顯著的高于 野生型。這也從一個側(cè)面反映了轉(zhuǎn)基因株系在低鐵水培條件下根部對二價金屬離子吸收能 力的增強。2、砂培條件下的根系觀察由于以上的根系觀察試驗及統(tǒng)計結(jié)果都是在水培條件下進行的，為了能夠更好的 模擬土壤栽培環(huán)境，首先進行了根系的砂培觀察實驗。在黑暗條件下(26°C )，對轉(zhuǎn)基因株系(Line7、Line40、Line87)和野生型旱稻297 進行萌發(fā)，三天后置于上述的木村營養(yǎng)液中培養(yǎng)一周，然后挑選長勢一致的植株(每個株 系5個單株)栽種于放有石英砂的培養(yǎng)罐中(每個罐栽一株)，然后用低鐵木村營養(yǎng)液(低 鐵木村營養(yǎng)液是指將木村營養(yǎng)液中的鐵濃度降低為1 μ μ,其他元素濃度不變得到的溶液) 澆灌植株，四周后將野生型與轉(zhuǎn)基因株系的根洗凈，并用惠普掃描儀對植株根部進行掃描觀察，歷經(jīng)一個月的低鐵培養(yǎng)，轉(zhuǎn)基因株系植株冠根上的側(cè)根比野生型有更加密集的分布 (如圖9)。3、土壤栽培條件下的根系觀察用土壤套管栽培試驗最大限度的模擬旱稻植株在土壤環(huán)境中的生長狀態(tài)，2009年 將轉(zhuǎn)基因的受體旱稻297(陰性對照)和轉(zhuǎn)基因系Line40和Line87的種子直接播種在直 徑為11cm，長度為240cm裝有土壤的塑料管中(每根套管播種3_5粒種子)，萌發(fā)兩周后每 根套管保留長勢良好且一致的兩株苗，按正常田間管理生長兩個月，待植株處于拔節(jié)期時 分別將野生型與轉(zhuǎn)基因植株的根部進行仔細的沖洗，去除土壤，然后對其進行根觀察及植 株干重測量。如圖10所示，轉(zhuǎn)基因株系顯現(xiàn)出發(fā)達的側(cè)根生長現(xiàn)象。4、大田栽培下的生長情況2008年5月，于中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)場將野生型與轉(zhuǎn)基因的4 個株系分別種植在堿性大田(PH8.5)與正常大田土(pH7.3)中。1)抽穗期地上部元素含量在抽穗早期采集轉(zhuǎn)基因株系與野生型(不少于10株)的倒一葉和倒二葉，于80°C 殺青烘干，用硝酸和雙氧水在180°C條件下消解40分鐘，用等離子光譜儀(ICP-OES)測定元 素含量，每個株系重復3次，統(tǒng)計結(jié)果如圖11所示，在所測的幾種常見元素中，轉(zhuǎn)基因陽性 株系的鐵、錳、鋅、鈣等金屬元素在倒一葉和倒二葉中的含量顯著高于野生型，然而磷和鉀 的含量卻低于野生型，鎂的含量差異不顯著。2)成熟期單株以及主穗上的穗粒數(shù)和飽粒數(shù)測定10月份旱稻成熟時，隨機抽取各轉(zhuǎn)基因陽性株系和野生型的10個單株，對其各種 基本農(nóng)藝性狀進行了考察，統(tǒng)計結(jié)果顯示，在株高、穗長、分蘗數(shù)及有效分蘗數(shù)、結(jié)實率等幾 項指標轉(zhuǎn)基因株系與野生型之間沒有顯著差異(圖12a_d)。但是轉(zhuǎn)基因株系單株及主穗上 的穗粒數(shù)及飽粒數(shù)確顯著高于野生型(圖12e)。5、2009年大田土壤栽培重復試驗收集T3 代純系(Line7、Line40、Line85、Line87)進行下面的實驗。2009年5月，于中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)場進行大田土壤栽培試 驗，每個小區(qū)為lm2，種植36株，四次重復。分蘗期、孕穗期、齊穗期和灌漿期分別測量倒一 葉和倒二葉的相對葉綠素含量與光合作用相關(guān)指標，并于成熟時每小區(qū)取10株進行單株 考種，并測定小區(qū)產(chǎn)量。1)相對葉綠素含量、光合作用的測定為了考察轉(zhuǎn)基因株系在大田生產(chǎn)中的應用價值，將轉(zhuǎn)基因株系(Line7、Line40、 Line85、Line87)與野生型旱稻同時種于研究所農(nóng)場，在分蘗期、孕穗期抽穗期及齊穗期都 可見轉(zhuǎn)基因株系地上部葉色比野生型綠(圖13a，b，c)。SPAD-502測量30個單株的倒一葉 和倒二葉的相對葉綠素含量，統(tǒng)計結(jié)果表明所有檢測轉(zhuǎn)基因株系的倒一葉的相對葉綠素含 量在分蘗期、孕穗期和齊穗期均顯著高于野生型；而倒二葉在孕穗期和齊穗期轉(zhuǎn)基因株系 的相對葉綠素含量同樣也顯著高于野生型(圖14a)。