專利名稱：耐熱植物和植物組織以及用于制備和使用它們的方法和材料的制作方法
耐熱植物和植物組織以及用于制備和使用它們的方法和材料政府支持本申請的主題受國家科學(xué)基金項(xiàng)目號I0S-0444031的研究資助支持。因此，政府享有此發(fā)明中的某些權(quán)利。
背景技術(shù)：
熱脅迫導(dǎo)致降低的玉米產(chǎn)量(Peters等人，1971 ；Thompson，1975 ；Chang, 1981 ；Christy和Williamson，1985)。這可以歸因于光合產(chǎn)物可利用性(photosynthate availability)和從源頭至接收組織(sink tissues)的運(yùn)輸降低、不良授粉、細(xì)胞及谷粒尺寸和數(shù)目減少、早期種子敗育和/或籽粒灌漿期縮減。胚乳的生長始于其中細(xì)胞活躍分裂的延遲期并且繼之以其中細(xì)胞尺寸增加和淀粉合成出現(xiàn)的線性期。在延遲期期間升高的溫度導(dǎo)致降低的產(chǎn)量(Jones等人，1984)。這些研究人員提出降低的產(chǎn)量歸因于細(xì)胞及谷粒數(shù)目和尺寸減少以及種子敗育。另外，在線性期期間升高的溫度導(dǎo)致更短的籽粒灌漿期和隨后更小的谷粒(Jones等人，1984)。Hunter等人(1977)和ToIlenaar及 Bruulsema(1988)發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果。來自傳統(tǒng)上生產(chǎn)超過50%美國玉米的5個州的記錄顯示平均日溫度是23. 6°C，比籽粒灌漿期間最適溫度高約2°C (Singletary等人，1994)。籽粒灌漿期間的光合產(chǎn)物可利用性在高溫不降低，至少在大麥和小麥中如此。實(shí)際上，大麥種子和小麥種子中的蔗糖含量在高溫下不變或升高(Bhullar和Jenner，1986 ；Wallwork等人，1998)。玉米中的光合作用直至 32°C 還增加(Duncan 和 Hesketh，1968 ；Hofstra 和 Hesketh，1969 ；Christy 等人， 1985)。另外，Cheikhn和Jones (1995)研究了玉米籽粒在不同溫度固定14C蔗糖和己糖的能力。他們發(fā)現(xiàn)種子中這些糖在升高的溫度處增加。上述證據(jù)表明籽粒灌漿期間受限的糖可利用性和運(yùn)輸入籽粒不是溫度誘導(dǎo)的產(chǎn)量降低的原因。已經(jīng)進(jìn)行了深入研究來鑒定升高的溫度期間影響籽粒灌漿的生物化學(xué)途徑。 Singletary等人(1993 ； 1994)測試了在升高的溫度(22°C至36°C )體外培育的玉米籽粒中的淀粉生物合成酶。他們發(fā)現(xiàn)與參與淀粉合成的其他酶相比，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGP 酶)和可溶性淀粉合酶(SSS)更為熱不穩(wěn)定。他們提出AGP酶和SSS的熱不穩(wěn)定性對籽粒灌漿停止有貢獻(xiàn)。Duke和Doehlert (1996)發(fā)現(xiàn)與25°C相比，編碼淀粉合成途徑的酶的幾個基因(包括編碼AGP酶的那些基因)的轉(zhuǎn)錄物在35°C減少。然而，酶測定法顯示僅AGP 酶活性顯著更低。他們提出這可能歸因于AGP酶與其他酶相比更高的周轉(zhuǎn)率。最后，通過 Qltl分析，Wilhelm等人(1999)顯示與幾種其他酶相比，AGP酶具有最突出的活性降低。在 57°C加熱5分鐘時，玉米AGP酶實(shí)際上喪失其活性的96% (Hannah等人，1980)。AGP酶催化淀粉(植物)和糖原(細(xì)菌)合成中首個承擔(dān)合成的步驟。它涉及將葡萄糖-I-P (G-I-P)和ATP轉(zhuǎn)變成ADP-葡萄糖和焦磷酸(PPi)。AGP酶在植物中是由兩個相同小亞基和兩個相同大亞基組成的異四聚體。大亞基和小亞基分別由玉米胚乳中的皺縮-2 (shrunken-2 ；Sh2)和易碎_2(brittle_2 ；Bt2)編碼。AGP酶受指示細(xì)胞能量狀態(tài)的小效應(yīng)分子變構(gòu)地調(diào)節(jié)。AGP酶在藍(lán)細(xì)菌、綠藻和被子植物中被第一碳同化產(chǎn)物3-PGA激活并且被無機(jī)磷酸鹽(Pi)抑制/失活。玉米胚乳AGP酶在淀粉合成中的重要性已經(jīng)由該酶兩種亞基任一者中突變體的籽粒表型顯示。實(shí)際上，此類突變體導(dǎo)致皺縮的籽粒和胚乳淀粉含量的大降低(Tsai和 Nelson, 1966 ；Hannah和Nelson，1976)。也存在AGP酶催化淀粉合成中限速步驟的證據(jù) (Stark 等人 1992 ；Giroux 等人 1996 ；Greene 等人 1998 ；Sakulsingharo ja 等人 2004 ；Obana 等人 2006 ；Wang 等人 2007)。Greene和Hannah (1998a)分離了在大亞基中具有稱為HS33的單氨基酸改變的玉米AGP酶的突變形式。他們顯示改變的酶更為熱穩(wěn)定并且穩(wěn)定性歸因于更強(qiáng)的亞基_亞基相互作用。當(dāng)小麥和稻用含有HS33改變連同影響AGP酶變構(gòu)特性的改變(Rev6)的Sh2變體轉(zhuǎn)化(Giroux等人，1996)時，產(chǎn)量分別提高38%和23% (Smidansky等人，2002 ；2003) 值得注意地，該提高歸因于種子數(shù)目增加，而非單個種子重量增加。用含有Rev6和HS33改變的Sh2變體轉(zhuǎn)化玉米也導(dǎo)致提高的種子數(shù)目。種子產(chǎn)量 /玉米穗可以在玉米中提高直至68%。對玉米轉(zhuǎn)基因事件的詳細(xì)表征正在進(jìn)行(Greene和 Hannah,籌備中)。提高的種子數(shù)目不能由Rev6解釋，因?yàn)樵谟衩字袉为?dú)表達(dá)時，它僅增加種子重量(Hannah，未發(fā)表)。以上研究顯示了 AGP酶熱穩(wěn)定性在谷物產(chǎn)量中的重要性。Cross等人(2004)產(chǎn)生了由BT2的頭200個氨基酸和馬鈴薯塊莖小亞基的末尾 275個氨基酸組成的嵌合小亞基(MP)。與SH2復(fù)合的MP具有可能導(dǎo)致農(nóng)藝學(xué)收益的幾個特點(diǎn)(Cross等人，2004 ；Boehlein等人，2005)。