專利名稱：具有增加的脅迫耐受性和產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及過表達核酸序列的轉(zhuǎn)基因植物，所述核酸序列編碼能夠賦予增 加的脅迫耐受性和從而增加的植物生長和農(nóng)作物產(chǎn)率(在正常或非生物脅迫條件下)的多 肽。此外，本發(fā)明涉及新的分離的核酸序列，其編碼賦予在非生物脅迫條件下植物增加的耐 受性和/或在正常或非生物脅迫條件下增加的植物生長和/或增加的產(chǎn)率的多肽。在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及在特定的植物組織和細胞器中過表達分離的多 核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，所述多核苷酸編碼在脂肪酸和固醇的代謝中具有活性的多肽，從而 提高所述植物的產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
非生物環(huán)境脅迫例如干旱、鹽度、熱和冷是植物生長和農(nóng)作物產(chǎn)率的主要限制因 素。農(nóng)作物產(chǎn)率在本文中定義為每英畝收獲的相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品(例如糧谷、草料或種子)的蒲 式耳數(shù)量。由此類脅迫引起的主要農(nóng)作物，例如大豆、稻、玉米黍(玉米)、棉花和小麥，的作 物損失和作物產(chǎn)率損失成為重要的經(jīng)濟和政治因素，在許多不發(fā)達國家促成了食物短缺。水分可利用度是非生物脅迫和其影響植物生長的一個重要方面。持續(xù)暴露于干旱 條件將引起植物代謝的重大改變，最終導(dǎo)致細胞死亡和相應(yīng)地產(chǎn)率損失。因為一些土壤中 高鹽含量導(dǎo)致較少的水可被細胞攝取利用，因此高鹽濃度對植物具有與干旱對植物相似的 影響。此外，在冰凍溫度下，植物體內(nèi)冰的形成也會導(dǎo)致植物細胞失水。因此，由干旱、熱、 鹽度和冷脅迫引起的農(nóng)作物損傷主要歸因于脫水。因為植物在它們的生命周期中通常會暴露于減少的水分可利用度條件，因此大多 數(shù)植物已進化出抗由非生物脅迫引起的干旱的保護機制。然而，如果干旱的嚴重性和持續(xù) 時間太大，對大多數(shù)農(nóng)作物植物的發(fā)育、生長、植物大小和產(chǎn)率的影響將是深遠的。因此開 發(fā)高效利用水的植物是具有在世界范圍內(nèi)顯著地改善人類生活的潛力的一個策略。傳統(tǒng)植物育種策略相對緩慢并且需要非生物脅迫耐受性奠基者品系(founder line)用于與其他種質(zhì)雜交以開發(fā)新型抗非生物脅迫品系。用于奠基者品系的有限的種質(zhì) 資源以及遠緣植物物種之間的雜交不親和性是常規(guī)育種中遭遇的重大問題。耐受性育種遠 不夠成功。許多農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司一直在努力鑒定可賦予對非生物脅迫反應(yīng)的耐受性的基 因，以試圖開發(fā)轉(zhuǎn)基因非生物脅迫耐受性農(nóng)作物植物。雖然已表征了一些參與植物中脅迫 反應(yīng)、生物量或水利用效率的基因，但賦予脅迫耐受性和/或水利用效率的植物基因的表 征和克隆仍然非常不完全和片面化。迄今為止，在開發(fā)轉(zhuǎn)基因非生物脅迫耐受性農(nóng)作物植物上獲得的成功非常有限，還沒有這樣的植物被商業(yè)化。因此，需要鑒定具有增加農(nóng)作物植 物的產(chǎn)率的能力的另外基因。為了開發(fā)轉(zhuǎn)基因非生物脅迫耐受性農(nóng)作物植物，需要在模式植物系統(tǒng)、農(nóng)作物植 物的溫室研究和田間試驗中測定許多參數(shù)。例如，水利用效率(water use efficiency, WUE)是通常與干旱耐受性相關(guān)的參數(shù)。也可以研究植物對干旱、滲透壓休克和極端溫度的 反應(yīng)，用于確定植物對非生物脅迫的耐受性或抗性。當檢查轉(zhuǎn)基因的存在對植物的脅迫耐 受性的影響時，與田間相比較，溫室或植物生長室環(huán)境能夠標準化土壤特性、溫度、水和營 養(yǎng)可利用度和光強度的能力是其內(nèi)在的優(yōu)勢。已利用多種方法定義和測量WUE。一個方法是計算整株植物的干重與植物在其整 個生命周期中的耗水量的比率。另一個變型是使用較短的時間間隔，測量生物量積累和水 的利用。再一個方法是使用來自限制的植物部分的量度，例如，只測量地上部分的生長和水 的利用。WUE還被定義為自葉或葉的部分的CO2攝取與水蒸汽喪失(通常在非常短的一段 時間(例如，數(shù)秒/分鐘)內(nèi)測量)的比率。用同位素比率質(zhì)譜儀測量的植物組織中固定 的13C/12C的比率也已用于估量使用C3光合作用的植物中的WUE。WUE的增加提供了生長和水消耗的效率相對提高的信息，但該信息單獨不能表明 是這兩個過程中的一個改變了還是兩者都已改變。在選擇性狀用于改良農(nóng)作物時，在生長 未發(fā)生變化的情況下由于水利用的減少而導(dǎo)致的WUE增加，在水投入成本非常高的灌溉農(nóng) 業(yè)系統(tǒng)中將具有特別的價值。在無相應(yīng)的水利用突升的情況下主要由生長的增加驅(qū)動的 WUE增加，將適用于所有的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。在許多水供應(yīng)不受限制的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，生長的增加，即 使其以水利用的增加為代價(即，WUE無變化)，也可以增加產(chǎn)率。因此，需要增加WUE和生 物量積累的新方法來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。在玉米中，通過常規(guī)育種獲得的糧谷產(chǎn)率提高已幾乎達到平臺。由于在最后大約 一百年的時間就谷物產(chǎn)率進行的篩選過程中玉米的收獲指數(shù)、產(chǎn)率生物量與收獲時的總累 積生物量之比一直基本上保持不變，故通過每單位土地面積增加的總生物量生產(chǎn)來實現(xiàn)產(chǎn) 率的提高?？偵锪康倪@種增加通過增加種植密度得以實現(xiàn)，該種植密度的增加導(dǎo)致了適 應(yīng)性的表型改變，例如，葉角度和穗大小的減小，前者減少低處葉的蔭蔽，后者可能增加收 獲指數(shù)。伴隨非生物脅迫耐受性相關(guān)參數(shù)測量，可以測量顯示轉(zhuǎn)基因?qū)r(nóng)作物產(chǎn)率的潛在 影響的參數(shù)。對于飼料作物如紫花苜蓿、青貯作物和干草，植物生物量與總產(chǎn)率相關(guān)。然 而，對于糧谷農(nóng)作物，已使用其他參數(shù)來估計產(chǎn)率，例如植株大小，如通過總植物干重、地上 干重、地上鮮重、葉面積、莖桿體積(stem volume)、株高、蓮座直徑(rosette diameter)、葉 長度、根長度、根質(zhì)量、分蘗數(shù)和葉數(shù)所測量的。早期發(fā)育階段的植物大小將通常與發(fā)育后 期的植物大小相關(guān)。具有更大葉面積的更大植物通?？梢员雀〉闹参镂崭嗟墓夂?二氧化碳，從而將可能在相同時期中獲得更大的增重。這是植物為在最初達到更大大小所 具有的微環(huán)境或遺傳優(yōu)勢的潛在延續(xù)。在植物的大小和生長速率上存在著強遺傳成分，因 此對于許多不同的基因型，在一個環(huán)境條件下的植物大小可能與在另一個環(huán)境下的大小相 關(guān)。這樣，可以利用標準環(huán)境來近似農(nóng)作物在田間在不同位置和時間遇到的不同動態(tài)環(huán)境。近年來人口的增加和氣候變化已引起對全球食物、飼料和燃料短缺的可能性的尖 銳關(guān)注。在世界許多地方降雨減少的同時，70%的人用水消耗在農(nóng)業(yè)上。此外，隨著土地使用從農(nóng)場向城市和市郊的變遷，有更少的可耕種土地可獲得用于生長農(nóng)作物。農(nóng)業(yè)生物技 術(shù)一直嘗試通過可以增加作物產(chǎn)率的遺傳修飾植物來滿足人類早日益增長的需要，例如， 通過賦予對非生物脅迫反應(yīng)的更好的耐受性或通過增加生物量來增加農(nóng)作物產(chǎn)率。農(nóng)作物產(chǎn)率在本文中定義為每英畝收獲的相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品(例如，糧谷、飼料或種子) 的蒲式耳數(shù)量。農(nóng)作物產(chǎn)率受到非生物脅迫例如干旱、熱、鹽度和冷脅迫以及受到植物的大 小(生物量)的影響。傳統(tǒng)植物育種策略相對較慢并且在賦予對非生物脅迫的增加的耐受 性上通常并不成功。在玉米中，通過常規(guī)育種獲得的糧谷產(chǎn)率提高已幾乎達到平臺。在最 近百年內(nèi)就糧谷產(chǎn)率進行的選擇性育種過程中，玉米的收獲指數(shù)，即，收獲時產(chǎn)品生物量與 總累積生物量之比，一直保持基本上不變。因此，近來在玉米中獲得的產(chǎn)率提高來源于每單 位土地面積增加的總生物量產(chǎn)生。總生物量的該增加通過增加種植密度(這導(dǎo)致適應(yīng)性的 表型改變，例如葉角度的減小——這可減少低處葉子的蔭蔽，和穗大小的減小——這可增 加收獲指數(shù))來獲得。在土壤水耗竭或在旱期無水可用時，農(nóng)作物產(chǎn)率會被限制。如果水自葉的蒸騰超 過自根的供應(yīng)，則植物出現(xiàn)缺水?？捎玫乃?yīng)量與土壤持水量和植物通過其根系統(tǒng)獲取 該水的能力相關(guān)。水從葉的蒸騰與經(jīng)由氣孔的二氧化碳光合作用固定相關(guān)。兩個過程正相 關(guān)，以致通過光合作用的高二氧化碳流入與通過蒸騰作用導(dǎo)致的水分損失密切聯(lián)系。當水 從葉蒸騰時，葉的水勢減小，氣孔傾向于在水壓過程中關(guān)閉，從而限制光合作用的量。因為 農(nóng)作物產(chǎn)率依賴于光合作用中二氧化碳的固定，因此水的攝取和蒸騰是作物產(chǎn)率的起作用 因素。能夠使用更少的水固定相同量的二氧化碳或能夠在更低水勢下正常發(fā)揮功能的植 物，具有在許多農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中進行更多光合作用、并由此產(chǎn)生更大的生物量和經(jīng)濟產(chǎn)率的潛 能。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學家已經(jīng)通過在模式植物系統(tǒng)、農(nóng)作物植物的溫室研究和田間試驗 中進行測定，以嘗試開發(fā)通過非生物脅迫耐受性的增加或通過生物量的增加而展示增加的 產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物。在低水分可利用度下生物量的增加可由相對提高的生長效率或減少的水消耗導(dǎo) 致。在選擇性狀以改良農(nóng)作物時，在生長未發(fā)生變化的情況下的水利用減少，在水投入成本 高的灌溉農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中將具有特別的價值。在無相應(yīng)水利用突升的情況下的生長增加，將具 有對所有農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的適用性。在許多水供應(yīng)不受限制的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，生長的增加，即使其以 水利用的增加為代價，也將增加產(chǎn)率。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學家還測量表明轉(zhuǎn)基因?qū)r(nóng)作物產(chǎn)率的潛在影響的其他參數(shù)。對于 飼料作物如紫花苜蓿、青貯作物和干草，植物生物量與總產(chǎn)率相關(guān)。然而，對于糧谷農(nóng)作物， 已使用其他參數(shù)來估計產(chǎn)率，例如植株大小，如通過總植物干重、地上干重、地上鮮重、葉面 積、莖桿體積、株高、蓮座直徑、葉長度、根長度、根質(zhì)量、分蘗數(shù)和葉數(shù)所測量的。早期發(fā)育 階段的植物大小通常與發(fā)育后期的植物大小相關(guān)。具有更大葉面積的更大植物通常可以比 更小的植物吸收更多的光和二氧化碳，從而將可能在相同時期中獲得更大的重量。對于植 物的大小和生長速率，存在強遺傳成分，因此對于許多不同的基因型，在一個環(huán)境條件下的 植物大小可能與在另一個環(huán)境下的大小相關(guān)。這樣，可以使用標準環(huán)境來近似農(nóng)作物在田 間在不同位置和時間遇到的不同動態(tài)環(huán)境。收獲指數(shù)(種子產(chǎn)率與地上干重之間的比值)在許多環(huán)境條件下是相對穩(wěn)定的，因此可以在植物大小和糧谷產(chǎn)率之間建立穩(wěn)靠的相關(guān)性。植物大小和糧谷產(chǎn)率存在固有的 聯(lián)系，原因是大部分糧谷生物量取決于植物葉和莖的當前的或貯存的光合產(chǎn)率。因此，對植 物大小的選擇，甚至是在發(fā)育早期階段的選擇，已經(jīng)用于篩選田間試驗時可展示增加的產(chǎn) 率的植物。與非生物脅迫耐受性一樣，在生長室或溫室中在標準化條件下測量發(fā)育早期的 植物大小，是測量由轉(zhuǎn)基因的存在賦予的潛在產(chǎn)率優(yōu)勢的標準作法。脂肪酸是涉及植物的生長和發(fā)育以及脅迫耐受性的許多過程的至關(guān)重要組分。脂 肪酸是能量的來源以及是細胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)和細胞外結(jié)構(gòu)例如葉角質(zhì)層中的蠟的物理組分。脂 肪酸合成在植物中受到嚴格調(diào)控。

圖16顯示了植物中脂肪酸生物合成的概圖。植物固醇包括與膽固醇相關(guān)的一組化合物，包括菜油固醇(campesterol)、谷固醇 (sitosterol)和豆固醇(stigmasterol)，它們是膜雙層的組分。脂雙層中固醇的濃度和分 配影響膜的物理性質(zhì)例如流動性和相變。細胞膜是在植物的環(huán)境脅迫過程中擾動的部位。 油菜素類固醇(Brassinosteroid)是一類從植物固醇前體例如菜油固醇合成的植物生長 調(diào)節(jié)劑。對植物應(yīng)用油菜素類固醇引起與細胞生長和發(fā)育相關(guān)的一組多樣反應(yīng)，包括乙烯 的產(chǎn)生、質(zhì)子的轉(zhuǎn)運和纖維素微原纖維的定向。擬南芥、碗豆和番茄的油菜素類固醇生物合 成突變體是矮小植物，這表明植物中油菜素類固醇濃度調(diào)節(jié)細胞的伸長。植物固醇從角鯊烯合成，而與從異戊烯焦磷酸合成角鯊烯相關(guān)的生物化學步驟概 述于圖23中。3個酶相繼起作用以產(chǎn)生植物固醇忙牛兒基轉(zhuǎn)移酶(EC 2. 5. 1. 10，也稱為 法呢基二磷酸合酶或FPS)、鯊烯合酶(EC2. 5. 1.21，也稱為SQS或法呢基二磷酸法呢基轉(zhuǎn)移 酶)和鯊烯環(huán)氧酶(EC1. 14. 99. 7，也稱為角鯊烯單加氧酶)。因此，需要鑒定在耐受脅迫的植物和/或有效利用水的植物中表達的另外的基 因，這些基因具有賦予宿主植物和其他植物物種脅迫耐受性和/或增加的水利用效率的能 力。新產(chǎn)生的脅迫耐受性植物和/或具有增加的水利用效率的植物將具有許多優(yōu)勢，例如， 通過例如減少植物物種的水需求，增加的農(nóng)作物植物的可種植范圍。其他的期望優(yōu)勢包括 增加的抗倒伏(枝條或莖響應(yīng)風、雨、蟲害或疾病的彎曲)抗性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，用某些多核苷酸轉(zhuǎn)化植物可以增強植物的生長和對環(huán)境脅迫 的反應(yīng)，從而當多核苷酸作為轉(zhuǎn)基因存在于植物中時，植物的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)率得到增加。已 從展葉劍葉蘚(Physcomitrella patens)、歐洲油菜(Brassica napus)、玉蜀黍(Zea mays)、大豆(Glycine max)、亞麻(Linumusitatissimum)、禾S (Oryza sativa)、向曰葵 (Helianthus annuus)、擬南芥(Arabidopsis thaliana)、大麥(Hordeum vulgare)或小麥 (Tritieumaestivum)中分離了能夠介導(dǎo)此類增強的多核苷酸，并且如表1所示，其序列示 于序列表中。本說明書中，術(shù)語“表1”指，表1A、表1B、表1C、表1D、表1E、表IF和/或表IG的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表1A”用于指表IA的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表1B”用于指 表IB的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表1C”用于指表IC的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表1D”用 于指表ID的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表1E”用于指表IE的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表 1F”用于指表IF的內(nèi)容。本說明書中，術(shù)語“表1G”用于指表IG的內(nèi)容。
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在一個優(yōu)選實施方案中，術(shù)語“表1”指表1A。在另一個優(yōu)選實施方案中，術(shù)語“表 1”指表1B。在另一個優(yōu)選實施方案中，術(shù)語“表1”指表1C。在另一個優(yōu)選實施方案中，術(shù) 語“表1”指表1D。在另一個優(yōu)選實施方案中，術(shù)語“表1”指表1E。在另一個優(yōu)選實施方 案中，術(shù)語“表1”指表1F。在另一個優(yōu)選實施方案中，術(shù)語“表1”指表1G。表 IA 在另一個實施方案中，本發(fā)明提供用包含編碼促分裂原活化蛋白激酶的分離多核 苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述促分裂原活化蛋白激酶包含SEQ ID NO 2 ；SEQ ID NO 4 ；SEQ ID NO 6 ；SEQ ID NO 8 ；SEQ IDNO 10 ；SEQ ID NO 12 ；SEQ ID NO 14 ；SEQ ID NO 16 ；SEQ ID NO 18 ；SEQ ID NO 20 ；SEQ ID NO 22 ；SEQ ID NO 24 ；SEQ ID NO 26 ；SEQ IDNO 28 ；SEQ ID NO 30 ；SEQ ID NO 32 ；SEQ ID NO 34 ；SEQ ID NO 36 ；或 SEQ ID NO 38 的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供用包含編碼鈣依賴性蛋白激酶的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述鈣依賴性蛋白激酶包含SEQID NO 40 ；SEQ ID NO 42 ；SEQ ID NO 44 ；SEQ ID NO 46 ；SEQ IDNO48 ；SEQ ID NO 50 ；SEQ ID NO 52 ；SEQ ID NO 54 ；SEQ ID NO 56 ；SEQ ID NO 58 ；SEQ ID NO 60 ；SEQ ID NO 62 ；SEQ ID NO 64 ；SEQ IDNO 66 ；SEQ ID NO 68 ；SEQ ID NO 70 ；或 SEQ ID NO 72 的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供用包含編碼細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的分 離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶包含SEQ ID NO 74 ；SEQ ID NO 76 ；SEQ ID NO 78 ；或 SEQ ID NO 80 的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供用包含編碼可能的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白 激酶的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶包 含SEQ ID NO82 ；SEQ ID NO84 ；SEQ IDNO86 ；SEQ ID NO 88 ；SEQ ID NO 90 ；SEQ ID NO 92 ；SEQ ID NO 94 ；SEQ ID NO 96 ；SEQ ID NO 98 ；SEQ ID NO 100 的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域。表 IB 在另一個實施方案中，本發(fā)明提供用包含編碼具有磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化 物酶活性的全長多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含SEQ ID NO 102 ；SEQ ID NO 104 ；SEQ ID NO 106 ； SEQ ID NO 108 ； SEQ ID NO 110 ；SEQ ID NO 112 ；SEQ ID NO 114 ；SEQ ID NO 116 ；SEQ ID NO 118 ；SEQ ID NO 120 ；SEQ ID NO 122 ； SEQ ID NO 124 ；SEQ ID NO 126 ；SEQ ID NO 128 ； SEQ ID NO 130 ；SEQ ID NO 132 ；SEQ ID NO 134 ；或SEQ ID NO 136的谷胱甘肽過氧化酶結(jié)構(gòu)域。
表 IC 表 ID 表 IE
18 在一個實施方案中，本發(fā)明提供了表1的新型分離多核苷酸和蛋白質(zhì)。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼全長多肽的分離多核苷酸的表達 盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多肽包含為SEQ ID NO :138、SEQID NO :140、SEQ ID NO 142或 SEQ ID NO 144的TCP家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼核糖體蛋白S6激酶多肽的分離 多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多肽包含SEQ IDNO 146,SEQ ID N0:148或SEQ ID NO 150的激酶結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼全長多肽的分離多核苷酸的表達 盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述全長多肽包含SEQ ID N0:158、SEQ ID N0:160或SEQ ID NO: 162的CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼DNA結(jié)合蛋白的分離多核苷酸的 表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述DNA結(jié)合蛋白包含SEQ IDNO 164, SEQ ID NO 166, SEQ ID NO 168或SEQ ID NO 170或SEQ IDNO 172的金屬肽酶家族M24結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼rev相互作用蛋白mis3的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述rev相互作用蛋白mis3a選自SEQ ID NO :176、SEQ ID NO 178 和 SEQ ID NO :180。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼GRFl相互作用因子的分離多核 苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述GRFl相互作用因子包含SEQ ID NO 182、SEQ ID NO: 184、SEQ ID NO: 186 或 SEQ ID NO 188 的 SSXT 蛋白(N 末端區(qū)域)結(jié)構(gòu)域。
在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼真核翻譯起始因子4A的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述真核翻譯起始因子4A包含SEQ ID NO 190,SEQ ID NO :192、SEQ ID NO 194 或 SEQ IDNO :196、SEQ ID NO 198 或 SEQ ID NO 200 的解旋酶。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼全長TGFii受體相互作用蛋白的 分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述蛋白包含SEQID NO 152,SEQ ID N0:154或 SEQ ID NO 156 的 WD 結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含具有選自SEQ IDNO :173、SEQ ID NO 201、SEQ ID N0:203和SEQ ID NO :205的序列的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植 物。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的分離多核苷酸 的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼油菜素類固醇生物合成LKB樣蛋白 的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述蛋白包含SEQ ID NO 254的LKB樣跨膜 結(jié)構(gòu)域。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼含SEQ ID NO :256的RING盒結(jié)構(gòu) 域的RING盒蛋白的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的分 離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶包含SEQ ID NO 258 ；SEQ ID NO 260 ；SEQ ID NO 262 ；SEQ IDNO 264 ；SEQ ID NO 266 ；SEQ ID NO 268 ；SEQ ID NO 270 ；SEQ IDNO 272 ；SEQ ID NO 274 ；SEQ ID NO 276 ；SEQ ID NO 278 ；SEQ IDNO 280 ；SEQ ID NO 282 ；SEQ ID NO 284 ；SEQ ID NO 286 的蛋白磷酸酶結(jié)構(gòu)域。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，為了通過修飾脂肪酸代謝而獲得植物產(chǎn)率提高，存在3個必須 進行優(yōu)化的關(guān)鍵成分-該蛋白質(zhì)的亞細胞靶向、基因表達的水平和該蛋白質(zhì)的調(diào)控性質(zhì)。 當如本文中所描述的被靶向時，表IF和表IG中所示的脂肪酸代謝多核苷酸和多肽能夠提 高轉(zhuǎn)基因植物的產(chǎn)率。表 IF 在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含 有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和編碼全長多肽的分 離多核苷酸，所述多肽為酰基輔酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基；其中轉(zhuǎn)基因植 物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和編碼全長酮 脂酰-?；d體蛋白(在下文中“ACP”)合酶多肽的分離多核苷酸，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與 不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸；和編碼乙酰輔酶A羧化酶復(fù)合物亞基的分離多核苷酸；其中所述轉(zhuǎn)基因 植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。根據(jù)本實施方 案，乙酰輔酶A羧化酶亞基可以是乙酰輔酶A羧化酶、生物素羧化酶或生物素羧基載體蛋 白。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸；和編碼全長3-酮?；?[ACP]合酶II多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因 植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼啟動子的分離多核苷酸和編碼全長3-酮?；?[ACP]還原酶多肽的分離 多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加 的產(chǎn)率。用于本實施方案的表達載體的啟動子可以任選地能夠在葉中增強表達。此外，本 實施方案的表達載體可任選地包括線粒體或葉綠體轉(zhuǎn)運肽。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸，和編碼全 長生物素合成酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。表 IG 在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含 有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸；和編碼法尼基二磷酸合酶(在下文中稱為“FPS”)全長多肽的分離多核 苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸，和編碼全長鯊烯合酶多肽的分離多核苷酸，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包 含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸；和編碼全長鯊烯環(huán)氧酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不 包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。在另外的實施方案中，本發(fā)明涉及由本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的種子，其中就包 含上述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因而言，所述種子是純種的(truebreeding)。來源于本發(fā)明種子的 植物顯示在正?；蛎{迫條件下，與植物的野生型品種相比較，增加的對環(huán)境脅迫的耐受性 和/或增加的植物生長和/或增加的產(chǎn)率。在另一個方面，本發(fā)明涉及由或從本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物、其植物部分或其種子產(chǎn) 生的產(chǎn)品，例如食品、纖維、飼料、食品補充劑、飼料添加劑、化妝品或藥物。本發(fā)明還提供了表1中鑒定的某些分離多核苷酸，和表1中鑒定的某些分離多肽。 本發(fā)明還包括包含本發(fā)明的分離多核苷酸的重組載體。在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及產(chǎn)生上述轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所述方法包 括用包含本發(fā)明的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞，從所述植物細胞產(chǎn)生表達由所 述多核苷酸編碼的多肽的轉(zhuǎn)基因植物。植物中所述多肽的表達導(dǎo)致在正常和/或脅迫條件 下，與植物的野生型品種相比較，增加的對環(huán)境脅迫的耐受性和/或植物生長和/或產(chǎn)率。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了增加植物對環(huán)境脅迫的耐受性和/或生長和 /或產(chǎn)率的方法。所述方法包括用包含本發(fā)明的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化植物細胞，和從 所述植物細胞產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植物的步驟，其中所述轉(zhuǎn)基因植物包含所述多核苷酸。優(yōu)選實施方案的詳述在本申請中，引用各種出版物。所有這些出版物和在這些出版物中引用的參考資 料以它們的全文公開內(nèi)容通過引用合并入本申請中，以更詳細地描述本發(fā)明所屬領(lǐng)域的狀況。本文中使用的術(shù)語只用于描述特定實施方案而不意欲構(gòu)成限定。如本文中使用的，取 決于上下文，“a”或“an”可指一個或多個。因此，例如，“細胞”可以意指可使用至少一個細 胞。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了過表達表1中鑒定的分離多核苷酸或其同源物 的轉(zhuǎn)基因植物。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物顯示與植物的野生型品種相比較增加的對環(huán)境脅迫的 耐受性。植物中此類分離核酸的過表達可任選地導(dǎo)致在正?；蛎{迫條件下，與植物的野生 型品種相比較，植物生長或相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)率的增加。產(chǎn)率增加可由促進花的器官發(fā)育、根的 發(fā)生和產(chǎn)量、以及調(diào)控葉形成、向光性、頂端優(yōu)勢、果實發(fā)育等而導(dǎo)致。如本文中定義的，“轉(zhuǎn)基因植物”是已經(jīng)使用重組DNA技術(shù)進行改變從而包含原本 不存在于植物中的分離核酸的植物。如本文中使用的，術(shù)語“植物”包括完整植物、植物細 胞和植物部分。植物部分包括但不限于莖、根、胚珠、雄蕊、葉、胚胎、分生組織區(qū)、愈傷組織、 配子體、孢子體、花粉、小孢子等。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物可以是雄性不育的或雄性能育的，并 且還可包括除了包含本文中描述的分離多核苷酸的轉(zhuǎn)基因外的轉(zhuǎn)基因。如本文中使用的，術(shù)語“品種”是指屬于一個物種內(nèi)的一組植物，其共有恒定的特 征，這些特征將其與該物種內(nèi)的典型形式和其它可能品種區(qū)分開來。雖然具有至少一個獨 特的性狀，但品種也可以通過品種內(nèi)個體之間的一些變異(主要基于性狀在后繼世代的后 代中的孟德爾分離)來表征。如果一個品種對于特定性狀是遺傳純合的以致于當該純等位 基因品種自花傳粉時在后代中觀察不到顯著量的該性狀的獨立分離，則該品種被認為對于 該性狀而言是“純種的”。在本發(fā)明中，性狀由引入植物品種的一個或多個分離多核苷酸的 轉(zhuǎn)基因表達引起。如本文中使用的，術(shù)語“野生型品種”是指為了比較目的作為對照植物而 被分析的一組植物，其中除了野生型品種植物未用本發(fā)明的分離多核苷酸轉(zhuǎn)化外，所述野 生型品種植物與轉(zhuǎn)基因植物(使用根據(jù)本發(fā)明的分離多核苷酸轉(zhuǎn)化的植物)完全相同。本 文中使用的術(shù)語“野生型”是指未用根據(jù)本發(fā)明的分離多核苷酸進行遺傳修飾的植物細胞、 種子、植物組成部分、植物組織、植物器官或完整植物。本文中使用的術(shù)語“對照植物”是指為了在轉(zhuǎn)基因或遺傳修飾植物中鑒定增強的 表型或期望的性狀而用于與轉(zhuǎn)基因或遺傳修飾植物相比較的植物細胞、外植體、種子、植物 組成部分、植物組織、植物器官或完整植物。“對照植物”在一些情況下可以是包含空載體或 標記基因但不包含存在于待評估的轉(zhuǎn)基因或遺傳修飾植物中的目的重組多核苷酸的轉(zhuǎn)基 因植物。對照植物可以與待檢測的轉(zhuǎn)基因或遺傳修飾植物是相同品系或品種的植物，或其 可以是另一個品系或品種，例如已知具有特定表型、特征或已知基因型的植物。合適的對照 植物包括用于產(chǎn)生本文中的轉(zhuǎn)基因植物的親本品系的遺傳上未改變的或非轉(zhuǎn)基因的植物。如本文中所定義的，術(shù)語“核酸”和“多核苷酸”可互換使用并且是指線性或分支 的、單鏈或雙鏈的RNA或DNA、或其雜合體。該術(shù)語還包括RNA/DNA雜合體?！胺蛛x的”核 酸分子是基本上與存在于所述核酸的天然來源中的其他核酸分子(即，編碼其他多肽的序 列)分離的核酸分子。例如，克隆的核酸被認為是分離的。如果核酸已通過人為干預(yù)而被改 變或被置于非其天然位置的座位或位置，或如果其通過轉(zhuǎn)化而被導(dǎo)入細胞，則其也被認為 是分離的。此外，分離的核酸分子例如cDNA分子可以不含與其天然相伴的一些其他細胞物 質(zhì)，或當通過重組技術(shù)生產(chǎn)時不含培養(yǎng)基，或當化學合成時不含化學前體或其他化學藥品。 雖然其可任選地包含位于基因的編碼區(qū)的3’和5’末端的非翻譯序列，但可能優(yōu)選的是除去在其天然復(fù)制子中天然位于編碼區(qū)側(cè)翼的序列。如本文中使用的，術(shù)語“環(huán)境脅迫”是指與鹽度、干旱、氮、溫度、金屬、化學藥品、病 原體或氧化脅迫或其任何組合相關(guān)的亞最適條件。術(shù)語“水利用效率”和“WUE”是指由植 物產(chǎn)生的有機物質(zhì)的量除以植物在產(chǎn)生其的過程中使用的水量，即，與植物的水利用相關(guān) 的植物干重。如本文中使用的，術(shù)語“干旱”是指其中可獲得支持植物生長或發(fā)育的水量低 于最佳水量的環(huán)境條件。如本文中使用的，術(shù)語“鮮重”是指植物中的所有物質(zhì)(包括水)。 如本文中使用的，術(shù)語“干重”是指植物中除了水以外的所有物質(zhì)，包括例如，碳水化合物、 蛋白質(zhì)、油和礦物質(zhì)營養(yǎng)物。可轉(zhuǎn)化任何植物物種以產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物 可以是雙子葉植物或單子葉植物。例如但不限于，本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物可來源于任何 下述雙子葉植物科豆科(Leguminosae)，包括植物例如豌豆、紫花苜蓿和大豆；傘形科 (Umbelliferae)，包括植物例如胡蘿卜和芹菜；茄科(Solanaceae)，包括植物例如蕃茄、 馬鈴薯、茄子、煙草和胡椒；十字花科(Cruciferae)，十字花科(Brassicaceae)，特別是 蕓苔屬(Brassica)，其包括植物例如油籽油菜、甜菜、卷心菜、花椰菜和甘藍；和擬南芥 (A. thaliana)；菊科(Compositae)，其包括植物例如萵苣；錦葵科(Malvaceae)，其包括棉 花；蝶形花科(Fabaceae)，其包括植物例如花生等。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物可來源于單子葉 植物，例如小麥、大麥、高粱、粟、黑麥、黑小麥、玉蜀黍、稻、燕麥和甘蔗。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植 物還可以為喬木，例如蘋果樹、梨樹、溫悖樹、李樹、櫻桃樹、桃樹、油桃樹、杏樹、木瓜樹、芒 果樹和其他木本物種，包括針葉樹和落葉樹，例如白楊、松樹、紅杉、雪松、橡樹等。特別優(yōu)選 的是擬南芥、煙草(Nicotiana tabacum)、油籽油菜、大豆、玉米(玉蜀黍)、蕓苔(canola)、 棉花、小麥、亞麻、馬鈴薯和萬壽菊。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含 編碼促分裂原活化蛋白激酶的分離多核苷酸。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼促分 裂原活化蛋白激酶的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有促分裂 原活化蛋白激酶活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包含選自具有如下序列的結(jié)構(gòu) 域的結(jié)構(gòu)域，所述序列包含SEQ ID NO 2的氨基酸32至319 ；SEQ ID NO 4的氨基酸42至 329 ；SEQ ID NO 6 的氨基酸 32 至 319 ；SEQ ID NO 8 的氨基酸 32 至 310 ；SEQ ID NO 10 的 氨基酸32至319 ;SEQ ID NO :12的氨基酸32至319 ;SEQ ID NO :14的氨基酸28至318 ； SEQ ID NO 16 的氨基酸 32 至 326 ；SEQ ID NO 18 的氨基酸 38 至 325 ；SEQ ID NO 20 的氨 基酸 44 至 331 ；SEQ ID NO 22 的氨基酸 40 至 357 ；SEQ ID NO 24 的氨基酸 60 至 346 ；SEQ ID NO 26的氨基酸74至360 ；SEQ ID NO 28的氨基酸47至334 ；SEQ ID NO 30的氨基酸 38 至 325;SEQ ID NO :32 的氨基酸 32 至 319 ;SEQ ID NO :34 的氨基酸 41 至 327 ;SEQ ID NO 36的氨基酸43至329 ；和SEQ ID NO 38的氨基酸58至344。促分裂原活化蛋白激酶 的特征在于它們的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域的T環(huán)部分，其包含氨基酸基序TDY或TEY。該基序是 促分裂原活化蛋白激酶的磷酸化靶，其為該類信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的下一步驟。所有在本文中作 為促分裂原活化蛋白激酶的一部分描述的結(jié)構(gòu)域都包含與圖1中提供的總體比對對準(in register)的該基序。