專利名稱：：水稻凝集素樣受體激酶1(OsLRK1)，一個(gè)參與植物發(fā)育的基因的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般性地涉及植物基因工程，特別涉及在轉(zhuǎn)化的植物和植物細(xì)胞中調(diào)節(jié)根系擴(kuò)張(rootexpansion)。
背景技術(shù)：
：在本文全文中，各種公開出版物均在括號(hào)中引用。這些出版物公開內(nèi)容通過(guò)引用以其全文并入本文作參考，以更加全面地描述涉及本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的現(xiàn)狀。所述參考的詳細(xì)信息列于所附權(quán)利要求書之前。已經(jīng)有提示植物絲氨酸/蘇氨酸受體樣激酶(receptor-likekinase，RLK)在細(xì)胞表面的信號(hào)傳導(dǎo)事件中起到關(guān)鍵作用(Hardieetal.，1998；Morris，etal.，2003；Shiu，etal.，2004)。細(xì)胞對(duì)各種外部因素進(jìn)行應(yīng)答的分子基礎(chǔ)是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)(MorrisandWalker，2003)。RLK是一類跨膜蛋白，其包含一個(gè)單一跨膜結(jié)構(gòu)域、一個(gè)胞外配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域以及一個(gè)胞質(zhì)內(nèi)的催化激酶結(jié)構(gòu)域(ShiuandBleecker，2001)。在已經(jīng)被闡明的擬南芥(Arabidopsisthaliana)基因組中，RLK有超過(guò)600個(gè)代表基因，而在水稻中已經(jīng)確定了至少1132個(gè)成員(Shiuetal.，2004)。植物RLK的激酶結(jié)構(gòu)域具有單譜系起源(monophyleticorigin)并與黑腹果蠅(Drosophilamelanogaster)Pelle和哺乳動(dòng)物白細(xì)胞介素受體相關(guān)性激酶屬于相同的基因家族(Becraft，2002)。有兩種方法可以對(duì)RLK進(jìn)行分類，第一種是基于被認(rèn)為是配體結(jié)合位點(diǎn)的胞外結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分類(McCartyandChory，2000)，第二種是基于RLK在控制植物生長(zhǎng)和發(fā)育或植物-微生物相互作用及防御應(yīng)答中的生物學(xué)功能和作用進(jìn)行分類(Shiuetal.，2004)。鼠耳芥屬(Arabidopsis)RLK胞外結(jié)構(gòu)域有超過(guò)21個(gè)不同類別(Becraft，2002)。一類已被描述并被部分研究的RLK是凝集素樣受體激酶(lectin-likereceptorkinases，LRK)(Herveetal.，1996；1999；Nishiguchi，etal.，2002，Navarro-Gochicoa，2003；Riouetal.，2002；Heetal.，2004；Shiuetal.，2004)。LRK具有與豆科樣凝集素(legume-likelectins)具有顯著同源性的凝集素樣胞外結(jié)構(gòu)域。凝集素已知為碳水化合物結(jié)合蛋白，但是對(duì)于被識(shí)別的糖不具有酶活性(Loris，2002)。這是一組在結(jié)構(gòu)上和進(jìn)化上多樣性的蛋白質(zhì)。凝集素可以在所有生物界發(fā)現(xiàn)(VanDamme，1998)。豆科凝集素(legumelectins)是指特別在豆科植物中發(fā)現(xiàn)的植物凝集素。這些迄今為止分離的凝集素中的大部分是從成熟種子中被鑒別的(VanDammeetal.，1998)，并且其濃度在其他植物器官中非常低。豆科凝集素在它們的一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)中令人驚訝地相似，但是盡管有這些相似性，其在四級(jí)關(guān)聯(lián)和單體組織模式方面顯示很大的不同(RudigerandGabius，2001)。有趣的是，一級(jí)序列中的改變導(dǎo)致的三級(jí)結(jié)構(gòu)中的微小改變會(huì)導(dǎo)致四級(jí)結(jié)構(gòu)中的顯著不同(VijayanandChandra，1999)。典型地，已經(jīng)證明了針對(duì)葡萄糖、N-乙酰-D-葡糖胺、甘露糖、半乳糖或N-乙酰-D-半乳糖胺、L-巖藻糖及復(fù)合物類型的寡糖的特異性(RudigerandGabius，2001)。豆科凝集素的生理學(xué)作用仍不清楚，盡管其已經(jīng)被猜想是參與植物防御的儲(chǔ)備蛋白質(zhì)。凝集素樣受體激酶(LRK)是RLK的亞類，首先在擬南芥中被描述(Herveetal.，1996)。目前，在水稻基因組中已經(jīng)闡明了103個(gè)成員(Shiuetal.，2004)，在鼠耳芥屬中鑒別了42個(gè)LRK(Barreetal.，2002)，在蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)中鑒別了9個(gè)成員(Navarro-Gochicoaetal，2003)，以及在鉆天楊(Lombardypoplar)中鑒別了一些成員(Nishiguchietal，2002)。在酵母和人類的完整基因組序列中未發(fā)現(xiàn)具有豆科樣凝集素結(jié)構(gòu)域的RLK(Navarro-Gochicoaetal.，2003)。其可能是植物特異性的。已經(jīng)表面LRK在不同器官中表達(dá)，包括根、成熟葉、莖、花和長(zhǎng)角果。這些蛋白質(zhì)的生理學(xué)作用仍在研究中。在LRK中存在豆科樣凝集素作為受體提示其在感知寡糖介導(dǎo)的信號(hào)中具有一定作用，但是目前仍沒(méi)有證據(jù)表明LRK具有活性受體結(jié)構(gòu)域并且糖分子可能與其結(jié)合，但是發(fā)現(xiàn)激酶結(jié)構(gòu)域能夠進(jìn)行自身磷酸化(Nishiguchietal.，2002；Heetal.，2004)。本領(lǐng)域現(xiàn)在需要進(jìn)一步了解植物發(fā)育包括根系擴(kuò)張的機(jī)制，以用于調(diào)節(jié)所述發(fā)育的方法及用于在其中可以調(diào)節(jié)這種發(fā)育的植物和植物細(xì)胞。發(fā)明概述本發(fā)明涉及新的凝集素樣受體激酶基因，稱為水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)，其在植物發(fā)育中起作用。試驗(yàn)結(jié)果提示Oslrk1對(duì)于來(lái)自糖和/或植物激素的信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)答，并且其是包括根系擴(kuò)張?jiān)趦?nèi)的植物發(fā)育某些方面的負(fù)調(diào)節(jié)物。特別地，本發(fā)明提供了一種分離的核酸，其包含(a)SEQIDNO1所示的核苷酸序列，(b)編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列，或(c)相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列。本發(fā)明還提供了載體，其包含與在植物細(xì)胞中控制表達(dá)的啟動(dòng)子可操縱地連接的上述核酸。本發(fā)明還提供了用于在植物中負(fù)調(diào)節(jié)發(fā)育的方法，包括用本文所述的核酸轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。在一方面，本發(fā)明提供了一種用于促進(jìn)在植物中增強(qiáng)的根生長(zhǎng)的方法，所述方法包括用至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，其中所述核苷酸序列是(a)相應(yīng)于SEQIDNO1所示的核苷酸序列的反義核苷酸序列，或(b)相應(yīng)于編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列的反義核苷酸序列，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。另外，本發(fā)明提供了一種Oslrk1Ds插入突變體，其在根和地上部分具有獨(dú)特表型。另外，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)基因植物，其基因組包含具有一個(gè)破壞(disruption)的Oslrk1基因，其中所述破壞包含Ds插入，并且其中所述破壞引起所述轉(zhuǎn)基因植物與野生型植物相比顯示增強(qiáng)的根生長(zhǎng)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了具有摻入到其基因組中的本發(fā)明的核酸的轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因植物。以及所述轉(zhuǎn)基因植物的種子。本發(fā)明另外提供了與本文所述序列同源的核苷酸序列，并且所述序列保留本發(fā)明描述的序列的生物學(xué)活性，本發(fā)明還提供了使用或涉及這些同源序列的方法、轉(zhuǎn)化的細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因植物和種子。圖1.Oslrk1突變體顯示的表型。A.在MS培養(yǎng)基上生長(zhǎng)五天的WT(左)和突變體(右)秧苗。B.和C.在MS培養(yǎng)基上分別生長(zhǎng)兩周的WT和突變體幼苗的根。在土壤中分別生長(zhǎng)兩月的WT植株(D)和突變體植株(E)的根。F.生長(zhǎng)兩月的WT植株(左)和突變體植株(右)的葉形態(tài)。生長(zhǎng)45天的WT植株(G)和突變體植株(H)的形態(tài)，其中突變體顯示開花推遲(I)。生長(zhǎng)三個(gè)月的突變體植株(右)與WT相比，其地上部分顯示整體較強(qiáng)壯的表型。成熟WT植株(J)和突變體植株(K)的圓錐花序在突變體中顯示更多分枝。圖2Oslrk1基因的表達(dá)水平。圖中顯示Oslrk1在WT和純合Oslrk1突變體中的基因表達(dá)的Northern雜交分析。從生長(zhǎng)兩周的wt或突變體幼苗的根組織提取總RNA(10μg)。膜與相應(yīng)于Oslrk1基因的3’UTR的DIG標(biāo)記的探針雜交。在WT植株中檢測(cè)到大小為2.7Kb的轉(zhuǎn)錄物，其在突變體根組織中不存在(上組)。下組顯示上樣的總RNA的量(通過(guò)與用相應(yīng)于水稻肌動(dòng)蛋白基因(RAct1)的探針進(jìn)行條帶印跡(strippedblot)的雜交獲得條帶)。圖3Oslrk1的cDNA序列(SEQIDNO1)。圖4OsLRK1蛋白質(zhì)(SEQIDNO2)的結(jié)構(gòu)域和基序組織。豆科樣凝集素結(jié)構(gòu)域處于框中并示于圖5以進(jìn)行凝集素結(jié)構(gòu)域氨基酸序列的排列對(duì)比。凝集素結(jié)構(gòu)域的β鏈和α鏈在所述框中分別以粗體示出。可能的N-糖基化位點(diǎn)以下劃線示出。信號(hào)肽和跨膜結(jié)構(gòu)域以斜體示出。絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域以陰影示出，12個(gè)亞結(jié)構(gòu)域的最保守氨基酸以黑粗體示出。可能參與亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)的亞結(jié)構(gòu)域X中的亮氨酸殘基(L599-L605-L619-L626)被框出。激酶結(jié)構(gòu)域中的ATP結(jié)合區(qū)(Leu387-Lys413)以下劃線示出。圖5.OsLRK1相關(guān)序列的凝集素樣結(jié)構(gòu)域的排列的氨基酸序列的對(duì)比。排列使用TCoffee程序(Notredame，C.etal.，2000)進(jìn)行。相同氨基酸用陰影表示并且同源序列被框出。星號(hào)表示Ca2+結(jié)合氨基酸，十字表示Mn2+結(jié)合氨基酸。β鏈和α鏈之間的可能的切割位點(diǎn)(NDT)被框出并以陰影表示。OsLRK2是OsLRK1的最接近的同系物；P.nigra，來(lái)自黑楊(Populusnigra)(DDBJ中的AB030083)的凝集素受體激酶；MtLeRK1，來(lái)自蒺藜苜蓿(Medicagotrunculata)(AY358030)的表達(dá)在根部的凝集素受體激酶；F.bean，來(lái)自蠶豆(Fieldbean)(P38662)的甘露糖/葡萄糖特異性凝集素；B.purpurea，來(lái)自羊蹄甲(Bauhiniapurpurea)(P16030)的N-乙酰-D-半乳糖特異性凝集素；L.sphaericus，來(lái)自Lathyrussphaericus(P16349)的凝集素；P.sativum，來(lái)自豌豆(Pisumsativum)(P02867)的種子的甘露糖特異性凝集素；M.hemaglutinin和M.hemaglutinin，來(lái)自懷槐(Maackiaamurensis)(1DBN_B(PDB)和210523A)的凝集素；P.angolensis，來(lái)自安哥拉紫檀(Pterocarpusangolensis)(PDB中的Q8Q-A)的凝集素；R.pseudoacacia，來(lái)自刺槐(Robiniapseudoacacia)(BBA04604)的樹皮凝集素；AthLecRK1，來(lái)自擬南芥(Arabidopsisthaliana)(AAB58725)的凝集素樣受體激酶。NCBIGeneBank登錄號(hào)和PBDID示于括號(hào)內(nèi)。圖6.通過(guò)RT-PCR(A)和Northern印跡雜交(B)進(jìn)行的Oslrk1基因的表達(dá)研究。對(duì)于RT-PCR，大約2μg總RNA加入到PCR混和物中，并加入相應(yīng)于Oslrk1特異的5’UTR和3’UTR序列的引物。Oslrk1的擴(kuò)增的轉(zhuǎn)錄物的預(yù)期長(zhǎng)度(2.7kb)用箭頭示出(左側(cè))。同時(shí)擴(kuò)增水稻Actin1基因的500bp轉(zhuǎn)錄物作為內(nèi)部對(duì)照。對(duì)于Northern印跡，使用分離自不同組織(在上面示出)的總RNA(10μg)作為模板并使用DIG標(biāo)記的Oslrk1的3’UTR作為探針。2.7kb轉(zhuǎn)錄物相應(yīng)于Oslrk1基因(如在左側(cè)示出的)。18SrRNA用作總RNA的定量對(duì)照。圖7.攜帶具有GusA或Eyfp基因的Oslrk1啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)基因植物的表達(dá)分析。A-D.Oslrk1啟動(dòng)子::gusA在轉(zhuǎn)基因植物中的表達(dá)；E，G.EYFP在Oslrk1啟動(dòng)子::eyfp轉(zhuǎn)基因植物中的表達(dá)；(A).GUS在生長(zhǎng)四天的轉(zhuǎn)基因幼苗的不定根中的表達(dá)以及在生長(zhǎng)兩周的幼苗的不定根和側(cè)根中的表達(dá)。(B)；GUS染色的根的橫切片顯示在遠(yuǎn)端伸長(zhǎng)區(qū)的表達(dá)(C)和在示出發(fā)生中的側(cè)根的芽體的成熟區(qū)的表達(dá)(D)。在(C)中，Ep-表皮；Cx-皮質(zhì)；En-內(nèi)皮層；Pc-Pericuycle細(xì)胞。(E，G)EYFP在轉(zhuǎn)基因植物的根中的表達(dá)的顯微圖像；(E，G).EYFP在根維管細(xì)胞中的表達(dá)的共焦成像；(F).根的可見(jiàn)光成像；(G).E和F的融合圖像。圖8.用不同激素SA(A)和糖(B)對(duì)Oslrk1轉(zhuǎn)錄物的調(diào)節(jié)。在全部實(shí)驗(yàn)中，在Northern印跡雜交中均使用DIG標(biāo)記的相應(yīng)于Oslrk1基因的3’UTR的探針。