那些特點(diǎn)中的一些特點(diǎn)是與野生型玉米胚乳AGP酶(BT2/SH2)相比在缺少激活物3-PGA的情況下提高的活性、增加的3-PGA親和力和升高的熱穩(wěn)定性。初步數(shù)據(jù)顯示表達(dá)于玉米胚乳中的具備含有AGP酶變體的轉(zhuǎn)基因MP 的玉米植物導(dǎo)致淀粉產(chǎn)量增加(Hannah，未發(fā)表的數(shù)據(jù))。發(fā)明簡述本發(fā)明涉及用于向植物或植物組織提供增加的熱條件抗性和/或增加的淀粉生物合成的材料和方法。與升高的溫度通常觀察到的產(chǎn)量損失相比較，植物或植物組織增加的熱條件抗性引起降低的產(chǎn)量損失。本發(fā)明的一個方面涉及編碼突變植物AGP酶小亞基的多核苷酸。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的多核苷酸編碼具有氨基酸突變的植物AGP酶小亞基，其中與野生型玉米AGP酶小亞基第462氨基酸位置相對應(yīng)的蘇氨酸氨基酸由賦予增加的熱穩(wěn)定性的氨基酸置換。在另一個實(shí)施方案中，多核苷酸編碼由(如美國專利號 7，173，165中所述的)來自兩種不同植物的序列組成并且包含本發(fā)明氨基酸突變的嵌合植物AGP酶小亞基，其中與野生型玉米AGP酶小亞基第462氨基酸位置相對應(yīng)的蘇氨酸氨基酸由賦予增加的熱穩(wěn)定性的氨基酸置換。該嵌合AGP酶中的突變協(xié)同地增強(qiáng)熱穩(wěn)定性。本發(fā)明也包括由本發(fā)明的多核苷酸編碼的突變植物AGP酶小亞基。對熱穩(wěn)定性以及動力學(xué)特性與變構(gòu)特性的表征顯示當(dāng)本發(fā)明的多核苷酸在植物如單子葉植物胚乳中表達(dá)時，提供了增加的淀粉產(chǎn)量。附圖簡述

圖1顯示由與SH2 —起表達(dá)BT2、BT2-TI、MP、MP-TI的大腸桿菌細(xì)胞產(chǎn)生的糖原。 來自僅單獨(dú)表達(dá)SH2、BT2、BT2-TI和MP的細(xì)胞產(chǎn)生的糖原。糖原以葡萄糖單位測量。誤差線顯示標(biāo)準(zhǔn)差(N = 3)。圖2A和圖2B顯示來自與互補(bǔ)亞基SH2 —起表達(dá)BT2、BT2-TI、MP、MP-TI的大腸桿菌細(xì)胞的粗提取物的斑點(diǎn)印跡結(jié)果。通過使用針對BT2的單克隆抗體使AGP酶顯影。通過使用 ImageJ(http://rsb. info. nih. gov/ij/)估計(jì)斑點(diǎn)的密度。圖3顯示AGP酶變體在來自未誘導(dǎo)大腸桿菌細(xì)胞的粗提取物和部分純化的蛋白質(zhì)提取物中的比活性?；钚砸苑捶较驕y量。n.d.=檢測不到。誤差線顯示標(biāo)準(zhǔn)差(N = 3)。 圖4顯示AGP酶的純化。純化的重組BT2/SH2、TI/SH2、MP/SH2和MP-TI/SH2的 SDS-PAGE。使用來自 Biorad 的 Precision Plus ProteinAll Blue Standard 作為標(biāo)記。左邊上部箭頭指向大亞基。左邊下部箭頭指向小亞基。圖5A和圖5B顯示純化的BT2/SH2、BT2-TI/SH2和MP/SH2的熱穩(wěn)定性。每種AGP 酶的半壽期(T1/2)表示為均值士標(biāo)準(zhǔn)誤。ρ-值通過Prizm(Graph pad, San Diego CA)執(zhí)行的F檢驗(yàn)估計(jì)。在圖5A中，測試以正方向進(jìn)行。在圖5B中，測試以反方向進(jìn)行。圖6A和圖6B顯示純化的MP/SH2和MP-TI/SH2的熱穩(wěn)定性。每種AGP酶的半壽期(T1/2)表示為均值士標(biāo)準(zhǔn)誤。ρ-值通過Prizm(Graph pad, San Diego CA)執(zhí)行的F檢驗(yàn)估計(jì)。在圖6A中，分析以正方向進(jìn)行。在圖6B中，分析以反方向進(jìn)行。圖7A-7C顯示BT2和TI的3D建模。圖7A是BT2單體的預(yù)測3D結(jié)構(gòu)。TI改變由紅色圓圈標(biāo)出。直接參與亞基-亞基相互作用的BT2區(qū)域由黃色框突出顯示。圖7B顯示Thr462(l，2)的碳原子與Pro60 (4，5)和Leu61 (3)的那些碳原子的距離。圖7C顯示 Ile462(l，2，3，4)的碳原子與Pro60 (5，6)和Leu61(7，8)的那些碳原子的距離。通過使用 FirstGlance Jmol確定Thr462和Ile462接觸殘基。深灰色球指示Thr462和Ile462的碳原子。淺灰色球指示接觸殘基的碳原子。氧原子和氮原子分別由紅色和藍(lán)色指示。圖8顯示AGP酶亞基-亞基相互作用的強(qiáng)度。在酵母雙雜交系統(tǒng)中，使用SH2作為誘餌并且使用BT2、TI和MP作為捕獲物。使用定量半乳糖苷酶測定法來量化誘餌與捕獲物之間的相互作用。誤差線表示2Χ標(biāo)準(zhǔn)誤(N = 4)。序列簡述SEQ ID NO 1是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(Tl)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 2是本發(fā)明突變多肽(Tl)的氨基酸序列。SEQ ID NO :3是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(MP-TI)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO :4是本發(fā)明突變多肽(ΜΡ-ΤΙ)的氨基酸序列。SEQ ID NO 5是本發(fā)明突變多肽(TI+YC)的氨基酸序列。SEQ ID NO 6是本發(fā)明突變多肽(TI+QTCL)的氨基酸序列。SEQ ID NO 7是本發(fā)明突變多肽(TI+ETCL)的氨基酸序列。SEQ ID NO 8是本發(fā)明突變多肽(MP-TI+YC)的氨基酸序列。SEQ ID NO 9是本發(fā)明突變多肽(MP-TI+QTCL)的氨基酸序列。SEQ ID NO 10是本發(fā)明突變多肽(MP-TI+ETCL)的氨基酸序列。