本发明专利技术提供了增强植物产量相关性状的方法，所述方法通过调节在植物中编码F-box Skp2-样多肽或DUF584多肽的核酸的表达。本发明专利技术还提供了具有编码F-box Skp2-样多肽或DUF584多肽的核酸的调节的表达的植物，所述植物相比对照植物具有增强的产量相关性状。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了增强植物产量相关性状的方法，所述方法通过调节在植物中编码F-box?Skp2-样多肽或DUF584多肽的核酸的表达。本专利技术还提供了具有编码F-box?Skp2-样多肽或DUF584多肽的核酸的调节的表达的植物，所述植物相比对照植物具有增强的产量相关性状。【专利说明】背景本专利技术一般涉及分子生物学领域，并且涉及增强植物产量相关性状的方法，所述方法通过调节在植物中编码F-box Skp2-样多肽或DUF584多肽的核酸的表达。本专利技术还涉及具有调节的编码F-box Skp2-样多肽或DUF584多肽的核酸表达的植物。本专利技术还提供了在实施本专利技术方法中有用的迄今未知的DUF584-编码核酸和包含其的构建体。持续增长的世界人口和农业用可耕地供应萎缩刺激了有关提高农业效率的研究。常规的作物及园艺学改良手段利用选择育种技术以鉴定具有受欢迎特征的植物。但是，此类选择育种技术具有几个缺陷，即这些技术一般耗费很多劳动并且产生这样的植物，其经常含有异源的遗传组分，其可能不总是导致从亲代植物中传递的受欢迎性状。分子生物学进展已经允许人类改良动物及植物的种质。植物的遗传工程使得可以分离和操作遗传物质(一般处于DNA或RNA形式)并且随后导入该遗传物质至植物中。此类技术具有产生具备多种经济学、农学或园艺学改良性状的作物或植物的能力。具有特殊经济意义的性状是提高的产量。产量通常定义为来自作物的经济价值的可测量结果。该结果可以就数量和/或品质方面进行定义。产量直接取决于几个因素，例如器官的数目和大小、植物构造(例如枝的数目)、种子产生、叶衰老等。根发育、养分摄入量、胁迫耐受性和早期萌发势(early vigor)也可以是决定产量的重要因素。优化前述因素因而可以对提高作物产量有贡献。种子产量是特别重要的性状，因为许多植物的种子对人与动物营养是重要的。作物如玉米、稻、小麦、卡诺拉油菜和大豆占超过一半的人类总热量摄入，无论通过直接消费种子本身或通过消费基于加工的种子而产生的肉产品。作物也是糖、油及工业加工中所用许多类型代谢物的来源。种子含有胚(新枝条和新根的起源)和胚乳(萌发期间及籽苗早期生长期间用于胚生长的营养来源)。种子发育涉及多种基因并且需要代谢物从根、叶和茎转移至正在生长的种子中。胚乳尤其同`化糖类、油和蛋白质的代谢前体并且将它们合成为贮藏大分子以灌满籽粒。对于许多作物的另一个重要性状是早期萌发势。改进早期萌发势是现代稻育种计划在温带和热带稻品种上的重要目标。长根在水栽稻中对于正确土壤固定是重要的。在稻直接播种至被淹没田地的情况下，以及在植物必须从水中迅速出苗的情况下，较长的枝条与萌发势相关。在实施条播(drill-seeding)的情况下，较长的中胚轴和胚芽鞘对于良好出幼苗是重要的。将早期萌发势人工改造到植物内的能力将在农业中是极其重要的。例如，不良的早期萌发势已经限制了基于玉米带种质(Corn Belt germplasm)在欧洲大西洋地区引种玉蜀黍(Zea mayes L.)杂种。又一个重要性状是改进的非生物胁迫耐受性。非生物胁迫是世界范围作物损失的主要原因，对于大多数主要作物植物而言降低平均产量超过50% (Wang等、Planta 218，1-14, 2003) 0非生物胁迫可以由干旱、盐度、极端温度、化学毒性和氧化胁迫引起。提高植物对非生物胁迫耐受性的能力将在世界范围对农民而言是巨大经济优势并且会允许在不利条件期间及在作物栽培否则是不可能的陆地上栽培作物。作物产量因而可以通过优化前述因素之一而提高。关于F-box Skp2_样多肽，生物的发育和行使功能需要对多种内部和外部信号的细胞应答。一种用于此类应答的机制是通过蛋白体的蛋白质降解改变关键调节子的丰度。通过蛋白体的蛋白质降解是相对保守的过程，并且需要多个泛素分子与靶蛋白的结合。