本发明专利技术提供重组DNA构建体、载体和分子，其包含可操作地连接到营养阶段启动子的编码促花FT蛋白的多核苷酸序列，所述营养阶段启动子还可以是分生组织优选启动子或分生组织特异性启动子。还提供转基因植物、植物细胞和组织以及植物部分，其包含编码促花FT蛋白的多核苷酸序列。包含促花FT转基因的转基因植物可相对于对照或野生型植物在所述转基因植物上，具体地在所述植物的主茎上的每个苤节中产生更多的棉铃、长角果、果实、坚果或豆荚。还提供用于将促花FT转基因引入到植物中并且在田间包括以较高密度种植转基因FT植物的方法。本发明专利技术的转基因植物可因此提供比野生型植物更大的产量潜力，并且可由于其改变的植物构造以较高密度种植。度种植。度种植。
【技术实现步骤摘要】
用于改变开花和植物构造以提高产量潜力的组合物和方法
[0001]本申请是申请日为2016年4月18日、申请号为201680025807.8、专利技术名称为“用于改变开花和植物构造以提高产量潜力的组合物和方法”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求分别于2015年4月20日和2015年9月25日提交的美国临时专利申请号62/150,142和62/233,019的优先权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。
[0004]序列表的并入
[0005]计算机可读形式的序列表通过电子呈递与本申请一起提交，并且以引用的方式整体并入到本申请中。序列表包含在名为60760_anniversary_ST25.txt的文件中，所述文件的大小为61,079个字节(在操作系统MS Windows中测量)并且于2016年4月1日创建。
专利
[0006]本专利技术涉及用于通过对作物进行基因改造来调节花发育和营养生长以增加产量的组合物和方法。
技术背景
[0007]从营养生长到开花的转变是植物发育期间的关键过程，其为以作物产生粮食产量所必需的。控制陆地植物的开花时间(其响应于环境信号或发育信号)有四种主要途径，除自发(环境上独立的)途径之外，还包括光周期现象(即，白昼长度)、春化作用(即，响应于冬冷)、以及植物激素(例如，赤霉素或GA)。除GA和自发途径以外，植物开花的调节通常涉及开花时间的两种重要调节因子，CONSTANS(CO)和开花基因座(FLOWERING LOCUS)C(FLC)。FLC基因是响应于春化作用而调节开花的成花阻遏子，而CO基因是响应于光周期条件的成花激活物。在诱导性光周期条件下，源叶中的CO活性增加开花基因座T(FT)的表达，所述开花基因座T(FT)易位到分生组织以触发下游成花激活基因的表达，所述下游开花激活基因包括LEAFY(LFY)、APETALA1(AP1)和CO过表达抑制因子1(SOC1)。其他基因(诸如开花基因座C(FLC)和顶生花1(TFL1))用于抑制这些基因的表达或活性。
[0008]除白昼长度中性植物以外，大多数开花植物响应于每日光周期，并且基于诱导开花所需要的光周期条件被分类为短日照(SD)植物或长日照(LD)植物。光周期是指在24小时周期内光照时间和黑暗时间的相对长度或持续时间。一般来讲，长日照植物倾向于在白昼长度超过光周期阈值时(例如，当白昼在春天变得更长时)开花，而短日照植物倾向于在白昼长度落至低于光周期阈值时(例如，当白昼在夏至之后变得更短时)开花。换言之，SD植物在白昼变得更短时开花，而LD植物在白昼变得更长时开花。大豆是短日照(SD)植物的实例，其中当植物暴露于较短光照条件时诱导开花。
[0009]植物种植者一直在寻找调控植物产量，尤其是增强农学上重要的作物的种子产量的新方法。因此，在本领域中一直需要用于增加各种作物产量的改进组合物和方法。现在提出，可通过增强与开花和生殖发育相关的农学性状来实现提高的作物产量。
[0010]专利技术概述
[0011]根据本专利技术的第一方面，提供一种重组DNA构建体，其包含可操作地连接到营养阶段启动子的编码促花FT蛋白(florigenic FT protein)的多核苷酸序列。由多核苷酸序列编码的促花FT蛋白可包含与选自由以下组成的组的序列或其功能性片段具有至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％同一性的氨基酸序列：SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:18、以及SEQ ID NO:20。所述多核苷酸序列还可与选自由以下组成的组的序列具有至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％同一性的序列：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:15、SEQ ID NO:17、以及SEQ ID NO:19。营养阶段启动子还可以是分生组织优选启动子或分生组织特异性启动子。还提供包含此重组DNA构建体的DNA分子和载体。
[0012]根据本专利技术的第二方面，还提供转基因植物、植物细胞、植物组织和植物部分，其包含本专利技术的重组DNA构建体到此类植物、细胞、组织和植物部分的基因组中的插入物。本专利技术的转基因植物对于重组DNA构建体的插入物而言可以是纯合的或半合子的。转基因植物可以是短日照植物和/或双子叶植物。根据植物物种，本专利技术的转基因植物可相对于不具有重组DNA构建体的对照或野生型植物在转基因植物的每个苤节中产生更多的棉铃、长角果、果实、坚果或豆荚。本专利技术的转基因植物还可相对于不具有重组DNA构建体的对照或野生型植物在每个苤节中产生更多的花和/或花总状花序。