SEQ ID NO :11是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(SEQ ID NO 5)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 12是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(SEQ ID NO 6)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 13是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(SEQ ID NO 7)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 14是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(SEQ ID NO 8)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 15是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(SEQ ID NO 9)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 16是包含了編碼本發(fā)明突變多肽(SEQ ID NO 10)的核苷酸序列的多核苷酸序列。SEQ ID NO 17是可以根據(jù)本發(fā)明使用的寡核苷酸。SEQ ID NO 18是可以根據(jù)本發(fā)明使用的寡核苷酸。SEQ ID NO :19是可以根據(jù)本發(fā)明使用的寡核苷酸。SEQ ID NO 20是可以根據(jù)本發(fā)明使用的寡核苷酸。SEQ ID NO 21是本發(fā)明突變多肽(Tl)的氨基酸序列。SEQ ID NO 22是本發(fā)明突變多肽(Tl)的氨基酸序列。SEQ ID NO 23是本發(fā)明突變多肽(Tl)的氨基酸序列。SEQ ID NO 24是本發(fā)明突變多肽(Tl)的氨基酸序列。SEQ ID NO 25是本發(fā)明突變多肽(Tl)的氨基酸序列。SEQ ID NO :26是馬鈴薯塊莖AGP酶小亞基蛋白的氨基酸序列。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及用于提供熱條件抗性增加和/或淀粉生物合成增加的植物的材料和方法。與升高的溫度通常觀察到的產(chǎn)量損失相比較，植物增加的熱條件抗性引起降低的產(chǎn)量損失。本發(fā)明的一個方面涉及編碼突變植物AGP酶小亞基的多核苷酸。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的多核苷酸編碼具有氨基酸突變的植物AGP酶小亞基，其中與野生型玉米胚乳 AGP酶小亞基第462氨基酸位置相對應(yīng)的蘇氨酸氨基酸由賦予增加的熱穩(wěn)定性的氨基酸置換。在一個具體實(shí)施方案中，置換的氨基酸是異亮氨酸。在一個實(shí)施方案中，突變植物AGP 酶小亞基是玉米胚乳AGP酶小亞基。在一個例舉的實(shí)施方案中，突變植物AGP酶小亞基包含SEQ ID NO :2所示的氨基酸序列或其片段或變體。在一個具體實(shí)施方案中，該多核苷酸包含SEQ ID NO :1所示的核苷酸序列或其片段或變體。在另一個實(shí)施方案中，突變植物AGP 酶小亞基來自大麥、小麥、高粱、馬鈴薯或稻。在一個具體實(shí)施方案中，突變大麥、小麥、高粱或馬鈴薯 AGP 酶小亞基分別包含 SEQ ID N0:21、SEQ ID NO :22、SEQID NO 23、SEQ ID NO: 24或SEQ ID NO :25所示的氨基酸序列。在另一個實(shí)施方案中，該多核苷酸編碼可以額外包含如公開的國際專利申請W02005/019425 (Hannah和Linebarger)中所述氨基酸突變的突變植物AGP酶小亞基。在一個實(shí)施方案中，由該多核苷酸編碼的突變AGP酶小亞基包含氨基酸突變，其中與野生型玉米胚乳AGP酶第36氨基酸位置相對應(yīng)的酪氨酸用半胱氨酸置換。突變AGP酶小亞基也可以任選地包含在分別與野生型玉米胚乳AGP酶第34和35氨基酸位置相對應(yīng)的絲氨酸和蘇氨酸氨基酸之間插入的氨基酸。在具體實(shí)施方案中，在AGP酶小亞基第34和35位置處的氨基酸之間插入的氨基酸是谷氨酸或谷氨酰胺。在例舉的實(shí)施方案中，突變植物AGP酶小亞基包含SEQ ID N0:5、SEQ ID NO :6或SEQ ID NO :7所示的氨基酸序列或其片段或變體。在具體實(shí)施方案中，該多核苷酸包含SEQ ID NO=IUSEQ ID NO 12或SEQ ID NO: 13所示的核苷酸序列或其片段或變體。在另一個實(shí)施方案中，多核苷酸編碼由(如美國專利號7，173，165中所述的)來自兩種不同植物的序列組成并且還包含本發(fā)明氨基酸突變的嵌合植物AGP酶小亞基，其中與野生型玉米胚乳AGP酶小亞基第462氨基酸位置相對應(yīng)的蘇氨酸氨基酸由賦予增加的熱穩(wěn)定性的氨基酸置換。在具體實(shí)施方案中，置換的氨基酸是異亮氨酸。在一個實(shí)施方案中， 嵌合AGP酶小亞基包含來自一種植物的羧基端部分和來自另一種植物的氨基端部分。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的嵌合蛋白包含大致具有第一植物AGP酶小亞基氨基端的頭150個至250個氨基酸的氨基端序列和大致包含第二植物AGP酶小亞基羧基端的末端300個或更少殘基的羧基端序列。因而，嵌合亞基的羧基端可以包含第二植物的羧基端的末尾300或 299或298或297或296或295個殘基等。所述亞基序列可以來自單子葉或雙子葉植物或者單子葉和雙子葉植物的AGP酶。在本發(fā)明的范圍內(nèi)包括單子葉植物，例如稻、小麥、大麥、 燕麥、高粱、玉米、百合和谷子。雙子葉植物可以包括例如煙草、大豆、馬鈴薯、甘薯、蘿卜、卷心菜、油菜、蘋果樹和萵苣。在一個實(shí)施方案中，該嵌合蛋白的頭200個左右的氨基端氨基酸來自玉米胚乳AGP酶小亞基的氨基端并且羧基端氨基酸來自馬鈴薯塊莖AGP酶小亞基的羧基端并包括與本發(fā)明第462氨基酸位置相對應(yīng)的突變。在具體實(shí)施方案中，本發(fā)明嵌合蛋白的羧基端區(qū)包含馬鈴薯塊莖的AGP酶小亞基的末尾276個氨基酸。在例舉的實(shí)施方案中，該嵌合蛋白包含玉米胚乳AGP酶小亞基的一部分和馬鈴薯塊莖AGP酶小亞基的一部分。在具體實(shí)施方案中，該嵌合蛋白含有a)來自玉米胚乳AGP酶小亞基的頭199個氨基酸 (即，第1直至第199氨基酸)和馬鈴薯塊莖AGP酶小亞基的羧基末端，其中使用對保藏為 Genbank登錄號X61186的蛋白質(zhì)所示的氨基酸序列，所述羧基末端始于第246氨基酸(即， 第246直至第521氨基酸)(或，如Harmah等人，2001中那樣使用針對馬鈴薯AGP酶亞基的編號系統(tǒng)，備選地始于第175氨基酸)，和b)與本發(fā)明第462氨基酸位置相對應(yīng)的突變。 