[发明专利]具有提高的光呼吸效率的植物在审
申请号: | 201880029875.0 | 申请日: | 2018-03-07 |
公开(公告)号: | CN110678552A | 公开(公告)日: | 2020-01-10 |
发明(设计)人: | 唐纳德·R·奥尔特;保罗·F·索思;伯克利·沃克 | 申请(专利权)人: | 由农业部部长代表的美利坚合众国 |
主分类号: | C12N15/82 | 分类号: | C12N15/82 |
代理公司: | 11243 北京银龙知识产权代理有限公司 | 代理人: | 钟海胜;宋琴芝 |
地址: | 美国哥伦比*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光合作用 光合作用效率 呼吸 代谢产物 基因表达 基因组合 速率降低 转运蛋白 甘油酸 酶途径 乙醇酸 引入 | ||
1.一种遗传改变的植物,包含一种或多种遗传改变,所述遗传改变包括所述植物从至少一部分叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失或降低并且包括在所述植物的至少一部分叶绿体中将乙醇酸转化为能量的能力的获得。
2.根据权利要求1所述的植物,其中,所述叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失包括与SEQID NO:6具有至少70%序列同一性、至少75%序列同一性、至少80%序列同一性、至少85%序列同一性、至少90%序列同一性或至少95%序列同一性的内源蛋白质的水平降低、活性降低、部分活性丧失、或活性完全丧失。
3.根据权利要求1或2所述的植物,其中,所述叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失包括由与SEQ ID NO:46至少95%相同的RNA分子的表达所诱导的RNA干扰。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的植物,其中,所述叶绿体中将乙醇酸转化为能量的能力的获得包括在叶绿体中产生转基因苹果酸合酶和转基因乙醇酸脱氢酶。
5.根据权利要求4所述的植物,其中,所述苹果酸合酶与SEQ ID NO:43的第41至607位氨基酸残基至少95%相同。
6.根据权利要求4或5所述的植物,其中,所述乙醇酸脱氢酶与SEQ ID NO:45的第41至1136位氨基酸残基至少95%相同。
7.根据权利要求4所述的植物,其中,所述苹果酸合酶包含SEQ ID NO:43,并且所述乙醇酸脱氢酶包含SEQ ID NO:45。
8.根据权利要求1所述的植物,其中,所述叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失包括缺乏产生与SEQ ID NO:3具有至少95%同一性的蛋白质和缺乏产生与SEQ ID NO:6具有至少95%同一性的蛋白质,并且其中,所述叶绿体中将乙醇酸转化为能量的能力的获得包括产生与SEQ ID NO:43具有至少95%同一性的蛋白质以及产生与SEQ ID NO:45具有至少95%同一性的蛋白质。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的植物,其中所述植物选自由水稻、大豆、马铃薯、豇豆、大麦、小麦和木薯组成的组。
10.一种生产具有增加的生长或生产力的植物的方法,包括以下步骤:
a.向植物引入遗传改变,所述遗传改变包括从植物的至少一部分叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失;和
b.向植物引入遗传改变,所述遗传改变包括在叶绿体中将乙醇酸转化为能量的能力的获得,从而增加植物的生长或生产力。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述从植物的至少一部分叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失包括与SEQ ID NO:3具有至少95%同一性的内源蛋白质的水平降低、活性降低、活性的部分丧失、或活性的完全丧失,还包括与SEQ ID NO:6具有至少95%同一性的第二内源蛋白质的水平降低、活性降低、活性部分丧失、或活性完全丧失,或两者。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其中,所述叶绿体转运乙醇酸的能力的丧失包括由与SEQ ID NO:46至少95%相同的RNA分子的表达来诱导RNA干扰。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法,其中,在所述叶绿体中将乙醇酸转化为能量的能力的获得包括在叶绿体中产生转基因苹果酸合酶和转基因乙醇酸脱氢酶。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述苹果酸合酶与SEQ ID NO:43的第41至607位氨基酸残基至少95%相同,并且其中,所述乙醇酸脱氢酶与SEQ ID NO:45的第41至1136位氨基酸残基至少95%相同。
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