具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物和用于制備該植物的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供通過調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽、CDKB-RKA多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)，來增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，以及具有受調(diào)節(jié)的編碼WAK-樣多肽、CDKB-RKA多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)的植物，所述植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明也提供了在實(shí)施增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法中有用的WAK-樣編碼核酸、CDKB-RKA編碼核酸或UPA20-樣編碼核酸，和包含該核酸的構(gòu)建體。
【專利說明】具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物和用于制備該植物的方法
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并且涉及通過調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣(壁-相關(guān)激酶-樣)多肽，或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá),增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。本發(fā)明還涉及具有編碼WAK-樣多肽或UPA20-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)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)明也提供用于本發(fā)明方法中的構(gòu)建體。
[0002]關(guān)于CDKB-RKA多肽，本發(fā)明總體上涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域并涉及用于增強(qiáng)植物中多種經(jīng)濟(jì)上重要的產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法。更具體地，本發(fā)明涉及通過調(diào)節(jié)植物中編碼CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)，來增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是經(jīng)修飾的⑶KB多肽，該⑶KB-RKA多肽與全長或未經(jīng)修飾的⑶KB多肽相比，具有經(jīng)修飾的，優(yōu)選降低的，更優(yōu)選缺少催化激酶活性。更具體地，本發(fā)明涉及用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，其通過在所述植物中引入或表達(dá)編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸。本發(fā)明也涉及具有編碼所述CDKB-RKA多肽的核酸受調(diào)節(jié)的表達(dá)的植物，該植物相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。本發(fā)明也提供了在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的包含如本文定義的⑶KB-RKA多肽的構(gòu)建體。
[0003]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)率的研究。常規(guī)的作物及園藝學(xué)改良手段利用選擇性育種技術(shù)，以鑒定具有受歡迎特性的植物。然而，此類選擇性育種技術(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)生這樣的植物，其通常含有異源性遺傳組分，其可能不總是導(dǎo)致從親代植物中傳遞下去的所希望性狀。分子生物學(xué)進(jìn)展已經(jīng)允許人類改良動(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)(一般以DNA或RNA形式)，并隨后將該遺傳物質(zhì)導(dǎo)入至植物中。此類技術(shù)具有產(chǎn)生具備多種改良的經(jīng)濟(jì)學(xué)、農(nóng)學(xué)或園藝學(xué)性狀的作物或植物的能力。
[0004]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、脅迫耐受性和早期生長勢(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)。
[0005]種子產(chǎn)量是特別重要的性狀，因?yàn)樵S多植物的種子對(duì)人和動(dòng)物營養(yǎng)是重要的。作物如玉蜀黍、稻、小麥、卡諾拉和大豆占超過一半的人類總熱量攝入量，無論通過直接消費(fèi)種子本身或通過消費(fèi)基于加工的種子而產(chǎn)生的肉產(chǎn)品。作物也是糖、油及工業(yè)加工中所用許多類型代謝物的來源。種子含有胚(新苗(Shoot)和新根的起源)和胚乳(萌發(fā)期間和幼苗(seedling)早期生長期間用于胚生長的養(yǎng)分來源)。種子發(fā)育涉及多種基因并且需要代謝物從根、葉和莖轉(zhuǎn)移至正在生長的種子中。胚乳尤其同化糖類、油和蛋白質(zhì)的代謝前體并且將它們合成為貯藏大分子以灌滿籽粒。
[0006]許多作物的另一個(gè)重要性狀是早期生長勢(shì)。改進(jìn)早期生長勢(shì)是現(xiàn)代稻育種計(jì)劃在溫帶和熱帶稻品種上的重要目標(biāo)。長根在水栽稻中對(duì)于合適的土壤固定是重要的。在將稻直接播種至被淹沒田地的情況下，以及在植物必須從水中迅速出苗的情況下，較長的苗與生長勢(shì)相關(guān)。在實(shí)施條播的情況下，較長的中胚軸和胚芽鞘對(duì)于幼苗良好出苗是重要的。將早期生長勢(shì)人工改造到植物內(nèi)的能力將在農(nóng)業(yè)中是極其重要的。例如，不良的早期生長勢(shì)已經(jīng)限制了基于玉米帶種質(zhì)(Corn Belt germplasm)的玉米(Zea mayes L.)雜種在歐洲大西洋地區(qū)的引種。[0007]又一個(gè)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(duì)于大多數(shù)主要作物植物而言降低平均產(chǎn)量超過50% (Wang等人，Planta 218:1-14, 2003) 0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。改善植物對(duì)非生物脅迫耐受性的能力將在世界范圍對(duì)農(nóng)民而言是巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，并且會(huì)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。
[0008]作物產(chǎn)量因而可以通過優(yōu)化前述因素之一而增加。
[0009]關(guān)于WAK多肽，WAK多肽屬于受體樣激酶(RLK)超家族，從N-端到C-端具有EGF結(jié)構(gòu)域，跨膜結(jié)構(gòu)域和酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。它們是膜蛋白，通常靶向質(zhì)膜。WAK多肽共價(jià)結(jié)合于細(xì)胞壁，且它們將信息從細(xì)胞壁傳遞到細(xì)胞。
[0010]與擬南芥屬(Arabidopsis)中的26WAK和WAK-樣相比，張等人(2005)鑒定到稻中有至少125個(gè)WAK，。張等人(2005)通過序列分析也鑒定到3個(gè)主要類型的WAK和WAK-樣多肽:從N-端到C-端具有EGF結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的典型結(jié)構(gòu)的WAK-RLK ;只有激酶結(jié)構(gòu)域、但沒有EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的WAK-RLCK ;和包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域、但沒有激酶結(jié)構(gòu)域的WAK-RLP。
[0011]關(guān)于CDKB-RKA多肽，植物的固有生長機(jī)制以高度有序的事件順序存在，總稱為“細(xì)胞周期”。細(xì)胞周期進(jìn)程是所有多細(xì)胞生物生長和發(fā)育的基礎(chǔ)，并且對(duì)于細(xì)胞增殖至關(guān)重要。細(xì)胞周期的主要組件在酵母、哺乳動(dòng)物和植物中高度保守。細(xì)胞周期通常被劃分為下列順序的時(shí)期:G0-G1-S-G2-M。DNA復(fù)制或合成通常發(fā)生在S期(“S，’指DNA合成)，在M期發(fā)生染色體的有絲分離(“M”指有絲分裂)，以及介于其間的間期Gl (DNA復(fù)制之前，此期間內(nèi)細(xì)胞生長)和G2 (DNA復(fù)制之后的時(shí)期，此期間內(nèi)細(xì)胞為分裂做準(zhǔn)備)。在M期的最后步驟為胞質(zhì)分裂之后完成細(xì)胞分裂。已經(jīng)退出細(xì)胞周期并且成為休眠的細(xì)胞稱為處于GO期?？梢源碳み@一期間的細(xì)胞重返細(xì)胞周期處于Gl期。在G1、G2和GO中的“G”代表“間期”。細(xì)胞周期進(jìn)程的完成使每個(gè)子細(xì)胞在細(xì)胞分裂期間接受親本基因組的完整拷貝。
[0012]細(xì)胞分裂由兩個(gè)主要的細(xì)胞周期事件控制，即DNA合成的起始和有絲分裂的起始。這些關(guān)鍵事件的每一轉(zhuǎn)換是由特定蛋白質(zhì)復(fù)合物(涉及DNA復(fù)制和分裂)所代表的關(guān)卡控制。在Gl / S邊界DNA合成需要的基因的表達(dá)由哺乳動(dòng)物和植物細(xì)胞中E2F家族轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)(La Thangue, 1994 (Curr.0pin.Cell Biol.6 (3), 443-450) ;Muller 等人,2001 (Genes Dev.15 (3)，267-285) ；De Veylder 等人，2002 (EMBO J.21 (6)，1360-1368))。通過E2F/Rb復(fù)合體整合信號(hào)并激活細(xì)胞周期基因的轉(zhuǎn)錄從而調(diào)節(jié)/引發(fā)進(jìn)入細(xì)胞周期。由不同的異源二聚體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶的形成和激活驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期不同時(shí)期之間的轉(zhuǎn)換以及由此的細(xì)胞周期進(jìn)程，通常稱上述異源二聚體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶為依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶(CDK)。激活這些激酶的先決條件是與特定細(xì)胞周期蛋白的物理締合，激活時(shí)機(jī)很大程度上依賴于細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)。細(xì)胞周期蛋白結(jié)合引起所結(jié)合的CDK的N-末端葉片(lobe)的構(gòu)象改變并促使復(fù)合體的定位和底物特異性。當(dāng)與細(xì)胞周期蛋白締合時(shí)，單體CDK被激活并由此具有激酶活性。細(xì)胞周期蛋白水平在細(xì)胞周期中波動(dòng)而因此代表確定CDK激活時(shí)機(jī)的主要因子。在細(xì)胞周期中含有細(xì)胞周期蛋白和CDK的這些復(fù)合體的周期性激活介導(dǎo)細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換(關(guān)卡)的時(shí)間性調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)CDK活性的其他因子包括CDK 抑制劑(CKI 或 ICK、KIP、CIP、INK)、CDK 激活激酶(CAK)、CDK 磷酸酶(Cdc25)和 CDK 亞基(CKS) (Mironov 等人，1999 (Plant Cellll (4)，509-522) ；Reed, 1996 (Progress in CellCycle Research2, 5-27))。
[0013]在植物中，目前已經(jīng)研究的兩種主要類型的⑶K被稱為A型和B型⑶K。A型CDK調(diào)節(jié)Gl-至-S和G2-至-M的轉(zhuǎn)換，而B型CDK似乎僅控制G2-至-M關(guān)卡(Hemerly等人，1995 (EMBO J.14 (16)，3925-3936) ;Magyar 等人，1997 (Plant Cell9 (2)，223-235)；Porceddu 等人，2001 (J.Biol.Chem.276 (39) 36354-36360))。此外，已報(bào)道存在 C 型 CDK 和CDK激活激酶(CAK) (Magyar 等人，1997 (Plant Cell9 (2)，223-235) ;Umeda等人，1998 (ProcNatl Acad Sci USA.95 (9), 5021-5026 Joubes 等人，2001 (Plant Physiol.126(4),1403-1415))，同樣存在 D 型、E 型和 F 型 CDK(Vand印oele 等人，2002 (Plant Celll4,903-916))。
[0014]⑶KB基因和⑶KB多肽用于增加植物產(chǎn)量的用途已在本領(lǐng)域中公開。例如，美國申請(qǐng)US20070214517公開了多種基因的用途，包括例如⑶KB基因用于增加植物產(chǎn)量。另一實(shí)例，W02005 / 024029描述了改進(jìn)植物生長特征的方法，其包括在植物中引入和表達(dá)編碼A或B型依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶或其變體的基因。B型CDK核酸或其變體在W02005 /024029中定義為編碼B型CDK蛋白的核酸/基因，其具有:(i)在不具有錯(cuò)匹配或在從左到右的位點(diǎn)2和/或4具有錯(cuò)匹配的PPTALRE基序；(ii)催化激酶結(jié)構(gòu)域；和(iii) T-環(huán)激活激酶結(jié)構(gòu)域(Magyar 等人，1997 (Plant Cel 19 (2)，223-235))。
[0015]關(guān)于UPA20-樣多肽，“UPA”代表“受細(xì)菌效應(yīng)子蛋白AvrBs3上調(diào)”。
[0016]AvrBs3是由黃單胞菌(Xanthomonas)產(chǎn)生的效應(yīng)子蛋白。Marois等人(2002,MPMI，第15卷，第7期，第637-646頁)`報(bào)導(dǎo)黃單胞菌III型效應(yīng)子蛋白AvrBs3調(diào)節(jié)植物基因表達(dá)且誘導(dǎo)細(xì)胞在易感宿主植物中過度生長。表達(dá)III型效應(yīng)子蛋白AvrBs3的通用型番爺瘡痂病辣椒斑點(diǎn)病菌(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria)誘導(dǎo)攜帶抗性基因Bs3.的胡椒植物中的超敏反應(yīng)。Marois等人(2002)描述了易感胡椒和番茄植物的感染導(dǎo)致葉肉組織AvrBs3依賴性過度生長。農(nóng)桿菌(Agrobacterium)介導(dǎo)的AvrBs3基因在煙草和番茄植物中的瞬間表達(dá)產(chǎn)生類似表型。顯示過度生長的誘導(dǎo)依賴于AvrBs3的重復(fù)區(qū)、核定位信號(hào)和酸性轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(ADD)，暗示效應(yīng)子調(diào)節(jié)宿主轉(zhuǎn)錄組。為尋找受AvrBs3以AAD依賴性方式調(diào)節(jié)的宿主基因，作者實(shí)施了胡椒mRNA群體的cDNA擴(kuò)增片段長度多態(tài)性分析。通過反轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈反應(yīng)鑒定到并確認(rèn)了 13個(gè)AvrBs3誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄物。序列分析揭示了與生長素誘導(dǎo)基因和擴(kuò)展蛋白樣基因的同源性，生長素誘導(dǎo)基因和擴(kuò)展蛋白樣基因?qū)?xì)胞增大起作用。這些結(jié)果顯示一些AvrBs3誘導(dǎo)的基因可參與過度生長發(fā)育，且黃單胞菌具有操控宿主基因表達(dá)的III型效應(yīng)子。
[0017]Kay等人(2007, Science,第318卷,648-651)顯示AvrBs3誘導(dǎo)細(xì)胞尺寸的主調(diào)節(jié)物upa20 (細(xì)胞增大調(diào)節(jié)物)的表達(dá)，其編碼包含堿性螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子。他們進(jìn)一步報(bào)導(dǎo)AvrBs3通過其中央重復(fù)區(qū)與upa20中的保守元件結(jié)合，且通過其活性結(jié)構(gòu)域誘導(dǎo)基因表達(dá)。更具體地，為了分離作為AvrBs3直接靶標(biāo)的upa基因，Kay等人(2007)用表達(dá)AvrBs3或在放線菌酮(其阻止真核蛋白質(zhì)的合成)的存在下攜帶空載體的黃單胞菌菌株85-10感染易感胡椒植物[cultivar Early Calwonder (ECW)]。作者通過抑制消減雜交鑒定了對(duì)應(yīng)AvrBs3誘導(dǎo)的胡椒基因的cDNA片段,并通過反向Northern分析和反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)確認(rèn)。在這些cDNA中，作者檢測(cè)到一種基因，命名為upa20，其編碼堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)家族的推定轉(zhuǎn)錄因子。Kay等人(2007)描述了 upa20具有復(fù)雜的基因結(jié)構(gòu)，包含8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)顯子，編碼具有預(yù)測(cè)分子量為37.SkD的推定340個(gè)氨基酸的bHLH轉(zhuǎn)錄因子。據(jù)報(bào)導(dǎo)通常用作DNA結(jié)合和二聚化結(jié)構(gòu)域的bHLH結(jié)構(gòu)域位于從氨基酸167到氨基酸225的區(qū)域。農(nóng)桿菌介導(dǎo)的upa20表達(dá)證明Upa20單獨(dú)誘導(dǎo)本生煙草(N.benthamiana)和其他爺科(solanaceous)植物中的過度生長(Kay等人,2007)。upa20表達(dá)的本生煙草組織中，與對(duì)照組織中的那些相比，柵欄組織和海綿組織細(xì)胞急劇增大。該過度生長反應(yīng)與暫時(shí)表達(dá)AvrBs3的組織表型相似，但更快且更強(qiáng)。此外，Upa20的N和C端綠色熒光(GFP)融合蛋白絕對(duì)定位于細(xì)胞核，此處它們通常集中于不同的細(xì)胞灶(Kay等人，2007)。
[0018]UPA20-樣多肽是堿性/螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)蛋白家族的一部分。堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)蛋白是一組真核轉(zhuǎn)錄因子，其對(duì)多種發(fā)育途徑施加決定性的影響。這些轉(zhuǎn)錄因子由介導(dǎo)特異二聚化的高度進(jìn)化保守bHLH結(jié)構(gòu)域表征。在合適的發(fā)育階段它們促進(jìn)非活性單體轉(zhuǎn)化為反式激活二聚體。Toledo-Ortiz和Quail (2003,Plant Cell,第15卷，1749-1770)描述了 bHLH蛋白是與特定DNA靶位點(diǎn)結(jié)合為二聚體的轉(zhuǎn)錄因子的超級(jí)家族,且已在非植物真核生物中充分表征為多種生物過程中的重要調(diào)節(jié)組件。Toledo-Ortiz和Quail (2003)實(shí)施了擬南芥基因組序列數(shù)據(jù)庫的綜合計(jì)算分析，定義了 bHLH家族的范圍和特征。使用一套來自之前定義的共有基序的標(biāo)準(zhǔn)，作者鑒定到147個(gè)bHLH蛋白編碼基因，使之成為擬南芥中最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一。bHLH結(jié)構(gòu)域序列的進(jìn)化分析允許將這些基因分成21個(gè)亞家族。
[0019]取決于最終用途，對(duì)某些產(chǎn)量性狀的改良可能優(yōu)先于其它的產(chǎn)量性狀。例如對(duì)于多種應(yīng)用如飼料或木材生產(chǎn)或生物燃料資源而言，植物營養(yǎng)體部分的增加可能是希望的，而對(duì)于應(yīng)用如面粉、淀粉或油生產(chǎn)而言，種子參數(shù)的增加可能是特別希望的。即便在種子參數(shù)當(dāng)中，取決于應(yīng)用，某些參數(shù)可能相對(duì)于其它參數(shù)是更優(yōu)先的。多種機(jī)制可以對(duì)增加種子產(chǎn)量有貢獻(xiàn)，無論其形式為增加的種子大小或是增加的種子數(shù)目。
[0020]現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的表達(dá)而改善植物中的多種產(chǎn)量相關(guān)性狀。
[0021 ] 關(guān)于⑶KB-RKA多肽，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過調(diào)節(jié)植物中編碼⑶KB-RKA多肽的核酸的表達(dá)而改善植物中的多種產(chǎn)量相關(guān)性狀，其中所述CDKB-RKA是經(jīng)修飾的CDKB多肽，該CDKB-RKA多肽與全長或未修飾CDKB多肽相比具有修飾的催化激酶活性，優(yōu)選具有降低的催化激酶活性。
[0022]發(fā)明詳述
[0023]I ? WAK 多肽和 UPA20 多肽
[0024]關(guān)于WAK-樣多肽，本發(fā)明顯示，調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽的核酸表達(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。
[0025]關(guān)于UPA20-樣多肽，本發(fā)明顯示，調(diào)節(jié)植物中編碼UPA20-樣多肽的核酸表達(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。
[0026]根據(jù)第一實(shí)施方案，本發(fā)明提供用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，其包括調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)，并且任選地選擇具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明提供用于產(chǎn)生相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物的方法，其中所述方法包括以下步驟:調(diào)節(jié)所述植物中編碼如本文所述的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)，并且任選地選擇具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。
[0027]用于調(diào)節(jié)(優(yōu)選增加)編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)的優(yōu)選方法是在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸。
[0028]下文對(duì)“本發(fā)明方法中有用的蛋白質(zhì)”的任何稱謂意指如本文定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽。下文對(duì)“本發(fā)明方法中有用的核酸”的任何稱謂意指能夠編碼這種WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸。待導(dǎo)入植物(并且因此在實(shí)施本發(fā)明的方法中有用)的核酸是編碼現(xiàn)在將加以描述的蛋白質(zhì)類型的任意核酸，下文也稱作“WAK-樣核酸”，或“UPA20-樣核酸”，或“WAK-樣基因”，或“UPA20-樣基因”。關(guān)于UPA20-樣多肽，術(shù)語UPA20-樣和UPA20本文用作同義詞。
[0029]如本文定義的“WAK-樣多肽”指包含至少EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的任意多肽。EGF結(jié)構(gòu)域可定義為Pattern-Scan PS01187結(jié)構(gòu)域。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，WAK-樣多肽還包含酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。
[0030]如本文所周的術(shù)語“WAK-樣”或“WAK-樣多肽”還意在包括如本文在“WAK-樣多肽”下定義的同源物。
[0031]額外地或備選地，WAK-樣蛋白的同源物以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:2或4所代表的氨基酸具有至少 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%或99%總體序列同一性，條件是該同源蛋白包含至少如上文所概述的EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。使用總體比對(duì)算法，如程序GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys)中的Needleman Wunsch算法，優(yōu)選采用默認(rèn)參數(shù)并且優(yōu)選采用成熟蛋白質(zhì)的序列(即不考慮分泌信號(hào)或轉(zhuǎn)運(yùn)肽)，確定總體序列同一性。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過在SEQ ID N0:2或4的序列的整個(gè)長度范圍內(nèi)比較多肽序列，確定序列同一性水平。
[0032]與總體序列同一性相比，僅考慮保守的結(jié)構(gòu)域或基序時(shí)，所述序列同一性通常將更高。
[0033]“UPA20-樣多肽”如本文定義指包含bHLH結(jié)構(gòu)域的任意多肽。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述UPA20-樣基因編碼包含堿性螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子。
