[发明专利]GRF3突变体、方法和植物

说明书

本发明提供一种新的修饰基因rGRF3或其直向同源物，所述基因或其直向同源物显示脱离miR396控制，特别在存在至少一个GIF基因如GIF1、AtGIF2、AtGIF3、Os11g40100、Os12g31350、Os03g52320或其组合过量表达的情况下。在植物中存在时，GRF3导致生产率增加的表型(例如增加的产量、增加的生物量、增加的胁迫抗性、增加的种子产生、增加的种子产量、增加的根生长、增加的根伸长速度、延迟的叶衰老或增加的耐旱性及它们的组合)。

技术领域

通过向植物中引入GRF3生长因子中或在GRF3直向同源物中的突变而显示改善的生产率和/或产量表型和/或增加的耐旱性的植物，所述突变体解除miR396对GRF3或GRF3直向同源物的控制(任选地与至少一个GIF基因的过量表达组合)。

背景技术

与动物相比，植物在它们的整个生命周期期间持续产生新器官。地上部分器官源自苗顶端分生组织(SAM)，所述苗顶端分生组织包含存在于植物生长锥的干细胞池。正在增殖的SAM细胞产生过量子代细胞，所述子代细胞并入SAM周界处正在发育的叶原基中或变成苗的一部分。控制植物中以及在其他真核生物中细胞周期进展的核心装置依赖于细胞周期蛋白依赖性激酶的活性(Inze和De Veylder，2006)。细胞周期调节的许多方面在真核生物之间是高度保守的。然而，正是基本细胞周期机制与发育程序的整合(一个知之甚少的过程)在多细胞生物之间产生无数表型变异(Inze和De Veylder，2006)。

与拟南芥(Arabidopsis thaliana)中不确定的SAM相反，叶是具有明确形态的确定器官。叶发育涉及各种激素信号传导途径和转录因子网络的协同作用。参与叶中细胞增殖控制的一些主要转录调节物包括AINTEGUMENTA(Mizukami和Fischer,2000)、PEAPOD(White,2006)、JAGGED(Dinneny等人,2004；Ohno等人,2004)、茎上的叶片(Ha等人,2003)、TCPs(Nath等人,2003)和生长调节因子(GRF)(Kim等人,2003)。

为了获得其特征性最终尺寸和形状，正在发育的叶的生长需要首先通过细胞增殖并且随后通过细胞扩张得到密切协调(Piazza等人，2005；Tsukaya，2006)。最初，在整个正在发育的叶范围内观察到细胞增殖(Donnelly等人，1999)。随后，细胞周期在叶尖处停止并且有丝分裂阻滞线移向器官基部(Donnelly等人，1999)。一旦细胞停止分裂，它们开始扩膨大并且细胞生长变成调节器官尺寸的驱动力(Piazza等人，2005；Tsukaya，2006)。