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼促分裂原活化蛋白激酶的 多核苷酸，所述促分裂原活化蛋白激酶具有包含SEQ ID N0:2的氨基酸1至368 ;SEQID NO 4的氨基酸1至376 ；SEQ ID NO 6的氨基酸1至368 ；SEQ ID NO 8的氨基酸1至369 ；SEQID NO 10的氨基酸1至371 ； SEQ ID NO 12的氨基酸1至375 ； SEQ ID NO 14的氨基酸1 至 523 ；SEQ ID NO 16 的氨基酸 1 至 563 ；SEQ ID NO 18 的氨基酸 1 至 373 ；SEQ ID NO 20 的氨基酸1至377 ；SEQ ID NO 22的氨基酸1至404 ；SEQ ID NO 24的氨基酸1至394 ；SEQ ID NO 26的氨基酸1至415 ；SEQ ID NO 28的氨基酸1至381 ；SEQ ID NO 30的氨基酸1 至 376 ；SEQ ID NO 32 的氨基酸 1 至 368 ；SEQ ID NO 34 的氨基酸 1 至 372 ；SEQ ID NO 36 的氨基酸1至374 ；或SEQ ID NO 38的氨基酸1至372的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼鈣依賴性蛋白激酶的分離多核苷 酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。植物來源的鈣依賴性蛋白激酶的特征，部分地在于蛋白激 酶結(jié)構(gòu)域與鈣調(diào)蛋白樣鈣結(jié)合結(jié)構(gòu)域的融合。鈣調(diào)蛋白樣結(jié)構(gòu)域包含一個或多個鈣結(jié)合EF 手型結(jié)構(gòu)基序。本文中所列的作為鈣依賴性蛋白激酶的所有多肽均包含蛋白激酶結(jié)構(gòu)域的 特征性基序和EF手型基序。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼鈣依賴性蛋白激酶的任何多核苷酸。優(yōu)選， 本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有鈣依賴性蛋白激酶活性的全長多肽的多核苷酸，其 中所述多肽包含選自具有包含SEQ IDNO :40的氨基酸59至317 ;SEQ ID NO :42的氨基酸 111 至 369;SEQ IDNO :44 的氨基酸 126 至 386 ;SEQ ID NO :46 的氨基酸79 至 337 ;SEQ IDNO 48的氨基酸80至338 ；SEQ ID NO 50的氨基酸125至287 ；SEQ IDNO 52的氨基酸129至 391 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 111 至 371 ；SEQ IDNO 56 的氨基酸 61 至 319 ；SEQ ID NO 58 的氨基酸86至344 ；SEQ IDNO 60的氨基酸79至337 ；SEQ ID NO 62的氨基酸78至336 ； SEQ IDNO 64 的氨基酸 90 至 348 ；SEQ ID NO 66 的氨基酸 56 至 314 ；SEQ IDNO 68 的氨基 酸67至325;SEQ ID NO :70的氨基酸81至339 ；和SEQ IDNO :72的氨基酸83至341的序列 的結(jié)構(gòu)域的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域，和至少一個具有選自SEQ ID NO 40的氨基酸364至392 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 416 至 444 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 433 至 461 ；SEQ ID NO 46 的氨基 酸 384 至 412;SEQ ID NO :48 的氨基酸 385 至 413 ;SEQ ID NO 50 的氨基酸 433 至 461 ；SEQ ID NO 52 的氨基酸 436 至 463 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 418 至 446 ；SEQ ID NO 56 的氨基 酸 366 至 394 ；SEQ ID NO 58 的氨基酸 391 至 419 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 384 至 412 ；SEQ ID NO 62 的氨基酸 418 至 446 ；SEQ ID NO 64 的氨基酸 395 至 423 ；SEQ ID NO 68 的氨基 酸 372 至 400 ；SEQ ID NO 72 的氨基酸 388 至 416 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 452 至 480 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 470 至 498 ；SEQ ID NO 46 的氨基酸 420 至 448 ；SEQ ID NO 48 的氨基 酸 421 至 449 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 470 至 498 ；SEQ ID NO 52 的氨基酸 472 至 500 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 455 至 483 ；SEQ ID NO 56 的氨基酸 402 至 430 ；SEQ ID NO 58 的氨基 酸 427 至 455 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 420 至 448 ；SEQ ID NO 62 的氨基酸 454 至 482 ；SEQ ID NO 68 的氨基酸 444 至 472 ；SEQ ID NO 72 的氨基酸 460 至 488 ；SEQ ID NO 42 的氨基 酸 488 至 516 ； SEQ ID NO 44 的氨基酸 512 至 540 ； SEQ ID NO 46 的氨基酸 456 至 484 ； SEQ ID NO 48 的氨基酸 457 至 485 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 510 至 535 ；SEQ ID NO 52 的氨基 酸 512 至 537 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 497 至 525 ；SEQ ID NO 56 的氨基酸 438 至 466 ；SEQ ID NO 58 的氨基酸 463 至 491 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 456 至 484 ；SEQ ID NO 42 的氨基 酸 522 至 550 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 546 至 570 ；SEQ ID NO 46 的氨基酸 491 至 519 ；SEQ ID NO 48 的氨基酸 492 至 520 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 542 至 570 ；SEQ ID NO 52 的氨基 酸 542 至 570 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 531 至 555 ；SEQ ID NO 56 的氨基酸 474 至 502 ；SEQ
29ID NO 58 的氨基酸 497 至 525 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 490 至 518 ；SEQ ID NO 62 的氨基 酸 489 至 517 ；SEQ ID NO 64 的氨基酸 501 至 529 ；SEQ ID NO 66 的氨基酸 470 至 498 ；SEQ ID NO 68 的氨基酸 479 至 507 ；SEQ ID NO 70 的氨基酸 492 至 520 ；禾口 SEQ ID NO 72 的 氨基酸495至523的序列的EF手型結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼鈣 依賴性蛋白激酶的多核苷酸，所述蛋白激酶具有包含SEQ ID NO 40的氨基酸1至418 ；SEQ ID NO 42的氨基酸1至575 ；SEQID NO 44的氨基酸1至590 ；SEQ ID NO 46的氨基酸1至 532 ；SEQ IDNO 48 的氨基酸 1 至 528 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 1 至 578 ；SEQ ID NO 52 的 氨基酸1至580 ；SEQ ID NO 54的氨基酸1至574 ；SEQ ID NO 56的氨基酸1至543 ；SEQ ID NO 58的氨基酸1至549 ；SEQ ID NO 60的氨基酸1至544 ；SEQ ID NO 62的氨基酸1 至 534 ；SEQ ID NO 64 的氨基酸 1 至 549 ；SEQ ID NO 66 的氨基酸 1 至 532 ；SEQ ID NO 68 的氨基酸1至525 ；SEQ ID NO 70的氨基酸1至548 ；或SEQ ID NO 72的氨基酸1至531 的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的 分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼細胞周期 蛋白依賴性蛋白激酶的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有細胞 周期蛋白依賴性蛋白激酶活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包含具有選自SEQ ID NO 74的氨基酸59至190 ；SEQ ID NO 76的氨基酸63至197 ；SEQ ID NO 78的氨基酸73 至222;和SEQ ID NO :80的氨基酸54至186的序列的細胞周期蛋白N末端結(jié)構(gòu)域和具有 選自 SEQ ID NO 74 的氨基酸 192 至 252 ；SEQ IDNO 76 的氨基酸 199 至 259 ；SEQ ID NO 78的氨基酸224至284 ；和SEQID NO 80的氨基酸188至248的序列的細胞周期蛋白C末 端結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有包含SEQ ID N0:74的氨基酸1 至 355 ；SEQ ID NO 76 的氨基酸 1 至 360 ；SEQ ID NO 78 的氨基酸 1 至 399 ；或 SEQ ID NO 80的氨基酸1至345的序列的細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的多核苷酸。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶 的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼磷脂過 氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具 有如下序列的谷胱甘肽過氧化酶結(jié)構(gòu)域的多核苷酸，所述序列包含SEQ ID N0:102的氨基 酸 9 至 117 ； SEQ ID NO 104 的氨基酸 17 至 125 ； SEQ ID NO 106 的氨基酸 79 至 187 ； SEQ ID NO 108 的氨基酸 10 至 118 ； SEQ ID NO 110 的氨基酸 12 至 120 ； SEQ ID NO 112 的氨 基酸 9 至 117 ；SEQ ID NO 114 的氨基酸 9 至 117 ； SEQ ID NO 116 的氨基酸 10 至 118 ； SEQ ID NO :118 的氨基酸 9 至 117 ;SEQ ID NO 120 的氨基酸 77 至 185 ;SEQ ID NO: 122 的氨基 酸 12 至 120 ； SEQ ID NO 124 的氨基酸 12 至 120 ； SEQ ID NO 126 的氨基酸 12 至 120 ；SEQ ID NO: 128 的氨基酸 12 至 120 ;SEQ ID NO 130 的氨基酸 10 至 118 ;SEQ ID NO: 132 的氨基 酸 70 至 178 ；SEQ ID NO 134 的氨基酸 10 至 118 ； SEQ ID NO 136 的氨基酸 24 至 132。更 優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的多核苷酸， 所述磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶具有包含SEQ ID NO 102的氨基酸1至169 ；SEQ IDNO 104的氨基酸1至175 ；SEQ ID NO 106的氨基酸1至236 ；SEQ IDNO 108的氨基酸1 至 169 ；SEQ ID NO 110 的氨基酸 1 至 176 ；SEQ IDNO 112 的氨基酸 1 至 166 ； SEQ ID NO 114的氨基酸1至166 ；SEQ IDNO 116的氨基酸1至167 ；SEQ ID NO 118的氨基酸1至166 ；SEQ IDNO :120 的氨基酸 1 至 234 ;SEQ ID NO 122 的氨基酸 1 至 170 ;SEQ IDNO 124 的 氨基酸1至170 ； SEQ ID NO 126的氨基酸1至169 ；SEQ IDNO 128的氨基酸1至169 ； SEQ ID NO 130的氨基酸1至179 ； SEQ IDNO 132的氨基酸1至227 ；SEQ ID NO 134的氨基酸 1至168 ；SEQ IDNO 136的氨基酸1至182的序列。本發(fā)明的一個實施方案是用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含編碼全長 多肽的分離多核苷酸，所述多肽包含具有包含SEQ ID NO 138的氨基酸57至249 ;SEQ ID NO 140的氨基酸54至237 ;SEQ ID NO 142的氨基酸43至323 ；或SEQ ID NO 144的氨基 酸41至262的序列的TCP家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編 碼TCP家族轉(zhuǎn)錄因子蛋白的多核苷酸，所述TCP家族轉(zhuǎn)錄因子蛋白具有包含SEQID NO 138 的氨基酸1至319 ;SEQ ID NO 140的氨基酸1至311 ;SEQ IDNO 142的氨基酸1至400 ； 或SEQ ID NO 144的氨基酸1至321的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼全長S6激酶多肽的分離多核苷 酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多肽包含具有包含SEQ IDNO 146的氨基酸124至379 ； SEQ ID NO 148的氨基酸150至406 ；或SEQ ID NO 150的氨基酸152至408的序列的激 酶結(jié)構(gòu)域，或備選地具有包含SEQ ID NO 146的氨基酸399至444 ；SEQ ID NO 148的氨基 酸426至468 ；或SEQ ID NO 150的氨基酸428至471的序列的激酶C端結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選， 本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼核糖體蛋白S6激酶的多核苷酸，所述激酶具有包含SEQ ID NO 146 的氨基酸 1 至 455 ； SEQ ID NO 148 的氨基酸 1 至 479 ；或 SEQ ID NO 150 的氨 基酸1至481的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白 的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述蛋白包含具有包含SEQ ID N0:158的氨 基酸255至345 ；SEQ ID NO 160的氨基酸229至319 ；或SEQ ID NO 162的氨基酸267至 357的序列的CAAX氨基末端蛋白酶結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼 CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白的多核苷酸，所述蛋白具有包含SEQ ID N0:158的氨基酸1 至347 ； SEQ ID NO 160的氨基酸1至337 ；或SEQ ID NO 162的氨基酸1至359的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼DNA結(jié)合蛋白的分離多核苷酸的 表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼DNA結(jié)合蛋白的任何多核 苷酸，所述DNA結(jié)合蛋白包含具有包含SEQ ID NO 164的氨基酸21至296 ;SEQ ID NO 166 的氨基酸20至295 ;SEQ ID NO 168的氨基酸20至295 ;SEQ ID NO 170的氨基酸22至 297 ；或SEQ ID NO 172的氨基酸22至297的序列的金屬肽酶家族M24結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本 實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼DNA結(jié)合蛋白的多核苷酸，所述蛋白具有包含SEQ ID NO 164的氨基酸1至390 ； SEQ ID NO 166的氨基酸1至390 ； SEQ ID NO 168的氨基酸1至 394 ； SEQ ID NO 170的氨基酸1至392 ；或SEQ ID NO 172的氨基酸1至394的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼rev相互作用蛋白mis3的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼rev相互作用蛋 白mis3的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼rev相互作用蛋白mis3 的多核苷酸，所述蛋白具有包含SEQ ID NO 176的氨基酸1至390 ； SEQ ID NO 178的氨基 酸1至389 ；或SEQ ID NO 180的氨基酸1至391的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼GRFl相互作用因子的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述GRFl相互作用因子包含具有包含SEQ ID N0:182的 氨基酸7至80 ； SEQ ID NO 184的氨基酸7至80 ； SEQ ID NO 186的氨基酸7至80 ；或SEQ ID NO: 188的氨基酸6至79的序列的SSXT蛋白(N末端區(qū)域)結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方 案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有包含EQ ID N0:182的氨基酸1至212;SEQ IDN0:184的氨 基酸1至203 ；SEQ ID NO 186的氨基酸1至212 ； SEQ IDNO 188的氨基酸1至213的序列 的GRFl相互作用因子的多核苷酸。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼真核翻譯起始因子4A的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述真核翻譯起始因子4A包含具有包含SEQ ID NO 190的氨基酸59至225 ;SEQ ID NO 192的氨基酸64至230 ;SEQ ID NO 194的氨基酸58至 224 ； SEQ ID NO 196 的氨基酸 64 至 230 ； SEQ ID NO 198 的氨基酸 64 至 230 ； SEQ ID NO 200的氨基酸64至230的序列的DEAD/DEAH盒解旋酶結(jié)構(gòu)域或具有包含SEQ ID NO 190 的氨基酸293至369 ;SEQ ID NO 192的氨基酸298至374 ;SEQ ID NO 194的氨基酸292 至 368 ； SEQ ID NO 196 的氨基酸 298 至 374 ； SEQ ID NO 198 的氨基酸 298 至 374 ；SEQ ID NO 200的氨基酸298至374的序列的解旋酶保守C末端結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn) 基因植物包含編碼真核翻譯起始因子4A的多核苷酸，所述真核翻譯起始因子4A具有包含 SEQ ID N0:190 的氨基酸 1 至 408 ;SEQ ID NO :192 的氨基酸 1 至 413 ;SEQ ID NO: 194 的氨 基酸 1 至 407 ； SEQ ID NO 196 的氨基酸 1 至 413 ；SEQ ID NO 198 的氨基酸 1 至 413 ； SEQ ID NO 200的氨基酸1至413的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼TGFii受體相互作用蛋白的分離 多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述蛋白包含具有選自SEQ ID N0:154的氨基酸42 至80;SEQ ID NO 156的氨基酸42至80 ；和SEQ ID NO 152的氨基酸42至80的序列的WD 結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)；或具有選自SEQ ID NO 154的氨基酸136至174 ；SEQ ID NO 156的氨 基酸136至174 ；和SEQ ID NO 152的氨基酸136至174的序列的WD結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)； 或具有選自SEQ ID NO 154的氨基酸181至219 ； SEQ ID NO 156的氨基酸181至219 ；和 SEQ ID NO 152的氨基酸181至219的序列的WD結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)；或具有選自SEQ ID NO 154 的氨基酸 278 至 316 ;SEQ ID NO 156 的氨基酸 278 至 316 ；和 SEQ ID NO: 152 的氨 基酸278至316的序列的WD結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編 碼具有包含SEQ ID NO 154的氨基酸1至326 ； SEQ ID NO 156的氨基酸1至326 ；SEQ ID NO 152的氨基酸1至326的序列的TGFi^受體相互作用蛋白的多核苷酸。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的分離多核苷酸 的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的任 何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有包含SEQ ID N0:208的氨基酸 44 至 99;SEQ ID NO :210 的氨基酸 36 至 91 ;SEQ ID NO :212 的氨基酸 59 至 115 ;SEQ ID NO 214的氨基酸56至111 ；SEQ ID NO 216的氨基酸32至87 ；SEQ ID NO 218的氨基酸 10 至 65;SEQ ID NO :220 的氨基酸 40 至 95 ;SEQ ID NO :222 的氨基酸 43 至 98 ;SEQ ID NO: 224的氨基酸63至118 ;SEQ ID NO :226的氨基酸34至89 ;SEQ ID NO :228的氨基酸37 至 92 ；SEQ ID NO 230 的氨基酸 22 至 77 ；SEQ ID NO 232 的氨基酸 14 至 69 ；SEQ ID NO 234的氨基酸42至97 ;SEQ ID NO :236的氨基酸78至133 ;SEQ ID NO :238的氨基酸27 至 82 ；SEQ ID NO 240 的氨基酸 45 至 100 ；SEQ ID NO 242 的氨基酸 41 至 96 ；SEQ ID NO 244的氨基酸25至80 ； SEQ ID NO 246的氨基酸14至69 ；SEQ ID NO 248的氨基酸22至 77 ；SEQ ID NO 250的氨基酸130至186 ；SEQ ID NO 252的氨基酸22至77的序列的AP2 結(jié)構(gòu)域的多核苷酸。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的多核 苷酸，所述蛋白具有包含SEQ ID NO 208的氨基酸1至231 ；SEQ ID NO 210的氨基酸1至 217 ；SEQ ID NO 212 的氨基酸 1 至 121 ；SEQ ID NO 214 的氨基酸 1 至 203 ；SEQ ID NO 216 的氨基酸1至210 ；SEQ ID NO 218的氨基酸1至177 ；SEQ ID NO 220的氨基酸1至181 ； SEQ ID NO 222 的氨基酸 1 至 245 ；SEQ ID NO 224 的氨基酸 1 至 233 ；SEQ ID NO 226 的氨 基酸 1 至 254 ；5SEQ ID NO 228 的氨基酸 1 至 275 ；SEQ ID NO 230 的氨基酸 1 至 213 ；SEQ ID NO 232 的氨基酸 1 至 266 ；SEQ ID NO 234 的氨基酸 1 至 205 ；SEQ ID NO 236 的氨基 酸 1 至 240 ；SEQ ID NO 238 的氨基酸 1 至 157 ；SEQ ID NO 240 的氨基酸 1 至 211 ；SEQ ID NO 242的氨基酸1至259 ；SEQ ID NO 244的氨基酸1至243 ；SEQ ID NO 246的氨基酸1 至 191 ；SEQ ID NO 248 的氨基酸 1 至 287 ；SEQ ID NO 250 的氨基酸 1 至 273 ；SEQ ID NO 252的氨基酸1至267的序列。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼油菜素類固醇生物合成蛋白的分離 多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述油菜素類固醇生物合成蛋白具有包含SEQ ID NO 254的氨基酸1至566的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼具有SEQ ID N0:256的氨基酸1 至120的序列的RING盒蛋白的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的分 離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼絲氨酸/蘇 氨酸蛋白磷酸酶的任何多核苷酸。絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白磷酸酶包含特征性標簽序列 [L/I/V/M/N] [K/R]GNHE。圖15中提供的在本文中描述為絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白磷酸 酶的所有多肽均包含該標簽序列。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼鈣依賴磷酸酶 樣磷酸酯酶結(jié)構(gòu)域的多核苷酸，所述結(jié)構(gòu)域具有包含SEQ ID NO :258的氨基酸44至239; SEQ ID NO 260 的氨基酸 43 至 238 ； SEQ ID NO 262 的氨基酸 54 至 249 ； SEQ ID NO 264 的 氨基酸44至240 ；SEQ ID NO 266的氨基酸43至238 ；SEQ ID NO 268的氨基酸54至249 ； SEQ ID NO :270 的氨基酸 48 至 243 ;SEQ ID NO :272 的氨基酸 47 至 242 ;SEQ ID NO 274 的 氨基酸54至249 ；SEQ ID NO 276的氨基酸48至243 ；SEQ ID NO 278的氨基酸47至242 ； SEQ ID NO :280 的氨基酸 44 至 240 ;SEQ ID NO :282 的氨基酸 47 至 242 ;SEQ ID NO 284 的氨基酸47至243 ；或SEQ ID NO 286的氨基酸60至255的序列。更優(yōu)選，本實施方案的 轉(zhuǎn)基因植物包含編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的多核苷酸，所述磷酸酶具有包含SEQ ID NO 258的氨基酸1至304 ；SEQ ID NO 260的氨基酸1至303 ；SEQ ID NO 262的氨基酸1 至 305 ；SEQ ID NO 264 的氨基酸 1 至 313 ；SEQ ID NO 266 的氨基酸 1 至 306 ；SEQ ID NO 268的氨基酸1至306 ；SEQ ID NO 270的氨基酸1至308 ；SEQ ID NO 272的氨基酸1至 314 ；SEQ ID NO 274 的氨基酸 1 至 306 ；SEQ ID NO 276 的氨基酸 1 至 313 ；SEQ ID NO 278 的氨基酸1至305 ；SEQ ID NO 280的氨基酸1至303 ；SEQ ID NO 282的氨基酸1至313 ； SEQ ID NO 284的氨基酸1至307 ；或SEQ ID NO 286的氨基酸1至306的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用包含編碼絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶 的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。本文中列為絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的所有多肽均包含特征性活性部位標簽序列，其序列HRDLKLEN對于圖4中比對的多肽是共 同的。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的任何多核苷 酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶活性的 全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包含選自具有如下序列的結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)域，所述序列 包含 SEQ ID NO :82 的氨基酸 15 至 271 ;SEQ ID NO :84 的氨基酸 4 至 260 ;SEQ ID NO :86 的 氨基酸4至260 ；SEQ ID NO 88的氨基酸18至274 ；SEQ ID NO 90的氨基酸23至279 ；SEQ ID NO 92的氨基酸5至261 ；SEQ ID NO 94的氨基酸23至279 ；SEQ ID NO 96的氨基酸4 至260 ；SEQ ID NO 98的氨基酸12至268 ；和SEQ ID NO 100的氨基酸4至260。更優(yōu)選， 本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的多核苷酸，所述蛋白 激酶具有包含SEQ ID NO 82的氨基酸1至348 ；SEQ ID NO 84的氨基酸1至364 ；SEQ ID NO 86的氨基酸1至354 ；SEQ ID NO 88的氨基酸1至359 ；SEQ ID NO 90的氨基酸1至 360 ；SEQ ID NO 92 的氨基酸 1 至 336 ；SEQ ID NO 94 的氨基酸 1 至 362 ；SEQ ID NO 96 的 氨基酸1至370 ；SEQ ID NO 98的氨基酸1至350 ；或SEQ ID NO 100的氨基酸1至361的 序列。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含 有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和編碼?；o酶A合 成酶亞基全長多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種 的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。如圖16中所表明的，酰基輔酶A合成酶介導(dǎo)長鏈脂肪酸 的活化以用于合成細胞脂質(zhì)。在原核生物中，?；o酶A合成酶全酶是長鏈脂肪酸輔酶A連 接酶亞基的多聚體。?；o酶A合成酶的這些連接酶亞基的特征部分地在于存在cAMP結(jié) 合結(jié)構(gòu)域標簽序列。在圖17中所示的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶蛋白中例示了此標簽序列。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼?；o酶A合成酶長鏈脂肪酸輔酶A連接酶 亞基的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有?；o酶A合成酶長 鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包含cAMP結(jié)合結(jié)構(gòu) 域標簽序列，所述標簽序列選自SEQ ID NO 288的氨基酸213至543 ；SEQ ID NO 290的氨 基酸 299 至 715 ;SEQ ID NO :292 的氨基酸 173 至 504 ;SEQ ID NO :294 的氨基酸 124 至 457 ； SEQ ID NO 296 的氨基酸 178 至 509 ；SEQ ID NO 298 的氨基酸 82 至 424 ；SEQ ID NO 300 的氨基酸207至388 ;SEQ ID NO :302的氨基酸215至561 ;SEQ ID NO :304的氨基酸111 至 476 ；SEQ ID NO 306 的氨基酸 206 至 544 ；SEQ ID NO 308 的氨基酸 192 至 531 ；SEQ ID NO 310 的氨基酸 191 至 528 ；SEQ ID NO 312 的氨基酸 259 至 660 ；SEQ ID NO 314 的氨基 酸234至642 JPSEQ ID NO :316的氨基酸287至707。最優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包 含編碼?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的多核苷酸，所述長鏈脂肪酸輔 酶A連接酶亞基具有包含SEQID NO 288的氨基酸1至561 ；SEQ ID NO 290的氨基酸1至 744 ；SEQ IDNO 292 的氨基酸 1 至 518 ;SEQ ID NO 294 的氨基酸 1 至 471 ;SEQ IDNO 296 的 氨基酸1至523 ；SEQ ID NO 298的氨基酸1至442 ；SEQ IDNO 300的氨基酸1至555 ；SEQ ID NO 302的氨基酸1至582 ；SEQ IDNO 304的氨基酸1至455 ；SEQ ID NO 306的氨基酸 1 至 562 ；SEQ IDNO 308 的氨基酸 1 至 547 ；SEQ ID NO 310 的氨基酸 1 至 546 ；SEQ IDNO 312的氨基酸1至691 ；SEQ ID NO 314的氨基酸1至664 ；或SEQ IDNO 316的氨基酸1至 726的序列。
在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸和編碼全長β _酮 脂酰-ACP合酶多肽的分離多核苷酸，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品 種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。β “酮脂酰-ACP合酶在起始脂肪酸生物合成中具有 活性并且具有乙酰輔酶A =ACP?；D(zhuǎn)移酶活性。其選擇性地催化乙酰乙酰基-ACP的形成 并且特異性使用輔酶A硫酯而非?；?ACP作為引發(fā)物。該酶在脂肪酸合成的反饋調(diào)節(jié)中 具有作用。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼酮脂酰-ACP合酶多肽的任何多核苷 酸。優(yōu)選，用于本實施方案的β-酮脂酰-ACP合酶多肽包含SEQ ID Ν0:318的氨基酸1至 317。脂肪酸生物合成中的第一關(guān)鍵步驟是通過酶乙酰輔酶A羧化酶(ACC)將乙酰-CoA 轉(zhuǎn)化至丙二酰-CoA。隨后的步驟包括從丙二酰-CoA開始向該鏈供給二碳的延伸反應(yīng)。ACC 的活性在真核生物中通過磷酸化和去磷酸化調(diào)控，并且也具有通過代謝產(chǎn)物例如檸檬酸進 行的別構(gòu)調(diào)節(jié)。在原核生物中，ACC是由稱為ACCa的羧基轉(zhuǎn)移酶、生物素依賴性羧化酶和 生物素羧基載體蛋白組成的多亞基酶，而真核生物ACC是多結(jié)構(gòu)域酶。大多數(shù)植物具有兩 種形式的ACC，原核生物樣形式存在于質(zhì)體中，真核生物樣形式存在于細胞溶膠中。據(jù)認為， 植物線粒體缺乏ACC活性并從丙二酰CoA合成脂肪酸。參與脂肪酸代謝的該酶的亞細胞區(qū) 室化是產(chǎn)生的終產(chǎn)物的重要決定因素。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸；和編碼乙酰輔酶A羧化酶復(fù)合物亞基的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物 顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明，本實 施方案中的ACC亞基可以是ACCa、生物素依賴性羧化酶或生物素羧基載體蛋白。本實施方 案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼ACC亞基——ACC α、生物素依賴性羧化酶或生物素羧基載體蛋 白——的任何多核苷酸。當亞基是ACC α時，其優(yōu)選包含SEQ ID NO :320的氨基酸1至319。當ACC亞基是生物素依賴性羧化酶時，其特征部分地在于存在氨甲?；鵢磷酸合 酶亞結(jié)構(gòu)域標簽序列。此標簽序列示例于圖18中所示的生物素依賴性羧化酶中。根據(jù)本 發(fā)明，本實施方案的生物素依賴性羧化酶包含選自SEQ ID NO 322的氨基酸3至308 ；SEQ ID NO 324 的氨基酸 73 至 378 ；SEQ ID NO 326 的氨基酸 38 至 344 ；和 SEQ ID NO 328 的 氨基酸73至378的結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的生物素依賴性羧化酶包含SEQID NO 322 的氨基酸1至449 ；SEQ ID NO 324的氨基酸1至535 ；SEQ IDNO 326的氨基酸1至732 ； 或SEQ ID NO 328的氨基酸1至539。當ACC亞基是生物素羧基載體蛋白時，其特征部分地在于存在圍繞M-K 二肽序列 的標簽序列，該序列的賴氨酸殘基是生物素附著位點。此標簽序列例示于圖19中所示的 生物素羧基載體蛋白中。根據(jù)本發(fā)明，本實施方案的生物素羧基載體蛋白包含選自SEQ ID NO 330 的氨基酸 79 至 152 ；SEQ ID NO 332 的氨基酸 204 至 277 ；和 SEQ ID NO 334 的氨 基酸37至110的結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的生物素羧基載體蛋白亞基包含SEQID NO 330的氨基酸1至156 ；SEQ ID NO 332的氨基酸1至282 ；或SEQID NO 334的氨基酸1至 115。