泛素与靶蛋白的结合是通过三种酶的相继作用实现的，三种酶为El (泛素激活酶)、E2(泛素缀合酶)和E3 (泛素连接酶)。一种最佳表征的E3泛素连接酶是SCF蛋白质复合物(在其发现者蛋白质Skp-Cul 1-F-box蛋白质之后命名)。SCF复合物泛素化大多数的参与细胞周期调节、信号感受和转导和转录的蛋白质。SCF复合物包含三种主要的成分:Skpl-F-box Skp2复合物与底物蛋白质相互作用，在结构的中间形成延长的支架的Cull亚基和RNAG指蛋白质Rbxl。提示了 Cul I保持了 Skp和Rbx之间的距离，并且随后定位底物和泛素缀合酶(Zheng等人，Nature 2000Nov.16 ；408 (6810):381-6))。Skp2-F-box蛋白质是复合物的底物识别亚基。在人中，有大约70种F_box蛋白质，而植物则具有几百种，表明该家族在发育和适应植物环境中的重要作用。在植物中，F-box基因形成了一个最大的多基因超家族，在拟南芥属中已经报道了 692种F-box基因，在杨属中已经报道了 337种，且在稻中779种。植物F-box超家族可以被分为42个家族，每个具有不同的结构域组织(参见 Guixia 等人，2009 (PNAS Vol.106，N0.3，pp835_840))。Schwager 等人，2007 (The Plant Cell, Vol.19:1163-1178)描述了对属于拟南芥属F-box蛋白质超家族的亚家族C的来自拟南芥属的VIER F-Box-Proteine (VBF ；Germanfor Four F-Box Proteins)基因的表征。C亚家族还包括SKP2 ;I和SKP2 ;2，哺乳动物SKP2蛋白质的推定的拟南芥直 向同源物，其促进细胞周期过程中的E2F转录因子的降解。Schwager等人报道了在所有4个VBF基因中有缺陷的植物在一般生长中延迟，并且在侧根形成中有缺陷。关于DUF584多肽，在现有技术中，对于拟南芥中的DUF584基因(At2g28400)仅能获得有限的信息。在一个实例中，Fowler和Thomashow(Plant Cell.2002,14(8):1675-1690)报道了该拟南芥DUF584基因在冷激后被瞬时上调。这些作者还报道了该基因是极端亲水的。Lan等人(2007, BMC Bioinformatics.2007 ；8:358)进一步预测拟南芥DUF584基因应答胁迫。Goda 等人(Plant Physiol.2004 ; 134(4):1555-1573)报道了该拟南芥基因(At2g28400)被油菜素类固醇特异性调控(油菜素类固醇调控的)。现有技术中进一步报道了拟南芥DUF584基因在野生型中应答高光和蓝光，但是在hy5突变体中被错误调控(Kleine 等人，2007 Plant Physiol.144(3):1391-1406) ? 此外，拟南芥 DUF584 基因在关于拟南芥属和芸苔属之间的同线性的文献中提及(Timms等人,2006 Genetics.173 (4):2227-2235)。取决于最终用途，对某些产量性状的改良可能优先于其它产量性状。例如对于应用如饲料或木材生产或生物燃料资源而言，增加植物营养体部分可能是希望的，而对于应用如面粉、淀粉或油生产而言，种子参数的提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
相对于对照植物在植物中增强产量相关性状的方法，所述方法包括调节编码DUF584多肽的核酸在植物中的表达，其中所述DUF584多肽包含DUF584结构域，优选至少一个Interpro结构域IPR007608和/或具有登录号PF04520的PFam结构域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·范德纳比利，A·安德里安卡亚，
申请(专利权)人：巴斯夫植物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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