專利名稱：：一種通過催化內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成異源糖來提高總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或內(nèi)源...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明主要涉及提高生物體所產(chǎn)生的一種化合物的產(chǎn)量的方法。本發(fā)明具體涉及通過產(chǎn)生一種催化一種內(nèi)源糖(所述植物中通常產(chǎn)生的)轉(zhuǎn)化成一種異源糖(所述植物在相同發(fā)育階段通常不產(chǎn)生的)的糖代謝酶來提高植物組織中總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度，或提高一種內(nèi)源碳水化合物含量的方法。本發(fā)明也涉及產(chǎn)生一種糖代謝酶以生產(chǎn)一種異源糖從而具有更高的總的可發(fā)酵碳水化合物含量的植物和植物部分，并涉及以及可發(fā)酵的碳水化合物和由此所衍生的其他產(chǎn)品。本說明書所涉及的出版物的詳細書目匯總在說明書最后。
背景技術(shù)：
：植物是可再生的生物能源、生物材料和用于工業(yè)化生物轉(zhuǎn)化的原料的主要來源。植物中所需糖類的產(chǎn)量和濃度是下游生產(chǎn)工藝的技術(shù)及經(jīng)濟可行性的關(guān)鍵因素。然而，植物用于合成糖類生物的代謝網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出充分的內(nèi)部緩沖性和冗余性，其結(jié)果是一種糖類代謝中一個關(guān)鍵酶的改變對于所收獲的這種糖類的產(chǎn)量通常沒有有益的變化(Moore，1995；Nguyen-Quoc和Foyer，2001；Fernie等，2002)。例如，Botha等人(2001)的研究顯示，在轉(zhuǎn)基因甘蔗中，糖分解中的一個關(guān)鍵酶(酸性轉(zhuǎn)化酶)活性70％的降低沒有引起蔗糖的產(chǎn)量或純度的顯著變化。蔗糖異構(gòu)酶是由包括多種微生物在內(nèi)的生物體所產(chǎn)生的酶，具有將二糖蔗糖轉(zhuǎn)化成諸如異麥芽酮糖或海藻酮糖等異構(gòu)體的能力。蔗糖異構(gòu)酶在其包括二糖反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)產(chǎn)物中諸如葡萄糖和果糖等單糖的比例、酶動力學(xué)性質(zhì)、最佳反應(yīng)條件以及酶對不同于最佳反應(yīng)條件的敏感性在內(nèi)的性質(zhì)方面有所不同(Veronese和Perlot，1999)。蔗糖是植物內(nèi)部供能(光合)組織和接收(生長及儲存)組織之間碳流通的主要中間體，并是諸如甘蔗和甜菜等某些植物中的主要儲存產(chǎn)物。許多報道指出，植物中引入的蔗糖異構(gòu)酶基因的表達可以導(dǎo)致蔗糖轉(zhuǎn)化成如異麥芽酮糖等異構(gòu)體，并且認為這一轉(zhuǎn)化可能有利于所述異構(gòu)體的工業(yè)生產(chǎn)。研究重點是針對將蔗糖高水平地或完全轉(zhuǎn)化成作為一種所需工業(yè)產(chǎn)品(Birch和Wu，2002；Brnke等，2002b)的或作為一種用于在植物中(inplanta)轉(zhuǎn)化成衍生工業(yè)材料的前體的異構(gòu)體(Kunz等，2002)。通過將一種基礎(chǔ)碳源和能量儲備轉(zhuǎn)化成無法利用的形式，所述轉(zhuǎn)化也被認為對于植物可能是致命的，從而用于出于諸如工程化雄性不育目的的細胞脫離(Brnke和Sonnewald，2001)。的確，許多報道指出蔗糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)基因表達對于植物發(fā)育和生長是有害的，會引起嚴重的生長異常、淀粉含量降低以及可溶性碳水化合物含量降低(Brnke等，2002a，b)。在煙草中，由于從CaMV35S啟動子開始的與將蔗糖異構(gòu)酶靶向胞外間質(zhì)區(qū)的馬鈴薯蛋白酶抑制劑II信號肽融合的蔗糖異構(gòu)酶基因的組成型表達對植物發(fā)育存在著嚴重的破壞性作用。檢測到低水平的異麥芽酮糖(每平方米葉組織0.3到0.6mM)，這相當于葉片淀粉中正常碳水化合物水平的約20％到44％或這一供能組織中正常的低的暫時蔗糖水平的10到45倍。對接收組織中存儲的碳水化合物的影響沒有報道。