[0034]螺旋-環(huán)-螺旋(HLH)DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域由一個(gè)封閉的以具有兩個(gè)交叉連接的左旋四螺旋束組成。HLH結(jié)構(gòu)域指引二聚化，且與堿性區(qū)并列以產(chǎn)生識(shí)別特定DNA序列的DNA相互作用界面。堿性區(qū)/ HLH(bHLH)蛋白調(diào)節(jié)多種生物途徑。
[0035]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述bHLH結(jié)構(gòu)域包含與SEQ ID NO:544代表的氨基酸序列具有至少 50%、且例如至少 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%總體序列同一性的氨基酸序列。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述bHLH結(jié)構(gòu)域包含具有SEQ ID NO:544的氨基酸序列。
[0036]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的方法，其中所述UPA20-樣多肽包含一個(gè)或多個(gè)以下基序:
[0037](i)基序 2:YIHVRARRGQATDSHSLAERVRRE[KR]ISERM[KR] [LIF]LQ[DL]LVP GC[ND]K[IV]TGKA[LV]ML(SEQ ID NO:538)，
[0038](ii)基序 3:DEIINYVQSLQ[RN]QVEFLSMKLA[ST]V[NS]P[RLV]L[DY] (SEQ ID NO:539)，
[0039](iii)基序 4: [MN] [AS] [RK]KRK[SA] [RA]x[KG] [FGS] (SEQ ID NO:540)。
[0040]在又一優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明提供的方法，其中所述UPA20-樣多肽包含一個(gè)或多個(gè)以下基序:[0041](i)基序 5:RVRRE[KR]ISERM[RK] [MIV]LQ[ARLS]LVPGCDK[IV]TGKAL[MI]L DEIINYVQSLQNQVEFLSM(SEQ ID NO:541)，
[0042](ii)基序6: [KRS]KV[HE] [EOT]E[PAE]P[KAT]GYIHVRARRGQATDSHSLAE (SEQ ID NO:
542)，
[0043](iii)基序 7:[KR] [LI]AS[LMV] [SN]P[VLM] [LF]Y[D G] FGMD [LSR] (SEQ ID NO:
543)。
[0044]使用MEME算法(Bailey和Elkan，第二屆分子生物學(xué)智能系統(tǒng)國際會(huì)議文集(Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Systems forMolecular Biology),第 28-36 頁，AAAI 出版，Menlo Park, California, 1994)推導(dǎo)出了基序2至7。在MEME基序內(nèi)部的每個(gè)位置，顯示在查詢序列集合中以高于0.2的頻率存在的殘基。方括號(hào)內(nèi)的殘基代表備選殘基。
[0045]更優(yōu)選地，UPA20-樣多肽以增加的優(yōu)選順序包含至少2種、至少3種、至少4種、至少5種或全部6種基序。
[0046]另外，備選地或額外地，根據(jù)本發(fā)明的UPA20-樣多肽包含保守結(jié)構(gòu)域(或基序)，其與下述保守結(jié)構(gòu)域具有至少 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%序列同一性或包括下述保守結(jié)構(gòu)域，所述保守結(jié)構(gòu)域選自以下中的任一個(gè):
[0047]1.SEQ ID NO:2 中的氨基酸 186 至 236 (基序 8-SEQ ID NO:556)；
[0048]2.EQ ID NO:2 中的氨基酸 174 至 231 (基序 9-SEQ ID NO:557)；
[0049]3.SEQ ID NO:2 中的氨基酸 183 至 230 (基序 10-SEQ ID NO:558)；
[0050]4.SEQ ID NO:2 中的氨基酸 I81 至 23I (基序 11-SEQ ID NO:559)；
[0051]5.SEQ ID NO:2 中的氨基酸 176 至 255 (基序 12-SEQ ID NO:560)；
[0052]和[0053]6.SEQ ID NO:2 中的氨基酸 176 至 257 (基序 13-SEQ ID NO:561)。
[0054]在另一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的UPA20-樣多肽包含具有任一種或多種以下結(jié)構(gòu)域的多肽:
[0055]-由HMMSmart數(shù)據(jù)庫定義的結(jié)構(gòu)域且具有登陸號(hào)SM00353；
[0056]-由HMMPanther數(shù)據(jù)庫定義的結(jié)構(gòu)域且具有登陸號(hào)如PTHR12565:SF7和/或PTHR12565 ；
[0057]-由HMMPfam數(shù)據(jù)庫定義的結(jié)構(gòu)域且具有登陸號(hào)PF00010；
[0058]-由ProfileScan數(shù)據(jù)庫定義的結(jié)構(gòu)域且具有登陸號(hào)PS50888 ；
[0059]-由Superfamily數(shù)據(jù)庫定義的結(jié)構(gòu)域且具有登陸號(hào)SSF47459;和
[0060]-由Gene3D數(shù)據(jù)庫定義的結(jié)構(gòu)域且具有登陸號(hào)G3DSA:4.10.280.10。
[0061]如本文所用的術(shù)語“UPA20-樣”或“UPA20-樣多肽”還意在包括如本文在“UPA20-樣多肽”下定義的同源物。
[0062]額外地或備選地，UPA20-樣蛋白的同源物以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:407所代表的氨基酸具有至少 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 %或99 %總體序列同一性，條件是該同源蛋白包含任何一個(gè)或多個(gè)如上文所概述的保守基序。使用總體比對(duì)算法，如程序GAP(GCG Wisconsin Package,Accelrys)中的Needleman Wunsch算法，優(yōu)選采用默認(rèn)參數(shù)并且優(yōu)選采用成熟蛋白質(zhì)的序列(即不考慮分泌信號(hào)或轉(zhuǎn)運(yùn)肽)，確定總體序列同一性。與總體序列同一性相比，僅考慮保守的結(jié)構(gòu)域或基序時(shí)，所述序列同一性通常將更高。優(yōu)選地，UPA20-樣多肽中的基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:133、134、135、136、137、138、151、152、153、154、155 和 156 所代表的基序(基序2至13)中的任何一個(gè)或多個(gè)基序具有至少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。
[0063]術(shù)語“結(jié)構(gòu)域”、“標(biāo)簽”和“基序”在本文“定義”部分中定義。
[0064]此外，WAK-樣多肽(至少在它們的天然形式下)一般具有寡聚半乳糖醛酸酐結(jié)合活性。用于測(cè)量寡聚半乳糖醛酸酐結(jié)合活性的工具和技術(shù)是本領(lǐng)域熟知的，例如Decreux和Messiaen所述,2005。另外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明方法如實(shí)施例6和7中所概述那樣在稻中表達(dá)WAK-樣多肽時(shí)，產(chǎn)生具有增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀、尤其增加的種子產(chǎn)量和/或根生物量的植物。
[0065]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的此核酸序列的功能是將提供WAK-樣多肽合成的信息，當(dāng)本發(fā)明的核酸序列在活植物細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄并翻譯時(shí)，該WAK-樣多肽合成增加產(chǎn)量或增強(qiáng)產(chǎn)量相關(guān)性狀。
[0066]關(guān)于UPA20-樣多肽，當(dāng)用于構(gòu)建進(jìn)化系統(tǒng)樹時(shí)，如圖9所示，該多肽序列優(yōu)選與包含由SEQ ID NO:407代表的氨基酸序列的UPA20-樣多肽組聚類，而不與任何其他組聚類。包含由SEQ ID NO:407代表的氨基酸序列的UPA20-樣多肽組也被注釋為分化支A(也見表A3)。
[0067]另外，UPA20-樣多肽(至少在其天然形式下)一般具有DNA結(jié)合活性。用于測(cè)量DNA結(jié)合活性的工具和技術(shù)是本領(lǐng)域熟知的且因此本文未詳述。另外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明方法如實(shí)施例6和7中所概述那樣在稻中表達(dá)UPA20-樣多肽時(shí),產(chǎn)生相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀、尤其增加的生物量，包括地上部分生物量(面積最大值)和根生物量(根最大值和根厚度最大值)；和增加的種子產(chǎn)量，包括種子總重量、收獲指數(shù)、飽滿種子數(shù)、每圓錐花序花數(shù)和種子充實(shí)率的植物。
[0068]關(guān)于WAK-樣多肽，本發(fā)明通過用SEQ ID NO:1所代表的核酸序列轉(zhuǎn)化植物進(jìn)行說明，其中所述核酸序列編碼SEQ ID NO:2的多肽序列；以及通過用SEQ ID NO:3所代表的核酸序列轉(zhuǎn)化植物進(jìn)行說明，其中所述核酸序列編碼SEQ ID NO:4的多肽序列。然而，本發(fā)明的實(shí)施不限于這些序列；本發(fā)明的方法可以有利地使用如本文定義的任何編碼WAK-樣的核酸或WAK-樣多肽實(shí)施。
[0069]在本文實(shí)施例部分的表Al中給出編碼WAK-樣多肽的核酸的實(shí)例。用于實(shí)施本發(fā)明方法的核酸可選自表Al，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。用于實(shí)施本發(fā)明方法的氨基酸序列可選自表Al，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，且這些是由SEQ ID NO:2所代表的WAK-樣多肽的直向同源物和旁系同源物的實(shí)例序列，術(shù)語“直向同源物”和“旁系同源物”如本文中定義?？梢酝ㄟ^執(zhí)行如定義部分中所述的所謂交互性blast檢索輕易地鑒定其他直向同源物和旁系同源物；在查詢序列是SEQ ID NO:1或SEQID NO:2的情況下，第二 BLAST(反向BLAST)將針對(duì)稻序列。
[0070]本發(fā)明還提供了迄今未知的WAK-樣編碼核酸和WAK-樣多肽，其用于相對(duì)于對(duì)照植物在植物中賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，`因而提供分離的核酸分子，其選自:
[0072]⑴由任一 SEQ ID NO:3、5、7或9代表的核酸；
[0073](ii)由任一 SEQ ID NO:3、5、7或9代表的核酸的互補(bǔ)核酸；
[0074](iii)編碼WAK-樣多肽的核酸，所述WAK-樣多肽實(shí)例以增加的優(yōu)選順序與任一SEQ ID NO:4、6、8或10代表的氨基酸序列具有至少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%序列同一性，且額外地包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。
[0075](iv)與(i)至(iii)的核酸分子在高嚴(yán)格雜交條件下雜交，并且相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的核酸分子。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，還提供分離的多肽，其選自:
[0077]⑴由任一 SEQ ID NO:4、6、8或10代表的氨基酸序列；
[0078](ii)氨基酸序列，其以增加的優(yōu)選順序與任一SEQ ID NO:4、6、8或10所代表的氨基酸序列具有至少 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%,9192%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%序列同一性，且額外地包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀；
[0079](iii)以上⑴或(ii)中給出的任一氨基酸序列的衍生物。
[0080]關(guān)于UPA20-樣多肽，本發(fā)明通過用SEQ ID NO:406所代表的核酸序列轉(zhuǎn)化植物進(jìn)行說明，其中所述核酸序列編碼SEQ ID NO:407的多肽序列。然而，本發(fā)明的實(shí)施不限于這些序列；本發(fā)明的方法可以有利地使用如本文定義的任何UPA20-樣編碼核酸或UPA20-樣多肽實(shí)施。
[0081]在本文實(shí)施例部分的表A3中給出編碼UPA20-樣多肽的核酸的實(shí)例。此類核酸用于實(shí)施本發(fā)明的方法。在實(shí)施例部分的表A3中給出的氨基酸序列是由SEQ ID NO:407所代表的UPA20-樣多肽的直向同源物和旁系同源物的實(shí)例序列，術(shù)語“直向同源物”和“旁系同源物”如本文中定義。可以通過執(zhí)行如定義部分中所述的所謂交互性blast檢索輕易地鑒定其他直向同源物和旁系同源物；在查詢序列是SEQ ID NO:406或SEQ ID NO:407的情況下，第二 BLAST(反向BLAST)將針對(duì)楊樹(poplar)序列。
[0082]本發(fā)明還提供了編碼迄今未知的UPA20-樣編碼核酸和UPA20-樣多肽，其用于相對(duì)于對(duì)照植物在植物中賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀。
[0083]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，因而提供分離的核酸分子，其選自:
[0084]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，因而提供分離的核酸分子，其選自:
[0085]⑴由任一 SEQ ID NO =458,460和496代表的核酸；
[0086](ii)由任一 SEQ ID NO =458,460和496代表的核酸的互補(bǔ)核酸；
[0087](iii)編碼UPA20-樣多肽的核酸，所述UPA20-樣多肽以增加的優(yōu)選順序與任一SEQ ID NO:459、461 和 497代表的氨基酸序列具有至少 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%序列同一性，并且額外地或備選地包含一個(gè)或多個(gè)基序，所述基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ IDNO:538、539、540、541、542、543、556、557、558、559、560 和 561 (基序 2 至 13)中所給出的任一個(gè)或多個(gè)基序具有至少 50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,96%,97^^98^^99%或更高的序列同一性，并且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀；
[0088](iv)與(i)至(iii)的核酸分子在高嚴(yán)格雜交條件下雜交，并且優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的核酸分子。
[0089]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，還提供分離的多肽，其選自:
[0090](i)由任一 SEQ ID NO:459、461和497代表的氨基酸序列；
[0091](ii)氨基酸序列，其以增加的優(yōu)選順序與任一 SEQ ID NO =459,461和497代表的氨基酸序列具有至少 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%序列同一性，并且額外地或備選地包含一個(gè)或多個(gè)基序，所述基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:538、539、540、541、542、543、556、557、558、559、560和561(基序2至13)中所給出的基序中的任何一個(gè)或多個(gè)基序具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性，并且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀；
[0092](iii)以上⑴或(ii)中給出的任一氨基酸序列的衍生物。
[0093]核酸變體也可以用于實(shí)施本發(fā)明的方法。此類變體的實(shí)例包括編碼在實(shí)施例部分的表Al中所給出的任一個(gè)氨基酸序列的同源物和衍生物的核酸，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，或此類變體的實(shí)例包括在實(shí)施例部分的表A3中所給出的任一個(gè)氨基酸序列的同源物和衍生物的核酸，術(shù)語“同源物”和“衍生物”如本文中定義。在本發(fā)明方法中有用的還是這樣的核酸，其編碼在實(shí)施例部分的表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物的同源物和衍生物，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。在本發(fā)明方法中有用的同源物和衍生物與衍生它們的非修飾蛋白質(zhì)具有基本上相同的生物學(xué)活性和功能活性。在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的其他變體是其中優(yōu)化了密碼子選擇或其中去除miRNA靶位點(diǎn)的變體。
[0094]在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的其他核酸變體包括編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的部分、與編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸雜交的核酸、編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的剪接變體、編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的等位變體，和通過基因改組獲得的編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的變體。術(shù)語雜交序列、剪接變體、等位變體和基因改組如本文所述。
[0095]編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸不需要是全長核酸，因?yàn)楸景l(fā)明方法的實(shí)施不依賴于使用全長核酸序列。根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表Al或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一個(gè)核酸序列的一部分，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，或編碼在實(shí)施例部分表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物、旁系同源物或同源物的核酸的一部 分，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0096]核酸的一部分可以例如通過對(duì)所述核酸產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)缺失而制備。所述部分可以以分離的形式使用或它們可以與其他編碼(或非編碼)序列融合，例如旨在產(chǎn)生組合有幾種活性的蛋白質(zhì)。與其他編碼序列融合時(shí)，翻譯時(shí)產(chǎn)生的所得多肽可以比對(duì)該蛋白質(zhì)部分所預(yù)測(cè)的多肽更大。
[0097]關(guān)于WAK-樣多肽，在本發(fā)明方法中有用的部分編碼了如本文定義的WAK-樣多肽，并且基本上具有與實(shí)施例部分的表Al中給出的氨基酸序列相同的生物學(xué)活性，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。優(yōu)選地，該部分是在實(shí)施例部分表Al中給出的任一核酸的一部分，或是編碼在實(shí)施例部分表Al中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物的核酸的一部分，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。優(yōu)選地，該部分具有至少 50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100個(gè)連續(xù)核苷酸長度，所述連續(xù)核苷酸屬于在實(shí)施例部分表Al中給出的任一核酸序列或?qū)儆诰幋a在實(shí)施例部分表Al中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物的核酸，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽。最優(yōu)選地，該部分是SEQ ID NO:1的核酸的一部分，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。[0098]關(guān)于UPA20-樣多肽，在本發(fā)明方法中有用的部分編碼了如本文定義的UPA20-樣多肽，并且基本上具有與實(shí)施例部分的表A3中給出的氨基酸序列相同的生物學(xué)活性。優(yōu)選地，該部分是在實(shí)施例部分表A3中給出的任一核酸的一部分，或是編碼在實(shí)施例部分表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物的核酸的一部分。優(yōu)選地，該部分具有至少 550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750個(gè)連續(xù)核苷酸長度，所述連續(xù)核苷酸屬于在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一核酸序列或?qū)儆诰幋a在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物的核酸。
[0099]優(yōu)選地，該部分編碼具有任一或多種以下特征的氨基酸序列的片段:
[0100]-當(dāng)用于構(gòu)建進(jìn)化系統(tǒng)樹(如圖9中所繪制的一個(gè)進(jìn)化系統(tǒng)樹)時(shí)，所述氨基酸序列與包含由SEQ ID NO:407(分化支A)代表的氨基酸序列的多肽組聚類，而不與任何其他組聚類；
[0101]-包含如本文定義的bHLH結(jié)構(gòu)域；
[0102]-包含如本文提供的任一或多個(gè)基序2至13;
[0103]-具有DNA結(jié)合活性，和
[0104]-與SEQID NO:407具有至少30%的序列同一性。
[0105]最優(yōu)選地，該部分是SEQ ID NO:406的核酸的一部分。
[0106]在本發(fā)明方法中有用 的另一種核酸變體是能夠在降低的嚴(yán)格條件下，優(yōu)選在嚴(yán)格條件下與如本文定義的編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸或與如本文定義的部分雜交的核酸。
[0107]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，其包括在植物中導(dǎo)入并表達(dá)能夠與實(shí)施例部分的表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一種核酸雜交的核酸，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，或包括在植物中導(dǎo)入并表達(dá)這樣的核酸，所述核酸能夠與編碼在實(shí)施例部分的表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任意核酸序列的直向同源物、旁系同源物或同源物的核酸雜交，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0108]關(guān)于WAK-樣多肽，在本發(fā)明方法中有用的雜交序列編碼了如本文定義的WAK-樣多肽，所述多肽基本上具有與實(shí)施例部分的表Al中給出的氨基酸序列相同的生物學(xué)活性，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽。優(yōu)選地，該雜交序列能夠與實(shí)施例部分的表Al中給出的任一核酸的互補(bǔ)核酸或與任意這些序列的一部分雜交，所述的一部分如上文中定義，或該雜交序列能夠與下述核酸的互補(bǔ)核酸雜交，所述核酸編碼在實(shí)施例部分的表Al中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽。最優(yōu)選地，該雜交序列能夠與如SEQ ID N0:1所代表的核酸的互補(bǔ)核酸或與其一部分雜交。在一個(gè)實(shí)施方案中，該雜交條件是如上文定義的中等嚴(yán)格，優(yōu)選高嚴(yán)格條件。
[0109]關(guān)于UPA20-樣多肽，在本發(fā)明方法中有用的雜交序列編碼了如本文定義的UPA20-樣多肽，所述多肽基本上具有與實(shí)施例部分的表A3中給出的氨基酸序列相同的生物學(xué)活性。優(yōu)選地，該雜交序列能夠與實(shí)施例部分的表A3中給出的任一核酸的互補(bǔ)核酸或與任意這些序列的一部分雜交，所述的一部分如上文中定義，或該雜交序列能夠與下述核酸的互補(bǔ)核酸雜交，所述核酸編碼在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物或旁系同源物。最優(yōu)選地，該雜交序列能夠與如SEQ ID NO:406所代表的核酸的互補(bǔ)核酸或與其一部分雜交。
[0110]優(yōu)選地，該雜交序列編碼具有下述氨基酸序列的多肽，所述氨基酸序列具有一個(gè)或多個(gè)以下特征:
[0111]-當(dāng)構(gòu)建進(jìn)化系統(tǒng)樹(如圖9中所繪制的一個(gè)進(jìn)化系統(tǒng)樹)中使用時(shí)，所述氨基酸序列與包含如SEQ ID NO:407(分化支A)所代表的氨基酸序列的多肽組聚類，而不與任何其他組聚類；
[0112]-包含如本文定義的bHLH結(jié)構(gòu)域，
[0113]-包含如本文中提供的基序2至13中的任一個(gè)或多個(gè)基序，
[0114]-具有DNA結(jié)合活性，和
[0115]-與SEQID NO:407具有至少30%的序列同一性。
[0116]在本發(fā)明方法中有用的另一種核酸變體是編碼如上文定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的剪接變體，剪接變體如本文中定義。
