專利名稱：具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀和/或非生物脅迫耐受性的植物和用于制備此類(lèi)植物的方法
具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀和/或非生物脅迫耐受性的植物和用于制備此類(lèi)植物的方法本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼Spl激活必需輔因子(CRSP)多肽、更具體地編碼CRSP33樣多肽的核酸表達(dá)在植物中增強(qiáng)多種產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼CRSP33樣多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼MCB(Myb 相關(guān)的CAB啟動(dòng)子結(jié)合蛋白)的核酸表達(dá)而增強(qiáng)多種植物產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼MCB的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼 SRT2(SirtUin2或沉默信息調(diào)節(jié)物幻的核酸表達(dá)而改善多種植物生長(zhǎng)特征的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼SRT2的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有改善的生長(zhǎng)特征。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP2的核酸表達(dá)在植物中增強(qiáng)非生物脅迫耐受性的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼YRP2的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有增強(qiáng)的非生物脅迫耐受性。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP3的核酸表達(dá)在植物中增強(qiáng)非生物脅迫耐受性的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼YRP3的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有增強(qiáng)的非生物脅迫耐受性。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP4的核酸表達(dá)在植物中增強(qiáng)非生物脅迫耐受性的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼YRP4的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有增強(qiáng)的非生物脅迫耐受性。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及用于通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼 SPX-RING (SYGU Pho8U XPRl鋅指，RING型)的核酸表達(dá)而增強(qiáng)多種植物產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼SPX-RING的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)應(yīng)的野生型植物或其他對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明也提供在本發(fā)明方法中有用的構(gòu)建體。持續(xù)增長(zhǎng)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)改良手段利用選擇育種技術(shù)以鑒定具有受歡迎特性的植物。然而，此類(lèi)選擇育種技術(shù)具有幾個(gè)缺陷，即這些技術(shù)一般耗費(fèi)很多勞動(dòng)并且產(chǎn)生經(jīng)常含有異源性遺傳組分的植物，所述異源性遺傳組分可能不總是導(dǎo)致所希望性狀從親代植物中傳遞。分子生物學(xué)進(jìn)展已經(jīng)允許人類(lèi)改良動(dòng)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)并且隨后將該遺傳物質(zhì)導(dǎo)入植物中。此類(lèi)技術(shù)具有產(chǎn)生具備多種經(jīng)濟(jì)學(xué)、農(nóng)學(xué)或園藝學(xué)改良性狀的作物或植物的能力。具有特殊經(jīng)濟(jì)意義的性狀是增加的產(chǎn)量。產(chǎn)量通常定義為來(lái)自作物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的可測(cè)量結(jié)果。該結(jié)果可以就數(shù)量和/或品質(zhì)方面進(jìn)行定義。產(chǎn)量直接取決于幾個(gè)因素，例如器官的數(shù)目和大小、植物結(jié)構(gòu)(例如枝條的數(shù)目)、種子產(chǎn)生、葉衰老等。根發(fā)育、養(yǎng)分?jǐn)z入量、脅迫耐受性和早期萌發(fā)勢(shì)(early vigor)也可以是決定產(chǎn)量的重要因素。優(yōu)化前述因素因而可以對(duì)增加作物產(chǎn)量有貢獻(xiàn)。種子產(chǎn)量是尤其重要的性狀，因?yàn)樵S多植物的種子對(duì)于人類(lèi)和動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)非常重要。作物如谷物、稻、小麥、卡諾拉油菜(canola)和大豆占人類(lèi)總卡路里攝取量的一半以上，不論是通過(guò)種子本身的直接消費(fèi)，還是通過(guò)由加工的種子所飼養(yǎng)的肉類(lèi)產(chǎn)品的消費(fèi)。它們也是工業(yè)加工所用的糖類(lèi)、油類(lèi)和多類(lèi)代謝物的來(lái)源。種子含有胚(新的芽和根的來(lái)源) 和胚乳(萌發(fā)以及幼苗早期生長(zhǎng)過(guò)程中胚生長(zhǎng)的營(yíng)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(zhǎng)的種子。特別是胚乳，吸收糖類(lèi)、油類(lèi)和蛋白質(zhì)的代謝前體，將其合成為貯存高分子，以使谷粒飽滿。植物生物量是飼料作物(像苜蓿、青貯谷物和干草)的產(chǎn)量。已經(jīng)在谷類(lèi)作物中使用了產(chǎn)量的許多取代物。其中主要是植物大小的評(píng)估。可根據(jù)物種和發(fā)育階段在許多方面測(cè)量植物大小，但包括總植物干重、地上干重、地上鮮重、葉片面積、莖體積、植物高度、 蓮座直徑、葉長(zhǎng)、根長(zhǎng)、根質(zhì)量、分蘗數(shù)目和葉數(shù)目。許多物種在給定發(fā)育階段的植物不同部分大小之間維持保守比例。這些異速生長(zhǎng)關(guān)系用于從這些大小測(cè)量之一外推到另一大小測(cè)量(例如Tittonell等2005Agric Ecosys&Environ 105:213)。早期發(fā)育階段的植物大小通常與發(fā)育晚期的植物大小相關(guān)。具有較大葉片面積的較大植物通常比較小的植物吸收更多的光和二氧化碳并因此將可能在相同的期間內(nèi)獲得更大重量(Fasoula&TolIenaar 2005Maydica 50:39)。此外，植物最初必須實(shí)現(xiàn)更大尺寸的微環(huán)境或遺傳優(yōu)勢(shì)需要潛在的持續(xù)。植物大小和生長(zhǎng)速率具有強(qiáng)的遺傳組分(例如ter Meege等2005PlantPhysiOlOgy 139 :1078)，并因此對(duì)于不同基因型范圍，一種環(huán)境條件下植物大小有可能與在另一種環(huán)境條件下的大小相關(guān)(Hittalmani 等 2003Theoretical Applied Genetics 107:679)。這樣， 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境用于代替田地中作物在不同位置和時(shí)間遇到的不同的和動(dòng)態(tài)的環(huán)境。許多作物的一個(gè)重要性狀是早期萌發(fā)勢(shì)。提高早期萌發(fā)勢(shì)是溫帶和熱帶稻栽培種中現(xiàn)代稻育種程序的重要目標(biāo)。長(zhǎng)根對(duì)于水中播種的稻的正確土壤錨定是重要的。當(dāng)?shù)局苯硬シN到被淹沒(méi)的田間并且當(dāng)植物必須快速出水時(shí)，較長(zhǎng)的根與萌發(fā)勢(shì)有關(guān)。