[發(fā)明專利]一種改善木薯農(nóng)藝性狀的方法及其應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110369895.2
• 申請(qǐng)日: 2011-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN103122340A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬;許佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C12N9/08
• 分類號(hào): C12N9/08;C12N15/53;C12N15/82;C12N5/10;A01H4/00;A01H5/00
• 代理公司: 上海一平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;雷芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及植物學(xué)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種改善木薯農(nóng)藝性狀的方法及其應(yīng)用。?

背景技術(shù)

隨著全球化石能源需求的日益增加，能源緊缺是世界各國(guó)的面臨的普遍難題，利用工業(yè)生物技術(shù)開展生物質(zhì)液體燃料研發(fā)已經(jīng)成為全球熱點(diǎn)之一。?

木薯為大戟科(Euphorbiaceae)木薯屬(Manihot)植物。木薯因其具有超常的光、熱、水資源利用率，單位面積的生物能產(chǎn)量幾乎高于其它所有的栽培作物，且具有適應(yīng)范圍廣泛、塊根淀粉率高等特性，在生物能源的開發(fā)和利用中占有非常重要的位置。利用荒山、荒地、沙土地等邊緣地帶開展木薯種植，可做到不與糧食爭(zhēng)地，同時(shí)又有環(huán)境效益，符合生物能源與糧食生產(chǎn)和諧發(fā)展的長(zhǎng)期戰(zhàn)略，有利于保障國(guó)家的糧食安全。因此，木薯作為我國(guó)的重要能源植物，擔(dān)負(fù)著年產(chǎn)50萬噸燃料乙醇的任務(wù)，成為我國(guó)非糧淀粉型能源植物的首選之一。?

然而，木薯產(chǎn)業(yè)化面臨的最大的瓶頸是采后塊根的生理衰變。木薯收獲之后必須在3天內(nèi)加工，否則會(huì)發(fā)生采后生理衰變，導(dǎo)致塊根褐化及腐爛，影響其加工及產(chǎn)品性能，同時(shí)也為淀粉加工企業(yè)帶來了壓力。每年由于采后塊根的生理衰變導(dǎo)致的損失在收獲量的5％以上，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2億元以上。?

對(duì)于少量的儲(chǔ)藏根，在收獲后可通過立即封蠟、套袋或加工成干片來抑制生理性變質(zhì)，但增加了原材料成本，因此不適用于規(guī)模化木薯加工企業(yè)。采收前兩周對(duì)木薯的莖桿進(jìn)行修剪可在一定程度上延緩儲(chǔ)藏根的采后生理性變質(zhì)，但會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)藏根的食用品質(zhì)和淀粉質(zhì)量大大降低，限制了該方法的應(yīng)用。?

此外，木薯能忍受一定的低溫，但是在一定溫度下，如10℃以下會(huì)發(fā)生生長(zhǎng)緩慢，細(xì)胞和細(xì)胞膜損傷，器官衰老等變化。在極端的干旱條件下，發(fā)生葉片失水、萎蔫、甚至死亡等。?

至今，尚未有一種用于改善諸如：抑制木薯儲(chǔ)藏根的采后生理性變質(zhì)、抗旱、抗寒等農(nóng)藝性狀的方法，因此本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種行之有效的能夠良好改善木薯農(nóng)藝性狀的方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改善木薯農(nóng)藝性狀的方法及其應(yīng)用。?

本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有改善生理性變質(zhì)的植株。?

本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有抗旱和/或抗寒的植株。?

本發(fā)明的另一目的在于提供于ROS相關(guān)的多肽或多核苷酸用于改善木薯農(nóng)藝性狀的用途。?

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種分離的ROS相關(guān)多肽或其編碼的多核苷酸的用途，其中，所述的ROS相關(guān)多肽或其編碼多核苷酸為SOD、CAT、APX，或其組合，所述多肽或多核苷酸用于改善植物的農(nóng)藝性狀。?

在另一優(yōu)選例中，所述組合為SOD和CAT的組合，或SOD和APX的組合；或SOD、CAT和APX三者的組合。?

在另一優(yōu)選例中，所述的ROS相關(guān)多肽具有以下特征：?

所述的SOD多肽選自下組：(i-a)具有SEQ?ID?NO：2所示氨基酸序列的多肽；或(ii-a)由SEQ?ID?NO：2所示氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的且具有SOD功能的由(i-a)衍生的多肽；?

所述的CAT多肽選自下組：(i-b)具有SEQ?ID?NO：6所示氨基酸序列的多肽；或(ii-b)由SEQ?ID?NO：6所示氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的且具有CAT功能的由(i-b)衍生的多肽；?

所述的APX多肽選自下組：(i-c)具有SEQ?ID?NO：10所示氨基酸序列的多肽；或(ii-c)由SEQ?ID?NO：10所示氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的且具有APX功能的由(i-c)衍生的多肽。?

在另一優(yōu)選例中，編碼ROS相關(guān)多肽的多核苷酸具有以下特征：?

所述SOD多肽的編碼多核苷酸選自下組：(i)具有SEQ?ID?NO：1所示序列的多核苷酸；或(ii)具有與SEQ?ID?NO：1所示序列互補(bǔ)的多核苷酸；?

所述的CAT多肽的編碼多核苷酸選自下組：(i)具有SEQ?ID?NO：5所示序列的多核苷酸；或(ii)具有與SEQ?ID?NO：5所示序列互補(bǔ)的序列的多核苷酸；?

所述的APX多肽的編碼多核苷酸選自下組：(i)具有SEQ?ID?NO：9所示序列的多核苷酸；或(ii)具有與SEQ?ID?NO：9所示序列互補(bǔ)的序列的多核苷酸。?