葉片和其他器官的生長受到了嚴重破壞，并且所述植物不能繁殖(Brnke等，2002a)。在馬鈴薯中，從塊莖特異性馬鈴薯塊莖蛋白B33啟動子開始的相同的靶向質(zhì)外體的蔗糖異構(gòu)酶的表達對生長和發(fā)育沒有帶來明顯的不利影響。異麥芽酮糖產(chǎn)量也較低(每克鮮重塊莖10-15μM，相當于塊莖淀粉中通常儲存的碳水化合物水平的約4％到5％)，并稍低于這一淀粉存儲接收組織中的通常蔗糖水平。此外，隨著蔗糖、己糖和淀粉含量的降低，降低了改造的品系中總的可溶性碳水化合物(不包括淀粉)和總的可發(fā)酵碳水化合物(包括淀粉)的產(chǎn)量(Brnke等，2002b)。為了克服這些問題，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)計了一種新的方法，該方法組合了(i)一種蔗糖異構(gòu)酶，特別是諸如UQ68J的高效蔗糖異構(gòu)酶；(ii)使用一種諸如甘蔗的積累蔗糖作為儲存的碳水化合物的植物種類；以及(iii)將引入的蔗糖異構(gòu)酶靶向至例如甘蔗的成熟的莖內(nèi)存儲蔗糖的薄壁組織的巨大液泡等蔗糖存儲部位。由于植物內(nèi)不代謝異麥芽酮糖，本發(fā)明的發(fā)明人推測其與蔗糖不同，可能不是成熟的貯存組織中可能降低貯存效率和所收獲產(chǎn)量的降解和合成的“無效循環(huán)”的對象。因此，與先前方法所報道的產(chǎn)量降低不同，本發(fā)明人的方法希望能在改造植物中達到更高的可溶性碳水化合物和可發(fā)酵碳水化合物的產(chǎn)量。與這一假設(shè)相一致的是，發(fā)現(xiàn)通過表達靶向至成熟的莖薄壁組織中的蔗糖存儲液泡的蔗糖異構(gòu)酶(例如高效蔗糖異構(gòu)酶UQ68J)，甘蔗汁中異麥芽酮糖濃度能夠達到500mM以上。這超過了從未改造的甘蔗中所獲得的全部儲存的碳水化合物含量，并且可以在內(nèi)源糖類含量沒有相當降低的情況下實現(xiàn)，這使得改造品系中總可溶性糖類含量高出許多。植物對于蔗糖具有高度適應(yīng)性的傳感器和轉(zhuǎn)運器，但是通常認為這些蔗糖傳感器和轉(zhuǎn)運器不能以相同的方式對如異麥芽酮糖等異構(gòu)體產(chǎn)生應(yīng)答(Loreti等，2000；Sinha等，2002)。與蔗糖完全不同，植物不能將諸如異麥芽酮糖的一些異構(gòu)體作為碳源和能量來源進行代謝(Sinha等，2002)。然而，異構(gòu)體可以引起細胞基因表達譜的變化并改變參與植物蔗糖代謝或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)的某些酶的活性(Fernie等，2001；Sinha等，2002)。由于向馬鈴薯塊莖組織切片外源補給異麥芽酮糖改變了其他外源補給的糖類的代謝，F(xiàn)ernie等(2001)提出向馬鈴薯塊莖提供異麥芽酮糖是一種提高淀粉合成的新方法。然而，向諸如馬鈴薯塊莖的植物器官外源補充如異麥芽酮糖的物質(zhì)對于工業(yè)應(yīng)用而言未必實用，并且沒有這一方法已測試或應(yīng)用于提高淀粉產(chǎn)量的報道。在Brnke等人(2002b)的研究中，從塊莖特異性啟動子開始表達質(zhì)外體蔗糖異構(gòu)酶基因的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯植物積累了接近于塊莖中通常蔗糖含量的異麥芽酮糖，但表現(xiàn)出降低的淀粉和總可溶性糖類產(chǎn)量?；谥参锔兄鄬χT如異麥芽酮糖等相關(guān)化合物的蔗糖的不同能力的考慮，本發(fā)明人設(shè)計了另一種通過適當表達一種引入的蔗糖異構(gòu)酶以實現(xiàn)提高植物中內(nèi)源糖類產(chǎn)量的方法。該方法與先前所研究的策略的目的(生產(chǎn)用于獲得異麥芽酮糖或異麥芽酮糖衍生物的植物)及其結(jié)果(具有降低產(chǎn)量的內(nèi)源碳水化合物的植物)相反。因為操縱植物新陳代謝的信號及控制機制沒有完全明了，發(fā)明人進行了充分實驗以確定產(chǎn)生其所需工業(yè)結(jié)果(具有提高的內(nèi)源碳水化合物的植物)的條件范圍。在這方面，發(fā)現(xiàn)在改造成低水平表達定向至胞質(zhì)隔室或隔離在隔室之間的蔗糖異構(gòu)酶的甘蔗品系中可以在果汁中達到介于700-900mM蔗糖當量的總可溶性糖含量。這大約是從未改造的甘蔗中通常所獲得的總的儲存的碳水化合物含量的兩倍，并且所獲的糖類成分幾乎沒有改變。所述方法不限于用作實例的蔗糖異構(gòu)酶基因、異麥芽酮糖轉(zhuǎn)化產(chǎn)物、或甘蔗植物。