在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運 肽的分離多核苷酸；和編碼全長3-酮?；?[ACP]合酶II多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn) 基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。3-酮酰 基-[ACP]合酶II屬于β -酮脂酰合酶類，其首先將活化的?；l(fā)物的?；煞洲D(zhuǎn)移至 酶的高度保守的活性部位半胱氨酸殘基上，然后催化與活化的丙二酰供體的縮合反應(yīng)，同 時伴隨二氧化碳的釋放。3-酮?；?ACP合酶II包含圍繞活性部位半胱氨酸殘基的保守標 簽序列。此標簽序列例示于圖20中所示的3-酮酰基-ACP合酶II蛋白中。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼3-酮酰基-ACP合酶II的任何多核苷酸。優(yōu) 選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有3-酮?；?ACP合酶II活性的全長多肽的多核 苷酸，其中所述多肽包含選自SEQ ID NO 336的氨基酸12至410 ；SEQ ID NO 338的氨基 酸2至401 ；SEQ ID NO 340的氨基酸55至456 ；和SEQ ID NO 342的氨基酸2至401的結(jié) 構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼含有SEQ ID NO 336的氨基酸1至413 ； SEQ ID NO 338 的氨基酸 1 至 406 ；SEQ ID NO 340 的氨基酸 1 至 461 ；SEQ ID NO 342 的 氨基酸1至406的3-酮?；?ACP合酶II的多核苷酸。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼啟動子的分離多核苷酸和編碼全長3-酮?；?[ACP]還原酶多肽的分離 多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加 的產(chǎn)率。用于本實施方案的表達載體的啟動子可任選地能夠在葉中增強表達。此外，本實 施方案的表達載體可任選地包含線粒體或葉綠體轉(zhuǎn)運肽。3-酮?；?[ACP]還原酶多肽的預(yù)測的結(jié)構(gòu)域包括短鏈脫氫酶(PF00106)結(jié)構(gòu)域。 短鏈脫氫酶是一個大的酶家族，其中許多酶是NAD或NADP依賴性氧化還原酶 。大部分脫氫 酶具有2個結(jié)構(gòu)域，一個結(jié)合輔酶例如NAD，第二個結(jié)構(gòu)域結(jié)合底物，其確定底物特異性，并 且包含參與催化的氨基酸。在輔酶結(jié)合結(jié)構(gòu)域中，盡管已發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相似性，但存在極小的一 級序列相似性。然而，已鑒定到短鏈脫氫酶的標簽序列，其包括YxxxK基序。此標簽序列例 示于圖21中所示的3-酮?；?[ACP]還原酶蛋白中。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼3-酮?；?ACP還原酶的任何多核苷酸。優(yōu) 選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有3-酮?；?ACP還原酶活性的全長多肽的多核 苷酸，其中所述多肽包含選自具有如下序列的結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)域，所述序列包含SEQ ID NO 344的氨基酸80至181 ； SEQID NO 346的氨基酸85至186 ；SEQ ID NO 348的氨基酸79至 180 ；SEQID NO 350 的氨基酸 69 至 170 ；SEQ ID NO 352 的氨基酸 51 至 154 ；SEQID NO 354 的氨基酸156至257 ;SEQ ID NO :356的氨基酸90至193 ;SEQID NO :358的氨基酸81至 184 ；SEQ ID NO 360 的氨基酸 128 至 228 ；SEQID NO 362 的氨基酸 96 至 197 ；SEQ ID NO 364的氨基酸97至198 ；SEQID NO 366的氨基酸95至198 ；SEQ ID NO 368的氨基酸103 至 208 ；SEQID NO 370 的氨基酸 103 至 208 ；SEQ ID NO 372 的氨基酸 100 至 203 ；SEQ ID NO 374的氨基酸96至197 ；SEQ ID NO 376的氨基酸96至197 ；SEQ ID NO 378的氨基酸 89 至 192;SEQ ID NO :380 的氨基酸 159 至 260 ;SEQ ID NO :382 的氨基酸 88 至 187 ;SEQ ID NO 384 的氨基酸 148 至 249 ；SEQ ID NO 386 的氨基酸 98 至 202 ；SEQ ID NO 388 的氨 基酸 95 至 199 ；SEQ ID NO 390 的氨基酸 154 至 257 ；SEQ ID NO 392 的氨基酸 88 至 187 ；SEQ ID NO 394的氨基酸100至201 ；和SEQ ID NO 396的氨基酸88至187。更優(yōu)選，本實 施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼3-酮?；?ACP還原酶的多核苷酸，所述還原酶具有包含SEQ ID NO 344的氨基酸1至244 ；SEQID NO 346的氨基酸1至247 ；SEQ ID NO 348的氨基酸 1 至 253 ；SEQ IDNO 350 的氨基酸 1 至 243 ；SEQ ID NO 352 的氨基酸 1 至 236 ；SEQ IDNO 354的氨基酸1至320 ；SEQ ID NO 356的氨基酸1至275 ；SEQ IDNO 358的氨基酸1至 260 ；SEQ ID NO 360 的氨基酸 1 至 294 ；SEQ IDNO 362 的氨基酸 1 至 267 ；SEQ ID NO 364 的氨基酸1至272 ；SEQ IDNO 366的氨基酸1至280 ；SEQ ID NO 368的氨基酸1至282 ； SEQ IDNO 370 的氨基酸 1 至 282 ；SEQ ID NO 372 的氨基酸 1 至 265 ；SEQ IDNO 374 的氨基 酸 1 至 264 ；SEQ ID NO 376 的氨基酸 1 至 271 ；SEQ IDNO 378 的氨基酸 1 至 256 ；SEQ ID NO 380的氨基酸1至323 ；SEQ IDNO 382的氨基酸1至249 ；SEQ ID NO 384的氨基酸1至 312 ；SEQ IDNO 386 的氨基酸 1 至 246 ；SEQ ID NO 388 的氨基酸 1 至 258 ；SEQ IDNO 390 的氨基酸1至320 ；SEQ ID NO 392的氨基酸1至253 ；SEQ IDNO 394的氨基酸1至273 ； 或SEQ ID NO 396的氨基酸1至253的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸，和編碼全 長生物素合成酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品 種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。生物素合成酶催化生物素生物合成的最后步驟，將9-巰基硫代生物素 (mercaptothiobiotin)轉(zhuǎn)化成生物素。生物素合成酶的結(jié)構(gòu)包括預(yù)測的radical SAM超 家族結(jié)構(gòu)域(PF04055)。Radical SAM超家族中的這些結(jié)構(gòu)域在催化各種反應(yīng)(包括罕見 甲基化、異構(gòu)化、硫插入、環(huán)形成、不需氧氧化和蛋白質(zhì)自由基形成)中是重要的。存在此類 蛋白質(zhì)通過罕見的Fe-S中心還原性斷裂S-腺苷甲硫氨酸(SAM)產(chǎn)生自由基的證據(jù)。以 CxxxCXXC模式排列的3個半胱氨酸殘基是此類Fe-S中心的必需成分。本文中所列的所有 多肽都具有該預(yù)測的基序作為它們的預(yù)測radical SAM超家族結(jié)構(gòu)域的一部分。此標簽序 列例示于圖22中所示的生物素合成酶蛋白中。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼生物素合成酶的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實 施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有生物素合成酶活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多 肽包含選自具有包含SEQ ID NO :398的氨基酸78至300 ;SEQ ID NO :400的氨基酸82至 301 ；和SEQ ID NO 402的氨基酸79至298的序列的結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)域。更優(yōu)選，本實施方案 的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有包含SEQ ID NO 398的氨基酸1至362 ；SEQ ID NO 400的氨 基酸1至304 ；或SEQ ID NO 402的氨基酸1至372的序列的生物素合成酶的多核苷酸。本發(fā)明還提供了就本文中描述的表達盒(本文中也稱為轉(zhuǎn)基因)而言為純種的種 子，其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示與植物的野生型品種相比較增加的產(chǎn)率。本發(fā) 明還提供了通過或從表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物、其植物部分或其種子產(chǎn)生的產(chǎn)品。 可通過使用本領(lǐng)域內(nèi)熟知的各種方法來獲得產(chǎn)品。如本文中使用的，單詞“產(chǎn)品”包括但不 限于，食品、飼料、食品增補劑、飼料增補劑、纖維、化妝品或藥物。食品被認為是用于營養(yǎng)或 用于補充營養(yǎng)的組合物。特別地，動物飼料和動物飼料增補劑被視為食品。本發(fā)明還提供由 任何轉(zhuǎn)基因植物、植物部分和植物種子產(chǎn)生的農(nóng)產(chǎn)品。農(nóng)產(chǎn)品包括但不限于，植物提取物、 蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、脂肪、油、聚合物、維生素等。
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本發(fā)明還提供了具有選自下列的序列的分離多核苷酸SEQ IDNO 291 ；SEQ ID NO 293 ；SEQ ID NO 295 ；SEQ ID NO 297 ；SEQ IDNO 299 ；SEQ ID NO 301 ；SEQ ID NO 303 ； SEQ ID NO 311 ；SEQ IDNO 313 ；SEQ ID NO 315 ；SEQ ID NO 331 ；SEQ ID NO 333 ；SEQ IDNO 337 ；SEQ ID NO 339 ；SEQ ID NO 341 ；SEQ ID NO 347 ；SEQ IDNO 349 ；SEQ ID NO 351 ；SEQ ID NO 353 ；SEQ ID NO 355 ；SEQ IDNO 357 ；SEQ ID NO 359 ；SEQ ID NO 361 ；SEQ ID NO 363 ；SEQ IDNO 365 ；SEQ ID NO 367 ；SEQ ID NO 369 ；SEQ ID NO 371 ；SEQ IDNO 373 ；SEQ ID NO 375 ；SEQ ID NO 377 ；SEQ ID NO 379 ；SEQ IDNO 383 ；SEQ ID NO 385 ；SEQ ID NO 387 ；SEQ ID NO 389 ；SEQ IDNO 391 ；SEQ ID NO 393 ；SEQ ID NO 395 ；SEQ ID NO 399 JPSEQ IDNO :401。本發(fā)明的分離多核苷酸還包括編碼具有選自下列的氨基酸序列的 多肽的分離多核苷酸SEQ ID NO 292 ；SEQ ID NO 294 ；SEQ ID NO 296 ；SEQ ID NO 298 ； SEQ ID NO 300 ；SEQ ID NO 302 ；SEQ ID NO 304 ；SEQ ID NO 312 ；SEQ ID NO 314 ；SEQ ID NO 316 ；SEQ ID NO 332 ；SEQ ID NO 334 ；SEQ ID NO 338 ；SEQ ID NO 340 ；SEQ ID NO 342 ；SEQ ID NO 348 ；SEQ ID NO 350 ；SEQ ID NO 352 ；SEQ ID NO 354 ；SEQ ID NO 356 ； SEQ ID NO 358 ；SEQ ID NO 360 ；SEQ ID NO 362 ；SEQ ID NO 364 ；SEQ ID NO 366 ；SEQ ID NO 368 ；SEQ ID NO 370 ；SEQ ID NO 372 ；SEQ ID NO 374 ；SEQ ID NO 376 ；SEQ ID NO 378 ；SEQ ID NO 380 ；SEQ ID NO 384 ；SEQ ID NO 386 ；SEQ ID NO 388 ；SEQ ID NO 390 ； SEQ ID NO 392 ；SEQ ID NO 394 ；SEQ ID NO 396 ；SEQ ID NO 400 ；和 SEQ ID NO :402?？?使用標準分子生物學技術(shù)和本文中提供的序列信息，例如使用DNA自動合成儀，分離本發(fā) 明的多核苷酸。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多 核苷酸；和編碼全長FPS多肽的多核苷酸，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相 同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率?；駼0421(SEQ ID NO 414)和基因 YJL167W(SEQ ID NO 416)編碼 FPS。如圖 12 中顯示的，F(xiàn)PS催化法尼基二磷酸(固醇和萜類化合物的重要前體)從異戊烯基二磷酸和 二甲基烯丙基二磷酸的合成。之前關(guān)于FPS在擬南芥植物中高表達的報導(dǎo)表明，該基因引 起細胞死亡/衰老樣表型，與野生型植物相比較不太茁壯的生長，該表型的出現(xiàn)和嚴重性 與FPS活性水平相應(yīng)。擬南芥具有兩個基因編碼法尼基二磷酸合酶的3個同種型FPS1L、 FPSlS和FPS2。當將FPSlL靶向擬南芥線粒體時，在連續(xù)光照下發(fā)生缺綠癥和細胞死亡。線 粒體中的該過表達引起改變的葉細胞分裂素譜，使得植物對由連續(xù)光照誘導(dǎo)的氧化脅迫更 敏感。與公布的這些觀察相反，我們觀察到當在USP啟動子的控制下表達基因 B0421(SEQ ID NO 414)并且將該蛋白質(zhì)靶向線粒體時，在限水生長條件下植物更大。此外， 當在USP啟動子控制下表達基因YJL167W(SEQ IDNO 416)并且將該蛋白質(zhì)靶向線粒體時， 在充分灌溉的生長條件下植物更大。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼FPS多肽的任何多核苷酸。預(yù)測的FPS蛋白 的結(jié)構(gòu)域是聚異戊二烯基合成酶(PF00348)。聚異戊二烯基合成酶結(jié)構(gòu)域的特征部分地在 于存在兩個標簽序列。此標簽序列例示于圖24中所示的FPS蛋白中。優(yōu)選，本實施方案的 轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有FPS活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包含含有一對標簽序列的聚異戊二烯基合成酶結(jié)構(gòu)域，其中該對的一個成員選自SEQ ID N0:414的氨基酸 81 至 125 ；SEQ ID NO 416 的氨基酸 97 至 139 ；SEQ ID NO 418 的氨基酸 76 至 120 ；SEQ ID NO :420的氨基酸116至160 ;SEQ ID NO :422的氨基酸90至132 ;SEQ ID NO :424的氨基酸 7 至 51 ；SEQ ID NO 426 的氨基酸 46 至 90 ；SEQ ID NO 428 的氨基酸 7 至 49 ；SEQ ID NO 430的氨基酸19至61 ；SEQ ID NO 432的氨基酸7至49 ；和SEQ ID NO 434的氨基酸98 至140 ；并且標簽序列對中的另一個成員選自SEQ ID NO 414的氨基酸193至227 ；SEQ ID NO 416 的氨基酸 210 至 244 ；SEQ ID NO 418 的氨基酸 191 至 224 ；SEQ ID NO 420 的氨基 酸 224 至 257 ；SEQ ID NO 422 的氨基酸 203 至 236 ；SEQ ID NO 424 的氨基酸 115 至 148 ； SEQ ID NO 426 的氨基酸 158 至 191 ；SEQ ID NO 428 的氨基酸 108 至 141 ；SEQ ID NO 430 的氨基酸132至165 ；SEQ ID NO 432的氨基酸108至141 ；禾口 SEQ IDNO 434的氨基酸211 至244。最優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼FPS多肽的多核苷酸，所述FPS多肽具 有包含EQ ID NO 414的氨基酸1至299 ；SEQ ID NO 416的氨基酸1至352 ；SEQ ID NO 418的氨基酸1至294 ；SEQ ID NO 420的氨基酸1至274 ；SEQ ID NO 422的氨基酸1至 342 ；SEQ ID NO 424 的氨基酸 1 至 222 ；SEQ ID NO 426 的氨基酸 1 至 261 ；SEQ ID NO 428 的氨基酸1至161 ；SEQ ID NO 430的氨基酸1至174 ；SEQ ID NO 432的氨基酸1至245 ； 或SEQ ID NO 434的氨基酸1至350的序列。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽 的分離多核苷酸；和編碼全長鯊烯合酶多肽的分離多核苷酸，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包 含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率?；騍QSl (SEQ ID NO 436) 編碼SQS，其催化兩分子的法尼基二磷酸轉(zhuǎn)化成角鯊烯，這是固醇生物合成中的第一關(guān)鍵步 馬聚ο本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼SQS多肽的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施方 案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有SQS活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包含含有一 對SQS標簽序列的角鯊烯合成酶結(jié)構(gòu)域。此類標簽序列例示于圖25中所示的SQS多肽中。 優(yōu)選，多核苷酸編碼含有包含一對標簽序列的角鯊烯合成酶結(jié)構(gòu)域的SQS多肽，其中該對 中的一個成員具有選自SEQ ID N0:436的氨基酸201至216 ;SEQ ID NO :438的氨基酸201 至 216 ；SEQ ID NO 440 的氨基酸 168 至 183 ；SEQ ID NO 442 的氨基酸 168 至 183 ；和 SEQ ID NO 444的氨基酸164至179的序列；并且標簽序列對中的另一個成員具有選自SEQ ID NO 436 的氨基酸 234 至 262 ；SEQ ID NO 438 的氨基酸 234 至 262 ；SEQ ID NO 440 的氨基 酸 203 至 231 ；SEQ ID NO 442 的氨基酸 201 至 229 ；和 SEQ ID NO 444 的氨基酸 197 至 225 的序列。更優(yōu)選，多核苷酸編碼包含選自SEQ ID N0:436的氨基酸95至351 ;SEQ ID NO: 438的氨基酸95至351 ；SEQ ID NO 440的氨基酸62至320 ；SEQ ID NO 442的氨基酸62 至318 ；和SEQ ID NO 444的氨基酸58至314的角鯊烯合成酶結(jié)構(gòu)域的SQS多肽。最優(yōu)選， 多核苷酸編碼包含SEQ ID NO 436的氨基酸1至436 ；SEQ ID NO 438的氨基酸1至436 ； SEQ ID NO 440 的氨基酸 1 至 357 ；SEQ ID NO 442 的氨基酸 1 至 413 ；或 SEQ ID NO 444 的氨基酸1至401的SQS多肽。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包 含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和編碼全長鯊烯環(huán)氧酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不 包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率?；験GR175C(SEQ ID NO 446)編碼鯊烯環(huán)氧酶，其催化固醇生物合成中第一加氧步驟，即，角鯊烯轉(zhuǎn)化為氧化鯊烯 (oxidosqualene)，環(huán)三萜類化合物例如膜固醇、油菜素類固醇植物激素和非類固醇三萜類 化合物的前體。鯊烯環(huán)氧酶可以是該途徑中的一個限速步驟。與其他黃素依賴性酶一樣， 鯊烯環(huán)氧酶的特征部分地在于存在黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)輔因子結(jié)合結(jié)構(gòu)域和底物 結(jié)合結(jié)構(gòu)域?；钚圆课辉谶@兩個結(jié)構(gòu)域的交界面上。這些結(jié)構(gòu)域通過兩個獨特的序列基序 來表征?；蛑辉贔AD與底物結(jié)合結(jié)構(gòu)域之間的界面上形成環(huán)，并且在YGR175C(SEQ ID NO 446)中具有序列D-R-I-v-G-E-l-m-Q-P-g-G(SEQID NO 461)。以大寫字母表示的氨基 酸殘基在鯊烯環(huán)氧酶中高度保守。另一個基序G-D-x-x-N-M-R-H-P-I-t-g-g-G-M-t-V(SEQ ID NO :462)，包括在大鼠的鯊烯環(huán)氧酶中鑒定到的FAD結(jié)合位點(334⑶335)和潛在底物結(jié) 合殘基的一部分。該基序也在兩個鯊烯環(huán)氧酶結(jié)構(gòu)域之間的界面上于FAD輔因子附近形成 環(huán)，并且位于第一基序的對面。這些保守基序例示于圖26中所示的鯊烯環(huán)氧酶蛋白中。本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物可包含編碼鯊烯環(huán)氧酶的任何多核苷酸。優(yōu)選，本實施 方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼具有鯊烯環(huán)氧酶活性的全長多肽的多核苷酸，其中所述多肽包 含含有一對FAD依賴性酶基序的結(jié)構(gòu)域，其中該對中的一個成員具有選自SEQ ID NO 446 的氨基酸55至66 ；SEQ IDNO 448的氨基酸79至90 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸98至109 的序列；并且該對中的另一個成員具有選自SEQ ID NO 446的氨基酸334至350 ；SEQ ID NO 448的氨基酸331至347 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸347至363的序列。更優(yōu)選，多 核苷酸編碼具有鯊烯環(huán)氧酶活性的全長多肽，其中所述多肽包含選自SEQ ID N0:446的氨 基酸20至488 ；SEQ IDNO 448的氨基酸44至483 ；或SEQ ID NO 450的氨基酸63至500 的結(jié)構(gòu)域。最優(yōu)選，本實施方案的轉(zhuǎn)基因植物包含編碼含有SEQ ID N0:446的氨基酸1至 496 ；SEQ ID NO 448的氨基酸1至512 ；或SEQ ID NO 450的氨基酸1至529的鯊烯環(huán)氧 酶的多核苷酸。本發(fā)明還提供了具有選自下列的序列的分離多核苷酸SEQ IDNO 417 ；SEQ ID NO 419 ；SEQ ID NO 421 ；SEQ ID NO 423 ；SEQ IDNO 425 ；SEQ ID NO 427 ；SEQ ID NO 429 ； SEQ ID NO 431 ；SEQ IDNO 435 ；SEQ ID NO 437 ；SEQ ID NO 439 ；SEQ ID NO 447 ；和 SEQ IDNO :449。本發(fā)明的分離多核苷酸還包括編碼具有選自SEQ ID NO 418 ；SEQ ID NO 420 ； SEQ ID NO 422 ；SEQ ID NO 424 ；SEQ ID NO 426 ；SEQ ID NO 428 ；SEQ ID NO 430 ；SEQ ID NO 432 ；SEQ ID NO 436 ；SEQ ID NO 438 ；SEQ ID NO 440 ；SEQ ID NO 448 ；禾口 SEQ ID NO 450的氨基酸序列的多肽的分離多核苷酸?？墒褂脴藴史肿由飳W技術(shù)和本文中提供的序 列信息，如使用DNA自動合成儀，分離本發(fā)明的多核苷酸。本發(fā)明還提供了包含表達盒的重組表達載體，所述表達盒選自a)包含有效連接 的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核 苷酸；和編碼全長FPS多肽的分離多核苷酸的表達盒；b)包含有效連接的編碼能夠在葉中 增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和編碼全長SQS多肽的分離多核苷酸的表達盒； 和c)包含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼葉綠 體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和編碼全長鯊烯環(huán)氧酶多肽的分離多核苷酸的表達盒。在另一個實施方案中，本發(fā)明的重組表達載體包含具有選自SEQ IDNO 417 ；SEQID NO 419 ；SEQ ID NO 421 ；SEQ ID NO 423 ；SEQ IDNO 425 ；SEQ ID NO 427 ；SEQ ID NO 429 ；SEQ ID NO431 ；SEQ IDNO 435 ；SEQ ID NO 437 ；SEQ ID NO439 ；SEQ ID NO 447 ；和 SEQ IDNO :449的序列的分離多核苷酸。此外，本發(fā)明的重組表達載體包含編碼具有選自SEQ ID NO 418 ；SEQ ID NO 420 ；SEQ ID NO 422 ；SEQ IDNO 424 ；SEQ ID NO 426 ；SEQ ID NO 428 ；SEQ ID NO 430 ；SEQ IDNO 432 ；SEQ ID NO 436 ；SEQ ID NO 438 ；SEQ ID NO 440 ；SEQ IDNO 448 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸序列的多肽的分離多核苷酸。本發(fā)明還提供了由表達表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的種子，其中所 述種子包含所述多核苷酸，并且其中所述植物就與植物的野生型品種相比較在正?；蛎{迫 條件下增加的生長和/或產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性而言是純種的。本發(fā)明還 提供了由或從表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物、其植物部分或其種子產(chǎn)生的產(chǎn)品?？赏ㄟ^ 使用本領(lǐng)域內(nèi)熟知的各種方法來獲得產(chǎn)品。如本文中使用的，單詞“產(chǎn)品”包括但不限于食 品、飼料、食品增補劑、飼料增補劑、纖維、化妝品或藥物。食品被認為是用于營養(yǎng)或用于補 充營養(yǎng)的組合物。特別地，動物飼料和動物飼料增補劑被視為食品。本發(fā)明還提供由任何轉(zhuǎn) 基因植物、植物部分和植物種子產(chǎn)生的農(nóng)產(chǎn)品。農(nóng)產(chǎn)品包括但不限于植物提取物、蛋白質(zhì)、 氨基酸、碳水化合物、脂肪、油、聚合物、維生素等。在優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的分離多核苷酸包含具有選自表1中所列的多核苷酸 序列的序列的多核苷酸。這些多核苷酸可包含編碼區(qū)的序列以及5’非翻譯序列和3’非翻 譯序列?？梢允褂脴藴史肿由飳W技術(shù)和本文中提供的序列信息，例如使用DNA自動合成 儀，分離本發(fā)明的多核苷酸。“同源物”在本文中定義為具有相似的或基本上相同的核苷酸或氨基酸序列的兩 個核酸或多肽。同源物包括等位基因變體、類似物和直系同源物，如下面所定義的。如本文 中使用的，術(shù)語“類似物”是指具有相同或相似功能但是在無關(guān)生物中分別進化而來的兩個 核酸。如本文中使用的，術(shù)語“直系同源物”是指來自不同物種但通過物種形成從共同祖先 基因進化而來的兩個核酸。術(shù)語同源物還包括由于遺傳密碼的簡并性而與表1中所述的核 苷酸序列之一不同但編碼相同多肽的核酸分子。如本文中使用的，“天然發(fā)生的”核酸分子 是指具有天然發(fā)生(例如編碼天然多肽)的核苷酸序列的RNA或DNA分子。為了確定兩個氨基酸序列(例如，表1的一個多肽序列和其同源物)的百分比序 列同一性，可以就最佳比較目的比對序列(例如，可在一個多肽的序列中引入空位以便與 另一個多肽或核酸最佳地比對)。然后比較相應(yīng)氨基酸位置上的氨基酸殘基。當一個序列 中的一個位置與另一個序列中的相應(yīng)位置被相同的氨基酸殘基占據(jù)時，則這兩個分子在該 位置上是同一的?？稍趦蓚€核酸序列之間進行相同類型的比較。優(yōu)選，本發(fā)明多肽的分離氨基酸同源物、類似物和直系同源物與表1中鑒定的 完整氨基酸序列至少大約50-60%，優(yōu)選至少大約60-70%，和更優(yōu)選至少大約70-75%， 75-80%，80-85%，85-90% 或 90-95%，以及最優(yōu)選至少大約 96 %，97 %，98 %，99 %，或 更高同一。在另一個優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明的分離核酸同源物包含與表1中顯示的核 苷酸序列至少大約40-60 %，優(yōu)選至少大約60-70 %，更優(yōu)選至少大約70-75 %，75-80 %， 80-85 %，85-90 %或90-95 %，和甚至更優(yōu)選至少大約95 %，96 %，97 %，98 %，99 %，或更高 同一的核苷酸序列。
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為了本發(fā)明的目的，可以使用Align 2. 0 (Myers and Miller, CABIOS (1989) 4 11-17)(將所有參數(shù)設(shè)成默認設(shè)置)或Vector NTI 9. 0 (PC)軟件包(Invitrogen, 1600 Faraday Ave.，Carlsbad, CA92008)，確定兩個核酸或多肽序列之間的百分比序列同一性。 對于使用Vector NTI計算的百分比同一性，可以將空位開放罰分15和空位延伸罰分6. 66 用于確定兩個核酸的百分比同一性?？梢詫?0的空位開放罰分和為0. 1的空位延伸罰分 用于確定兩個多肽的百分比同一性。所有其他參數(shù)可以設(shè)成默認設(shè)置。為了進行多重比對 (Clustal W算法)，空位開放罰分為10，空位延伸罰分為0.05，使用blosum62矩陣。應(yīng)當 理解，當將DNA序列與RNA序列比較時，為了確定序列的同一性，胸腺嘧啶核苷酸等價于尿 嘧啶核苷酸。相應(yīng)于表1中所列的多肽的同源物、類似物和直系同源物的核酸分子可基于它們 與所述多肽的同一性，按照標準雜交技術(shù)，在嚴格雜交條件下使用編碼相應(yīng)多肽的多核苷 酸或基于其的引物作為雜交探針來進行分離。如本文中使用的，關(guān)于DNA與DNA印跡的雜 交，術(shù)語“嚴格條件”是指在 60°C于 IOX Denhart' s 溶液，6X SSC, 0. 5% SDS, ^P 100 μ g/ml 變性鮭精DNA中雜交過夜。相繼地于3X SSC/0. 1% SDS中，然后于1XSSC/0. 1% SDS，最終 于0. IX SSC/0. SDS中在62°C洗滌印跡，每次30分鐘。也如本文中使用的，在優(yōu)選實 施方案中，短語“嚴格條件”是指在65°C于6X SSC溶液中雜交。在另一個實施方案中，“高 嚴格條件”是指在65°C于IOX Denhart' s溶液，6X SSC, 0. 5% SDS和100 μ g/ml變性鮭精 DNA中雜交過夜。相繼地于3X SSC/0. SDS中，然后于IX SSC/0. 1 % SDS，最終于0. IX SSC/0. 1% SDS中在65°C洗滌印跡，每次30分鐘。用于進行核酸雜交的方法在本領(lǐng)域內(nèi)是 熟知的。優(yōu)選，在嚴格或高嚴格條件與表1中所列的核苷酸序列雜交的本發(fā)明分離核酸分 子相應(yīng)于天然發(fā)生的核酸分子。存在許多可用于自簡并寡核苷酸序列產(chǎn)生潛在同源物的文庫的方法?？稍贒NA自 動合成儀中進行簡并基因序列的化學合成，然后將合成的基因連接入合適的表達載體。一 組簡并基因的使用允許在一個混合物中提供編碼期望的一組潛在序列的所有序列。用于合 成簡并寡核苷酸的方法在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的?？蓪τ糜诒景l(fā)明的分離多核苷酸進行優(yōu)化，S卩，進行遺傳工程改造以增加其在給 定的植物或動物中的表達。為了提供植物優(yōu)化核酸(plantoptimized nucleic acid)，可修 飾基因的DNA序列，以1)包含高表達的植物基因偏愛的密碼子；2)包含基本上在植物中 發(fā)現(xiàn)的核苷酸堿基組成中的A+T含量；3)形成植物起始序列；4)消除引起RNA失穩(wěn)定、不 適當?shù)木巯佘账峄?、降解和終止、或形成二級結(jié)構(gòu)發(fā)夾或RNA剪接位點的序列；或5)消除反 義開放閱讀框。植物中核酸的增加的表達可通過利用在一般植物或特定植物中的密碼子使 用分布頻率來獲得。用于優(yōu)化植物中核酸表達的方法可見于EPA 0359472 ；EPA 0385962 ； PCT 申請 WO 91/16432 ；美國專利 5，380，831 ；美國專利 5，436，391 ；Perlack 等人，1991， Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88 :3324_3328 ；和 Murray 等人，1989，Nucleic Acids Res. 17 477-498。本發(fā)明還提供了包含表達盒的重組表達載體，所述表達盒選自a)包含有效連接 的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和編碼?；o酶A合成酶亞基 的全長多肽的分離多核苷酸的表達盒；b)包含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達 的啟動子的分離多核苷酸；和編碼全長β -酮脂酰-ACP合酶多肽的分離多核苷酸的表達盒；和C)包含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線 粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和編碼乙酰輔酶A羧化酶復(fù)合物亞基的分離多核苷酸的表達 盒，d)包含有效連接的編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒 體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和編碼全長3-酮?；?[ACP]合酶II多肽的分離多核苷酸的表 達盒；e)包含有效連接的編碼啟動子的分離多核苷酸；編碼全長3-酮?；?[ACP]還原酶 多肽和任選地線粒體或葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸的表達盒；和f)包含有效連接的編 碼啟動子的分離多核苷酸；編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸，和編碼全長生物素合成酶 多肽的分離多核苷酸的表達盒。在另一個實施方案中，本發(fā)明的重組表達載體包含具有選自SEQ IDNO 291 ；SEQ ID NO 293 ；SEQ ID NO 295 ；SEQ ID NO 297 ；SEQ IDNO 299 ；SEQ ID NO 301 ；SEQ ID NO 303 ；SEQ ID NO 311 ；SEQ IDNO 313 ；SEQ ID NO 315 ；SEQ ID NO 331 ；SEQ ID NO 333 ；SEQ IDNO 337 ；SEQ ID NO 339 ；SEQ ID NO 341 ；SEQ ID NO 347 ；SEQ IDNO 349 ；SEQ ID NO 351 ；SEQ ID NO 353 ；SEQ ID NO 355 ；SEQ IDNO 357 ；SEQ ID NO 359 ；SEQ ID NO 361 ；SEQ ID NO 363 ；SEQ IDNO 365 ；SEQ ID NO 367 ；SEQ ID NO 369 ；SEQ ID NO 371 ；SEQ IDNO 373 ；SEQ ID NO 375 ；SEQ ID NO 377 ；SEQ ID NO 379 ；SEQ IDNO383 ；SEQ ID NO 385 ；SEQ ID NO 387 ；SEQ ID NO 389 ；SEQ IDNO 391 ；SEQ ID NO 393 ；SEQ ID NO 395 ；SEQ ID NO 399 ；和SEQ IDNO 401的序列的分離多核苷酸。此外，本發(fā)明的重組表達載體包含編碼多肽 的分離多核苷酸，所述多肽具有選自SEQ ID NO 292 ；SEQ IDNO 294 ；SEQ ID NO 296 ；SEQ ID NO 298 ；SEQ ID NO 300 ；SEQ IDNO 302 ；SEQ ID NO 304 ；SEQ ID NO 312 ；SEQ ID NO 314 ；SEQ IDNO 316 ；SEQ ID NO 332 ；SEQ ID NO 334 ；SEQ ID NO 338 ；SEQ IDNO 340 ；SEQ ID NO 342 ；SEQ ID NO 348 ；SEQ ID NO 350 ；SEQ IDNO 352 ；SEQ ID NO 354 ；SEQ ID NO 356 ；SEQ ID NO 358 ；SEQ IDNO 360 ；SEQ ID NO 362 ；SEQ ID NO 364 ；SEQ ID NO 366 ；SEQ IDNO 368 ；SEQ ID NO 370 ；SEQ ID NO 372 ；SEQ ID NO 374 ；SEQ IDNO 376 ；SEQ ID NO 378 ；SEQ ID NO 380 ；SEQ ID NO 384 ；SEQ IDNO 386 ；SEQ ID NO 388 ；SEQ ID NO 390 ；SEQ ID NO 392 ；SEQ IDNO 394 ；SEQ ID NO 396 ；SEQ ID NO 400 ；和 SEQ ID NO 402 的氨基酸 序列。此外，可產(chǎn)生優(yōu)化的核酸。優(yōu)選，優(yōu)化的核酸編碼多肽，所述多肽具有與表1中所 列多肽的功能相似的功能、和/或當其在植物中過表達時調(diào)節(jié)植物在正常和/或限水條件 下的生長和/或產(chǎn)率和/或?qū)Νh(huán)境脅迫的耐受性，更優(yōu)選地增加植物在正常和/或限水條 件下的生長和/或產(chǎn)率和/或?qū)Νh(huán)境脅迫的耐受性。如本文中使用的，“優(yōu)化”是指核酸經(jīng) 遺傳工程改造增加了其在給定的植物或動物中的表達。為了提供植物優(yōu)化核酸，可修飾基 因的DNA序列，以1)包含高表達的植物基因偏愛的密碼子；2)包含基本上在植物中發(fā)現(xiàn) 的核苷酸堿基組成中的A+T含量；3)形成植物起始序列；4)消除引起RNA失穩(wěn)定、不適當?shù)?聚腺苷酸化、降解和終止、或形成二級結(jié)構(gòu)發(fā)夾或RNA剪接位點的序列；或5)消除反義開放 閱讀框。植物中核酸的增加的表達可通過利用在一般植物或特定植物中的密碼子使用分布 頻率來獲得。用于優(yōu)化植物中核酸表達的方法可見于EPA 0359472 ；EPA0385962 ；PCT申請 WO 91/16432 ；美國專利 5，380，831 ；美國專利 5，436，391 ；Perlack 等人，1991，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88 :3324_3328 ；和 Murray 等人，1989，Nucleic Acids Res. 17 :477_498?？蓛?yōu)化本發(fā)明的分離多核苷酸，以使其密碼子使用分布頻率與高表達的植物基因相比偏離優(yōu)選不超過25%和更優(yōu)選不超過大約10%。此外，可以考慮簡并第三堿基的百分 比G+C含量(單子葉植物似乎在該位點上有利于G+C，然而雙子葉植物則不)。此外還認識 到，XCG (其中X是A、T、C或G)核苷酸在雙子葉植物中是最不優(yōu)選的密碼子，而在單子葉 植物和雙子葉植物中都要避免XTA密碼子。本發(fā)明的優(yōu)化的核酸還優(yōu)選具有十分接近所 選宿主植物的CG和TA雙聯(lián)體規(guī)避指數(shù)。更優(yōu)選，這些指數(shù)與宿主的相比偏離不超過大約 10-15%。本發(fā)明還提供了包含上述多核苷酸的分離重組表達載體，其中載體在宿主細胞中 的表達導(dǎo)致植物與宿主細胞的野生型品種相比較，在正?；蛳匏畻l件下增加的生長和/或 產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。因此，本發(fā)明的分離重組表達載體可用于增加表 1的核苷酸和多肽的表達，并由此用于在植物中調(diào)節(jié)花的器官發(fā)育、根的發(fā)生和產(chǎn)率。當表 1的核苷酸和多肽在目的谷類植物中表達時，結(jié)果是植物產(chǎn)率的改善。在一個實施方案中， 本發(fā)明提供了在本文指出的亞細胞區(qū)室和組織中過表達表1中鑒定的分離多核苷酸的轉(zhuǎn) 基因植物。本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因植物顯示與植物的野生型品種相比較產(chǎn)率的改善。如本文中 使用的，術(shù)語“改善的產(chǎn)率”意指任何測量的植物產(chǎn)品例如糧谷、果實或纖維，的任何產(chǎn)率改 善。根據(jù)本發(fā)明，不同表型性狀的改變可以導(dǎo)致產(chǎn)率改善。例如，但不限于，參數(shù)例如花的器 官發(fā)育、根的發(fā)生、根生物量、種子數(shù)量、種子重量、收獲指數(shù)、對非生物脅迫的耐受性、葉形 成、向光性、頂端優(yōu)勢和果實發(fā)育，是產(chǎn)率改善的合適量度。根據(jù)本發(fā)明，產(chǎn)率的改善可以是 產(chǎn)率的任何增加。例如，產(chǎn)率的改善可包括任何測量的植物產(chǎn)品的0. 1%,0. 5%U%>3%, 5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或更大的增加。備選地，增加 的植物產(chǎn)率可包括測量的植物產(chǎn)品的大約1.001倍、1.01倍、1. 1倍、2倍、4倍、8倍、16倍或 32倍的增加。例如，當與在相同條件下栽培的未處理大豆或玉米的蒲式耳/英畝(bu/acre) 產(chǎn)率相比較時，源于包括表1核苷酸和多肽的轉(zhuǎn)基因植物的農(nóng)作物的大豆或玉米的蒲式耳 /英畝產(chǎn)率增加將被認為是改善的產(chǎn)率。增加的產(chǎn)率也旨在指，當與不包含本發(fā)明的重組表 達載體的農(nóng)作物植物的野生型品種相比較時，總種子數(shù)量的增加、總種子重量的增加、根生 物量的增加和收獲指數(shù)的增加中的至少一個增加。本發(fā)明的重組表達載體包含以適合于在宿主細胞中表達的形式存在的本發(fā)明核 酸，這意味著重組表達載體包括一個或多個基于待用于表達的宿主細胞選擇的調(diào)控序列， 所述調(diào)控序列與該待表達的核酸序列有效連接。本文中與重組表達載體相關(guān)使用時，“有 效連接”旨在指，將目的核苷酸序列以允許所述核苷酸序列表達(例如，當將載體導(dǎo)入宿主 細胞時，在細菌或植物宿主細胞中)的方式連接至調(diào)控序列。術(shù)語“調(diào)控序列”意在包括啟 動子、增強子和其他表達控制元件(例如，聚腺苷酸化信號)。此類調(diào)控序列在本領(lǐng)域內(nèi)是 熟知的。調(diào)控序列包括指導(dǎo)核苷酸序列在許多類型的宿主細胞中組成型表達的調(diào)控序列和 指導(dǎo)核苷酸序列只在某些宿主細胞或在某些條件下表達的調(diào)控序列。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解，表達載體的設(shè)計可取決于多種因素，如待轉(zhuǎn)化的宿主細胞的選擇、期望的多肽表達水平 等?？蓪⒈景l(fā)明的表達載體導(dǎo)入宿主細胞，從而產(chǎn)生由本文中描述的核酸編碼的多肽。本發(fā)明的重組表達載體還可以包括一個或多個基于待用于表達的宿主細胞選擇 的調(diào)控序列，所述調(diào)控序列與待表達的分離多核苷酸有效連接。本文中與重組表達載體相 關(guān)使用時，“有效連接”或“有效連接的”意指將目的多核苷酸以允許該多核苷酸在載體導(dǎo)入 宿主細胞(例如，在細菌或植物宿主細胞中)后表達的方式連接至調(diào)控序列。術(shù)語“調(diào)控序列”意在包括啟動子、增強子和其他表達控制元件(例如，聚腺苷酸化信號)。應(yīng)當將植物基因表達有效連接至合適的啟動子，從而以時間、細胞特異性或組織 特異性的方式賦予基因表達?？梢杂糜诒景l(fā)明表達盒的啟動子包括能夠在植物細胞中起始 轉(zhuǎn)錄的任何啟動子。此類啟動子包括但不限于可從植物、植物病毒和包含在植物中表達的 基因的細菌例如農(nóng)桿菌(Agrobacterium)和根瘤菌(Rhizobium)獲得的啟動子。啟動子可以是組成型的、誘導(dǎo)型的、發(fā)育階段偏好性的、細胞類型偏好性的、組織 偏好性的、或器官偏好性的。組成型啟動子在大多數(shù)條件下是有活性的。組成型啟動子的 實例包括CaMV 19S和35S啟動子、sXCaMV 35S啟動子、Sepl啟動子、稻肌動蛋白啟動子、 擬南芥肌動蛋白啟動子、遍在蛋白啟動子、PEmu啟動子、玄參花葉病毒35S啟動子、Smas啟 動子、super啟動子(美國專利5，955，646)、GRP1_8啟動子、肉桂醇脫氫酶啟動子(美國專 利5，683，439)、來自農(nóng)桿菌的T-DNA的啟動子例如甘露堿合酶、胭脂堿合酶和章魚堿合酶 的啟動子、核酮糖二磷酸羧化酶小亞基(ssuRUBISCO)啟動子等。