在例舉的實(shí)施方案中，植物嵌合AGP酶小亞基包含SEQ ID NO :4所示的氨基酸序列或其片段或變體。在具體實(shí)施方案中，該多核苷酸包含SEQ IDNO :3所示的核苷酸序列或其片段或變體。在另一個實(shí)施方案中，該多核苷酸編碼了可以額外包含在公開的國際專利申請WO 2005/019425 (Hannah和Linebarger)中所述氨基酸突變的突變植物AGP酶小亞基。在又一個實(shí)施方案中，由該多核苷酸編碼的突變AGP酶小亞基也包含氨基酸突變，其中第36位置處的酪氨酸用半胱氨酸置換。突變AGP酶小亞基也可以任選地包含分別在第34和第35 位置處的絲氨酸與蘇氨酸氨基酸之間插入的氨基酸。在具體實(shí)施方案中，在突變AGP酶小亞基第34和35位置之間插入的氨基酸是谷氨酸或谷氨酰胺。在例舉的實(shí)施方案中，突變植物AGP酶小亞基包含SEQ ID N0:8、SEQ ID NO :9或SEQ ID NO 10所示的氨基酸序列或其片段或變體。在具體實(shí)施方案中，該多核苷酸包含SEQ ID NO :14、SEQ ID NO 15或SEQ ID NO: 16所示的核苷酸序列或其片段或變體。本發(fā)明也涉及用于增加熱穩(wěn)定性和/或增加淀粉生物合成和增加植物或植物組織的作物產(chǎn)量的方法。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法包括將本發(fā)明的一種或多種多核苷酸導(dǎo)入植物。在某些實(shí)施方案中，導(dǎo)入植物的多核苷酸編碼一種或多種多肽，所述多肽包含任一 SEQ ID NO :2、SEQ IDNO :4、SEQ ID NO :5、SEQ ID NO :6、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO 8,SEQID N0:9、SEQ ID NO 10,SEQ ID NO :21、SEQ ID NO :22、SEQ IDNO :23、SEQ ID NO 24 或SEQ ID NO :25所示的氨基酸序列或其片段或變體。在具體實(shí)施方案中，該多核苷酸包含 SEQ ID NO :1或SEQ ID NO :3所示的核苷酸序列或其片段或變體。在另外的具體實(shí)施方案中，該多核苷酸包含 SEQ ID NO: 11、SEQ ID NO: 12、SEQ ID NO: 13、SEQ ID NO: 14、SEQ ID NO: 15或SEQ ID NO : 16所示的核苷酸序列或其片段或變體。在一個實(shí)施方案中，該多核苷酸穩(wěn)定地并入植物或植物組織的基因組。該多核苷酸可以包含引起該多核苷酸和/或所編碼多肽的表達(dá)增加的調(diào)節(jié)元件，如啟動子和/或增強(qiáng)子序列。在具體實(shí)施方案中，啟動子序列是提供組成型或組織特異性(例如胚乳)表達(dá)的一種啟動子。可以任選地對含有該多核苷酸的植物或植物組織或植物子代篩選本發(fā)明多核苷酸或多肽增加的表達(dá)。在一個實(shí)施方案中，將本發(fā)明的一種或多種多核苷酸的多重拷貝導(dǎo)入植物或植物組織并且穩(wěn)定地并入該植物的基因組。在一個實(shí)施方案中，本發(fā)明的多核苷酸以本文中所述的表達(dá)構(gòu)建體提供。 本發(fā)明也涉及由本發(fā)明多核苷酸編碼的突變AGP酶小亞基多肽。在一個實(shí)施方案中，該多肽包含SEQ ID NO :2所示的氨基酸序列或其片段或變體。在其他實(shí)施方案中，該多肽包含 SEQ ID NO :21、SEQ ID NO :22、SEQ ID NO :23、SEQ ID NO 24 或 SEQ ID NO 25 所示的氨基酸序列或其片段或變體。在另一個實(shí)施方案中，該多肽包含SEQ ID N0:4所示的氨基酸序列或其片段或變體。在又一個實(shí)施方案中，該多肽包含任一 SEQ IDNO :5、SEQ ID NO :6、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :8、SEQ ID NO 9 或 SEQ ID NO 10 所示的氨基酸序列或其片段或變體。本發(fā)明也涉及包含一種或多種本發(fā)明突變AGP酶小亞基多肽的突變植物AGP酶。 該突變植物AGP酶也可以包含一種或多種野生型AGP酶大亞基多肽。在具體實(shí)施方案中， 突變植物AGP酶包含一種或多種突變AGP酶小亞基多肽，其中任一所述突變AGP酶小亞基多肽可以包含 SEQID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO :5、SEQ ID NO :6、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :8、SEQ ID NO :9、SEQ ID NO :10、SEQ ID NO :21、SEQ IDNO :22、SEQ ID NO :23、SEQ ID NO 24或SEQ ID NO 25的氨基酸序列或任一這種序列的片段或變體，其中突變AGP酶相對于野生型AGP酶展示出增加的熱穩(wěn)定性。在一個實(shí)施方案中，該突變植物酶包含本發(fā)明的兩個突變AGP酶小亞基，其中突變多肽可以具有相同的突變或可以具有不同的突變。 本發(fā)明也涉及包含一種或多種本發(fā)明突變AGP酶小亞基多肽的突變植物AGP酶和一種或多種突變AGP酶大亞基多肽。在一個實(shí)施方案中，突變AGP酶大亞基多肽可以是任一美國專利號 5，589，618 ；5，650，557 ；5，872，216 ；6，069，300 ；6，184，438 ；6，403，863 ；6，809，235 ； 7，173，165 ；7，312，378 ；和6，969，783中所述的任一那些突變AGP酶大亞基多肽。在一個實(shí)施方案中，突變AGP酶大亞基多肽包含Rev6突變。在另一個實(shí)施方案中，突變AGP酶大亞基多肽包含如美國專利號 6，069，300 ；6，403，863 ；6，809，235 ；7，312，378 及 6，969，783 和公開的國際專利申請?zhí)?WO 99/58698 ；W02003/0070901 ；WO 98/22601 及 WO 02/072784 中所述的一種或多種熱穩(wěn)定(HS)突變，例如HS33突變。