它包括生物體內(nèi)更為廣泛的引入的基因的表達，所述表達導(dǎo)致被所述生物體通常所感知的一種內(nèi)源化合物底物部分轉(zhuǎn)化成該生物體內(nèi)不以相同方式所感知的一種產(chǎn)物化合物，并具有導(dǎo)致所需內(nèi)源化合物的更高產(chǎn)量累積的改變代謝流的作用。發(fā)明概述本發(fā)明部分基于這樣的發(fā)現(xiàn)，即植物內(nèi)導(dǎo)致一種內(nèi)源糖部分轉(zhuǎn)化成該植物在相同發(fā)育階段通常不產(chǎn)生的一種糖的一個基因適當?shù)谋磉_譜會改變糖接收信號并引起該植物內(nèi)包括糖類在內(nèi)的總的可溶性碳水化合物含量的提高。在用于改進植物沉積組織(sinktissue)的總碳水化合物含量或甜度的方法中、在其沉積組織比未改造植物的沉積組織具有更高的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度的遺傳改造植物中、以及在從這樣的遺傳改造植物所衍生的產(chǎn)品中，這一發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成為實際應(yīng)用。因此，本發(fā)明的一個方面提供了用于改造植物沉積組織總的可溶性碳水化合物含量或甜度的方法。這些方法通常包括在所述植物的細胞中產(chǎn)生一種催化該植物的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成該植物中在相同發(fā)育階段通常不產(chǎn)生的外源糖的糖代謝酶，其中所述糖代謝酶以使得所述沉積組織與不產(chǎn)生該酶的植物的相應(yīng)沉積組織相比，其總的碳水化合物含量或甜度得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生。在一些實施方式中，所述糖代謝酶通過表達編碼該酶的多核苷酸在植物細胞中產(chǎn)生。在這些實施方式中，所述植物是從多種在其核體中包含與轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連的所述編碼酶的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物中選取的。所述轉(zhuǎn)基因植物是在其以使得所選轉(zhuǎn)基因植物的沉積組織與對照植物的相應(yīng)沉積組織相比總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生所述糖代謝酶的基礎(chǔ)上選取的。相應(yīng)地，所述多核苷酸是與在所述植物細胞中可操作的轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連的。在一些實施方式中，所述編碼酶的多核苷酸是組成型表達的，并且所述轉(zhuǎn)錄控制元件因而是組成型啟動子。在其他實施方式中，所述編碼酶的多核苷酸是選擇型表達的，這包括時間選擇、組織特異性表達和亞細胞定位的協(xié)同。在這些后者的實施方式中，所述轉(zhuǎn)錄控制元件從組織特異性啟動子、發(fā)育調(diào)控啟動子或可誘導(dǎo)啟動子中選擇。在一些實施方式中，沉積組織的總碳水化合物含量或甜度通過在植物細胞中以導(dǎo)致將內(nèi)源糖部分轉(zhuǎn)化(通常小于約20％，但典型地小于約15％以及更常見地小于約10％的轉(zhuǎn)化)成外源糖的水平或功能活性產(chǎn)生所述糖代謝酶得以提高。相應(yīng)地，這一部分轉(zhuǎn)化發(fā)生在有助于植物生長的正在經(jīng)歷細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)。在這些實施方式中，所述糖代謝酶相應(yīng)地在植物細胞的胞質(zhì)中具有活性，或其活性可以分布在胞質(zhì)和參與糖儲存和/或轉(zhuǎn)運的亞細胞隔室之間。相應(yīng)地，在這些實施方式中，所述外源糖的積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。在其他實施方式中，沉積組織的總碳水化合物含量或甜度通過將所述糖代謝酶靶向至植物細胞用于糖類儲存的亞細胞隔室得以提高。在這些實施方式中，所述糖代謝酶相應(yīng)地以導(dǎo)致內(nèi)源糖基本上被轉(zhuǎn)化(通常至少約20％，但典型地至少約40％，更常見至少約60％轉(zhuǎn)化)成外源糖的水平或功能活性存在于所述亞細胞隔室中。