誘導(dǎo)型啟動子優(yōu)先在某些環(huán)境條件下例如在營養(yǎng)物或代謝物存在或不存在的情 況下、在熱或冷的情況下、在光照情況下、在病原體攻擊的情況下、在缺氧條件下等具有活 性。例如，來自蕓苔屬的hsp80啟動子由熱休克誘導(dǎo)；PPDK啟動子由光照誘導(dǎo)；來自煙草、 擬南芥和玉蜀黍的PR-I啟動子由病原體感染來誘導(dǎo)；以及Adhl啟動子由缺氧和冷脅迫誘 導(dǎo)。植物基因表達還可通過誘導(dǎo)型啟動子來促進(關(guān)于綜述，參見Gatz，1997，Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48 :89_108)。如果希望基因表達以時間特異性方式發(fā)生， 那么化學誘導(dǎo)型啟動子是特別合適的。此類啟動子的實例是水楊酸誘導(dǎo)的啟動子(PCT申 itWO 95/19443)、四環(huán)素誘導(dǎo)的啟動子(Gatz等人，1992，Plant J. 2 397-404)和乙醇誘導(dǎo) 的啟動子(PCT申請TO 93/21334)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，誘導(dǎo)型啟動子是脅迫誘導(dǎo)型啟動子。為了本發(fā) 明目的，脅迫誘導(dǎo)型啟動子優(yōu)先在一個或多個下列脅迫下具有活性與鹽度、干旱、氮、溫 度、金屬、化學藥品、病原體和氧化脅迫相關(guān)的亞最適條件。脅迫誘導(dǎo)型啟動子包括但不限 于 Cor78 (Chak 等人，2000，Planta 210 :875_883 ；Hovath 等人，1993，Plant Physiol. 103 1047-1053)、Corl5a(Artus 等 A, 1996, PNAS 93(23) 13404-09)、Rci2A(Medina 等人， 2001，Plant Physiol. 125 1655-66 ；Nylander 等人，2001，Plant Mol. Biol. 45 :341_52 ； Navarre 和 Goffeau，2000，EMBO J. 19 :2515_24 ；Capel 等人，1997，Plant Physiol. 115 569-76)、Rd22(Xiong 等人，2001，Plant Cell 13 :2063_83 ;Abe 等人，1997，Plant Cell 9 1859-68 ；Iwasaki 等人，1995，Mol. Gen. Genet. 247 391-8)、cDet6 (Lang and Palve, 1992，Plant Mol. Biol. 20 :951_62)、ADHl (Hoeren 等人，1998，Geneticsl49 :479_90)、 KATl (Nakamura 等人，1995，Plant Physiol. 109 :371_4)、KSTl ( M U Iler-Riiber 等人， 1995，EMBO 14 :2409_16)、Rhal (Terryn 等人，1993，Plant Cell 5 :1761_9 ；Terryn 等人， 1992，F(xiàn)EBS Lett. 299 (3) :287_90)、ARSKl (Atkinson 等人，1997，GenBank 登錄號 #L22302， 和 PCT 申請 WO 97/20057)、PtxA (Plesch 等人，GenBank 登錄號 #X67427)、SbHRGP3 (Ahn 等 人，1996，Plant Cell 8 1477-90)、GH3 (Liu 等人，1994，Plant Cell 6 :645_57)、病原體 誘導(dǎo)的PRPl基因啟動子(Ward等人，1993，Plant. Mol. Biol. 22 :361_366)、番茄的熱誘導(dǎo) 的hsp80啟動子(美國專利5187267)、馬鈴薯的冷誘導(dǎo)的α淀粉酶啟動子(PCT申請WO 96/12814)或創(chuàng)傷誘導(dǎo)的pinll啟動子(歐洲專利375091)。關(guān)于干旱、冷和鹽誘導(dǎo)的啟動子的其他實例，例如RD29A啟動子，參見Yamaguchi-Shinozalei等人，1993，Mol. Gen. Genet. 236 :331_340。發(fā)育階段偏好性啟動子優(yōu)先在某些發(fā)育階段表達。組織和器官偏好性啟動子包括 優(yōu)先在某些組織或器官例如葉、根、種子或木質(zhì)部中表達的啟動子。組織偏好性和器官偏 好性啟動子的實例包括但不限于果實偏好性、胚珠偏好性、雄性組織偏好性、種子偏好性、 珠被偏好性、塊莖偏好性、莖桿偏好性、果皮偏好性、葉偏好性、柱頭偏好性、花粉偏好性、花 藥偏好性、花瓣偏好性、萼片偏好性、花梗偏好性、長角果偏好性、莖偏好性、根偏好性啟動 子等。種子偏好性啟動子優(yōu)先在種子發(fā)育和/或萌發(fā)過程中表達。例如，種子偏好性啟動 子可以為胚胎偏好性、胚乳偏好性和種皮偏好性的(參見Thompson等人，1989，BioEssays 10 :108)。種子偏好性啟動子的實例包括但不限于纖維素合酶(celA)、Ciml、Y -玉米醇溶 蛋白、球蛋白-1、玉蜀黍19kD玉米醇溶蛋白(CZ19B1)等的啟動子。其他合適的組織偏好性或器官偏好性啟動子包括來自油菜籽的napin基因啟動 子(美國專利5，608，152)、來自蠶豆(Vicia faba)的USP啟動子(Baeumlein等人，1991， Mol. Gen. Genet. 225(3) :459_67)、來自擬南芥的油質(zhì)蛋白啟動子(PCT申請WO 98/45461)、 來自菜豆(Phaseolus vulgaris)的菜豆球蛋白啟動子(美國專利5，504，200)、來自蕓苔 屬的Bce4-啟動子(PCT申請WO 91/13980)或豆球蛋白B4啟動子(LeB4 ；Baeumlein等人， 1992, Plant Journal, 2 (2) :233_9)，以及賦予在單子葉植物如玉蜀黍、大麥、小麥、黑麥、稻 等中種子特異性表達的啟動子。特別提及的合適的啟動子是來自大麥的lpt2或Iptl基因 啟動子(PCT申請WO 95/15389和PCT申請WO 95/23230)或PCT申請WO 99/16890中描述 的啟動子(來自大麥的大麥醇溶蛋白基因、稻的谷蛋白基因、稻的水稻素基因、稻的稻醇溶 蛋白基因、小麥的麥醇溶蛋白基因、小麥的谷蛋白基因、燕麥的谷蛋白基因、高粱的kasirin 基因和黑麥的裸麥醇溶蛋白基因的啟動子)。用于本發(fā)明的表達盒的其他啟動子包括但不限于主要葉綠素a/b結(jié)合蛋白啟動 子、組蛋白啟動子、Ap3啟動子、β -conglycin啟動子、napin啟動子、大豆凝集素啟動子、玉 蜀黍15kD玉米醇溶蛋白啟動子、22kD玉米醇溶蛋白啟動子、27kD玉米醇溶蛋白啟動子-玉 米醇溶蛋白啟動子、waxy、shrunken Ushrunken 2和bronze啟動子、Zml3啟動子(美國專 利5，086，169)、玉蜀黍多聚半乳糖醛酸酶啟動子(PG)(美國專利5，412，085和5，545，546) 和SGB6啟動子(美國專利5，470，359)以及合成的或其他天然的啟動子。如上所示，本發(fā)明的某些實施方案使用能夠在葉中增強基因表達的啟動子。在一 些實施方案中，該啟動子是葉特異性啟動子。任何葉特異性啟動子均可用于本發(fā)明的這些 實施方案。許多此類啟動子是已知的，例如，來自蠶豆的USP啟動子(SEQ ID N0:403或 SEQ ID NO 404, Baeumlein 等人(1991)Mol. Gen. Genet. 225，459-67)、來自擬南芥的光誘 導(dǎo)的基因例如核酮糖1.5-二磷酸羧化酶的啟動子(rbcS啟動子)、編碼葉綠素a/b-結(jié)合 蛋白(Cab)的基因的啟動子、Rubisco activase的啟動子、葉綠體甘油醛-3-磷酸脫氫酶 B亞基的啟動子(Kwon等人(1994)Plant Physiol. 105,357-67)和其他葉特異性啟動子 例如 Aleman, I. (2001) Isolation andcharacterization of leaf-specific promoters from alfalfa(Medicago sativa), Masters thesis, New Mexico State University, Los Cruces,匪中鑒定的葉特異性啟動子等。在本發(fā)明的其他實施方案中，使用根或枝條特異性啟動子。例如，super啟動子
46(SEQ ID NO :405)在根和枝條中都提供高表達(Ni等人(1995)PlantJ. 7 :661-676)。其 他根特異性啟動子包括但不限于TobRB7啟動子(Yamamoto等人(1991)Plant Cell 3， 371-382)、rolD 啟動子(Leach 等人(1991)Plant Science 79,69-76) ；CaMV 35S 結(jié)構(gòu)域 A 啟動子(Benfey 等人(1989) Science 244,174-181)等。在其他實施方案中，使用組成型啟動子。組成型啟動子在大多數(shù)條件下具有活性。 適合用于此類實施方案的組成型啟動子的實例包括W02003/102198中描述的歐芹遍在蛋 白啟動子(SEQ ID NO 406, (SEQ IDNO 452)) ；CaMV 19S 和 35S 啟動子、sX CaMV 35S 啟 動子、Sepl啟動子、稻肌動蛋白啟動子、擬南芥肌動蛋白啟動子、玉蜀黍遍在蛋白啟動子、 pEmu、玄參花葉病毒35S啟動子、Smas啟動子、super啟動子(美國專利5，955，646) ,GRP1-8 啟動子、肉桂醇脫氫酶啟動子(美國專利5，683，439)、來自農(nóng)桿菌的T-DNA的啟動例如，甘 露堿合酶、胭脂堿合酶和章魚堿合酶的啟動子、核酮糖二磷酸羧化酶小亞基(ssuRUBISCO) 啟動子等。根據(jù)本發(fā)明，葉綠體轉(zhuǎn)運序列是指，編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的核苷酸序列。葉綠體 靶向序列在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的，包括葉綠體1，5_ 二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)小亞 基(de Castro Silva Filho 等人(1996)Plant Mol. Biol. 30 769-780 ；Schnell 等人 (1991) J.Biol· Chem. 266 (5) =3335-3342) ；5-(烯醇丙酮基)莽草酸 _3_ 磷酸合酶(EPSPS) (Archer 等人(1"0) J. Bioenerg. Biomemb. 22(6) 789-810)；色氨酸合酶(Zhao 等人 (1995) J. Biol. Chem. 270(11) :6081_6087)；質(zhì)體藍素(Lawrence 等人(1997) J. Biol. Chem. 272(33) :20357_20363)；分支酸合酶(Schmidt 等人(1993) J. Biol. Chem. 268(36) 27447-27457)；鐵氧還蛋白(Jansen 等人(1988) Curr. Geneticsl3 517-522) (SEQ ID NO: 460)；亞硝酸還原酶(Back等人(1988)MGG212 20-26)和集光葉綠素a/b結(jié)合蛋白(LHBP) (Lamppa 等人(1988) J. Biol. Chem. 263 14996-14999)。也參見 Von Heijne 等人(1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9 104-126 ；Clark ^ 人(1989)J. Biol. Chem. 264 17544-17550 ； Della-Cioppa 等人(1987)Plant Physiol. 84 :965_968 ;Romer 等人(1993)Biochem. Biophys. Res. Commun. 196 1414-1421 ；and Shah 等人(1986) Science 233 :478_481。如本文中定義的，線粒體轉(zhuǎn)運序列是指編碼線粒體前序列和指導(dǎo)蛋白質(zhì)至線粒體 的核苷酸序列。線粒體前序列的實例包括ATP酶亞基、ATP合酶亞基、Rieske-FeS蛋白、 Hsp60、蘋果酸脫氫酶、檸檬酸合酶、順烏頭酸酶、異檸檬酸脫氫酶、丙酮酸脫氫酶、蘋果酸 酶、甘氨酸脫羧酶、絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶、異戊酰輔酶A脫氫酶和超氧化物歧化酶。此類轉(zhuǎn) 運肽在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。參見，例如，Von Heijne等人(1991)Plant Mol. Biol. Rep. 9 104-126 ；Clark 等人(1989) J. Biol. Chem. 264 17544-17550 ；Della-Cioppa 等人(1987) Plant Physiol. 84 965-968 ；Romer 等人(1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196 1414-1421 ；Faivre-Nitschke 等人(2001)Eur J Biochem 268 1332-1339 ;Daschner等 人(1999)39 1275-1282 (SEQ ID NO 456 和 SEQ ID NO 458)和 Shah 等人(1986) Science 233 :478-481?？赏ㄟ^使用來自異源的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和效用元件(即，來自非植物來源的DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域)獲得在植物中控制異源基因表達的額外的靈活性。這樣的異源DNA結(jié)合結(jié)構(gòu) 域的實例是 LexA DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域(Brent 和 Ptashne，1985，Cell 43 :729_736)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，將表1中所列的多核苷酸在來自高等植物(例如，種子植物例如農(nóng)作物植物)的植物細胞中表達?？赏ㄟ^任何方法將多核苷酸“引入”植物 細胞，所述方法包括轉(zhuǎn)染、轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)、電穿孔、微粒轟擊、農(nóng)桿菌感染等。公開了用于轉(zhuǎn) 化或轉(zhuǎn)染植物細胞的合適的方法，例如，使用美國專利4，945，050 ；5, 036，006 ；5, 100，792 ； 5，302，523 ；5, 464，765 ；5, 120，657 ；6, 084，154等中所示的微粒轟擊。更優(yōu)選，可使用農(nóng)桿 菌轉(zhuǎn)化來制備本發(fā)明的轉(zhuǎn)基因玉米種子，如美國專利5，591，616 ；5, 731，179 ；5，981，840 ； 5，990，387 ；6, 162,965 ；6，420，630，美國專利申請公開號2002/0104132等中所描述的?？?使用例如歐洲專利EP 0424047、美國專利5，322，783、歐洲專利EP 0397 687、美國專利 5，376，543或美國專利5，169，770中描述的技術(shù)，進行大豆的轉(zhuǎn)化。小麥轉(zhuǎn)化的特定實例 可見于 PCT 申請 WO 93/07256?？墒褂妹绹鴮＠?5，004，863 ;5，159，135 ;5，846，797 等中 公開的方法轉(zhuǎn)化棉花。可使用美國專利4，666，844 ；5, 350,688 ；6, 153,813 ；6, 333,449 ； 6，288，312 ；6, 365,807 ；6，329，571等中公開的方法轉(zhuǎn)化稻?？梢岳缡褂妹绹鴮＠?5，188，958 ；5，463，174 ；5，750，871 ；EP1566443 ；W002/00900 等中公開的方法轉(zhuǎn)化蕓苔 (canola)。其他植物轉(zhuǎn)化方法公開于例如美國專利5,932, 782 ；6, 153,811 ；6, 140，553 ； 5，969，213 ；6, 020, 539等。可根據(jù)本發(fā)明使用任何適合于將轉(zhuǎn)基因插入特定植物的植物轉(zhuǎn) 化方法。根據(jù)本發(fā)明，如果將多核苷酸整合入非染色體自主復(fù)制子或整合入植物染色體， 則可將導(dǎo)入的多核苷酸穩(wěn)定地保持在植物細胞中。備選地，導(dǎo)入的多核苷酸可存在于染色 體外非復(fù)制型載體上或可進行瞬時表達或具有瞬時活性。本發(fā)明的另一個方面涉及具有選自表1中所列多肽序列的序列的分離多肽。“分 離的”或“純化的”多肽，當其通過重組DNA技術(shù)產(chǎn)生時，不含一些細胞物質(zhì)，或當通過化學 合成時不含化學前體或其他化學藥品。語言“基本上不含細胞物質(zhì)”包括如下多肽制品，在 所述多肽制品中，多肽與天然或重組地產(chǎn)生其的細胞中的一些細胞組分分離。在一個實施 方案中，語言“基本上不含細胞物質(zhì)”包括如下本發(fā)明的多肽制品，所述多肽制品具有低于 大約30% (按干重計算)的污染性多肽，更優(yōu)選低于大約20%的污染性多肽，更優(yōu)選低于 大約10%的污染性多肽，和最優(yōu)選低于大約5%的污染性多肽。在本領(lǐng)域中已良好地建立了酶的活性和動力學參數(shù)的測定法。必須剪裁測定任何 給定的改變的酶的活性的實驗以適應(yīng)野生型酶的比活，這完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力之 內(nèi)。對于許多酶活性的測定，關(guān)于酶的一般性綜述，以及涉及結(jié)構(gòu)、動力學、原理、方法、應(yīng)用 和實例的具體細節(jié)，是非常豐富的并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的。本發(fā)明還涉及產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其 中所述多核苷酸在植物中的表達導(dǎo)致與植物的野生型品種相比較，植物在正常或限水條件 下的增加的生長和/或產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，所述方法包括步驟(a)向 植物細胞內(nèi)導(dǎo)入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從植物細胞產(chǎn)生 表達多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多核苷酸在轉(zhuǎn)基因植物中的表達導(dǎo)致與植物的野生 型對照品種相比較，植物在正?；蛳匏畻l件下的增加的生長和/或產(chǎn)率和/或增加的對環(huán) 境脅迫的耐受性。植物細胞可以是但不限于原生質(zhì)體、產(chǎn)生配子的細胞和可以再生成完整 植物的細胞。如本文中使用的，術(shù)語“轉(zhuǎn)基因”是指包含至少一個表1中所列的重組多核苷 酸的任何植物、植物細胞、愈傷組織、植物組織或植物部分。在許多情況下，將重組多核苷酸 穩(wěn)定地整合入染色體或穩(wěn)定的染色體外元件中，這樣其可傳遞至后續(xù)世代。
本發(fā)明還提供了增加植物在正?；蛳匏畻l件下的生長和/或產(chǎn)率和/或增加植物 對環(huán)境脅迫的耐受性的方法，所述方法包括增加至少一個表1中所列的多核苷酸在植物中 的表達的步驟?？赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法增加蛋白質(zhì)的表達。遺傳修飾對植物生長和/或產(chǎn)率和/或脅迫耐受性的影響，可通過在正常和/ 或不太合適的條件下生長修飾的植物，然后分析植物的生長特征和/或代謝來進行評 估。此類分析技術(shù)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的，包括，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的 方法，分析干重、濕重、多肽合成、碳水化合物合成、脂質(zhì)合成、蒸騰速率、一般植物和/或 農(nóng)作物產(chǎn)率、開花、生殖、結(jié)籽、種子重量、種子數(shù)量、根的生長、呼吸速率、光合作用速率 (photosynthesis rate)、代謝物組成等。在一個實施方案中，本發(fā)明涉及如下概述的主題第1項用包含編碼具有促分裂原活化蛋白激酶活性的全長多肽的多核苷酸的表 達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含具有選自SEQ IDNO 2的氨基酸32至319 ；SEQ ID NO 4的氨基酸42至329 ；SEQ ID NO 6的氨基酸32至319 ；SEQ ID NO 8的氨基酸32 至 310 ；SEQ ID NO 10 的氨基酸 32 至 319 ； SEQ ID NO 12 的氨基酸 32 至 319 ； SEQ ID NO 14的氨基酸28至318 ;SEQ ID NO :16的氨基酸32至326 ;SEQ ID NO :18的氨基酸38至 325 ；SEQ ID NO 20 的氨基酸 44 至 331 ；SEQ ID NO 22 的氨基酸 40 至 357 ；SEQ ID NO 24 的氨基酸60至346 ；SEQ ID NO 26的氨基酸74至360 ；SEQ ID NO 28的氨基酸47至334 ； SEQ ID NO :28 ；的氨基酸 47 至 334 ;SEQ ID NO :30 的氨基酸 38 至 325 ;SEQ ID NO :32 的氨 基酸32至319 ；SEQ ID NO 34的氨基酸41至327 ；SEQ ID NO 36的氨基酸43至329 ；和 SEQ ID NO 38的氨基酸58至344的序列的結(jié)構(gòu)域。第2項第1項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含SEQ ID NO :2的氨基酸1至368 ； SEQ ID NO 4的氨基酸1至376 ；SEQ ID NO 6的氨基酸1至368 ；SEQ ID NO 8的氨基酸 1 至 369 ；SEQ ID NO 10 的氨基酸 1 至 371 ； SEQ ID NO 12 的氨基酸 1 至 375 ；SEQ ID NO 14的氨基酸1至523 ； SEQ ID NO 16的氨基酸1至494 ； SEQ ID NO 18的氨基酸1至373 ； SEQID NO 20的氨基酸1至377 ；SEQ ID NO 22的氨基酸1至404 ；SEQ IDNO 24的氨基酸 1 至 394 ；SEQ ID NO 26 的氨基酸 1 至 415 ；SEQ ID NO 28 的氨基酸 1 至 381 ；SEQ ID NO 28的氨基酸1至381 ；SEQ ID NO 30的氨基酸1至376 ；SEQ ID NO 32的氨基酸1至368 ； SEQ ID NO 34 的氨基酸 1 至 372 ；SEQ ID NO 36 的氨基酸 1 至 374 ；或 SEQ ID NO 38 的氨 基酸1至372。第3項用包含編碼具有鈣依賴性蛋白激酶活性的全長多肽的分離多核苷酸的表 達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含a)選自具有包含SEQ ID NO :40的氨基酸59至317 ;SEQ ID NO :42的氨基酸111 至 369 ； SEQ ID NO 44 的氨基酸 126 至 386 ；SEQ ID NO 46 的氨基酸 79 至 337 ； SEQ ID NO 48的氨基酸80至338 ；SEQ ID NO 50的氨基酸125至287 ；SEQ ID NO 52的氨基酸129至 391 ；SEQ ID NO :54 的氨基酸 111 至 371 ;SEQ ID NO :56 的氨基酸 61 至 319 ;SEQ ID NO 58 的氨基酸86至344 ；SEQ ID NO 60的氨基酸79至337 ；SEQ ID NO 62的氨基酸78至336 ； SEQ ID NO 64 的氨基酸 90 至 348 ；SEQ ID NO 66 的氨基酸 56 至 314 ；SEQ ID NO 68 的氨 基酸67至325 ；SEQ ID NO 70的氨基酸81至339 ；和SEQ ID NO 72的氨基酸83至341的 序列的結(jié)構(gòu)域的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域；和
b)至少一個具有選自SEQ ID NO 40的氨基酸364至392 ；SEQ IDNO 42的氨基 酸 416 至 444 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 433 至 461 ；SEQ IDNO 46 的氨基酸 384 至 412 ；SEQ ID NO :48 的氨基酸 385 至 413 ;SEQ IDNO :50 的氨基酸 433 至 461 ;SEQ ID NO :52 的氨基 酸 436 至 463 ；SEQ IDNO 54 的氨基酸 418 至 446 ；SEQ ID NO 56 的氨基酸 366 至 394 ；SEQ IDNO 58 的氨基酸 391 至 419 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 384 至 412 ；SEQ IDNO 62 的氨基 酸 418 至 446 ；SEQ ID NO 64 的氨基酸 395 至 423 ；SEQ IDNO 68 的氨基酸 372 至 400 ；SEQ ID NO 72 的氨基酸 388 至 416 ；SEQ IDNO 42 的氨基酸 452 至 480 ；SEQ ID NO 44 的氨基 酸 470 至 498 ；SEQ IDNO 46 的氨基酸 420 至 448 ；SEQ ID NO 48 的氨基酸 421 至 449 ；SEQ IDN0:50 的氨基酸 470 至 498 ;SEQ ID NO :52 的氨基酸 472 至 500 ;SEQ IDNO :54 的氨基 酸 455 至 483 ；SEQ ID NO 56 的氨基酸 402 至 430 ；SEQ IDNO 58 的氨基酸 427 至 455 ；SEQ ID N0:60 的氨基酸 420 至 448 ;SEQ IDNO :62 的氨基酸 454 至 482 ;SEQ ID NO :68 的氨基 酸 444 至 472 ；SEQ IDNO -J2 的氨基酸 460 至 488 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 488 至 516 ；SEQ IDNO :44 的氨基酸 512 至 540 ;SEQ ID NO :46 的氨基酸 456 至 484 ;SEQ IDNO :48 的氨基 酸 457 至 485 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 510 至 535 ；SEQ IDNO 52 的氨基酸 512 至 537 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 497 至 525 ；SEQ IDNO 56 的氨基酸 438 至 466 ；SEQ ID NO 58 的氨基 酸 463 至 491 ；SEQ IDNO 60 的氨基酸 456 至 484 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 522 至 550 ；SEQ IDNO :44 的氨基酸 546 至 570 ;SEQ ID NO :46 的氨基酸 491 至 519 ;SEQ IDNO :48 的氨基 酸 492 至 520 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 542 至 570 ；SEQ IDNO 52 的氨基酸 542 至 570 ；SEQ ID NO 54 的氨基酸 531 至 555 ；SEQ IDNO 56 的氨基酸 474 至 502 ；SEQ ID NO 58 的氨基 酸 497 至 525 ；SEQ IDNO 60 的氨基酸 490 至 518 ；SEQ ID NO 62 的氨基酸 489 至 517 ；SEQ IDNO 64的氨基酸501至529 ；SEQ ID NO 66的氨基酸470至498 ；SEQ IDNO 68的氨基酸 479至507 ；SEQ ID NO 70的氨基酸492至520 ；和SEQID NO 72的氨基酸495至523的序 列的EF手型結(jié)構(gòu)域。第4項第3項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQ ID NO 40的氨基酸1 至 418 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 1 至 575 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 1 至 590 ；SEQ ID NO 46 的氨基酸1至532 ；SEQ ID NO 48的氨基酸1至528 ；SEQ ID NO 50的氨基酸1至578 ；SEQ ID NO 52的氨基酸1至580 ；SEQ ID NO 54的氨基酸1至574 ；SEQ ID NO 56的氨基酸1 至 543 ；SEQ ID NO 58 的氨基酸 1 至 549 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 1 至 544 ；SEQ ID NO 62 的氨基酸1至534 ；SEQ ID NO 64的氨基酸1至549 ；SEQ ID NO 66的氨基酸1至532 ；SEQ ID NO 68的氨基酸1至525 ；SEQ ID NO 70的氨基酸1至548 ；或SEQ ID NO 72的氨基酸 1至531的序列。第5項用包含編碼具有細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶活性的全長多肽的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包括a)具有選自SEQ ID NO 74的氨基酸59至190 ； SEQ ID NO 76的氨基酸63至197 ； SEQ ID NO 78的氨基酸73至222 ；和SEQ ID NO 80的氨基酸54至186的序列的細胞周 期蛋白N末端結(jié)構(gòu)域和b)具有選自SEQ ID NO 74的氨基酸192至252 ；SEQ ID NO 76的氨基酸199至 259 ；SEQ ID NO 78的氨基酸224至284 ；和SEQ ID NO 80的氨基酸188至248的序列的 細胞周期蛋白C末端結(jié)構(gòu)域。
第6項第5項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQ ID NO 74的氨基酸1 至 355 ；SEQ ID NO 76 的氨基酸 1 至 360 ；SEQ ID NO 78 的氨基酸 1 至 399 ；或 SEQ ID NO 80的氨基酸1至345的序列。第7項用包含編碼具有絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶活性的全長多肽的分離 多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含選自具有包含SEQ ID N0:82的 氨基酸15至271 ；SEQ ID NO 84的氨基酸4至260 ；SEQ ID NO 86的氨基酸4至260 ；SEQ ID NO 88的氨基酸18至274 ；SEQ ID NO 90的氨基酸23至279 ；SEQ ID NO 92的氨基酸 5 至 261 ；SEQID NO 94 的氨基酸 23 至 279 ；SEQ ID NO 96 的氨基酸 4 至 260 ；SEQ IDNO 98 的氨基酸12至268 ；和SEQ ID NO 100的氨基酸4至260的序列的結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)域。第8項第7項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQ ID NO 82的氨基酸1 至 348 ；SEQ ID NO 84 的氨基酸 1 至 364 ；SEQ ID NO 86 的氨基酸 1 至 354 ；SEQ ID NO 88 的氨基酸1至359 ；SEQ ID NO 90的氨基酸1至360 ；SEQ ID NO 92的氨基酸1至336 ；SEQ ID NO 94的氨基酸1至362 ；SEQ ID NO 96的氨基酸1至370 ；SEQ ID NO 98的氨基酸1 至350 ；或SEQ ID NO 100的氨基酸1至361的序列。第9項具有選自表1中所示的多核苷酸序列的序列的分離多核苷酸。第10項具有選自表1中所示的多肽序列的序列的分離多肽。第11項產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所 述多核苷酸在植物中的表達導(dǎo)致與植物的野生型品種相比較，植物在正?；蛳匏畻l件下增 加的生長和/或產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，其包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致，所述植物與植物的野生型品種相比 較具有在正?；蛳匏畻l件下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第12項增加植物在正常或限水條件下的生長或產(chǎn)率或增加植物對環(huán)境脅迫的 耐受性的方法，其包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致，所述植物與植物的野生型品種相比 較，具有在正?；蛳匏畻l件下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第13項用包含編碼具有磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶活性的全長多肽的 分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含選自SEQ ID N0:102的氨基 酸 9 至 117 ；SEQ ID NO 104 的氨基酸 17 至 125 ； SEQ ID NO 106 的氨基酸 79 至 187 ； SEQ ID NO 108 的氨基酸 10 至 118 ；SEQ ID NO 110 的氨基酸 12 至 120 ；SEQ ID NO 112 的氨 基酸 9 至 117 ； SEQ ID NO 114 的氨基酸 9 至 117 ； SEQ ID NO 116 的氨基酸 10 至 118 ； SEQ ID NO 118 的氨基酸 9 至 117 ；SEQ ID NO 120 的氨基酸 77 至 185 ； SEQ ID NO 122 的氨基 酸 12 至 120 ； SEQ ID NO 124 的氨基酸 12 至 120 ； SEQ ID NO 126 的氨基酸 12 至 120 ；SEQ ID NO 128 的氨基酸 12 至 120 ； SEQ ID NO 130 的氨基酸 10 至 118 ； SEQ ID NO 132 的氨 基酸70至178 ；SEQ ID NO 134的氨基酸10至118 ；和SEQ ID NO 136的氨基酸24至132 的谷胱甘肽過氧化酶結(jié)構(gòu)域。
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第14項具有選自表1中所示的多核苷酸序列的序列的分離多核苷酸。第15項具有選自表1中所示的多肽序列的序列的分離多肽。第16項產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所 述多核苷酸在植物中的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植物在正?；蛳匏畻l件 下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，所述方法包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植 物在正?；蛳匏畻l件下增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第17項增加植物在正?；蛳匏畻l件的生長或產(chǎn)率或增加植物對環(huán)境脅迫的耐 受性的方法，所述方法包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植 物在正?；蛳匏畻l件下增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第18項使用包含編碼包含TCP家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域的全長多肽的分離多核苷酸 的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述結(jié)構(gòu)域具有選自SEQ IDNO 138的氨基酸57至249 ；SEQ ID NO 140 的氨基酸 54 至 237 ； SEQ IDNO 142 的氨基酸 43 至 323 ；或 SEQ ID NO: 144 的氨 基酸41至262的序列。第19項使用包含編碼全長核糖體蛋白S6激酶多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn) 化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多肽包含a)具有選自 SEQ ID NO 146 的氨基酸 124 至 379 ； SEQ ID NO 148 的氨基酸 150 至406 ；和SEQ ID NO 150的氨基酸152至408的序列的激酶結(jié)構(gòu)域或b)具有選自SEQ ID NO 146 的氨基酸 399 至 444 ； SEQ ID NO 148 的氨基酸 426 至468 ；和SEQ ID NO 150的氨基酸428至471的序列的激酶C端結(jié)構(gòu)域。第20項用包含編碼包含CAAX氨基末端蛋白酶結(jié)構(gòu)域的全長多肽的分離多核苷 酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述結(jié)構(gòu)域具有選自SEQ IDNO 158的氨基酸255至345 ； SEQ ID NO 160的氨基酸229至319 ；和SEQ ID NO 162的氨基酸267至357的序列。第21項用包含編碼包含金屬肽酶家族M24結(jié)構(gòu)域的全長DNA結(jié)合蛋白的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述結(jié)構(gòu)域具有選自SEQ ID N0:164的氨基酸21至 296 ； SEQ ID NO 166 的氨基酸 20 至 295 ； SEQ ID NO 168 的氨基酸 20 至 295 ； SEQ ID NO 170的氨基酸22至297 ；和SEQ ID NO 172的氨基酸22至297的序列。第22項用包含編碼rev相互作用蛋白mis3的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn) 基因植物，所述rev相互作用蛋白mis3具有包含SEQ IDNO 176的氨基酸1至390 ;SEQ ID NO 178的氨基酸1至389 ；或SEQ IDNO 180的氨基酸1至391的序列。第23項用包含編碼包含SSXT蛋白(N末端區(qū)域)結(jié)構(gòu)域的GRFl相互作用因子 的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述結(jié)構(gòu)域具有選自SEQ ID N0:182的氨基 酸7至80 ； SEQ ID NO 184的氨基酸7至80 ； SEQ ID NO 186的氨基酸7至80 ；和SEQ ID NO 188的氨基酸6至79的序列。
第24項用包含編碼真核翻譯起始因子4A的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基 因植物，所述真核翻譯起始因子4A包含a)具有選自SEQ ID NO 190的氨基酸59至225 ；SEQ ID NO 192的氨基酸64至 230 ； SEQ ID NO 194 的氨基酸 58 至 224 ； SEQ ID NO 196 的氨基酸 64 至 230 ；SEQ ID NO 198的氨基酸64至230 ；和SEQ ID NO 200的氨基酸64至230的序列的DEAD/DEAH盒解旋 酶結(jié)構(gòu)域；或b)具有包含 SEQ ID NO 190 的氨基酸 293 至 369 ； SEQ ID NO 192 的氨基酸 298 至 374 ； SEQ ID NO 194 的氨基酸 292 至 368 ；SEQ ID NO 196 的氨基酸 298 至 374 ； SEQ ID NO 198的氨基酸298至374 ；或SEQ IDNO 200的氨基酸298至374的序列的解旋酶保守C
末端結(jié)構(gòu)域。第25項用包含編碼TGFii受體相互作用蛋白的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn) 基因植物，所述蛋白包含具有選自SEQ ID N0:154的氨基酸42至80 ;SEQ ID NO: 156的氨 基酸42至80 ；和SEQ ID NO 152的氨基酸42至80的序列的WD結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)；或具 有選自SEQ ID NO 154的氨基酸136至174 ； SEQ ID NO 156的氨基酸136至174 ；和SEQ IDNO 152的氨基酸136至174的序列的WD結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)；或具有選自SEQ ID NO 154 的氨基酸181至219 ;SEQ ID NO 156的氨基酸181至219 ；和SEQ ID NO 152的氨基酸181 至219的序列的WD結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)；或具有選自SEQ ID NO 154的氨基酸278至316 ； SEQ ID NO 156的氨基酸278至316 ；和SEQ ID NO 152的氨基酸278至316的序列的WD 結(jié)構(gòu)域，G-β重復(fù)。第26項用包含分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述分離多核苷酸具 有選自:SEQ ID NO 173 ；SEQ ID NO 201 ；SEQ ID NO 203 ；禾口 SEQ ID NO 205 的序列。第27項具有選自表1中所示的多核苷酸序列的序列的分離多核苷酸。第28項具有選自表1所示的多肽序列的序列的分離多肽。第29項產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所 述多核苷酸在所述植物中的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植物在正?；蛳匏?條件下的增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，所述方法包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植 物在正常或限水條件下的增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第30項增加植物在正常或限水條件下的生長或產(chǎn)率或增加植物對環(huán)境脅迫的 耐受性的方法，所述方法包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植 物在正?；蛳匏畻l件下的增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第31項用包含編碼包含AP2結(jié)構(gòu)域的全長多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的 轉(zhuǎn)基因植物，所述AP2結(jié)構(gòu)域具有與SEQ ID NO :208的氨基酸44至99至少60%同一的序 列。