作為上樣的總RNA的定量對(duì)照，清洗使用Oslrk1探針進(jìn)行Northern雜交的濾膜并用相應(yīng)于水稻Actin1基因的DIG標(biāo)記的探針進(jìn)行再雜交。在Northern印跡的頂端的比值示出Oslrk1在樣品中的實(shí)際表達(dá)水平，其根據(jù)用Oslrk1特異性探針獲得的雜交信號(hào)的強(qiáng)度與用Act1探針獲得的信號(hào)強(qiáng)度的比值計(jì)算得出。圖9.用MeJA處理WT和突變體幼苗。WT和突變體的種子在含有各種濃度的MeJa(1μM，5μM和10μM)或?qū)φ盏腗S(含有1％Suc)中發(fā)芽并生長(zhǎng)(A)。條形圖顯示不定根的長(zhǎng)度和數(shù)目以及側(cè)根的數(shù)目(B)。每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)測(cè)量大約30-50株幼苗。p-Value針對(duì)不定根的數(shù)目(0.005)、不定根的長(zhǎng)度(0.00)和側(cè)根的數(shù)目(0.19)計(jì)算。圖10.Oslrk1突變體對(duì)Man(A和B)以及Gal(C和D)的不同應(yīng)答。WT和突變體植物的種子在MS培養(yǎng)基中在不同濃度的Gal/Man中發(fā)芽一周。A和C分別顯示在Man和Gal中發(fā)芽的幼苗的應(yīng)答。條形圖示出苗長(zhǎng)度、不定根的長(zhǎng)度和數(shù)目以及WT和Oslrk1突變體幼苗對(duì)施用Man(B)和Gal(D)的發(fā)芽率。B和D顯示三次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值。對(duì)于每一次實(shí)驗(yàn)，使至少50株幼苗在合適的單糖中發(fā)芽，并測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)。p-Value針對(duì)用甘露糖處理(C)的苗長(zhǎng)度(0.453)、不定根的數(shù)目(0.509)和長(zhǎng)度(0.527)測(cè)量。對(duì)于半乳糖處理(D)，p-Value對(duì)于不定根的數(shù)目及長(zhǎng)度和苗長(zhǎng)度分別為0.00、0.01和0.00。圖11.OsLRK1作為水稻根生長(zhǎng)的負(fù)調(diào)節(jié)物的作用的假設(shè)的模型。圖12.Oslrk的表達(dá)研究-Northern印跡。YL-幼葉；ML-成熟葉。顯示使用不同lrk作為探針的Northern印跡得到的mRNA表達(dá)結(jié)果。圖13.糖處理下的Oslrk的表達(dá)分析。圖14.激素處理下的Oslrk的表達(dá)分析。圖15.非生物脅迫處理下的Oslrk的表達(dá)研究。發(fā)明詳述本發(fā)明描述了一個(gè)新的參與植物發(fā)育的基因Oslrk1。克隆的cDNA長(zhǎng)度為2701bp(圖3)(SEQIDNO1)。推斷的OSLRK1蛋白質(zhì)(SEQIDNO2)示于圖4。另外，從對(duì)幾百個(gè)Ds插入品系的可見(jiàn)表型篩選中分離得到一個(gè)水稻凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)突變體并進(jìn)行了研究。突變體植株顯示擴(kuò)張的根系，所述根系具有更多的不定根和更長(zhǎng)的側(cè)根。所述植株與野生型相比，其地上部分顯示更大的葉、開花推遲、以及更高的種子產(chǎn)量。所述突變體將表型與Basta抗性及bar基因型分離提示該表型與Ds插入相關(guān)。所述Oslrk1Ds插入品系是無(wú)效突變，因?yàn)樵诩兒贤蛔凅w中沒(méi)有檢測(cè)到轉(zhuǎn)錄物。Ac/Ds轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠通過(guò)將存在于轉(zhuǎn)座酶來(lái)源中的Ds元件進(jìn)行再移動(dòng)(remobilization)而獲得由于Ds插入而導(dǎo)致的突變體表型的回復(fù)體(RamachandranandSundaresan，2001)。獲得了Oslrk1突變體的純合回復(fù)體，其將所述突變體表型拯救為野生型?；貜?fù)體的產(chǎn)生證明了觀察到的突變體表型是由于通過(guò)Ds插入而敲除Oslrk1基因?qū)е碌?。所述Ds插入位于第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處，其導(dǎo)致Oslrk1轉(zhuǎn)錄物的缺失，這已由Northern分析確認(rèn)。所述Oslrk1基因?qū)儆谝粋€(gè)多基因家族，該家族包括已闡明的水稻基因組的至少64個(gè)成員。通過(guò)將純合突變品系與攜帶Ac轉(zhuǎn)座酶的植株雜交獲得回復(fù)體。分別攜帶Oslrk1啟動(dòng)子::gusA和eyfp構(gòu)建體的轉(zhuǎn)基因植物的Northern印跡雜交、組織化學(xué)和熒光分析顯示Oslrk1基因主要在不定根和側(cè)根的維管結(jié)構(gòu)中表達(dá)，而不是在根冠中。在對(duì)甲基茉莉酸(MeJA)的應(yīng)答中，Oslrk1的轉(zhuǎn)錄物被誘導(dǎo)，但是其被赤霉酸(GA)和水楊酸(SA)抑制。除此之外，Oslrk1基因被測(cè)試的一些糖所負(fù)調(diào)節(jié)。另外，所述突變體植物顯示對(duì)半乳糖的超敏感性和對(duì)MeJA處理的降低的敏感性。這些結(jié)果提示OsLRK1在植物發(fā)育尤其是根系擴(kuò)張的某些方面中起到負(fù)調(diào)節(jié)物的作用，并且對(duì)來(lái)自糖和植物激素的信號(hào)產(chǎn)生應(yīng)答。因此本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供了一種分離的核酸，其包含(a)SEQIDNO1所示的核苷酸序列，(b)編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列，和/或(c)相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列。所述核酸可以是DNA或RNA，并且可以是cDNA、基因組DNA、或mRNA。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述核酸是融合基因，如Oslrk1-GUS融合基因或Oslrk1-EYFP融合基因。所述核酸可以是可轉(zhuǎn)錄的融合體如Oslrk1啟動(dòng)子::gusA或Oslrk1啟動(dòng)子::eyfp。本發(fā)明還提供了一種包含與在植物細(xì)胞中控制表達(dá)的啟動(dòng)子可操縱地連接的上述核酸的載體。所述載體可以是植物表達(dá)載體或用于植物轉(zhuǎn)化的載體。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何合適的載體均可應(yīng)用。所述啟動(dòng)子可以是用于在植物中表達(dá)基因的任何啟動(dòng)子。合適的載體是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。優(yōu)選的啟動(dòng)子包括玉米遍在蛋白(ubiquitin)啟動(dòng)子和CaMV35S啟動(dòng)子。如本領(lǐng)域所已知的，啟動(dòng)子可以包括可誘導(dǎo)的和/或可阻遏的啟動(dòng)子以及增強(qiáng)子，由此核酸和被編碼的多肽的表達(dá)可以基于各種生理學(xué)條件和信號(hào)被調(diào)節(jié)。本發(fā)明的核酸可以使用本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)在體內(nèi)和體外表達(dá)所描述的多肽，所述技術(shù)例如包括將所述核酸或載體轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)染或轉(zhuǎn)化進(jìn)細(xì)胞，以及體外轉(zhuǎn)錄和翻譯。本發(fā)明還提供了一種用于在植物中負(fù)調(diào)節(jié)發(fā)育的方法，所述方法包括用至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，其中所述核苷酸序列是(a)包含SEQIDNO1所示的核苷酸序列的核酸，或(b)包含編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列的核酸，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物可涉及任何用于將植物細(xì)胞生長(zhǎng)為或繼續(xù)生長(zhǎng)為成熟植物的技術(shù)，包括本文所描述的技術(shù)和本領(lǐng)域已知的其他技術(shù)。所述啟動(dòng)子可以是任何合適的啟動(dòng)子，所述植物可以是任何植物物種，優(yōu)選單子葉植物，如本文所述。優(yōu)選的啟動(dòng)子例如包括玉米遍在蛋白啟動(dòng)子和CaMV35S啟動(dòng)子。植物物種例如包括玉米、小麥、大麥、黑麥等等。在本文所述的方法中，植物發(fā)育包括形態(tài)發(fā)生的發(fā)育控制的所有方面，包括細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化的協(xié)調(diào)，以及這種協(xié)調(diào)的反映，如觀察到的器官生長(zhǎng)和/或產(chǎn)生的整體植物生長(zhǎng)。本發(fā)明的序列可以通過(guò)使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)而導(dǎo)入到任何植物中，并且可通過(guò)使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)而用于轉(zhuǎn)化任何植物物種。所述被導(dǎo)入的序列可被包含在用于在特定的感興趣的植物中表達(dá)的表達(dá)盒中。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述發(fā)育是根系擴(kuò)張。所述調(diào)節(jié)可包括傳遞來(lái)自糖和/或植物激素的信號(hào)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用于在植物中促進(jìn)增強(qiáng)的根生長(zhǎng)的方法，所述方法包括用至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，其中所述核苷酸序列是(a)相應(yīng)于SEQIDNO1所示的核苷酸序列的反義核苷酸序列，或(b)相應(yīng)于編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列的反義核苷酸序列，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。所述啟動(dòng)子可以是任何合適的植物啟動(dòng)子，優(yōu)選玉米遍在蛋白或CaMV35S啟動(dòng)子。所述植物可以是任何物種，優(yōu)選單子葉植物。合適的植物物種例如包括玉米、小麥、大麥、黑麥等等。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述增強(qiáng)的根生長(zhǎng)包括擴(kuò)張的根系。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述擴(kuò)張的根系包括更多的不定根和/或更長(zhǎng)的側(cè)根。本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞，所述細(xì)胞具有穩(wěn)定整合進(jìn)其基因組的至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列是(a)包含SEQIDNO1所示的核苷酸序列的核酸，(b)包含編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列的核酸，或(c)包含相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列的核酸。所述啟動(dòng)子可以是任何合適的啟動(dòng)子。所述細(xì)胞可以是任何植物類型和任何物種的，并且優(yōu)選來(lái)自單子葉植物。本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)基因植物，所述植物具有穩(wěn)定整合進(jìn)其基因組的至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列是(a)具有SEQIDNO1所示的核苷酸序列的核酸，(b)具有編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列的核酸，或(c)具有相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列的核酸。所述啟動(dòng)子可以是任何合適的啟動(dòng)子。所述植物可以是任何植物物種，并且優(yōu)選是單子葉植物。本發(fā)明還提供了本文描述的轉(zhuǎn)基因植物的種子。本發(fā)明還提供了一種用于在植物中調(diào)節(jié)發(fā)育的方法，所述方法包括用至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，其中所述核苷酸序列是(a)包含SEQIDNO1所示的核苷酸序列的核酸，(b)包含編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列的核酸，或(c)包含相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列的核酸，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。所述啟動(dòng)子可以是任何合適的啟動(dòng)子。所述植物可以是任何植物物種，并且優(yōu)選是單子葉植物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述發(fā)育包括根生長(zhǎng)。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述調(diào)節(jié)包括在所述植物的一個(gè)地上部分導(dǎo)入修飾。本發(fā)明還提供了一種核苷酸序列，其與SEQIDNO1所示的全長(zhǎng)核苷酸序列具有大于50％的同源性，其中所述同源核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，所述生物學(xué)活性即本文描述的調(diào)節(jié)發(fā)育活性。所述核苷酸序列的同源性優(yōu)選地是大約80％，更優(yōu)選地是大約95％。本發(fā)明還提供了一種用于在植物中負(fù)調(diào)節(jié)根系擴(kuò)張的方法，所述方法包括用至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，其中所述核苷酸序列是(a)與SEQIDNO1所示的全長(zhǎng)核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述同源核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，或(b)與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。所述核苷酸序列的同源性優(yōu)選地是大約80％，更優(yōu)選地是大約95％。本發(fā)明還提供了一種用于在植物中促進(jìn)根系擴(kuò)張的方法，所述方法包括用至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，其中所述核苷酸序列是(a)相應(yīng)于與SEQIDNO1所示的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列的反義核苷酸序列，或(b)相應(yīng)于與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列的反義核苷酸序列，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。