專利名稱：利用新型aba受體蛋白及合成激動(dòng)劑調(diào)節(jié)植物抗逆性、水分利用效率和基因表達(dá)的制作方法
利用新型ABA受體蛋白及合成激動(dòng)劑調(diào)節(jié)植物抗逆性、水分利用效率和基因表達(dá)相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考本申請(qǐng)要求于2009年2月13日遞交的美國臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/207，684的優(yōu)先權(quán)， 其為所有目的以參閱的方式并入于此。
背景技術(shù)：
脫落酸(ABA)自從二十世紀(jì)六十年代被證實(shí)作為內(nèi)源小分子生長抑制劑和植物逆境(stress physiology)生理調(diào)節(jié)劑之后，一直以來都是深入研究的熱點(diǎn) (K. Ohkuma, J. L. Lyon, F. Τ. Addicott, 0. Ε. Smith, Science 142,1592 (1963) ；C. F. Eagles, P. Ε. ffareing, Physiologia Plantarum 17,697 (1964) ； J. W. Cornforth, B. V. Milborrow, G.Ryback, Nature 206，715 (1965) ；J. W. Cornforth, B. V. Milborrow, G. Ryback, P. F. ffareing, Nature 205,1269(1965) ；D. Imber, Μ. TaI, Science 169 592(1970)。事實(shí)上，只要提高植物ABA敏感性，就會(huì)導(dǎo)致增強(qiáng)的耐旱性及另外的抗逆性。例如，參見Wang 等人，Plant J. 43 :413-424(2005) ；Pei 等人 kience 282 :287-290(1998)；美國專利公開No. 2004/0010821。遺傳分析已表明ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及許多因子，包括2型蛋白磷酸酶(PP2C)ABI1、ABI2及形成密切相關(guān)的ABI1/AHG1進(jìn)化枝(clade)的相關(guān)物質(zhì)，該進(jìn)化枝作為 ABA 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的冗余負(fù)調(diào)節(jié)子(R. R. Finkelstein, S. S. L. Gampala, C. D. Rock, The Plant Cell 14，S 15(2002) ；P. McCourt,Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 50,219(1999) ；A. Schweighofer, H. Hirt, I. Meskiene, Trends in Plant Science 9, 236 (2004)) 0已報(bào)道了幾種ABA結(jié)合蛋白，然而，尚不清楚它們是如何調(diào)控ABA的多種效應(yīng)，因?yàn)樗鼈儾煌ㄟ^已知的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)節(jié)子發(fā)揮作用(X. Liu等人，Science 315,1712 (Mar 23,2007) ；F. A. Razem, A. El-Kereamy, S. R. Abrams, R. D. Hill, Nature 439,290(2006) ；Y. Y. Shen 等人，Nature 443，823 (Oct 19,2006))。另外，特征受體表現(xiàn)出與非天然立體異構(gòu)體(_)-ABAl可忽略的結(jié)合，其濃度高于它們的(+)-ABA2 Kds約 1000倍。(_)-ABA在大多數(shù)ABA檢測(cè)中是有生物活性的(B. -L. Lin, H. -J. ffang,J. -S. Wang， L. I. Zaharia,S. R. Abrams,Journal of Experimental Botany 56,2935 (2005) ；D.Huang等人，The Plant Journal 50，414 (2007))，且通過相同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路以(+)_ABA發(fā)揮作用 (E. Nambara 等人，Genetics 161，1M7 (Jul，2002))，表明識(shí)別(-)和(+)_ABA 的受體仍有待發(fā)現(xiàn)。發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明提供含有異源表達(dá)盒的植物(或這類植物的植物細(xì)胞、種子、花、葉、果實(shí)或其它植物部位)，該表達(dá)盒包括與編碼PYR/PYL受體多肽的核苷酸可操作連接的啟動(dòng)子， 其中所述植物與缺少該表達(dá)盒的植物相比，抗逆性增強(qiáng)。在一些實(shí)施方案中，PYR/PYL受體多肽包括 SEQ ID NOs :1、91、92、93、94、95、96、 97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107 和 / 或 138 中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方案中，PYR/PYL受體多肽與SEQ ID NOs :2_90或108-137中的任一序列具有至少70% (例如，至少70%、80%、90%、95% )的同源性。在一些實(shí)施方案中，？丫??？斤孔受體多肽為組成型活性(constitutively-active) 形式，使得受體在不存在脫落酸或ABA激動(dòng)劑的酵母雙雜交檢測(cè)中，可以結(jié)合2型蛋白磷酸酶(PP2C)。在一些實(shí)施方案中，PYR/PYL受體多肽在存在而非缺乏脫落酸或ABA激動(dòng)劑的酵母雙雜交檢測(cè)中結(jié)合2型蛋白磷酸酶(PP2C)。在一些實(shí)施方案中，所述植物與缺少該表達(dá)盒的植物相比，耐旱性增強(qiáng)。在一些實(shí)施方案中，啟動(dòng)子為根特異性啟動(dòng)子。在一些實(shí)施方案中，啟動(dòng)子對(duì)植物的地上部分具有特異性。在一些實(shí)施方案中，啟動(dòng)子是可誘導(dǎo)的。本發(fā)明還提供增強(qiáng)上述植物的抗逆性的方法。在一些實(shí)施方案中，該方法包括，使植物接觸足量的化合物，從而與不接觸該化合物的植物相比，增強(qiáng)其抗逆性，其中所述化合物選自下式
權(quán)利要求