當(dāng)實(shí)施播種機(jī)播種時(shí)，較長(zhǎng)的中胚軸和胚芽鞘對(duì)于好的幼苗萌出是重要的。將早期萌發(fā)勢(shì)改造到植物中在農(nóng)業(yè)中是重要的。例如，弱的早期萌發(fā)勢(shì)局限于對(duì)于基于歐洲大西洋部玉米帶種質(zhì)的玉米雜種的引入產(chǎn)生限制。收獲指數(shù)(種子產(chǎn)量與地上部分干重的比值)在許多環(huán)境條件下相對(duì)穩(wěn)定并因此可經(jīng)常獲得植物大小與谷物產(chǎn)量間的穩(wěn)健相關(guān)性(例如Rebetzke等2002Crop Science 42 :739)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)谷物生物量依賴于通過(guò)植物葉和莖的當(dāng)前的或儲(chǔ)藏的光合生產(chǎn)力，這些過(guò)程是內(nèi)在關(guān)聯(lián)的(Gardener 等 I985Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press，68_73頁(yè))。因此，甚至在發(fā)育早期階段選擇植物大小已用作未來(lái)潛在產(chǎn)量的指標(biāo)(例如Tittonell等2005Agric Ecosys&Environ 105 :213)。當(dāng)檢測(cè)遺傳差異對(duì)脅迫耐受性的影響時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化土壤性質(zhì)、溫度、水和養(yǎng)分可用性和光強(qiáng)度的能力是溫室或植物生長(zhǎng)室環(huán)境相比于田地的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)。然而，因缺少風(fēng)或昆蟲(chóng)導(dǎo)致傳粉差，或成熟根或株冠生長(zhǎng)的空間不足對(duì)產(chǎn)量的人為限制可限制這些控制環(huán)境用于檢測(cè)產(chǎn)量差異的使用。因此，在生長(zhǎng)室或溫室中標(biāo)準(zhǔn)化條件下測(cè)量早期發(fā)育階段的植物大小是提供潛在遺傳產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的指示的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐。另一重要的性狀是提高的非生物脅迫耐受性。非生物脅迫是世界作物減產(chǎn)的主要原因，對(duì)于多數(shù)作物植物，將平均產(chǎn)量減少50%以上(Wang etal.，Planta (2003) 218 1-14)。非生物脅迫可以由干旱、鹽度、極端溫度、化學(xué)毒性和氧化脅迫引起。提高植物對(duì)非生物脅迫的耐受性的能力對(duì)于世界上的農(nóng)場(chǎng)主將具有主要的經(jīng)濟(jì)利益并且將允許在不利條件下和否則不可能栽培作物的領(lǐng)域中栽培作物?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP2多肽或YRP3多肽或YRP3多肽的核酸的表達(dá)在植物中增強(qiáng)針對(duì)多種非生物脅迫的耐受性。因此，通過(guò)優(yōu)化上述因素之一可以提高作物產(chǎn)量。取決于最終用途，某些產(chǎn)量性狀的修飾可以相對(duì)于其他性狀是有利的。例如，對(duì)于諸如糧草或木材生產(chǎn)或生物燃料來(lái)源的應(yīng)用，植物的營(yíng)養(yǎng)部分的增加可以是想要的，對(duì)于諸如面粉、淀粉或油生產(chǎn)的應(yīng)用，種子參數(shù)的增加可以是尤其想要的。甚至在種子參數(shù)中， 一些可以比其他有利，這取決于應(yīng)用。多種機(jī)理可以促進(jìn)提高種子產(chǎn)量，無(wú)論其為增加的種子大小或增加的種子數(shù)目的形式。提高植物中種子產(chǎn)量(種子產(chǎn)量和/或生物量)的一種方法是通過(guò)改變植物的內(nèi)在生長(zhǎng)機(jī)理，如涉及植物生長(zhǎng)或防御機(jī)理的細(xì)胞周期或多種信號(hào)途徑?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼CRSP33樣多肽的核酸的表達(dá)在植物中改善多種產(chǎn)量相關(guān)性狀。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼MCB(Myb相關(guān)的CAB啟動(dòng)子結(jié)合蛋白)的核酸的表達(dá)在植物中改善多種產(chǎn)量相關(guān)性狀。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼SRT2 (Sirtuin 2或沉默信息調(diào)節(jié)物2)的核酸的表達(dá)在植物中改善多種生長(zhǎng)特征?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼SPX-RING (SYG1，Pho81，XPRl-鋅指，RING 型)的核酸的表達(dá)在植物中改善多種產(chǎn)量相關(guān)性狀。背景1. SPl激活必需輔因子(CRSP)多肽后生動(dòng)物中基因轉(zhuǎn)錄的激活是一個(gè)由識(shí)別DNA中轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子位點(diǎn)的因子觸發(fā)的多步驟過(guò)程。這些因子與輔激活物一起作用以指導(dǎo)通過(guò)RNA聚合酶II裝置的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)。 一類(lèi)輔激活物，轉(zhuǎn)錄因子TFIID的TAF(II)亞基，可以充當(dāng)激活物的靶標(biāo)并且充當(dāng)識(shí)別轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)必需的核心啟動(dòng)子序列的蛋白質(zhì)。由增強(qiáng)子結(jié)合因子如Spl所致的轉(zhuǎn)錄激活據(jù)報(bào)道需要TFIID0 Ryu等人(Nature. 1999年2月4日；397 (6718) :446-50)報(bào)道轉(zhuǎn)錄輔因子復(fù)合體CRSP是增強(qiáng)子結(jié)合蛋白Spl活性必需的。他們將人因子CRSP描述為連同TAF(II) 一起是由Spl所致轉(zhuǎn)錄激活必需的。進(jìn)一步報(bào)道對(duì)CRSP的純化鑒定到近似相對(duì)分子質(zhì)量 700，000 (M(r)(大致700K)的復(fù)合體，其含有9個(gè)具有范圍從31至200K的M(r)值的亞基。克隆編碼CRSP亞基的基因揭示CRSP33是酵母介體亞基Med7的同源物。
2. Mvb相關(guān)的CAB啟動(dòng)子結(jié)合(MCB) ^fltMTO蛋白是在植物中發(fā)育過(guò)程和防御應(yīng)答方面發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的轉(zhuǎn)錄因子超家族。在擬南芥(Arabidopsis thaliana)中已經(jīng)報(bào)道至少198種基因(YAnhui等人Plant Molecular Biology (2006) 60 =107-124) 擬南芥MYB轉(zhuǎn)錄因子已經(jīng)劃分成4個(gè)組1) R2R3-MYB基因(1 種轉(zhuǎn)錄因子)、2)R1R2R3-MYB基因(5個(gè)成員)、3)MYB相關(guān)基因(64個(gè)成員)和4)非典型MTO基因(3個(gè)成員)。所述組的同源基因存在于其他植物物種中。已經(jīng)報(bào)道在第3組內(nèi)部的MYB相關(guān)特異性亞組參與編碼光系統(tǒng)II的集光葉綠素 a/b結(jié)合蛋白的CAB (LHCP)基因家族的植物基因表達(dá)的調(diào)節(jié)(Churin等人Plant Molecular Biology 52 :447-462,2003) 3. Sirtuin 2或沉默信息調(diào)節(jié)物2 (SRT2)多肽組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HAT)和組蛋白脫乙酰酶(HDAC)分別是執(zhí)行組蛋白乙?；兔撘阴；枰拿福雒缸饔糜诤诵慕M蛋白氨基端附近存在的賴氨酸殘基的e-氨基。 由HDAC介導(dǎo)的乙?；^(guò)低對(duì)染色質(zhì)產(chǎn)生相反作用，從而使組蛋白與帶負(fù)電荷的DNA更牢固地結(jié)合。因而，乙?；^(guò)低與抑制基因表達(dá)有關(guān)。HDAC可以分成3個(gè)類(lèi)型(Hollender和 Liu 2008，J Integr Plant Biol. 2008 ；50(7) :875-85)。