[發明專利]改良植物構型并提高植物生物量和/或蔗糖產量的方法

無效

• 申請號: 201310522078.5
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN103602703A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 熱蘇斯·阿帕雷西多·費羅;馬科斯·阿萊格里亞;葆拉·貢薩爾維斯·德阿勞若;里卡多·奧古斯托·丹特
• 申請（專利權）人: 孟山都巴西有限公司
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;C07H3/04;C07H1/08
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭;郝傳鑫

本申請為2009年4月27日進入中國國家階段、申請號為200780039976.8、申請日為2007年10月26日、發明名稱為“改良植物構型并提高植物生物量和/或蔗糖產量的方法”的發明專利申請的分案申請。

相關的申請

本申請要求2006年10月27日提交的美國臨時申請第60/863,252號的優先權，通過引用將該申請公開的內容完整合并至本文中。

技術領域

本發明涉及分子生物學領域和通過將外源基因引入植物細胞（優選引入它們的基因組）而使植物性狀的表型改變。更具體地，本發明是關于生產轉基因植物的方法和組合物，該植物相對于在相似條件下生長的非轉基因植物來說具有改良的植物構型（plant?architecture）和提高的生物量和/或蔗糖產量。

背景技術

甘蔗是最有光合效率的栽培作物之一。甘蔗在巴西（世界上最大的生產國）的平均年產量為80噸/公頃至120噸/公頃。然而，潛在的每公頃300噸生物量的產率已被提出。Alexander，THE?ENERGY?CANE?ALTERNATIVE(Elsevier，1985)。

生物量的利用近年來已是有濃烈興趣的課題，特別是有關開發生產代用燃料的方法的努力，代用燃料使用非淀粉、非食物相關的生物量，例如樹、草和廢棄材料，這將擴大糖的可用資源的基礎并將降低成本源。在巴西，甘蔗工廠已開發出用于生產燃料乙醇的大規模蔗糖發酵技術。在2006/2007產量方面，大約生產了180億升來源于甘蔗的乙醇。除了提供可再生的燃料來源之外，基于甘蔗的燃料還提供了減少CO₂排放的手段。

數個世紀以來，甘蔗幾乎僅作為蔗糖來源被栽培，蔗糖以高濃度積聚在莖節間中。隨后蔗糖在大的壓榨工廠被提取和純化，并被用作食品工業的原料。

雖然甘蔗的光合作用很有效率，但全世界商業甘蔗種植的平均產率受甘蔗基因組的高多倍體性質的限制，該性質使得甘蔗不可按照大多數的被開發用于二倍體物種的育種技術處理。因為傳統的育種程序在產生高產植物方面取得了有限的成功，所以栽培的甘蔗品種是來源于熱帶種（Saccharum?officinarum）與其親緣之間的種間雜交的克隆，該親緣最經常是細莖野生種（S.spontaneum），但也可是中國種（S.sinense）或印度種（S.barberi），它們的子代被與熱帶種回交。另一方面，操作植物基因組的分子遺傳學方法的出現給研究人員提供了通過在植物體中引入和表達重組核酸分子而開發具有改良的性質或性狀的作物的手段。

發明內容

在一個方面，本發明提供一種轉基因植物，其屬于禾本科、葫蘆科、十字花科、茄科、豆科或夾竹桃科，其中該植物含有內源Ss2-ODD1DNA序列，與野生型對照植物相比該序列的表達被降低。在另一種實施方式中，該植物屬于禾本科。在又一種實施方式中，該轉基因植物是甘蔗、高粱、玉米和芒屬植物（Miscanthus）。在另一種實施方式中，Ss2-ODD1DNA序列的表達通過反義抑制、正義共抑制、RNA干擾或RNA酶被降低。

在另一方面，本發明提供一種生產蔗糖的方法，其包括：（a）提供一種具有被抑制的Ss2-ODD1蛋白質水平的轉基因植物；和（b）從所述植物獲得蔗糖。在一個實施方式中，所述植物是甘蔗或高粱。

在另一方面，本發明提供一種生產生物量的方法，其包括：（a）提供一種具有被抑制的Ss2-ODD1蛋白質水平的轉基因植物；和（b）從所述植物獲得生物量。在一個實施方式中，所述植物是甘蔗或高粱。

在另一方面，本發明提供一種在植物中提高蔗糖產量的方法，其包括：抑制所述植物中的Ss2-ODD1蛋白質水平。在一個實施方式中，所述植物是甘蔗或高粱。

在另一方面，本發明提供一種在植物中提高生物量的方法，其包括：在所述植物中抑制Ss2-ODD1蛋白質水平。在一個實施方式中，該植物是甘蔗或高粱。

在另一方面，本發明提供包含Ss2-ODD1序列的核苷酸構建體。在另外的實施方式中，本發明提供包含核酸構建體的轉基因植物或細胞，所述構建體包含Ss2-ODD1序列。

附圖說明