[发明专利]使用米多肽/核酸进行植物改良

说明书

技术领域

本发明主要是以制备转基因植物的方法，将重组DNA构建体转化进入宿主植物，并在此宿主植物中表达此一特定水稻多肽，进而产生一转基因植物的方法。

背景技术

筛选影响植物重要性状的多肽一直是各界关注的课题，例如，提高产量或提高植物对环境压力的抗压性等特性的多肽。同时，将这些多肽编码基因转入宿主植物中，也可使宿主植物具有这些多肽所表现的特性。

发明内容

本发明基于筛选出数种水稻多肽及其编码核苷酸，这些多肽使稻米表现出各种不同的重要性质，例如：种子重量/尺寸及稻穗型态、大小或密度。

因此，本发明涉及制备转基因植物的方法，将一重组DNA构建体转化进入宿主植物，在植物细胞中表达一特定多肽，其氨基酸序列与表一中选取的序列编号：1-49、99-114及149氨基酸序列的相似度至少达80％以上(例如，85％、90％、95％、98％、99％或100％)。上述重组DNA构建体可包含表一中选取的序列编号：50-98、115-148、150及151的核苷酸序列，以及在植物细胞中具有功能的启动子序列，且此启动子序列是以可人为操作的方式与上述核苷酸序列相连接。

制备完成的转基因植物可表现出一或多个与宿主植物相关的特性：(a)对环境压力的耐受性提高，如：干旱、寒冷、高温、高盐、贫瘠环境、植物病变、除草剂、极度渗透压不平衡、病原或虫害；(b)促进植物细胞生长；(c)改善或降低半乳甘露聚糖、木质素、纤维素、类黄酮素或植物生长调节素等的产量；(d)经由调节光合作用、碳水化合物的使用和/或摄取、氮素的使用和/或摄取、磷的使用和/或摄取、矿物质的使用和/或摄取以促使产量增加；(e)种子油、淀粉和/或蛋白质的产量提高；及(f)同源重组速度增加；(g)增加种子的大小或重量；(h)增加穗长或种子密度；(i)开花、授粉或受粉效率的提升；及(j)提高种子生长发育及成熟速度。

转基因植物是一种透过转化或重组等方法，加入外来基因或增加原生基因的数量而改变其基因组的植物。

另一方面，本发明也提供一种抑制任一项前述多肽在植物细胞中表达的方法，将包含多核苷酸及启动子序列的DNA构建体引进植物细胞或植物中。此多核苷酸的核苷酸序列与目标多肽的多核苷酸序列互补。因此，DNA构建体在植物细胞或植物中所表达的RNA分子，可以一反义RNA或一干扰RNA的模式抑制前述多肽的表达。

本发明也包含上述任一重组DNA构建体以及含有此DNA构建体的植物细胞或转基因植物。接下来将详细说本发明的实施例。同时，也将透过下列的实施例及权利要求更深入地阐明本发明其它特质与优势，使其更为明显易懂。

实施方式

本发明筛选出66个分离的水稻多肽(序列编号：1-49、99-114及149)及其具有相等功能的变型，变型指的是其氨基酸序列与序列编号：1-49、99-114及49其中之一氨基酸序列具有至少65％的相似度(如，70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％或99％)，且与前述水稻多肽具有相同功能的多肽。

在此，“分离的多肽”指一本质上在自然情况下不具有与其相关连的多肽的分子，意即，一含多肽的混合物，具有低于20％干燥重量比的连接分子。纯度可经由任何适当方法测得，如柱色谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳及高效液相层析(HPLC)。

两段氨基酸序列的序列相似度可由Karlin and Altschul发表于Proc，Natl.Acad.Sci.USA 87：2264-52268，1990的运算法以及Karlin and Altschul发表于Proc，Natl.Acad.Sci.USA 5873-5877，1993中改良的计算法计算而得。此计算法被并入Altschul等人发表于J.Mol.Bio.215：403-410，1990所述的NBLAST及XBLAST软件中运算。BLAST核苷酸搜索与NBLAST软件一起进行，(得分＝100，字长＝12)，以取得与本发明核酸分子同源的核苷酸序列。BLAST蛋白质搜索与XBLAST软件(得分＝50，字长＝3)进行，以取得与参考多肽同源的氨基酸序列。根据Altschul等人发表于Nucleic Acids Res.25：3389-3402，1997中所述，利用Gapped BLAST取得空位比对序列以做为比较。使用BLAST与Gapped BLAST软件时，也需使用个别软件(如XBLAST及NBLAST)的预设参数。参见www.ncbi.nlm.nih.gov。