第32項第31項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有選自SEQ ID NO 208、SEQ ID NO :210、SEQ ID NO :212、SEQ ID NO :214、SEQ ID NO :216、SEQ ID NO :218、SEQ ID NO 220、SEQ ID NO :222、SEQ ID NO :224、SEQ ID NO :226、SEQ ID NO :228、SEQ ID NO :230、 SEQ ID NO 232,SEQ ID NO 234,SEQ ID NO 236,SEQ ID NO 238,SEQ ID NO 240、SEQ ID NO242,SEQ ID NO 244,SEQ ID NO 246,SEQ ID NO 248,SEQ ID NO 250、和 SEQ ID NO: 252的序列。第33項具有選自表1中所示的多核苷酸序列的序列的分離多核苷酸。第34項具有選自表1中所示的多肽序列的序列的分離多肽。第35項產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所 述多核苷酸在所述植物中的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植物在正?；蛳匏?條件下的增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，所述方法包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植 物在正?；蛳匏畻l件下的增加的生長和/或產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第36項增加植物在正?；蛳匏畻l件下的生長和/或產(chǎn)率和/或增加植物對環(huán)境 脅迫的耐受性的方法，所述方法包括增加至少一個表1中所列的多核苷酸在所述植物中的 表達的步驟。第37項用包含編碼全長油菜素類固醇生物合成LKB樣多肽的多核苷酸的表達盒 轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多肽選自SEQ ID NO 254的氨基酸1至566、CAN79299、AAK15493、 P93472、AAM47602 和 AAL91175。第38項用包含編碼包含SEQ ID NO 256的氨基酸1至120的全長RING盒多肽 的多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物。第39項用包含編碼具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶活性的全長多肽的分離多 核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含具有選自SEQ ID N0:258的氨基酸 44 至 239 ；SEQ ID NO 260 的氨基酸 43 至 238 ；SEQ ID NO 262 的氨基酸 54 至 249 ；SEQ ID NO 264的氨基酸44至240 ；SEQ ID NO 266的氨基酸43至238 ；SEQ ID NO 268的氨基酸 54 至 249 ；SEQ ID NO 270 的氨基酸 48 至 243 ；SEQ ID NO 272 的氨基酸 47 至 242 ；SEQ ID NO 274的氨基酸54至249 ；SEQ ID NO 276的氨基酸48至243 ；SEQ ID NO 278的氨基酸 47 至 242 ；SEQ ID NO 280 的氨基酸 44 至 240 ；SEQ ID NO 282 的氨基酸 47 至 242 ；SEQ ID NO 284的氨基酸47至243 ；和SEQ ID NO 286的氨基酸60至255的序列的鈣依賴磷酸酶 樣磷酸酯酶結(jié)構(gòu)域。第40項第39項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQ IDNO 258的氨基酸 1 至 304 ；SEQ ID NO 260 的氨基酸 1 至 303 ；SEQ IDNO 262 的氨基酸 1 至 305 ；SEQ ID NO 264的氨基酸1至313 ；SEQ IDNO 266的氨基酸1至306 ；SEQ ID NO 268的氨基酸1至 306 ；SEQ IDNO 270 的氨基酸 1 至 308 ；SEQ ID NO 272 的氨基酸 1 至 314 ；SEQ IDNO 274 的 氨基酸1至306 ；SEQ ID NO 276的氨基酸1至313 ；SEQ IDNO 278的氨基酸1至305 ；SEQ ID NO 280的氨基酸1至303 ；SEQ IDNO 282的氨基酸1至313 ；SEQ ID NO 284的氨基酸 1至307 ；或SEQ IDNO 286的氨基酸1至306的序列。
第41項具有選自表1中所示的多核苷酸序列的序列的分離多核苷酸。第42項具有選自表1中所示的多肽序列的序列的分離多肽。第43項產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所 述多核苷酸在所述植物中的表達導(dǎo)致與所述植物的野生型品種相比較，植物在正常或限水 條件下的增加的生長和/或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，所述方法包括步驟(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致，與所述植物的野生型品種相比較， 所述植物具有在正?；蛳匏畻l件下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第44項增加植物在正?；蛳匏畻l件下的生長或產(chǎn)率或增加植物對環(huán)境脅迫的 耐受性的方法，所述方法包括(a)向植物細胞中引入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物中所述多核苷酸的表達導(dǎo)致，與所述植物的野生型品種相比較， 所述植物具有在正?；蛳匏畻l件下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。第45項用包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和b)編碼酰基輔酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的全長多肽的分離多核 苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的 野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。第46項第45項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述長鏈脂肪酸輔酶A連接酶包含選自SEQ ID NO 288 的氨基酸 213 至 543 ；SEQ ID NO 290 的氨基酸 299 至 715 ；SEQ ID NO 292 的 氨基酸173至504 ；SEQ ID NO 294的氨基酸124至457 ；SEQ ID NO 296的氨基酸178至 509 ；SEQ ID NO 298 的氨基酸 82 至 424 ；SEQ ID NO 300 的氨基酸 207 至 388 ；SEQ ID NO 302的氨基酸215至561 ;SEQ ID NO 304的氨基酸111至476 ；SEQ ID NO :306的氨基酸 206 至 544 ；SEQ ID NO 308 的氨基酸 192 至 531 ；SEQ ID NO 310 的氨基酸 191 至 528 ；SEQ ID NO :312 的氨基酸 259 至 660 ;SEQ ID NO :314 的氨基酸 234 至 642 ；和 SEQ ID NO 316 的氨基酸287至707的結(jié)構(gòu)域。第47項2的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述長鏈脂肪酸輔酶A連接酶包含SEQ ID NO 288 的氨基酸1至561 ；SEQ ID NO 290的氨基酸1至744 ；SEQ ID NO 292的氨基酸1至518 ； SEQ ID NO 294 的氨基酸 1 至 471 ；SEQ ID NO 296 的氨基酸 1 至 523 ；SEQ ID NO 298 的氨 基酸 1 至 442 ；SEQ ID NO 300 的氨基酸 1 至 555 ；SEQ ID NO 302 的氨基酸 1 至 582 ；SEQ ID NO 304 的氨基酸 1 至 455 ；SEQ ID NO 306 的氨基酸 1 至 562 ；SEQ ID NO 308 的氨基 酸 1 至 547 ；SEQ ID NO 310 的氨基酸 1 至 546 ；SEQ ID NO 312 的氨基酸 1 至 691 ；SEQ ID NO 314的氨基酸1至664 ；或SEQ ID NO 316的氨基酸1至726。第48項第45項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被限定為選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油 籽油菜和蕓苔的物種。第49項就轉(zhuǎn)基因而言為純種的種子，其中所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和
b)編碼?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的全長多肽的分離多核 苷酸；其中從所述種子長成的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的對干旱的耐受性。第50項第49項的種子，其中所述長鏈脂肪酸輔酶A連接酶包含選自SEQ ID NO 288的氨基酸213至543 ；SEQ ID NO 290的氨基酸299至715 ；SEQ ID NO 292的氨基酸 173 至 504 ；SEQ ID NO 294 的氨基酸 124 至 457 ；SEQ ID NO 296 的氨基酸 178 至 509 ；SEQ ID NO 298 的氨基酸 82 至 424 ；SEQ ID NO 300 的氨基酸 207 至 388 ；SEQ ID NO 302 的氨 基酸 215 至 561 ;SEQ ID NO :304 的氨基酸 111 至 476 ;SEQ ID NO :306 的氨基酸 206 至 544 ； SEQ ID NO 308 的氨基酸 192 至 531 ；SEQ ID NO 310 的氨基酸 191 至 528 ；SEQ ID NO 312 的氨基酸259至660 ;SEQ ID NO :314的氨基酸234至642 ；和SEQ ID NO :316的氨基酸287 至707的結(jié)構(gòu)域。第51項第50項的種子，其中所述長鏈脂肪酸輔酶A連接酶包含SEQ ID NO 288 的氨基酸1至561 ；SEQ ID NO 290的氨基酸1至744 ；SEQ ID NO 292的氨基酸1至518 ； SEQ ID NO 294 的氨基酸 1 至 471 ；SEQ ID NO 296 的氨基酸 1 至 523 ；SEQ ID NO 298 的氨 基酸 1 至 442 ；SEQ ID NO 300 的氨基酸 1 至 555 ；SEQ ID NO 302 的氨基酸 1 至 582 ；SEQ ID NO 304 的氨基酸 1 至 455 ；SEQ ID NO 306 的氨基酸 1 至 562 ；SEQ ID NO 308 的氨基 酸 1 至 547 ；SEQ ID NO 310 的氨基酸 1 至 546 ；SEQ ID NO 312 的氨基酸 1 至 691 ；SEQ ID NO 314的氨基酸1至664 ；或SEQ ID NO 316的氨基酸1至726。第52項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和ii)編碼?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的全長多肽的分離多 核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和c)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第53項用包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和b)編碼全長β -酮脂酰-ACP合酶多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植 物；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第54項第53項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述β -酮脂酰-ACP合酶多肽包含SEQ ID NO 318的氨基酸1至379。第55項第53項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被限定為選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油 籽油菜和蕓苔的物種。第56項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和
56
b)編碼全長β -酮脂酰-ACP合酶多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第57項第56項的種子，其中所述β -酮脂酰-ACP合酶包含SEQ IDNO 318的氨 基酸1至379。第58項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和ii)編碼全長β -酮脂酰-ACP合酶多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和C)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第59項用包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼乙酰輔酶A羧化酶亞基的全長多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基 因植物；其中所述轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較， 增加的產(chǎn)率。第項60 第59項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基選自乙酰輔酶A 羧化酶α、生物素依賴性羧化酶和生物素羧基載體蛋白。第61項第60項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基是乙酰輔酶A羧 化酶α。第62項第61項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述乙酰輔酶A羧化酶α包含SEQ ID NO 320的氨基酸1至319。第63項第60項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基是生物素依賴性
羧化酶。第64項第63項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述生物素依賴性羧化酶包含選自SEQ ID NO 322的氨基酸3至308 ；SEQ ID NO 324的氨基酸73至378 ；SEQ ID NO 326的氨基酸 38至344 ；和SEQ ID NO 328的氨基酸73至378的結(jié)構(gòu)域。第65項第64項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述生物素依賴性羧化酶包含SEQ ID NO 322的氨基酸1至449 ；SEQ ID NO 324的氨基酸1至535 ；SEQ ID NO 326的氨基酸1至 732 ；或 SEQ ID NO 328 的氨基酸 1 至 539。第66項第60項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基是生物素羧基載 體蛋白。第67項第66項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述生物素羧基載體蛋白包含選自SEQ ID NO 330 的氨基酸 79 至 152 ；SEQ ID NO 332 的氨基酸 204 至 277 ；和 SEQ ID NO 334 的氨 基酸37至110的結(jié)構(gòu)域。第68項第67項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述生物素羧基載體蛋白亞基包含SEQ IDNO 330的氨基酸1至156 ；SEQ ID NO 332的氨基酸1至282 ；或SEQ ID NO 334的氨基酸 1 至 115。第69項第66項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被限定為選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油 籽油菜和蕓苔的物種。第70項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼乙酰輔酶A羧化酶亞基的全長多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第71項第70項的種子，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基選自乙酰輔酶A羧化酶 α、生物素依賴性羧化酶和生物素羧基載體蛋白。第72項第71項的種子，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基是乙酰輔酶A羧化酶 α ο第73項第72項的種子，其中所述乙酰輔酶A羧化酶α包含SEQ IDNO :320的氨 基酸1至319。第74項第71項的種子，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基是生物素依賴性羧化酶。第75項第74項的種子，其中所述生物素依賴性羧化酶包含選自SEQID NO 322 的氨基酸3至308 ；SEQ ID NO 324的氨基酸73至378 ；SEQID NO 326的氨基酸38至344 ； 和SEQ ID NO 328的氨基酸73至378的結(jié)構(gòu)域。第76項第75項的種子，其中所述生物素依賴性羧化酶包含SEQ IDNO 322的氨 基酸1至449 ；SEQ ID NO 324的氨基酸1至535 ；SEQ IDNO 326的氨基酸1至732 ；或SEQ ID NO 328的氨基酸1至539。第77項第71項的種子，其中所述乙酰輔酶A羧化酶亞基是生物素羧基載體蛋白。第78項第77項的種子，其中所述生物素羧基載體蛋白包含選自SEQID NO 330 的氨基酸79至152 ；SEQ ID NO 332的氨基酸204至277 ；和SEQ ID NO 334的氨基酸37 至110的結(jié)構(gòu)域。第79項第78項的種子，其中所述生物素羧基載體蛋白亞基包含SEQID NO 330 的氨基酸1至156 ;SEQ ID NO :332的氨基酸1至282 ；或SEQID NO :334的氨基酸1至115。第80項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；ii)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼乙酰輔酶A羧化酶亞基的全長多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和
c)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第81項用包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長3-酮?；?[ACP]合酶II多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基 因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較增加的產(chǎn)率。第82項第81項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述3_酮酰基-ACP合酶II多肽包含選自 SEQ ID NO 336 的氨基酸 12 至 410 ；SEQ ID NO 338 的氨基酸 2 至 401 ；SEQ ID NO 340 的 氨基酸55至456 ；和SEQ ID NO 342的氨基酸2至401的結(jié)構(gòu)域。第83項第82項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述3_酮?；?ACP合酶II包含SEQ ID NO 336的氨基酸1至413 ；SEQ ID NO 338的氨基酸1至406 ；SEQ ID NO 340的氨基酸1 至 461 ；SEQ ID NO 342 的氨基酸 1 至 406。第84項第81項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被限定為選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油 籽油菜和蕓苔的物種。第85項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長3-酮?；?[ACP]合酶II多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述轉(zhuǎn)基因的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第86項第85項的種子，其中所述3_酮?；?ACP合酶II多肽包含選自SEQ ID NO 336的氨基酸12至410 ；SEQ ID NO 338的氨基酸2至401 ；SEQ ID NO 340的氨基酸 55至456 ；和SEQ ID NO 342的氨基酸2至401的結(jié)構(gòu)域。第87項第86項的種子，其中所述3-酮?；?ACP合酶II包含SEQID NO 336的 氨基酸1至413 ；SEQ ID NO 338的氨基酸1至406 ；SEQ IDNO 340的氨基酸1至461 ；或 SEQ ID NO 342 的氨基酸 1 至 406。第88項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；ii)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼全長3-酮?；?[ACP]合酶II多肽的分離多核苷酸
的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和c)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第89項用包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；和b)編碼全長3-酮?；?[ACP]還原酶多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第90項第89項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述啟動子能夠在葉中增強表達。第91項第89項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述表達載體還包含線料體轉(zhuǎn)運肽。第92項第89項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述表達載體還包含葉綠體轉(zhuǎn)運肽。第93項第89項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述3_酮?；?ACP還原酶多肽包含選自 SEQ ID NO 344 的氨基酸 80 至 181 ；SEQ ID NO 346 的氨基酸 85 至 186 ；SEQ ID NO 348 的 氨基酸79至180 ；SEQ ID NO 350的氨基酸69至170 ；SEQ ID NO 352的氨基酸51至154 ； SEQ ID NO 354 的氨基酸 156 至 257 ；SEQ ID NO 356 的氨基酸 90 至 193 ；SEQ ID NO 358 的氨基酸81至184 ；SEQ ID NO 360的氨基酸128至228 ；SEQ ID NO 362的氨基酸96至 197 ；SEQ ID NO 364 的氨基酸 97 至 198 ；SEQ ID NO 366 的氨基酸 95 至 198 ；SEQ ID NO 368的氨基酸103至208 ；SEQ ID NO 370的氨基酸103至208 ；SEQ ID NO 372的氨基酸 100 至 203;SEQ ID NO :374 的氨基酸 96 至 197 ;SEQ ID NO :376 的氨基酸 96 至 197 ;SEQ ID NO 378 的氨基酸 89 至 192 ；SEQ ID NO 380 的氨基酸 159 至 260 ；SEQ ID NO 382 的氨 基酸 88 至 187 ；SEQ ID NO 384 的氨基酸 148 至 249 ；SEQ ID NO 386 的氨基酸 98 至 202 ； SEQ ID NO 388 的氨基酸 95 至 199 ；SEQ ID NO 390 的氨基酸 154 至 257 ；SEQ ID NO 392 的氨基酸88至187 ；SEQ ID NO 394的氨基酸100至201 ；和SEQ ID NO 396的氨基酸88 至187的結(jié)構(gòu)域。第94項第93項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述3-酮?；?ACP還原酶多肽包含SEQ ID NO 344的氨基酸1至244 ；SEQ ID NO 346的氨基酸1至247 ；SEQ ID NO 348的氨基酸1 至 253 ；SEQ ID NO 350 的氨基酸 1 至 243 ；SEQ ID NO 352 的氨基酸 1 至 236 ；SEQ ID NO 354的氨基酸1至320 ；SEQ ID NO 356的氨基酸1至275 ；SEQ ID NO 358的氨基酸1至 260 ；SEQ ID NO 360 的氨基酸 1 至 294 ；SEQ ID NO 362 的氨基酸 1 至 267 ；SEQ ID NO 364 的氨基酸1至272 ；SEQ ID NO 366的氨基酸1至280 ；SEQ ID NO 368的氨基酸1至282 ； SEQ ID NO 370 的氨基酸 1 至 282 ；SEQ ID NO 372 的氨基酸 1 至 265 ；SEQ ID NO 374 的氨 基酸 1 至 264 ；SEQ ID NO 376 的氨基酸 1 至 271 ；SEQ ID NO 378 的氨基酸 1 至 256 ；SEQ ID NO 380 的氨基酸 1 至 323 ；SEQ ID NO 382 的氨基酸 1 至 249 ；SEQ ID NO 384 的氨基 酸 1 至 312 ；SEQ ID NO 386 的氨基酸 1 至 246 ；SEQ ID NO 388 的氨基酸 1 至 258 ；SEQ ID NO 390的氨基酸1至320 ；SEQ ID NO 392的氨基酸1至253 ；SEQ ID NO 394的氨基酸1 至273 ；或SEQ ID NO 396的氨基酸1至253。第95項第89項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被限定為選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、油 籽油菜和蕓苔的物種。第96項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；和b)編碼全長3-酮?；?[ACP]還原酶多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第97項第96項的種子，其中所述啟動子能夠在葉中增強表達。第98項第97項的種子，其中所述表達載體還包含線粒體轉(zhuǎn)運肽。
第99項第96項的種子，其中所述表達載體還包含葉綠體轉(zhuǎn)運肽。第100項第96項的種子，其中所述3-酮酰基-[ACP]還原酶多肽包含選自SEQ ID NO 344 的氨基酸 80 至 181 ；SEQ ID NO 346 的氨基酸 85 至 186 ； SEQ ID NO 348 的氨基 酸 79 至 180 ；SEQ ID NO 350 的氨基酸 69 至 170 ；SEQ ID NO 352 的氨基酸 51 至 154 ；SEQ ID NO 354 的氨基酸 156 至 257 ；SEQ ID NO 356 的氨基酸 90 至 193 ；SEQ ID NO 358 的氨 基酸 81 至 184 ；SEQ ID NO 360 的氨基酸 128 至 228 ；SEQ ID NO 362 的氨基酸 96 至 197 ； SEQ ID NO :364 的氨基酸 97 至 198 ;SEQ ID NO :366 的氨基酸 95 至 198 ;SEQ ID NO 368 的 氨基酸103至208 ；SEQ ID NO 370的氨基酸103至208 ；SEQ ID NO 372的氨基酸100至 203 ；SEQ ID NO 374 的氨基酸 96 至 197 ；SEQ ID NO 376 的氨基酸 96 至 197 ；SEQ ID NO 378的氨基酸89至192 ；SEQ ID NO 380的氨基酸159至260 ；SEQ ID NO 382的氨基酸88 至 187 ；SEQ ID NO 384 的氨基酸 148 至 249 ；SEQ ID NO 386 的氨基酸 98 至 202 ；SEQ ID NO 388 的氨基酸 95 至 199 ；SEQ ID NO 390 的氨基酸 154 至 257 ；SEQ ID NO 392 的氨基 酸 88 至 187 ；SEQ ID NO 394 的氨基酸 100 至 201 ；和 SEQ ID NO 396 的氨基酸 88 至 187 的結(jié)構(gòu)域。第101項第100項的種子，其中所述3-酮?；?ACP還原酶多肽包含SEQ ID NO 344的氨基酸1至244 ； SEQ ID NO 346的氨基酸1至247 ； SEQ ID NO 348的氨基酸1至 253 ；SEQ ID NO 350 的氨基酸 1 至 243 ；SEQ ID NO 352 的氨基酸 1 至 236 ；SEQ ID NO 354 的氨基酸1至320 ；SEQ ID NO 356的氨基酸1至275 ；SEQ ID NO 358的氨基酸1至260 ； SEQ ID NO 360 的氨基酸 1 至 294 ；SEQ ID NO 362 的氨基酸 1 至 267 ；SEQ ID NO 364 的 氨基酸1至272 ；SEQ ID NO 366的氨基酸1至280 ；SEQ ID NO 368的氨基酸1至282 ；SEQ ID NO 370 的氨基酸 1 至 282 ；SEQ ID NO 372 的氨基酸 1 至 265 ；SEQ ID NO 374 的氨基 酸 1 至 264 ；SEQ ID NO 376 的氨基酸 1 至 271 ；SEQ ID NO 378 的氨基酸 1 至 256 ；SEQ ID NO 380的氨基酸1至323 ；SEQ ID NO 382的氨基酸1至249 ；SEQ ID NO 384的氨基酸1 至 312 ；SEQ ID NO 386 的氨基酸 1 至 246 ；SEQ ID NO 388 的氨基酸 1 至 258 ；SEQ ID NO 390的氨基酸1至320 ；SEQ ID NO 392的氨基酸1至253 ；SEQ ID NO 394的氨基酸1至 273 ；或 SEQ ID NO 396 的氨基酸 1 至 253。第102項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼啟動子的分離多核苷酸；和ii)編碼全長3-酮?；?[ACP]還原酶多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和c)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第103項第102項的方法，其中所述啟動子能夠在葉中增強表達。第104項第103項的方法，其中所述表達載體還包含線粒體轉(zhuǎn)運肽。第105項第102項的方法，其中所述表達載體還包含葉綠體轉(zhuǎn)運肽。第106項用包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；
b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸，和b)編碼全長生物素合成酶多肽的分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中 轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第107項第105項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述生物素合成酶包含選自SEQ ID NO 398的氨基酸78至300 ；SEQ ID NO 400的氨基酸82至301 ；和SEQ ID NO 402的氨基酸 79至298的結(jié)構(gòu)域。第108項第107項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述生物素合成酶包含SEQID NO 398的 氨基酸1至362 ；SEQ ID NO 400的氨基酸1至304 ；或SEQID NO 402的氨基酸1至372。第109項第106項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被限定為選自玉米、小麥、稻、大豆、棉花、 油籽油菜和蕓苔的物種。第110項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長生物素合成酶多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第111項第110項的種子，其中所述生物素合成酶包含選自SEQ IDNO 398的氨 基酸78至300 ；SEQ ID NO 400的氨基酸82至301 ；和SEQID NO 402的氨基酸79至298 的結(jié)構(gòu)域。第112項第111項的種子，其中所述生物素合成酶包含SEQ IDNO 398的氨基酸 1 至 362 ；SEQ ID NO 400 的氨基酸 1 至 304 ；或 SEQ IDNO 402 的氨基酸 1 至 372。第113項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼啟動子的分離多核苷酸；ii)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼全長生物素合成酶多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和c)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第114項具有選自下列序列的分離多核苷酸SEQ ID NO 291 ；SEQID NO 293 ； SEQ ID NO 295 ；SEQ ID NO 297 ；SEQ ID NO 299 ；SEQ IDNO 301 ；SEQ ID NO 303 ；SEQ ID NO 311 ；SEQ ID NO 313 ；SEQ IDNO 315 ；SEQ ID NO 331 ；SEQ ID NO 333 ；SEQ ID NO 337 ；SEQ IDNO 339 ；SEQ ID NO 341 ；SEQ ID NO 347 ；SEQ ID NO 349 ；SEQ IDNO 351 ；SEQ ID NO 353 ；SEQ ID NO 355 ；SEQ ID NO 357 ；SEQ IDNO 359 ；SEQ ID NO 361 ；SEQ ID NO 363 ；SEQ ID NO 365 ；SEQ IDNO 367 ；SEQ ID NO 369 ；SEQ ID NO 371 ；SEQ ID NO 373 ；SEQ IDNO 375 ；SEQ ID NO 377 ；SEQ ID NO 379 ；SEQ ID NO 383 ；SEQ IDNO 385 ；SEQ ID NO 387 ；SEQ ID NO 389 ；SEQ ID NO 391 ；SEQ IDNO 393 ；SEQ ID NO395 ；SEQ ID NO 399 ；和 SEQ ID NO :401ο
62
第115項編碼多肽的分離多核苷酸，所述多肽具有選自SEQ IDNO 292 ；SEQ ID NO 294 ；SEQ ID NO 296 ；SEQ ID NO 298 ；SEQ IDNO 300 ；SEQ ID NO 302 ；SEQ ID NO 304 ； SEQ ID NO 312 ；SEQ IDNO 314 ；SEQ ID NO 316 ；SEQ ID NO 332 ；SEQ ID NO 334 ；SEQ IDNO 338 ；SEQ ID NO 340 ；SEQ ID NO 342 ；SEQ ID NO 348 ；SEQ IDNO 350 ；SEQ ID NO 352 ；SEQ ID NO 354 ；SEQ ID NO 356 ；SEQ IDNO 358 ；SEQ ID NO 360 ；SEQ ID NO 362 ；SEQ ID NO 364 ；SEQ IDNO 366 ；SEQ ID NO 368 ；SEQ ID NO 370 ；SEQ ID NO 372 ；SEQ IDNO 374 ；SEQ ID NO 376 ；SEQ ID NO 378 ；SEQ ID NO 380 ；SEQ IDNO 384 ；SEQ ID NO 386 ；SEQ ID NO 388 ；SEQ ID NO 390 ；SEQ IDNO 392 ；SEQ ID NO 394 ；SEQ ID NO 396 ；SEQ ID NO 400 ；和SEQ IDNO 402的氨基酸序列。第116項就產(chǎn)率相關(guān)表型高通量篩選轉(zhuǎn)基因植物的方法，所述方法包括步驟a)形成至少一個轉(zhuǎn)基因植物庫，各轉(zhuǎn)基因植物包含在表達盒中的轉(zhuǎn)基因；b)在初級篩選中，在充分灌溉的和限水的生長條件下生長該庫的轉(zhuǎn)基因植物；c)在初級篩選中，在限水生長條件下選擇未顯示減少的生物量的轉(zhuǎn)基因植物；d)確定選擇的每個轉(zhuǎn)基因植物中表達盒中每個元件的分子身份；e)在二級篩選中在充分灌溉的和限水的生長條件下生長在步驟C)中選擇的轉(zhuǎn)基 因植物；f)在二級篩選中選擇在限水生長條件下未顯示減少的生物量的轉(zhuǎn)基因植物；g)在三級篩選中在充分灌溉的和限水的生長條件下生長步驟f)中選擇的轉(zhuǎn)基因 植物；和h)在三級篩選中選擇在限水生長條件下未顯示減少的生物量的轉(zhuǎn)基因植物；其中充分灌溉的生長條件由每周兩次灌溉至土壤飽和以及在播種后第17天和21天測 定生物量和健康指數(shù)組成；限水生長條件由在播種后第0、8和19天灌溉至土壤飽和以及在播種后第20天和 27天測定生物量和健康指數(shù)組成。第117項用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長法尼基二磷酸合酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增
加的產(chǎn)率。第118項第117項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述法尼基二磷酸合酶多肽包含含有一對 標簽序列的聚異戊二烯基合成酶結(jié)構(gòu)域，其中a)該對中的一個成員選自SEQ ID NO 414的氨基酸81至125 ；SEQID NO 416的 氨基酸97至139 ；SEQ ID NO 418的氨基酸76至120 ；SEQID NO 420的氨基酸116至160 ； SEQ ID NO :422 的氨基酸 90 至 132 ;SEQID NO :424 的氨基酸 7 至 51 ;SEQ ID NO 426 的 氨基酸46至90 ；SEQ IDNO 428的氨基酸7至49 ；SEQ ID NO 430的氨基酸19至61 ；SEQ IDNO 432的氨基酸7至49 ；和SEQ ID NO 434的氨基酸98至140 ；且b)該標簽序列對中的另一個成員選自SEQ ID NO :414的氨基酸193至227 ；SEQ IDNO 416 的氨基酸 210 至 244 ；SEQ ID NO 418 的氨基酸 191 至 224 ；SEQ ID NO 420 的氨基 酸 224 至 257 ；SEQ ID NO 422 的氨基酸 203 至 236 ；SEQ ID NO 424 的氨基酸 115 至 148 ； SEQ ID NO 426 的氨基酸 158 至 191 ；SEQ ID NO 428 的氨基酸 108 至 141 ；SEQ ID NO 430 的氨基酸132至165 ；SEQ ID NO 432的氨基酸108至141 ；禾口 SEQ IDNO 434的氨基酸211 至 244。第119項第117項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述法尼基二磷酸合酶多肽具有包含SEQ ID NO 414 的氨基酸 1 至 299 ；SEQ ID NO 416 的氨基酸 1 至 352 ；SEQ ID NO 418 的氨基 酸 1 至 294 ；SEQ ID NO 420 的氨基酸 1 至 274 ；SEQ ID NO 422 的氨基酸 1 至 342 ；SEQ ID NO 424的氨基酸1至222 ；SEQ ID NO 426的氨基酸1至261 ；SEQ ID NO 428的氨基酸1 至 161 ；SEQ ID NO 430 的氨基酸 1 至 174 ；SEQ ID NO 432 的氨基酸 1 至 245 ；或 SEQ ID NO 434的氨基酸1至350的序列。第120項第117項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被定義為選自玉蜀黍、小麥、黑麥、燕麥、黑 小麥、稻、大麥、大豆、花生、棉花、油菜、蕓苔、木薯、胡椒、向日葵、萬壽菊、馬鈴薯、煙草、茄 子、蕃茄、野豌豆屬物種(Vicia)、豌豆、紫花苜蓿、咖啡、可可樹、茶、柳屬物種(Salix)、油 椰、椰子、多年生草本植物和飼料作物植物的物種。第121項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；b)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長法尼基二磷酸合酶多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第122項第121項的種子，其中所述法尼基二磷酸合酶多肽包含含有一對標簽序 列的聚異戊二烯基合成酶結(jié)構(gòu)域，其中a)該對中的一個成員選自SEQ ID NO 414的氨基酸81至125 ；SEQID NO 416的 氨基酸97至139 ；SEQ ID NO 418的氨基酸76至120 ；SEQID NO 420的氨基酸116至160 ； SEQ ID NO :422 的氨基酸 90 至 132 ;SEQID NO :424 的氨基酸 7 至 51 ;SEQ ID NO 426 的 氨基酸46至90 ；SEQ IDNO 428的氨基酸7至49 ；SEQ ID NO 430的氨基酸19至61 ；SEQ IDNO 432的氨基酸7至49 ；和SEQ ID NO 434的氨基酸98至140 ；且b)該標簽序列對中的另一個成員選自SEQ ID NO :414的氨基酸193至227 ；SEQ ID NO 416 的氨基酸 210 至 244 ；SEQ ID NO 418 的氨基酸 191 至 224 ；SEQ ID NO 420 的氨基 酸 224 至 257 ；SEQ ID NO 422 的氨基酸 203 至 236 ；SEQ ID NO 424 的氨基酸 115 至 148 ； SEQ ID NO 426 的氨基酸 158 至 191 ；SEQ ID NO 428 的氨基酸 108 至 141 ；SEQ ID NO 430 的氨基酸132至165 ；SEQ ID NO 432的氨基酸108至141 ；禾口 SEQ IDNO 434的氨基酸211 至 244。第123項第121項的種子，其中所述法尼基二磷酸合酶多肽具有包含SEQ ID NO 414的氨基酸1至299 ；SEQ ID NO 416的氨基酸1至352 ；SEQ ID NO 418的氨基酸1至 294 ；SEQ ID NO 420 的氨基酸 1 至 274 ；SEQ ID NO 422 的氨基酸 1 至 342 ；SEQ ID NO 424 的氨基酸1至222 ；SEQ ID NO 426的氨基酸1至261 ；SEQ ID NO 428的氨基酸1至161 ； SEQ ID NO 430 的氨基酸 1 至 174 ；SEQ ID NO 432 的氨基酸 1 至 245 ；或 SEQ ID NO 434的氨基酸1至350的序列。第124項第121項的種子，其還被定義為選自玉蜀黍、小麥、黑麥、燕麥、黑小麥、 稻、大麥、大豆、花生、棉花、油菜、蕓苔、木薯、胡椒、向日葵、萬壽菊、馬鈴薯、煙草、茄子、蕃 茄、野豌豆屬物種、豌豆、紫花苜蓿、咖啡、可可樹、茶、柳屬物種、油椰、椰子、多年生草本植 物和飼料作物植物的物種。第125項增加植物的產(chǎn)率的方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；ii)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼全長法尼基二磷酸合酶多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和C)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇耐受干旱的植物。第126項用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；b)編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長鯊烯合酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增