進一步對田間植株與光合和水分相關(guān) 的一系列指標用Licor-6400光合儀進行測量，同樣選取分蘗期、孕穗期、齊穗期和灌漿期 這幾個時間點分別對倒一葉和倒二葉進行測量。如圖14的b、c、d和e所示，雖然倒二葉在 各個取材時間點上與光合作用和水分相關(guān)的一系列指標在野生型與轉(zhuǎn)基因株系間并沒有測量出差異。但是，兩者倒一葉在分蘗期和孕穗期時的凈光合速率和蒸騰速率都有著顯著 差異，轉(zhuǎn)基因株系的凈光合速率和蒸騰速率比野生型顯著提高；同樣，在分蘗期，轉(zhuǎn)基因株 系倒一葉的氣孔導度也比對照有明顯的增加；而胞間二氧化碳濃度在倒一葉的各取材時間 點上并沒有差異。 統(tǒng)計結(jié)果顯示，在株高、穗長、分蘗數(shù)及有效分蘗數(shù)、結(jié)實率及千粒重等幾項指標， 轉(zhuǎn)基因株系與野生型的差異與2008年的考種結(jié)果一致(圖15a_e)。但是轉(zhuǎn)基因陽性株系 單株及主穗上的平均穗粒數(shù)及飽粒數(shù)(除轉(zhuǎn)基因系Line85在單株平均穗粒數(shù)上并未與野 生型有差異)，其他株系都顯著高于野生型旱稻297 (圖15f，g)，該結(jié)果與前一年的結(jié)果一 致。對小區(qū)產(chǎn)量進行稱量(圖15h)，可見無論是小區(qū)經(jīng)濟學產(chǎn)量，即籽粒重，還是小區(qū)草重 (除去籽粒以外的地上部分重量)，除了 Line85之外的其他轉(zhuǎn)基因系都比旱297有了不同 程度的增加，并達到顯著水平。
權(quán)利要求
一種培育轉(zhuǎn)基因植物的方法，是將如下a)或b)蛋白的編碼基因?qū)肽康闹参镏?，得到與所述目的植物相比，根系發(fā)育增強的轉(zhuǎn)基因植物a)序列表中序列3所示蛋白；b)將序列表中序列3的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物根系發(fā)育相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述序列表中序列3所示蛋白的編碼基因 是序列表中序列1所示的基因。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述序列表中序列1所示的基因是通過重 組表達載體導入目的植物中的；所述重組表達載體是將序列表中序列2所示的啟動子以及序列表中序列1所示的基因 分別插入載體PCAMBIA1381的BamH I、Pst I酶切位點間和Nco I、Spe I酶切位點間構(gòu)成 的重組表達載體。
4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于所述根系發(fā)育增強是側(cè)根數(shù)變多 和/或一級側(cè)根長度變長。
5.如權(quán)利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述目的植物為雙子葉植物或單 子葉植物。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述目的植物為旱稻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種培育根系發(fā)育增強的轉(zhuǎn)基因植物的方法。所述方法，是將如下a)或b)蛋白的編碼基因?qū)肽康闹参镏?，得到與所述目的植物相比，根系發(fā)育增強的轉(zhuǎn)基因植物a)序列表中序列3所示蛋白；b)將序列表中序列3的氨基酸殘基序列經(jīng)過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且與植物根系發(fā)育相關(guān)的由a)衍生的蛋白質(zhì)。實驗證明水培條件下、砂培條件下和土壤栽培條件下，采用本發(fā)明提供的方法后，得到的轉(zhuǎn)基因植物與所述目的植物相比，根系發(fā)育明顯增強。
文檔編號C07K14/415GK101914550SQ20101024011
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者凌宏清, 趙維娜 申請人:中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所