[0117]在另一實(shí)施方案中，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一個(gè)蛋白質(zhì)的編碼核酸的剪接變體，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，或編碼在實(shí)施例部分表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任意氨基酸序列的直向同源物、旁系同源物或同源物的核酸的剪接變體，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0118]關(guān)于WAK-樣多肽，優(yōu)選的剪接變體是由SEQ ID NO:1或3所代表的核酸的剪接變體，或是編碼SEQ ID NO:2或4的直向同源物或旁系同源物的核酸的剪接變體，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽。
[0119]關(guān)于UPA20多肽，優(yōu)選的剪接變體是由SEQ ID NO:406所代表的核酸的剪接變體，或是編碼SEQ ID NO:407的直向同源物或旁系同源物的核酸的剪接變體。優(yōu)選地，由該剪接變體編碼的氨基酸序列具有一個(gè)或多個(gè)以下特征，
[0120]-當(dāng)構(gòu)建進(jìn)化系統(tǒng)樹(如圖9中所繪制的一個(gè)進(jìn)化系統(tǒng)樹)中使用時(shí)，所述氨基酸序列與包含如SEQ ID NO:407(分化支A)所代表的氨基酸序列的多肽組聚類，而不與任何其他組聚類；
[0121]-包含如本文定義的bHLH結(jié)構(gòu)域，
[0122]-包含如本文中提供的基序2至13中的任一個(gè)或多個(gè)基序，
[0123]-具有DNA結(jié)合活性，和
[0124]-與SEQID NO:407具有至少30%的序列同一性。
[0125]在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的另一種核酸變體是編碼如上文所定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的等位變體，等位變體如本文中定義。
[0126]在又一實(shí)施方案中，提供用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼實(shí)施例部分的表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一蛋白質(zhì)的核酸的等位變體，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域，或包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)下述核酸的等位變體，其中所述核酸編碼在實(shí)施例部分的表Al中或在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物、旁系同源物或同源物，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0127]關(guān)于WAK-樣多肽，由本發(fā)明方法中有用的等位變體編碼的多肽基本上具有與SEQID NO:2或4的WAK-樣多肽和實(shí)施例部分的表Al中所述的任一氨基酸序列相同的生物學(xué)活性，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽。等位變體存在于自然界中，并且在本發(fā)明的方法中包括使用這些天然的等位基因。優(yōu)選地，該等位變體是SEQ IDNO:1或3的等位變體或編碼SEQ ID NO:2或4的直向同源物或旁系同源物的核酸的等位變體，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0128]關(guān)于UPA20-樣多肽，由本發(fā)明方法中有用的等位變體編碼的多肽基本上具有與SEQ ID NO:407的UPA20-樣多肽和實(shí)施例部分的表A3中所述的任意氨基酸基本相同的生物學(xué)活性。等位變體存在于自然界中，并且在本發(fā)明的方法中包括使用這些天然的等位基因。優(yōu)選地，該等位變體是SEQ ID NO:406的等位變體或編碼SEQ ID NO:407的直向同源物或旁系同源物的核酸的等位變體。
[0129]優(yōu)選地，由該等位變體編碼的氨基酸序列具有一個(gè)或多個(gè)以下特征:
[0130]-當(dāng)構(gòu)建進(jìn)化系統(tǒng)樹(如圖9中所繪制的一個(gè)進(jìn)化系統(tǒng)樹)中使用時(shí)，所述氨基酸序列與包含如SEQ ID NO:407(分化支A)所代表的氨基酸序列的多肽組聚類，而不與任何其他組聚類；
[0131]-包含如本文定義的bHLH結(jié)構(gòu)域，
[0132]-包含如本文中提供的基序2至13中的任一個(gè)或多個(gè)基序，
[0133]-具有DNA結(jié)合活性，和
[0134]-與SEQID NO:407具有至少30%的序列同一性。
[0135]基因改組或定向進(jìn)化也可以用來產(chǎn)生編碼如上文定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的變體；術(shù)語“基因改組”如本文定義。
[0136]關(guān)于WAK-樣多肽，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表Al中給出的任一核酸序列的變體，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽，或包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)下述核酸的變體，所述的核酸編碼在實(shí)施例部分的表Al中給出的任一氨基酸序列的直向同源物、旁系同源物或同源物，條件是這些核酸編碼包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域的多肽，其中所述的變體核酸通過基因改組獲得。
[0137]關(guān)于UPA20-樣多肽，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一核酸序列的變體，或包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)下述核酸的變體，所述的核酸編碼在實(shí)施例部分的表A3中給出的任一氨基酸序列的直向同源物、旁系同源物或同源物，其中所述的變體核酸通過基因改組獲得。
[0138]優(yōu)選地，由基因改組獲得的變體核酸編碼的氨基酸序列具有一個(gè)或多個(gè)以下特征:
[0139]-當(dāng)構(gòu)建進(jìn)化系統(tǒng)樹(如圖9中所繪制的一個(gè)進(jìn)化系統(tǒng)樹)中使用時(shí)，所述氨基酸序列與包含如SEQ ID NO:407(分化支A)所代表的氨基酸序列的多肽組聚類，而不與任何其他組聚類；
[0140]-包含如本文定義的bHLH結(jié)構(gòu)域，[0141]-包含如本文中提供的基序2至13中的任一個(gè)或多個(gè)基序，
[0142]-具有DNA結(jié)合活性，和
[0143]-與SEQID NO:407具有至少30%的序列同一性。
[0144]另外，核酸變體也可以通過位點(diǎn)定向誘變獲得。幾種方法可用于實(shí)現(xiàn)位點(diǎn)定向誘變，最常見方法是基于 PCR 的方法(Current Protocols in Molecular Biology.Wiley 編著)。
[0145]因I個(gè)或幾個(gè)氨基酸(如本文定義的置換、插入和/或刪除)而與SEQ ID NO:2或4的序列不同的WAK-樣多肽可以同等地用于增加植物產(chǎn)量的方法中；用于本發(fā)明的構(gòu)建體和植物中，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0146]編碼WAK-樣多肽的核酸可以源自任何天然或人工來源。該核酸可以通過人類有意操作，在組成和/或基因組環(huán)境方面從其天然形式修改而來。優(yōu)選地，WAK-樣多肽編碼核酸來自植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自單子葉植物，更優(yōu)選來自禾本科(Poaccae)，最優(yōu)選地，該核酸來自稻(Oryza sativa)。
[0147]在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明擴(kuò)展至包含在本發(fā)明方法中有用的核酸序列的重組染色體DNA，其中所述核酸由重組方法導(dǎo)致出現(xiàn)在染色體DNA中，但不是在其天然基因環(huán)境。在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的重組染色體DNA包含在植物細(xì)胞中。
[0148]UPA20-樣多肽編碼核酸可以源自任何天然或人工來源。該核酸可以通過人類有意操作，在組成和/或基因組環(huán)境方面從其天然形式修改而來。
[0149]在一優(yōu)選實(shí)施方案中，編碼UPA20-樣多肽的核酸來自植物，優(yōu)選來自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自爺科，更優(yōu)選來自毛白楊屬(genus Populus),最優(yōu)選地,該核酸來自毛果楊(Populus trichocarpa) 。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,UPA20-樣多肽編碼核酸來自植物，優(yōu)選來自雙子葉植物，又優(yōu)選來自十字花科，更優(yōu)選來自擬南芥屬，最優(yōu)選該核酸來自擬南芥。在又一個(gè)實(shí)施方案中，UPA20-樣多肽編碼核酸來自植物，優(yōu)選來自單子葉植物，又優(yōu)選來自禾本科，更優(yōu)選來自稻屬，最優(yōu)選該核酸來自稻。
[0150]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明擴(kuò)展至包含在本發(fā)明方法中有用的核酸序列的重組染色體DNA，其中所述核酸由重組方法導(dǎo)致存在于該染色體DNA中，即所述核酸在其天然環(huán)境下不位于該染色體DNA中。在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的重組染色體DNA包含于植物細(xì)胞中。
[0151]本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。特別地，本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、特別是增加的種子產(chǎn)量和/或根生物量的植物。術(shù)語“產(chǎn)量”、“種子產(chǎn)量”和“根生物量”在本文的“定義”部分中更詳細(xì)地描述。
[0152]本文對(duì)增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的稱謂意指早期生長勢(shì)和/或植物的一個(gè)或多個(gè)部分的生物量(重量)的增加，所述的部分可以包括(i)地上部分和優(yōu)選上可收獲部分和/或(ii)地下部分和優(yōu)選可收獲的地下部分。特別地，此類可收獲部分是種子，并且本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物的種子產(chǎn)量而言，具有增加的種子產(chǎn)量的植物。
[0153]本發(fā)明提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物產(chǎn)量相關(guān)性狀和產(chǎn)量、尤其種子產(chǎn)量和/或根生物量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的WAK-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0154]本發(fā)明還提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選增加產(chǎn)量產(chǎn)量，更優(yōu)選增加如本文定義的生物量和/或增加如本文定義的種子產(chǎn)量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0155]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的生長速率的植物。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加植物生長速率的方法，所述方法包括在植物中調(diào)節(jié)編碼如本文定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0156]相對(duì)于可比較條件下培育的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在非脅迫條件下或在輕度干旱條件下培育的植物增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加非脅迫條件下或在輕度干旱條件下培育的植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0157]相對(duì)于可比較條件下培育的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在干旱條件下培育的植物增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加在干旱條件下培育的植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0158]相對(duì)于可比較條件下生長的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在養(yǎng)分缺乏條件下、尤其缺氮條件下培育的植物增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加在養(yǎng)分缺乏條件下培育的植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0159]相對(duì)于可比較條件下培育的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在鹽脅迫條件下培育的植物增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加在鹽脅迫條件下培育的植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)。
[0160]關(guān)于WAK-樣多肽，本發(fā)明也提供基因構(gòu)建體和載體，以促進(jìn)在植物中導(dǎo)入和/或表達(dá)編碼WAK-樣多肽的核酸。所述基因構(gòu)建體可以插入適于轉(zhuǎn)化至植物或宿主細(xì)胞中并且適于在轉(zhuǎn)化細(xì)胞中表達(dá)目的基因的載體，所述載體可以是市售的。本發(fā)明也提供如本文中定義的基因構(gòu)建體在本發(fā)明方法中的用途。
[0161]更具體地，本發(fā)明提供構(gòu)建體，其包含:
[0162](a)編碼如上文定義的WAK-樣多肽的核酸；
[0163](b)能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地
[0164](c)轉(zhuǎn)錄終止序列。
[0165]優(yōu)選地，編碼WAK-樣多肽的核酸如上文定義。術(shù)語“控制序列”和“終止序列”如本文定義。
[0166]關(guān)于UPA20-樣多肽，本發(fā)明也提供基因構(gòu)建體和載體，以促進(jìn)在植物中導(dǎo)入和/或表達(dá)編碼UPA20-樣多肽的核酸。所述基因構(gòu)建體可以插入適于轉(zhuǎn)化至植物或宿主細(xì)胞中并且適于在轉(zhuǎn)化細(xì)胞中表達(dá)目的基因的載體，所述載體可以是市售的。本發(fā)明也提供如本文中定義的基因構(gòu)建體在本發(fā)明方法中的用途。
[0167]更具體地，本發(fā)明提供構(gòu)建體，其包含:
[0168](d)編碼如上文定義的UPA20-樣多肽的核酸；
[0169](e)能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地
[0170](f)轉(zhuǎn)錄終止序列。[0171]優(yōu)選地，編碼UPA20-樣多肽的核酸如上文定義。術(shù)語“控制序列”和“終止序列”如本文定義。
[0172]本發(fā)明的基因構(gòu)建體可以包含于宿主細(xì)胞，植物細(xì)胞，種子，農(nóng)產(chǎn)品或植物中。用包含上述任何核酸的基因構(gòu)建體如載體或表達(dá)盒轉(zhuǎn)化植物或宿主細(xì)胞。因此，本發(fā)明進(jìn)一步提供用如上文所述的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物或宿主細(xì)胞。具體而言，本發(fā)明提供用如上文所述的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物，所述植物具有如本文所述的增加的產(chǎn)量性狀。
[0173]在一實(shí)施方案中，本發(fā)明基因構(gòu)建體賦予植物增加的產(chǎn)量或產(chǎn)量相關(guān)性狀，當(dāng)其被導(dǎo)入所述植物時(shí)，所述植物表達(dá)編碼包含于基因構(gòu)建體中的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸。在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明基因構(gòu)建體賦予植物增加的產(chǎn)量或產(chǎn)量相關(guān)性狀，該植物包含導(dǎo)入該構(gòu)建體的植物細(xì)胞，該植物細(xì)胞表達(dá)編碼包含于基因構(gòu)建體中的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸。[0174]技術(shù)人員非常清楚必須在所述基因構(gòu)建體上存在以便成功轉(zhuǎn)化、選擇和增殖含有目的序列的宿主細(xì)胞的遺傳元件。目的序列與一個(gè)或多個(gè)控制序列(至少與啟動(dòng)子)有效地連接。
[0175]有利地，任意類型的啟動(dòng)子，無論是天然的或合成的，均可以用來驅(qū)動(dòng)該核酸序列表達(dá)，不過優(yōu)選地，該啟動(dòng)子是植物源的。組成型啟動(dòng)子在所述方法中特別有用。優(yōu)選地，組成型啟動(dòng)子是中等強(qiáng)度的遍在組成型啟動(dòng)子。對(duì)于多種啟動(dòng)子類型的定義，見本文的“定義”部分。
[0176]組成型啟動(dòng)子優(yōu)選是中等強(qiáng)度啟動(dòng)子。更優(yōu)選地，它是源自植物的啟動(dòng)子，例如植物染色體來源的啟動(dòng)子，如G0S2啟動(dòng)子或具有基本上相同強(qiáng)度并且具有基本上相同表達(dá)模式的啟動(dòng)子(功能等同的啟動(dòng)子)，更優(yōu)選地，啟動(dòng)子是來自稻的G0S2啟動(dòng)子。進(jìn)一步優(yōu)選地，該組成型啟動(dòng)子由基本上與SEQ ID N0:306，或SEQ ID NO:545相似的核酸序列代表；最優(yōu)選地，該組成型啟動(dòng)子是如SEQ ID NO:306，或SEQ ID NO:545所代表的組成型啟動(dòng)子。對(duì)于組成型啟動(dòng)子的其他實(shí)例，見本文的“定義”部分。
[0177]關(guān)于WAK-樣多肽，應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明的適用性不限于由SEQ ID N0:1或3代表的WAK-樣多肽編碼核酸，本發(fā)明的適用性也不限于WAK-樣多肽編碼核酸受組成型啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)時(shí)的表達(dá)。
[0178]關(guān)于UPA20-樣多肽，應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明的適用性不限于由SEQ ID NO:406代表的UPA20-樣多肽編碼核酸，本發(fā)明的適用性也不限于UPA20-樣多肽編碼核酸受組成型啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)時(shí)的表達(dá)。
[0179]根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案，編碼UPA20-樣多肽的核酸可與根特異性啟動(dòng)子有效連接。也可用于實(shí)施本發(fā)明方法的其他根特異性啟動(dòng)子的實(shí)例見上文定義部分的表2b。根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案，編碼UPA20-樣多肽的核酸可與種子特異性啟動(dòng)子有效連接。例如，該種子特異性啟動(dòng)子是胚乳/糊粉/胚特異性啟動(dòng)子。胚乳/糊粉/胚特異性啟動(dòng)子的實(shí)例在定義部分的表2中給出。
[0180]關(guān)于WAK-樣多肽，任選地，可以在導(dǎo)入植物的構(gòu)建體中使用一個(gè)或多個(gè)終止子序列。優(yōu)選地，該構(gòu)建體包含這樣的表達(dá)盒，其包含基本上與SEQ ID NO:306相似的與編碼WAK-樣多肽的核酸有效連接的G0S2啟動(dòng)子。更優(yōu)選地，該構(gòu)建體包含與WAK-樣編碼序列的3'末端連接的玉米醇溶蛋白終止子(t-玉米醇溶蛋白)。最優(yōu)選地，該表達(dá)盒包含以增加的優(yōu)選順序與任意SEQ ID NO:303、304或305所代表的序列(pPRO::WAK-樣::t_玉米醇溶蛋白序列)具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%同一性的序列。另外，編碼選擇標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)序列可以存在于導(dǎo)入植物的構(gòu)建體上。
[0181]關(guān)于UPA20-樣多肽，任選地，可以在導(dǎo)入植物的構(gòu)建體中使用一個(gè)或多個(gè)終止子序列。優(yōu)選地，該構(gòu)建體包含這樣的表達(dá)盒，其包含基本上與SEQ ID NO:545相似的與編碼UPA20-樣多肽的核酸有效連接的G0S2啟動(dòng)子。更優(yōu)選地，該構(gòu)建體包含與UPA20-樣編碼序列的3'末端連接的玉米醇溶蛋白終止子(t-玉米醇溶蛋白)。最優(yōu)選地，表達(dá)盒包含與由SEQ ID NO:546代表的序列(pG0S2::UPA20_樣::t_玉米醇溶蛋白序列一表達(dá)載體I)以增加的優(yōu)選順序具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%的序列同一丨I"生。另外，編碼選擇標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)序列可以存在于導(dǎo)入植物的構(gòu)建體上。
[0182]另一實(shí)施方案中，該構(gòu)建體包含這樣的表達(dá)盒，其包含基本上與SEQ ID NO:545相似的與編碼UPA20-樣多肽的核酸有效連接的G0S2啟動(dòng)子。更優(yōu)選地，該構(gòu)建體包含與UPA20-樣編碼序列的3'末端連接的玉米醇溶蛋白終止子(t-玉米醇溶蛋白)。最優(yōu)選地，表達(dá)盒包含與由SEQ ID NO:547代表的序列(pG0S2::UPA20_樣::t_玉米醇溶蛋白序列一表達(dá)載體2)以增加的優(yōu)選順序具有至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%的序列同一丨丨生。另外,編碼選擇標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)序列可以存在于導(dǎo)入植物的構(gòu)建體上。
[0183]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，受調(diào)節(jié)的表達(dá)是增加的表達(dá)。本領(lǐng)域中充分記錄了用于增加核酸或者基因或基因產(chǎn)物表達(dá)的方法并且在定義部分中提供了實(shí)例。
[0184]如上文提到，用于調(diào)節(jié)編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)的優(yōu)選方法是通過在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸；然而，使用其他熟知的技術(shù)，包括但不限于T-DNA激活標(biāo)簽法、TILLING、同源重組，也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施本方法的效果，即增強(qiáng)產(chǎn)量相關(guān)性狀。在定義部分中提供對(duì)這些技術(shù)的描述。
`[0185]本發(fā)明也提供了用于產(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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如本文所定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的任意核酸。
[0186]更具體地，本發(fā)明提供了用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述轉(zhuǎn)基因植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀、特別是增加的種子產(chǎn)量和/或產(chǎn)量，所述方法包括:
[0187](i)在植物或植物細(xì)胞中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸，或包含編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸的基因構(gòu)建體；和
[0188](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞。
[0189](i)的核酸可以是能編碼如本文定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的任意核酸。
[0190]在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞可以包括或可以不包括再生和/或生長至成熟。因此，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，通過本發(fā)明方法轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞可再生成為轉(zhuǎn)化的植物。在另一個(gè)具體實(shí)施方案中，通過本發(fā)明方法轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞不可再生成為轉(zhuǎn)化的植物，即，細(xì)胞是使用本領(lǐng)域已知的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)不能夠再生成植物的細(xì)胞。盡管植物細(xì)胞通常具有全能性特征，但是一些植物細(xì)胞不能用來從所述細(xì)胞再生或繁殖出完整植物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是此類細(xì)胞。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是不以自養(yǎng)方式自我維持的植物細(xì)胞。[0191]可以將核酸直接導(dǎo)入植物細(xì)胞或?qū)胫参镒陨碇?包括導(dǎo)入組織、器官或植物的任何其他部分)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，核酸優(yōu)選通過轉(zhuǎn)化導(dǎo)入植物或植物細(xì)胞中。術(shù)語“轉(zhuǎn)化”在本文的“定義”部分中更詳細(xì)地描述。