所述核苷酸序列的同源性優(yōu)選地是大約80％，更優(yōu)選地是大約95％。本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞，所述細(xì)胞具有穩(wěn)定整合進(jìn)其基因組的至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列是(a)與SEQIDNO1所示的全長(zhǎng)核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述同源核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，(b)與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，或(c)相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列。所述核苷酸序列的同源性優(yōu)選地是大約80％，更優(yōu)選地是大約95％。本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)基因植物，所述植物具有穩(wěn)定整合進(jìn)其基因組的至少一種與啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列是(a)與SEQIDNO1所示的全長(zhǎng)核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述同源核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，(b)與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽，或(c)相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列。所述核苷酸序列的同源性優(yōu)選地是大約80％，更優(yōu)選地是大約95％。本發(fā)明還提供了這種植物的種子。本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)基因植物，其基因組包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包括一個(gè)Ds插入，并且所述破壞導(dǎo)致該轉(zhuǎn)基因植物與野生型植物相比顯示增強(qiáng)的根生長(zhǎng)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是純合破壞。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述增強(qiáng)的根生長(zhǎng)是擴(kuò)張的根系。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述擴(kuò)張的根系包括更多的不定根或更長(zhǎng)的側(cè)根。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)基因植物在其地上部分顯示修飾，所述修飾可以是與野生型植物相比更大的葉、開花推遲、或更高的種子產(chǎn)量。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述更高的種子產(chǎn)量是比野生型植物產(chǎn)量高大約20％。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)基因植物與野生型植物相比顯示對(duì)D-半乳糖的超敏感性。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述開花與野生型植物相比推遲大約五天至大約七天。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物當(dāng)成熟時(shí)可以比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物高大約30％。所述轉(zhuǎn)基因植物當(dāng)成熟時(shí)可以比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物在圓錐花序中顯示大約多70％的分枝。所述轉(zhuǎn)基因植物在幼苗期可以比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物顯示大約2倍的苗長(zhǎng)度(shootlength)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)基因植物在幼苗期可以比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物顯示大約多56％的不定側(cè)根。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述轉(zhuǎn)基因植物在幼苗期可以比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物顯示大約長(zhǎng)74％的側(cè)根。所述轉(zhuǎn)基因植物可以是任何植物物種，優(yōu)選單子葉植物。優(yōu)選的物種包括包括玉米、小麥、大麥、黑麥等等。本發(fā)明進(jìn)一步提供所述轉(zhuǎn)基因植物的種子。本發(fā)明還提供了包含Oslrk1基因的分離的核酸，其中所述基因包含位于第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游大約117bp處的Ds插入。本發(fā)明還提供了一種在植物中增強(qiáng)根生長(zhǎng)的方法，所述方法包括使所述植物細(xì)胞的基因組包含Oslrk1基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包含Ds插入，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是純合破壞。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述增強(qiáng)的根生長(zhǎng)包括擴(kuò)張的根系。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述擴(kuò)張的根系包括更多的不定根和/或更長(zhǎng)的側(cè)根。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。本發(fā)明還提供了一種修飾植物地上部分的方法，所述方法包括使所述植物細(xì)胞的基因組包含Oslrk1基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包含Ds插入，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是純合破壞。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述植物地上部分的修飾是與野生型植物相比更大的葉、開花推遲、或更高的種子產(chǎn)量。所述更高的種子產(chǎn)量可以是與野生型植物相比大約高21％。本發(fā)明還提供了一種增加植物對(duì)D-半乳糖的敏感性的方法，所述方法包括使所述植物細(xì)胞的基因組包含Oslrk1基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包含Ds插入，并將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處，。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述破壞是純合破壞。本發(fā)明還提供了一種分離的Oslrk1基因的Ds插入突變體，其中所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。如本文所用，分離的或純化的核酸或蛋白質(zhì)，或其生物學(xué)活性部分，當(dāng)通過(guò)重組技術(shù)產(chǎn)生時(shí)基本上不含有其他細(xì)胞物質(zhì)或培養(yǎng)基，或當(dāng)化學(xué)合成時(shí)基本上不含有化學(xué)前體或其他化學(xué)物質(zhì)。優(yōu)選地，分離的核酸不含有在衍生該核酸的生物體的基因組DNA中天然處于所述核酸側(cè)翼的序列(優(yōu)選地蛋白編碼序列)(即位于所述核酸的5′和3′末端的序列)。本發(fā)明的多核苷酸或核酸組合物包括有義鏈和反義鏈的RNA、cDNA、基因組DNA、合成形式、以及混和的多聚體，并可以是化學(xué)或生物化學(xué)修飾的或可以含有非天然的或衍生化的核苷酸堿基，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易得知的。這些修飾例如包括標(biāo)記、甲基化、一或多個(gè)天然發(fā)生的核苷酸用類似物的取代、核苷酸間的修飾例如不帶電荷的鍵(例如甲基膦酸酯(methylphosphonate)、磷酸三酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯等等)、帶電荷的鍵(例如硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯等等)、側(cè)基成分(pendentmoieties)(例如多肽)、嵌入劑(例如吖啶、補(bǔ)骨脂素等等)、螯和劑、烷化劑、以及修飾的鍵(例如α異頭核酸(anomericnucleicacid)等等)。還包括模擬多核苷酸與指定的序列通過(guò)氫鍵和其他化學(xué)相互作用結(jié)合的能力的合成分子。這些分子是本領(lǐng)域所熟知的，包括例如其中在分子骨架中肽鍵置換磷酸鍵的分子。本發(fā)明的多核苷酸可以是分離的或基本純的。包含OsLRK1基因或其Ds插入突變體的重組構(gòu)建體可以能夠在宿主細(xì)胞中自主復(fù)制?；蛘?，所述重組構(gòu)建體可以整合進(jìn)所述宿主細(xì)胞的染色體DNA中。這種重組多核苷酸包含基因組來(lái)源的多核苷酸、cDNA來(lái)源的多核苷酸、半合成來(lái)源的多核苷酸、或合成來(lái)源的多核苷酸，其中根據(jù)其來(lái)源或操作，所述多核苷酸1)不與其在天然狀態(tài)下相聯(lián)系的全部多核苷酸或其一部分相聯(lián)系；2)與其在天然狀態(tài)下相聯(lián)系的多核苷酸之外的其他多核苷酸相聯(lián)系；或3)天然不發(fā)生。因此，本發(fā)明還提供了包含不是天然發(fā)生的序列的重組核酸。盡管所描述的序列可以應(yīng)用，但是它們通常被例如通過(guò)缺失、置換或插入而改變。本發(fā)明提供了野生型和突變的OsLRK1多肽或其片段的蛋白質(zhì)修飾或片段，其與一級(jí)結(jié)構(gòu)序列基本同源，但包括例如體內(nèi)或體外化學(xué)和生物化學(xué)修飾，或摻入了不常見(jiàn)的氨基酸。這些修飾包括例如乙?；?、羧化、磷酸化、糖基化、遍在蛋白化(ubiquitination)、標(biāo)記例如用放射性核素標(biāo)記、以及各種酶修飾，這些均可很容易地為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知。為此目的的標(biāo)記多肽的各種方法以及各種取代基或標(biāo)記為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，包括放射性同位素如32P、與標(biāo)記的抗配體(例如抗體)結(jié)合的配體、熒光團(tuán)、化學(xué)發(fā)光劑、酶、以及對(duì)于標(biāo)記的配體可作為特異結(jié)合對(duì)的成員的抗配體。標(biāo)記的選擇依賴于需要的靈敏度、與引物綴合的容易程度、穩(wěn)定性需求、以及可得到的儀器。如本文所描述的，除了基本全長(zhǎng)的蛋白質(zhì)外，本發(fā)明還提供了所述多肽的生物學(xué)活性片段和同系物。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“多肽”是指全長(zhǎng)蛋白和作為多肽片段的所述蛋白的一部分。本發(fā)明還提供了融合多肽，其包括OsLRK1多肽及其片段，以及本領(lǐng)域已知的其他多肽或蛋白的片段。同源多肽可以是兩或多個(gè)多肽序列的融合體或OsLRK1和一個(gè)相關(guān)蛋白的序列的融合體。類似的，異源融合體可以構(gòu)建為顯示衍生蛋白的性質(zhì)或活性的組合的融合體。例如，配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域或其他結(jié)構(gòu)域可以在不同的新融合多肽或片段之間“交換(swapped)”。這些同源或異源融合多肽可例如顯示改變的結(jié)合強(qiáng)度或結(jié)合特異性，并可包括例如配偶體如免疫球蛋白、細(xì)菌β-半乳糖苷酶、trpE、蛋白A、β-內(nèi)酰胺酶、α淀粉酶、醇脫氫酶和酵母α交配因子。融合蛋白可以典型地通過(guò)重組核酸方法(如下面所介紹的)制備或通過(guò)化學(xué)合成制備。合成多肽的技術(shù)是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。其他蛋白質(zhì)修飾包括氨基酸取代。取代的變體典型地包含在蛋白質(zhì)內(nèi)部的一或多個(gè)位點(diǎn)將一個(gè)氨基酸交換為另一個(gè)，并且可被設(shè)計(jì)為調(diào)節(jié)所述多肽的一或多種性質(zhì)(例如針對(duì)蛋白酶剪切的穩(wěn)定性)而不喪失其他功能或性質(zhì)。氨基酸取代可以基于所涉及的殘基的極性、電荷、可溶性、疏水性、親水性、和/或兩親性性質(zhì)的相似性產(chǎn)生。優(yōu)選的取代是保守取代，即一個(gè)氨基酸被另一個(gè)相似形狀和電荷的氨基酸取代。保守取代是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的，典型地包括但不限于在下列組中列出的取代甘氨酸/丙氨酸；纈氨酸/異亮氨酸/亮氨酸；天冬氨酸/谷氨酸；天冬酰胺/谷氨酰胺；絲氨酸/蘇氨酸；賴氨酸/精氨酸；酪氨酸/苯丙氨酸。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的某些氨基酸可以被其他氨基酸取代而不顯著喪失與一些結(jié)構(gòu)的相互作用的結(jié)合能力，所述結(jié)構(gòu)例如抗體的抗原結(jié)合區(qū)或底物分子上的結(jié)合位點(diǎn)或與多肽相互作用的蛋白質(zhì)上的結(jié)合位點(diǎn)。由于定義蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能活性的是蛋白質(zhì)的相互作用能力和性質(zhì)，因此可以在蛋白質(zhì)序列及其DNA編碼序列中產(chǎn)生某些氨基酸取代，并且獲得具有相似性質(zhì)的蛋白質(zhì)。在產(chǎn)生這些改變時(shí)，可以考慮氨基酸的親水指數(shù)。本領(lǐng)域一般明白疏水氨基酸指數(shù)在賦予蛋白質(zhì)相互作用的生物學(xué)功能中的重要性?；蛘?，相似氨基酸的取代可以基于親水性而有效的進(jìn)行。本領(lǐng)域一般明白親水性在賦予蛋白質(zhì)相互作用的生物學(xué)功能中的重要性(參見(jiàn)例如美國(guó)專利4,554,101)。美國(guó)專利5,691,198中進(jìn)一步討論了疏水指數(shù)或親水性在設(shè)計(jì)多肽中的應(yīng)用。這些專利通過(guò)引用以其全文并入本文。重組核酸是非天然發(fā)生的核酸，或是通過(guò)人工組合兩個(gè)分離的序列片段而產(chǎn)生的核酸。這種人工組合通常通過(guò)化學(xué)合成手段或通過(guò)對(duì)分離的核酸片段進(jìn)行人工操作例如通過(guò)進(jìn)行遺傳工程技術(shù)而實(shí)現(xiàn)。這個(gè)短語(yǔ)還包括被從其正常的調(diào)節(jié)表達(dá)限制中移走的基因，所述情形例如一種基因產(chǎn)物由于存在該基因的多個(gè)拷貝或存在被增量調(diào)節(jié)的啟動(dòng)子或增強(qiáng)子信號(hào)、增加的mRNA或蛋白質(zhì)半衰期等等而被過(guò)表達(dá)?！