[发明专利]调控气孔导度的方法及用于执行相同方法的植物表现构体

说明书

本发明提供植物表达构体。根据一实施例，植物表达构体包括一核酸序列，其用以在保卫细胞特异性顺式作用调节元件的转录控制下编码己糖激酶。本发明还提供使用表达相同构体的转基因植物、植物细胞和植物部分的方法。

相关申请案

此申请案根据35USC 119(e)主张2011年12月11日提交申请的美国临时专利申请案第61/569,251号的优先权，其内容通过引用整体的方式幷入本文中。

技术领域

本发明在一些实施例中涉及多种调控气孔导度的方法及用于执行相同方法的植物表现构体。

背景技术

气孔是不透水保护表皮的动态孔洞，其包覆陆生植物的气生部份，主要进化来节省水份损失。气孔是由两个保卫细胞和保卫细胞所围绕的孔洞构成，在黎明时打开，以使大气中二氧化碳(CO₂)的进入以进行光合作用，而以大量蒸腾作用造成的水份损失做为代价。当固碳作用和利用效率低时气孔关闭，以降低水份因蒸腾作用(transpiration)而损失(Assmann，1993)。在机制层面，气孔打开以回应保卫细胞中渗透压的增加。在渗透压增加之后水移入保卫细胞，而增加它们的体积，并打开气孔(Taiz和Zeiger，1998)。气孔闭合以相反的方式发生；当保卫细胞中的渗透压浓度降低时，其体积减小。

水资源短缺是由全球气候变化而加剧的严重问题。非生物紧迫，特别是干旱和盐度增加，是全世界农作物损失主要的原因。此外，农业目前使用超过70％的可用淡水(发展中国家为86％)。一个可采取的节约农业用水的办法是发展在缺水条件下使用较少的水却能保持高产量的植物。由于植物有95％以上的水分是通过气孔蒸腾失去，气孔活性工程是减少农作物对水分的需求，并提高紧迫条件下的生产力的一种有前途的方法。

Cominelli等人评论关于识别转录调节子控制气孔运动和参与气孔关闭的最新发展，于期刊：转录作用Transcription.2010Jul-Aug；1(1):41–45

额外的背景技术包括：

美国专利公开号7,423,203教示通过以一种子特异性启动子表现真菌糖激酶而增加植物产量的方法。

美国专利公开号2009/0265812教示通过以花粉特异性启动子表达己糖激酶而增加植物高温紧迫的耐受性的方法。

发明内容

根据本发明一些实施例的一方面，提供一种植物表达构体，包括一核酸序列，其用以在一保卫细胞特异性的顺式作用(cis-acting)调节元件的一转录控制之下编码一己糖激酶(hexokinase)。

根据本发明一些实施例的一方面，提供一种植物表达构体，包括一核酸序列，用以编码一核酸剂而使一己糖激酶的表达沉默，其中所述核酸剂是在一保卫细胞特异性的顺式作用调节元件的一转录控制之下表达。

根据本发明一些实施例，所述保卫细胞特异性的顺式作用调节元件是可诱导的。

根据本发明一些实施例，所述保卫细胞特异性的顺式作用调节元件是持续性的。

根据本发明一些实施例，所述保卫细胞特异性的顺式作用调节元件是一保卫细胞特异性的启动子。

根据本发明一些实施例，所述保卫细胞特异性的启动子是KST1启动子。

根据本发明一些实施例的一方面，提供一种调节植物气孔导度的方法，其特征在于：所述方法包括：在一植物内以一保卫细胞特异性的方式调控一己糖激酶的浓度及/或活性，从而调节植物导度。

根据本发明一些实施例，所述调控是正向调节。

根据本发明一些实施例，所述正向调节是通过引入如权利要求1所述的核酸构体到所述植物内而作用。