[0192]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明擴(kuò)展至通過本文所述任意方法產(chǎn)生的任意植物細(xì)胞或植物，并擴(kuò)展至全部植物部分及其繁殖體。
[0193]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是不能以自養(yǎng)方式維持自己的植物細(xì)胞，此植物細(xì)胞不視為代表植物品種。在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是非植物品種且是非繁殖的。
[0194]本發(fā)明包括通過本發(fā)明方法獲得的植物或其部分(包括種子)。植物或植物部分或植物細(xì)胞包含了編碼如上文定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸轉(zhuǎn)基因，優(yōu)選在基因構(gòu)建體如表達(dá)盒中。本發(fā)明進(jìn)一步擴(kuò)展以包括已經(jīng)通過前述任意方法產(chǎn)生的原代轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染細(xì)胞、組織、器官或完整植物的子代，唯一要求是子代展示出與本發(fā)明方法中由親本產(chǎn)生的那些相同的基因型和/或表型特征。
[0195]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明還擴(kuò)展至包含如上文所述的本發(fā)明表達(dá)盒、本發(fā)明基因構(gòu)建體，或編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸，和/或WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的種子。
[0196]本發(fā)明也包括含有分離的核酸的宿主細(xì)胞，所述分離的核酸編碼如上文所定義的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的宿主細(xì)胞是植物細(xì)胞、酵母、細(xì)菌或真菌。對(duì)于本發(fā)明方法中所用的核酸、構(gòu)建體、表達(dá)盒或載體，宿主植物原則上有利地是能夠合成本發(fā)明方法中所用多肽的全部植物。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞過量表達(dá)本發(fā)明的核酸分子。
[0197]本發(fā)明的方法有利地適用于任意植物，尤其適用于如本文定義的任何植物。在本發(fā)明方法中特別有用的植物包括屬于 植物界超家族、尤其單子葉和雙子葉植物的全部植物，包括飼用或飼料豆科植物、觀賞植物、糧食作物、樹或灌木。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，植物是作物植物。作物植物的實(shí)例包括但不限于菊苣、胡蘿卜、木薯、百脈根、大豆、甜菜、糖料甜菜、向日葵、卡諾拉、苜蓿、油菜、亞麻、棉花、番茄、馬鈴薯和煙草。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，植物是單子葉植物。單子葉植物的實(shí)例包括甘蔗。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，植物是谷類植物。谷類的實(shí)例包括稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草(teff)、蘆粟(milo)和燕麥。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，在本發(fā)明方法中所用的植物選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油菜(包括卡諾拉)、甘蔗、糖料甜菜和苜蓿。有利地，本發(fā)明方法比已知的方法更高效，原因是與可比較方法中使用的對(duì)照植物相比，本發(fā)明的植物具有增加的產(chǎn)量和/或增加的針對(duì)環(huán)境脅迫的耐受性。
[0198]本發(fā)明也擴(kuò)展至植物的可收獲部分，如但不限于種子、葉、果實(shí)、花、莖、根、根狀莖、塊莖和球莖，所述可收獲部分包含編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的重組核酸。本發(fā)明還涉及源自或產(chǎn)自，優(yōu)選直接源自或產(chǎn)自這種植物的可收獲部分中的產(chǎn)物，如干燥顆粒、粗粉或粉末、油、脂肪和脂肪酸、淀粉或蛋白質(zhì)。
[0199]本發(fā)明也包括用于制造產(chǎn)品的方法，其包括a)培育本發(fā)明的植物并且b)從或借助本發(fā)明的植物或其部分(包括種子)生產(chǎn)所述產(chǎn)品。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包括步驟a)培育本發(fā)明的植物，b)從這些植物中取下如本文所述的可收獲部分和c)從或采用本發(fā)明的可收獲部分生產(chǎn)所述產(chǎn)品。
[0200]在一個(gè)實(shí)施方案中，由本發(fā)明的所述方法產(chǎn)生的產(chǎn)品是植物產(chǎn)物，如但不限于食品、飼料、食品補(bǔ)充物、飼料補(bǔ)充物、纖維、化妝品或藥物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述生產(chǎn)方法用來產(chǎn)生農(nóng)產(chǎn)品，如但不限于植物提取物、蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類、脂肪、油、聚合物、維生素等。
[0201]在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的多核苷酸或多肽包含于農(nóng)產(chǎn)品中。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，本發(fā)明的核酸序列和蛋白質(zhì)序列可以用作產(chǎn)品標(biāo)志物，例如在通過本發(fā)明方法產(chǎn)生農(nóng)產(chǎn)品的情況下。這種標(biāo)志物可以用來鑒定已經(jīng)由有利方法產(chǎn)生的產(chǎn)品，其中所述的有利方法不僅導(dǎo)致該方法的更高效率，還導(dǎo)致改進(jìn)的產(chǎn)品質(zhì)量，原因在于該方法中所用的植物材料和可收獲部分的品質(zhì)提高。可以通過本領(lǐng)域已知的多種方法檢測(cè)此類標(biāo)志物，例如但不限于基于PCR的用于核酸檢測(cè)的方法或基于抗體的用于蛋白質(zhì)檢測(cè)的方法。
[0202]本發(fā)明也包括編碼如本文中所述的WAK-樣多肽或UPA20多肽的核酸的用途；和這些WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的用途，用于增強(qiáng)植物中任意的前述產(chǎn)量相關(guān)性狀。例如，編碼本文所述的WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸，或WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽本身可以用于育種計(jì)劃中，在所述育種計(jì)劃中鑒定可以遺傳地與編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的基因連鎖的DNA標(biāo)志物。這些核酸/基因或WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽自身可以用來定義分子標(biāo)志物。這種DNA或蛋白質(zhì)標(biāo)志物隨后可以在本發(fā)明方法中用于育種計(jì)劃中，以選擇具有如本文所定義的增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。另外，編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸/基因的等位變體可以用于標(biāo)志物輔助的育種計(jì)劃中。編碼WAK-樣多肽或UPA20-樣多肽的核酸也可以用作探針以遺傳地或物理地繪制這些核酸作為其部分的基因并且用作與這些基因連鎖的性狀的標(biāo)志物。此類信息可能用于植物育種中旨在開發(fā)具有所希望表型的品系。
[0203]2.CDKB-RKA 多肽
[0204]本發(fā)明目標(biāo)是編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸序列的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增加產(chǎn)量，且優(yōu)選用于增加種子產(chǎn)量和/或用于增加生物量。本發(fā)明基于經(jīng)修飾形式的B型依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶(本文也稱為“⑶KB-RKA多肽”或“⑶KB-RKA多肽”，其與野生型B型依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶(CDKB)相比具有降低的激酶活性且優(yōu)選缺少激酶活性)的用途，且基于編碼此類CDKB-RKA多肽的基因的用途。
[0205]令人驚訝地，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)植物中如本文定義的CDKB-RKA多肽的編碼核酸的表達(dá)，優(yōu)選通過在所述植物中導(dǎo)入且表達(dá)如本文定義的⑶KB-RKA多肽的編碼核酸產(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，尤其是相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量，且更尤其(i)增加的營養(yǎng)生物量，如增加的葉和/或根生物量，和/或(ii)增加的種子產(chǎn)量。
[0206]在具體的實(shí)施方案中，如本文定義的CDKB-RKA不包含如W02005 / 024029中所述或如實(shí)施例1表A2中所給出的全長CDKB多肽或由此全長CDKB多肽組成，且尤其不包含如SEQ ID NO:320所代表的全長⑶KB多肽或由此全長⑶KB多肽組成。
[0207]根據(jù)第一個(gè)方面，本發(fā)明提供相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，其包括調(diào)節(jié)編碼如本文定義的CDKB-RKA的核酸在植物中的表達(dá)。優(yōu)選的方法用于調(diào)節(jié)，優(yōu)選增加編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸是通過在植物中導(dǎo)入且表達(dá)此類多肽的編碼核酸。因此，本文提供了相對(duì)于對(duì)照植物增加植物產(chǎn)量的方法，其中所述方法包含包括在所述植物中導(dǎo)入且表達(dá)如本文定義的⑶KB-RKA多肽的編碼核酸。
[0208]另一方面，本發(fā)明提供生產(chǎn)相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物的方法，其中所述方法包括調(diào)節(jié)編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸在所述植物中的表達(dá)的步驟，且任選地選擇具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明提供生產(chǎn)相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物的方法，其中所述方法包括在所述植物中引入和表達(dá)如本文定義的⑶KB-RKA多肽的核酸分子，且任選地選擇具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。
[0209]下文對(duì)“本發(fā)明方法中有用的蛋白質(zhì)”的任何稱謂意指如本文定義的CDKB-RKA多肽。下文對(duì)“本發(fā)明方法中有用的核酸”的任何稱謂意指能夠編碼本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸。還應(yīng)明白術(shù)語“CDKB-RKA”，和“CDKB-RKA多肽“和“CDKB-RKA蛋白”本文用作同義詞。
[0210]用于本文的術(shù)語“⑶KB-RKA ”包含經(jīng)修飾形式的B型依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶(⑶KB)，其中所述經(jīng)修飾的形式與野生型B型⑶KB相比具有至少降低的激酶活性。優(yōu)選所述CDKB-RKA缺少激酶活性。CDKB-RKA多肽在本領(lǐng)域是公知的且已描述例如Van Leene 等人，2010，Mol Syst Biol6, 397 ；Francis2007New Phytol174(2):261-78;Doonan&Kitsios2009Mol Biotechnol42 (I):14_29。CDKB 多肽的實(shí)例也在實(shí)施例1、表 A2中顯示。
[0211]更尤其，用于本文的術(shù)語“CDKB-RKA”包含突變的B型依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶(CDKB)，該突變體與野生型蛋白質(zhì)相比具有至少降低的激酶活性，且優(yōu)選缺少激酶活性。在一實(shí)例中，用于本文的術(shù)語“CDKB-RKA”包含在激酶結(jié)構(gòu)域中突變的B型依賴于細(xì)胞周期蛋白的激酶(CDKB)。用于本文的術(shù)語“降低的催化激酶活性”指與野生型多肽相比具有降低的催化激酶活性的多肽。用于本文`的術(shù)語“缺少的催化激酶活性”指與野生型多肽相比沒有或沒有可檢測(cè)到的催化激酶活性的多肽。術(shù)語“催化激酶活性”和“激酶活性”本文用作同義詞。用于檢測(cè)和確定催化激酶活性的工具和技術(shù)使本領(lǐng)域公知的。催化激酶活性例如可通過激酶測(cè)定法確定，例如本說明書實(shí)施例4所述的。
[0212]本發(fā)明上下文中術(shù)語“突變的”意指一種或多種非沉默突變，即與對(duì)應(yīng)未經(jīng)修飾的多肽相比修飾多肽的氨基酸序列的突變。此突變的非限制性實(shí)例例如可包括:插入；刪除；氨基酸置換；由在DNA核酸序列中插入或刪除大量核苷酸引起的移碼突變，其不由3點(diǎn)突變均勻分割；無義突變?cè)谝艳D(zhuǎn)錄的mRNA中產(chǎn)生例如預(yù)成熟停止密碼子或無義密碼子，且可能產(chǎn)生截短的蛋白產(chǎn)品；錯(cuò)義突變或同義突變，是一類點(diǎn)突變，其中改變單核苷酸以引起不同氨基酸置換等。用于誘導(dǎo)突變例如插入、置換、截短、刪除等的技術(shù)是本領(lǐng)域公知的，且因此未在本文描述。
[0213]用于本文的術(shù)語“⑶KB-RKA”也包含⑶KB的截短形式，其中該截短優(yōu)選位于激酶結(jié)構(gòu)域。用于本文的術(shù)語“⑶KB-RKA”也包含⑶KB多肽的截短形式，其中沒有活性激酶出現(xiàn)。其實(shí)例是由擬南芥序列SEQ ID NO:318代表，其是SEQ ID NO:320的截短形式。優(yōu)選地，用于本發(fā)明方法的CDKB-RKA多肽是在該多肽的C端一半處有刪除的CDKB多肽的截短形式，其降低，優(yōu)選基本滅活該多肽的激酶活性。更優(yōu)選地，用于本發(fā)明方法的CDKB-RKA多肽是在該多肽的C端一半處有刪除的CDKB多肽的截短形式，其包含該CDKB多肽或其部分的基本上完整的激酶結(jié)構(gòu)域，或由該⑶KB多肽或其部分的基本上完整的激酶結(jié)構(gòu)域組成。
[0214]在一優(yōu)選的實(shí)施方案中，如本文提供的CDKB-RKA多肽包含由不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。如本文提供的CDKB-RKA多肽優(yōu)選包含由SEQID NO:403，更優(yōu)選由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。換言之，本發(fā)明涉及能夠結(jié)合細(xì)胞周期蛋白且因此具有細(xì)胞周期蛋白結(jié)合活性的CDKB-RKA多肽的編碼核酸的用途。圖3中可見不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序，其是具有代表性數(shù)量的B型CDK多肽。
[0215]額外地或備選地，本發(fā)明涉及⑶KB-RKA多肽的編碼核酸序列的用途，其:
[0216](i)具有細(xì)胞周期蛋白結(jié)合活性，和
[0217](ii)具有如本文定義的降低的激酶活性和/或缺少激酶活性。
[0218]在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及CDKB-RKA多肽的編碼核酸序列的用途，其:
[0219](i)具有由不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的，且優(yōu)選由SEQ ID NO:403，且更優(yōu)選由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域,和
[0220](ii)具有突變或截短激酶結(jié)構(gòu)域或缺少激酶結(jié)構(gòu)域。
[0221]在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及⑶KB-RKA多肽的編碼核酸序列的用途，其:
[0222](i)具有由不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的，且優(yōu)選由SEQ ID NO:403，且更優(yōu)選由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域,和
[0223](ii)具有突變或截短激酶結(jié)構(gòu)域或缺少激酶結(jié)構(gòu)域，和
[0224](iii)與SEQ ID NO:318具有至少約30_40%，優(yōu)選至少約41_50%，更優(yōu)選至少約51-60%、61-70%、71-80%、81-85%、86-90%、91-95%、96-99%或超過 99%總體序列同一性。
[0225]在另一實(shí)施方案中，本文提供的CDKB-RKA多肽包含蛋白激酶抑制結(jié)構(gòu)域。在一優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述蛋白激酶抑制結(jié)構(gòu)域具有蛋白激酶抑制功能，且其能夠被激酶(如Weel激酶)磷酸化，以抑制催化激酶活性。
[0226]在又一實(shí)施方案中，本文提供的CDKB-RKA多肽缺少T環(huán)激活激酶結(jié)構(gòu)域(如Magyar 等人 1997 ；plant cell9 (2) 223-235 定義的)。
[0227]編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸可衍生自本文實(shí)施例部分的表A2中給出的任一 CDKB核酸序列。衍生自本文實(shí)施例部分的表A2中給出的核酸序列的核酸在本發(fā)明方法中有用。實(shí)施例部分的表A2中給出的核酸序列是由SEQ ID NO:320代表的⑶KB-RKA多肽的直向同源物或旁系同源物，術(shù)語“直向同源物”和“旁系同源物”如本文中定義?？梢酝ㄟ^執(zhí)行如定義部分中所述的所謂交互性blast檢索輕易地鑒定其他直向同源物和旁系同源物；在查詢序列是SEQ ID NO:319或SEQ ID NO:320的情況下，第二 BLAST(反向BLAST)將針對(duì)擬南芥序列。此外，在另一實(shí)施方案中，編碼如本文定義的CDKB多肽的核酸序列還可衍生自表A2中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物?？裳苌鼍幋a如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸序列的編碼CDKB多肽的核酸的其他實(shí)例也被公開例如在W02005 / 024029或US20070214517，其并入本文作為參考。
[0228]在優(yōu)選的實(shí)施例中，用于本發(fā)明方法的CDKB-RKA多肽是表A2中代表的，且優(yōu)選SEQ ID NO:320代表的任意⑶KB多肽的經(jīng)修飾的形式，如突變的形式和/或截短的形式。
[0229]在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，用于本發(fā)明方法的CDKB-RKA多肽是表A2中代表的，且優(yōu)選SEQ ID NO:320代表的任意⑶KB多肽的截短的形式，在所述多肽得C端一半處具有刪除，其降低，優(yōu)選基本滅活該多肽的激酶活性。
[0230]在又一優(yōu)選的實(shí)施例中，用于本發(fā)明方法的CDKB-RKA多肽是具有表A2中代表的，且優(yōu)選SEQ ID NO:320代表的任意CDKB多肽的截短的形式，其刪除包括任意所述多肽的部分或基本全部激酶結(jié)構(gòu)域。例如，用于本發(fā)明方法的⑶KB-RKA多肽是具有SEQ ID NO:320代表的CDKB多肽的截短的形式，其刪除所述多肽的基本全部激酶結(jié)構(gòu)域，例如由SEQ IDNO:4(IPR008271)上氨基酸位置140至152所代表的，或只刪除其一部分的，其中所述部分可包含 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 或 12 個(gè)氨基酸。
[0231]在尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，用于本發(fā)明方法的⑶KB-RKA多肽與SEQ ID NO:318代表的氨基酸序列或其同源物、直向同源物或旁系同源物對(duì)應(yīng)。
[0232]如本文定義的術(shù)語“同源物”指氨基酸序列，其以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:318 具有至少 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%或 99%總體序列同一性，且例如與SEQ ID NO:318具有至少約30-40 %，優(yōu)選至少約41-50%，更優(yōu)選至少約51-60%、61-70%、71-80%、81-85%、86-90%、91-95%、96-99%或超過 99% 總體序列同一性，條件是該氨基酸序列具有
[0233]⑴如上文定義的降低的激酶活性，優(yōu)選缺少激酶活性，和
[0234](ii)任選地，具有由不 具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的，且優(yōu)選由SEQ ID NO:403，且更優(yōu)選由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
[0235]使用總體比對(duì)算法，如程序GAP (GCG Wisconsin Package, Accelrys)中的Needleman Wunsch算法，優(yōu)選采用默認(rèn)參數(shù)并且優(yōu)選采用成熟蛋白質(zhì)的序列(即不考慮分泌信號(hào)或轉(zhuǎn)運(yùn)肽)，確定總體序列同一性。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過在SEQ ID NO:318的序列的整個(gè)長度范圍內(nèi)比較多肽序列，確定序列同一性水平。
[0236]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)本發(fā)明的核酸序列在活的植物細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄并翻譯時(shí)，本發(fā)明的此核酸序列的功能將賦予增加產(chǎn)量或產(chǎn)量相關(guān)性狀的信息用于具有降低，且優(yōu)選缺少催化激酶活性CDKB-RKA多肽的合成。
[0237]編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸可以源自任何天然或人工來源。該核酸可以通過人類有意操作，在組成和/或基因組環(huán)境方面從其天然形式修改而來。優(yōu)選地，編碼CDKB-RKA多肽的核酸來自植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自雙子葉植物，更優(yōu)選來十字花科科(Brassicaceae),最優(yōu)選地,該核酸來自擬南芥。
[0238]另外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明方法如實(shí)施例8和9中所概述那樣在稻中表達(dá)CDKB-RKA多肽時(shí)，產(chǎn)生具有增加的產(chǎn)量相關(guān)性狀，尤其增加地上生物量、根生物量，和包括總種子重和種子數(shù)的種子產(chǎn)量的任一項(xiàng)或更多項(xiàng)。[0239]本發(fā)明通過用SEQ ID NO:317所代表的核酸序列轉(zhuǎn)化植物進(jìn)行說明，其中所述核酸序列編碼SEQ ID NO:318的多肽序列。然而，本發(fā)明的實(shí)施不限于這些序列；本發(fā)明的方法可以有利地使用如本文定義的任何CDKB-RKA編碼核酸或CDKB-RKA多肽或其變體實(shí)施。
[0240]核酸變體也可以用于實(shí)施本發(fā)明的方法。此類核酸變體的實(shí)例包括編碼在實(shí)施例部分的表A2中所給出的任一個(gè)氨基酸序列或SEQ ID NO:318的同源物和衍生物的核酸，術(shù)語“同源物”和“衍生物”如本文中定義，條件是所述同源物和衍生物具有降低的，且優(yōu)選缺少催化激酶活性。在本發(fā)明方法中有用的還是這樣的核酸，其編碼在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:318的直向同源物或旁系同源物的同源物和衍生物，條件是所述直向同源物或旁系同源物的同源物和衍生物如本文定義的具有降低的，且優(yōu)選缺少催化激酶活性。在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的其他變體是其中優(yōu)化了密碼子選擇或其中去除miRNA靶位點(diǎn)的變體。
[0241]在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的其他核酸變體包括編碼CDKB-RKA多肽的核酸的部分、與編碼CDKB-RKA多肽的核酸雜交的核酸、編碼CDKB-RKA多肽的核酸的剪接變體、編碼CDKB-RKA多肽的核酸的等位變體和通過基因改組獲得的編碼CDKB-RKA多肽的核酸的變體。術(shù)語雜交序列、剪接變體、等位變體和基因改組如本文所述。根據(jù)本發(fā)明的這些其他核酸變體共同特征在于它們編碼具有降低的催化激酶活性，且優(yōu)選缺少催化激酶活性的多肽。
[0242]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表A2給出的任一個(gè)核酸序列或SEQ ID NO:317的一部分，或編碼在實(shí)施例部分表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:317的直向同源物、旁系同源物或同源物的核酸的一部分。