罢{(diào)節(jié)序列”是指影響基因表達(dá)的序列，所述基因表達(dá)包括所述基因的轉(zhuǎn)錄以及信使RNA的翻譯、剪接、穩(wěn)定性等等。大量的本發(fā)明的多核苷酸可以由用本文所描述的核苷酸序列轉(zhuǎn)化的合適的宿主細(xì)胞產(chǎn)生。編碼多肽或所希望的片段的天然或合成的多核苷酸片段可以摻入重組多核苷酸構(gòu)建體(載體)中，所述構(gòu)建體通常是DNA構(gòu)建體，能夠?qū)胫猎嘶蛘婧思?xì)胞中并在其中復(fù)制。典型地，所述載體要適于在單細(xì)胞宿主如酵母或細(xì)菌中復(fù)制，但也可適于導(dǎo)入培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物或植物或其他真核細(xì)胞系中(整合或不整合進(jìn)基因組中)。最常用的原核宿主是大腸桿菌(Escherichiacoli)菌株，盡管也可以使用其他原核生物如枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)或假單胞菌(Pseudomonas)。哺乳動(dòng)物細(xì)胞或其他真核宿主細(xì)胞(例如酵母細(xì)胞、絲狀真菌細(xì)胞、植物細(xì)胞、昆蟲細(xì)胞、或兩棲動(dòng)物或禽類物種的細(xì)胞)也可用于產(chǎn)生本發(fā)明的蛋白質(zhì)。如本領(lǐng)域所熟知的，調(diào)節(jié)多核苷酸表達(dá)可導(dǎo)致由所述多核苷酸編碼的多肽的調(diào)節(jié)。表達(dá)和克隆載體優(yōu)選地包含可選擇的標(biāo)記基因。典型的標(biāo)記基因編碼a)賦予抗生素抗性或其他有毒物質(zhì)例如氨芐青霉素、新霉素、氨甲蝶呤等等抗性的蛋白質(zhì)；b)互補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)缺陷型缺陷的蛋白質(zhì)；或c)提供不能得自復(fù)合培養(yǎng)基的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的蛋白質(zhì)(例如編碼用于芽孢桿菌的D-丙氨酸消旋酶的基因)。選擇合適的可選擇的標(biāo)記依賴于宿主細(xì)胞，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知用于不同宿主的合適的標(biāo)記。包含感興趣的核酸的載體可以在體外轉(zhuǎn)錄，得到的RNA通過(guò)已知的方法例如注射被導(dǎo)入宿主細(xì)胞中，或者所述載體可以通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的方法被直接導(dǎo)入宿主細(xì)胞中，所述方法根據(jù)細(xì)胞宿主的類型而改變，包括電穿孔、利用氯化鈣、氯化銣、磷酸鈣、DEAE-葡聚糖、或其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)染、基因槍法(microprojectilebombardment)、脂轉(zhuǎn)染法、感染(如果所述載體是感染劑例如逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組)、以及其他方法。在本文中將所述多核苷酸通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法例如包括上述方法導(dǎo)入宿主細(xì)胞稱為“轉(zhuǎn)化”。上述已經(jīng)被導(dǎo)入核酸的細(xì)胞也包括這些細(xì)胞的后代。根據(jù)載體構(gòu)建的模式，克隆通過(guò)使用標(biāo)記而選擇。所述標(biāo)記可以位于相同的或不同的DNA分子，優(yōu)選相同的DNA分子。在原核宿主中，轉(zhuǎn)化子可以例如通過(guò)對(duì)氨芐青霉素、四環(huán)素或其他抗生素的抗性而選擇?；跍囟让舾行援a(chǎn)生特定產(chǎn)物也可以作為一種合適的標(biāo)記。用本發(fā)明的多核苷酸轉(zhuǎn)化的原核或真核細(xì)胞不僅可用于產(chǎn)生本發(fā)明的核酸和多肽，還可以例如用于研究OsLRK多肽的特征。用本發(fā)明的多核苷酸轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞也可用于生長(zhǎng)表達(dá)本發(fā)明的多核苷酸和多肽的植物。本發(fā)明的核苷酸也可轉(zhuǎn)化進(jìn)已經(jīng)進(jìn)行了一些生長(zhǎng)的植物中。本發(fā)明的多核苷酸可以根據(jù)需要以有義或反義方向表達(dá)。應(yīng)理解控制基因以有義或反義方向表達(dá)可以直接影響可觀察的植物特征。本領(lǐng)域已知的反義技術(shù)可以方便地用于植物中的基因表達(dá)。為了實(shí)現(xiàn)所述反義表達(dá)，克隆得自所希望的基因的核酸片段并將其與啟動(dòng)子可操縱地連接，從而可以轉(zhuǎn)錄RNA的反義鏈。接下來(lái)將所述構(gòu)建體轉(zhuǎn)化進(jìn)植物中并產(chǎn)生RNA的反義鏈。在植物細(xì)胞中，已經(jīng)示出反義RNA通過(guò)阻止編碼感興趣的酶的mRNA積聚而抑制基因表達(dá)。用T-DNA和轉(zhuǎn)座子(例如AC/Ds，Spm/En)進(jìn)行的插入誘變(insertionalmutagenesis)在功能性基因組學(xué)中是一種有力的工具，其介導(dǎo)基因敲除并可導(dǎo)致突變體表型(Ramachandran，S.，andSundaresan，V.(2001))。除了使用T-DNA誘變的簡(jiǎn)便性之外，可轉(zhuǎn)座元件還有一些其他優(yōu)點(diǎn)，例如在基因組中的單一插入和通過(guò)所述可轉(zhuǎn)座元件的再移動(dòng)拯救失活基因的可能性。本領(lǐng)域已知的其他技術(shù)例如miRNA、RNAi和sRNA通過(guò)降解其轉(zhuǎn)錄物而引起基因失活(Mallory，A.，andVaucheret，H.(2004)；Dawnward，J.(2004)；Finnegan，E.andMatzke，M.(2003))。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以從本文的教導(dǎo)中容易地認(rèn)識(shí)到這些技術(shù)適于抑制本發(fā)明的Oslrk1基因產(chǎn)物的表達(dá)。因此本發(fā)明進(jìn)一步提供了各種失活、破壞、或其他阻斷Oslrk1基因或其產(chǎn)物的活性或表達(dá)以得到本文描述的轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)化的細(xì)胞的特征的方法。基于前面的描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以最大限度地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此下面的實(shí)施例僅僅是示例性的，不應(yīng)將其理解為以任何方式限定如后面所附的權(quán)利要求書所闡述的本發(fā)明。實(shí)施例1突變體分離及表型鑒定。對(duì)我們課題組之前生產(chǎn)的幾百個(gè)F3/F4基因陷阱(genetrap)水稻Ds插入品系(KolesnikT.et.al.，2004)進(jìn)行可見(jiàn)表型篩選。在這些轉(zhuǎn)座株(transposant)中，選擇一個(gè)具有明顯表型的Basta抗性(BarR)品系進(jìn)行進(jìn)一步分析。該突變體植物與野生型(WT)植物相比顯示更長(zhǎng)和更寬的葉、更多的圓錐花序分枝、以及由此產(chǎn)生的更高的種子產(chǎn)量(圖1，表1)。所述突變體表型在連續(xù)后代中是穩(wěn)定的。在MS培養(yǎng)基上生長(zhǎng)6天(圖1A)和14天(表1)的突變體幼苗與在相似條件下生長(zhǎng)的WT幼苗相比顯示長(zhǎng)兩倍的苗長(zhǎng)度(圖1，表1)。在幼苗期，突變體植物具有多56％的不定根和長(zhǎng)74％的側(cè)根(圖1B，表1)。表1.Oslrk1突變體的表型鑒定葉寬度和長(zhǎng)度測(cè)量自成熟的生長(zhǎng)2個(gè)月的植物。苗長(zhǎng)度、不定根數(shù)目、以及側(cè)根長(zhǎng)度由在生長(zhǎng)室中的MS瓊脂培養(yǎng)基中在25℃生長(zhǎng)兩周的幼苗確定。每一時(shí)間點(diǎn)使用大約50株植物。標(biāo)準(zhǔn)偏差值(SDV)在括號(hào)中給出。上述全部參數(shù)用t-test處理并給出p-Value。所有均為p＜0.05，因此是顯著不同的。突變體植物在其全部發(fā)育階段持續(xù)顯示相似的差異。生長(zhǎng)兩個(gè)月的WT植物的旗葉平均長(zhǎng)度為37cm，而突變體旗葉顯示平均值為47cm(長(zhǎng)27％)。在突變體植物的旗葉寬度中也觀察到相似的差異(比WT旗葉寬30％)(圖1C和表1)。除了這些特征之外，Ds插入品系與WT植物相比顯示推遲5至7天開花的表型(圖1D)。成熟突變體植物比在相似條件下生長(zhǎng)的WT植物高大約30％(數(shù)據(jù)未顯示)(圖1E)。在成熟階段，突變體植物顯示在圓錐花序中大約多70％的分枝(圖1F，表1)，導(dǎo)致高21％的種子產(chǎn)量(表1)。突變體植物的高度、圓錐花序分枝、以及種子產(chǎn)量與WT特征相比是統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的。在成熟階段，突變體植物比WT具有更多的不定根和更長(zhǎng)的側(cè)根，這與在幼苗期觀察到的差異相似(圖1B)。為了將Ds插入引起的突變和突變體表型聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行了選擇標(biāo)記bar基因(賦予Basta除草劑抗性)的分離分析。向衍生自雜合F2植株的大約200株F3幼苗噴灑Basta除草劑。在F3后代中獲得3∶1比例的Basta抗性(BarR)與敏感(BarS)幼苗，這提示突變體可能具有單一Ds插入。為了確認(rèn)這些Basta抗性植株確實(shí)含有所述bar基因，分離得自這些植株的葉的基因組DNA，并用作PCR分析的模板與針對(duì)bar基因設(shè)計(jì)的引物組合使用。在將表型和由Ds插入引起的突變聯(lián)系起來(lái)的分析中，分析分離比是重要的(但并非是充分的)一步。表型可能是由于初級(jí)Ds轉(zhuǎn)座導(dǎo)致的在相同的基因座中其他基因的足跡產(chǎn)生的(Chinetal.，1999)。為了顯示Ds與突變體表型共分離，在另一系列實(shí)驗(yàn)中不噴灑Basta除草劑，對(duì)提取自衍生自雜合F3植株的200株F4幼苗的基因組DNA進(jìn)行PCR分析以檢查是否存在bar基因。PCR分析中bar陰性的植株顯示W(wǎng)T特征，而具有基因的植株表現(xiàn)突變體的生長(zhǎng)參數(shù)，這確認(rèn)了表型和由Ds插入引起的突變之間的聯(lián)系。突變體的分子特征研究實(shí)施例2Ds插入標(biāo)記的基因編碼凝集素受體激酶(OsLRK1)。為了確定Ds插入側(cè)翼的序列，對(duì)分離自突變體植物的葉的基因組DNA進(jìn)行TAIL-PCR(LiuandWhittier，1995)，之后進(jìn)行測(cè)序。獲得5’和3’Ds側(cè)翼序列以及基于整合通過(guò)Ds元件引入的8個(gè)核苷酸的靶復(fù)制位點(diǎn)(5’TTCACCAG3’)。對(duì)所述側(cè)翼序列在TIGR(TheInstituteforGenomeResearch)、RGP(RiceGenomeResearchProgram)和NCBI(NationalCenterforBiotechnologyInformation)公共數(shù)據(jù)庫(kù)中使用BLASTN和BLASTX排列對(duì)比算法進(jìn)行序列相似性檢索。結(jié)果顯示Ds標(biāo)記的基因編碼與凝集素受體蛋白激酶同源的蛋白質(zhì)，并且該基因被命名為水稻凝集素受體激酶1，或“Oslrk1”。實(shí)施例3Oslrk1突變體具有Ds元件的單一拷貝。分離比(BarR∶BarS)3∶1提示在基因組中存在單一拷貝的Ds元件或在同一基因座內(nèi)存在多拷貝。存在兩或多個(gè)Ds元件會(huì)使突變體表型及其特征鑒定復(fù)雜化。為了確定Ds元件的拷貝數(shù)，使用提取自突變體植物的葉的基因組DNA用bar或gusA基因作為探針進(jìn)行Southern印跡雜交(方法)。在兩種情況中，用每一種限制酶均獲得單一條帶，這些結(jié)果確認(rèn)了在突變體品系中存在單一Ds元件(數(shù)據(jù)未示出)。實(shí)施例4通過(guò)Ds插入進(jìn)行的Oslrk1的完全敲除。Oslrk1基因位于2號(hào)染色體，BAC克隆OJ1038A06(在遺傳圖譜125.6cM處)。Oslrk1的基因區(qū)預(yù)測(cè)為3,257bp長(zhǎng)，具有一個(gè)內(nèi)含子(1kb)，其中開放讀框(ORF)為2,224bp。5’和3’非翻譯區(qū)(UTR)分別為至少107bp和392bp，如我們使用基于推測(cè)的5’UTR和3’UTR序列設(shè)計(jì)的不同引物組合通過(guò)RT-PCR所示出的那樣。為了研究Ds插入在Oslrk1基因內(nèi)部的精確位置，使用分離自突變體葉的基因組DNA和針對(duì)Oslrk1基因的5’UTR和gusA基因的5’端設(shè)計(jì)的特異性引物進(jìn)行PCR。對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序，該測(cè)序分析揭示了Ds插入位于第一個(gè)外顯子內(nèi)ATG密碼子下游117bp處。通過(guò)使用純化自WT和純合突變體植物的總RNA進(jìn)行的Northern印跡雜交進(jìn)行的進(jìn)一步分析使用Oslrk1基因的3’UTR作為探針進(jìn)行。Oslrk1基因轉(zhuǎn)錄物僅在WT中而不再純合突變體植物中檢測(cè)到，這提示該基因可能的敲除。實(shí)施例5Ds元件從Oslrk1基因的再移動(dòng)拯救突變體表型。為了拯救Ds插入導(dǎo)致的突變體表型，將25株純合Oslrkl突變體植物與攜帶Ac轉(zhuǎn)座酶(Acl或Ac5；Kolesniketal.，2004)的純合植物雜交以使所述Ds元件再移動(dòng)。R1和大部分R2植物顯示突變體的生長(zhǎng)特征。提取得自轉(zhuǎn)基因植物和WT(作為對(duì)照)的基因組DNA并用作PCR模板，針對(duì)Ds元件側(cè)翼的5′和3′序列設(shè)計(jì)引物。對(duì)擴(kuò)增的片段進(jìn)行測(cè)序并使用CLUSTALW程序(Thompsonetal.，1994)進(jìn)行排列對(duì)比，之后分析由于Ds切除而存在的足跡。對(duì)于22株R2植物，我們已經(jīng)獲得了含有不同足跡的PCR產(chǎn)物，這顯示Ds元件的再移動(dòng)。足跡的長(zhǎng)度(空的供體位點(diǎn))從8個(gè)核苷酸(提示完美的Ds元件切除)至2個(gè)核苷酸(刪除幾個(gè)中心核苷酸的結(jié)果；Schiefelbeinetal.，1988)不等。由于Ds元件插入在第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp(編碼39氨基酸)處，因此3bp(或3的倍數(shù))足跡會(huì)產(chǎn)生Ds元件切除后獲得的mRNA的適當(dāng)?shù)姆g。僅獲得了一株具有3bp足跡的植物，其顯示W(wǎng)T植物的生長(zhǎng)參數(shù)。然而，具有不同于3bp的足跡的植物不能拯救突變體表型。實(shí)施例6水稻中的凝集素樣激酶由一個(gè)多基因家族編碼。已經(jīng)示出凝集素樣激酶在鼠耳芥(Herveetal.，1996，1999；Barreetal.，2002)、黑楊，(Poplusnigera)(Nishiguchiet.al.，2002)和蒺藜苜蓿(Navarro-Gochcoaetal.，2003)中由多基因家族編碼。