相應(yīng)地，這一充分轉(zhuǎn)化發(fā)生在已經(jīng)實質(zhì)上停止細胞分裂和細胞擴展并對碳水化合物儲存發(fā)揮功能的組織內(nèi)。優(yōu)選地，所述充分轉(zhuǎn)化不發(fā)生在正經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)。所述亞細胞隔室相應(yīng)地是存儲糖的隔室，這通常是液泡或液泡及質(zhì)外體區(qū)間。相應(yīng)地，在這些實施方式中，所述外源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。通常，作為碳沉積器發(fā)揮功能的植物細胞包括非光合組織或器官以及儲存組織或器官(諸如根、塊莖、莖、果實或種子)中的細胞以及諸如葉片等供能器官中的非光合細胞。因此，所述植物通常是其沉積組織具有受糖含量影響的經(jīng)濟價值的植物。這樣的植物包括產(chǎn)生具有商業(yè)價值的蔬菜和水果的物種，以及包括甘蔗和甜菜在內(nèi)的收獲來用于提取蔗糖和其他糖類的物種。所述內(nèi)源糖和外源糖相應(yīng)地選自單糖、寡糖以及包括糖醇、糖酸、氨基糖和諸如脫氧糖、甲基糖等等其他形式的糖類衍生物。在一種實施方式中，所述內(nèi)源糖是蔗糖并且所述外源糖選自異麥芽酮糖和海藻酮糖。在這一實施方式中，所述糖代謝酶通常是蔗糖異構(gòu)酶。本發(fā)明的一個相關(guān)方面提供了產(chǎn)生具有與對照植物的相應(yīng)沉積組織相比具有增高的內(nèi)源碳水化合物含量的植物的方法。這些方法通常包括從大量在其核體中包含與轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式連接并編碼催化植物內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的糖代謝酶的多核苷酸轉(zhuǎn)基因植物中選擇具有所需內(nèi)源碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因植物。在其以使得所述轉(zhuǎn)基因植物的沉積器官的內(nèi)源碳水化合物含量與對照植物相應(yīng)沉積器官的這一含量相比得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生所述糖代謝酶的基礎(chǔ)上選擇所述轉(zhuǎn)基因植物。本發(fā)明的另一個方面提供了一種與這里所定義的對照植物細胞相比具有增高的總碳水化合物含量或增高的內(nèi)源碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因植物細胞。所述轉(zhuǎn)基因植物細胞的核體包含與編碼糖代謝酶的多核苷酸以可操作方式相連的轉(zhuǎn)錄控制元件。所述糖代謝酶催化所述植物細胞的內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖。優(yōu)選地，所述糖代謝酶以使得該轉(zhuǎn)基因植物細胞的總碳水化合物含量或內(nèi)源碳水化合物含量與對照植物細胞的該含量相比有所提高的水平或功能活性產(chǎn)生。本發(fā)明的另一個方面提供了一種與這里所定義的對照植物相應(yīng)的沉積組織相比具有增高的總碳水化合物含量或甜度或增高的一種內(nèi)源碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因植物。所述轉(zhuǎn)基因植物包含在其核體中含編碼催化該植物內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的糖代謝酶的多核苷酸的細胞。為了表達，所述多核苷酸與植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連。在一種實施方式中，所述糖代謝酶以使得該轉(zhuǎn)基因植物的沉積組織的總碳水化合物含量或甜度或內(nèi)源碳水化合物含量與對照植物的相應(yīng)沉積組織的該含量相比有所提高的水平或功能活性產(chǎn)生。本發(fā)明的另一個方面提供了一種與這里所定義的對照植物沉積組織相比具有增高的總碳水化合物含量或甜度或增高的一種內(nèi)源碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織。所述轉(zhuǎn)基因植物沉積組織包括在其核體中含編碼催化該植物內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的糖代謝酶的多核苷酸的細胞。