[0243]核酸的一部分可以例如通過對(duì)所述核酸產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)缺失而制備。所述部分可以以分離的形式使用或它們可以與`其他編碼(或非編碼)序列融合，例如旨在產(chǎn)生組合有幾種活性的蛋白質(zhì)。與其他編碼序列融合時(shí)，翻譯時(shí)產(chǎn)生的所得多肽可以比對(duì)該蛋白質(zhì)部分所預(yù)測(cè)的多肽更大。
[0244]在本發(fā)明方法中有用的部分編碼了如本文定義的CDKB-RKA多肽。優(yōu)選地，該部分是在實(shí)施例部分表A2中給出的任一核酸或SEQ ID NO:317的一部分，或是編碼在實(shí)施例部分表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:318的直向同源物或旁系同源物的核酸的一部分。優(yōu)選地，該部分具有至少 50、60、70、80、90、100、110、120、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700個(gè)連續(xù)核苷酸長度，所述連續(xù)核苷酸屬于在實(shí)施例部分表A2中給出的任一核酸序列或SEQ ID NO:317，或?qū)儆诰幋a在實(shí)施例部分表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:317的直向同源物或旁系同源物的核酸。優(yōu)選地，該部分編碼氨基酸序列的片段，其具有降低的激酶活性，且優(yōu)選缺少激酶活性，且其(i)包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域和/或(ii)與SEQ ID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50%，更優(yōu)選至少約 51-60 61-7071-80 81-8586-90 91-9596-99 %或超過 99%總體序列同一性。
[0245]在本發(fā)明方法中有用的另一種核酸變體是能夠在降低的嚴(yán)格條件下，優(yōu)選在嚴(yán)格條件下與如本文定義的編碼CDKB-RKA多肽的核酸或與如本文定義的部分雜交的核酸。
[0246]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，其包括在植物中導(dǎo)入并表達(dá)能夠與實(shí)施例部分的表A2中給出的任一種核酸或SEQ ID NO:317如本文定義的部分雜交的核酸，或包含在植物中導(dǎo)入并表達(dá)這樣的核酸，所述核酸能夠與編碼在實(shí)施例部分的表A2中給出的任意核酸序列或SEQ ID NO:317或如本文定義的部分的直向同源物、旁系同源物或同源物的核酸雜交。
[0247]在本發(fā)明方法中有用的雜交序列編碼了如本文定義的CDKB-RKA多肽。優(yōu)選地，該雜交序列能夠與實(shí)施例部分的表A2中給出的任一核酸的互補(bǔ)核酸或與SEQ ID NO:317或與任意這些序列的一部分雜交，所述的一部分如上文中定義，或該雜交序列能夠與下述核酸的互補(bǔ)核酸雜交，所述核酸編碼在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ IDNO:317的直向同源物或旁系同源物。
[0248]最優(yōu)選地，該雜交序列能夠與如SEQ ID NO:317所代表的核酸的互補(bǔ)核酸或與其一部分雜交。在一個(gè)實(shí)施方案中，該雜交條件是如上文定義的中等嚴(yán)格，優(yōu)選高嚴(yán)格條件。
[0249]優(yōu)選地，該雜交序列編碼具有氨基酸序列的多肽，該氨基酸序列具有降低的激酶活性，且優(yōu)選缺少激酶活性，且其(i)包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域和/或(ii)與SEQID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50 %，更優(yōu)選至少約51-60 %、61_70 %、71-80%,81-85%,86-9091-95%,96-99%或超過 99%總體序列同一性。
[0250]在本發(fā)明方法中有用的另一種核酸變體是編碼如上文定義的CDKB-RKA多肽的剪接變體，剪接變體如本文中定義。
[0251]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包含在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一個(gè)核酸序列或SEQ ID NO:317的剪接變體，或編碼在實(shí)施例部分表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:317的直向同源物、旁系同源物或同源物的核酸的剪接變體。
[0252]優(yōu)選地，剪接變體是SEQ ID NO:317代表的核酸的剪接變體，或編碼SEQ ID NO:318的直向同源物、旁系同源物的核酸的剪接變體。優(yōu)選地，該剪接變體編碼的氨基酸序列具有降低的激酶活性，且優(yōu)選缺少激酶活性，且其(i)包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域和/或(ii)與SEQ ID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50%，更優(yōu)選至少約51-60%、61-70%、71-80%、81-85%、86-90%、91-95%、96-99%或超過 99%總體序列同一性。
[0253]在實(shí)施本發(fā)明方法中有用的另一種核酸變體是編碼如上文所定義的CDKB-RKA多肽的核酸的等位變體，等位變體如本文中定義。
[0254]根據(jù)本發(fā)明，提供用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一核酸或SEQ ID NO:317的等位變體，或包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)下述核酸的等位變體，其中所述核酸編碼在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:317的直向同源物、旁系同源物或同源物。
[0255]等位變體存在于自然界中，并且在本發(fā)明的方法中包括使用這些天然的等位基因。優(yōu)選地，該等位變體是SEQ ID NO:317的等位變體或編碼SEQ ID NO:318的直向同源物或旁系同源物的核酸的等位變體。優(yōu)選地，該等位變體編碼的氨基酸序列具有降低的激酶活性，且優(yōu)選缺少激酶活性，且其(i)包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域和/或(ii)與SEQID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50 %，更優(yōu)選至少約51-60 %、61_70 %、71-80%,81-85%,86-9091-95%,96-99%或超過 99%總體序列同一性。[0256]基因改組或定向進(jìn)化也可以用來產(chǎn)生編碼如上文定義的⑶KB-RKA多肽的核酸的變體；術(shù)語“基因改組”如本文定義。
[0257]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一核酸序列或SEQ ID NO:317的變體，或包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)下述核酸的變體，所述的核酸編碼在實(shí)施例部分的表A2中給出的任一氨基酸序列或SEQ ID NO:317的直向同源物、旁系同源物或同源物，所述的變體核酸通過基因改組獲得。
[0258]優(yōu)選地，由基因改組獲得的變體核酸編碼的氨基酸序列具有降低的激酶活性，且優(yōu)選缺少激酶活性，且其(i)包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域和/或(ii)與SEQ ID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50%，更優(yōu)選至少約51-60%、61-70%、71_80%、81-85%,86-9091-95%,96-99%或超過 99%總體序列同一性。
[0259]另外，核酸變體也可以通過位點(diǎn)定向誘變獲得。幾種方法可用于實(shí)現(xiàn)位點(diǎn)定向誘變，最常見方法是基于 PCR 的方法(Current Protocols in Molecular Biology.Wiley 編著)。因I個(gè)或幾個(gè)氨基酸(如本文定義的置換、插入和/或刪除)而與SEQ ID NO:318的序列不同的CDKB-RKA多肽可以同等地用于本發(fā)明的方法和構(gòu)建體和植物中增加植物的產(chǎn)量。
[0260]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明擴(kuò)展至包含在本發(fā)明方法中有用的核酸序列的重組染色體DNA，其中所述核酸由重組方法導(dǎo)致存在于該染色體DNA中，即所述核酸在其天然環(huán)境下不位于該染色體DNA中。在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的重組染色體DNA包含于植物細(xì)胞中。
[0261]本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。特別地，本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、特別是增加的種子產(chǎn)量。術(shù)語“產(chǎn)量”和“種子產(chǎn)量”在本文的“定義”部分中更詳細(xì)地描述。在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，特別是增加的營養(yǎng)生物量，如增加的葉和/或根生物量。術(shù)語“營養(yǎng)生物量”在本文的“定義”部分中更詳細(xì)地描述。
[0262]本文對(duì)增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的稱謂意指早期生長勢(shì)和/或植物的一個(gè)或多個(gè)部分的生物量(重量)的增加，所述的部分可以包括(i)地上部分和優(yōu)選上可收獲部分和/或(ii)地下部分和優(yōu)選可收獲的地下部分。特別地，此類可收獲部分是種子，并且本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物的種子產(chǎn)量而言，具有增加的種子產(chǎn)量的植物。
[0263]本發(fā)明提供了用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物產(chǎn)量相關(guān)性狀、且尤其產(chǎn)量、且更尤其種子產(chǎn)量和生物量、尤其增加的營養(yǎng)生物量，如增加的葉和/或根生物量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)。
[0264]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，本發(fā)明方法的實(shí)施產(chǎn)生了相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的生長速率的植物。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加植物生長速率的方法，所述方法包括在植物中調(diào)節(jié)編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)。
[0265]相對(duì)于可比較條件下培育的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在非脅迫條件下或在輕度干旱條件下培育的植物增加的產(chǎn)量。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加非脅迫條件下或在輕度干旱條件下培育的植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的⑶KB-RKA多肽的核酸表達(dá)。[0266]相對(duì)于可比較條件下培育的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在干旱條件下培育的植物增加的產(chǎn)量。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加在干旱條件下培育的植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)。
[0267]相對(duì)于可比較條件下生長的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在養(yǎng)分缺乏條件下、尤其缺氮條件下培育的植物增加的產(chǎn)量。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加在養(yǎng)分缺乏條件下培育的植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)。
[0268]相對(duì)于可比較條件下培育的對(duì)照植物，本發(fā)明方法的實(shí)施給予在鹽脅迫條件下培育的植物增加的產(chǎn)量。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了用于增加在鹽脅迫條件下培育的植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)。
[0269]本發(fā)明也提供基因構(gòu)建體和載體以促進(jìn)在植物中導(dǎo)入和/或表達(dá)編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸。所述基因構(gòu)建體可以插入適于轉(zhuǎn)化至植物中并且適于在轉(zhuǎn)化細(xì)胞中表達(dá)目的基因的載體，所述載體可以是市售的。本發(fā)明也提供如本文中定義的基因構(gòu)建體在本發(fā)明方法中的用途。
[0270]更具體地，本發(fā)明提供構(gòu)建體，其包含:
[0271](a)編碼如上文定義的⑶KB-RKA多肽的核酸；
[0272](b)能夠驅(qū)動(dòng)(a)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地
[0273](c)轉(zhuǎn)錄終止序列。
[0274]優(yōu)選地，編碼⑶KB-RKA多肽的核酸如上文定義。術(shù)語“控制序列”和“終止序列”如本文定義。
[0275]本發(fā)明的基因構(gòu)建體可以包含于宿主細(xì)胞，植物細(xì)胞，種子，農(nóng)產(chǎn)品或植物中。本發(fā)明進(jìn)一步提供用如上文所述的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物。具體而言，本發(fā)明提供用如上文所述的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物，所述植物具有如本文所述的增加的產(chǎn)量性狀。
[0276]用基因構(gòu)建體如包含任意上述核酸的載體或表達(dá)盒轉(zhuǎn)化植物。本領(lǐng)域技術(shù)人員非常清楚必須在所述基因構(gòu)建體上存在以便成功轉(zhuǎn)化、選擇和增殖含有目的序列的宿主細(xì)胞的遺傳元件。目的序列與一個(gè)或多個(gè)控制序列(至少與啟動(dòng)子)有效地連接。
[0277]在一實(shí)施方案中，本發(fā)明基因構(gòu)建體當(dāng)其被導(dǎo)入所述植物細(xì)胞時(shí)且表達(dá)編碼存在于基因構(gòu)建體中的CDKB-RKA多肽的核酸時(shí)，賦予活著的植物細(xì)胞增加的產(chǎn)量或產(chǎn)量相關(guān)性狀，。
[0278]應(yīng)該明白本發(fā)明的適用性不限于SEQ ID NO:317代表的核酸編碼的⑶KB-RKA多肽。
[0279]有利地，任意類型的啟動(dòng)子，無論是天然的或合成的，均可以用來驅(qū)動(dòng)該核酸序列表達(dá)，不過優(yōu)選地，該啟動(dòng)子是植物源的。組成型啟動(dòng)子在所述方法中特別有用。優(yōu)選地，組成型啟動(dòng)子是中等強(qiáng)度啟動(dòng)子。在另一實(shí)施方案中，所述組成型啟動(dòng)子是中等強(qiáng)度的遍在組成型啟動(dòng)子。對(duì)于多種啟動(dòng)子類型的定義，見本文的“定義”部分。
[0280]任選地，可以在導(dǎo)入植物的構(gòu)建體中使用一個(gè)或多個(gè)終止子序列。優(yōu)選地，該構(gòu)建體包含這樣的表達(dá)盒，其包含中等強(qiáng)度的遍在組成型啟動(dòng)子，與如本文定義的編碼⑶KB-RKA多肽的核酸有效連接。另外，編碼選擇標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)序列可以存在于導(dǎo)入植物的構(gòu)建體上。[0281]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，受調(diào)節(jié)的表達(dá)是增加的表達(dá)。本領(lǐng)域中充分記錄了用于增加核酸或者基因或基因產(chǎn)物表達(dá)的方法并且在定義部分中提供了實(shí)例。
[0282]如上文提到，用于調(diào)節(jié)編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的核酸表達(dá)的優(yōu)選方法是通過在植物中導(dǎo)入并表達(dá)編碼⑶KB-RKA多肽的核酸；然而，使用其他熟知的技術(shù)，包括但不限于T-DNA激活標(biāo)簽法、TILLING、同源重組，也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施本方法的效果，即增強(qiáng)產(chǎn)量相關(guān)性狀。在定義部分中提供對(duì)這些技術(shù)的描述。[0283]本發(fā)明也提供了用于產(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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，所述方法包括在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如本文所定義的⑶KB-RKA多肽的任意核酸。
[0284]更具體地，本發(fā)明提供了用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述轉(zhuǎn)基因植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀、尤其是增加的產(chǎn)量、更尤其增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量如營養(yǎng)生物量，所述方法包括:
[0285](i)在植物或植物細(xì)胞中導(dǎo)入并且表達(dá)如本文定義的⑶KB-RKA多肽編碼核酸或包含如本文定義的CDKB-RKA多肽編碼核酸的基因構(gòu)建體；和
[0286](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞。
[0287]在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育植物細(xì)胞可以包括或可以不包括再生和/或生長至成熟。
[0288](i)的核酸可以是能編碼如本文定義的CDKB-RKA多肽的任意核酸。
[0289]可以將核酸直接導(dǎo)入植物細(xì)胞或?qū)胫参镒陨碇?包括導(dǎo)入組織、器官或植物的任何其他部分)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，核酸優(yōu)選通過轉(zhuǎn)化導(dǎo)入植物中。術(shù)語“轉(zhuǎn)化”在本文的“定義”部分中更詳細(xì)地描述。
[0290]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明擴(kuò)展至通過本文所述任意方法產(chǎn)生的任意植物細(xì)胞或植物，并擴(kuò)展至全部植物部分及其繁殖體。本發(fā)明包括通過本發(fā)明方法獲得的植物或其部分(包括種子)。植物或植物部分或植物細(xì)胞包含了編碼如上文定義的⑶KB-RKA多肽的核酸轉(zhuǎn)基因，優(yōu)選在基因構(gòu)建體如表達(dá)盒中。本發(fā)明進(jìn)一步擴(kuò)展以包括已經(jīng)通過前述任意方法產(chǎn)生的原代轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染細(xì)胞、組織、器官或完整植物的子代，唯一要求是子代展示出與本發(fā)明方法中由親本產(chǎn)生的那些相同的基因型和/或表型特征。
[0291]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明還擴(kuò)展至包含本發(fā)明表達(dá)盒、本發(fā)明基因構(gòu)建體，或編碼如上文所述的⑶KB-RKA的核酸，和/或該核酸編碼的⑶KB-RKA的種子。
[0292]在一具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是非繁殖細(xì)胞，即，細(xì)胞是使用本領(lǐng)域已知的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)不能夠再生成植物的細(xì)胞。盡管植物細(xì)胞通常具有全能性特征，但是一些植物細(xì)胞不能用來從所述細(xì)胞再生或繁殖出完整植物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是此類細(xì)胞。
[0293]在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是不以自養(yǎng)方式自我維持的植物細(xì)胞。此植物細(xì)胞不視為代表植物品種。在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞是非植物品種且是非繁殖的。
[0294]本發(fā)明也包括含有分離的核酸的宿主細(xì)胞，所述分離的核酸編碼如上文所定義的CDKB-RKA多肽。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的宿主細(xì)胞是植物細(xì)胞、酵母、細(xì)菌或真菌。對(duì)于本發(fā)明方法中所用的核酸或載體，表達(dá)盒、構(gòu)建體或載體，宿主植物原則上有利地是能夠合成本發(fā)明方法中所用多肽的全部植物。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的植物細(xì)胞過量表達(dá)本發(fā)明的核酸分子。
[0295]本發(fā)明也包括用于產(chǎn)品生產(chǎn)的方法，其包括a)種植本發(fā)明的植物和b)從或通過本發(fā)明植物或這些植物的部分包括種子生產(chǎn)所述產(chǎn)品。在又一實(shí)施方案中，該方法包含步驟a)種植本發(fā)明的植物，b)從該植物移出如上定義的可收獲部分，和c)從或用本發(fā)明可收獲部分生產(chǎn)所述產(chǎn)品。
[0296]有利地，本發(fā)明方法比已知的方法更高效，原因是與可比較方法中使用的對(duì)照植物相比，本發(fā)明的植物具有增加的產(chǎn)量和/或增加的針對(duì)環(huán)境脅迫的耐受性。在一個(gè)實(shí)施方案中，由本發(fā)明的所述方法產(chǎn)生的產(chǎn)品是植物產(chǎn)物，如但不限于食品、飼料、食品補(bǔ)充物、飼料補(bǔ)充物、纖維、化妝品或藥物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明方法用來產(chǎn)生農(nóng)產(chǎn)品，如但不限于植物提取物、蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類、脂肪、油、聚合物、維生素等。
[0297]在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的多核苷酸序列或多肽序列包含于農(nóng)產(chǎn)品中。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，本發(fā)明的核酸序列和蛋白質(zhì)序列可以用作產(chǎn)品標(biāo)志物，例如在通過本發(fā)明方法產(chǎn)生農(nóng)產(chǎn)品的情況下。這種標(biāo)志物可以用來鑒定已經(jīng)由有利方法產(chǎn)生的產(chǎn)品，其中所述的有利方法不僅導(dǎo)致該方法的更高效率，還導(dǎo)致改進(jìn)的產(chǎn)品質(zhì)量，原因在于該方法中所用的植物材料和可收獲部分的品質(zhì)提高?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的多種方法檢測(cè)此類標(biāo)志物，例如但不限于基于PCR的用于核酸檢測(cè)的方法或基于抗體的用于蛋白質(zhì)檢測(cè)的方法。
[0298]本發(fā)明的方法有利地適用于任意植物，尤其適用于如本文定義的任何植物。在本發(fā)明方法中特別有用的植物包括屬于植物界超家族、尤其單子葉和雙子葉植物的全部植物，包括飼用或飼料豆科植物、觀賞植物、糧食作物、樹或灌木。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，植物是作物植物。作物植物的實(shí)例包括但不限于菊苣、胡蘿卜、木薯、百脈根、大豆、甜菜、糖料甜菜、向日葵、卡諾拉、苜蓿、油菜、亞麻、棉花、番茄、馬鈴薯和煙草。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，植物是單子葉植物。單子葉植物的實(shí)例包括甘蔗。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，植物是谷類植物。谷`類的實(shí)例包括稻、玉米、小麥、大麥、粟、黑麥、黑小麥、高粱、二粒小麥、斯卑爾脫小麥、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟和燕麥。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，在本發(fā)明方法中所用的植物選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油菜(包括卡諾拉)、甘蔗、糖料甜菜和苜蓿。
[0299]本發(fā)明也擴(kuò)展至植物的可收獲部分，如但不限于種子、葉、果實(shí)、花、莖、根、根狀莖、塊莖和球莖，所述可收獲部分包含編碼CDKB-RKA多肽的重組核酸。本發(fā)明還涉及源自或產(chǎn)自，優(yōu)選直接源自或產(chǎn)自這種植物的可收獲部分中的產(chǎn)物，如干燥顆粒、粗粉或粉末、油、脂肪和脂肪酸、淀粉或蛋白質(zhì)。
[0300]本發(fā)明也包括編碼如本文中所述的CDKB-RKA多肽的核酸的用途，和這些CDKB-RKA多肽的用途，用于增強(qiáng)植物中任意的前述產(chǎn)量相關(guān)性狀。例如，編碼本文所述的CDKB-RKA多肽的核酸，或CDKB-RKA多肽本身可以用于育種計(jì)劃中，在所述育種計(jì)劃中鑒定可以遺傳地與編碼CDKB-RKA多肽的基因連鎖的DNA標(biāo)志物。這些核酸/基因或CDKB-RKA多肽自身可以用來定義分子標(biāo)志物。這種DNA或蛋白質(zhì)標(biāo)志物隨后可以在本發(fā)明方法中用于育種計(jì)劃中以選擇具有如上文所定義的增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。另外，編碼CDKB-RKA多肽的核酸/基因的等位變體可以用于標(biāo)志物輔助的育種計(jì)劃中。編碼CDKB-RKA多肽的核酸也可以用作探針以遺傳地或物理地繪制這些核酸作為其部分的基因并且用作與這些基因連鎖的性狀的標(biāo)志物。此類信息可能用于植物育種中旨在開發(fā)具有所希望表型的品系。[0301]實(shí)施方案