在水稻基因組中(O.sativa，indica)已闡明有103個(gè)推斷的LRK(Shiuetal.，2004)。我們已經(jīng)獲得了99個(gè)非冗余的氨基酸序列(Shiu，personalcommunication)并使用了組合方法對(duì)它們進(jìn)行分析，所述組合方法是使用ClustalW程序(Thompsonetal.，1994)的多序列排列對(duì)比和BLASTP程序(NCBI)的預(yù)測(cè)模式。一些推斷的LRK由于長(zhǎng)度上的顯著差異(從171到1311aa)、α和β鏈的位置或在豆科凝集素結(jié)構(gòu)域中缺乏一條鏈而不能僅使用ClustalW進(jìn)行排列對(duì)比。我們發(fā)現(xiàn)35個(gè)推斷的LRK僅具有Ser/Thr激酶結(jié)構(gòu)域，它們中的4個(gè)具有兩個(gè)激酶結(jié)構(gòu)域，而沒(méi)有確定任何豆科樣結(jié)構(gòu)域。剩余的64個(gè)LRK包含至少一個(gè)豆科樣結(jié)構(gòu)域(α，β，或兩條鏈)、Ser/Thr激酶結(jié)構(gòu)域、以及在一些情況中其他結(jié)構(gòu)域(例如Chase或DUF26結(jié)構(gòu)域)。蛋白質(zhì)長(zhǎng)度從349aa至1055aa不等。LRK之間的同源性在21％至75％之間變化。得自水稻O.sativa，japonica的OsLRK1和OsLRK2的相同序列在indica基因組中具有其對(duì)應(yīng)序列。Oslrk1的最接近的同系物Oslrk2在蛋白質(zhì)水平具有75％的相同性，在cDNA水平具有85％相似性，并且與Oslrkl位于同一個(gè)BAC克隆，在Oslrk1的polyA信號(hào)的下游1kb處。另一個(gè)同系物Oslrk3具有59％序列相似性，在cDNA水平是70％，并且其位于6號(hào)染色體，PACP0019A05。我們進(jìn)行了Southern印跡雜交分析以選擇Oslrk1基因特異性探針。分離自WT植物的葉的基因組DNA用合適的酶消化、印跡、并與相應(yīng)于Oslrk1基因的凝集素結(jié)構(gòu)域或3′UTR的探針雜交。當(dāng)凝集素結(jié)構(gòu)域被用作探針時(shí)，在低嚴(yán)格條件下暴露時(shí)間為2至3小時(shí)獲得了幾條條帶(數(shù)據(jù)未示出)。當(dāng)所述印跡暴露過(guò)夜時(shí)，出現(xiàn)了較強(qiáng)的模糊(smear)。另一方面，當(dāng)使用相應(yīng)于Oslrk1基因的3′UTR的探針時(shí)，在相似雜交和檢測(cè)條件下進(jìn)行的Southern印跡檢測(cè)到單一條帶(數(shù)據(jù)未示出)。由于Oslrk1基因特異性條帶用3′UTR探針在Southern印跡雜交中獲得，這個(gè)探針被用于在Northern印跡雜交中分析Oslrk1基因表達(dá)模式。我們分析了15個(gè)選擇的Oslrk，包括Oslrk1，其被詳細(xì)分析并在本文中被詳細(xì)描述。特別地，分析了Oslrk在水稻基因組中的位置、PAC和BAC克隆信息、基因大小和其他特征，詳細(xì)情況適于表2。另外，圖12示出了通過(guò)使用不同lrk作為探針進(jìn)行的northern印跡的mRNA表達(dá)結(jié)果。在被測(cè)試的組織(根、幼葉和成熟葉、圓錐花序)中，只有Oslrk1，7，8，11和14是表達(dá)的。所述表達(dá)模式如圖所示。對(duì)于分離自生長(zhǎng)兩周的幼苗的RNA樣品進(jìn)行RT-PCR，所述幼苗用各種糖(圖13)、激素(圖14)和非生物脅迫(圖15)處理，所述RT-PCR使用針對(duì)表2中列出的15個(gè)Oslrk的3’或5’非翻譯區(qū)(UTR)設(shè)計(jì)的引物進(jìn)行。對(duì)于每一個(gè)Oslrk在膠中設(shè)置兩條泳道，第一條泳道是對(duì)照，第二條是處理的樣品。這些結(jié)果總結(jié)于表3。表3提供了有關(guān)Oslrk的所有上述提到的數(shù)據(jù)的概述，顯示各種處理的RT-PCR結(jié)果，所述處理包括糖、激素和非生物脅迫，以及在正常條件下生長(zhǎng)的水稻植物的各種組織的northern印跡結(jié)果，以及EST或cDNA在數(shù)據(jù)庫(kù)中是否可得到。在表中，“I”表示誘導(dǎo)的表達(dá)，“R”表示抑制的表達(dá)。表2.在已知的水稻基因組中凝集素受體激酶家族成員實(shí)施例7OsLRK1結(jié)構(gòu)域組織及其在其他物種中的同源序列。推斷的OsLRK1蛋白包含與在其他凝集素受體激酶中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)域相似的兩個(gè)截然不同的結(jié)構(gòu)域(HerveC.，etal.，1996，1999；NishiguchM.，etal，2002；HeX.-J.etal，2004，Navarro-GochicoaM.-T.etal，2003)N末端豆科樣凝集素受體結(jié)構(gòu)域和C末端信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域(圖4)。在N256D257T258位置有一個(gè)糖基化位點(diǎn)(共有序列Asn-X-Ser/Thr)(圖4)(RudigerH.，andGabiusH.J.，2001)。在凝集素結(jié)構(gòu)域中發(fā)現(xiàn)11個(gè)推斷的糖基化位點(diǎn)。四個(gè)殘基E147、-D149、-D156和-H161與Mn2+結(jié)合氨基酸相同，其中兩個(gè)D149和D156還結(jié)合Ca2+。需要這些陽(yáng)離子以保持凝集素的三級(jí)結(jié)構(gòu)，使得所述單糖結(jié)合位點(diǎn)被暴露。一個(gè)信號(hào)肽(20個(gè)氨基酸長(zhǎng)度)和一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域(23個(gè)氨基酸長(zhǎng)度)分別位于凝集素結(jié)構(gòu)域的N末端和凝集素與激酶結(jié)構(gòu)域之間。絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域長(zhǎng)度為282氨基酸并且由12個(gè)典型蛋白激酶亞結(jié)構(gòu)域組成，如圖4所示。OsLRK1的豆科樣凝集素結(jié)構(gòu)域的氨基酸序列揭示了與其他凝集素樣蛋白激酶的凝集素結(jié)構(gòu)域和來(lái)自不同物種的豆科凝集素很強(qiáng)的同源性(圖5)。對(duì)于氨基酸序列排列對(duì)比(Notredame，etal.，2000)，選擇非推斷的和已經(jīng)研究清楚(通過(guò)解析的3D結(jié)構(gòu)或已確立的功能/作用確定)的蛋白序列。初始我們基于相應(yīng)于LRK的凝集素或凝集素結(jié)構(gòu)域的原始長(zhǎng)度進(jìn)行排列對(duì)比，然后將選擇的序列的長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化以得到更好的排列對(duì)比。在這些蛋白質(zhì)中，OsLRK1凝集素樣結(jié)構(gòu)域的最接近的同系物是黑楊(Populusnigra)的LRK中的凝集素(PnLRK)，其具有51％相同性和68％相似性，這在其他凝集素中是最高的分值。擬南芥凝集素受體蛋白激酶的凝集素結(jié)構(gòu)域與OsLRK1凝集素結(jié)構(gòu)域具有37％相同性和55％同源性，而得自蒺藜苜蓿(Medicagotranculata)的凝集素樣蛋白激酶的凝集素結(jié)構(gòu)域僅具有27％相同性和39％同源性。豆科凝集素的氨基酸序列與OsLRK1具有在24％和27％之間的低相同性和大約40％的同源性。在凝集素樣蛋白激酶(除了MtLECRK1)的凝集素的推斷的序列中的天冬氨酸殘基(D88，圖5或D135，圖4)被谷氨酸殘基(如在OsLRK1，2和PnLRK中)或組氨酸殘基(如在AthlecRK1中)取代。這個(gè)殘基顯示在凝集素與碳水化合物的結(jié)合中是必需的，其取代在得自刺槐(Robiniapseudoacacia)的樹皮凝集素(RBL)中導(dǎo)致喪失血細(xì)胞凝集活性(Nishiguchiet.al.，1997)。實(shí)施例8Oslrk1基因主要在根中表達(dá)。為了確定Oslrk1基因的表達(dá)模式，使用了幾種方法。最初進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)使用從胼胝體、生長(zhǎng)24天的整株幼苗及其根、幼葉和成熟葉提取的總RNA進(jìn)行的RT-PCR(圖6A)，和使用從根、幼苗和圓錐花序構(gòu)建的cDNA文庫(kù)作為模板進(jìn)行的PCR(材料和方法)。RT-PCR結(jié)果顯示該基因主要在幼苗的根中表達(dá)；然而，在圓錐花序和胼胝體中也觀察到了Oslrk1轉(zhuǎn)錄物的低表達(dá)水平(圖6A)。在使用cDNA的PCR中，擴(kuò)增產(chǎn)物在根、幼苗和圓錐花序文庫(kù)中均檢測(cè)到(數(shù)據(jù)未示出)；這些結(jié)果與RT-PCR數(shù)據(jù)一致。除了cDNA文庫(kù)PCR，還用用于RT-PCR的總RNA樣品進(jìn)行了Northern印跡分析。使用相應(yīng)于Oslrk1的3′UTR和凝集素結(jié)構(gòu)域的探針進(jìn)行雜交。用3′UTR探查的Northern印跡顯示Oslrk1基因在根和幼苗中的強(qiáng)表達(dá)、在圓錐花序中的低表達(dá)和在胼胝體中僅痕量表達(dá)，這確認(rèn)了RT-PCR結(jié)果(圖6B)。當(dāng)使用凝集素結(jié)構(gòu)域探針時(shí)，Oslrk1轉(zhuǎn)錄物在與用3′UTR探針在Northern分析中檢測(cè)到的器官相同的器官中被檢測(cè)到(圖6B)。實(shí)施例9Oslrk1基因在根的維管結(jié)構(gòu)和中柱鞘細(xì)胞中表達(dá)。為了確定Oslrk1基因表達(dá)的組織特異性，設(shè)計(jì)了兩個(gè)構(gòu)建體Oslrk1基因的啟動(dòng)子與gus或eyfp基因融合(材料和方法)。這些構(gòu)建體被導(dǎo)入到水稻中，產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因品系。對(duì)T0和T1轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行組織化學(xué)染色和熒光研究。對(duì)生長(zhǎng)四天的轉(zhuǎn)基因幼苗在GUS染色溶液中溫育20分鐘，在不定根的遠(yuǎn)端伸長(zhǎng)區(qū)中觀察到了GUS表達(dá)(圖7A)。在溫育1至2小時(shí)后，根的近端伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)也被染色(數(shù)據(jù)未示出)。生長(zhǎng)七天的幼苗在不定根和側(cè)根的伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)顯示GUS染色(圖7B)。在根的成熟區(qū)，維管結(jié)構(gòu)被強(qiáng)烈染色。然而，在根冠未檢測(cè)到表達(dá)。為了研究表達(dá)Oslrk1啟動(dòng)子::gus融合轉(zhuǎn)錄物的根細(xì)胞類型，進(jìn)行GUS染色的根的橫切片分析。特別是根的維管束和中柱鞘細(xì)胞顯示GUS染色，提示在這些細(xì)胞中Oslrk1基因的內(nèi)源性表達(dá)(圖7C和D)。當(dāng)轉(zhuǎn)基因植物的根攜帶Oslrk1啟動(dòng)子::eyfp基因構(gòu)建體時(shí)觀察到了相似的表達(dá)模式(圖7E和G)。當(dāng)對(duì)這些轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行共焦顯微觀察時(shí)，在根的維管結(jié)構(gòu)(中心部分)中觀察到了EYFP熒光(圖7E和G)。在成熟階段的根中也檢測(cè)到了EYFP熒光的相似模式。將GUS表達(dá)和EYFP熒光數(shù)據(jù)綜合到一起，證明Oslrk1基因主要在水稻不定根和側(cè)根的維管結(jié)構(gòu)和中柱鞘細(xì)胞中表達(dá)，然而，不能排除在皮層和表皮細(xì)胞中的非常低的表達(dá)。Oslrk1基因的生理學(xué)研究實(shí)施例10激素對(duì)Oslrk1基因表達(dá)的差異調(diào)節(jié)。受體樣激酶被假定參與信號(hào)傳導(dǎo)事件，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^(guò)配體結(jié)合胞外結(jié)構(gòu)域感知一個(gè)信號(hào)并將其通過(guò)絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域傳遞進(jìn)入胞漿(ShiuandBleecker，2001)。為了得知可能的影響Oslrk1基因調(diào)節(jié)的因子，我們使用PlantCARE程序分析了Oslrk1的啟動(dòng)子(1.5kb)中存在的順式作用元件(Lescotetal.，2002)。在Oslrkl的啟動(dòng)子中位置-186、-657和-1190發(fā)現(xiàn)了在MeJA可誘導(dǎo)的基因中觀察到的三個(gè)TGAGC基序。除此之外，三個(gè)GA3可誘導(dǎo)的基序(P-box-CCTTxt)位于Oslrk1ORF的上游-101、-206和-740bp處。另外，在位置-321、-601、-604、-855和-1135檢測(cè)到五個(gè)水楊酸可誘導(dǎo)的基序(TCA-elementcAGAAa/ga)。在Oslrk1啟動(dòng)子中存在MeJA、GA和SA應(yīng)答順式元件提示這些因子可能的調(diào)節(jié)作用。所述啟動(dòng)子分析使得我們研究不同激素和化合物對(duì)Oslrk1轉(zhuǎn)錄的作用。將WT種子發(fā)芽七天，之后將幼苗轉(zhuǎn)入含有濃度為100μM的NAA、MeJA、GA3或ABA之一和SA(5mM)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24小時(shí)(材料和方法)。在用Oslrk1基因3′UTR作為探針的Northern印跡雜交中使用分離自未處理的和處理的幼苗的總RNA。用GA3和SA處理分別抑制Oslrk1基因表達(dá)2.5和3.3倍(圖8A)。另一方面，MeJA誘導(dǎo)Oslrk1轉(zhuǎn)錄物；當(dāng)與對(duì)照對(duì)比時(shí)，雜交信號(hào)的強(qiáng)度增加3.2倍，而當(dāng)幼苗用IAA和ABA處理時(shí)，未觀察到對(duì)轉(zhuǎn)錄的顯著作用。為了確認(rèn)Oslrk1基因被MeJA隨時(shí)間誘導(dǎo)的水平，在另一系列實(shí)驗(yàn)中，在激素處理后研究一個(gè)時(shí)程。生長(zhǎng)七天的幼苗上噴灑100μM的MeJA溶液，并在1、2、4、6、8和12小時(shí)收獲。在整個(gè)時(shí)程中，Oslrk1表達(dá)被逐漸誘導(dǎo)，在8小時(shí)達(dá)到最大值，這是未處理的樣品的大約3倍，并在處理后穩(wěn)定長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)(數(shù)據(jù)未示出)。實(shí)施例11在對(duì)糖的應(yīng)答中Oslrk1基因轉(zhuǎn)錄物顯示差異表達(dá)。已知凝集素為特異性識(shí)別各種糖結(jié)構(gòu)的碳水化合物結(jié)合蛋白(VijayanandChandra，1999)。由于OsLRK1具有一個(gè)豆科樣凝集素結(jié)構(gòu)域，我們希望測(cè)試Oslrk1表達(dá)對(duì)不同糖的應(yīng)答。在此研究中使用五種不同的糖葡萄糖(Glu)、蔗糖(Suc)、果糖(Fm)、Gal和Man，同時(shí)使用甘露醇作為滲透性對(duì)照(方法)。在分離自處理后的幼苗的總RNA上進(jìn)行Northern印跡雜交。圖8C顯示在對(duì)這些單糖和Suc的應(yīng)答中Oslrk1表達(dá)，其中所有測(cè)試的糖除Man之外均抑制該基因表達(dá)。