III 型(sirtuin)HDAC 以基于它們與酵母沉默信息調(diào)節(jié)物2 (Sirf)蛋白的序列同源性為基礎(chǔ)。沉默信息調(diào)節(jié)物2(Sir2)蛋白或sirtuins是依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD) 的蛋白脫乙酰酶。它們存在于眾多亞細(xì)胞位置，包括細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和線粒體。真核形式在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄抑制作用方面發(fā)揮重要作用。另外，它們參與微管組織與DNA損傷修復(fù)過(guò)程。釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的Sir2p是對(duì)沉默至少三個(gè)基因座關(guān)鍵的幾種因子之一。在這幾種因子當(dāng)中，它是獨(dú)特的，因?yàn)樗箁DNA以及接合型基因座和端粒沉默。Sir2p 在復(fù)合體中與自身并且與Sir3p和Sir4p相互作用，Sir3p和Sir4p是兩種能夠與核小體相互作用的蛋白質(zhì)。此外，Sir2p也與遍在蛋白化因子和/或復(fù)合體相互作用。Sir2p是酵母中一個(gè)多基因家族的部分，同源物是HST1、HST2、HST3和HST4。高度保守的結(jié)構(gòu)同源物也存在于從細(xì)菌至人和植物的其他生物中。已經(jīng)提出這個(gè)蛋白質(zhì)家族在沉默作用、染色體穩(wěn)定性和衰老過(guò)程中發(fā)揮作用。Sir2的同源物共享一個(gè)包括GAG和NID基序和推定的C4 鋅指的核心結(jié)構(gòu)域。含有這三個(gè)保守基序的區(qū)域分別對(duì)于Sir2沉默功能是必需的，4個(gè)半胱氨酸也是如此。此外，已經(jīng)顯示與推定的Si指相鄰的保守殘基HG是對(duì)ADP核糖基轉(zhuǎn)移酶活性必需的。Sir樣酶催化這樣的反應(yīng)，其中NAD(+)和組蛋白的剪切和/或蛋白質(zhì)脫乙?；饔门c新代謝物0-乙酰-ADP-核糖的形成偶聯(lián)。該反應(yīng)對(duì)NAD (+)和生成這種潛在第二信使的依賴性為理解胞核、細(xì)胞質(zhì)和線粒體Sir2樣酶的功能和調(diào)節(jié)作用提供了新線索。Sirtuin代表了一組獨(dú)特的NAD-依賴性HDAC，與Rpd3和HD-tuin型不同，它們不受制滴菌素A(TSA)或丁酸鈉抑制。全部生物中的sirtuin基于其高度保守的Sir2結(jié)構(gòu)域內(nèi)部的序列基序分成5個(gè)組。擬南芥具有兩種分別屬于IV組和II組的sirtuin蛋白SRT1 和 SRT2(Hollender 和 Liu2008)。4. SPX-RING (SYG1, Pho81, XPRl-鋅指，RING 型)多肽蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域SPX在SYGl/Wio81/XPRl蛋白后命名。這種180個(gè)殘基長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)域存在于多種蛋白質(zhì)的氨基末端。在酵母蛋白SYGl中，氨基端與G-蛋白β亞基直接結(jié)合并抑制交配信息素信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，這表明該家族的全部成員參與G-蛋白相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(Spain 等人 J Biol Chem 1995;270:25435-25444)。參與磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)的幾種蛋白質(zhì)(包括來(lái)自釀酒酵的推定性磷酸酸鹽水平感受器PH081和來(lái)自粗糙鏈孢霉(Neurospora crassa)的NUC-2)的氨基端也是該家族的成員(Lee 等人 Mol Microbiol 2000;38:411-422)。該家族的幾個(gè)成員是XPRl蛋白嗜異性和多嗜性逆轉(zhuǎn)錄病毒受體賦予對(duì)小鼠白血病病毒(MLV)感染的易感性。由于對(duì)幾種功能未知的來(lái)自黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)、擬南芥、秀麗隱桿線蟲(chóng)(Caenorhabditis elegans)、粟酒裂殖酵母 (Schizosaccharomyces pombe)和釀酒酵母的預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)具有額外相似性，先前已經(jīng)指出SYG1、磷酸鹽調(diào)節(jié)蛋白和XPRl序列之間的相似性。此外，考慮到XPRl與SYGl和磷酸鹽調(diào)節(jié)蛋白序列之間存在相似性，已經(jīng)提出XPRl可能參與G-蛋白相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)并且本身可以作為磷酸鹽感受器發(fā)揮作用(Battini等人Natl Acad Sci U S A1999 ；96 1385-1390)。C3HC4型鋅指(Zf_C3HC4RING型指)是40至60個(gè)殘基的與兩個(gè)鋅離子配位的富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域，并且具有共有序列C-X2-C-X (9-39) -C-X (1-3) -H-X (2-3) -C-X2-C-X G-48)-C-X2-C 其中 X 是任意氨基酸(Lorick 等人 Proc Natl Acad Sci U S A 1999 ；96 11364-11369)。許多含有RING指的蛋白質(zhì)在遍在蛋白化途徑中發(fā)揮重要作用(Borden KL, Freemont PS, Curr Opin Struct Biol 1996;6:395-401)。RING 指是參與介導(dǎo)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的特化類(lèi)型的Si指。存在兩種不同的變體，C3HC4型和C3H2C3型，它們是明顯相關(guān)的，盡管半胱氨酸/組氨酸圖式不同。后一類(lèi)型有時(shí)候稱作'RING-H2指'。RING 結(jié)構(gòu)域是參與多樣化生物學(xué)過(guò)程中的蛋白質(zhì)相互作用結(jié)構(gòu)域。E3遍在蛋白-蛋白質(zhì)連接酶活性是c-Cbl的RING結(jié)構(gòu)域固有的并且可能是該結(jié)構(gòu)域的一般功能。E3遍在蛋白-蛋白質(zhì)連接酶決定遍在蛋白化的底物專一性并且已經(jīng)被分成HECT和RING指家族。然而，最近已經(jīng)將含有從酵母至人均保守的約70個(gè)氨基酸的結(jié)構(gòu)域(U盒)的U-盒蛋白鑒定為一種新型的 E3 (Hatakeyama S,Nakayama Kl. J Biochem. 2003 年 7 月；134(1) :1_8)。多種 RING 指也顯示與E2遍在蛋白-綴合酶(Wdc' S)的結(jié)合。RING指的幾個(gè)3D-結(jié)構(gòu)是已知的(Borden KL, Freemont PS 1996)。鋅連接系統(tǒng)的3D結(jié)構(gòu)是RING結(jié)構(gòu)域獨(dú)有的并且稱作'交叉支撐(cross-brace)‘基序。金屬配體對(duì) 1和3配位以結(jié)合一個(gè)鋅離子，而金屬配體對(duì)2和4結(jié)合第二個(gè)鋅離子。包含SPX和Zf_C3HC4RING型指的蛋白質(zhì)也存在于植物界中。編碼包含兩種結(jié)構(gòu)域的的蛋白質(zhì)的擬南芥基因BAH1/NLA基因已經(jīng)據(jù)報(bào)道參與擬南芥對(duì)氮限制的適應(yīng)性應(yīng)答 (Peng 等人 Plant Mol Biol. 2007 年 12 月；65 (6) :775-97)。概述1. SPl激活必需輔因子(CRSP)多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼CRSP33樣多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀、尤其增加的種子產(chǎn)量的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼CRSP33樣多肽的核酸的表達(dá)。2. Myb相關(guān)的CAB啟動(dòng)子結(jié)合(MCB)多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼MCB多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼MCB多肽的核酸的表達(dá)。