[0302]1.WAK-樣多肽
[0303]本發(fā)明還由以下一種或多種實(shí)施方案所表征:
[0304]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，所述方法包括調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽的核酸的表達(dá)，其中所述的WAK-樣多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0305]2.根據(jù)實(shí)施方案I的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼所述WAK-樣多肽的所述核酸實(shí)現(xiàn)。
[0306]3.根據(jù)實(shí)施方案I或2的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀相對(duì)于對(duì)照植物包括增強(qiáng)的產(chǎn)量，且優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物包括增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
[0307]4.根據(jù)實(shí)施方案I至3中任一實(shí)施方案的方法，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。
[0308]5.根據(jù)實(shí)施方案I至3中任一實(shí)施方案的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫或缺氮條件下獲得。
[0309]6.根據(jù)實(shí)施方案I至5中任一實(shí)施方案的方法,其中所述編碼WAK-樣多肽的核酸是植物來源的，優(yōu)選來自單子葉植物，還優(yōu)選來自禾本科，更優(yōu)選來自稻屬，最優(yōu)選來自稻。
[0310]7.根據(jù)實(shí)施方案I至6中任一實(shí)施方案的方法,其中所述編碼WAK-樣多肽的核酸編碼表Al中所列的任一種多肽，或是這種核酸的一部分，或是能與這種核酸雜交的核酸，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0311]8.根據(jù)實(shí)施方案I至7中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸序列編碼表Al中給出的任一多肽的直向同源物或旁系同源物，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
[0312]9.根據(jù)實(shí)施方案I至8中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸編碼由SEQ ID NO:2或4代表的多肽。
[0313]10.根據(jù)實(shí)施方案I至9中任一實(shí)施方案的方法，其中所述的核酸與組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選與植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選與G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選與來自稻的G0S2啟動(dòng)子有效連接。
[0314]11.通過根據(jù)實(shí)施方案I至10中任一實(shí)施方案的方法獲得的植物、其植物部分，包括種子或植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如實(shí)施方案1、4-9中任一實(shí)施方案所定義的WAK-樣多肽的重組核酸。
[0315]12.構(gòu)建體，其包含:
[0316]⑴編碼如實(shí)施方案1、4_9中任一實(shí)施方案所定義的WAK-樣多肽的核酸；
[0317](ii)能夠驅(qū)動(dòng)(i)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地
[0318](iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
[0319]13.根據(jù)實(shí)施方案12的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子，優(yōu)選是植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選是G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選是來自稻的G0S2啟動(dòng)子。[0320]14.根據(jù)實(shí)施方案12或13的構(gòu)建體在制備植物的方法中的用途，所述植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，和更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
[0321]15.用根據(jù)實(shí)施方案12或13的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
[0322]16.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，所述方法包括:
[0323](i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如實(shí)施方案1、4_9中任一者所定義的WAK-樣多肽的核酸；和
[0324](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
[0325]17.轉(zhuǎn)基因植物，其因編碼如實(shí)施方案1、4_9中任一實(shí)施方案所定義的WAK-樣多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，或源自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞。
[0326]18.根據(jù)實(shí)施方案11、15或17的轉(zhuǎn)基因植物或源自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
[0327]19.根據(jù)實(shí)施方案18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。
[0328]20.產(chǎn)品，其來自根據(jù)實(shí)施方案18的植物和/或來自根據(jù)實(shí)施方案19的植物的可收獲部分。
[0329]21.編碼如實(shí)施方案1、4_9中任一實(shí)施方案所定義的WAK-樣多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中的種子產(chǎn)量和/或增加生物量。
[0330]22.生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，其包括培育根據(jù)實(shí)施方案11、14、15、17或18的植物的步驟，和從或由以下生產(chǎn)所述產(chǎn)品:
[0331]⑴所述植物；或
[0332](ii)所述植物的部分，包括種子。
[0333]23.根據(jù)實(shí)施方案12或13構(gòu)建體，其包含在植物細(xì)胞中。
[0334]24.重組染色體DNA，其包含根據(jù)實(shí)施方案12或13的構(gòu)建體。
[0335]2.CDKB-RKA 多肽
[0336]本發(fā)明還由以下一種或多種實(shí)施方案所表征:
[0337]1.用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括在所述植物中導(dǎo)入和表達(dá)編碼⑶KB-RKA多肽的核酸分子，其中所述⑶KB-RKA多肽是經(jīng)修飾的⑶KB多肽，且其中所述CDKB-RKA多肽與所述CDKB多肽相比具有降低的催化激酶活性。
[0338]2.根據(jù)實(shí)施方案I的方法，其中所述CDKB-RKA多肽缺少催化激酶活性。
[0339]3.根據(jù)實(shí)施方案I或2的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽是突變的⑶KB多肽。
[0340]4.根據(jù)實(shí)施方案1、2或3實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽是包含突變的激酶結(jié)構(gòu)域的CDKB多肽。
[0341]5.根據(jù)實(shí)施方案I至4中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的⑶KB多肽。
[0342]6.根據(jù)實(shí)施方案I至5中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，其在所述多肽的C端一半處包含刪除，其降低所述CDKB的激酶活性，且優(yōu)選基本上滅活所述CDKB的激酶活性。
[0343]7.根據(jù)實(shí)施方案I至6中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，其包含所述CDKB多肽的激酶結(jié)構(gòu)域的刪除。
[0344]8.根據(jù)實(shí)施方案I至6中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，其包含所述CDKB多肽的激酶結(jié)構(gòu)域的一部分的刪除，其中所述部分優(yōu)選包含至少 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 或 12 個(gè)氨基酸。
[0345]9.根據(jù)實(shí)施方案I至8中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述CDKB多肽的所述激酶結(jié)構(gòu)域由來自SEQ ID NO:320的氨基酸140至氨基酸152所代表的保守結(jié)構(gòu)域代表。
[0346]10.根據(jù)實(shí)施方案I至9中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB多肽具有細(xì)胞周期蛋白結(jié)合活性。
[0347]11.根據(jù)實(shí)施方案I至10中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域，優(yōu)選由不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域，且更優(yōu)選由SEQ ID NO:403且更優(yōu)選由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞 周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
[0348]12.根據(jù)實(shí)施方案I至11中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽包含蛋白激酶抑制結(jié)構(gòu)域。
[0349]13.根據(jù)實(shí)施方案I至12中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽缺少T環(huán)激活激酶結(jié)構(gòu)域。
[0350]14.根據(jù)實(shí)施方案I至13中任一實(shí)施方案的方法，其中所述編碼⑶KB-RKA的核酸選自以下中的任一個(gè):
[0351]-核酸，其衍生自編碼表A2所列出的任一多肽的核酸；
[0352]-核酸，其衍生自表A2所列出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物；
[0353]-核酸的部分，其編碼表A2中給出的任一多肽或表A2中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物；
[0354]-核酸，其能與編碼表A2中給出的任一多肽或表A2中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物的核酸雜交。
[0355]15.根據(jù)實(shí)施方案I至14中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸編碼由SEQ IDNO:318代表的多肽或其同源物、直向同源物或旁系同源物，或所述核酸的部分，或能與所述核酸雜交的核酸。
[0356]16.根據(jù)實(shí)施方案I至15中任一實(shí)施方案的方法,其中所述核酸編碼的所述⑶KB多肽是植物來源，優(yōu)選來自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自十字花科，更優(yōu)選來自擬南芥屬，最優(yōu)選來自擬南芥。
[0357]17.根據(jù)實(shí)施方案I至16中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸編碼多肽，其與SEQ ID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50%，更優(yōu)選至少約51-60 %、61-70%、71-80%、81-85%、86-90%、91-95%、96-99%或超過 99% 總體序列同一性，且優(yōu)選與SEQ ID NO:318相對(duì)應(yīng)。
[0358]18.根據(jù)實(shí)施方案I至17中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量包含(i)增加的種子產(chǎn)量和/或(ii)增加的營養(yǎng)生物量，例如增加的葉生物量和/或增加的根生物量。
[0359]19.根據(jù)實(shí)施方案I至18中任一實(shí)施方案的方法，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。
[0360]20.根據(jù)實(shí)施方案I至19中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸與組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選與組成型植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子有效連接。
[0361]21.根據(jù)實(shí)施方案I至20中任一實(shí)施方案的方法獲得的轉(zhuǎn)基因植物，轉(zhuǎn)基因植物部分、包括種子，或轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如實(shí)施方案I和17中任一項(xiàng)實(shí)施方案中定義的⑶KB-RKA多肽的重組核酸。
[0362]22.構(gòu)建體，其包含:
[0363](i)編碼如實(shí)施方案I至17中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的CDKB-RKA多肽的核酸；
[0364](ii)能夠驅(qū)動(dòng)⑴的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地
[0365](iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
[0366]23.根據(jù)實(shí)施方案22的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是組成型植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選是中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子。
[0367]24.根據(jù)實(shí)施方案22或23的構(gòu)建體在制備植物的方法中的用途，所述植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，和更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
[0368]25.用根據(jù)實(shí)施方案22或23的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因植物部分或轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞。
[0369]26.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，所述方法包括:
[0370](i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如實(shí)施方案I至17中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的CDKB-RKA多肽的核酸；和
[0371](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
[0372]27.轉(zhuǎn)基因植物，其因編碼如實(shí)施方案I至17中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的CDKB-RKA多肽的核酸導(dǎo)入和表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，或源自所述轉(zhuǎn)基因植物的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞。
[0373]28.根據(jù)實(shí)施方案21、25或27的轉(zhuǎn)基因植物或源自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
[0374]29.根據(jù)實(shí)施方案21、25、27或28中任一項(xiàng)實(shí)施方案的植物的可收獲部分，其中所述可收獲部分優(yōu)選是種子。[0375]30.產(chǎn)品，其來自根據(jù)實(shí)施方案29的植物和/或來自根據(jù)實(shí)施方案21、25、27或28中任一項(xiàng)實(shí)施方案的植物的可收獲部分。
[0376]31.編碼如實(shí)施方案I至17中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中的種子產(chǎn)量和/或增加生物量。
[0377]32.生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，其包括培育根據(jù)實(shí)施方案21、25、27或28中任一項(xiàng)實(shí)施方案的植物的步驟，和從或由以下生產(chǎn)所述產(chǎn)品:
[0378]⑴所述植物；或
[0379](ii)所述植物的部分，包括種子。
[0380]33.根據(jù)實(shí)施方案22或23構(gòu)建體，其包含在植物細(xì)胞中。
[0381]34.重組染色體DNA，其包含根據(jù)實(shí)施方案22或23的構(gòu)建體。
[0382]35.編碼如實(shí)施方案I至17中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸的用途，作為分子標(biāo)記用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇植物中增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇增加的產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇植物中增加的種子產(chǎn)量和/或用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇增加的生物量。
[0383]在其他實(shí)施方案中,本發(fā)明還由以下I至XV實(shí)施方案中一種或多種實(shí)施方案所表征:
[0384]1.用于相對(duì)于對(duì)照 植物增加植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括在所述植物中導(dǎo)入和表達(dá)編碼⑶KB-RKA多肽的核酸分子，其中所述⑶KB-RKA多肽是經(jīng)修飾的⑶KB多肽。
[0385]I1.根據(jù)實(shí)施方案I的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽缺少催化激酶活性。
[0386]II1.根據(jù)實(shí)施方案I或II的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽是突變的和/或截短CDKB多肽。
[0387]IV.根據(jù)實(shí)施方案I至III實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，其在所述多肽的C端一半處包含刪除，其降低所述CDKB的激酶活性，且優(yōu)選基本上滅活所述⑶KB的激酶活性。
[0388]V.根據(jù)實(shí)施方案I至IV中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，其包含所述CDKB多肽的激酶結(jié)構(gòu)域或其部分的刪除。
[0389]V1.根據(jù)實(shí)施方案I至V中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽包含由不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域，優(yōu)選由SEQ ID NO:403且更優(yōu)選由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
[0390]VI1.根據(jù)實(shí)施方案I至VII中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸編碼由SEQ IDNO:318代表的多肽或其同源物、直向同源物或旁系同源物，或所述核酸的部分，或能與所述核酸雜交的核酸。
[0391]VII1.根據(jù)實(shí)施方案I至VII中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量包含(i)增加的種子產(chǎn)量和/或(ii)增加的營養(yǎng)生物量，例如增加的葉生物量和/或增加的根生物量。
[0392]IX.根據(jù)實(shí)施方案I至VIII中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸與組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選與組成型植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子有效連接。[0393]X.根據(jù)實(shí)施方案I至IX中任一實(shí)施方案的方法獲得的轉(zhuǎn)基因植物，轉(zhuǎn)基因植物部分、包括種子或轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如實(shí)施方案I和VII中任一項(xiàng)實(shí)施方案中定義的⑶KB-RKA多肽的重組核酸。
[0394]X1.構(gòu)建體，其包含:
[0395](i)編碼如實(shí)施方案I至VII中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸；
[0396](ii)能夠驅(qū)動(dòng)⑴的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；其中所述調(diào)控序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選組成型植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子和任選地
[0397](iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
[0398]XI1.根據(jù)實(shí)施方案XI的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
[0399]XII1.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量如增加的營養(yǎng)生物量，所述方法包括:
[0400](i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入且表達(dá)編碼如實(shí)施方案I至VII中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的CDKB-RKA多肽的核酸；和
[0401](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
[0402]XIV.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，其因編碼如實(shí)施方案I至VII中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸導(dǎo)入和表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
`[0403]XV.編碼如實(shí)施方案I至VII中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸的用途，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，優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加種子產(chǎn)量和/或用于增加生物量，和/或根據(jù)實(shí)施方案XI中的構(gòu)建體的用途，用于制備具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量，且更優(yōu)選增加的種子產(chǎn)量和/或相對(duì)于對(duì)照植物增加的生物量的方法。
[0404]3.UPA20-樣多肽
[0405]本發(fā)明還由以下一種或多種實(shí)施方案所表征:
[0406]1.用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括在所述植物中調(diào)節(jié)編碼UPA20-樣多肽的核酸分子，其中所述UPA20-樣多肽包含bHLH結(jié)構(gòu)域，且優(yōu)選包含選自以下的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)域:SM00353、PTHR12565:SF7、PTHR12565、PF00010、PS50888、SSF47459 和 G3DSA:4.10.280.10。
[0407]2.根據(jù)實(shí)施方案I的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼所述UPA20-樣多肽的所述核酸實(shí)現(xiàn)。
[0408]3.根據(jù)實(shí)施方案I或2的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包含相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量，且優(yōu)選包含相對(duì)于對(duì)照植物增加的種子產(chǎn)量和增加的生物量。
[0409]4.根據(jù)實(shí)施方案I至3中任一實(shí)施方案的方法，其中所述增加的種子產(chǎn)量包含增加的總種子重、增加的種子數(shù)量、增加的每圓錐花序花數(shù)、增加的千粒重和增加的充實(shí)率中的任意一種或多種。
[0410]5.根據(jù)實(shí)施方案I至4中任一實(shí)施方案的方法，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。