為了表達，所述多核苷酸與至少一些該植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連。在一種實施方式中，在所述植物的供能和/或沉積組織中以使得所述轉(zhuǎn)基因沉積組織的總碳水化合物含量或甜度或內(nèi)源碳水化合物含量與對照植物沉積組織的該含量相比得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生所述糖代謝酶。相應(yīng)地，所述沉積組織選自果實、種子、莖、塊莖和根。本發(fā)明的另一個方面提供了從如上廣泛所述的植物或沉積組織所收獲的總碳水化合物或內(nèi)源碳水化合物。在一種實施方式中，所述碳水化合物選自包括蔗糖、葡萄糖和果糖在內(nèi)的簡單糖。本發(fā)明進一步的一個方面提供了一種通過發(fā)酵生產(chǎn)產(chǎn)品的方法，這通常包括將從如上廣泛所述的植物或沉積組織所收獲的作為發(fā)酵底物的碳水化合物進行發(fā)酵。通過這一方法產(chǎn)生的發(fā)酵產(chǎn)物相應(yīng)地包括以下一種或多種乙醇、醋酸、乳酸、二氧化碳、或通過發(fā)酵含有從如上廣泛所述的植物或沉積組織收獲的碳水化合物的底物所產(chǎn)生的其他產(chǎn)物。本發(fā)明的另一個方面提供了在植物中產(chǎn)生一種在該植物相同發(fā)育階段不作為內(nèi)源糖的非內(nèi)源性產(chǎn)生的外源糖的方法。這些方法通常包括將一種催化該內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述外源糖的糖代謝酶運送到用作細胞內(nèi)糖儲存的亞細胞隔室。在一些實施方式中，所述亞細胞隔室從液泡或質(zhì)外體區(qū)間中選擇。優(yōu)選地，所述糖代謝酶以導(dǎo)致與相應(yīng)的未改造植物的所述內(nèi)源糖含量相比充分提高總糖含量(通常至少高約10％，但優(yōu)選至少高約50％，更優(yōu)選至少高約100％)的水平或功能活性運輸至所述亞細胞隔室。相應(yīng)地，所述外源糖的積累沒有伴隨著內(nèi)源糖類或碳水化合物含量相應(yīng)降低。本發(fā)明的另一個方面提供了一種含如這里所定義的一種外源糖的轉(zhuǎn)基因植物細胞。所述轉(zhuǎn)基因植物細胞的核體包含與編碼催化該植物細胞中內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述外源糖的糖代謝酶的多核苷酸以可操作方式相連的轉(zhuǎn)錄控制元件。所述糖代謝酶包含一個將該酶靶向至所述植物細胞中用于糖儲存的亞細胞隔室的靶向信號。本發(fā)明的另一個方面提供了一種具有包含如這里所定義的一種外源糖的沉積組織的轉(zhuǎn)基因植物。所述轉(zhuǎn)基因植物包含在其核體中含編碼一種催化該植物的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的糖代謝酶并與在該植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連的多核苷酸的細胞，其中所述糖代謝酶包含一個將該酶靶向至所述植物細胞中用于糖儲存的亞細胞隔室的靶向信號。本發(fā)明的另一個方面提供了一種包含如這里所定義的一種外源糖的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織。所述轉(zhuǎn)基因植物沉積組織包含在其核體中含編碼一種催化該植物的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的糖代謝酶并與至少在一些該植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連的多核苷酸的細胞，其中所述糖代謝酶包含一個將該酶靶向至所述沉積組織細胞中用于糖儲存的亞細胞隔室的靶向信號。相應(yīng)地，所述沉積組織選自果實、種子、莖和根。生物體內(nèi)導(dǎo)致一種被該生物體正常感知的內(nèi)源化合物底物部分轉(zhuǎn)化成該生物體內(nèi)不以相同方式感知的產(chǎn)物化合物的引入基因的表達可以改變代謝流，從而引起更高產(chǎn)量的所需內(nèi)源化合物的累積，這一發(fā)現(xiàn)是全新且不可預(yù)見的，并在除了這里通過詳細實例所提供的蔗糖異構(gòu)酶基因、異麥芽酮糖轉(zhuǎn)化產(chǎn)物、碳水化合物內(nèi)源化合物或甘蔗植物之外具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用。