加的產(chǎn)率。第127項第126項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述鯊烯合酶多肽包含含有一對標簽序列 的角鯊烯合成酶結(jié)構(gòu)域，其中a)該對中的一個成員具有選自SEQ ID NO 436的氨基酸201至216 ；SEQ ID NO 438的氨基酸201至216 ；SEQ ID NO 440的氨基酸168至183 ；SEQ ID NO 442的氨基酸 168至183 ；和SEQ ID NO 444的氨基酸164至179的序列；且b)該標簽序列對中的另一個成員具有選自SEQ ID NO 436的氨基酸234至262 ； SEQ ID NO 438 的氨基酸 234 至 262 ；SEQ ID NO 440 的氨基酸 203 至 231 ；SEQ ID NO 442 的氨基酸201至229 ；和SEQ ID NO 444的氨基酸197至225的序列。第128項第126項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述鯊烯合酶多肽包含選自SEQ ID NO 436的氨基酸95至351 ；SEQ ID NO 438的氨基酸95至351 ；SEQ ID NO 440的氨基酸62 至320 ；SEQ ID NO 442的氨基酸62至318 ；和SEQ ID NO 444的氨基酸58至314的角鯊 烯合成酶結(jié)構(gòu)域。第129項第126項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述鯊烯合酶多肽包含SEQID NO 436的 氨基酸1至436 ；SEQ ID NO 438的氨基酸1至436 ；SEQ IDNO 440的氨基酸1至357 ；SEQ ID NO 442的氨基酸1至413 ；或SEQ IDNO 444的氨基酸1至401。第130項第126項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被定義為選自玉蜀黍、小麥、黑麥、燕麥、黑 小麥、稻、大麥、大豆、花生、棉花、油菜、蕓苔、木薯、胡椒、向日葵、萬壽菊、馬鈴薯、煙草、茄 子、蕃茄、野豌豆屬物種、豌豆、紫花苜蓿、咖啡、可可樹、茶、柳屬物種、油椰、椰子、多年生草 本植物和飼料作物植物的物種。第131項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的
a)編碼啟動子的分離多核苷酸；b)編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長鯊烯合酶多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第132項第131項的種子，其中所述鯊烯合酶多肽包含含有一對標簽序列的角鯊 烯合成酶結(jié)構(gòu)域，其中a)該對中的一個成員具有選自SEQ ID NO 436的氨基酸201至216 ；SEQ ID NO 438的氨基酸201至216 ；SEQ ID NO 440的氨基酸168至183 ；SEQ ID NO 442的氨基酸 168至183 ；和SEQ ID NO 444的氨基酸164至179的序列；且b)該標簽序列對中的另一個成員具有選自SEQ ID NO 436的氨基酸234至262 ； SEQ ID NO 438 的氨基酸 234 至 262 ；SEQ ID NO 440 的氨基酸 203 至 231 ；SEQ ID NO 442 的氨基酸201至229 ；和SEQ ID NO 444的氨基酸197至225的序列。第133項第131項的種子，其中所述鯊烯合酶多肽包含選自SEQ IDNO 436的氨 基酸 95 至 351;SEQ ID NO :438 的氨基酸 95 至 351 ;SEQ IDNO :440 的氨基酸 62 至 320 ;SEQ ID NO 442的氨基酸62至318 ；和SEQID NO 444的氨基酸58至314的角鯊烯合成酶結(jié)構(gòu) 域。第134項第131項的種子，其中所述鯊烯合酶多肽包含SEQ IDNO 436的氨基酸 1 至 436 ；SEQ ID NO 438 的氨基酸 1 至 436 ；SEQ IDNO 440 的氨基酸 1 至 357 ；SEQ ID NO 442的氨基酸1至413 ；或SEQ IDNO 444的氨基酸1至401。第135項第131項的種子，其還被定義為選自玉蜀黍、小麥、黑麥、燕麥、黑小麥、 稻、大麥、大豆、花生、棉花、油菜、蕓苔、木薯、胡椒、向日葵、萬壽菊、馬鈴薯、煙草、茄子、蕃 茄、野豌豆屬物種、豌豆、紫花苜蓿、咖啡、可可樹、茶、柳屬物種、油椰、椰子、多年生草本植 物和飼料作物植物的物種。第136項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的i)編碼啟動子的分離多核苷酸；ii)編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼全長鯊烯合酶多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和C)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第137項用表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述表達盒包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；b)編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長鯊烯環(huán)氧酶多肽的分離多核苷酸；其中轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增
加的產(chǎn)率。
66
第138項第137項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述鯊烯環(huán)氧酶多肽包含含有一對FAD依 賴性酶基序的結(jié)構(gòu)域，其中a)該對中的一個成員具有選自SEQ ID NO :446的氨基酸55至66 ；SEQ ID NO 448 的氨基酸79至90 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸98至109的序列；且b)該對中的另一個成員具有選自SEQ ID NO :446的氨基酸334至350 ；SEQ ID NO 448的氨基酸331至347 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸347至363的序列。第139項第137項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述鯊烯環(huán)氧酶多肽包含選自SEQ ID NO 446的氨基酸20至488 ；SEQ ID NO 448的氨基酸44至483 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸 63至500的結(jié)構(gòu)域。第140項第137項的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述鯊烯環(huán)氧酶多肽包含SEQID NO 446 的氨基酸1至496 ；SEQ ID NO 448的氨基酸1至512 ；或SEQID NO 450的氨基酸1至529。第14項第137項的轉(zhuǎn)基因植物，其還被定義為選自玉蜀黍，小麥，黑麥，燕麥，黑 小麥，稻，大麥，大豆，花生，棉花，油菜，蕓苔，木薯，胡椒，向日葵，萬壽菊，馬鈴薯，煙草，茄 子，蕃茄，野豌豆屬物種，豌豆，紫花苜蓿，咖啡，可可樹，茶，柳屬物種，油椰、椰子，多年生草 本植物和飼料作物植物的物種。第142項轉(zhuǎn)基因的純種種子，所述轉(zhuǎn)基因包含有效連接的a)編碼啟動子的分離多核苷酸；b)編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和c)編碼全長鯊烯環(huán)氧酶多肽的分離多核苷酸；其中從所述種子長出的轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生 型植物相比較，增加的產(chǎn)率。第143項.第142項的種子，其中鯊烯環(huán)氧酶多肽包含含有一對FAD依賴性酶基 序的結(jié)構(gòu)域，其中a)該對中的一個成員具有選自SEQ ID NO :446的氨基酸55至66 ；SEQ ID NO 448 的氨基酸79至90 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸98至109的序列；且b)該對中的另一個成員具有選自SEQ ID NO :446的氨基酸334至350 ；SEQ ID NO 448的氨基酸331至347 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸347至363的序列。第144項第142項的種子，其中所述鯊烯環(huán)氧酶多肽包含選自SEQID NO 446的 氨基酸20至488 ；SEQ ID NO 448的氨基酸44至483 ；和SEQ ID NO 450的氨基酸63至 500的結(jié)構(gòu)域。第145項第142項的種子，其中所述鯊烯環(huán)氧酶多肽包含SEQ IDNO 446的氨基 酸1至496 ；SEQ ID NO 448的氨基酸1至512 ；或SEQ IDNO 450的氨基酸1至529。第146項第142項的種子，其還被定義為選自玉蜀黍，小麥，黑麥，燕麥，黑小麥， 稻，大麥，大豆，花生，棉花，油菜，蕓苔，木薯，胡椒，向日葵，萬壽菊，馬鈴薯，煙草，茄子，蕃 茄，野豌豆屬物種，豌豆，紫花苜蓿，咖啡，可可樹，茶，柳屬物種，油椰、椰子，多年生草本植 物和飼料作物植物的物種。第147項產(chǎn)生與相同品種的野生型植物相比較具有增加的產(chǎn)率的轉(zhuǎn)基因植物的 方法，所述方法包括步驟a)用包含有效連接的
i)編碼啟動子的分離多核苷酸；ii)編碼葉綠體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼全長鯊烯環(huán)氧酶多肽的分離多核苷酸的表達載體轉(zhuǎn)化植物細胞；b)從所述轉(zhuǎn)化的植物細胞再生轉(zhuǎn)基因植物；和c)從再生的轉(zhuǎn)基因植物選擇較高產(chǎn)率的植物。第148 具有選自 SEQ ID NO 417 ；SEQ ID NO 419 ；SEQ ID NO 421 ；SEQ ID NO 423 ；SEQ ID NO 425 ；SEQ ID NO 427 ；SEQ ID NO 429 ；SEQ ID NO 431 ；SEQ ID NO 435 ； SEQ ID NO 437 ；SEQ ID NO 439 ；SEQ ID NO 447 ；禾口 SEQID NO 449 的序列的分離多核苷酸。第149項編碼具有選自序列的氨基酸序列的多肽的分離多核苷酸SEQ ID NO 418 ；SEQ ID NO 420 ；SEQ ID NO 422 ；SEQ ID NO 424 ；SEQ ID NO 426 ；SEQ ID NO 428 ； SEQ ID NO 430 ；SEQ ID NO 432 ；SEQ ID NO 436 ；SEQ ID NO 438 ；SEQ ID NO 440 ；SEQ ID NO 448 ；禾口 SEQ ID NO :450。本發(fā)明通過下列實施例來進一步舉例說明，所述實施例不以任何方式被解釋為對 發(fā)明范圍施以任何限制。實施例1cDNA 的表征使用已知的方法從相應(yīng)植物物種的專利文庫分離cDNA。使用生物信息學分析處理 和注釋序列。分離序列與各自最接近的已知公共序列的氨基酸同一性和相似性的程度示于 表2A至IlA中，表2B至19B中，表2C至16C中，表2D至24D中和表2E至4E中(使用成 對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣bloSum62)。表 2AGM47143343 (SEQ ID NO 2)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較
公共數(shù)據(jù)庫登錄號物種序列同一性(％ )AAD32204杏(Prunus armeniaca)88. 60%NP_179409擬南芥85. 90%BAA04870擬南芥85. 60%CAN70944葡萄(Vitis vinifera)82. 90%AB084371疾藜苜蓿(M. truncatula)82. 90%表 3AEST431(SEQ ID NO 4)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 4AEST253(SEQ ID NO 6)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 5AEST272(SEQ ID NO30))與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 6A
GM50305602 (SEQ ID NO 40)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表7AEST500 (SEQ ID NO 42)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 8AEST401(SEQ ID NO 44)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 9AEST591(SEQ ID NO 62)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 IOABN42110642(SEQ ID NO 74)與已知的細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的比較 表 IlAEST336 (SEQ ID NO 82)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 將 GM47143343 (SEQ ID NO :2)、EST431 (SEQ ID NO :4)、EST253 (SEQ ID NO 6) 和EST272(SEQ ID NO :30)的全長DNA序列以e_10的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍、亞 麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402)。就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對代表推定的全長 重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定到1個來自小麥的同源物、1個來自玉米的同源物、 4個來自大豆的同源物、4個來自亞麻子的同源物、4個來自蕓苔的同源物和1個來自向日葵 的同源物。這些序列與最接近的已知公共序列的氨基酸同一性程度示于表12A至26A(使 用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 12ATA54298452 (SEQ ID NO 8)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 13AGM59742369 (SEQ ID NO 10)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 14A
LU61585372(SEQ ID NO 12)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 15ABN44703759 (SEQ ID NO 14)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 16AGM59703946 (SEQ ID NO 16)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 17A
GM59589775 (SEQ ID NO 18)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 18ALU61696985(SEQ ID NO 20)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 19AZM62001130(SEQ ID NO 22)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 20AHA66796355 (SEQ ID NO 24)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 21ALU61684898 (SEQ ID NO 26)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 22ALU61597381(SEQ ID NO 28)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 23ABN42920374(SEQ ID NO 32)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 24A BN45700248 (SEQ ID NO 34)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 25ABN47678601(SEQ ID NO 36)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 表 26AGMsj02a06 (SEQ ID NO 38)與已知的促分裂原活化蛋白激酶的比較 將GM50305602 (SEQ ID NO :40)、EST500 (SEQ ID NO :42)和 EST401 (SEQ ID NO: 44)的全長DNA序列以e-10的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA 的專利數(shù)據(jù)庫進行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。就推 定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完 全測序。鑒定到8個來自蕓苔的同源物、2個來自大豆的同源物、2個來自玉米的同源物和 1個來自小麥的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表 27A至39A(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 27ABN51391539(SEQ ID NO 46)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 28AGM59762784(SEQ ID NO 48)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 29ABN44099508 (SEQ ID NO 50)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 30ABN45789913(SEQ ID NO 52)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 31ABN47959187(SEQ ID NO 54)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 32ABN51418316(SEQ ID NO 56)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 33AGM59691587(SEQ ID NO 58)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 34AZM62219224(SEQ ID NO 60)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 35ABN51345938(SEQ ID NO 64)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 36ABN51456960(SEQ ID NO 66)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 37ABN43562070 (SEQ ID NO 68)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較
表 38ATA60004809 (SEQ ID NO 70)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 表 39AZM62079719(SEQ ID NO 72)與已知的鈣依賴性蛋白激酶的比較 將BN42110642 (SEQ ID NO :74)的全長DNA序列以e_10的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定到2個來自大豆的同源物和1個來 自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表40A至 42A(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 40AGM59794180(SEQ ID NO 76)與已知的細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的比較 表 41AGMsp52b07 (SEQ ID NO 78)與已知的細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的比較 表 42AZM57272608 (SEQ ID NO 80)與已知的細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的比較 將EST336(SEQ ID NO 82)的全長DNA序列以e_10的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉 蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對代表推定 的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定到2個來自蕓苔的同源物、2個來自玉米的同 源物、2個來自亞麻子的同源物、和3個來自大豆的同源物。這些序列與最接近的已知的公 共序列的氨基酸同一性程度示于表43A至51A(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰 分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 43ABN43012559(SEQ ID NO 84)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 44ABN44705066 (SEQ ID NO 86)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 45AGM50962576 (SEQ ID NO 88)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 46AGMsk93h09 (SEQ ID NO 90)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 47AGMso31a02(SEQ ID NO 92)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 48ALU61649369 (SEQ ID NO 94)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 49ALU61704197(SEQ ID NO 96)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 50AZM57508275(SEQ ID NO 98)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 51AZM59288476 (SEQ ID NO 100)與已知的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的比較 表 2BBN42194524(SEQ ID NO: 102)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 將BN42194524(SEQ ID NO 102)的全長DNA序列以e_10的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定到4個來自玉米的同源物、3個來 自蕓苔的同源物、7個來自大豆的同源物、1個來自亞麻子的同源物和2個來自稻的同源物。 這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表19B和20B(使用成對比 較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣bloSum62)。表 3BZM68498581(SEQ ID NO: 104)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 4BBN42062606 (SEQ ID NO: 106)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 5BBN42261838(SEQ ID NO 108)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較
表 6BBN43722096 (SEQ ID NO: 110)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 7BGM50585691(SEQ ID NO 112)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 8BGMsa56c07 (SEQ ID NO: 114)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 9BGMsb20d04(SEQ ID NO: 116)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 10BGMsg04a02 (SEQ ID NO: 118)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 11BGMsp36clO(SEQ ID NO: 120)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 12BGMsp82fll(SEQ ID NO: 122)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表13BGMss66f03(SEQ ID NO 124)
與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表14BLU61748885(SEQ ID NO: 126) 與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 15B0S36582281 (SEQ ID NO 128)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 16B0S40057356(SEQ ID NO: 130)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 17BZM57588094(SEQ ID NO: 132)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 18BZM67281604(SEQ ID NO: 134)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 19BZM68466470 (SEQ ID NO: 136)與已知的磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶的比較 表 2CBN45660154_5(SEQ ID NO 138)與已知的TCP家族轉(zhuǎn)錄因子的比較 表 3CBN45660154_8(SEQ ID NO 140)與已知的TCP家族轉(zhuǎn)錄因子的比較 表 4CZM58885021 (SEQ ID NO 142)與已知的TCP家族轉(zhuǎn)錄因子的比較 表 5CBN43100775(SEQ ID NO 146)與已知的核糖體蛋白S6激酶的比較 表 6CGM59673822 (SEQ ID NO 148)與已知的核糖體蛋白S6激酶的比較 表 7CAT5G60750 (SEQ ID NO: 158)與已知的CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白的比較 表 8CBN51278543(SEQ ID NO 164)與已知的DNA結(jié)合蛋白的比較 表 9CBN4306781(SEQ ID NO 174)與未知功能的蛋白質(zhì)的比較 表10CBN48622391(SEQ ID NO 176)與已知的rev相互作用蛋白mis3的比交 表11CZM57926241 (SEQ ID NO 206)與已知的CCCH型鋅指蛋白的比較
表12CGM49819537 (SEQ ID NO 182)與已知的GRF1相互作用因子的比較 表13CHA66670700 (SEQ ID NO: 190)與已知的真核生物翻譯起始因子4A蛋白的比較 表 14C
HV100766(SEQ ID NO 202)與已知的氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白的比較 表15CEST397 (SEQ ID NO 204)與已知的環(huán)核苷酸門控離子通道的比較 表16CZM62043790 (SEQ ID NO 154)與已知的TGF3受體相互作用蛋白的比較 將 BN45660154_5(SEQ ID NO 138)、BN45660154_8 (SEQ ID NO 140)禾口ZM58885021(SEQ ID NO 142)的全長DNA序列以e_lcl的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍、亞 麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402)。就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對代表推定的全長 重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 1個來自蕓苔的同源物。這些序列與最接近的已 知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表17C中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸 罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表17CBN46929759 (SEQ ID NO 144)與已知的TCP家族轉(zhuǎn)錄因子的比較 將BN43100775(SEQ ID NO 146)和 GM59673822 (SEQ ID NO 148)的全長 DNA 序 列以e,的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進 行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic AcidsRes. 25 :3389_3402)。就推定的全長序列， 分析所有重疊群命中物，并且對代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 1個來自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表 18C(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表18CZM59314493 (SEQ ID NO 150)與已知的核糖體蛋白S6激酶的比較 將AT5G60750 (SEQ ID NO 158)的全長DNA序列以e,的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 1個來自蕓苔的同源物和1個來 自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表19C和 20C中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表19CBN47819599(SEQ ID NO: 160)與已知的CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白的比較 表 20CZM65102675(SEQ ID NO 162)與已知的CAAX氨基末端蛋白酶家族蛋白的比較 將BN51278543(SEQ ID NO 164)的全長DNA序列以e,的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 2個來自大豆的同源物和2個來 自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表21C至 24C中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。
表 21CGM59587627 (SEQ ID NO 166)與已知的DNA結(jié)合蛋白的比較 表 22CGMsae76clO(SEQ ID NO 168)與已知的DNA結(jié)合蛋白的比較 表23CZM68403475 (SEQ ID NO 170)與已知的DNA結(jié)合蛋白的比較 表24CZMTD146063555(SEQ ID NO: 172)與已知的 DNA 結(jié)合蛋白的比較 將BN48622391 (SEQ ID NO 176)的全長DNA序列以e,的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 1個來自大豆的同源物和1個來 自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表25C和 26C中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 25CGM50247805 (SEQ ID NO 178)與已知的rev相互作用蛋白的比較 表26CZM62208861(SEQ ID NO 180)與已知的rev相互作用蛋白的比較 將GM49819537(SEQ ID NO :182)的全長DNA序列以e_lcl的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 1個來自蕓苔的同源物和2個來 自大豆的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表27C至 29C中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表27CBN42562310(SEQ ID NO 184)與已知的GRF1相互作用因子的比較 表 28CGM47121078(SEQ ID NO 186)與已知的GRF1相互作用因子的比較 表29CGMsf89h03 (SEQ ID NO 188)與已知的GRF1相互作用因子的比較 將HA66670700 (SEQ ID NO 190)的全長DNA序列以e,的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了5個來自大豆的同源物。這些序 列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表30C至34C中(使用成對比較 空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣bloSum62)。表 30CGM50390979 (SEQ ID NO: 192)與已知的真核生物翻譯起始因子4A蛋白的比較 表 31CGM59720014(SEQ ID NO: 194)與已知的真核生物翻譯起始因子4A蛋白的比較
