用于增加植物生长和产量的方法和组合物技术

本文提供了用于改善植物生长的组合物和方法。也提供了用于表达转录因子(TF)的表达构建体、多核苷酸和多肽，包含该表达构建体、多核苷酸和多肽的植物，和产生转基因植物的方法，该转录因子的表达可改善农业性质，包括但不限于作物产量、生物和非生物胁迫耐受性、和早期活力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加植物生长和产量的方法和组合物专利
本专利技术涉及用于控制参与植物生长和发育的基因表达的方法和组合物。专利技术背景持续增加的世界人口和日渐减少的农业可耕种土地供应推动开发具有增加的生物质和产量的植物。常规农作物和园艺改进手段采用选择性育种技术来鉴定具有所需特性的植物。然而，这种选择性育种技术具有几个缺陷，即，这些技术一般是费力的并且产生通常含有异源遗传组件的植物，其可能并不总是导致所需的性状从亲本植物传递下去。分子生物学的进展提供了调节植物种质的手段。植物遗传改造要求分离和操作遗传物质(一般是DNA或RNA的形式)并且随后向植物导入该遗传物质。这种技术具有向作物或植物递送各种改善的经济、农业或园艺性状的能力。感兴趣性状包括植物生物质和产量以及对非生物胁迫条件的耐受性。产量通常定义为可测量的来自作物的有经济价值的产物。这可以量和/或质来定义。产量直接取决于几个因素，例如，器官的数量和尺寸、植物结构(例如，分枝数量)、种子产生、叶衰老等。根发育、营养摄入、胁迫耐受性和早期活力也可能是决定产量的重要因素。因此，优化上述因素可产生增加的植物产量。植物遇到的非生物胁迫可包括高或低温度胁迫、干旱或浇水过度和盐胁迫。植物对于这些和其他非生物胁迫的响应可能对产量有重要影响，因为这些胁迫可导致产量显著降低。因此需要产生面对非生物胁迫时保持其生长以最大化其在非优化生长条件下的产量的植物和植物变体。种子产量的增加是特别重要的性状，因为许多植物的种子对于人和动物消耗而言是重要的。作物例如玉米、水稻、小麦、油菜和大豆占总人热量摄入的超过一般，无论是通过直接消耗其种子或通过消耗在经加工的种子上产生的肉制品。它们也是工业过程中使用的糖类、油脂和许多类型矿物质的来源。种子含有胚(新芽和根的来源)和胚乳(在萌发期间和幼苗的早期生长期间胚生长的营养源)。种子的发育涉及许多基因，并且需要将代谢物从根、叶和茎转移到生长的种子中。尤其是胚乳，其吸收了糖类、油脂和蛋白质的代谢前体并将它们合成储存大分子以填充谷粒。植物生物质的增加对于饲料作物如苜蓿、青贮玉米和干草而言重要。许多基因参与植物生长和发育。因此，需要调节这些基因的方法。
技术实现思路
提供了用于获得更高的作物产量而增加植物生长的方法和组合物。组合物包含转录因子，包含转录因子的构建体，和含有转录因子的转基因植物、种子和植物部分。可使用转录因子通过调节感兴趣植物中一种或多种转录因子的表达水平和/或表达模式来改变植物生长和/或胁迫耐受性。可调节调控参与植物生长、光合作用的基因或其他基因的转录因子来增加植物生长、增加植物质量、改善植物胁迫耐受性、并且增加植物产量。本专利技术的实施方式包括：1.一种通过改变或调节编码选自下组的多肽或其片段或变体的至少一种核苷酸序列的表达来改善感兴趣植物中的植物生长的方法：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、21、23、27、29、31、33、35、37、39、43、45、47、49、或51。2.如实施方式1所述的方法，其中所述核苷酸序列编码选自下组的多肽或其片段或变体：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、或16。3.如实施方式1所述的方法，其中至少一种核苷酸序列上调，使得TF的表达相对于对照植物细胞增加。4.如实施方式1所述的方法，其中至少一种核苷酸序列下调，使得TF的表达相对于对照植物细胞减少。5.如实施方式1、2、3或4所述的方法，其中所述调节通过稳定插入至少一种表达构建体来实现，所述表达构建体包含驱动在植物细胞中表达的启动子，所述启动子可操作地连接至编码至少一种转录因子的至少一种核苷酸序列，其中所述转录因子包含选自下组的多肽：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、21、23、27、29、31、33、35、37、39、43、45、47、49、或51。6.如实施方式1或2中任一项所述的方法，其中所述片段或变体与所述核苷酸序列或所述多肽序列具有至少80％的序列相同性。7.如实施方式1或2中任一项所述的方法，其中所述片段或变体与所述核苷酸序列或所述多肽序列具有至少90％的序列相同性。8.如实施方式1或2中任一项所述的方法，其中所述片段或变体与所述核苷酸序列或所述多肽序列具有至少95％的序列相同性。9.如实施方式1-4中任一项所述的方法，其中所述调节通过稳定插入DNA构建体来实现，所述DNA构建体包含驱动在植物细胞中表达的至少一个启动子，所述启动子可操作地连接至针对编码选自下组的转录因子多肽的至少一种核苷酸设计的一个或多个amiRNA盒：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、21、23、27、29、31、33、35、37、39、43、45、47、49、或51。10.如实施方式1-4中任一项所述的方法，其中所述调节是通过稳定插入转化构建体来实现，所述转化构建体包含一个或多个在植物细胞中可操作的启动子，所述启动子可操作地连接至针对至少一种感兴趣转录因子设计的一个或多个RNAi盒。