[发明专利]重组基因

说明书

本发明涉及用于改善除草剂、细菌和真菌抗性以及提供增强的农艺性状的重组基因，该重组基因的特征在于包含具有SEQ ID No.1的氨基酸序列的第一EPSPS基因和具有SEQ ID No.2的氨基酸序列的第二EPSPS基因的核酸，其中重组基因与具有SEQ ID No.3的氨基酸序列的编码转录因子的基因融合。

技术领域

本发明总体上涉及重组DNA技术。具体地，本发明涉及重组基因和已经使用该重组基因转化的植物，使得该植物具有除草剂、细菌和真菌抗性以及增强的农艺性状。

背景技术

水稻是世界上主要的粮食作物之一，其中水稻主要由亚洲人消费，但在世界其他地区也很著名。因此，重要的是保持水稻的生长和收获，以养活世界各地的人们。然而，为了保持生长和收获，研究人员和科学家必须面对许多挑战。显著的挑战之一是不断增长的人口，这增加了对水稻的需求。水稻生产者和农民必须确保作物充分生长，以便能够足够养活世界各地的人们。多年来，为了应对主要由生物和非生物因素引起的产量增长的下降而引起的挑战，已经进行了许多研究和实验，并且发表了无数的文献和论文。

生物因素包括害虫和昆虫的侵袭，例如食根虫(root feeder)、蛀茎虫、叶蝉和飞虱、食叶虫和吸谷虫，以及病害如鞘枯萎病、细菌性枯萎病和稻瘟病菌的侵袭。另一个常见的生物因素是杂草，它们破坏阳光、水和养分的吸收，从而杀死水稻植物。杂草的类型包括禾草类、莎草类和阔叶杂草。另一方面，非生物因素包括盐度、气候变化、养分和矿物质利用率、重金属和污染物的存在等。在本文提到的非生物因素中，盐度和气候变化这两个因素似乎是导致产量增长的下降的主要原因。这主要是因为水稻植物在温带和亚热带气候下生长，并且对盐敏感。因此，如果土壤和水的盐度发生剧烈变化，环境温度急剧上升或下降，将有可能且容易杀死水稻植物。

已经采取了各种方法和措施来应对这些挑战，例如施用肥料来提高水稻植物对病害的免疫力、施用除草剂来防止杂草生长、施用杀虫剂或农药来防止昆虫和害虫的侵袭以及控制土壤和水的盐度的常规方法。然而，这些方法具有其各自的缺点。例如，农药和除草剂中的化学物质可能会损害或甚至更严重，杀死水稻植物，同时发挥其应有的作用。

除利用常规方法外，应对这些挑战的另一种方法是通过实施重组DNA技术来生产转基因植物。该技术可以融合具有有利或良好性状的遗传物质，例如对除草剂、杂草、昆虫和害虫的抵抗力，对极端天气的抵抗力，营养和免疫特性的改善等，从而生产出具有这些“新”特征的植物，这不在物种中自然发生。许多现有文献已经公开了这种技术的使用，并且已经产生不同类型的转基因植物，例如玉米、大豆、甜菜等。

为了具有更好的性状，水稻植物还被基因修饰，从而提高产量以满足全球需求。现有技术文献已经公开了转基因水稻植物，产生多核苷酸的方法以及多核苷酸在这些转基因水稻植物的生长中的用途，下文对此进行了讨论。

美国专利号9,605,271 B2涉及已被转化以具有抗病性和可接受的农艺性状的植物。本专利文献公开了转基因水稻植物包含WRKY45基因，其中WRKY45基因与感染响应性启动子和翻译增强子可操作地连接。具体地，该文献描述了转基因植物能够抵抗稻瘟病菌和细菌性叶枯病。该文献还指出，与那些天然植物相比，农艺性状得以保持或改善。然而，实验和结果仅表明与对照植物相比，转基因植物的农艺性状降低或保持相同。

美国专利号9,434,958 B2涉及使用核酸构建体来生产具有复杂的抗病性和优异的农艺性状的水稻系，所述核酸构建体包含编码具有改善单子叶植物的抗病性功能的单子叶植物衍生蛋白的多核苷酸和具有调节多核苷酸的表达功能的启动子。该文献描述了OsUbi1、eEF1α或OsUbi7基因用作启动子。该文献还公开了水稻品系用于产生具有抗病性和良好农艺性状的转基因水稻植物的用途。尽管在抗稻瘟病菌和细菌性叶枯病方面取得了积极成果，但就农艺性状而言，结果并非完全是积极的。特别地，根据有效分蘖数，从P_OsUbi7启动子过表达OsWRKY45的水稻植株仅显示出比其他两个启动子更好的结果，而仅比日本晴(Nipponbare)稍好的结果。