Oslrk1的轉(zhuǎn)錄物水平在應(yīng)答甘露醇中未改變提示這個(gè)基因不是通過(guò)滲透性調(diào)節(jié)的。實(shí)施例12Oslrk1突變體顯示對(duì)植物激素改變的應(yīng)答。為了研究植物激素對(duì)Oslrk1突變體的作用，使種子在含有不同濃度的MeJA(1，5，and1011m)(圖9A)或GA3(0.5，1，5and10μm)的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)(數(shù)據(jù)未示出)，WT作為對(duì)照。測(cè)量不定根的數(shù)目和長(zhǎng)度、側(cè)根的數(shù)目和苗長(zhǎng)度?；贛eJA處理，在WT和突變體中苗長(zhǎng)度均下降，但是在增加的濃度它們之間沒(méi)有顯著差異。然而，在WT幼苗和突變體中不定根的數(shù)目逐漸增加至5μM，而在10μM，MeJA的作用與在5μM時(shí)觀察到的作用相反(圖9B)。相反，在WT中不定根的長(zhǎng)度基于增加的MeJA濃度(高至10μM)逐漸下降，在10μM長(zhǎng)度減少大約75％，然而，Oslrk1突變體的不定根的長(zhǎng)度不顯著降低。在WT幼苗中，側(cè)根的數(shù)目在5μM增加，在10μM減少。相反，在突變體中沒(méi)有觀察到側(cè)根數(shù)目顯著改變(圖9A和B)。這些結(jié)果提示Oslrk1突變體對(duì)于MeJA的應(yīng)用較不敏感。另一方面，當(dāng)幼苗在含有GA3的MS瓊脂中生長(zhǎng)兩周時(shí)，與WT相比在突變體的行為方面除了不定根的長(zhǎng)度之外沒(méi)有觀察到顯著差異。WT的不定根長(zhǎng)度在濃度為10μM的GA3時(shí)增加50％，但是在突變體中沒(méi)有改變。實(shí)施例13Oslrk1突變體證明對(duì)半乳糖的超敏感性。上述不同的糖引起Oslrk1改變的表達(dá)使我們希望研究突變體對(duì)于這些單糖和蔗糖的應(yīng)答。在含有不同濃度(從0.1％至1％)的Gal、Man、Glu、Fm與Suc的培養(yǎng)基中使WT和突變體種子發(fā)芽并生長(zhǎng)，只含有Suc的培養(yǎng)基作為對(duì)照。在觀察中考慮下列參數(shù)苗長(zhǎng)度、不定根的數(shù)目和長(zhǎng)度、以及發(fā)芽率。用各種濃度的Glu、Fm和Man處理幼苗后在突變體和WT的行為方面沒(méi)有顯示顯著差異，但是當(dāng)種子在含有Gal的培養(yǎng)基中發(fā)芽并生長(zhǎng)時(shí)觀察到差異應(yīng)答。除了這三種測(cè)試的糖之外，選擇Man作為一個(gè)示例，因?yàn)槠湟种谱饔迷赪T和突變體的種子和幼苗中是相似的，如圖10A和B中所示。種子發(fā)芽受到Man的嚴(yán)重影響。在甘露糖濃度為0.5％時(shí)，WT和突變體植物的種子均不發(fā)芽。在甘露糖濃度為0.1％時(shí)，沒(méi)有觀察到任何測(cè)試的參數(shù)的明顯作用，但是在濃度為0.2％時(shí)，種子發(fā)芽率在WT和突變體中均降低至35％。另一方面，當(dāng)在含有Gal的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)，WT和突變體幼苗顯示統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的差異應(yīng)答(圖10C和D)。與WT相比，不定根數(shù)目，以及特別是長(zhǎng)度，在突變體中被Gal強(qiáng)烈抑制(圖10B和C)。在1.0％的Gal，在突變體中苗長(zhǎng)度降低一半，而在WT幼苗中僅降低15％。在WT中不定根的數(shù)目或多或少是一樣的，但是在突變體中，它們急劇降低85％。除此之外，在WT和突變體中，不定根長(zhǎng)度在1.0％Gal中均下降，而在突變體中有嚴(yán)重下降。另外，WT種子的發(fā)芽率降低至85％，而在突變體中其降低至30％。基于獲得的結(jié)果，我們的結(jié)論是突變體顯示對(duì)Gal的超敏感性。方法基因組DNA分離和Southern印跡雜交。從葉中分離5μg基因組DNA(Dellaportaetal.，1983)，用合適的限制酶(EcoRI，Pstl，PvuII)消化，在0.8％瓊脂糖凝膠上進(jìn)行分級(jí)分離并轉(zhuǎn)移到Hybond-N+膜(AmershamBiosciences，LittleChalfont，Bucks，UK)上。用地高辛(DIG)標(biāo)記的探針在DIGeasyHyb溶液(RocheAppliedScience，Mannheim，Germany)中于42℃雜交DNA印跡。雜交后，將膜用2XSSC和0.1％SDS清洗兩次15min，然后用0.5XSSC和0.1％SDS在68℃清洗兩次15min。根據(jù)生產(chǎn)商說(shuō)明用DIGWashandblockBuffer組以及化學(xué)發(fā)光底物CDP-Star(Roche)進(jìn)行檢測(cè)。DIG標(biāo)記的探針使用PCRDIGProbeSynthesisKit(Roche)和下列引物進(jìn)行合成GUS探針GusF5’-CATTTGAAGCCGATGTACC-3’和GusRTATCGGTGTGAGCGTCGCAG-3’；BAR探針BarF5’-CATCAGATCTCGGTGACG’-3和BarR5’-TCGTCAACCACTACATCG-3’；OsLRk1的3UTRLRPK1F25’-GTCGCTGTTCG-TACTACG-3’和3UTRR55’-AGGATCGAACGCAAAGAG-3’；凝集素探針FRT15’-CAACCCCCACCCTTTTCTCCA-3’和RRT25’-GGCCCGCCGAAGAGGTG-3’RNA分離和Northern印跡分析。RNA從處于不同發(fā)育階段的水稻植株的不同器官(10-14天的幼苗和生長(zhǎng)2個(gè)月的植物的根、10-14天的幼苗、幼葉及成熟的葉、在開花階段和胼胝體的圓錐花序)中使用RNeasyPlantminikit(Qiagen，)分離。在1.2％變性甲醛瓊脂糖凝膠上分級(jí)分離RNA(10μg)并轉(zhuǎn)移至Hybond-N+膜(Amersham)上。用地高辛(DIG)標(biāo)記的探針在DIGEasyHyb溶液(Roche)中于50℃雜交膜。雜交后，將膜用2XSSC和0.1％SDS清洗兩次15min，然后用0.5XSSC和0.1％SDS在68℃清洗兩次15min。根據(jù)生產(chǎn)商說(shuō)明用DIGWashandBlockBuffer組以及化學(xué)發(fā)光底物CDPStarTM(Roche)進(jìn)行檢測(cè)。使用DIG標(biāo)記的相應(yīng)于Oslrk1的3’UTR和凝集素結(jié)構(gòu)域的探針。為了控制RNA的量，相應(yīng)于水稻Actin1基因的DIG探針使用下列引物進(jìn)行合成414F5’-CTCTCAACCCCAAGGCCAATC-3’和1113R5’-AGGGCAGCGGAAACGCTCAG-3’重復(fù)RT-PCR和Northern印跡至少三次，獲得相似的結(jié)果。使用QuantityONE4.5.0軟件在GeldocXR文件管理系統(tǒng)(Bio-RadLaboratories，Inc.，USA)中對(duì)雜交信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定量。將實(shí)際表達(dá)水平計(jì)算為特異信號(hào)(Oslrk13′UTR探針)的強(qiáng)度與陽(yáng)性對(duì)照信號(hào)(水稻Actl)強(qiáng)度的比值。RT-PCR分析通過(guò)使用提取自生長(zhǎng)14天的幼苗的根的總RNA用OnestepRT-PCR試劑盒(Qiagen)進(jìn)行的RT-PCR擴(kuò)增長(zhǎng)度為2701bp的Oslrk1cDNA(GenBank登錄號(hào)AY663848)。所述PCR反應(yīng)在PTC-100HB-96熱循環(huán)儀(MJResearchInc.，Watertown，MA，USA)上在以下條件下進(jìn)行50℃30min，95℃15min，之后94℃40sec、58℃40sec、72℃3min，共35個(gè)循環(huán)，使用下列引物5UTR-F75’-TTTCGTGGCCAACTCCT-3’，5UTR-F65’-CCCCTTGCTACATCACC-3’和3UTR-R55’-AGGATCGAACGCAAAGAG-3’。對(duì)于表達(dá)研究，使用Northern雜交中使用的總RNA進(jìn)行RT-PCR。使用上述相應(yīng)于水稻Actin1的引物(414F和113R)作為內(nèi)部對(duì)照。對(duì)于使用cDNA文庫(kù)的PCR，使用特異于Oslrk1的3’UTR的引物以獲得長(zhǎng)度為500bp的擴(kuò)增產(chǎn)物。Oslrk1突變體的生理學(xué)研究植物生長(zhǎng)條件。在細(xì)胞培養(yǎng)容器(PhytatrayIISigmacellculture，USA)中，表面消毒的水稻種子在含有1％Suc的0.8％瓊脂MS培養(yǎng)基(MurashigeandSkoogmedium，Sigma.，St.LouisMO，USA)上發(fā)芽并生長(zhǎng)2周，光照周期為16/8小時(shí)。用于各種處理的所有化學(xué)物質(zhì)均購(gòu)于Sigma。用激素和糖處理WT幼苗。將生長(zhǎng)兩周的WT幼苗轉(zhuǎn)移至含有100μM不同激素和5mM水楊酸的MS培養(yǎng)基上，所述激素如吲哚3-乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)、甲基茉莉酸(MeJA)、或赤霉酸(GA3)，在正常日/光條件下生長(zhǎng)24小時(shí)。從幼苗的根和完整幼苗提取總RNA。用生長(zhǎng)兩周的幼苗在噴灑100μMMeJA后進(jìn)行對(duì)MeJA作用的時(shí)程表達(dá)研究，并純化得自在不同時(shí)間間隔(0h、1h、2hrs、4hrs、6hrs、8hrs和12hrs)收獲的幼苗的總RNA。為了研究不同糖對(duì)Oslrk1轉(zhuǎn)錄物的作用，將表面消毒的WT種子在含有0.8％瓊脂但不含有蔗糖的MS培養(yǎng)基上在黑暗條件下發(fā)芽1周。之后，將幼苗轉(zhuǎn)移至含有175mM不同糖(包括蔗糖、D(+)葡萄糖、β-D(-)果糖、D(+/-異構(gòu)體混和物)甘露糖、D(+)半乳糖)的MS培養(yǎng)基并在正常日/光條件下溫育48小時(shí)。WT和突變體種子在含有半乳糖/甘露糖的培養(yǎng)基中的萌發(fā)。WT和突變體種子分別在含有0.8％瓊脂和1％蔗糖的MS培養(yǎng)基上發(fā)芽。另外，以不同濃度(0.1、0.2、0.5、和1.0％)加入D(+)半乳糖/D(+/-)甘露糖和對(duì)照(含有1％蔗糖的MS)。在發(fā)芽后14天，記錄觀察到的不定根數(shù)目和長(zhǎng)度(cm)、苗長(zhǎng)度(cm)和發(fā)芽率(％)。WT和突變體幼苗在含有MeJA的培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)WT和突變體幼苗在含有不同濃度的MeJA(1μM、5μM、和10μM)的MS培養(yǎng)基(1％Suc)中發(fā)芽并生長(zhǎng)兩周。對(duì)照中不加入MeJA。測(cè)量不定根的數(shù)目和長(zhǎng)度(cm)以及側(cè)根數(shù)目。啟動(dòng)子Oslrk1::gusA和啟動(dòng)子Oslrk1::eyfp構(gòu)建體。產(chǎn)生含有與gusA或eyfp基因融合的Oslrk1啟動(dòng)子(1.5Kb)的兩個(gè)構(gòu)建體。首先基于在Oslrk1的ATG上游大約2kb處發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)基因的終止密碼子而選擇一段1.5kb長(zhǎng)的上游區(qū)域。其次，我們使用PlantCARE程序(Lescot，etal.，2002)和用于檢索順式調(diào)節(jié)元件的數(shù)據(jù)庫(kù)在Oslrk1的ATG密碼子上游的不同區(qū)域檢索了順式調(diào)節(jié)元件，并且發(fā)現(xiàn)在1.5kb和2kb的序列長(zhǎng)度上存在相同一組元件，但是元件的數(shù)目是不同的。由于所述1.5kb區(qū)域包含至少在數(shù)據(jù)庫(kù)中是可用的全部調(diào)節(jié)元件，我們擴(kuò)增了這個(gè)區(qū)域并將其用于啟動(dòng)子-報(bào)道基因融合構(gòu)建體。相應(yīng)于Oslrk1啟動(dòng)子的一個(gè)片段(1kb)在PCR中使用提取和純化自WT幼苗的葉的基因組DNA(100ng)和下列引物擴(kuò)增相應(yīng)于Oslrk1基因的啟動(dòng)子序列的PromOslrk1F(CATTGCTTGGTCATTGG)和PromOslrk1R(AGGTCTGCGAGGAGTT)。PCR在50μl含有1XPCR緩沖液、1.5mMMgCl、200μM每一種dNTP和1.5UHotStarTaq-聚合酶(5U/μl)(Qiagen，)的體系中進(jìn)行。循環(huán)程序包括95℃15min，94℃40sec.，58℃40sec.，72℃1min，30個(gè)循環(huán)。擴(kuò)增的片段從1％瓊脂糖凝膠中純化并使用pGEM-TEasyVectorSystemI(Promega，Madison，WI，USA，Cat.NA1360)亞克隆進(jìn)pGEM-TEasy載體中。pGEM-TEasy載體中的啟動(dòng)子Oslrk1用NcoI和SalI限制酶切割，然后，相應(yīng)于Oslrk1啟動(dòng)子的1.4kb片段從凝膠中純化并直接用于使用同樣的限制酶消化而克隆進(jìn)pCAMBIA1301載體(CAMBIA)中(啟動(dòng)子Oslrk1::gusA)。連接使用RapidDNALigationKit(Roche)在4℃過(guò)夜進(jìn)行。pCAMBIA1301中的PromOslrk1::gusA構(gòu)建體用XbaI和NcoI限制酶消化，相應(yīng)于1.4kb的片段用相同的限制酶切割而克隆進(jìn)含有eyfp的構(gòu)建體pSSZ32(Kolesniket.al.，2004)中(Oslrk1啟動(dòng)子::eyfp)。兩個(gè)構(gòu)建體均通過(guò)農(nóng)桿菌(Agrobacterium)介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化而轉(zhuǎn)化進(jìn)水稻胼胝體中(Hieietal.，1994)；選擇并再生轉(zhuǎn)基因胼胝體。GUS染色分析和共焦顯微術(shù)。對(duì)于GUS表達(dá)研究，將在不同發(fā)育階段的水稻植株的不同器官收集于GUS染色液中并在37℃溫育。然后用70％乙醇置換染色液以除去葉綠素成分，之后在LEICAMZ12顯微鏡(LiecaMicrosystems，NuBlochGmbH，Heidelberger)下對(duì)染色的組織進(jìn)行顯微觀察。為了了解解剖學(xué)細(xì)節(jié)，將染色的根浸潤(rùn)、包埋、并用LEICAHISTORESINEmbeddingKit，(LeicaMicrosystems)根據(jù)生產(chǎn)商手冊(cè)進(jìn)行封片。封片的樣品使用三角玻璃刀(后角4°-7°)在可收縮的機(jī)動(dòng)切片機(jī)LEICARM2165(Leicamicrosystems)上進(jìn)行切片，并在NikonEclipse80i顯微鏡下觀察。使用LSMZiess共焦顯微鏡(Model510META)在488nm波長(zhǎng)分析攜帶啟動(dòng)子Oslrk1::eYFP構(gòu)建體的轉(zhuǎn)基因植物中的EYFP表達(dá)。用ZeissLSMImageBrowser3，2，0，70版本成像。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析對(duì)列于表2的參數(shù)進(jìn)行t-檢驗(yàn)并計(jì)算概率值(pValue)。