11.如实施方式1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节通过用衍生自植物病毒并包含在植物细胞中可操作的至少一个启动子的自复制转化构建体来转化感兴趣植物物种来实现，所述启动子可操作地连接至编码至少一种转录因子的至少一个开放阅读框。12.如实施方式1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节通过用衍生自植物病毒并包含在植物细胞中可操作的至少一个启动子的自复制转化构建体来转化感兴趣植物物种来实现，所述启动子可操作地连接至针对至少一种感兴趣转录因子设计的至少一个amiRNA盒。13.如实施方式1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节通过用衍生自植物病毒并包含在植物细胞中可操作的至少一个启动子的自复制转化构建体来转化感兴趣植物物种来实现，所述启动子可操作地连接至针对至少一种感兴趣转录因子设计的至少一个RNAi盒。14.如实施方式1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节通过将至少一个顺式调节元件在一定位置插入植物细胞的基因组来实现，使得所述顺式调节元件可改变至少一种感兴趣转录因子的表达水平和/或表达概况。15.如实施方式9-13中任一项所述的方法，其中所述至少一个启动子是组成型启动子。16.如实施方式9-13中任一项所述的方法，其中所述至少一个启动子是非组成型启动子。17.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子是发育调节的启动子。18.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子是昼夜节律调节或昼调节的启动子。19.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子是组织特异性启动子。20.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子是诱导型启动子。21.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子是光调节的启动子。22.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子包含SEQIDNO：17所示的序列。23.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子包含SEQIDNO：18所示的序列。24.如实施方式16所述的方法，其中所述至少一个启动子包含SEQIDNO：19所示的序列。25.如实施方式1-24中任一项所述的方法，其中所述感兴趣植物是单子叶植物。26.如实施方式1-24中任一项所述的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过调节编码转录因子(TF)多肽的至少一种核苷酸序列的表达来改善感兴趣植物中的植物生长的方法，其中所述TF多肽包含选自SEQ ID NO：2、4、6、8、10、12、14、16、21、23、27、29、31、33、35、37、39、43、45、47、49、或51所示序列的氨基酸序列，其中所述调节包括与对照植物相比上调或下调所述感兴趣植物中的表达。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 US 62/022,9251.一种通过调节编码转录因子(TF)多肽的至少一种核苷酸序列的表达来改善感兴趣植物中的植物生长的方法，其中所述TF多肽包含选自SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、21、23、27、29、31、33、35、37、39、43、45、47、49、或51所示序列的氨基酸序列，其中所述调节包括与对照植物相比上调或下调所述感兴趣植物中的表达。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节包括上调编码所述TF多肽的核苷酸的表达。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节包括下调编码所述TF多肽的核苷酸的表达。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节通过稳定插入至少一种表达构建体来实现，所述表达构建体包含驱动在植物细胞中的表达的启动子，所述启动子可操作地连接至编码选自下组的至少一种转录因子多肽的至少一种核苷酸序列：SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、14、16、21、23、27、29、31、33、35、37、39、43、45、47、49、和51。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，一个或多个启动子是组成型启动子。6.如权利要求1-4中任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·P·布鲁特内尔，B·N·格雷，T·C·莫克勒，王林，
申请(专利权)人：本森希尔生物系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US