3. Sirtuin 2或沉默信息調(diào)節(jié)物2 (SRT2)多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼SRT2多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼SRT2多肽的核酸的表達(dá)。4. YRP2 多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼YRP2多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有對(duì)多種非生物脅迫增強(qiáng)的耐受性的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物中的耐受性在植物中增強(qiáng)針對(duì)多種非生物脅迫的耐受性的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼YRP2多肽的核酸的表達(dá)。5. YRP3 多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼YRP3多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有對(duì)多種非生物脅迫增強(qiáng)的耐受性的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物中的耐受性在植物中增強(qiáng)針對(duì)多種非生物脅迫的耐受性的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼YRP3多肽的核酸的表達(dá)。6. YRP4 多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼YRP4多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有對(duì)多種非生物脅迫增強(qiáng)的耐受性的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物中的耐受性在植物中增強(qiáng)針對(duì)多種非生物脅迫的耐受性的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼YRP4多肽的核酸的表達(dá)。7. SPX-RING (SYG1, Pho81, XPRl-鋅指，RING 型)多肽出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)編碼SPX-RING多肽的核酸的表達(dá)產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼SPX-RING多肽的核酸的表達(dá)。定義多肽/蛋白質(zhì)術(shù)語(yǔ)“多肽”和“蛋白質(zhì)”在本文中可互換使用并且指處于任意長(zhǎng)度聚合形式的通過(guò)肽鍵連接在一起的氨基酸。多核苷酸/核酸/核酸序列/核苷酸序列術(shù)語(yǔ)“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處于任意長(zhǎng)度聚合未分枝形式中的核苷酸，即核糖核苷酸或脫氧核糖核苷酸或這二者的組合。對(duì)照植物選擇合適的對(duì)照植物是實(shí)驗(yàn)設(shè)置的慣用部分并且可以包括對(duì)應(yīng)的野生型植物或無(wú)目的基因的對(duì)應(yīng)植物。對(duì)照植物一般是與待評(píng)估植物相同的植物物種或甚至是相同的變種。對(duì)照植物也可以是待評(píng)估植物的失效合子。失效合子是通過(guò)分離而缺少所述轉(zhuǎn)基因的個(gè)體。如本文中所用的“對(duì)照植物”不僅指整株植物，還指植物部分，包括種子及種子部分。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(duì)于非修飾的上述蛋白質(zhì)具有氨基酸取代、缺失和/或插入并且與所述肽、寡肽、多肽、蛋白質(zhì)及酶來(lái)源的非修飾蛋白質(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(gè)或多個(gè)氨基酸。插入指一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基在蛋白質(zhì)中預(yù)定位點(diǎn)內(nèi)的引入。插入可以包含單個(gè)或多個(gè)氨基酸的N端融合和/或C端融合以及序列內(nèi)插入。通常，在氨基酸序列內(nèi)部的插入會(huì)比N端融合或C端融合小約1-10個(gè)殘基級(jí)別。N端或C端融合蛋白或融合肽的實(shí)例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、A蛋白、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、IacZ, CMP (鈣調(diào)蛋白結(jié)合肽)、HA表位、C蛋白表位和VSV表位。取代指以具有相似特性(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β-片層結(jié)構(gòu)的傾向)的其他氨基酸替換蛋白質(zhì)的氨基酸。氨基酸取代一般是單個(gè)殘基的，不過(guò)可以是簇集性的，這取決于置于多肽的功能性約束；插入通常會(huì)是約1-10個(gè)氨基酸殘基級(jí)別。氨基酸取代優(yōu)選地是保守性氨基酸取代。保守性取代表是本領(lǐng)域眾所周知的(見(jiàn)例如 Creighton (1984) Proteins. W. H. Freeman and Company (編輯)禾口下表 1)。表1 保守性氨基酸取代的實(shí)例
權(quán)利要求
1.用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼 CRSP33樣多肽的核酸表達(dá)，所述的CRSP33樣多肽包含任意一個(gè)或多個(gè)以下的基序基序I :YPPPPPFYRLYK或基序，其以遞增優(yōu)選順序具有與基序I有至少50^^55%, 60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或更高序列同一性的基序；基序II :QGVRQLYPKGP或基序，其以遞增優(yōu)選順序具有與基序II有至少50^^55%, 60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或更高序列同一性的基序；基序III:LNRE LQLHILE LADVLVERPS QYARRVE或基序，其以遞增優(yōu)選順序具有與基序 III 有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%或更高序列同一性的基序；基序IV JFKNLHHLLNSLRPHQARAT或基序，其以遞增優(yōu)選順序具有與基序IV有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95% 或更高序列同一性的基序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼 CRSP33樣多肽的核酸來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述編碼CRSP33樣多肽的核酸編碼表Al中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其中所述的核酸序列編碼表Al中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
5.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量、優(yōu)選增加的種子產(chǎn)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在非脅迫條件下獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任一項(xiàng)所述的方法，其中所述核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的方法，其中所述編碼CRSP33樣多肽的核酸是植物來(lái)源的，優(yōu)選地來(lái)自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選地來(lái)自茄科(Solanaceae)，更優(yōu)選地來(lái)自番茄 (Lycopersicum esculentum)0
9.由根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的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CRSP33樣多肽的重組核酸。