[0013]根据本专利技术的第三方面，提供用于产生具有提高的产量相关的性状或表型的转基因植物的方法，其包括：(a)使用重组DNA构建体转化外植体的至少一个细胞，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到营养阶段启动子的编码促花FT蛋白的多核苷酸序列；以及(b)使转基因植物从转化的外植体再生或发育。此类方法还可包括(c)选择具有以下性状或表型中的一种或多种的转基因植物：与不具有重组DNA构建体的对照植物相比，更早开花、更长生殖或开花持续时间、每个苤节的花的数量增加、每个苤节的花总状花序的数量增加、每个苤节的豆荚、棉铃、长角果、果实或坚果的数量增加、以及每个苤节的种子的数量增加。
[0014]根据本专利技术的第四方面，提供用于在田间以正常或较高密度种植本专利技术的转基因作物的方法。根据一些实施方案，提供方法，其包括：在田间以较高密度种植转基因作物，其中所述转基因作物使用重组DNA构建体来转化，所述重组DNA构建体包含可操作地连接到营养阶段启动子的编码促花FT蛋白的多核苷酸序列。根据这些实施方案中的一些，营养阶段启动子可以是分生组织优选启动子或分生组织特异性启动子。对于大豆，可每英亩种植约150,000至250,000个转基因大豆植物种子的较高密度。对于棉花，可每英亩种植约48,000至60,000个转基因棉花植物种子的较高密度。对于油菜，可每英亩种植约450,000至680,000个转基因油菜植物种子的较高密度。
[0015]附图简述
[0016]图1A提供示出各种FT基因的每种组合的核苷酸序列的比较(包括其同一性百分比)的矩阵表。
[0017]图1B提供示出各种FT蛋白的每种组合的蛋白质序列的比较(包括其同一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种重组DNA构建体，其包含编码衍生自大豆(Glycine max)的促花FT蛋白的多核苷酸序列，所述促花FT蛋白包含与对应于SEQ ID NO:2的第1位
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第176位的序列的氨基酸中的SEQ ID NO:2具有至少95％同一性的氨基酸序列并且可操作地连接到包含与SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22或对应于SEQ ID NO:21的第1位
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第901位的序列的核苷酸中的SEQ ID NO:38具有至少95％同一性的多核苷酸序列的启动子。2.如权利要求1所述的重组DNA构建体，其中所述促花FT蛋白包含氨基酸序列SEQ ID NO:2。3.如权利要求1所述的重组DNA构建体，其中所述启动子包括SEQ ID NO:21。4.如权利要求1所述的重组DNA构建体，其中所述启动子是SEQ ID NO:22或SEQ ID NO:38。5.一种DNA分子或载体，其包含如权利要求1所述的重组DNA构建体。6.如权利要求1所述的重组DNA构建体，其中所述重组DNA构建体包含SEQ ID NO:1。7.如权利要求1所述的重组DNA构建体，其中所述启动子是异源营养阶段启动子，其中所述异源营养阶段启动子是分生组织优选启动子或分生组织特异性启动子。8.如权利要求1所述的重组DNA构建体，其中所述氨基酸序列进一步包括：在对应于SEQ ID NO:2的第57位的氨基酸位置处的甘氨酸，在对应于SEQ ID NO:2的第85位的氨基酸位置处的酪氨酸，在对应于SEQ ID NO:2的第129位的氨基酸位置处的甘氨酸，和在对应于SEQ ID NO:2的第132位的氨基酸位置处的苏氨酸。9.一种用于产生转基因植物的方法，其包括：(a)使用重组DNA构建体转化外植体的至少一个细胞，所述重组DNA构建体包含编码衍生自大豆(Glycine max)的促花FT蛋白的多核苷酸序列，所述促花FT蛋白包含与对应于SEQ ID NO:2的第1位
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第176位的序列的氨基酸中的SEQ ID NO:2具有至少95％同一性的氨基酸序列并且可操作地连接到包含与SEQ ID NO:21、SEQ ID NO:22或对应于SEQ ID NO:21的第1位
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第901位的序列的核苷酸中的SEQ ID NO:38具有至少95％同一性的多核苷酸序列的启动子；以及(b)使所述转基因植物由所转化的外植体再生或发育。10.如权利要求9所述的方法，其中所述重组DNA构建体的所述营养阶段启动子是分生组织优选启动子或分生组织特异性启动子。11.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：孟山都技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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