1.含有異源表達(dá)盒的植物，所述表達(dá)盒包括與編碼PYR/P1受體多肽的核苷酸可操作連接的啟動(dòng)子，其中所述植物與缺少該表達(dá)盒的植物相比，具有增強(qiáng)的抗逆性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中PYR/P1受體多肽包括SEQID NOs :1、91、92、93、 94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107 和 / 或 138 中的一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中PYR/PYL受體多肽與SEQID NOs :2-90或108-137 中的任一序列具有至少70%的同源性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中PYR/P1受體多肽為組成型活性形式，使得受體在不存在脫落酸或ABA激動(dòng)劑的酵母雙雜交檢測(cè)中，可以結(jié)合2型蛋白磷酸酶(PP2C)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中PYR/PYL受體多肽在存在而非缺乏脫落酸或ABA 激動(dòng)劑的酵母雙雜交檢測(cè)中結(jié)合2型蛋白磷酸酶(PP2C)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中所述植物與缺少該表達(dá)盒的植物相比，具有增強(qiáng)的耐旱性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中啟動(dòng)子為根特異性啟動(dòng)子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中啟動(dòng)子對(duì)植物的地上部分具有特異性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物，其中啟動(dòng)子是可誘導(dǎo)的。
10.來自權(quán)利要求1所述植物的植物細(xì)胞。
11.來自權(quán)利要求1所述植物的種子、花、葉或果實(shí)。
12.增強(qiáng)權(quán)利要求1中的植物的抗逆性的方法，該方法包括，使植物接觸足量的化合物，從而與不接觸化合物的植物相比，增強(qiáng)其抗逆性，其中所述化合物選自下式
13.含有與編碼PYR/P1受體多肽的核苷酸可操作連接的啟動(dòng)子的表達(dá)盒，其中將該表達(dá)盒引入植物中使其與缺少該表達(dá)盒的植物相比，具有增強(qiáng)的抗逆性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中PYR/P1受體多肽包括SEQID NOs :1、91、 92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107 和 / 或 138 中的一個(gè)或多個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中PYR/P1受體多肽與SEQID NOs 2-90或 108-137中的任一序列具有至少70%的同源性。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中PYR/P1受體多肽為組成型活性形式，使受體在不存在脫落酸的酵母雙雜交檢測(cè)中，可以結(jié)合2型蛋白磷酸酶(PP2C)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中PYR/PYL受體多肽在存在而非缺乏脫落酸的酵母雙雜交檢測(cè)中結(jié)合2型蛋白磷酸酶(PP2C)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中所述植物與缺少該表達(dá)盒的植物相比，耐旱性增強(qiáng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中啟動(dòng)子為根特異性啟動(dòng)子。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中啟動(dòng)子對(duì)植物地上部分具有特異性。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒，其中啟動(dòng)子是可誘導(dǎo)的。
22.含有權(quán)利要求13所述表達(dá)盒的表達(dá)載體。
23.制備抗逆性增強(qiáng)的植物的方法，該方法包括 將權(quán)利要求13所述的表達(dá)盒引入多株植物中；以及篩選含有所述表達(dá)盒且與缺少該表達(dá)盒的植物相比抗逆性增強(qiáng)的植株。
24.配制用于接觸植物的農(nóng)用化學(xué)制劑，該制劑包括選自下式的化合物
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的制劑，其進(jìn)一步包括除草劑、殺菌劑、殺蟲劑或肥料中的至少一種。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的制劑，進(jìn)一步包括表面活性劑。
27.增強(qiáng)植物抗逆性的方法，該方法包括，使植物接觸足量的權(quán)利要求M所述的制劑， 從而與不接觸該化合物的植物相比，增強(qiáng)其抗逆性。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述接觸步驟包括通過飛機(jī)空灑或灌溉向植物施用制劑。
29.一種鑒定激動(dòng)PYR/P1多肽的試劑的方法，該方法包括 使一種或多種試劑與PYR/P1多肽接觸；以及測(cè)定一種或多種試劑是否結(jié)合和/或激活PYR/PYL受體多肽，其中結(jié)合或激活表明該試劑為PYR/P1多肽的激動(dòng)劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其中測(cè)定步驟包括使試劑接觸含有雙雜交系統(tǒng)的細(xì)胞，其中所述雙雜交系統(tǒng)檢測(cè)PYR/P1多肽和2型蛋白磷酸酶(PP2C)的相互作用，其中 PYR/PYL多肽和PP2C的試劑依賴型相互作用表明該試劑為PYR/P1多肽的激動(dòng)劑。
全文摘要
本發(fā)明提供調(diào)節(jié)植物抗逆性的方法。
文檔編號(hào)A01N25/00GK102316722SQ201080007672
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者安德魯·德弗里斯, 相祐·樸, 肖恩·R·卡特勒 申請(qǐng)人:加州大學(xué)董事會(huì)