[0411]6.根據(jù)實(shí)施方案I至4中任一實(shí)施方案的方法,其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮條件下獲得。
[0412]7.根據(jù)實(shí)施方案I至6中任一實(shí)施方案的方法，其中所述bHLH結(jié)構(gòu)域包含與SEQID NO:544代表的氨基酸具有至少50%總體序列同一性的氨基酸序列。
[0413]8.根據(jù)實(shí)施方案I至7中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述UPA20-樣多肽包含一個(gè)或多個(gè)以下基序:
[0414](i)基序 2:nHVRARRGQATDSHSLAERVRRE[KR]ISERM[KR] [LIF]LQ[DL]LVP GC[ND]K[IV]TGKA[LV]ML(SEQ ID NO:538)，
[0415](ii)基序 3:DEIINYVQSLQ[RN]QVEFLSMKLA[ST]V[NS]P[RLV]L[DY] (SEQ ID NO:539)，
[0416](iii)基序 4: [MN] [AS] [RK]KRK[SA] [RA]x[KG] [FGS] (SEQ ID NO:540)。
[0417]9.根據(jù)實(shí)施方案I至8中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述UPA20-樣多肽還包含一個(gè)或多個(gè)以下基序:
[0418](i)基序 5:RVRRE[KR]ISERM[RK] [MIV]LQ[ARLS]LVPGCDK[IV]TGKAL[MI]L DEIINYVQSLQNQVEFLSM(SEQ ID NO:541)，
[0419](ii)基序6: [KRS]KV[HE] [EOT]E[PAE]P[KAT]GYIHVRARRGQATDSHSLAE (SEQ ID NO:
542)，
[0420](iii)基序 7:[KR] [LI]AS[LMV] [SN]P[VLM] [LF]Y[DG]FGMD[LSR] (SEQ ID NO:
543)。
[0421]10.根據(jù)實(shí)施方案I至9中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述UPA20-樣多肽包含保守結(jié)構(gòu)域(或基序)，其與下述保守結(jié)構(gòu)域具有至少50%序列同一性，該保守結(jié)構(gòu)域選自:
[0422](i) SEQ ID NO:2 中的氨基酸 186 至 236 (基序 8-SEQ ID NO:556)；
[0423](ii)SEQ ID NO:2 中的氨基酸 174 至 231 (基序 9-SEQ ID NO:557)；
[0424](iii) SEQ ID NO:2 中的氨基酸 I83 至 23O (基序 10-SEQ ID NO:558)；
[0425](iv) SEQ ID NO:2 中的氨基酸 181 至 231 (基序 11-SEQ ID NO:559)；
[0426](v)SEQ ID NO:2 中的氨基酸 176 至 255 (基序 12-SEQ ID NO:560);和
[0427](vi)SEQ ID NO:2 中的氨基酸 176 至 257 (基序 13-SEQ ID NO:561)。
[0428]11.根據(jù)實(shí)施方案I至10中任一實(shí)施方案的方法，其中所述編碼UPA20-樣多肽的核酸是植物來源，優(yōu)選來自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自茄科，更優(yōu)選來自毛白楊屬，最優(yōu)選地，該核酸來自毛果楊。
[0429]12.根據(jù)實(shí)施方案I至11中任一實(shí)施方案的方法，其中所述編碼UPA20-樣多肽的核酸編碼表A3所列出的任一多肽或此核酸的一部分，或能與此核酸雜交的核酸。
[0430]13.根據(jù)實(shí)施方案I至12中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸序列編碼表A3中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物。
[0431]14.根據(jù)實(shí)施方案I至13中任一實(shí)施方案的方法，其中所述核酸編碼由SEQ IDNO:407代表的多肽或其同源物。
[0432]15.根據(jù)實(shí)施方案I至14中任一實(shí)施方案的方法，其中所述的核酸與組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選與植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選與G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選與來自稻的G0S2啟動(dòng)子有效連接。[0433]16.根據(jù)實(shí)施方案I至15中任一實(shí)施方案的方法獲得的植物、其植物部分，包括種子或植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如實(shí)施方案I和7至14中任一實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的重組核酸。
[0434]17.根據(jù)實(shí)施方案16的植物或源自其的植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、黑麥草、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
[0435]18.構(gòu)建體，其包含:
[0436](i)編碼如實(shí)施方案I和7至14中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的核酸；
[0437](ii)能夠驅(qū)動(dòng)(i)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地
[0438](iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
[0439]19.根據(jù)實(shí)施方案18的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選中等強(qiáng)度組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選G0S2啟動(dòng)子，最優(yōu)選來自稻的G0S2啟動(dòng)子。
[0440]20.根據(jù)實(shí)施方案18或19的構(gòu)建體在制備植物的方法中的用途，所述植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，和更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
[0441]21.用根據(jù)實(shí)施方案18或19的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
[0442]22.根據(jù)實(shí)施方案21的植物或源自其的植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物`如甘蔗；或谷類，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、黑麥草、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
[0443]23.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，所述方法包括:
[0444](i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如實(shí)施方案I和7至14中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的核酸；和
[0445](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
[0446]24.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，其因編碼如實(shí)施方案I和7至14中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、并且更優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量。
[0447]25.根據(jù)實(shí)施方案24的轉(zhuǎn)基因植物或源自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、黑麥草、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
[0448]26.根據(jù)實(shí)施方案16-17、21_22和24-25中任一項(xiàng)實(shí)施方案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。
[0449]27.產(chǎn)品，其來自根據(jù)實(shí)施方案16-17、21_22和24_25中任一項(xiàng)實(shí)施方案的植物和/或來自根據(jù)實(shí)施方案26的植物的可收獲部分。
[0450]28.分離的核酸分子，其選自:[0451](i)由任一 SEQ ID NO =458,460 和 496 代表的核酸；
[0452](ii)由任一 SEQ ID NO =458,460和496代表的核酸的互補(bǔ)核酸；[0453](iii)編碼UPA20-樣多肽的核酸，所述UPA20-樣多肽以增加的優(yōu)選順序與任一SEQ ID NO:459、461 和 497代表的氨基酸序列具有至少 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%序列同一性，并且額外地或備選地包含一個(gè)或多個(gè)基序，所述基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ IDNO:538、539、540、541、542、543、556、557、558、559、560 和 561 (基序 2 至 13)中所給出的任一個(gè)或多個(gè)基序具有至少 50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,96%,97^^98^^99%或更高的序列同一性，并且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀；
[0454](iv)與(i)至(iii)的核酸分子在高嚴(yán)格雜交條件下雜交，并且優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的核酸分子。
[0455]29.分離的多肽，其選自:
[0456](i)由任一 SEQ ID NO:459、461和497代表的氨基酸序列；
[0457](ii)氨基酸序列，其以增加的優(yōu)選順序與任一 SEQ ID NO =459,461和497代表的氨基酸序列具有至少 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%序列同一性，并且額外地或備選地包含一個(gè)或多個(gè)基序，所述基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:538、539、540、541、542、543、556、557、558、559、560和561(基序2至13)中所給出的基序中的任何一個(gè)或多個(gè)基序具有至少 50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性，并且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀；
[0458](iii)以上⑴或(ii)中給出的任一氨基酸序列的衍生物。
[0459]30.編碼如實(shí)施方案I和7至14和28中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物用于增加植物中的種子產(chǎn)量。
[0460]31.如實(shí)施方案28中所定義的并且編碼UPA20-樣多肽的核酸的用途,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，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物種子產(chǎn)量。
[0461]32.編碼如實(shí)施方案I和7至14和29中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的核酸作為分子標(biāo)志物的用途。
[0462]33.如實(shí)施方案28中所定義并且編碼如實(shí)施方案I和7至14和29中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的UPA20-樣多肽的核酸作為分子標(biāo)志物的用途。
[0463]更尤其，本發(fā)明還由以下I至12實(shí)施方案中一種或多種實(shí)施方案所表征:
[0464]1.用于生產(chǎn)相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的種子產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其包含步驟:[0465](i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼UPA20-樣多肽的核酸，其中所述核酸與組成型植物啟動(dòng)子有效連接，且其中所述UPA20-樣多肽包含由SEQ ID NO:407所代表的多肽或與SEQ ID NO:407至少具有80%的總體序列同一性的同源物；和
[0466](ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
[0467]其中所述增加的種子產(chǎn)量包含至少兩個(gè)選自以下的參數(shù):增加的總種子重、增加的種子數(shù)量、增加的每圓錐花序花數(shù)和增加的充實(shí)率。
[0468]2.根據(jù)實(shí)施方案I的方法，其中所述的核酸與G0S2啟動(dòng)子有效連接。
[0469]3.根據(jù)實(shí)施方案I或2的方法，其中所述G0S2啟動(dòng)子是來自稻的G0S2啟動(dòng)子。
[0470]4.根據(jù)實(shí)施方案I至3中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述增加的種子產(chǎn)量包含至少三個(gè)選自以下的參數(shù):增加的總種子重、增加的種子數(shù)量、增加的每圓錐花序花數(shù)和增加的充實(shí)率。
[0471]5.根據(jù)實(shí)施方案I至4中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述增加的種子產(chǎn)量包含所有選自以下的參數(shù)的增加:增加的總種子重、增加的種子數(shù)量、增加的每圓錐花序花數(shù)和增加的充實(shí)率。
[0472]6.根據(jù)實(shí)施方案I至5中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中與對(duì)照植物的各個(gè)所述參數(shù)相比，所述種子產(chǎn)量的增加在所述植物中包含至少5%的增加。
[0473]7.根據(jù)實(shí)施方案I至6中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中與對(duì)照植物相比，所述種子產(chǎn)量的增加還包含所述植物的 增加的千粒重。
[0474]8.根據(jù)實(shí)施方案I至7中任一項(xiàng)實(shí)施方案的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量在非脅迫條件下獲得。
[0475]9.根據(jù)實(shí)施方案I至8中任一實(shí)施方案的方法，其中所述植物是單子葉植物。
[0476]10.根據(jù)實(shí)施方案9的方法，其中所述植物是玉蜀黍。
[0477]11.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，其因在所述植物中導(dǎo)入且表達(dá)編碼如實(shí)施方案I所定義的UPA20-樣多肽的核酸而相對(duì)于對(duì)照植物具有如實(shí)施方案4至7中任一項(xiàng)實(shí)施方案定義的增強(qiáng)的種子產(chǎn)量。
[0478]12.編碼如實(shí)施方案I所定義的UPA20-樣多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物，增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因植物中如實(shí)施方案4至7中任一項(xiàng)實(shí)施方案所定義的種子產(chǎn)量。
[0479]定義
[0480]以下定義將在本申請(qǐng)中自始至終使用。本申請(qǐng)中的章節(jié)標(biāo)題和節(jié)標(biāo)題目的僅在于方便和參考目的并且不應(yīng)當(dāng)以任何方式影響本申請(qǐng)的含義或解釋。通常向本申請(qǐng)范圍內(nèi)所用的技術(shù)術(shù)語和表述給予在植物生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)和植物育種的相關(guān)領(lǐng)域中常適用于它們的含義。以下全部術(shù)語定義均適用于本申請(qǐng)的完整內(nèi)容。與某屬性或值相聯(lián)系的情況下，術(shù)語“基本上”、“約”、“大約”等還分別具體地確切限定該屬性或確切限定該值。在給定數(shù)值或范圍的情況下，術(shù)語“約”特別涉及處于給予的所述值或范圍的20%以內(nèi)、10%以內(nèi)或5%以內(nèi)的值或范圍。如本文所用，術(shù)語“包含”也包括術(shù)語“由……組成”。
[0481]肽/蛋白質(zhì)
[0482]除非本文中另外提到，術(shù)語“肽”、“寡肽”、“多肽”和“蛋白質(zhì)”在本文中可互換使用并且指由肽鍵連接在一起的處于任意長度的聚合形式下的氨基酸。
[0483]多核苷酶/核酸/核酸序列/核苷酸序列[0484]術(shù)語“多核苷酸”、“核酸序列”、“核苷酸序列”、“核酸”、“核酸分子”在本文中可互換地使用并且指任意長度的聚合非分支形式的核苷酸:核糖核苷酸或脫氧核糖核苷酸，或這二者的組合。
[0485]同源物
[0486]蛋白質(zhì)的“同源物”包括這樣的肽、寡肽、多肽、蛋白質(zhì)和酶，它們相對(duì)于所討論的未修飾蛋白具有氨基酸置換、缺失和/或插入并且與作為所述肽、寡肽、多肽、蛋白質(zhì)和酶來源的未修飾蛋白具有相似的生物學(xué)活性和功能活性。
[0487]直向同源物和旁系同源物是兩種不同形式的同源物并且包括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；而直向同源物是來自不同生物的起源于物種形成的基因，并且也源自共同的祖先基因。
[0488]缺失指從蛋白質(zhì)中移除一個(gè)或多個(gè)氨基酸。
[0489]“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)的導(dǎo)入。插入可以包含單個(gè)或多個(gè)氨基酸的氨基端融合和/或羧基端融合以及序列內(nèi)插入。通常，在氨基酸序列內(nèi)部的插入會(huì)比氨基端融合或羧基端融合更小，約1-10個(gè)殘基級(jí)別。氨基端或羧基端融合蛋白或融合肽的實(shí)例包括如酵母雙雜交系統(tǒng)中所用的轉(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、FL4G? _表位、lacZ、CMP (鈣調(diào)蛋白結(jié)
合肽)、HA表位、蛋白C表位和VSV表位。
[0490]“置換”指將蛋白質(zhì)的氨基酸以具有相似特性(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-折疊結(jié)構(gòu)的傾向)的其它氨基酸替換。氨基酸置換一般是單個(gè)殘基的，不過可以是簇集性的`，這取決于置于多肽上的功能性約束條件，并且可以為I到10個(gè)氨基酸變動(dòng)。氨基酸置換優(yōu)選是保守性氨基酸置換。保守性置換表是本領(lǐng)域熟知的(見例如 Creighton (1984) Proteins, ff.H.Freeman and Company (編著)和下表 I)。
[0491]表1:保守性氨基酸置換的實(shí)例
[0492]
殘基I保守性置換I殘基I保守性置換
Ala SerLeu He ；Val
Arg LysLys Arg ；Gln

Asn Gln ；HisMet Leu ；Ile

Asp GluPhe Met ；Leu ；Tyr
Gln AsnSer Thr ；Gly
Cys SerThr Ser ；Val
Glu AspTrp Tyr
【權(quán)利要求】
1.一種用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包含調(diào)節(jié)植物中編碼WAK-樣多肽的核酸的表達(dá)，其中所述的WAK-樣多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼所述WAK-樣多肽的所述核酸實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包含相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量，且優(yōu)選包含相對(duì)于對(duì)照植物增加的生物量和/或增加的種子產(chǎn)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫或缺氮條件下獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述編碼WAK-樣多肽的核酸是植物來源的，優(yōu)選來自單子葉植物，還優(yōu)選來自禾本科，更優(yōu)選來自稻屬，最優(yōu)選來自稻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述編碼WAK-樣多肽的核酸編碼表Al中所列的任一種多肽，或是這種核酸的一部分，或是能與這種核酸雜交的核酸，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸序列編碼表Al中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物，條件是這些多肽包含EGF結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸編碼由SEQID NO:2或4代表的多肽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任 一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述的核酸與組成型啟動(dòng)子有效連接，優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型啟動(dòng)子有效連接，優(yōu)選與植物啟動(dòng)子有效連接，更優(yōu)選與GOS2啟動(dòng)子有效連接，最優(yōu)選與來自稻的GOS2啟動(dòng)子有效連接。
11.通過根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法獲得的植物、其植物部分，包括種子或植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如權(quán)利要求1、4-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的WAK-樣多肽的重組核酸。
12.構(gòu)建體，其包含: (i)編碼如權(quán)利要求1、4-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的WAK-樣的核酸； (ii)能夠驅(qū)動(dòng)(i)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地 (iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是中等強(qiáng)度組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選是GOS2啟動(dòng)子，最優(yōu)選是來自稻的GOS2啟動(dòng)子。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的構(gòu)建體在制備植物的方法中的用途，所述植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
15.用根據(jù)權(quán)利要求12或13的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
16.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，所述方法包括:(i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如權(quán)利要求1、4-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的WAK-樣多肽的核酸；和 (ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
17.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，其因編碼如權(quán)利要求1、4-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的WAK-樣多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
18.根據(jù)權(quán)利要求11、15或17的轉(zhuǎn)基因植物或源自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
19.根據(jù)權(quán)利要求18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。
20.產(chǎn)品，其來自根據(jù)權(quán)利要求18的植物和/或來自根據(jù)權(quán)利要求19的植物的可收獲部分。
21.編碼如權(quán)利要求1、4-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的WAK-樣多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植 物中的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中的種子產(chǎn)量和/或增加生物量。
22.生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，其包括培育根據(jù)權(quán)利要求11、14、15、17或18的植物的步驟，和從或由以下生產(chǎn)所述產(chǎn)品: (i)所述植物；或 (ii)所述植物的部分，包括種子。
23.根據(jù)權(quán)利要求12或13構(gòu)建體，其包含在植物細(xì)胞中。
24.重組染色體DNA，其包含根據(jù)權(quán)利要求12或13的構(gòu)建體。