在一個實(shí)施方案中，該突變植物AGP 酶包含本發(fā)明的兩個突變AGP酶小亞基多肽，其中所述突變AGP酶小亞基多肽可以具有相同的突變或可以具有不同的突變，如本文中所述。在另一個實(shí)施方案中，該突變植物AGP酶包含兩個突變AGP酶大亞基多肽，其中所述突變AGP酶大亞基多肽可以具有相同的突變或可以具有不同的突變。在又一個實(shí)施方案中，該突變植物AGP酶包含本發(fā)明的兩個突變AGP 酶小亞基多肽和兩個突變SH2多肽，其中所述突變AGP酶小亞基多肽和突變AGP酶大亞基多肽可以具有相同的突變或可以具有不同的突變，如本文中所述。本發(fā)明也涉及用于提供相對于野生型植物AGP酶具有增加的熱穩(wěn)定性的突變植物AGP酶的方法。在一個實(shí)施方案中，該方法包括在AGP酶中與野生型或突變AGP酶大亞基一同并入或提供一種或多種本發(fā)明的突變AGP酶小亞基多肽。在一個實(shí)施方案中，該AGP 酶包含多肽亞基的四聚體，其中1個、2個或更多個亞基是本發(fā)明的突變多肽。在一個實(shí)施方案中，該AGP酶也包含突變AGP酶大亞基多肽亞基，如包含Rev6和/或熱穩(wěn)定性突變?nèi)?HS33的突變大亞基。本發(fā)明也涉及本發(fā)明的植物、植物組織和植物細(xì)胞，它們包含本發(fā)明的多核苷酸或由本發(fā)明的多核苷酸編碼的蛋白質(zhì)，或者表達(dá)本發(fā)明的突變多肽或其片段或變體，或者包含或表達(dá)本發(fā)明的突變植物AGP酶。植物組織包括但不限于種子、接穗和根狀莖。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的植物包括單子葉植物，如稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、高粱、玉米、甘蔗、菠蘿、 洋蔥、香蕉、椰子、百合、草坪草和谷子。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的植物也包括雙子葉植物，如番茄、黃瓜、南瓜、豌豆、苜蓿、甜瓜、鷹嘴豆、菊苣、三葉草、羽衣甘藍(lán)(kale)、扁豆、大豆、菜豆、 煙草、馬鈴薯、甘薯、山藥、木薯、蘿卜(radish)、青花椰菜、菠菜、卷心菜、油菜、蘋果樹、柑橘 (包括橘、桔、柚、檸檬、酸橙等)、葡萄、棉花、向日葵、草莓、萵苣和蛇麻草。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也構(gòu)思了含有本發(fā)明多核苷酸的草本植物。草本植物包括歐芹、鼠尾草、迷迭香、百里香等。在一個實(shí)施方案中，植物、植物組織或植物細(xì)胞是玉米(Zea mays)。在一個實(shí)施方案中，植物、植物組織或植物細(xì)胞是轉(zhuǎn)基因植物、植物組織或植物細(xì)胞。在另一個實(shí)施方案中， 植物、植物組織或植物細(xì)胞是已經(jīng)通過育種程序獲得的一種植物、植物組織或植物細(xì)胞。在本發(fā)明中有用的多核苷酸可以在表達(dá)構(gòu)建體中提供。本發(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體通常包括在該表達(dá)構(gòu)建體待于其中表達(dá)的預(yù)定宿主細(xì)胞中有功能的調(diào)節(jié)元件。因而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以選擇用于細(xì)菌宿主細(xì)胞、酵母宿主細(xì)胞、植物宿主細(xì)胞、昆蟲宿主細(xì)胞、哺乳動物宿主細(xì)胞和人宿主細(xì)胞中的調(diào)節(jié)元件。調(diào)節(jié)元件包括啟動子、轉(zhuǎn)錄終止序列、翻譯終止序列、增強(qiáng)子和多腺苷酸化元件。如本文中所用，術(shù)語“表達(dá)構(gòu)建體”指引起有效連接的核酸序列轉(zhuǎn)錄的核酸序列的組合。如本文中所用，術(shù)語“有效連接”指所述組件的毗連，其中所述組件處在允許它們以其意圖方式發(fā)揮功能的關(guān)系中。通常。有效連接的組件處于相鄰關(guān)系中。本發(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體可以包含與編碼本發(fā)明突變多肽的多核苷酸序列有效連接的啟動子序列。使用本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，可以將啟動子并入多核苷酸?？梢栽诒景l(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體中使用啟動子的多重拷貝或多種啟動子。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，啟動子可以在表達(dá)構(gòu)建體中離轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)以該啟動子在其天然遺傳環(huán)境中距轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)大約相等的距離布局。允許這種距離的某些變化，而不明顯減少啟動子活性。在表達(dá)構(gòu)建體中一般包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)。如果該表達(dá)構(gòu)建體將在植物細(xì)胞中提供或?qū)胫参锛?xì)胞，則可以使用植物病毒啟動子，例如花椰菜花葉病毒(CaMV) 35S (包括增強(qiáng)的CaMV 35S啟動子(見，例如美國專利號5，106，739))或CaMV 19S啟動子或木薯葉脈花葉病毒啟動子?？梢杂糜谥参镏斜磉_(dá)構(gòu)建體的其他啟動子包括例如prolifera啟動子、Ap3啟動子、熱休克啟動子、根癌農(nóng)桿菌 (A. tumefaciens)的T-DNA 1'-或2'-啟動子、多聚半乳糖醛酸酶啟動子、來自碧冬茄屬(petunia)的查爾酮合酶A(CHS-A)啟動子、煙草PR-Ia啟動子、遍在蛋白啟動子、肌動蛋白啟動子、alcA基因啟動子、pin2啟動子(Xu等人、1993)、玉米WipI啟動子、玉米trpA基因啟動子(美國專利號5，625，136)、玉米⑶PK基因啟動子，并且也可以使用RUBISCO SSU 啟動子(美國專利號5，034，322)?？