10.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求1中定義的CRSP33樣多肽的核酸；( )能夠驅(qū)動(dòng)(i)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地(iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的構(gòu)建體，其中所述的調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，尤其增加的種子產(chǎn)量。
13.用根據(jù)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.用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述轉(zhuǎn)基因植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的種子產(chǎn)量，所述方法包括(i)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼如權(quán)利要求1中定義的CRSP33樣多肽的核酸；并且 ( )在促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞。
15.轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，所述轉(zhuǎn)基因植物因編碼如權(quán)利要求1中定義的CRSP33樣多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的種子產(chǎn)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求9、13或15的轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是種子。
18.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求16的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求17的植物的可收獲部分。
19.編碼CRSP33樣多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加產(chǎn)量、尤其在增加種子產(chǎn)量中的用途。
20.用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼MCB 多肽的核酸的表達(dá)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述的MCB多肽包含一個(gè)或多個(gè)以遞增優(yōu)選順序與任意一個(gè)或多個(gè)以下基序有至少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%或 99%序列同一性的基序⑴基序1 WTEEEH[RK][KT]FL[AED]GL[ERK][QK]LGKGDffRGI[SA]K[NG]ASHAQKYFLR QTN(SEQ ID NO 188)；( )基序2:P[GN][KM]KKRR[AS]SLFD[VM][GM][IPA][ARP][DEA][LGY][SHK][PD][ANTY](SEQ ID NO 189)；(iii)基序3 :[GLA][AGS][LST][GMP]Q[QSL][KS][RG][RK]RR[KR]AQ[ED]RKK[GA][IV]P (SEQ ID NO 190)；(iv)基序4WTEEEHR[ML]FLLGLQKLGKGDffRGI[SA]RN[YF]V[VIT][ST]RTPTQVASHAQK YFIRQ[ST] N (SEQ ID NO 191)；(ν)基序 5 :[RK]RKRRSSLFD[MI]V[AP]D[ED] (SEQ ID NO :192)；(vi)基序6 =RRCSHC [SG] [HN]NGHNSRT (SEQ ID NO :193)；(vii)基序7 SHAQKYF(SEQ ID NO :194)，其中括號(hào)之間的氨基酸代表該位置處的備選氨基酸。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼MCB多肽的核酸來(lái)實(shí)現(xiàn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22任一項(xiàng)所述的方法，其中所述編碼MCB多肽的核酸編碼表A2中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23任一項(xiàng)所述的方法，其中所述核酸序列編碼表A2中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至M任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對(duì)于對(duì)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。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在非脅迫條件下獲得。
27.根據(jù)權(quán)利要求20至25任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮的條件下獲得。
28.根據(jù)權(quán)利要求22至27任一項(xiàng)所述的方法，其中所述核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
29.根據(jù)權(quán)利要求20至觀任一項(xiàng)所述的方法，其中所述編碼MCB多肽的核酸是植物來(lái)源的，優(yōu)選地來(lái)自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選地來(lái)自十字花科(Brassicaceae)，更優(yōu)選地來(lái)自擬南芥屬(Arabidopsis)，最優(yōu)選地來(lái)自擬南芥(AArabidopsis thaliana)。
30.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求20至四任一項(xiàng)的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MCB多肽的重組核酸。
31.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求20或21中定義的MCB多肽的核酸；( )能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地(iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的構(gòu)建體，其中所述調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
34.用根據(jù)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.用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述轉(zhuǎn)基因植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量，所述方法包括(i)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼如權(quán)利要求20或21中定義的MCB多肽的核酸；并且(ii)在促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞。
36.轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，所述轉(zhuǎn)基因植物因編碼如權(quán)利要求20或21中所定義MCB多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
37.根據(jù)權(quán)利要求30、34或36的轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述的植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是苗生物量和/或種子。
39.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求37的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求38的植物的可收獲部分。
40.編碼MCB多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中產(chǎn)量、尤其增加種子產(chǎn)量和/或苗生物量中的用途。
