[發明專利]熱穩定性淀粉合成酶基因的表達提高在熱應力下的產量

在審

• 申請號: 201480056534.4
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN105636974A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 哈羅德·N·特瑞克;艾倫·弗里茨;薩馬爾·泰路克德
• 申請（專利權）人: 堪薩斯州立大學研究基金會
• 主分類號: C07H21/04
• 分類號: C07H21/04;A01H1/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 彭雪瑞;臧建明

1.一種遺傳修飾植物，所述遺傳修飾植物與對照植物相比具有對熱應力增加的耐受性， 所述遺傳修飾植物包含編碼具有淀粉合成酶活性的熱穩定性蛋白的外源核酸。

2.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中所述熱穩定性蛋白在溫度大于25℃下維持 淀粉合成酶活性。

3.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中當植物在熱應力下生長時，所述遺傳修飾 植物與所述對照植物相比具有增加的產量。

4.根據權利要求3所述的遺傳修飾植物，其中所述增加的產量選自增加的總種子重量、 增加的千粒重、增加的生物量，及其組合。

5.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中所述植物包含具有淀粉合成酶活性的內源 性蛋白，所述內源性蛋白具有第一相對熱穩定性，并且所述熱穩定性蛋白具有第二相對熱穩 定性，其中所述第二相對熱穩定性大于所述第一相對熱穩定性。

6.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中所述植物選自谷物、塊莖類植物和豆科植 物。

7.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中所述遺傳修飾植物是第一植物種類，并且 其中所述具有淀粉合成酶活性的熱穩定性蛋白源于第二植物種類，所述第一植物種類與所述 第二植物種類是不同的。

8.根據權利要求7所述的遺傳修飾植物，其中所述第二植物種類是耐熱性植物。

9.根據權利要求7所述的遺傳修飾植物，其中所述第二植物種類選自水稻、三葉楊、葡 萄、高粱、大豆、玉米、豆類、藻類、三葉草、莧、擬南芥、可可、番茄、木薯、苜蓿、菜 豆、鷹嘴豆和桃。

10.根據權利要求7所述的遺傳修飾植物，其中所述第一植物種類選自小麥、燕麥、大麥、 水稻、玉米、小米、黑麥、高粱、黑小麥、蕎麥、藜麥、大豆、豆類、豌豆、苜蓿、馬鈴薯、 甘薯、木薯和山藥。

11.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，所述核酸編碼包含SEQIDNO：2，4，6，8， 9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，或20氨基酸序列的熱穩定性淀粉合成酶蛋 白，或編碼與SEQIDNO：2，4，6，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，或 20具有至少約50％的氨基酸同一性并保持其功能特性的熱穩定性淀粉合成酶蛋白。

12.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中所述核酸包括：(a)SEQIDNO：1，3， 5，或7的核苷酸序列；或(b)與SEQIDNO：1，3，5或7具有至少約70％的序列同一性 的核苷酸序列。

13.根據權利要求1所述的遺傳修飾植物，其中所述外源核酸與所述植物是異源的。

14.一種提高植物對熱應力耐受性的方法，所述方法包括：

用編碼具有淀粉合成酶活性的熱穩定性蛋白的外源核酸轉化植物以產生轉化的植物，由 此增強所述轉化的植物的熱應力耐受性。

15.根據權利要求14所述的方法，其中所述轉化包括：

將包含編碼具有淀粉合成酶活性的熱穩定性蛋白的核酸的核酸構建體引入所述植物中， 所述核酸構建體在所述轉化的植物中表達淀粉合成酶。

16.根據權利要求15所述的方法，其中所述核酸可操作地連接到在植物細胞中驅動表達 的啟動子上。

17.根據權利要求15所述的方法，其中所述核酸構建體通過載體或質粒引入。

18.根據權利要求15所述的方法，其中所述核酸由從耐熱植物中分離的淀粉合成酶基因 合成，并在所述引入前克隆進所述構建體。

19.根據權利要求18所述的方法，其中所述轉化的植物包括具有淀粉合成酶活性的內源 性蛋白，所述內源性蛋白具有第一相對熱穩定性，所述淀粉合成酶基因編碼具有第二相對熱 穩定性的熱穩定性蛋白，其中所述第二相對熱穩定性大于所述第一相對熱穩定性。