梢允褂媒M織特異性啟動子，例如果實(shí)特異性啟動子，如番茄的E8啟動子(登錄號AF515784 ；Good等人(1994))。果實(shí)特異性啟動子如花器官特異性啟動子可以隨本發(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體一起使用以在植物的花器官中表達(dá)本發(fā)明的多核苷酸。花器官特異性啟動子的實(shí)例包括美國專利號6，462，185 ；5, 639，948和5，589，610 中所述的任意啟動子序列。也可以使用種子特異性啟動子和其他種子特異性啟動子，如來自(例如菜豆的)菜豆蛋白基因或(例如大豆的)大豆球蛋白基因的啟動子。胚乳特異性啟動子包括但不限于MEGl (EPO專利號ΕΡ1528104)和Wu等人(1998)、Furtado等人 (2001)和Hwang等人(2002)描述的那些胚乳特異性啟動子。根特異性啟動子如在美國專利號6，455，760或美國專利號6，696，623中或在公開的美國專利申請?zhí)?0040078841 ； 20040067506 ；20040019934 ；20030177536 ；20030084486 或 20040123349 所述的任意啟動子序列可以隨本發(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體一起使用。還構(gòu)思了組成型啟動子(如CaMV、遍在蛋白、 肌動蛋白或NOS啟動子)、發(fā)育調(diào)節(jié)型啟動子和誘導(dǎo)型啟動子(如可以受熱、光、激素或化學(xué)品誘導(dǎo)的那些啟動子)隨本發(fā)明的多核苷酸表達(dá)構(gòu)建體一起使用。本發(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體可以任選地含有轉(zhuǎn)錄終止序列、翻譯終止序列、編碼信號肽的序列和/或增強(qiáng)子元件。轉(zhuǎn)錄終止區(qū)一般可以從真核或病毒基因序列的3'非翻譯區(qū)獲得。轉(zhuǎn)錄終止序列可以位于編碼序列下游以引起有效終止。信號肽序列是一般在蛋白質(zhì)氨基末端存在的短氨基酸序列，該序列負(fù)責(zé)將有效連接的成熟多肽再定位至各式各樣的從特定細(xì)胞器區(qū)室至蛋白質(zhì)作用部位的翻譯后細(xì)胞目的地和胞外環(huán)境。構(gòu)思了通過使用有效連接的信號肽序列將基因產(chǎn)物靶向至預(yù)期細(xì)胞和/或胞外目的地用于本發(fā)明的多肽。經(jīng)典增強(qiáng)子是增加基因轉(zhuǎn)錄的和也可以包含于表達(dá)構(gòu)建體中的順式作用元件。經(jīng)典增強(qiáng)子元件是本領(lǐng)域已知的，并且包括但不限于CaMV35S增強(qiáng)子元件、巨細(xì)胞病毒(CMV)早期啟動子增強(qiáng)子元件和SV40增強(qiáng)子元件。增強(qiáng)基因表達(dá)的內(nèi)含子介導(dǎo)增強(qiáng)子元件也是本領(lǐng)域已知的。這些元件必須存在于轉(zhuǎn)錄的區(qū)域內(nèi)部并且是方向依賴的。實(shí)例包括玉米皺縮-1增強(qiáng)子元件 (Clancy 禾口 Hannah，2002)。指導(dǎo)從表達(dá)構(gòu)建體轉(zhuǎn)錄出的mRNA多腺苷酸化的DNA序列也可以包含于表達(dá)構(gòu)建體中，并且包括但不限于章魚堿合酶信號或胭脂堿合酶信號。本發(fā)明的表達(dá)構(gòu)建體也可以包括指導(dǎo)其他基因轉(zhuǎn)座的多核苷酸序列，即轉(zhuǎn)座子。本發(fā)明的多核苷酸可以由RNA或DNA組成。優(yōu)選地，多核苷酸由DNA組成。本發(fā)明也包括與本文中所公開多核苷酸在序列上互補(bǔ)的那些多核苷酸。本發(fā)明的多核苷酸和多肽可以以純化或分離的形式提供。因?yàn)檫z傳密碼的簡并性，多種不同的多核苷酸序列可以編碼本發(fā)明的突變多肽。 顯示全部可能三聯(lián)密碼子(并且其中U也代表T)和由每個密碼子編碼的氨基酸的表在 Lewin(1985)中描述。此外，產(chǎn)生編碼相同或基本上相同的本發(fā)明多肽的備選多核苷酸序列完全在本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員技能范圍內(nèi)。這些變體或備選多核苷酸序列屬于本發(fā)明的范圍。 如本文中所用，稱謂“基本上相同的”序列指編碼不實(shí)質(zhì)上改變由本發(fā)明多核苷酸所編碼多肽的功能活性的氨基酸置換、缺失、添加或插入的序列。本發(fā)明的范圍內(nèi)也包括編碼本發(fā)明野生型或突變多肽的核苷酸序列的等位變體。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也構(gòu)思了置換除本發(fā)明的野生型或突變多肽和/或AGP酶中特別例舉或天然存在的那些氨基酸之外的氨基酸。例如，非天然氨基酸可以置換突變AGP酶小亞基多肽的氨基酸，只要具有置換的氨基酸的突變多肽基本上保留與其中氨基酸沒有被置換的突變多肽相同的功能活性。非天然氨基酸的實(shí)例包括但不限于鳥氨酸、瓜氨酸、羥脯氨酸、高絲氨酸、苯基甘氨酸、牛磺酸、碘酪氨酸、2，4- 二氨基丁酸、α -氨基異丁酸、4-氨基丁酸、2-氨基丁酸、Y -氨基丁酸、ε -氨基己酸、6-氨基己酸、2-氨基異丁酸、3-氨基丙酸、 正亮氨酸、正纈氨酸、肌氨酸、高瓜氨酸、半胱磺酸、叔丁基甘氨酸、叔丁基丙氨酸、苯基甘氨酸、環(huán)己基丙氨酸、β-丙氨酸、氟-氨基酸、設(shè)計(jì)氨基酸如β -甲基氨基酸、C-甲基氨基酸、 N-甲基氨基酸和常見的氨基酸類似物。非天然氨基酸也包括具有衍生化側(cè)基團(tuán)的氨基酸。 另外，蛋白質(zhì)中的任意氨基酸可以是D(右旋)形式或L(左旋)形式。本發(fā)明的范圍內(nèi)也包括本發(fā)明的野生型或突變AGP酶小亞基或大亞基多肽的蛋白質(zhì)序列的等位變體。氨基酸通?？梢詣澐譃橐韵骂悇e非極性、不帶電荷極性、堿性和酸性。這樣的保守性替換屬于本發(fā)明的范圍，其中具有一個類別的氨基酸的本發(fā)明突變AGP酶小亞基多肽和/或野生型或突變AGP酶大亞基多肽被相同類別的另一種氨基酸替換，只要具有該置換的多肽仍基本上保留與沒有該置換的多肽相同的功能活性(例如，AGP酶的酶的活性和/或增加的熱穩(wěn)定性)。本發(fā)明范圍內(nèi)構(gòu)思了編碼在序列中具有一個或多個氨基酸置換的突變 AGP酶小亞基多肽和/或野生型或突變AGP酶大亞基多肽的多核苷酸。下表1提供屬于每個類別的氨基酸的一系列實(shí)例。