41.相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼SRT2多肽的核酸的表達(dá)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述SRT2多肽包含以遞增優(yōu)選順序與表Cl中給出的任意一個(gè)或多個(gè)氨基酸結(jié)構(gòu)域具有至少50%、51%、52%、53%、討％、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%或 99%總體序列同一性的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域。
43.根據(jù)權(quán)利要求41或42的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼SRT2多肽的核酸實(shí)現(xiàn)。
44.根據(jù)權(quán)利要求41至43任一項(xiàng)的方法，其中所述編碼SRT2多肽的核酸編碼表A3中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
45.根據(jù)權(quán)利要求41至44任一項(xiàng)所述的方法，其中所述的核酸序列編碼表A3中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
46.根據(jù)權(quán)利要求41至45任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對(duì)于對(duì)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.根據(jù)權(quán)利要求41至46任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在非脅迫條件下獲得。
48.根據(jù)權(quán)利要求41至46任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮的條件下獲得。
49.根據(jù)權(quán)利要求43至48任一項(xiàng)所述的方法，其中所述核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
50.根據(jù)權(quán)利要求41至49任一項(xiàng)的方法，其中所述編碼SRT2多肽的核酸是植物來(lái)源的，優(yōu)選地來(lái)自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選地來(lái)自十字花科，更優(yōu)選地來(lái)自擬南芥屬，最優(yōu)選地來(lái)自擬南芥。
51.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求41至50任一項(xiàng)的方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述的植物或其部分包含編碼SRT2多肽的重組核酸。
52.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求41或42中定義的SRT2多肽的核酸；( )能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地(iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的構(gòu)建體，其中所述調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
54.根據(jù)權(quán)利要求52或32的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
55.用根據(jù)權(quán)利要求52或53的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
56.產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述的轉(zhuǎn)基因植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量，所述方法包括(i)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼如權(quán)利要求41或42中定義的SRT2多肽的核酸；并且 ( )在促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞。
57.轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，所述轉(zhuǎn)基因植物因編碼如權(quán)利要求41或42中所定義SRT2多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
58.根據(jù)權(quán)利要求51、55或57的轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述的植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是苗生物量和/或種子。
60.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求58的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求59的植物的可收獲部分。
61.編碼SRT2多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中產(chǎn)量、尤其增加種子產(chǎn)量和/ 或苗生物量中的用途。
62.增強(qiáng)植物中非生物脅迫耐受性的方法，其通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP2多肽或者其直向同源物或旁系同源物的核酸的表達(dá)實(shí)現(xiàn)。
63.根據(jù)權(quán)利要求62的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼 YRP2多肽的核酸實(shí)現(xiàn)。
64.根據(jù)權(quán)利要求62或63所述的方法，其中所述編碼YRP2多肽的核酸編碼表A4中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
65.根據(jù)權(quán)利要求62至64任一項(xiàng)所述的方法，其中所述核酸序列編碼表A4中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
66.根據(jù)權(quán)利要求64或65所述的方法，其中所述的核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
67.根據(jù)權(quán)利要求62至66任一項(xiàng)的方法，其中所述編碼YRP2多肽的核酸是番茄的。
68.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求62至67任一項(xiàng)的方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述的植物或其部分包含編碼YRP2多肽的重組核酸。
69.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求62或63中定義的YRP2多肽的核酸；( )能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地(iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的構(gòu)建體，其中所述的調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
71.根據(jù)權(quán)利要求69或70的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的非生物脅迫耐受性。
72.用根據(jù)權(quán)利要求69或70的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
73.用于產(chǎn)生相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的非生物脅迫耐受性的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括(i)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼YRP2多肽的核酸；并且 ( )在促進(jìn)非生物脅迫的條件下培育植物細(xì)胞。