通過(guò)雙向方差分析(two-wayAnalysisofVariance，ANOVA)進(jìn)行WT和突變體行為特征對(duì)于升高的MeJA(圖9)和甘露糖和半乳糖(圖10)的濃度產(chǎn)生的應(yīng)答的統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)試。這個(gè)測(cè)試用于研究對(duì)于兩種處理(突變體和野生型)，模式的改變中的差異，其中我們分析并計(jì)算了相互作用效應(yīng)的pValue。我們還進(jìn)行了GeneralLinearModelANOVA以研究對(duì)于兩種處理，模式改變的類型。討論一些報(bào)道已經(jīng)顯示了凝集素樣受體激酶由多基因家族編碼。在擬南芥中已經(jīng)描述了10個(gè)凝集素樣激酶(Herveetal.，1999)并預(yù)測(cè)了42個(gè)基因(Barreetal.，2002；Navarro-Gochicoaetal.，2003)；在蒺藜苜蓿中報(bào)道了至少9個(gè)LRK(Navarro-Gochicoaetal.，2003)；在黑楊中通過(guò)Southern雜交證實(shí)了在基因組中存在幾個(gè)LRK同系物(Nishiguchietal，2002)。我們還通過(guò)在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行的ClustalW和BLASTNP同源性檢索顯示了Oslrk1基因?qū)儆谝粋€(gè)包括至少64個(gè)成員的多基因家族。它們分布于不同的染色體上，形成兩至三個(gè)基因的簇(cluster)。RLK的成簇事件在水稻中被描述，其中超過(guò)42％的基因被發(fā)現(xiàn)于串聯(lián)重復(fù)中(Shiuetal.，2004)。鼠耳芥屬中公開了相似的RLK的串聯(lián)組織(34％；Shiuetal.，2001)，但是特別地在水稻中，RLK串聯(lián)重復(fù)的程度高于在鼠耳芥屬中。水稻LRK在蛋白質(zhì)水平具有23-75％之間的同源性。我們鑒別了一個(gè)在Oslrk1最接近的同系物Oslrk2中具有Ds插入的突變體品系。仔細(xì)觀察Oslrk2突變體表型沒(méi)有顯示與WT相比在根和地上部分的特征中有任何變化，盡管其是一個(gè)無(wú)效突變(因?yàn)樗霾迦胛挥谠摶虻牡谝粋€(gè)外顯子內(nèi))。我們沒(méi)有能夠證實(shí)存在Oslrk2的表達(dá)，盡管在KOME數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)得自未成熟的種子的相應(yīng)cDNA在序列中99％匹配。在純合突變體中詳細(xì)分析了種子產(chǎn)量，但是與WT相比沒(méi)有觀察到差異(數(shù)據(jù)未示出)。在Oslrk2突變體中缺少明顯表型可能提示這個(gè)基因在正常條件下是功能上冗余的。凝集素樣受體激酶屬于具有N末端配體結(jié)合凝集素樣胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞質(zhì)激酶結(jié)構(gòu)域的一類受體激酶。這一類受體激酶在擬南芥、蒺藜苜蓿和黑楊中被報(bào)道(Herveetal.，1996，1999；Nishiguchietal.，2002；Navarro-Gochicoaetal.，2003)。在RLK中，通過(guò)被識(shí)別的配體的特異性確定了胞外結(jié)構(gòu)域。OsLRK1具有豆科樣凝集素作為識(shí)別結(jié)構(gòu)域，如在其他豆科植物中所示出的那樣(VanDammeetal.，1998)。豆科凝集素是凝集素中獨(dú)特的一組，因?yàn)槠浜卸r(jià)陽(yáng)離子結(jié)合位點(diǎn)。OsLRK1具有用于在其凝集素結(jié)構(gòu)域內(nèi)結(jié)合Mn2+和Ca2+的保守殘基(圖5)。這些陽(yáng)離子對(duì)于凝集素的碳水化合物結(jié)合活性是必需的(SharonandLis，2002)。在所有豆科凝集素中均發(fā)現(xiàn)參與單糖結(jié)合的天冬氨酸。這個(gè)殘基在OsLRK1中被谷氨酸取代，其在完整氨基酸序列中相應(yīng)于Glu135(圖4)，在排列對(duì)比的氨基酸序列中相應(yīng)于Glu88(圖5)。除了蒺藜苜蓿凝集素激酶(MtLecRK1；1)外，在所有凝集素樣激酶中均觀察到相似的由谷氨酸(OsLRK1，PnLRK)或組氨酸(AthLecRK1)殘基進(jìn)行的取代。在OsLRK1蛋白中也發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)于凝集素結(jié)構(gòu)域的推斷的序列中的Gly112、Asn124、Gly227、Ala230、參與糖識(shí)別的其他保守殘基。除了凝集素結(jié)構(gòu)域之外，OsLRK1還在OsLRK1的C末端具有很保守的絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域。鉆天楊(PnLRK；Nishiguchietal.，2002)和鼠耳芥屬(AtLecRK2；Heet.al.，2004)的凝集素受體激酶示出能夠在激酶結(jié)構(gòu)域的保守絲氨酸/蘇氨酸殘基處進(jìn)行自身磷酸化。在OsLRK1的激酶結(jié)構(gòu)域中也發(fā)現(xiàn)了相似的磷酸化基序(DIKPS和GTLGYIAPE)。通過(guò)RT-PCR、cDNA文庫(kù)篩選和Northern印跡進(jìn)行的Oslrk1的表達(dá)分析證明Oslrk1主要在根中表達(dá)，與得自蒺藜苜蓿的MtLecl；l、MtLec7；2和MtLec7；3(Navarro-Gochicoaetal.，2003)、得自鉆天楊的PnLRK1(Nishiguchietal.，2002)以及得自鼠耳芥屬的AtlecRK2(Heetal.，2004)相似。我們已經(jīng)通過(guò)RT-PCR和Northern印跡雜交證明了Oslrk1主要在幼苗和成熟植物的根中表達(dá)。在NCBIEST數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行的BLASTN同源性檢索揭示了衍生自生長(zhǎng)一周的幼苗的水稻根(AccessionNBE039888)和衍生自面包麥的根(AccessionNCD87254)的EST序列和Oslrk1的5′相同，這提供了這個(gè)基因在根中表達(dá)的另外的證據(jù)。另外，對(duì)攜帶Oslrk1啟動(dòng)子::gusA或eyfp的轉(zhuǎn)基因植物的分析證實(shí)了Oslrk1主要在根的維管結(jié)構(gòu)中表達(dá)。OsLRK1在維管結(jié)構(gòu)中表達(dá)可能提示這個(gè)基因參與維管結(jié)構(gòu)發(fā)育或參與碳或養(yǎng)料從源器官向根的運(yùn)輸。WT和突變體的根的橫切未顯示維管組織結(jié)構(gòu)中的差異，這提示OsLRK1可能不是在維管結(jié)構(gòu)發(fā)育中具有作用。另一方面，突變體植物顯示擴(kuò)張的根系，這提示碳(養(yǎng)料)從源器官向根細(xì)胞的積累可能通過(guò)敲除OsLRK1而增加，這導(dǎo)致根系擴(kuò)張。作為一個(gè)推定的跨膜蛋白，OsLRK1可能感受來(lái)自質(zhì)外體的信號(hào)并將其傳送至細(xì)胞質(zhì)中。RLK由各種生物因子和生物脅迫因子調(diào)節(jié)，其可能參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑(McCarthyandChory，2000)。鼠耳芥屬AtlecRK-al和鉆天楊PnLRK被受傷所誘導(dǎo)(Riouetal.，2002；Nishiguchietal.，2002)，而AtlecRK2被鹽誘導(dǎo)(Heetal.，2004)。然而，用不同激素如ABA和JA和SA處理黑楊的葉對(duì)于PnLRK基因的表達(dá)沒(méi)有影響(Nishiguchietal.，2002)。這些報(bào)道和在Oslrk1啟動(dòng)子中存在的幾種MeJA、GA3和SA應(yīng)答性順式作用元件使我們想要研究不同激素(IAA、GA3、MeJA和ABA)和SA對(duì)Oslrk1基因的調(diào)節(jié)。Oslrk1基因差異調(diào)節(jié)在對(duì)激素和SA的應(yīng)答中得到證明。在對(duì)MeJA的應(yīng)答中表達(dá)水平升高，在對(duì)GA3和SA的應(yīng)答中被抑制。盡管在根中MeJA的水平相對(duì)較低(Bergeretal.，1996)，但是在鼠耳芥屬中顯示MeJA強(qiáng)烈抑制根生長(zhǎng)(Staswicketal.，1992，Bergeretal.，1996，Uedaetal.，1995)。相似地，在水稻中，不定根的發(fā)育也被MeJA在高于3μM的濃度所抑制(Moonsetal.，1997)；然而，所述根抑制的分子基礎(chǔ)仍不清楚。Oslrk1轉(zhuǎn)錄物被MeJA誘導(dǎo)和突變體對(duì)于MeJA處理較不敏感的事實(shí)提示在調(diào)節(jié)根生長(zhǎng)中OsLRK1應(yīng)答或介導(dǎo)MeJA信號(hào)傳導(dǎo)。與MeJA相反，GA3抑制Oslrk1轉(zhuǎn)錄物。GA3已知為根生長(zhǎng)促進(jìn)因子，其通過(guò)抑制RGA和GAI的轉(zhuǎn)錄而介導(dǎo)植物生長(zhǎng)素在促進(jìn)根生長(zhǎng)中的作用(FuandHarberd，2003)。Oslrk1轉(zhuǎn)錄物被MeJA上調(diào)(根生長(zhǎng)抑制劑)而被GA3抑制(根生長(zhǎng)促進(jìn)劑)的事實(shí)與設(shè)想的Oslrk1作為根生長(zhǎng)抑制劑的功能相一致。另外，GA3處理時(shí)，與WT相比突變體中的不定根的長(zhǎng)度改變較小，這可能提示OsLRK1在調(diào)節(jié)根長(zhǎng)度時(shí)在介導(dǎo)來(lái)自GA3的信號(hào)中的作用。植物中激素和脅迫信號(hào)之間的聯(lián)系(crosstalk)是當(dāng)前了解植物對(duì)非生物刺激的應(yīng)答和了解發(fā)育過(guò)程中的調(diào)節(jié)的一個(gè)問(wèn)題。在鼠耳芥中，鹽誘導(dǎo)的AtlecRK2示出被乙烯正調(diào)節(jié)(Heetal.，2004)，而在水稻根中鹽誘導(dǎo)性SalT基因在對(duì)JA的應(yīng)答中累積(Moonsetal.，1997)。LRK的生理學(xué)作用仍不清楚。LRK中的豆科樣凝集素結(jié)構(gòu)域可能參與碳水化合物結(jié)合的假設(shè)仍未得到證明，另外，大多數(shù)LRK中的參與糖結(jié)合的關(guān)鍵氨基酸的取代引起這樣的假設(shè)凝集素結(jié)構(gòu)域幾乎不能識(shí)別單糖(Herveetal.，1996，1999)。在Oslrk1中，在其他豆科凝集素中參與糖結(jié)合的關(guān)鍵氨基酸中的大多數(shù)是保守的，除了Asp88之外。在鼠耳芥屬中報(bào)道了寡聚糖對(duì)Athlecrk-al轉(zhuǎn)錄物的激活(Riouetal.，2002)。我們也已經(jīng)示出Oslrk1轉(zhuǎn)錄物被各種糖除Man之外所抑制。甘露醇不能提高Oslrk1的轉(zhuǎn)錄物水平的事實(shí)提示這個(gè)基因不是滲透調(diào)節(jié)的。盡管Oslrk1表達(dá)被不同的碳水化合物差異調(diào)節(jié)，但是突變體僅在對(duì)Gal的應(yīng)答中顯示改變的應(yīng)答。在植物特別是單子葉植物中，Gal是半乳糖脂、細(xì)胞壁聚糖和糖蛋白的一種重要組分(Dormannnetal.，1998)。Gal在鼠耳芥屬(DormannandBenning，1998)、大麥(Farraretal.，1994)、燕麥(CheungandCleland，1991)、番茄(Hugesetal.，1974)、小麥(Knudson，1917)、玉米和其他物種(Yamamotoetal.，1988)中顯示是根系擴(kuò)張的一種非常強(qiáng)的抑制劑。在大麥中，證實(shí)了Gal對(duì)根細(xì)胞擴(kuò)展的抑制作用是由于碳進(jìn)入生長(zhǎng)中的器官的輸入降低(Thorpeetal.，1999)。與WT相比，Oslrk1突變體在對(duì)Gal的應(yīng)答中顯示超敏感性(圖10)，這提示OsLRK1在Gal信號(hào)傳導(dǎo)中具有一定作用以使其在根生長(zhǎng)抑制中的作用最小化?；谖覀?cè)贠slrk1表達(dá)分析和突變體生理學(xué)研究上的結(jié)果，我們提出了OsLRK1在水稻中的一個(gè)模型，如圖11所示。Oslrk1作用為根生長(zhǎng)的一種負(fù)調(diào)節(jié)物，因?yàn)檫@個(gè)基因功能的喪失導(dǎo)致擴(kuò)張的根系。GA3已經(jīng)被示出促進(jìn)根生長(zhǎng)，并且另一方面，MeJA、鹽脅迫和Gal已經(jīng)被示出抑制根生長(zhǎng)。GA3抑制Oslrk1基因表達(dá)提示這個(gè)基因可能參與根生長(zhǎng)抑制。在WT中Oslrk1轉(zhuǎn)錄物的誘導(dǎo)和突變體對(duì)MeJA的降低的敏感性顯示OsLRK1直接或間接感知來(lái)自MeJA的信號(hào)并抑制根生長(zhǎng)。如表達(dá)研究示出的Gal對(duì)Oslrk1轉(zhuǎn)錄物的抑制和突變體對(duì)Gal的超敏感性提示OsLRK1參與對(duì)半乳糖的應(yīng)答并抑制根系擴(kuò)張。簡(jiǎn)而言之，基于我們的結(jié)果，我們?cè)O(shè)想了OsLRK1在根生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)中作為根系擴(kuò)張的負(fù)調(diào)節(jié)物和植物激素與糖信號(hào)傳導(dǎo)的介導(dǎo)物的功能。參考文獻(xiàn)Barre，A.，Herve，C.，Lescure，B.，andRouge，P.(2002).lectin-receptorkinasesinplants.Crit.Rev.plantSci.24，379-399.Becraft，P.W.(2002).Receptorkinasesignallinginplantdevelopment.Annu.Rev.CellDev.Biol.18，163-192.Berger，S.，Bell，E.，andMullet，J.E.(1996).Twomethyljasmonate-insensitivemutantsshowalteredexpressionofAtVspinresponsetomethyljasmonateandwounding.plantPhysiol.111，525-31.CheungS.P.，andCleland，R.E.(1991).galactoseinhibitsauxin-inducedgrowthofAvenacoleoptilesbytwomechanisms.plantCellPhysiol.32，1015-1019.Chin，H.G.，Choe，M.S.，Lee，andS.H.etal.(1999).MolecularanalysisofriceplantsharboringAc/Dstransposableelement-mediatedgenetrappingsystem.plantJ.19.615-623.Dellaporta，S.L.，Wood，J.，andHicks，J.B.(1983).AplantDNAminipreparationversion2.plantMol.Biol.Rep.14，713-726.Dormann，P.，andBenning，C.(1998).TheroleofUDP-glucoseepimeraseincarbohydratemetabolismofArabidopsis.plantJ.13，641-52.Farrar，J.F.，Minchin，P.E.H.，andThorpe，M.R.(1994).Carbonimportinbarleyrootsstimulationbygalactose.JournalExper.Bot.45，17-22.Fu，X.，andHarberd，N.P.(2003).AuxinpromotesArabidopsisrootgrowthbymodulatinggibberellinresponse.Nature421，740-743.Hardie，G.D.