權(quán)利要求
1.編碼突變植物AGP酶小亞基蛋白或所述蛋白質(zhì)的功能性片段的多核苷酸，所述的蛋白質(zhì)包含氨基酸突變，其中與野生型玉米胚乳AGP酶小亞基蛋白第462位置處的蘇氨酸氨基酸相對應(yīng)的氨基酸由表達(dá)所述突變AGP酶小亞基以形成AGP酶時賦予增加的熱穩(wěn)定性的氨基酸替換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多核苷酸，其中賦予增加的熱穩(wěn)定性的所述替換氨基酸是異亮氨酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的多核苷酸，其中所述的突變AGP酶小亞基是玉米胚乳AGP酶小亞基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的多核苷酸，其中由所述多核苷酸編碼的所述突變植物AGP酶小亞基蛋白包含任一 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :5、SEQ IDNO :6、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :21、 SEQ ID NO :22、SEQ ID NO :23、SEQ ID NO 24 或 SEQ ID NO 25 所示的氨基酸序列或其功能性片段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的多核苷酸，其中所述的多核苷酸包含任一SEQ IDNO=U SEQ ID NO 11、SEQ ID NO 12或SEQ ID NO 13所示的核苷酸序列或其功能性片段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的多核苷酸，其中所述的多核苷酸在表達(dá)構(gòu)建體中提供。
7.編碼嵌合的植物AGP酶小亞基蛋白或所述蛋白質(zhì)的功能性片段的多核苷酸，其中所述嵌合的AGP酶蛋白質(zhì)包含來自第一植物的植物AGP酶小亞基的氨基端區(qū)中的氨基端序列和來自第二植物的植物AGP酶小亞基的羧基端區(qū)中的羧基端序列，并且所述嵌合的植物 AGP酶小亞基蛋白包含氨基酸突變，其中與野生型玉米胚乳AGP酶小亞基蛋白第462位置處的蘇氨酸氨基酸相對應(yīng)的氨基酸由表達(dá)所述突變AGP酶小亞基以形成AGP酶時賦予增加的熱穩(wěn)定性的氨基酸替換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的多核苷酸，其中所述的氨基端序列包含所述第一植物的AGP酶的所述亞基氨基端區(qū)的頭150個至250個氨基酸并且所述的羧基端序列包含所述第二植物的 AGP酶的所述亞基羧基端區(qū)的末尾300個殘基或更少殘基。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的多核苷酸，其中賦予增加的熱穩(wěn)定性的所述替換氨基酸是異亮氨酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)的多核苷酸，其中所述的氨基端區(qū)來自玉米胚乳AGP酶小亞基。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一項(xiàng)的多核苷酸，其中所述的羧基端區(qū)來自馬鈴薯塊莖AGP酶小亞基。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的多核苷酸，其中由所述多核苷酸編碼的所述植物AGP酶小亞基蛋白包含任一 SEQ ID N0:4、SEQ ID NO :8、SEQ ID NO :9 或 SEQ ID NO 10 所示的氨基酸序列或其功能性片段。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的多核苷酸，其中所述的多核苷酸包含任一SEQID N0:3、SEQ ID NO :14、SEQ ID NO 15或SEQ ID NO 16所示的核苷酸序列或其功能性片段。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13任一項(xiàng)的多核苷酸，其中所述的多核苷酸在表達(dá)構(gòu)建體中提{共。
15.多肽，其由以下多核苷酸編碼a)根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的多核苷酸；或b)根據(jù)權(quán)利要求7至14任一項(xiàng)的多核苷酸。
16.轉(zhuǎn)化的或轉(zhuǎn)基因的植物或植物組織或細(xì)胞，其包含a)根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的多核苷酸；或b)根據(jù)權(quán)利要求7至14任一項(xiàng)的多核苷酸；或c)a)和b)兩者的多核苷酸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中植物或植物組織或細(xì)胞也表達(dá)玉米AGP酶大亞基。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中植物或植物組織或細(xì)胞表達(dá)AGP 酶的突變大亞基，其中所述的突變大亞基包含賦予增加的熱穩(wěn)定性的突變和/或所述的突變大亞基包含賦予增加的種子重量的突變。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的突變大亞基包含Rev6突變。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的植物或植物組織或細(xì)胞是單子葉的。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的單子葉植物或植物組織或細(xì)胞選自稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、高粱、玉米、甘蔗、菠蘿、洋蔥、香蕉、椰子、百合、草坪草和谷子。
22.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的植物是玉米(Zeamays)或所述的植物組織或細(xì)胞來自玉米。