74.轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，所述轉(zhuǎn)基因植物因編碼 YRP2多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有非生物脅迫耐受性。
75.根據(jù)權(quán)利要求68、72或74的轉(zhuǎn)基因植物或從來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述的植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、甘蔗、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
76.根據(jù)權(quán)利要求75的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是苗生物量和/或種子。
77.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求75的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求76的植物的可收獲部分。
78.編碼YRP2樣多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加產(chǎn)量、尤其在增加非生物脅迫耐受性中的用途。
79.增強(qiáng)植物中非生物脅迫耐受性的方法，其通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP3多肽或者其直向同源物或旁系同源物的核酸的表達(dá)實(shí)現(xiàn)。
80.根據(jù)權(quán)利要求79的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼 YRP3多肽的核酸實(shí)現(xiàn)。
81.根據(jù)權(quán)利要求79或80所述的方法，其中所述編碼YRP3多肽的核酸編碼表A5中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
82.根據(jù)權(quán)利要求79至82任一項(xiàng)所述的方法，其中所述核酸序列編碼表A5中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
83.根據(jù)權(quán)利要求81或82所述的方法，其中所述的核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
84.根據(jù)權(quán)利要求79至83任一項(xiàng)的方法，其中所述編碼YRP3多肽的核酸是展葉劍葉蘚的。
85.由根據(jù)權(quán)利要求79至84任一項(xiàng)的方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述的植物或其部分包含編碼YRP3多肽的重組核酸。
86.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求79或80中定義的YRP3多肽的核酸；( )能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地(iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的構(gòu)建體，其中所述的調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
88.根據(jù)權(quán)利要求86或87的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的非生物脅迫耐受性。
89.用根據(jù)權(quán)利要求86或87的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
90.用于產(chǎn)生相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的非生物脅迫耐受性的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括A.在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼YRP3多肽的核酸；并且B.在促進(jìn)非生物脅迫的條件下培育植物細(xì)胞。
91.轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，所述轉(zhuǎn)基因植物因編碼 YRP3多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有非生物脅迫耐受性。
92.根據(jù)權(quán)利要求85、89或91的轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述的植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、甘蔗、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
93.根據(jù)權(quán)利要求92的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是苗生物量和/或種子。
94.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求92的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求93的植物的可收獲部分。
95.編碼YRP3多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加產(chǎn)量、尤其在增加非生物脅迫耐受性中的用途。
96.增強(qiáng)植物非生物脅迫耐受性的方法，其通過(guò)調(diào)節(jié)植物中編碼YRP4多肽或者其直向同源物或旁系同源物的核酸的表達(dá)實(shí)現(xiàn)。
97.根據(jù)權(quán)利要求96的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼 YRP4多肽的核酸實(shí)現(xiàn)。
98.根據(jù)權(quán)利要求96或97所述的方法，其中所述編碼YRP4多肽的核酸編碼表A6中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
99.根據(jù)權(quán)利要求96至98任一項(xiàng)所述的方法，其中所述的核酸序列編碼表A6中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
100.根據(jù)權(quán)利要求98或99所述的方法，其中所述的核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
101.根據(jù)權(quán)利要求96至100任一項(xiàng)的方法，其中所述編碼YRP4多肽的核酸是普通小麥的。
102.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求96至101任一項(xiàng)的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YRP4多肽的重組核酸。
103.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求1或2中定義的YRP4多肽的核酸；( )能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地(iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
104.根據(jù)權(quán)利要求103所述的構(gòu)建體，其中所述的調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
105.根據(jù)權(quán)利要求102或103的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的非生物脅迫耐受性。
106.用根據(jù)權(quán)利要求102或103的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
107.用于產(chǎn)生相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的非生物脅迫耐受性的轉(zhuǎn)基因植物的方法，包括(i)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼YRP4多肽的核酸；并且(ii)在促進(jìn)非生物脅迫的條件下培育植物細(xì)胞。
108.轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，所述轉(zhuǎn)基因植物因編碼 YRP4多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有非生物脅迫耐受性。