表 32CGMsab62cll(SEQ ID NO 196)與已知的真核生物翻譯起始因子4A蛋白的比較 表33CGMsl42e03(SEQ ID NO: 198)與已知的真核生物翻譯起始因子4A蛋白的比較 表34CGMss72c01(SEQ ID NO 200)與已知的真核生物翻譯起始因子4A蛋白的比較 將ZM62043790 (SEQ ID NO 154)的全長DNA序列以e,的e值針對蕓苔、大豆、 稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥eDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對 代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了2個來自大豆的同源物。這些序 列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表19C至20C中(使用成對比較 空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣bloSum62)。表 35CGMsk21gl22(SEQ ID NO 156)與已知的TGF3受體相互作用蛋白的比較 表 36CGMsk21gal2(SEQ ID NO 152)與已知TGF3受體相互作用蛋白的比較 表 2DComparison of EST285(SEQ ID NO 208)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 3DZM100324(SEQ ID NO 212)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 將 EST285(SEQ ID NO :208)和 ZM100324(SEQ ID NO 212)的全長 DNA 序列以 e,的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對代表推定的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 6 個來自蕓苔的同源物、4個來自大豆的同源物、4個來自向日葵的同源物、3個來自亞麻子的 同源物、3個來自小麥的同源物和1個來自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共 序列的氨基酸同一性程度示于表19D至20D中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰 分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 4DBN42471769(SEQ ID NO 210)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 5DBN42817730(SEQ ID NO 214)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 6DBN45236208 (SEQ ID NO 216)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 7DBN46730374(SEQ ID NO 218)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 8DBN46832560 (SEQ ID NO 220)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 9DBN46868821(SEQ ID NO 222)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 IODGM48927342 (SEQ ID NO 224)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 IlDGM48955695 (SEQ ID NO 226)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 12DGM48958569 (SEQ ID NO 228)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 13DGM50526381 (SEQ ID NO 230)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 14DHA66511283 (SEQ ID NO 232)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 15DHA66563970 (SEQ ID NO 234)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 16DHA66692703 (SEQ ID NO 236)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 17DHA66822928 (SEQ ID NO 238)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 18DLU61569679(SEQ ID NO 240)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 19DLU61703351 (SEQ ID NO 242)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 20DLU61962194(SEQ ID NO 244)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 21DTA54564073 (SEQ ID NO 246)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 22DTA54788773 (SEQ ID NO 248)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 23DTA56412836(SEQ ID NO 250)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 24DZM65144673 (SEQ ID NO 252)與已知的含AP2結(jié)構(gòu)域蛋白的比較 表 2EEST314(SEQ ID NO 254)與已知的油菜素類固醇生物合成LKB樣蛋白的比較 表 3EEST322(SEQ ID NO 256)與已知的RING盒蛋白的比較 表 4EEST589 (SEQ ID NO 258)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 將EST589(SEQ ID NO :258)的全長DNA序列以e—1。的e值針對蕓苔、大豆、稻、玉 蜀黍、亞麻子、向日葵和小麥cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0就推定的全長序列，分析所有重疊群命中物，并且對代表推定 的全長重疊群的最長克隆進行完全測序。鑒定了 5個來自蕓苔的同源物、3個來自大豆的同 源物、1個來自向日葵的同源物、3個來自亞麻子的同源物、1個來自小麥的同源物和1個來 自玉米的同源物。這些序列與最接近的已知的公共序列的氨基酸同一性程度示于表5E至 18E中(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸罰分0. 1 ；記分矩陣:blosum62)。表 5EBN45899621 (SEQ ID NO 260)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 6EBN51334240(SEQ ID NO 262)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 7EBN51345476(SEQ ID NO 264)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 8EBN42856089 (SEQ ID NO 266)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 9EBN43206527 (SEQ ID NO 268)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 IOEGMsf85h09 (SEQ ID NO 270)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 IlEGMsj98e01 (SEQ ID NO 272)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 12EGMsu65h07 (SEQ ID NO 274)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 13EHA66777473 (SEQ ID NO 276)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 14ELU61781371 (SEQ ID NO 278)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 表 15ELU61589678(SEQ ID NO 280)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較
公共數(shù)據(jù)庫登錄號物種序列同一性(% )AAM21172豌豆97. 40%CAA87385蘋果(Malus χ domestica)97. 40%NP—175454擬南芥96. 00%NP—188632擬南芥95. 70%BAE98396擬南芥95. 70%表 16ELU61857781 (SEQ ID NO 282)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較
公共數(shù)據(jù)庫登錄號物種序列同一性(％ )CAN78260葡萄97. 10%ABE78681蒺藜苜蓿95. 20%Q9XGH7煙草94. 60%NP—565974擬南芥82. 90%表 17ETA55079288 (SEQ ID NO 284)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較
公共數(shù)據(jù)庫登錄號物種序列同一性(％ )ABE78681蒺藜苜蓿92. 90%Q9XGH7煙草92. 60%CAN78260葡萄92. 40%
120公共數(shù)據(jù)庫登錄號物種序列同一性(％ )NP—001051627稻56. 00%表 18EZM59400933 (SEQ ID NO 286)與已知的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶的比較 實施例2基因的表征使用標準重組技術(shù)，克隆了先導(dǎo)基因(Lead gene)bl805 (SEQ IDNO 287)、 YERO15W(SEQ ID NO :289)、bl091 (SEQ ID NO :317)、b0185 (SEQ ID NO :319)、b3256 (SEQ ID NO :321)、b3255(SEQ ID NO :329)、bl095 (SEQ ID NO :335)、bl093 (SEQ ID NO :343)、 slr0886(SEQ ID NO :345)和slrl364(SEQ ID NO :397)。通過將每個先導(dǎo)基因的氨基酸序 列與已知功能的其他基因相比較來預(yù)測各先導(dǎo)基因的功能性。使用已知方法，從相應(yīng)物種 的專利文庫中分離了同源物cDNA。使用生物信息學分析，處理和注釋序列。將分離序列與 各自最接近的已知公共序列的氨基酸同一性程度(使用成對比較空位罰分10 ；空位延伸 罰分0. 1 ；記分矩陣bl0sum62)用于同源序列的選擇，如表2F至IlF中顯示的。表 2Fbl805(SEQ ID NO 288)與已知的?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的比較 表 3FYERO15W(SEQ ID NO 290)與已知的酰基輔酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的比較 來自大腸桿菌和釀酒酵母的bl805 (SEQ ID NO 287)和 YEROl5W(SEQ ID NO 289) 基因分別編碼?；o酶A合成酶的亞基(長鏈脂肪酸輔酶A連接酶，EC 6.2.1.3)。將這些 基因的全長DNA序列以的e值針對大豆和玉米cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 鑒定了 6個來自大豆的同源物和7個來 自玉米的同源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系(relatedness)示于圖17中顯示的比對中。表 4Fbl091 (SEQ ID NO 318)與已知的β _酮脂酰-ACP合酶的比較 表 5Fb0185(SEQ ID NO 320)與已知的乙酰輔酶A羧化酶復(fù)合物α亞基的比較 表 6Fb3256(SEQ ID NO 322)與已知乙酰輔酶A羧化酶的生物素羧化酶亞基的比較 來自大腸桿菌的b3256基因(SEQ ID NO 321)編碼ACC的生物素依賴性羧化酶 亞基。將該基因的全長DNA序列以e,的e值針對蕓苔和大豆cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。鑒定了 1 個來自蕓苔的 同源物和2個來自大豆的同源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖18顯示的比對中。表 7Fb3255(SEQ ID NO 330)與已知的乙酰輔酶A羧化酶的生物素羧基載體蛋白的比較 來自大腸桿菌的b3255基因(SEQ ID NO :329)編碼ACC的生物素羧基載體 蛋白亞基。將該基因的全長DNA序列以e_1(l的e值針對蕓苔cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。鑒定了 2 個來自蕓苔的 同源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖19顯示的比對中。表 8Fb 1095 (SEQ ID NO 336)與已知的3-酮酰基-[?；d體蛋白]合酶II的比較 bl095(SEQ ID NO :335)基因在大腸桿菌中編碼3_酮?；?[酰基載體蛋白] 合酶II。將bl095的全長DNA序列以e,的e值針對大豆cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。鑒定了 3 個來自大豆的 同源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖20顯示的比對中。表 9Fbl093(SEQ ID NO 344))與已知的3_酮?；?[?；d體蛋白]還原酶的比較 表 IOFslr0886(SEQ ID NO 346))與已知3_酮酰基-[?；d體蛋白]還原酶的比較 基因 bl093(SEQ ID NO :343)和 slr0886 (SEQ ID NO :345)分別在大腸桿菌和集胞 藻屬物種pcc680中編碼3-酮酰基-ACP還原酶。將這些基因的全長DNA序列以e,的e值 針對蕓苔、大豆、稻、玉蜀黍和亞麻子cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul等人，1997， Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402) 0鑒定了 3個來自蕓苔的同源物、7個來自玉蜀黍的同 源物、1個來自亞麻子的同源物、1個來自稻的同源物、1個來自大麥的同源物和12個來自大 豆的同源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖21顯示的比對中。表IlFslrl364(SEQ ID NO 398)與已知的生物素合成酶的比較 slrl364(SEQ ID NO :397)的全長DNA序列編碼集胞藻屬物種pcc6803的生物素 合成酶。將該基因的全長DNA序列以的e值針對蕓苔和玉蜀黍cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進 行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。分別自蕓苔和自玉蜀 黍鑒定了 1個同源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖22顯示的比對中。實施例3基因的表征使用標準重組技術(shù)，克隆了固醇途徑基因B0421 (SEQ ID NO 413), YJL167W(SEQ ID NO :415)、SQS1(SEQ ID NO 435)和 YGR175C(SEQ IDNO :443)。通過將基因的氨基酸序 列與已知功能的其他基因相比較，預(yù)測了各固醇途徑基因的功能性。使用已知方法，從相應(yīng) 物種的專利文庫分離同源物cDNA。使用生物信息學分析，處理和注釋序列。分離的序列與 各自最接近的已知公共序列的氨基酸同一性程度示于表2G至5G中(使用成對比較空位 罰分11 ；空位延伸罰分1 ；記分矩陣blOSum62)。如下所述，將分離序列與各自最接近的 已知公共序列的氨基酸同一性和相似性程度用于同源序列的選擇。表 2GB0421(SEQ ID NO 414)與已知的法尼基二磷酸合酶的比較 表 3GYJL167ff(SEQ ID NO 416)與已知的法尼基二磷酸合酶的比較 分別來自大腸桿菌和釀酒酵母的B0421 (SEQ ID NO 414)和YJL167W(SEQ ID NO 416)基因編碼FPS。將這些基因的全長DNA序列以e,的e值針對大豆和玉蜀黍cDNA的專 利數(shù)據(jù)庫進行 blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 :3389_3402)。鑒定了 2 個來自蕓苔的同源物、3個來自大豆的同源物、2個來自小麥的同源物和2個來自玉米的同 源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖24顯示的比對中。表 4GSQSl (SEQ ID NO 436)與已知的鯊烯合酶的比較 SQSl (SEQ ID NO 435)和SQS2 (SEQ ID NO 437)是合成的鯊烯合酶基因。將該基 因的全長DNA序列以的e值針對蕓苔和玉蜀黍eDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402)。分別自蕓苔、大豆和玉蜀黍鑒定了 1個同 源物。這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖25顯示的比對中。表 5GYGR175C(SEQ ID NO 444)與已知的鯊烯環(huán)氧酶的比較 YGR175C(SEQ ID NO 444)的全長DNA序列編碼釀酒酵母的鯊烯環(huán)氧酶。將該基因 的全長DNA序列以的e值針對蕓苔和玉蜀黍cDNA的專利數(shù)據(jù)庫進行blast (Altschul 等人，1997，Nucleic Acids Res. 25 =3389-3402)。分別自蕓苔和玉蜀黍鑒定了 1個同源物。 這些序列的氨基酸親緣關(guān)系示于圖26顯示的比對中。實施例4先導(dǎo)基因在植物中的過表達使用已知方法，將表IF的多核苷酸連接入表達盒。使用3個不同的啟動子控制轉(zhuǎn) 基因在擬南芥中的表達來自蠶豆的USP啟動子(將SEQ IDNO :403用于表達來自大腸桿 菌的基因或?qū)EQ ID NO :404用于表達來自釀酒酵母的基因)、super啟動子(SEQ ID NO 405)和歐芹遍在蛋白啟動子(SEQ ID NO :406)。為了進行靶向表達，使用來自編碼線粒體異 戊酰輔酶A脫氫酶的擬南芥基因的線粒體轉(zhuǎn)運肽，在表12F-24F中稱為“Mit”。SEQID NO 407用于表達來自大腸桿菌的基因或?qū)EQ ID NO :408用于表達來自釀酒酵母的基因。此 外，為了進行靶向表達，使用編碼鐵氧還蛋白亞硝酸還原酶的菠菜(Spinacia oleracea)基 因的葉綠體轉(zhuǎn)運肽(SEQ IDNO :409)，在表12F-22F中稱為“Chlor”。使用已知方法，用包含實施例2中描述的先導(dǎo)基因的構(gòu)建體，轉(zhuǎn)化擬南芥生態(tài)型 C24?；隍?qū)動表達的啟動子、基因來源物種和靶向的類型(葉綠體、線粒體和細胞質(zhì))，合 并來自T2轉(zhuǎn)化植物的種子。將該種子庫用于初級篩選中就充分灌溉和限水生長條件下的 生物量進行選擇。在初級篩選中自庫中選擇命中物，進行分子分析，并收集種子。然后將收 集的種子用于在二級篩選中進行分析，其中對于每一個轉(zhuǎn)基因事件分析更大數(shù)量的個體。 如果在二級篩選中來自構(gòu)建體的植物被鑒定為具有與對照相比較增加的生物量，則對其進 行三級篩選。在該篩選中，在充分灌溉的和干旱的生長條件下測量100株以上來自該構(gòu)建 體的所有轉(zhuǎn)基因事件的植物。使用標準統(tǒng)計學方法，將來自轉(zhuǎn)基因植物的數(shù)據(jù)與野生型擬 南芥植物、或與從一組隨機選擇的轉(zhuǎn)基因擬南芥種子生長出的植物，進行比較。在充分灌溉條件下生長的植物每周2次接受灌溉直至土壤飽和。在第17天和21天，使用商購成像系統(tǒng)，獲取轉(zhuǎn)基因植物的圖像。備選地，以允許土壤在兩次澆灌處理之間 變干的極低頻率灌溉植物至土壤飽和，從而使植物在限水生長條件下生長。在這些實驗中， 在播種后第0、8和19天供水。使用商購成像系統(tǒng)在第20和27天獲取轉(zhuǎn)基因植物的圖像。使用圖像分析軟件，比較在相同實驗中生長的轉(zhuǎn)基因植物和對照植物的圖像。使 用圖像，以像素確定植物的相對大小或生物量，以及以深綠面積對總面積的比率確定植物 的顏色。后一比率，稱為健康指數(shù)，是葉中葉綠素相對量的量度，并因此是葉衰老或黃化的 相對量的量度，其只在第27天進行記錄。由于不同的DNA插入位點和影響基因表達的水平 或模式的其他因素，在包含各種先導(dǎo)基因的轉(zhuǎn)基因植物之間存在變異。表12F至24F顯示對這些擬南芥植物的測量結(jié)果的比較。百分比變化表示，以對 照非轉(zhuǎn)基因植物的百分比，相對于對照植物，對轉(zhuǎn)基因植物的度量；P值是基于所有獨立事 件的T檢驗比較的、轉(zhuǎn)基因植物與對照植物之間差異的統(tǒng)計學顯著性，其中NS表示在5%的 概率水平不顯著；事件數(shù)目表示實驗中檢測的獨立轉(zhuǎn)基因事件的總數(shù)目；陽性事件數(shù)目表 示在實驗中比對照大的獨立轉(zhuǎn)基因事件的總數(shù)；陰性事件數(shù)目表示在實驗中比對照小的獨 立轉(zhuǎn)基因事件的總數(shù)。NS表示在5%的概率水平不顯著。A.?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基使用3個不同的由UPS啟動子控制的構(gòu)建體不具有亞細胞靶向的構(gòu)建體、靶向葉 綠體的構(gòu)建體和靶向線粒體的構(gòu)建體，在擬南芥中表達編碼?；o酶A合成酶的長鏈脂肪 酸輔酶A連接酶亞基的、稱為bl805 (SEQ IDNO 287)的基因。還使用Super啟動子，在無亞 細胞靶向的情況下在擬南芥中表達bl805基因(SEQ ID NO :287)。表12F顯示了從用這些 構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下檢測的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表13F 顯示了從用在Super啟動子控制之下而無亞細胞靶向的bl805(SEQID NO 287)轉(zhuǎn)化的并且 在充分灌溉條件下檢測的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 12F 表12F顯示，表達不具有亞細胞靶向或具有線粒體靶向的bl805(SEQID NO 287) 的擬南芥植物在限水條件下生長時比不表達bl805 (SEQ IDNO 287)的對照植物顯著更大。 此外，這些轉(zhuǎn)基因植物在顏色上比對照具有更深的綠色。該數(shù)據(jù)表明，與對照植物相比，該 植物產(chǎn)生更多的葉綠素或在脅迫過程中具有更少的葉綠素降解。表12F還顯示，大部分獨 立轉(zhuǎn)基因事件都比對照大。此外，表12F顯示，在兩個測量時間，表達具有葉綠體亞細胞靶 向的bl805基因的擬南芥植物在限水條件下生長時在生物量和健康指數(shù)上與不表達bl805 基因的對照植物相似。表12F顯示，當包含在Super啟動子控制之下的不具有亞細胞靶向 的bl805(SEQ ID NO 287)的轉(zhuǎn)基因擬南芥植物在限水條件下生長時，在兩個測量時間，轉(zhuǎn) 基因植物都比不表達bl805基因的對照植物更小，這表明這些植物對失水更敏感。表 13F 表13F顯示，在充分灌溉條件下生長時，包含在Super啟動子控制之下、不具有亞 細胞靶向的表達盒中的bl805基因(SEQ ID NO 287)的擬南芥，顯著比對照植物大。表13F 顯示在充分灌溉環(huán)境中，大部分獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大。使用USP啟動子以及線粒體亞細胞靶向，在擬南芥中表達了稱為YER015W(SEQ ID NO 289)的基因(其編碼?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基)。表14F顯 示了從用該構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 14F 表14F顯示在充分灌溉的條件下生長的該擬南芥植物比不表達YER015W(SEQ ID NO 290)的對照植物顯著更大。表14F還顯示，在充分灌溉環(huán)境中所有獨立轉(zhuǎn)基因事件均 比對照大。 表12F、13F和14F顯示，?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的表 達將增加植物的生長，從而導(dǎo)致具有大生物量的植物。植物接受的水量也影響生長，并且具 有不同構(gòu)建體的植物對該脅迫的響應(yīng)程度不同。構(gòu)建體中所用的啟動子和亞細胞靶向確定 植物對失水是相對更敏感還是較不敏感。
130[1068]B. β -酮?；?ACP合酶使用兩個不具有亞細胞靶向信號的構(gòu)建體，在擬南芥中表達編碼β -酮?；?ACP 合酶的bl091基因(SEQ ID NO 317) 0在一個構(gòu)建體中，轉(zhuǎn)錄受USP啟動子控制，在第二構(gòu) 建體中轉(zhuǎn)錄受Super啟動子控制。表15F顯示從用此類構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在充分灌溉條件 下生長的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 15F 表15F顯示使用USP啟動子控制bl091 (SEQ ID NO 317)表達的擬南芥植物顯著 比對照植物大。表15F還顯示大部分具有USP啟動子和bl091 (SEQ ID NO 317)的獨立轉(zhuǎn) 基因事件比對照大。相反地，使用Super啟動子控制bl091 (SEQ ID NO 317)表達的植物比 對照小。C.乙酰輔酶A羧化酶復(fù)合物亞基使用將蛋白質(zhì)靶向線粒體并且受USP啟動子控制的表達盒，在擬南芥中表達編碼 乙酰輔酶A羧化酶復(fù)合物α亞基的b0185基因(SEQ IDNO :319)。表16F顯示從用此類構(gòu) 建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下生長的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 16F 表16F顯示，在限水條件下生長的包含在USP啟動子控制之下的b0185基因(SEQ ID N0:319)的擬南芥植物在第20天顯著比不表達b0185 (SEQ ID NO 319)的對照植物大。 表16F顯示大部分獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大，這表明對脅迫環(huán)境的更好的適應(yīng)。此外，在第 27天轉(zhuǎn)基因植物在顏色上比對照具有更深的綠色。這表明植物比對照植物產(chǎn)生更多的葉綠 素或在脅迫過程中具有更少的葉綠素降解。使用將蛋白質(zhì)靶向線粒體并且受USP啟動子控制的表達盒，在擬南芥中表達編碼 乙酰輔酶A羧化酶的生物素羧化酶亞基的b3256基因(SEQ IDNO 321)。表17F顯示了從 用此類構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下生長的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 17F 表17F顯示在兩個測量時間，在限水條件下生長的該擬南芥植物顯著比不表達 b3256基因的對照植物大。表17F顯示大部分獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大，表明對脅迫環(huán)境的 更好適應(yīng)。使用兩個表達盒在擬南芥中表達編碼乙酰輔酶A羧化酶的生物素羧基載體蛋白 亞基的b3255基因(SEQ ID NO 329)；在一個表達盒中，蛋白質(zhì)被靶向線粒體并且受USP啟 動子控制。在第二表達盒中，b3255(SEQ IDNO 329)無亞細胞靶向，并且在Super啟動子的 控制之下表達。表18F顯示了從用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下生長的擬南芥植物 獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 18F 表18F顯示在兩個測量時間上，在限水條件下生長的包含在USP啟動子控制下的 b3255基因(SEQ ID NO 329)的擬南芥植物比不表達b3255基因(SEQ ID NO 329)的對照 植物大。此外，轉(zhuǎn)基因植物在顏色上比對照具有更深的綠色。這表明植物比對照植物產(chǎn)生 更多的葉綠素或在脅迫過程中具有更少的葉綠素降解。表18F顯示大部分轉(zhuǎn)基因事件比對 照大，表明對脅迫環(huán)境更好的適應(yīng)。表18F還顯示，當使用不具有亞細胞靶向的在Super啟動子控制之下的表達盒在 擬南芥中表達b3255(SEQ ID NO :329)時，在限水條件條件下生長時，在兩個測量時間上，所 得的擬南芥植物在大小和健康指數(shù)上與不表達b3255 (SEQ ID NO 329)的對照植物相似。表19顯示從用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在充分灌溉條件下生長的擬南芥植物獲得 的生物量和健康指數(shù)。表19F顯示使用USP啟動子在充分灌溉條件下生長的表達不具有亞 細胞靶向的b3255(SEQ ID NO 329)的擬南芥植物比對照植物大，但如果表達受super啟動 子控制，則比對照植物小。表 19F D. 3-酮酰基_[?；d體蛋白]合酶II使用將蛋白質(zhì)靶向線粒體、在USP啟動子控制下的表達盒，在擬南芥中表達編碼 3_酮?；鵢[?；?載體-蛋白]合酶II的bl095(SEQ ID NO 335)基因。表20F顯示從 用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下生長的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 20F 表20F顯示在兩個測量時間點上，在限水條件下生長的該擬南芥植物顯著地比不 表達bl095(SEQ ID NO 335)的對照植物大。表20F顯示大部分獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大， 表明對脅迫環(huán)境的更好的適應(yīng)。E. 3-酮?；?ACP還原酶使用將蛋白質(zhì)靶向線粒體并且受USP啟動子控制的表達盒，在擬南芥中表達編碼3-酮?；?ACP還原酶的基因bl093 (SEQ ID NO 343)。表21F顯示從用該構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并 且在限水條件下生長的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 21F 表21F顯示在兩個測量時間上，包含靶向線粒體的在USP啟動子控制之下的 bl093(SEQ ID NO :343)的擬南芥植物在限水條件下生長時顯著比不表達bl093 (SEQ ID NO 343)的對照植物大。此外，轉(zhuǎn)基因植物在顏色上比對照具有更深的綠色。這表明植物 比對照植物產(chǎn)生更多的葉綠素或在脅迫過程中具有更少的葉綠素降解。表21F顯示7個獨 立轉(zhuǎn)基因事件中有6個比對照大，表明對脅迫環(huán)境的更好的適應(yīng)。使用3個不同的由PCUbi啟動子控制的構(gòu)建體構(gòu)建體不具有亞細胞靶向或靶向 線粒體或靶向葉綠體，在擬南芥中表達也編碼3-酮?；?ACP還原酶的slr0886基因(SEQ ID NO 345)。表22F顯示從用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下生長的擬南芥植物獲得 的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)，表23F顯示在充分灌溉條件下針對非靶向構(gòu)建體的生物量和健 康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 22F 表22F顯示，在兩個測量時間上，在限水條件下生長的表達slr0886(SEQ ID NO 345)的所有擬南芥植物顯著比不表達slr0886(SEQ IDNO 345)的對照植物大。此外，轉(zhuǎn)基 因植物在顏色上比對照具有更深的綠色。表22F顯示大部分獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大，從 而表明對脅迫環(huán)境的更好的適應(yīng)。表 23F 表23F顯示在兩個測量時間上，在充分灌溉條件下生長的表達不具有亞細胞靶向 的slr0886(SEQ ID NO 345)的擬南芥植物顯著比不表達slr0886 (SEQ ID NO 345)的對照 植物大。E生物素合成酶使用PCUbi啟動子，以無亞細胞靶向的方式或以線粒體亞細胞靶向的方式，在擬 南芥中表達slrl364基因(SEQ ID NO :397)，該基因編碼生物素合成酶。表24F顯示從用 這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下生長的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 24F 表24F顯示在兩個測量時間上，使用PCUbi啟動子以線粒體亞細胞靶向表達 slrl364(SEQ ID NO 397)的擬南芥植物在限水條件下顯著比不表達slrl364 (SEQ ID NO: 397)的對照植物大。表達不具有亞細胞靶向的slrl364(SEQ ID NO 397)的擬南芥植物在 限水條件下比對照植物小。實施例5固醇途徑基因在植物中的過表達使用已知方法，將表IG的多核苷酸連接入表達盒。使用3個不同的啟動子控制轉(zhuǎn) 基因在擬南芥中的表達來自蠶豆的USP啟動子(SEQ IDNO :451用于來自大腸桿菌的基因 的表達或SEQ ID N0:452用于來自釀酒酵母的基因的表達)；super啟動子(SEQ ID NO: 453)；和歐芹遍在蛋白啟動子(SEQ ID NO :454)。為了進行多肽的選擇性靶向，使用來自 編碼線粒體異戊酰輔酶A脫氫酶的擬南芥基因的線粒體轉(zhuǎn)運肽，在表6G-9G中稱為“Mit”。 SEQ ID NO :456用于表達來自大腸桿菌的基因或SEQ IDNO :458用于表達來自釀酒酵母的 基因。此外，為了進行靶向表達，使用在表8G-9G中稱為“Chlor”的編碼鐵氧還蛋白亞硝酸 還原酶的菠菜基因的葉綠體轉(zhuǎn)運肽(SEQ ID N0:460)。使用已知方法，用包含實施例3中描述的固醇途徑基因的構(gòu)建體轉(zhuǎn)化擬南芥生態(tài) 型C24。基于驅(qū)動表達的啟動子、基因來源物種和靶向的類型(葉綠體、線粒體和細胞質(zhì))， 合并來自T2轉(zhuǎn)化植物的種子。將種子庫用于初級篩選中就充分灌溉和限水生長條件下的 生物量進行選擇。在初級篩選中自庫中選擇命中物，進行分子分析，并收集種子。然后將收 集的種子用于二級篩選中進行分析，其中對于每一個轉(zhuǎn)基因事件分析更大數(shù)量的個體。如 果在二級篩選中來自構(gòu)建體的植物被鑒定為具有與對照相比較增加的生物量，則將其進行 三級篩選。在該篩選中，在充分灌溉和干旱生長條件下測量100株以上來自該構(gòu)建體的所 有轉(zhuǎn)基因事件的植物。使用標準統(tǒng)計學方法，將來自轉(zhuǎn)基因植物的數(shù)據(jù)與野生型擬南芥植物、或與從隨機選擇的一組轉(zhuǎn)基因擬南芥種子生長的植物，進行比較。在充分灌溉條件下生長的植物每周2次接受灌溉至土壤飽和。在第17天和21天， 使用商購成像系統(tǒng)獲取轉(zhuǎn)基因植物的圖像。備選地，以允許土壤在兩次澆灌處理之間變干 的極低頻率灌溉植物至土壤飽和，使植物在限水生長條件下生長。在這些實驗中，在播種后 第0、8和19天供水。使用商購成像系統(tǒng)在第20和27天獲取轉(zhuǎn)基因植物的圖像。使用圖像分析軟件，比較在相同實驗中生長的轉(zhuǎn)基因和對照植物的圖像。使用圖 像，以像素確定植物的相對大小或生物量，以及以深綠面積對總面積的比率確定植物的顏 色。后一比率，稱為健康指數(shù)，是葉中葉綠素相對量的量度，并因此是葉衰老或黃化的相對 量的量度，其只在第27天進行記錄。由于不同的DNA插入位點和影響基因表達的水平或模 式的其他因素，包含各種固醇途徑基因的轉(zhuǎn)基因植物之間存在變異。表6G至9G顯示對擬南芥植物的測量結(jié)果的比較。百分比變化表示，以對照非轉(zhuǎn) 基因植物的百分比，相對于對照植物，對轉(zhuǎn)基因植物的度量；P值是基于所有獨立事件的T 檢驗比較的、轉(zhuǎn)基因植物與對照植物之間差異的統(tǒng)計學顯著性，其中NS表示在5%的概率 水平不顯著；事件數(shù)目表示實驗中檢測的獨立轉(zhuǎn)基因事件的總數(shù)目；陽性事件數(shù)目表示在 實驗中比對照大的獨立轉(zhuǎn)基因事件的總數(shù)；陰性事件數(shù)目表示在實驗中比對照小的獨立轉(zhuǎn) 基因事件的總數(shù)。NS表示在5%的概率水平不顯著。A.法尼基二磷酸合酶(FPS)使用構(gòu)建體，在擬南芥中表達稱為B0421 (SEQ ID NO :414)的FPS，在所述構(gòu)建體 中，F(xiàn)PS表達受USP啟動子控制并且FPS蛋白被靶向線粒體。表6G顯示從用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn) 化的并且在限水條件下檢測的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表6G 表6G顯示在限水條件下生長的表達具有線粒體靶向的B0421 (SEQID NO 414)的 擬南芥植物顯著比不表達B0421(SEQ ID NO 414)的對照植物大。此外，這些轉(zhuǎn)基因植物在 顏色上比對照具有更深的綠色。這此數(shù)據(jù)表明該植物比對照植物產(chǎn)生更多的葉綠素或在脅 迫過程中具有更少的葉綠素降解。表6G還顯示大多數(shù)獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大。使用構(gòu)建體，在擬南芥中表達稱為YJL167W(SEQ ID NO :416)的FPS，在所述構(gòu)建 體中，F(xiàn)PS表達受USP啟動子控制并且FPS蛋白被靶向線粒體。表7G顯示從用這些構(gòu)建體 轉(zhuǎn)化的并且在充分灌溉條件下檢測的擬南芥植物獲得的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。[1126]表7G 表7G顯示在充分灌溉條件下生長的擬南芥植物顯著比不表達YJL167W(SEQ ID NO 416)的對照植物大。表7G還顯示所有獨立轉(zhuǎn)基因事件在充分灌溉環(huán)境中比對照大。B.鯊烯環(huán)氧酶使用3個構(gòu)建體在擬南芥中表達編碼鯊烯環(huán)氧酶的YGR175C基因(SEQ ID NO: 444)。在一個構(gòu)建體中，轉(zhuǎn)錄受PCUbi啟動子控制，且從所得轉(zhuǎn)錄物翻譯的蛋白質(zhì)被靶向葉 綠體。其他兩個構(gòu)建體中的轉(zhuǎn)錄受USP啟動子控制。含有USP啟動子的這些構(gòu)建體中的一 個也具有與基因有效連接的葉綠體靶向序列，另一個構(gòu)建體具有與基因有效連接的線粒體 靶向序列。表8G顯示從用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在限水條件下檢測的擬南芥植物獲得的 生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表8G 表8G顯示當將蛋白質(zhì)靶向葉綠體時，利用USP或PCUbi啟動子控制YGR175C(SEQ ID NO 446)表達的擬南芥植物顯著比對照植物大。此外，這些轉(zhuǎn)基因植物在顏色上比對照 具有更深的綠色。這此數(shù)據(jù)表明植物比對照植物產(chǎn)生更多的葉綠素或在脅迫過程中具有 更少的葉綠素降解。表8G還顯示大多數(shù)獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照大。相反地，對于具有與 YGR175C(SEQ ID NO 446)有效連接的線粒體靶向序列的轉(zhuǎn)基因植物，沒有觀察到大小或綠 色的增加。這些觀察表明蛋白質(zhì)的亞細胞定位對于賦予增加的植物大小和更深的綠色是重 要的。表9G顯示從用這些構(gòu)建體轉(zhuǎn)化的并且在充分灌溉條件下檢測的擬南芥植物獲得 的生物量和健康指數(shù)數(shù)據(jù)。表 9G 表9G顯示當?shù)鞍踪|(zhì)被靶向葉綠體時，使用PCUbi啟動子控制YGR175C(SEQ ID NO: 446)表達的擬南芥植物在充分灌溉條件下生長時顯著比對照植物大。表9G還顯示當PCUbi 啟動子/葉綠體轉(zhuǎn)運肽組合存在于用于轉(zhuǎn)化的構(gòu)建體中時，大部分獨立轉(zhuǎn)基因事件比對照 大。相反地，當在充分灌溉條件下生長植物時，對于利用USP啟動子控制轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)基 因植物，沒有觀察到大小的增加。此外，當在充分灌溉條件下生長時，這些構(gòu)建體對植物的 綠色量都沒有顯著影響。這些觀察表明，表達水平和亞細胞靶向?qū)Ξa(chǎn)生在充分灌溉或限水 生長條件下增加的生長表型是重要的。實施例6充分灌溉的擬南芥植物將表1的多核苷酸連接入包含選擇標記的二元載體。所得的重組載體包含在 組成型啟動子下有義方向的相應(yīng)基因。按照標準條件將重組載體轉(zhuǎn)化入根癌農(nóng)桿菌 (Agrobacterium tumefaciens)菌株。按照標準條件生長和轉(zhuǎn)化擬南芥生態(tài)型Col-O或 C24。就選擇標記基因所賦予的對選擇劑的抗性，篩選Tl和T2植物。將T3種子用于溫室 或生長室實驗。在種植前大約3至5天，將種子放入冰箱進行低溫層積。然后種植種子，施肥，使 用透明罩維持濕度。將植物在溫室中于22°C生長，使用16小時光照/8小時黑暗的光周期。 每周澆灌植物2次。在第19和22天，使用可商購獲得的成像系統(tǒng)，測量各植物的植物面積、葉面積、生 物量、顏色分布、顏色強度和生長速率。生物量計算為最后測量時間點上的總植物葉面積。 生長速率計算為在最后測量時間點上的植物葉面積減去在首個測量時間點上的植物葉面 積再除以在首個測量時間點上的植物葉面積。健康指數(shù)計算為深綠葉面積除以總植物葉面 積。
141[1143]實施例7耐受水脅迫的擬南芥植物將表1的多核苷酸連接入包含選擇標記的二元載體。所得的重組載體包含在組成 型啟動子下有義方向的相應(yīng)基因。按照標準方法將重組載體轉(zhuǎn)化入根癌農(nóng)桿菌菌株。按照 標準條件生長和轉(zhuǎn)化擬南芥生態(tài)型Col-O或C24。就選擇標記基因所賦予的對選擇劑的抗 性，篩選Tl和T2植物，將陽性植物移植入土壤中并在生長室中生長3周。在整個該時期中 使土壤濕度維持在大約50%的最大土壤持水量。測量在該時期中植物的總水分損失(蒸騰作用)。3周后，收集整個地上植物材料， 在65°C干燥2天并且稱重。地上植物干重(DW)對植物用水量的比率是水利用效率(WUE)。 表52A至64A、表25D和26D、表19E至24E提供了過表達表1的代表性促分裂原活化蛋白 激酶、鈣依賴性蛋白激酶、細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶和絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激 酶多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的獨立轉(zhuǎn)化事件(品系)的WUE和DW。提供了來自方差分析的、 與野生型對照(WT)相比較的、品系的最小二乘均值(Least squaremeans) (TR)、品系的百 分比提高(Δ%)和顯著值(ρ值)。還提供/計算了與野生型對照植物相比各含有轉(zhuǎn)基因 的品系的WUE和DW的百分比提高。表 52Α過表達EST431 (SEQ ID NO 4)的擬南芥品系的DW分析 表 53Α過表達EST431 (SEQ ID NO 4)的擬南芥品系的WUE分析 表 54A過表達EST253 (SEQ ID NO 6)的擬南芥品系的DW分析 表 55A[1157]過表達EST253 (SEQ ID NO 6)的擬南芥品系的WUE分析 表 56A過表達EST272 (SEQ ID NO 30)的擬南芥品系的Dff分析· 表 57A過表達EST272 (SEQ ID NO 30)的擬南芥品系的WUE分析· 表 58A過表達EST591 (SEQ ID NO 62)的擬南芥品系的DW分析 表 59A過表達EST591 (SEQ ID NO 62)的擬南芥品系的WUE分析 表 60A過表達EST500 (SEQ ID NO 42)的擬南芥品系的DW分析
146 表 61A過表達EST500 (SEQ ID NO 42)的擬南芥品系的WUE分析 表 62A過表達EST401 (SEQ ID NO 44)的擬南芥品系的DW分析 表 63A過表達EST401 (SEQ ID NO 44)的擬南芥品系的WUE分析 表 64A過表達EST336 (SEQ ID NO 82)的擬南芥品系的DW分析 表 25D過表達EST285 (SEQ ID NO 208)的擬南芥品系的DW分析 表 26D過表達EST285 (SEQ ID NO 208)的擬南芥品系的WUE分析
事件IDWT WUE 平 均值TR WUE 平 均值Δ %P值91. 622. 1130%0. 027101. 621. 758%0. 6表 19E過表達EST314(SEQ ID NO 254)的擬南芥品系的DW分析
事件IDWT DW平均 值TR DW平均 值Δ %P值10. 1140.164845%0.005720. 1140.156437%0.020230. 1140. 1423%0.150240. 114015738%0.018550. 1140.142225%0. 11960. 1140.145227%0.085170. 1140.165245%0.005380. 1140.148831%0.055390. 1140. 17654%0.0008110. 1140.178456%0.0005表 20E過表達EST314(SEQ ID NO 254)的擬南芥品系的WUE分析.