23.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的植物或植物組織或細(xì)胞是雙子葉的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的雙子葉植物或植物組織或細(xì)胞選自番茄、黃瓜、南瓜、豌豆、苜蓿、甜瓜、鷹嘴豆、菊苣、三葉草、羽衣甘藍(lán)、扁豆、大豆、菜豆、煙草、馬鈴薯、甘薯、山藥、木薯、蘿卜、青花椰菜、菠菜、卷心菜、油菜、蘋果樹、柑橘 (包括橘、桔、柚、檸檬、酸橙等)、葡萄、棉花、向日葵、草莓、萵苣和蛇麻草。
25.根據(jù)權(quán)利要求16的植物或植物組織或細(xì)胞，其中所述的植物組織是種子、接穗或根狀莖。
26.突變植物AGP酶，包含權(quán)利要求15的一種或多種突變多肽。
27.提高植物對熱脅迫條件的抗性和/或增加植物的淀粉生物合成的方法，所述方法包括將一種或多種多核苷酸并入植物的基因組中并且表達(dá)由所述多核苷酸編碼的蛋白質(zhì)， 其中所述的多核苷酸是或包含a)根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的任一多核苷酸；和/或b)根據(jù)權(quán)利要求7至14任一項(xiàng)的任一多核苷酸。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中植物也表達(dá)玉米AGP酶大亞基。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中植物表達(dá)AGP酶的突變大亞基，其中所述的突變大亞基包含賦予增加的熱穩(wěn)定性的突變和/或所述的突變大亞基包含賦予增加的種子重量的突變。
30.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所述的突變大亞基包含Rev6突變。
31.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所述植物是單子葉的。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述的單子葉植物選自稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、 高粱、玉米、甘蔗、菠蘿、洋蔥、香蕉、椰子、百合、草坪草和谷子。
33.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所述植物是玉米。
34.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所述植物是雙子葉的。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其中所述的雙子葉植物選自番茄、黃瓜、南瓜、豌豆、苜蓿、甜瓜、鷹嘴豆、菊苣、三葉草、羽衣甘藍(lán)、扁豆、大豆、菜豆、煙草、馬鈴薯、甘薯、山藥、木薯、蘿卜、青花椰菜、菠菜、卷心菜、油菜、蘋果樹、柑橘(包括橘、桔、柚、檸檬、酸橙等)、葡萄、棉花、向日葵、草莓、萵苣和蛇麻草。
36.用于制備具有AGP酶的植物的方法，所述AGP酶在該植物中相對于具有野生型AGP 酶的植物提供增加的熱穩(wěn)定性和/或增加的淀粉生物合成，所述方法包括將一種或多種多核苷酸導(dǎo)入植物細(xì)胞并且從所述的植物細(xì)胞培育植物，其中所述的多核苷酸是或包含a)根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)的任一多核苷酸；和/或b)根據(jù)權(quán)利要求7至14任一項(xiàng)的任一多核苷酸。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中植物也表達(dá)玉米AGP酶大亞基。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中植物表達(dá)AGP酶的突變大亞基，其中所述的突變大亞基包含賦予增加的熱穩(wěn)定性的突變和/或所述的突變大亞基包含賦予增加的種子重量的突變。
39.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所述的突變大亞基包含Rev6突變。
40.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所述植物是單子葉的。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中所述的單子葉植物選自稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、 高粱、玉米、甘蔗、菠蘿、洋蔥、香蕉、椰子、百合、草坪草和谷子。
42.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所述植物是玉米。
43.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中所述植物是雙子葉的。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法，其中所述的雙子葉植物選自番茄、黃瓜、南瓜、豌豆、苜蓿、甜瓜、鷹嘴豆、菊苣、三葉草、羽衣甘藍(lán)、扁豆、大豆、菜豆、煙草、馬鈴薯、甘薯、山藥、木薯、蘿卜、青花椰菜、菠菜、卷心菜、油菜、蘋果樹、柑橘(包括橘、桔、柚、檸檬、酸橙等)、葡萄、棉花、向日葵、草莓、萵苣和蛇麻草。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于向植物或植物組織提供增加的熱條件抗性和/或增加的淀粉生物合成的材料和方法。與升高的溫度處通常觀察到的產(chǎn)量損失相比較，植物或植物組織增加的熱條件抗性提供降低的產(chǎn)量損失。本發(fā)明的一個方面涉及編碼突變植物AGP酶小亞基的多核苷酸。本發(fā)明也包括由本發(fā)明的多核苷酸編碼的突變植物AGP酶小亞基。本發(fā)明也涉及包含本發(fā)明多核苷酸的植物和用于制備該類植物的方法。
文檔編號C12N15/52GK102203256SQ200980112664
公開日2011年9月28日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者L·C·哈拿, N·杰奧爾杰利斯 申請人:佛羅里達(dá)大學(xué)研究基金公司