109.根據(jù)權(quán)利要求102、106或108的轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述的植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、 甘蔗、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
110.根據(jù)權(quán)利要求109的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是苗生物量和/或種子。
111.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求109的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求110的植物的可收獲部分。
112.編碼YRP4多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加產(chǎn)量、尤其在增加非生物脅迫耐受性中的用途。
113.用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼 SPX-RING多肽的核酸的表達(dá)。
114.根據(jù)權(quán)利要求113所述的方法，其中所述的SPX-RING多肽包含以遞增優(yōu)選順序與任意一個(gè)或多個(gè)以下基序具有至少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%或 99%總體序列同一性的基序(i)基序1-1 至基序 1-35 (SEQ ID NO :340 至 374)；和(ii)基序2-1 至基序 2-35 (SEQ ID NO :375 至 409)；禾口(iii)基序3-1 至基序 3-35 (SEQ ID NO :410 至 444)。
115.根據(jù)權(quán)利要求113或114的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過(guò)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼SPX-RING多肽的核酸實(shí)現(xiàn)。
116.根據(jù)權(quán)利要求113至116任一項(xiàng)所述的方法，其中所述編碼SPX-RING多肽的核酸編碼表A7中所列的任一種蛋白質(zhì)或是這種核酸的一部分或是能夠與這種核酸雜交的核酸。
117.根據(jù)權(quán)利要求113至116任一項(xiàng)所述的方法，其中所述的核酸序列編碼表A7中給出的任一種蛋白質(zhì)的直向同源物或旁系同源物。
118.根據(jù)權(quán)利要求113至117任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包括相對(duì)于對(duì)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。
119.根據(jù)權(quán)利要求113至118任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在非脅迫條件下獲得。
120.根據(jù)權(quán)利要求113至118任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮的條件下獲得。
121.根據(jù)權(quán)利要求115至120任一項(xiàng)所述的方法，其中所述的核酸有效連接于組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地有效連接于G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地有效連接于來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
122.根據(jù)權(quán)利要求113至121任一項(xiàng)所述的方法，其中所述編碼SPX-RING多肽的核酸是植物來(lái)源的，優(yōu)選地來(lái)自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選地來(lái)自十字花科，更優(yōu)選地來(lái)自擬南芥屬，最優(yōu)選地來(lái)自擬南芥。
123.通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求113至122任一項(xiàng)的方法可獲得的植物或其部分，包括種子，其中所述的植物或其部分包含編碼SPX-RING多肽的重組核酸。
124.構(gòu)建體，其包含(i)編碼如權(quán)利要求113或114中定義的SPX-RING多肽的核酸； ( )能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)控序列；和任選地 ( )轉(zhuǎn)錄終止序列。
125.根據(jù)權(quán)利要求IM所述的構(gòu)建體，其中所述的調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選地是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選地是來(lái)自稻的G0S2啟動(dòng)子。
126.根據(jù)權(quán)利要求IM或125的構(gòu)建體在用于產(chǎn)生植物的方法中的用途，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
127.用根據(jù)權(quán)利要求IM或125的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
128.用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述的轉(zhuǎn)基因植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量，所述方法包括(i)在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼如權(quán)利要求113或114中定義的SPX-RING多肽的核酸；并且( )在促進(jìn)植物生長(zhǎng)和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞。
129.轉(zhuǎn)基因植物，其因編碼如權(quán)利要求113或114中所定義的SPX-RING多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、尤其增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量，或從所述轉(zhuǎn)基因植物衍生的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞。
130.根據(jù)權(quán)利要求123、127或129的轉(zhuǎn)基因植物或來(lái)自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述的植物是作物植物或單子葉植物或谷物，如稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、 二粒小麥、斯卑爾脫小麥、黑麥屬植物(secale)、單粒小麥、埃塞俄比亞畫(huà)眉草、蜀黍和燕麥。
131.根據(jù)權(quán)利要求130的植物的可收獲部分，其中所述的可收獲部分優(yōu)選地是苗生物量和/或種子。
132.產(chǎn)物，其來(lái)自根據(jù)權(quán)利要求130的植物和/或根據(jù)權(quán)利要求131的植物的可收獲部分。
133.編碼SPX-RING多肽的核酸在相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中產(chǎn)量、尤其在增加種子產(chǎn)量和/或苗生物量中的用途。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及通過(guò)調(diào)節(jié)SP1激活必需輔因子(CRSP)、Myb相關(guān)的CAB啟動(dòng)子結(jié)合蛋白(MCB)、Sirtuin 2(SRT2)或SPX-RING的表達(dá)修飾產(chǎn)量相關(guān)性狀。另外，本申請(qǐng)涉及通過(guò)調(diào)節(jié)YRP2、YRP3或YRP4表達(dá)而改善的非生物脅迫耐受性。
文檔編號(hào)C12N15/82GK102317312SQ200980156762
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者莫林納羅 A·I·桑茲, C·勒佐, V·弗蘭卡德, Y·海茨費(fèi)爾德 申請(qǐng)人:巴斯夫植物科學(xué)有限公司