事件IDWT WUE 平 均值TR WUE 平 均值Δ %P值11.96962. 472326%0. 007821. 96962. 224213%0. 171831. 96962. 1559%0. 3185
151 表 21E過表達EST322(SEQ ID NO 256)的擬南芥品系的DW分析 表 22E過表達EST322 (SEQ ID NO 256)的擬南芥品系的WUE分析 表 23E過表達EST589 (SEQ ID NO 258)的擬南芥品系的DW分析 表 24E過表達EST589 (SEQ ID NO 258)的擬南芥品系的WUE分析 實施例8耐受氮脅迫的擬南芥植物將表1的多核苷酸連接入包含選標記的二元載體。所得的重組載體包含在組成型 啟動子下有義方向的相應(yīng)基因。按照標準條件，將重組載體轉(zhuǎn)化入根癌農(nóng)桿菌菌株。按照 標準條件生長和轉(zhuǎn)化擬南芥生態(tài)型Col-O或C24。就選擇標記基因所賦予的對選擇劑的抗 性，篩選Tl和T2植物。將植物生長在使用不含有機成分的基質(zhì)的淺盤(flat)中。在將抗選擇劑的幼苗 移植至基質(zhì)上之前用水濕潤各淺盤。將植物生長在設(shè)置在22°C和55%相對濕度以及設(shè)置 在16小時光照/8小時黑暗的光周期的生長室中。在第12、15、22和29天向灌溉水中加入 受控的低或高氮營養(yǎng)液。在第18、25和32天進行無營養(yǎng)液的澆灌。在第26、30和33天使 用可商購獲得的成像系統(tǒng)獲取盤中所有植物的圖像。在各成像時間點上，測量各植物的生物量和植物表型，包括植物面積、葉面積、生物量、顏色分布、顏色強度和生長速率。實施例9耐受脅迫的油菜/蕓苔植物4日齡的蕓苔幼苗的子葉柄用作組織培養(yǎng)的外植體，按照EP1566443(其內(nèi)容通過 引用合并入本文)進行轉(zhuǎn)化。商業(yè)栽培品種Westar (Agriculture Canada)是用于轉(zhuǎn)化的 標準品種，但也可使用其他品種。將含有二元載體的根癌農(nóng)桿菌GV3101 :pMP90RK用于蕓 苔的轉(zhuǎn)化。用于轉(zhuǎn)化的標準二元載體是pSUN(W002/00900)，但已描述了許多不同的二元載 體系統(tǒng)用于植物轉(zhuǎn)化(例如，An, G. in Agrobacterium Protocols, Methods in Molecular Biology 第 44 卷，pp 47—62, Gartland KMA 禾口 MRDavey eds. Humana Press, Totowa, New Jersey) 0使用包含選擇標記基因、植物啟動子和表1的多核苷酸的植物基因表達盒。可使 用各種選擇標記基因，包括于美國專利5，767，366和6，225，105中公開的突變的乙酰羥酸 合酶(AHAS)基因。將合適的啟動子用于調(diào)節(jié)性狀基因以提供對基因轉(zhuǎn)錄的組成型調(diào)控、發(fā) 育調(diào)控、組織調(diào)控或環(huán)境調(diào)控。通過自花傳粉從原代轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生種子。將第二代植物生長在溫室條件中并且 進行自花傳粉。分析植物以確認T-DNA的存在和測定T-DNA整合的數(shù)目。就脅迫耐受性 (在例如實施例6和7中描述的測定法中)，以及就產(chǎn)率(在溫室和田間研究中)，比較純合 轉(zhuǎn)基因植物、雜合轉(zhuǎn)基因植物和零合(azygous)(無轉(zhuǎn)基因的(null transgenic))植物。實施例10耐受脅迫的稻植物的篩選使用已知方法產(chǎn)生包含表1的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因稻植物。產(chǎn)生大約15至20個獨 立轉(zhuǎn)化體(T0)。將原代轉(zhuǎn)化體從組織培養(yǎng)室轉(zhuǎn)移至溫室以生長和收獲Tl種子。保留了 5 個事件，這些事件中Tl后代發(fā)生轉(zhuǎn)基因存在/缺乏的3 1分離。通過可視標記篩選，對于 這些事件之每一個，選出10個含轉(zhuǎn)基因的Tl幼苗(雜合子和純合子)，以及10個缺少轉(zhuǎn)基 因的Tl幼苗(無效合子)。將選擇的Tl植物轉(zhuǎn)移至溫室。各植物接受獨特的條形碼標記 以明確地將表型數(shù)據(jù)與相應(yīng)的植物聯(lián)系起來。將選擇的Tl植物在下列環(huán)境設(shè)置下生長在 IOcm直徑花盆的土壤中光周期=11.5小時、日照強度=30, OOOlux或更強，日間溫度= 28°C或更高，夜間溫度=22°C，相對濕度=60-70%。將轉(zhuǎn)基因植物和相應(yīng)的無效合子以隨 機位置并排生長。從播種期到成熟期，植物數(shù)次通過數(shù)碼成像箱。在每個時間點上對每株 植物從至少6個不同的角度獲取數(shù)碼圖像(2048X 1536像素，1千6百萬色素)。使用T2植物在第二實驗中確認使用Tl植物在第一實驗中獲得的數(shù)據(jù)。選擇具有 正確表達模式的品系進行進一步分析。通過監(jiān)測標記物表達，篩選來自Tl中陽性植物(雜 合子和純合子)的種子批。對于每一個選擇的事件，將雜合子種子批保留以進行T2評估。 在每批種子內(nèi)，將等數(shù)量的陽性和陰性植物生長在溫室中以進行評估。就提高的生長和/或產(chǎn)率和/或脅迫耐受性(使用例如實施例6和7中描述的測 定法)，以及就產(chǎn)率(在溫室和田間試驗中)，篩選轉(zhuǎn)基因植物。實施例11耐受脅迫的大豆植物使用共同擁有的未決國際申請WO 2005/121345 (其內(nèi)容通過引用合并入本文)中 描述的方法，將表1的多核苷酸轉(zhuǎn)化入大豆。[1226]然后，就在限水條件下提高的生長和/或干旱、鹽、和/或冷耐受性(例如通過使 用實施例6和7中描述的測定法)，以及就產(chǎn)率(在溫室和田間研究中)，篩選產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基 因植物。實施例12耐受脅迫的小麥植物使用由Ishida等人，1996，Nature Biotech. 14745-50描述的方法，將表1的多核 苷酸轉(zhuǎn)化入小麥。將未成熟的胚與攜帶“超二元(super binary)”載體的根癌農(nóng)桿菌共培 養(yǎng)，通過器官發(fā)生再生轉(zhuǎn)基因植物。該方法提供2. 5%至20%的轉(zhuǎn)化率。然后，就在限水條 件下提高的生長和/或產(chǎn)率和/或脅迫耐受性(例如通過使用實施例6和7中描述的測定 法)，以及就產(chǎn)率(在溫室和田間研究中)，篩選轉(zhuǎn)基因植物。實施例13耐受脅迫的玉米植物使用農(nóng)桿菌將表1的多核苷酸轉(zhuǎn)化入玉米的未成熟胚。在吸漲后，將胚轉(zhuǎn)移至不 含選擇劑的培養(yǎng)基中。7至10天后，將胚轉(zhuǎn)移至含有選擇劑的培養(yǎng)基中，然后生長4周(2 次2周的轉(zhuǎn)移)以獲得轉(zhuǎn)化愈傷組織細胞。通過將抗性愈傷組織轉(zhuǎn)移至補充有選擇劑的培 養(yǎng)基中并且在25-27°C光照培養(yǎng)2至3周，起始植物再生。然后將再生的芽轉(zhuǎn)移至裝有含有 選擇劑的培養(yǎng)基的生根盒中。將具有根的小植株轉(zhuǎn)移至溫室中小花盆的盆栽混合土中，在 適應(yīng)環(huán)境后，再轉(zhuǎn)移至更大的花盆中，然后保持在溫室中直至成熟。通過使用測定法，例如實施例6和7中描述的測定法，對每一株植物進行獨特地標 記、取樣和就轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)進行分析。標記轉(zhuǎn)基因陽性和陰性植物，將具有相似大小的轉(zhuǎn)基 因陽性和陰性植物配對以一起移植至大花盆。這為轉(zhuǎn)基因陽性和陰性植物提供了一致的競 爭的環(huán)境。取決于期望的水脅迫的嚴重度，澆灌大花盆至一定百分比的土壤田間持水量。通 過每隔一天澆灌來維持土壤水的水平。在生長期中測量植物生長和生理學性狀，例如高度、 莖的直徑、葉卷曲、植物萎蔫、葉的伸展率、葉的水分狀況、葉綠素含量和光合作用速率。在 生長期后，收獲植物的地上部分，獲取各植物的鮮重和干重。進行轉(zhuǎn)基因陽性和陰性植物之 間的干旱耐受性表型的比較。通過使用測定法例如實施例6和7中描述的測定法，用允許幼苗生長通過但使水 分損失減小至最少的蓋子覆蓋花盆。定期稱取各花盆的重量，并且加水以維持初始水含量。 在實驗結(jié)束時，測量各植物的鮮重和干重，計算各植物消耗的水，然后計算各植物的WUE。在 實驗過程中測量植物生長和生理學性狀，例如WUE、高度、莖的直徑、葉卷曲、植物萎蔫、葉的 伸展率、葉的水分狀況、葉綠素含量和光合作用速率。然后進行轉(zhuǎn)基因陽性和陰性植物之間 WUE表型的比較。通過使用測定法例如實施例6和7中描述的測定法，將這些花盆保持在溫室中具 有一致環(huán)境條件的區(qū)域中，并且進行最佳栽培。對每一株植物進行獨特地標記、取樣和就轉(zhuǎn) 基因拷貝數(shù)進行分析。讓植物在這些條件下生長直至它們達到預(yù)先確定的生長階段。然后 對水進行限制。隨著脅迫強度增加，測量植物生長和生理學性狀，例如高度、莖的直徑、葉卷 曲、植物萎蔫、葉的伸展率、葉的水分狀況、葉綠素含量和光合作用速率。進行轉(zhuǎn)基因陽性與 陰性植物之間的干旱耐受性表型的比較。將轉(zhuǎn)化事件的分離的轉(zhuǎn)基因玉米種子種植在小花盆中以在循環(huán)干旱測定中進行檢測。將這些花盆保持在溫室中具有一致的環(huán)境條件的區(qū)域中，并且進行最佳栽培。對每一 株植物進行獨特地標記、取樣和就轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)進行分析。讓植物在這些條件下生長直至 它們達到預(yù)先確定的生長階段。然后以固定的時間間隔重復(fù)地澆灌植物至飽和。在實驗的 持續(xù)過程中重復(fù)該澆灌/干旱循環(huán)。在生長期中測量植物生長和生理學性狀，例如高度、莖 的直徑、葉卷曲、葉的伸展率、葉的水分狀況、葉綠素含量和光合作用速率。在實驗結(jié)束時， 收獲植物以獲得地上鮮重和干重。進行轉(zhuǎn)基因陽性與陰性植物之間的循環(huán)干旱耐受性表型 的比較。為了檢測分離的轉(zhuǎn)基因玉米在無降雨條件下的干旱耐受性，在單個地點或多個地 點使用可控干旱脅迫。通過滴灌或噴灌，在預(yù)計于平均5個月的季度中具有少于IOcm降雨 和高于5°C的最低溫度的地點、或在利用自動化“遮雨棚”(當不需要時其可以縮回以提供 開放的田間條件)中斷預(yù)期的應(yīng)時降雨量的地點，控制農(nóng)作物水分可利用度。然后在區(qū)域 內(nèi)進行標準農(nóng)藝操作以進行整地、種植、施肥和害蟲控制。每塊地播種就單個轉(zhuǎn)基因插入事 件的存在而言分離的種子。將Taqman轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)測定法用于葉樣品以區(qū)分轉(zhuǎn)基因植物 與無效分離子(null-segregant)對照植物。此外，對以此方式已經(jīng)基因分型的植物，就一 系列與干旱耐受性、生長和產(chǎn)率相關(guān)的表型，進行評分。這些表型包括株高、每株植物的粒 重、每株植物的粒數(shù)、每株植物的穗數(shù)、地上干重、葉的水蒸氣傳導(dǎo)性、葉的CO2攝取、葉的葉 綠素含量、光合作用相關(guān)葉綠素熒光參數(shù)、水利用效率、葉的水勢、葉的相對水含量、莖的液 流速率、莖的導(dǎo)水性、葉的溫度、葉的反射、葉的光吸收、葉面積、至始花日數(shù)、雌雄穗開花間 隔、灌漿持續(xù)時間、滲透勢、滲透調(diào)節(jié)、根的大小、葉伸長速度、葉角度、葉卷曲和存活。使用 由廠商提供的標準方案，用可商購獲得的田間生理學儀器，進行所有測量。個體植物用作每 事件的重復(fù)單位。為了檢測在無降雨條件不分離的轉(zhuǎn)基因玉米的干旱耐受性，在單個地點或多個地 點使用可控干旱脅迫。通過滴灌或噴灌，在預(yù)計于平均5個月的季度中具有少于IOcm降雨 和高于5°C的最低溫度的地點、或在利用自動化“遮雨棚”(當不需要時其可以縮回以提供 開放的田間條件)中斷預(yù)期的應(yīng)時降雨量的地點，控制農(nóng)作物水分可利用度。然后在區(qū)域 內(nèi)進行標準農(nóng)藝操作以進行整地、種植、施肥和害蟲控制。設(shè)計試驗布局以將包含不分離的 轉(zhuǎn)基因事件的地塊與無效分離子對照的地塊鄰近配對。無效分離子是由于孟德爾分離而不 包含轉(zhuǎn)基因的轉(zhuǎn)基因植物的后代(或來源于該后代的品系)。在該試驗周圍分布特定事件 的其它重復(fù)的配對地塊。在成對地塊中對一系列與干旱耐受性、生長和產(chǎn)率相關(guān)的表型進 行評分，并在地塊水平上進行評估。當測量技術(shù)只能用于單株植物時，每一次從地塊內(nèi)隨機 選擇所述植物。這些表型包括株高、每株植物的粒重、每株植物的粒數(shù)、每株植物的穗數(shù)、 地上干重、葉的水蒸氣傳導(dǎo)性、葉的CO2攝取、葉的葉綠素含量、光合作用相關(guān)葉綠素熒光參 數(shù)、水利用效率、葉的水勢、葉的相對水含量、莖的液流速率、莖的導(dǎo)水性、葉的溫度、葉的反 射、葉的光吸收、葉面積、至始花日數(shù)、雌雄穗開花間隔、灌漿持續(xù)時間、滲透勢、滲透調(diào)節(jié)、 根的大小、葉伸長速度、葉角度、葉卷曲和存活。使用由廠商提供的標準方案，用可商購獲得 的田間生理學儀器，進行所有測量。單個地塊用作每事件的重復(fù)單位。為了進行轉(zhuǎn)基因玉米的干旱耐受性和產(chǎn)率的多地點檢測，選擇包括主要玉米種植 區(qū)的5至20個地點。這些地點分布廣泛，以基于平均溫度、濕度、降雨量和土壤類型提供一 系列預(yù)期的農(nóng)作物水分可利用度。農(nóng)作物水分可利用度的改變不超出標準農(nóng)藝實踐。設(shè)計試驗布局以將包含不分離的轉(zhuǎn)基因事件的地塊與無效分離子對照地塊鄰近配對。在成對地 塊中對一系列與干旱耐受性、生長和產(chǎn)率相關(guān)的表型進行評分，在地塊水平上進行評估。當 測量技術(shù)只能用于單株植物時，每一次從地塊內(nèi)隨機選擇所述植物。這些表型包括株高、每 株植物的粒重、每株植物的粒數(shù)、每株植物的穗數(shù)、地上干重、葉的水蒸氣傳導(dǎo)性、葉的CO2 攝取、葉的葉綠素含量、光合作用相關(guān)葉綠素熒光參數(shù)、水利用效率、葉的水勢、葉的相對水 含量、莖的液流速率、莖的導(dǎo)水性、葉的溫度、葉的反射、葉的光吸收、葉面積、至始花日數(shù)、 雌雄穗開花間隔、灌漿持續(xù)時間、滲透勢、滲透調(diào)節(jié)、根的大小、葉伸長速度、葉角度、葉卷曲 和存活。使用由廠商提供的標準方案，用可商購獲得的田間生理學儀器，進行所有測量。單 個地塊用作每事件的重復(fù)單位。當只將測量技術(shù)用于單株植物時，每一次從地塊內(nèi)隨機選擇所述植物。這些表型 包括株高、每株植物的粒重、每株植物的粒數(shù)、每株植物的穗數(shù)、地上干重、葉對水蒸氣的電 導(dǎo)率、葉C02吸收、葉的葉綠素含量、光合作用相關(guān)葉綠素熒光參數(shù)、水利用效率、葉的水 勢、葉的相對水含量、莖的液流速率、莖的導(dǎo)水率、葉的溫度、葉的反射率、葉的光吸收、葉面 積、開花天數(shù)、雌雄穗開花間隔、灌漿持續(xù)時間、滲透勢、滲透調(diào)節(jié)、根的大小、葉伸長速度、 葉角、葉卷曲和存活。使用由廠商提供的標準方案，用可商購獲得的用于田間生理學的儀器 進行所有測量。單株植物用作每事件重復(fù)單位。附圖概述圖1顯示公開的促分裂原活化蛋白激酶的氨基酸序列GM47143343 (SEQ ID NO 2)、EST431(SEQ ID NO 4)禾口 EST253 (SEQ IDNO 6)、TA54298452 (SEQ ID NO 8)、 GM59742369 (SEQ ID NO 10)、LU61585372 (SEQ ID NO 12)、BN44703759 (SEQ ID N0:14)、 GM59703946 (SEQ ID NO :16)、GM59589775 (SEQ ID NO :18)、LU61696985 (SEQ ID NO :20)、 ZM62001130(SEQ ID NO :22)、HA66796355 (SEQ ID NO :24)、LU61684898 (SEQ ID NO: 26)、LU61597381(SEQ ID NO :28)、EST272 (SEQ ID NO :30)、BN42920374 (SEQID NO :32)、 BN45700248 (SEQ ID NO :34)、BN47678601 (SEQ ID NO :36)和GMsj02a06 (SEQ ID NO :38)的 比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖2顯示公開的鈣依賴性蛋白激酶的氨基酸序列GM50305602(SEQID NO :40)、 EST500(SEQ ID NO :42)、和 EST401(SEQ ID NO :44)、BN51391539 (SEQ ID NO :46)、 GM59762784 (SEQ ID NO 48)、BN44099508 (SEQ ID NO 50)、BN45789913 (SEQ ID NO 52)、 BN47959187(SEQ ID NO :54)、BN51418316 (SEQ ID NO :56)、GM59691587 (SEQ ID NO :58)、 ZM62219224(SEQ ID NO :60)、EST591 (SEQ ID NO :62)、BN51345938 (SEQ ID NO :64)、 BN51456960(SEQID NO :66)、BN43562070 (SEQ ID NO :68)、TA60004809 (SEQ ID NO :70)、 ZM62079719(SEQ ID NO 72)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖3顯示公開的細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶的氨基酸序列BN42110642(SEQ ID NO 74)、GM59794180(SEQ ID NO 76)、GMsp52b07 (SEQ ID NO 78)和 ZM57272608 (SEQ ID NO 80)的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖4顯示公開的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶的氨基酸序列EST336(SEQ ID NO :82)、BN43012559(SEQ ID NO :84)、BN44705066(SEQID NO :86)、GM50962576(SEQ ID NO: 88)、GMsk93h09(SEQ ID NO :90)、GMso31a02(SEQ ID NO :92)、LU61649369(SEQ ID NO :94)、 LU61704197(SEQ ID NO :96)、ZM57508275 (SEQ ID NO 98)和ZM59288476(SEQ ID NO : 100)
158的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 5 顯示公開的氨基酸序列 BN42194524(SEQ ID NO 102)、ZM68498581 (SEQ ID NO :104)、BN42062606(SEQ ID NO :106)、BN42261838(SEQ ID NO :108)、BN43722096(SEQ ID NO :110)、GM50585691(SEQ ID NO :112)、GMsa56c07 (SEQ ID NO :114)、GMsb20d04 (SEQ ID NO :116)、GMsg04a02(SEQ ID NO :118)、GMsp36clO (SEQ ID NO :120)、GMsp82fll (SEQ ID NO :122)、GMss66f03(SEQ ID NO : 124)、LU61748885(SEQ ID NO:126)、0S36582281 (SEQ ID NO :128)、0S40057356(SEQ ID NO : 130)、ZM57588094(SEQ ID NO :132)、ZM67281604(SEQ ID NO 134)和 ZM68466470 (SEQ ID NO 136)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 6 顯示公開的氨基酸序列 BN45660154_5(SEQ ID NO 138)、BN45660154_8 (SEQ ID NO 140)和 ZM58885021(SEQ ID NO 142)和 BN46929759 (SEQ ID NO : 144)的比對。使 用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 7 顯示公開的氨基酸序列 BN43100775(SEQ ID NO 146)、GM59673822 (SEQ ID NO 148)和 ZM59314493(SEQ ID NO 150)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 8 顯示公開的氨基酸序列 At5G60750(SEQ ID NO :158)、BN47819599 (SEQ ID NO: 160)和 ZM65102675(SEQ ID NO 162)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 9 顯示公開的氨基酸序列 BN51278543(SEQ ID NO 164)、GM59587627 (SEQ ID NO 166)、GMsae76clO(SEQ ID NO 168)、ZM68403475 (SEQ ID NO 170)和ZMTD14006355 (SEQ ID NO 172)的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 10 顯示公開的氨基酸序列 BN48622391(SEQ ID NO 176)、GM50247805 (SEQ ID NO 178)和 ZM62208861(SEQ ID NO 180)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 11 顯示公開的氨基酸序列 GM49819537(SEQ ID NO 182)、BN42562310 (SEQ ID NO :184)、GM47121078(SEQ ID NO :186)和 GMsf89h03 (SEQ ID NO 188)的比對。使用 Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 12 顯示公開的氨基酸序列 HA66670700(SEQ ID NO 190)、GM50390979 (SEQ ID NO :192)、GM59720014(SEQ ID NO :194)、GMsab62cll (SEQ ID NO 196)、GMsl42e03(SEQ ID NO 198)和 GMss72c01(SEQ ID NO 200)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 13 顯示公開的氨基酸序列 ZM62043790 (SEQ ID NO 154)、GMsk21gl22 (SEQ ID NO 156)和 GMsk21gal2(SEQ ID NO 152)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 14 顯示公開的氨基酸序列 EST285 (SEQ ID NO 208)、BN42471769 (SEQ ID NO 210)、和 ZM100324(SEQ ID NO :212)、BN42817730 (SEQ ID NO :214)、BN45236208 (SEQ ID
NO216)、BN46730374(SEQIDNO218),BN46832560(SEQIDNO 220),BN46868821(SEQ IDNO222),GM48927342 (SEQIDNO224),GM48955695(SEQIDNO 226),GM48958569(SEQ IDNO228),GM50526381(SEQIDNO230)、HA66511283(SEQIDNO ；232),HA66563970(SEQ IDNO234)、HA66692703(SEQIDNO236),HA66822928(SEQIDNO ；238),LU61569679(SEQ IDNO240),LU61703351(SEQIDNO242)、LU61962194(SEQIDNO 244),TA54564073(SEQ IDNO246)、TA54788773(SEQ ID NO248),TA56412836(SEQ ID NO250)和 ZM65144673 (SEQ
ID NO 252)的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。 圖 15 顯示公開的氨基酸序列 EST589 (SEQ ID NO 258)、BN45899621 (SEQ ID NO 260)、BN51334240(SEQ ID NO :262)、BN51345476(SEQ ID NO :264)、BN42856089(SEQ ID NO:266)、BN43206527 (SEQ ID NO 268)、GMsf85h09 (SEQ ID NO 270)、GMs j98e01 (SEQ ID NO 272)、GMsu65h07(SEQ ID NO :274)、HA66777473(SEQ ID NO :276)、LU61781371 (SEQ ID NO: 278),LU61589678(SEQ ID NO 280),LU61857781(SEQ ID NO 282),TA55079288(SEQ ID NO: 284)、ZM59400933 (SEQ ID NO :286)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖16顯示與改變產(chǎn)率的基因產(chǎn)物相關(guān)的乙酰輔酶A代謝和脂肪酸生物合成的流 程圖。圖 17 顯示稱為 bl805(SEQ ID NO 288) , YERO15W(SEQ ID NO :290)、 GM59544909 (SEQ ID NO 292), GM59627238 (SEQ ID NO 294), GM59727707 (SEQ ID N0: 296)、ZM57432637(SEQ ID NO 298)、ZM58913368(SEQ ID NO :300)、ZM62001931(SEQ ID NO: 302)、ZM65438309(SEQ ID NO 304),GM59610424(SEQ ID NO 306),GM59661358(SEQ ID NO: 308)、GMst55dll(SEQ ID NO :310)、ZM65362798(SEQ ID NO :312)、ZM62261160 (SEQ ID NO: 314)和ZM62152441(SEQ ID NO :316)的酰基輔酶A合成酶長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基 的氨基酸序列的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 18 顯示稱為 b3256(SEQ ID NO :322)、BN49370246 (SEQ IDNO :324)、 GM59606041 (SEQ ID NO 326) ,GM59537012 (SEQ ID NO 328)的乙酰輔酶A羧化酶生物素羧 化酶亞基的氨基酸序列的比對.使用VectorNTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 19 顯示稱為 b3255(SEQ ID NO :330)、BN49342080 (SEQ IDNO :332)、 BN45576739(SEQ ID NO 334)的乙酰輔酶A羧化酶生物素羧基載體蛋白亞基的氨基酸序列 的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 20 顯示氨基酸序列 bl095(SEQ ID NO :336)、GM48933354(SEQ IDNO 338)、 ZM59397765 (SEQ ID NO :340)、GM59563409 (SEQ ID NO 342)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X產(chǎn)生比對。圖 21 顯示公開的氨基酸序列 B1093 (SEQ ID NO 344)、slr0886 (SEQ IDNO 346)、 BN44033445 (SEQ ID NO :348)、BN43251017 (SEQ ID NO :350)、BN42133443 (SEQ ID NO: 352),GM49771427(SEQ ID NO :354)、GM48925912(SEQ ID NO 356),GM51007060(SEQ ID NO: 358),GM59598120(SEQ ID NO 360),GM59619826(SEQ ID NO 362),GMsaa65f11(SEQ ID NO: 364)、GMsf29g01 (SEQ ID NO 366)、GMsn33h01 (SEQ ID NO 368)、GMsp73hl2 (SEQ ID NO 370)、GMst67g06 (SEQ ID NO 372)、GMsul4e09 (SEQ ID NO 374)、GMsu65c05 (SEQ ID NO 376), HV62626732 (SEQ ID NO :378)、LU61764715 (SEQ ID NO :380)、0S32620492 (SEQ ID NO :382)、ZM57377353(SEQ ID NO :384)、ZM58204125(SEQ ID NO :386)、ZM58594846(SEQ ID NO :388)、ZM62192824(SEQ ID NO :390)、ZM65173545(SEQ ID NO :392)、ZM65173829(SEQ ID NO :394)、ZM57603160(SEQ ID NO :396)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比對。圖 22 顯示生物素合成酶氨基酸序列 slrl364(SEQ ID NO 398)、BN51403883 (SEQ ID NO 400), ZM65220870 (SEQ ID NO 402)的比對。使用 Vector NTI 的 Align X 產(chǎn)生比 對。圖23顯示涉及本發(fā)明的植物固醇代謝的流程圖。？圖 24 顯示稱為 B0421 (SEQ ID NO :414)、YJL167W(SEQ ID NO :416)、 BN42777400(SEQ ID NO 418),BN43165280(SEQ ID NO 420),GMsf33bl2(SEQ ID NO :422)、 GMsa58cll(SEQ ID NO 424),GM48958315(SEQ ID NO 426),TA55347042(SEQ ID NO :428)、TA59981866(SEQ ID NO :430)、ZM68702208(SEQ ID NO :432)、ZM62161138(SEQ ID NO 434) 的法尼基二磷酸合酶的氨基酸序列的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 25 顯示稱為 SQSl (SEQ ID NO 436)、SQS2 (SEQ ID NO 438)、BN51386398 (SEQ ID NO :440)、GM59738015(SEQ ID NO :442)、ZM68433599 (SEQ ID NO :444)、A9RRG4 (SEQ ID NO 463)、022107 (SEQID NO 464)、Q84LE3 (SEQ ID NO 465)、022106 (SEQ ID NO 466)、 Q6Z368 (SEQ ID NO 467), YHR190W(SEQ ID NO 468)的鯊烯合酶的氨基酸序列的比對。使 用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。圖 26 顯示稱為 YGR175C(SEQ ID NO :446)、BN48837983 (SEQ IDNO :448)、 ZM62269276(SEQ ID NO :450)的鯊烯環(huán)氧酶的氨基酸序列的比對。使用Vector NTI的Align X產(chǎn)生比對。
權(quán)利要求
用包含編碼全長多肽的多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多肽a)具有促分裂原活化蛋白激酶活性，其中所述多肽包含具有選自SEQ ID NO2的氨基酸32至319；SEQ ID NO4的氨基酸42至329；SEQID NO6的氨基酸32至319；SEQ ID NO8的氨基酸32至310；SEQ IDNO10的氨基酸32至319；SEQ ID NO12的氨基酸32至319；SEQ IDNO14的氨基酸28至318；SEQ ID NO16的氨基酸32至326；SEQ IDNO18的氨基酸38至325；SEQ ID NO20的氨基酸44至331；SEQ IDNO22的氨基酸40至357；SEQ ID NO24的氨基酸60至346；SEQ IDNO26的氨基酸74至360；SEQ ID NO28的氨基酸47至334；SEQ IDNO28的氨基酸47至334；SEQ ID NO30的氨基酸38至325；SEQ IDNO32的氨基酸32至319；SEQ ID NO34的氨基酸41至327；SEQ IDNO36的氨基酸43至329；和SEQ ID NO38的氨基酸58至344的序列的結(jié)構(gòu)域，或b)具有磷脂過氧化氫谷胱甘肽過氧化物酶活性，其中所述多肽包含選自SEQ ID NO102的氨基酸9至117；SEQ ID NO104的氨基酸17至125；SEQ ID NO106的氨基酸79至187；SEQ ID NO108的氨基酸10至118；SEQ ID NO110的氨基酸12至120；SEQ ID NO112的氨基酸9至117；SEQ ID NO114的氨基酸9至117；SEQ ID NO116的氨基酸10至118；SEQ ID NO118的氨基酸9至117；SEQ ID NO120的氨基酸77至185；SEQ ID NO122的氨基酸12至120；SEQ ID NO124的氨基酸12至120；SEQ ID NO126的氨基酸12至120；SEQ ID NO128的氨基酸12至120；SEQ ID NO130的氨基酸10至118；SEQ ID NO132的氨基酸70至178；SEQ ID NO134的氨基酸10至118；和SEQ ID NO136的氨基酸24至132的谷胱甘肽過氧化酶結(jié)構(gòu)域，或c)包含TCP家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域，所述結(jié)構(gòu)域具有選自SEQ IDNO138的氨基酸57至249；SEQ ID NO140的氨基酸54至237；SEQ IDNO142的氨基酸43至323；或SEQ ID NO144的氨基酸41至262的序列，或d)包含具有與SEQ ID NO208的氨基酸44至99至少64％同一的序列的AP2結(jié)構(gòu)域，或e)包含編碼選自SEQ ID NO254的氨基酸1至566、CAN79299、AAK15493、P93472、AAM47602和AAL91175的全長油菜素類固醇生物合成LKB樣多肽的多核苷酸，或f)包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和ii)編碼?；o酶A合成酶的長鏈脂肪酸輔酶A連接酶亞基的全長多肽的分離多核苷酸；其中所述轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增加的產(chǎn)率，或g)包含有效連接的i)編碼能夠在葉中增強基因表達的啟動子的分離多核苷酸；和ii)編碼線粒體轉(zhuǎn)運肽的分離多核苷酸；和iii)編碼全長法尼基二磷酸合酶多肽的分離多核苷酸；其中所述轉(zhuǎn)基因植物顯示，與不包含所述表達盒的相同品種的野生型植物相比較，增加的產(chǎn)率。
2.權(quán)利要求Ia的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含SEQID NO :4的氨基酸1至376 ； SEQ ID NO 2的氨基酸1至368 ；SEQ ID NO 6的氨基酸1至368 ；SEQ ID NO 8的氨基酸 1 至 369 ； SEQ ID NO 10 的氨基酸 1 至 371 ； SEQ ID NO 12 的氨基酸 1 至 375 ；SEQ ID NO 14的氨基酸1至523 ； SEQ ID NO 16的氨基酸1至494 ； SEQ ID NO 18的氨基酸1至373 ； SEQID NO 20的氨基酸1至377 ；SEQ ID NO 22的氨基酸1至404 ；SEQ IDNO 24的氨基酸，1 至 394 ；SEQ ID NO 26 的氨基酸 1 至 415 ；SEQ ID NO 28 的氨基酸 1 至 381 ；SEQ ID NO 28的氨基酸1至381 ；SEQ ID NO 30的氨基酸1至376 ；SEQ ID NO 32的氨基酸1至368 ； SEQ ID NO 34的氨基酸1至372 ；SEQ ID NO 36的氨基酸1至374或SEQ ID NO 38的氨 基酸1至372。
3.使用包含分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述分離多核苷酸編碼具有鈣 依賴性蛋白激酶活性的全長多肽，其中所述多肽包含 a)選自具有包含SEQID NO :40的氨基酸59至317 ;SEQ ID NO :42的氨基酸111至 369 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 126 至 386 ；SEQ ID NO 46 的氨基酸 79 至 337 ；SEQ ID NO 48的氨基酸80至338 ；SEQ ID NO 50的氨基酸125至287 ；SEQ ID NO 52的氨基酸129至 391 ；SEQ ID NO :54 的氨基酸 111 至 371 ;SEQ ID NO :56 的氨基酸 61 至 319 ;SEQ ID NO 58 的氨基酸86至344 ；SEQ ID NO 60的氨基酸79至337 ；SEQ ID NO 62的氨基酸78至336 ； SEQ ID NO 64 的氨基酸 90 至 348 ；SEQ ID NO 66 的氨基酸 56 至 314 ；SEQ ID NO 68 的氨 基酸67至325 ；SEQ ID NO 70的氨基酸81至339 ；和SEQ ID NO 72的氨基酸83至341的 序列的結(jié)構(gòu)域的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域；和b)至少一個具有選自SEQID NO 40的氨基酸364至392 ；SEQ IDNO 42的氨基酸416 至 444;SEQ ID NO :44 的氨基酸 433 至 461 ;SEQ IDNO :46 的氨基酸 384 至 412 ;SEQ ID NO: 48的氨基酸385至413 ；SEQ IDNO 50的氨基酸433至461 ；SEQ ID NO 52的氨基酸436至 463 ；SEQ IDNO :54 的氨基酸418 至446 ;SEQ ID NO 56 的氨基酸366 至 394 ；SEQ IDNO :58 的 氨基酸391至419 ；SEQ ID NO 60的氨基酸384至412 ；SEQ IDNO 62的氨基酸418至446 ； SEQ ID NO 64 的氨基酸 395 至 423 ；SEQ IDNO 68 的氨基酸 372 至 400 ；SEQ ID NO 72 的 氨基酸388至416 ；SEQ IDNO 42的氨基酸452至480 ；SEQ ID NO 44的氨基酸470至498 ； SEQ IDNO 46 的氨基酸 420 至 448 ；SEQ ID NO 48 的氨基酸 421 至 449 ；SEQ IDNO 50 的氨 基酸 470 至 498 ;SEQ ID NO :52 的氨基酸 472 至 500 ;SEQ IDNO :54 的氨基酸 455 至 483 ； SEQ ID NO 56 的氨基酸 402 至 430 ；SEQ IDNO 58 的氨基酸 427 至 455 ；SEQ ID NO 60 的 氨基酸420至448 ；SEQ IDNO 62的氨基酸454至482 ；SEQ ID NO 68的氨基酸444至472 ； SEQ IDNO 72 的氨基酸 460 至 488 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 488 至 516 ；SEQ IDNO 44 的氨 基酸 512 至 540 ;SEQ ID NO :46 的氨基酸 456 至 484 ;SEQ IDNO :48 的氨基酸 457 至 485 ； SEQ ID NO 50 的氨基酸 510 至 535 ；SEQ IDNO 52 的氨基酸 512 至 537 ；SEQ ID NO 54 的 氨基酸497至525 ；SEQ IDNO 56的氨基酸438至466 ；SEQ ID NO 58的氨基酸463至491 ； SEQ IDNO 60 的氨基酸 456 至 484 ；SEQ ID NO 42 的氨基酸 522 至 550 ；SEQ IDNO 44 的氨 基酸 546 至 570 ;SEQ ID NO :46 的氨基酸 491 至 519 ;SEQ IDNO :48 的氨基酸 492 至 520 ； SEQ ID NO 50 的氨基酸 542 至 570 ；SEQ IDNO 52 的氨基酸 542 至 570 ；SEQ ID NO 54 的 氨基酸531至555 ；SEQ IDNO 56的氨基酸474至502 ；SEQ ID NO 58的氨基酸497至525 ； SEQ IDNO 60 的氨基酸 490 至 518 ；SEQ ID NO 62 的氨基酸 489 至 517 ；SEQ IDNO 64 的氨 基酸 501 至 529 ;SEQ ID NO :66 的氨基酸 470 至 498 ;SEQ IDNO :68 的氨基酸 479 至 507 ； SEQ ID NO 70的氨基酸492至520 ；和SEQID NO 72的氨基酸495至523的序列的EF手 型結(jié)構(gòu)域。
4.權(quán)利要求3的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQID NO :40的氨基酸1至418 ； SEQ ID NO 42 的氨基酸 1 至 575 ；SEQ ID NO 44 的氨基酸 1 至 590 ；SEQ ID NO 46 的氨基酸 1 至 532 ；SEQ ID NO 48 的氨基酸 1 至 528 ；SEQ ID NO 50 的氨基酸 1 至 578 ；SEQ ID NO 52的氨基酸1至580 ；SEQ ID NO 54的氨基酸1至574 ；SEQ ID NO 56的氨基酸1至 543 ；SEQ ID NO 58 的氨基酸 1 至 549 ；SEQ ID NO 60 的氨基酸 1 至 544 ；SEQ ID NO 62 的 氨基酸1至534 ；SEQ ID NO 64的氨基酸1至549 ；SEQ ID NO 66的氨基酸1至532 ；SEQ ID NO 68的氨基酸1至525 ；SEQ ID NO 70的氨基酸1至548 ；或SEQ ID NO 72的氨基酸 1至531的序列。
5.用包含編碼具有細胞周期蛋白依賴性蛋白激酶活性的全長多肽的分離多核苷酸的 表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽包含a)具有選自SEQID NO 74的氨基酸59至190 ；SEQ ID NO 76的氨基酸63至197 ；SEQ ID NO 78的氨基酸73至222 ；和SEQ ID NO 80的氨基酸54至186的序列的細胞周期蛋 白N末端結(jié)構(gòu)域和b)具有選自SEQID NO 74的氨基酸192至252 ；SEQ ID NO 76的氨基酸199至259 ； SEQ ID NO 78的氨基酸224至284 ；和SEQ ID NO 80的氨基酸188至248的序列的細胞 周期蛋白C末端結(jié)構(gòu)域。
6.權(quán)利要求5的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQID NO :74的氨基酸1至355 ； SEQ ID NO 76 的氨基酸 1 至 360 ；SEQ ID NO 78 的氨基酸 1 至 399 ；或 SEQ ID NO 80 的氨 基酸1至345的序列。
7.用包含分離多核苷酸的表達盒轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因植物，所述多核苷酸編碼具有絲氨酸/ 蘇氨酸特異性蛋白激酶活性的全長多肽，其中所述多肽包含選自具有SEQ ID N0:82的氨基 酸 15 至 271 ；SEQ ID NO 84 的氨基酸 4 至 260 ；SEQ ID NO 86 的氨基酸 4 至 260 ；SEQ ID NO 88的氨基酸18至274 ；SEQ ID NO 90的氨基酸23至279 ；SEQ ID NO 92的氨基酸5至 261 ；SEQ ID NO 94 的氨基酸 23 至 279 ；SEQ ID NO 96 的氨基酸 4 至 260 ；SEQID NO 98 的 氨基酸12至268 ；和SEQ ID NO 100的氨基酸4至260的序列的結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)域。
8.權(quán)利要求7的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多肽具有包含SEQID NO 82氨基酸1至348 ； SEQ ID NO 84 的氨基酸 1 至 364 ；SEQ ID NO 86 的氨基酸 1 至 354 ；SEQ ID NO 88 的氨 基酸 1 至 359 ；SEQ ID NO 90 的氨基酸 1 至 360 ；SEQ ID NO 92 的氨基酸 1 至 336 ；SEQ ID NO 94的氨基酸1至362 ；SEQ ID NO 96的氨基酸1至370 ；SEQ ID NO 98的氨基酸1至 350 ；或SEQ ID NO 100的氨基酸1至361的序列。
9.具有選自表1中所示的多核苷酸序列的序列的分離多核苷酸。
10.具有選自表1中所示的多肽序列的序列的分離多肽。
11.產(chǎn)生包含至少一個表1中所列的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其中所述多核苷 酸在植物中的表達導(dǎo)致，與植物的野生型品種相比較，植物在正?；蛳匏畻l件下的增加的 生長和/或產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性，該方法包括步驟(a)向植物細胞中導(dǎo)入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和(b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多核苷酸在轉(zhuǎn)基因植物中的表達導(dǎo)致所述植物與植物的野生型品種相比較 具有在正?；蛳匏畻l件下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受力。
12.增加植物在正常或限水條件下的生長或產(chǎn)率或增加植物對環(huán)境脅迫的耐受性的方 法，該方法包括步驟4(a)向植物細胞中導(dǎo)入包含至少一個表1中所列的多核苷酸的表達載體，和 (b)從所述植物細胞產(chǎn)生表達所述多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物，其中所述多核苷酸在轉(zhuǎn)基因植物中的表達導(dǎo)致所述植物與植物的野生型品種相比較 具有在正常或限水條件下增加的生長或產(chǎn)率或增加的對環(huán)境脅迫的耐受力。
全文摘要
本申請公開了多核苷酸，所述多核苷酸能夠增強經(jīng)轉(zhuǎn)化而包含該多核苷酸的植物在限水條件下的生長、產(chǎn)率和/或增加的對環(huán)境脅迫的耐受性。本申請還提供了使用這樣的多核苷酸的方法以及包含這樣的多核苷酸作為轉(zhuǎn)基因的轉(zhuǎn)基因植物和農(nóng)產(chǎn)品，包括種子。
文檔編號C07K14/00GK101889089SQ200880118043
公開日2010年11月17日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者A·舍利, A·麥卡斯基爾, B·麥克爾西, D·艾倫, L·威爾森, L·達爾尼勒, N·許, P·普齊奧, R·庫爾卡尼, R·特雷澤維, R·薩里亞-米蘭 申請人:巴斯夫植物科學有限公司