25.一種用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中產(chǎn)量的方法，所述方法包括在所述植物中導(dǎo)入和表達(dá)編碼⑶KB-RKA多肽的核酸分子，其中所述⑶KB-RKA多肽是經(jīng)修飾的⑶KB多肽，且其中所述CDKB-RKA多肽與所述CDKB多肽相比具有降低的催化激酶活性。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述CDKB-RKA多肽缺少催化激酶活性。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是突變的CDKB多肽。
28.根據(jù)權(quán)利要求25、26或27的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是包含突變的激酶結(jié)構(gòu)域的⑶KB多肽。
29.根據(jù)權(quán)利要求25-28中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的CDKB多肽。
30.根據(jù)權(quán)利要求25-29中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，其在所述多肽的C端一半處包含刪除，其降低所述CDKB的激酶活性，且優(yōu)選基本上滅活所述⑶KB的激酶活性。
31.根據(jù)權(quán)利要求25-30中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的⑶KB多肽，所述⑶KB-RKA多肽包含所述⑶KB多肽的激酶結(jié)構(gòu)域的刪除。
32.根據(jù)權(quán)利要求25-30中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB-RKA多肽是截短的CDKB多肽，所述CDKB-RKA多肽包含所述CDKB多肽的激酶結(jié)構(gòu)域的一部分的刪除，其中所述部分優(yōu)選包含至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12個(gè)氨基酸。
33.根據(jù)權(quán)利要求25-32中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB多肽的所述激酶結(jié)構(gòu)域由來自SEQ ID NO:320的氨基酸140至氨基酸152的保守結(jié)構(gòu)域代表。
34.根據(jù)權(quán)利要求25-33中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB多肽具有細(xì)胞周期蛋白結(jié)合活性。
35.根據(jù)權(quán)利要求25-34中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB-RKA多肽包含細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域，優(yōu)選包含由不具有錯(cuò)配或在從左到右的2位和/或4位具有錯(cuò)配的PPTALRE基序代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域，且更優(yōu)選包含由SEQ ID NO:403代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域，且更優(yōu)選包含由SEQ ID NO:404代表的細(xì)胞周期蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
36.根據(jù)權(quán)利要求25-35中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述⑶KB-RKA多肽包含蛋白激酶抑制結(jié)構(gòu)域。
37.根據(jù)權(quán)利要求25-36中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述CDKB-RKA多肽缺少T環(huán)激活激酶結(jié)構(gòu)域。
38.根據(jù)權(quán)利要求25-37中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述編碼CDKB-RKA的核酸選自: -核酸，其衍生自編碼表A2所列出的任一多肽的核酸； -核酸，其衍生自表A2所列出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物； -下述核酸的部分，所述核酸編碼表A2中給出的任一多肽或表A2中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物； -核酸，其能與編碼表A2中給出的任一多肽或表A2中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物的核酸雜交。
39.根據(jù)權(quán)利要求25-38中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸編碼由SEQID NO:318代表的多肽或其同源物、直向同源物或旁系同源物，或所述核酸的部分，或能與所述核酸雜交的核酸。
40.根據(jù)權(quán)利要求25-39中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中編碼所述CDKB多肽的所述核酸是植物來源，優(yōu)選來自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自十字花科，更優(yōu)選來自擬南芥屬，最優(yōu)選來自擬南芥。
41.根據(jù)權(quán)利要求25-40中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸編碼下述多肽，所述多肽與SEQ ID NO:318具有至少約30-40%，優(yōu)選至少約41-50%，更優(yōu)選至少約51-60%、61-70%、71-80%、81-85%、86-90%、91-95%、96-99%或超過 99%總體序列同一性，且優(yōu)選與SEQ ID NO:318相對(duì)應(yīng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求25-41中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量包含(i)增加的種子產(chǎn)量和/或(ii)增加的營養(yǎng)生物量，例如增加的葉生物量和/或增加的根生物量。
43.根據(jù)權(quán)利要求25-42中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，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。
44.根據(jù)權(quán)利要求25-43中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸與組成型啟動(dòng)子有效連接，優(yōu)選與組成型植物啟動(dòng)子有效連接，更優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子有效連接。
45.根據(jù)權(quán)利要求25-44中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法獲得的轉(zhuǎn)基因植物，轉(zhuǎn)基因植物部分、包括種子或轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如權(quán)利要求25和41中任一項(xiàng)權(quán)利要求中定義的⑶KB-RKA多肽的重組核酸。
46.構(gòu)建體，其包含: (i)編碼如權(quán)利要求25-41中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的CDKB-RKA多肽的核酸； (ii)能夠驅(qū)動(dòng)(i)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地 (iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是組成型植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選是中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47的構(gòu)建體在制備植物的方法中的用途，所述植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，和更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
49.用根據(jù)權(quán)利要求46或47的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因植物部分或轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞。
50.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，所述方法包括: (i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如權(quán)利要求25-41中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的CDKB-RKA多肽的核酸；和 (ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
51.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，其因編碼如權(quán)利要求25-41中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的CDKB-RKA多肽的核酸導(dǎo)入和表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
52.根據(jù)權(quán)利要求45、49或51的轉(zhuǎn)基因植物或源自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
53.根據(jù)權(quán)利要求45、49、51或52中任一項(xiàng)權(quán)利要求的植物的可收獲部分，其中所述可收獲部分優(yōu)選是種子。
54.產(chǎn)品，其來自根據(jù)權(quán)利要求53的植物和/或來自根據(jù)權(quán)利要求45、49、51或52中任一項(xiàng)權(quán)利要求的植物的可收獲部分。
55.編碼如權(quán)利要求25-41中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物中的種子產(chǎn)量和/或增加生物量。
56.生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，其包括培育根據(jù)權(quán)利要求45、49、51或52中任一項(xiàng)權(quán)利要求的植物的步驟，和從或由以下生產(chǎn)所述產(chǎn)品: (i)所述植物；或(ii)所述植物的部分，包括種子。
57.根據(jù)權(quán)利要求46或47構(gòu)建體，其包含在植物細(xì)胞中。
58.重組染色體DNA，其包含根據(jù)權(quán)利要求46或47的構(gòu)建體。
59.編碼如權(quán)利要求25-41中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的⑶KB-RKA多肽的核酸的用途，作為分子標(biāo)記用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇植物中增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇增加的產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇植物中增加的種子產(chǎn)量和/或用于相對(duì)于對(duì)照植物選擇增加的生物量。
60.一種用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，所述方法包括在所述植物中調(diào)節(jié)編碼UPA20-樣多肽的核酸表達(dá)，其中所述UPA20-樣多肽包含bHLH結(jié)構(gòu)域，且優(yōu)選包含選自以下的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)域:SM00353、PTHR12565:SF7、PTHR12565、PF00010、PS50888、SSF47459 ;和 G3DSA:4.10.280.10。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的方法，其中所述受調(diào)節(jié)的表達(dá)通過在植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼所述UPA20-樣多肽的所述核酸實(shí)現(xiàn)。
62.根據(jù)權(quán)利要求60或61的方法，其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀包含相對(duì)于對(duì)照植物增加的產(chǎn)量，且優(yōu)選包含相對(duì)于對(duì)照植物增加的種子產(chǎn)量和增加的生物量。
63.根據(jù)權(quán)利要求60-62中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述增加的種子產(chǎn)量包含增加的總種子重、增加的種子數(shù)量、增加的每圓錐花序花數(shù)、增加的千粒重和增加的充實(shí)率中的任意一種或多種。
64.根據(jù)權(quán)利要求60-63中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法,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。`
65.根據(jù)權(quán)利要求60-63中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法,其中所述增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀在干旱脅迫、鹽脅迫或缺氮條件下獲得。
66.根據(jù)權(quán)利要求60-65中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法,其中所述bHLH結(jié)構(gòu)域包含與SEQID NO:544代表的氨基酸具有至少50%總體序列同一性的氨基酸序列。
67.根據(jù)權(quán)利要求60-66中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法,其中所述UPA20-樣多肽包含一個(gè)或多個(gè)以下基序:
(i)基序2:YIHVRARRGQATDSHSLAERVRRE [KR] ISERM[KR] [LIF]LQ[DL]LVP GC [ND] K [IV]TGKA[LV]ML(SEQ ID NO:538)，
(ii)基序3:DEIINYVQSLQ[RN]QVEFLSMKLA[ST]V[NS]P[RLV]L[DY] (SEQ ID NO:539)，
(iii)基序4:[MN] [AS] [RK]KRK[SA] [RA]x[KG] [FGS] (SEQ ID NO:540)。
68.根據(jù)權(quán)利要求60-67中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法,其中所述UPA20-樣多肽還包含一個(gè)或多個(gè)以下基序:
(i)基序5:RVRRE[KR]ISERM[RK] [MIV]LQ[ARLS]LVPGCDK[IV]TGKAL[MI]L DEIINYVQSLQNQVEFLSM(SEQ ID NO:541)， (ii)基序6:[KRS]KV[HE][E⑶]E[PAE]P[KAT]GYIHVRARRGQATDSHSLAE(SEQID NO:542)，
(iii)基序7:[KR] [LI]AS[LMV]ISN]P[VLM] [LF]Y[DG]FGMD[LSR] (SEQ ID NO:543)。
69.根據(jù)權(quán)利要求60-68中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述UPA20-樣多肽包含保守結(jié)構(gòu)域(或基序)，其與下述保守結(jié)構(gòu)域具有至少50%總體序列同一性，該保守結(jié)構(gòu)域選自: (i)SEQID NO:2 中的氨基酸 186 至氨基酸 236 (基序 8-SEQ ID NO:556)； (ii)SEQID NO:2 中的氨基酸 174 至氨基酸 231(基序 9-SEQ ID NO:557)； (iii)SEQID NO:2 中的氨基酸 183 至氨基酸 230 (基序 10-SEQ ID NO:558)； (iv)SEQID NO:2 中的氨基酸 181 至氨基酸 231 (基序 Il-SEQ ID NO:559)； (v)SEQID NO:2中的氨基酸176至氨基酸255 (基序12-SEQ ID NO:560);和 (vi)SEQID NO:2 中的氨基酸 176 至氨基酸 257(基序 13-SEQ ID NO:561)。
70.根據(jù)權(quán)利要求60-69中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述編碼UPA20-樣多肽的核酸是植物來源，優(yōu)選來自雙子葉植物，進(jìn)一步優(yōu)選來自茄科，更優(yōu)選來自毛白楊屬，最優(yōu)選地，該核酸來自毛果楊。
71.根據(jù)權(quán)利要求60-70中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述編碼UPA20-樣多肽的核酸編碼表A3所列出的任一多肽或此核酸的一部分，或能與此核酸雜交的核酸。
72.根據(jù)權(quán)利要求60-71中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸序列編碼表A3中給出的任意多肽的直向同源物或旁系同源物。
73.根據(jù)權(quán)利要求60 -72中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述核酸編碼由SEQID NO:407代表的多肽或其同源物。
74.根據(jù)權(quán)利要求60-73中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中所述的核酸與組成型啟動(dòng)子有效連接，優(yōu)選與中等強(qiáng)度組成型植物啟動(dòng)子有效連接，優(yōu)選與植物啟動(dòng)子有效連接，更優(yōu)選與GOS2啟動(dòng)子有效連接，最優(yōu)選與來自稻的GOS2啟動(dòng)子有效連接。
75.根據(jù)權(quán)利要求60-74中任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法獲得的植物、其植物部分，包括種子或植物細(xì)胞，其中所述植物、植物部分或植物細(xì)胞包含編碼如權(quán)利要求60、66-73中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的重組核酸。
76.根據(jù)權(quán)利要求75的植物或源自其的植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、黑麥草、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
77.構(gòu)建體，其包含: (i)編碼如權(quán)利要求60、66-73中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的核酸； (ii)能夠驅(qū)動(dòng)(i)的核酸序列表達(dá)的一個(gè)或多個(gè)控制序列；和任選地 (iii)轉(zhuǎn)錄終止序列。
78.根據(jù)權(quán)利要求77的構(gòu)建體，其中所述控制序列之一是組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是中等強(qiáng)度組成型啟動(dòng)子，優(yōu)選是植物啟動(dòng)子，更優(yōu)選是GOS2啟動(dòng)子，最優(yōu)選是來自稻的GOS2啟動(dòng)子。
79.根據(jù)權(quán)利要求77或78的構(gòu)建體在制備植物的方法中的用途，所述植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，和更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量。
80.用根據(jù)權(quán)利要求77或78的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的植物、植物部分或植物細(xì)胞。
81.根據(jù)權(quán)利要求80的植物或源自其的植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、黑麥草、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
82.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)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量，并且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的種子產(chǎn)量和/或增加的生物量，所述方法包括: (i)在植物細(xì)胞或植物中導(dǎo)入并且表達(dá)編碼如權(quán)利要求60、66-73中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的核酸；和 (ii)在促進(jìn)植物生長和發(fā)育的條件下培育所述植物細(xì)胞或植物。
83.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，其因編碼如權(quán)利要求60、66-73中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的核酸的受調(diào)節(jié)表達(dá)而相對(duì)于對(duì)照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物具有增加的產(chǎn)量、并且更優(yōu)選具有增加的種子產(chǎn)量。
84.根據(jù)權(quán)利要求83的轉(zhuǎn)基因植物或源自其的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其中所述植物是作物植物，如甜菜、糖料甜菜或苜蓿，或單子葉植物如甘蔗；或谷類，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、黑麥草、單粒小麥、埃塞俄比亞畫眉草、蘆粟或燕麥。
85.根據(jù)權(quán)利要求75-76、80-81和83-84中任一項(xiàng)權(quán)利要求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。
86.產(chǎn)品，其來自根據(jù)權(quán)利要求75-76、80-81和83-84中任一項(xiàng)權(quán)利要求的植物和/或來自根據(jù)權(quán)利要求85的植物的可收獲部分。
87.分離的核酸分子，其選自: (i)由任一SEQ ID NO:458、460和496代表的核酸; (ii)由任一SEQ ID NO:458、460和496代表的核酸的互補(bǔ)核酸; (iii)編碼UPA20-樣多肽的核酸，所述UPA20-樣多肽以增加的優(yōu)選順序與任一SEQIDNO =459,461 和 497 代表的氨基酸序列具有至少 50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,60%,61 %,62%,63%,64%,65%,66%,67%,68%,69%,70%,7172%,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，并且額外地或備選地包含一個(gè)或多個(gè)基序，所述基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:538,539、540、541、542、543、556、557、558、559、560 和 561 (基序 2 至 13)中所給出的任一個(gè)或多個(gè)基序具有至少 50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,96%,97%,98%、99%或更高的序列同一性，并且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀； (iv)與(i)至(iii)的核酸分子在高嚴(yán)格雜交條件下雜交，并且優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的核酸分子。
88.分離的多肽，其選自: (i)由任一SEQ ID NO:459、461和497代表的氨基酸序列； (ii)氨基酸序列，其以增加的優(yōu)選順序與任一SEQ ID NO =459,461和497代表的氨基酸序列具有至少 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 %序列同一性，并且額外地或備選地包含一個(gè)或多個(gè)基序，所述基序以增加的優(yōu)選順序與SEQ ID NO:538、539、540、541、542、543、556、557、558、559、560和561(基序2至13)中所給出的基序中的任何一個(gè)或多個(gè)基序具有至少50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或更高的序列同一性，并且還優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物賦予增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀； (iii)以上⑴或(ii)中給出的任一氨基酸序列的衍生物。
89.編碼如權(quán)利要求60、66-73和87中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的核酸的用途，用于相對(duì)于對(duì)照植物增強(qiáng)植物中的產(chǎn)量相關(guān)性狀，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選相對(duì)于對(duì)照植物用于增加植物中的種子產(chǎn)量。
90.如權(quán)利要求87中所定義的并且編碼UPA20-樣多肽的核酸的用途，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，優(yōu)選用于增加產(chǎn)量，且更優(yōu)選用于相對(duì)于對(duì)照植物增加植物種子產(chǎn)量。
91.編碼如權(quán)利要求60、66-73和88中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的核酸作為分子標(biāo)志物的用途。
92.如權(quán)利要求87中所定義并且編碼如權(quán)利要求60、66-73和88中任一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的UPA20-樣多肽的核酸作為 分子標(biāo)志物的用途。
【文檔編號(hào)】C12N9/00GK103502456SQ201280020296
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月28日
【發(fā)明者】V·弗蘭卡德, C·勒佐, Y·海茨費(fèi)爾德, S·范德納比利, V·米隆諾弗 申請(qǐng)人:巴斯夫植物科學(xué)有限公司