[发明专利]具有改良生长特性的植物及其制备方法

说明书

本申请为2005年8月16日提交的、发明名称为“具有改良生长特性的植物及其制备方法”的PCT申请PCT/EP2005/054034的分案申请，所述PCT申请进入中国国家阶段的日期为2007年4月12日，申请号为200580034841.3。

技术领域

本发明一般地涉及分子生物学领域，并涉及改良植物生长特性的方法。更具体地，本发明涉及通过增加植物中RNA结合蛋白或其同源物的活性来改良植物生长特性，尤其是产率的方法。本发明还涉及具有增加活性的RNA结合蛋白或其同源物的植物，这些植物相对于相应的野生型植物，具有改良的生长特性。本发明方法中有用的RNA结合蛋白或其同源物具有RNA结合活性，并包含2或3个RNA识别基序(RRM)，且包含与基序I：PYEAAVVALPVVVKERLVRILRLGIATRYD具有至少75％序列同一性的基序和/或与基序II：RFDPFTGEPYKFDP具有至少50％序列同一性的基序。本发明方法中有用的RNA结合蛋白或其同源物也可以是具有下列特征的RBP1多肽或其同源物：(a)RNA结合活性；(b)两个RRM结构域；(c)下列两个基序：(i)KIFVGGL和(ii)RPRGFGF，基序中允许至多三个氨基酸取代和任意的保守改变；和(d)按照增加的偏好顺序与SEQ IDNO：15代表的氨基酸具有至少20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％序列同一性。本发明也提供在本发明方法中有用的构建体。

技术背景

世界人口的不断增长和用于农业的可耕种土地供给的减少，推动农业研究向着提高农业效率的方向发展。农作物和园艺改良的常规方法是利用选育技术来鉴定具有所希望特性的植物。然而，这种选育技术有几个缺点，即这些技术通常是劳动密集型的，并且产生通常含有异源遗传组分的植物，这些遗传组分并非总是产生从亲本植物传递的所希望的性状。分子生物学的进展已经允许人类改造动物和植物的种质(germplasm)。植物基因工程需要分离和操作遗传物质(通常以DNA或RNA的形式)及随后将此遗传物质引入植物。这种技术使能够递送具有多种改良的经济、农业或园艺性状的农作物或植物。具有特别经济利益的一个性状是产率。产率通常被定义为来自农作物的经济价值可测量产出。其可以根据数量和/或质量来定义。产率直接依赖于几种因素，例如：器官的数量和大小，植物构造(例如分枝数)，种子产量及更多的因素。根的发育，营养吸收和胁迫耐受性也是决定产率的重要因素。可以通过优化上述因素之一来增加农作物的产率。

改良植物的多种生长特性的能力将在如：增加农作物、植物育种、观赏植物的生产、树木栽培(aboriculture)、园艺学和林业等领域具有许多应用。改良的生长特性，如产率，也可以用于在生物反应器中使用的藻类生产(用于诸如药物、抗体、或疫苗物质的生物技术生产，或用于有机废物的生物转化)及其它这类领域。

现已发现，与相应野生型植物相比，增加植物中RNA结合蛋白或其同源物的活性使植物具有改良的生长特性，所述RNA结合蛋白或其同源物具有RNA结合活性并包含2或3个RNA识别基序(RRM)，且包含与基序I：PYEAAVVALPVVVKERLVRILRLGIATRYD具有至少75％序列同一性的基序和/或与基序II：RFDPFTGEPYKFDP具有至少50％序列同一性的基序。现已发现，与相应野生型植物相比，增加植物中RBP1多肽或其同源物的活性使植物具有改良的生长特性。所述RBP1多肽或其同源物指具有下列特征的多肽：(a)RNA结合活性；(b)两个RRM结构域；(c)下列两个基序：(i)KIFVGGL和(ii)RPRGFGF，基序中允许至多三个氨基酸取代和任意的保守改变；和(d)按照增加的偏好顺序与SEQ ID NO：15代表的氨基酸具有至少20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％序列同一性。