，Carling，D.，andCarlson，M.(1998).TheAMP-activated/SNF1proteinkinasesubfamilyMetabolicSensorsoftheeukarioticcell？Annu.Rev.Biochem.67，821-855.He，X.-J.，Zhang，Z.-G.，Yan，D.-Q.，andChen.，S.-Y.(2004).Asaltresponsivereceptor-likekinasegeneregulatedbytheethylenesignalingpathwayencodesaplasmamembraneserine/threoninekinase.Theor.Appl.Genet.Apr6(online)Herve，C.，Dabos，P.，Galaud，J.P.，Rouge，P.，andLescureB.(1996)CharacterizationofanArabidopsisthalianagenethatdefinesanewclassofputativeplantreceptorkinaseswithanextracellularlectin-likedomain.J.Mol.Biol.258，778-788.Herve，C.，Serres，J.，Dabos，P.，Canut，H.，Barre，A.，Rouge，P.，andLescureB.(1999)CharacterizationoftheArabidopsislecRK-agenesmembersofasuperfamilyencodingputativereceptorswithanextracellulardomainhomologoustolegumelectin.plantMolBiol.39，671-82.Hiei，Y.，Ohta，S.，Komari，T.，andKumashiro，T.(1994).Efficienttransformationofrice(OryzasativaL.)mediatedbyAgrobacteriumandsequenceanalysisoftheboundariesoftheT-DNA.plantJ.6，271-282.Jinn，T.-L.，Stone，J.M.，andWalker，J.C.(2000).HAESA，anArabidopsisleucinerichrepeatreceptorkinase，controlfloralorganabscission.GenesDev.14，104-116.Knudson，L.(1917).Thetoxisityofgalactoseandmannoseforgreenplantsandtheantagonisticactionofothersugarstowardsthese.AmericanJournalofBotany4.430-437.Kolesnik，T.，Szeverenyi，I.，Bachmann，D.，Kumar，S.，Jiang，S.，Ramamoorthy，R.，Cai，M.，Ma，Z.，Sundaresan，V.，andRamachandran，S.EstablishinganEfficientAc/DsTaggingSysteminRiceLarge-ScaleAnalysisofDsFlankingSequences(2004).plantJ.37，301-314.Lescot，M.，Dehais，P，Thijs，G.，Marchal，K.，Moreau，Y.，VandePeer.，Y.，Rouze，P.，andRombauts，S.(2002).PlantCARE，adatabaseofplantcis-regulatoryelementsandportaltotoolsforinsilicoanalysisofpromotersequences.NucleicAcidsRes.30，325-327.Liu，Y.G.，andWhittier，R.F.(1995).TherminalassimetricinterlacedPCRautomatableamplificationandsequencingofinsertendfragmentsfromP1andYACclonesforchromosomewalking.Genomics25，674-681.Loris，R.(2002).Principlesofstructuresofanimalandplantlectin.Biochim.Biophys.Acta1572，198-208.McCarty，D.R.，andChory，J.(2000).Conservationandinnovationinplantsignallingpathways.Cell103，201-209Moons，A.，Prinsen，E.，Bauw，G.，andMontagu，M.(1997).Antagonisticeffectsofabscisicacidandjasmonatesonsaltstress-inducibletranscriptsinriceroots.plantCell9，2243-59.Morris，E.R.，andWalker，J.C.(2003).Receptor-likeproteinkinasesthekeystoresponse.CurrentOpin.plantBiol.6，339-342.Navarro-Gochicoa，M.T.，Camut，S.，Timmers，A.C.，Niebel，A.，Herve，C.，Boutet，E.，Bono，J.J，Imberty，A.，andCullimore，J.V.(2003).CharacterizationoffourlectinlikereceptorkinasesexpressedinrootsofMedicagotruncatulaStructure，loeation，regulationofexpression，andpotentialroleinthesymbiosiswithSinorhizobiummeliloti.plantPhysiol.133，893-910.Nishiguchi，M.，Youshida，K.，Sumizomo，T.，a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一組(a)相應(yīng)于與SEQIDNO1所示的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列的反義核苷酸序列；和(b)相應(yīng)于與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列的反義核苷酸序列；以及將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。28.一種轉(zhuǎn)化的植物細(xì)胞，所述細(xì)胞具有穩(wěn)定整合進(jìn)其基因組的至少一種與在植物細(xì)胞中控制表達(dá)的啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列選自如下一組(a)與SEQIDNO1所示的全長(zhǎng)核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述同源核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽；(b)與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽；和(c)相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列。29.一種轉(zhuǎn)基因植物，所述植物具有穩(wěn)定整合進(jìn)其基因組的至少一種與在植物細(xì)胞中控制表達(dá)的啟動(dòng)子可操縱地連接的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列選自如下一組(a)與SEQIDNO1所示的全長(zhǎng)核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述同源核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽；(b)與編碼SEQIDNO2的氨基酸序列的核苷酸序列具有大于50％的同源性的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列編碼保留該全長(zhǎng)序列的生物學(xué)活性的多肽；和(c)相應(yīng)于(a)或(b)的核苷酸序列的反義核苷酸序列。30.權(quán)利要求29的植物的種子。31.一種轉(zhuǎn)基因植物，其基因組包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包括一個(gè)Ds插入，并且所述破壞導(dǎo)致該轉(zhuǎn)基因植物與野生型植物相比顯示增強(qiáng)的根生長(zhǎng)。32.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。33.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述增強(qiáng)的根生長(zhǎng)包括擴(kuò)張的根系。34.權(quán)利要求33的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述擴(kuò)張的根系包括更多的不定根或更長(zhǎng)的側(cè)根。35.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述轉(zhuǎn)基因植物在其地上部分顯示修飾，所述修飾選自由與野生型植物相比更大的葉、開花推遲、和更高的種子產(chǎn)量組成的一組。36.權(quán)利要求35的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述更高的種子產(chǎn)量是與野生型植物相比大約高21％。37.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述轉(zhuǎn)基因植物與野生型植物相比顯示對(duì)D-半乳糖的超敏感性。38.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。39.權(quán)利要求35的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述開花與野生型植物相比推遲大約五天至大約七天。40.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述轉(zhuǎn)基因植物當(dāng)成熟時(shí)比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物高大約30％。41.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述轉(zhuǎn)基因植物當(dāng)成熟時(shí)比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物在圓錐花序中顯示大約多70％的分枝。42.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述轉(zhuǎn)基因植物在幼苗期比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物顯示大約2倍的苗長(zhǎng)度。43.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述植物在幼苗期比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物顯示大約多56％的不定側(cè)根。44.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述植物在幼苗期比在相似條件下生長(zhǎng)的野生型植物顯示大約長(zhǎng)74％的側(cè)根。45.包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的分離的核酸，其中所述基因包含位于第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游大約117bp處的Ds插入。46.權(quán)利要求31的植物的種子。47.一種在植物中增強(qiáng)根生長(zhǎng)的方法，所述方法包括操作所述植物細(xì)胞的基因組使之包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包含Ds插入；以及將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。48.權(quán)利要求47的方法，其中所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。49.權(quán)利要求47的方法，其中所述增強(qiáng)的根生長(zhǎng)包括擴(kuò)張的根系。50.權(quán)利要求49的方法，其中所述擴(kuò)張的根系包括更多的不定根或更長(zhǎng)的側(cè)根。51.權(quán)利要求47的方法，其中所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。52.一種修飾植物地上部分的方法，所述方法包括操作所述植物細(xì)胞的基因組使之包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包含Ds插入；以及將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。53.權(quán)利要求52的方法，其中所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。54.權(quán)利要求52的方法，其中所述植物地上部分的修飾選自由與野生型植物相比更大的葉、開花推遲和更高的種子產(chǎn)量組成的一組。55.權(quán)利要求54的方法，其中所述更高的種子產(chǎn)量是與野生型植物相比大約高21％。56.一種增加植物對(duì)D-半乳糖的敏感性的方法，所述方法包括操作所述植物細(xì)胞的基因組使之包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包含Ds插入；以及將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。57.權(quán)利要求56的方法，其中所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。58.權(quán)利要求56的方法，其中所述破壞是Oslrk1基因的完全敲除。59.權(quán)利要求31的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述植物是單子葉植物。60.水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的分離的Ds插入突變體。61.權(quán)利要求60的Ds插入突變體，其中所述Ds插入位于Oslrk1基因第一個(gè)外顯子中的ATG密碼子下游117bp處。62.一種在植物中增強(qiáng)根生長(zhǎng)的方法，所述方法包括操作所述植物細(xì)胞的基因組使之包含水稻(Oryzasativa)凝集素樣受體激酶1(Oslrk1)基因的一個(gè)破壞，其中所述破壞包括Oslrk1基因的失活；以及將所述細(xì)胞培養(yǎng)為植物。63.權(quán)利要求62的方法，其中失活是由于基因轉(zhuǎn)錄物的降解所致。64.權(quán)利要求63的方法，其中所述降解通過(guò)miRNA、RNAi、或sRNA技術(shù)實(shí)現(xiàn)。全文摘要本發(fā)明涉及新基因Oslrk1，其參與植物發(fā)育，包括根系擴(kuò)張。本發(fā)明還描述了影響該發(fā)育的方法，及包含所描述的序列的轉(zhuǎn)化的細(xì)胞及轉(zhuǎn)基因植物。文檔編號(hào)C12N9/00GK101031649SQ200580033415公開日2007年9月5日申請(qǐng)日期2005年10月1日優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日發(fā)明者塔季揚(yáng)娜·科列斯尼克,瑞圖·巴拉,雷恩賈薩彌·拉馬莫奧提,拉馬錢德蘭·斯里尼瓦桑申請(qǐng)人:淡馬錫生命科學(xué)研究院有限公司