因此，本發(fā)明廣泛地涵蓋了一種生物體內(nèi)導(dǎo)致被該生物體正常感知的內(nèi)源化合物底物部分轉(zhuǎn)化成該生物體內(nèi)不以相同方式感知的產(chǎn)物化合物的引入基因的表達，其具有改變代謝流的作用，引起所需內(nèi)源化合物更高產(chǎn)量的累積。本發(fā)明人也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種其序列展示在SEQIDNO10中的新的啟動子，該啟動子可以指導(dǎo)植物(例如單子葉植物，尤其是諸如甘蔗的草本單子葉植物)中莖特異性的基因表達。這一啟動子賦予使用先前所測試的啟動子所無法得到的有用的表達譜，并且該啟動子在包括其序列如SEQIDNO20所示的區(qū)域的缺失在內(nèi)的多個元件中與那些啟動子具有結(jié)構(gòu)上的不同。因此，本發(fā)明的另一個方面提供了一種分離的DNA分子，該DNA分子包含與SEQIDN010所示序列或其生物活性部分、或與SEQIDNO10所示序列具有至少約93、94、95、96、97、98、99％序列相同性的變異相對應(yīng)或互補的核苷酸序列。優(yōu)選地，所述變異不包含SEQEDNO20并且在至少中等嚴格條件下與SEQIDNO10所示序列雜交。通常，本發(fā)明所述的啟動子與編碼序列相融合以形成用于在感興趣的植物中表達該編碼序列的嵌合構(gòu)建物。所述構(gòu)建物隨后可以通過任何所選的方法引入宿主植物細胞或植物或植物部分。因此，本發(fā)明的另一個方面提供了一種包含與需要轉(zhuǎn)錄的外源或內(nèi)源核酸序列以可操作方式相連的如以上廣泛所述的DNA分子的嵌合DNA構(gòu)建物。在有些實施方式中，所述嵌合DNA構(gòu)建物進一步包含與所述外源或內(nèi)源DNA序列以可操作方式相連并在植物細胞中發(fā)揮作用以終止轉(zhuǎn)錄和/或引起在所轉(zhuǎn)錄的RNA序列3’末端添加聚腺苷化核苷酸序列的3’非翻譯序列。所述外源或內(nèi)源DNA序列相對于向其引入或?qū)⒁氲闹参锛毎允峭庠椿騼?nèi)源的。在有些實施方式中，所述外源或內(nèi)源DNA序列編碼結(jié)構(gòu)或調(diào)控蛋白，或另外編碼能調(diào)節(jié)相應(yīng)靶基因表達的轉(zhuǎn)錄本。在有些實施方式中，所述轉(zhuǎn)錄本包含反義RNA或核酶或其他針對相應(yīng)靶基因表達下調(diào)的轉(zhuǎn)錄區(qū)域。例如，所述的其他轉(zhuǎn)錄區(qū)域可以包含針對相應(yīng)靶基因正義抑制(共同抑制)的正義轉(zhuǎn)錄本。本發(fā)明的另一個方面設(shè)計了一種用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的植物細胞的方法，該方法包括將如上廣泛所述的嵌合DNA構(gòu)建物引入可再生的植物細胞中以產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的植物細胞以及轉(zhuǎn)化的植物細胞的鑒定和挑選。本發(fā)明的一個相關(guān)方面提供了一種含如上廣泛所述的嵌合DNA構(gòu)建物的轉(zhuǎn)化的植物細胞。本發(fā)明的另一個方面提供了一種從轉(zhuǎn)化的植物細胞中挑選穩(wěn)定的遺傳轉(zhuǎn)化株的方法，該方法包括將如上廣泛所述的嵌合DNA構(gòu)建物引入可再生的植物細胞中以產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的植物細胞以及從所轉(zhuǎn)化的植物細胞中鑒定和挑選經(jīng)轉(zhuǎn)化的植物細胞系。所述可再生細胞可以是可再生的雙子葉植物細胞但通常是諸如可再生草本單子葉植物細胞的單子葉植物細胞。在有些實施方式中，所轉(zhuǎn)化的細胞中所述嵌合DNA構(gòu)建物的表達會賦予所述轉(zhuǎn)化細胞一種表型特征。本發(fā)明的另一個方面設(shè)計了一種產(chǎn)生分化的轉(zhuǎn)基因植物的方法，該方法包括將如上廣泛所述的嵌合DNA構(gòu)建物引入可再生的植物細胞中以產(chǎn)生可再生的轉(zhuǎn)化細胞，鑒定或挑選轉(zhuǎn)化細胞種群，以及分化的轉(zhuǎn)基因植物從所述種群中再生。在有些實施方式中，所述嵌合DNA構(gòu)建物的表達致使該分化的轉(zhuǎn)化植物與相應(yīng)的非轉(zhuǎn)基因植物相區(qū)別。本發(fā)明的一個相關(guān)方面提供了一種含包含如上廣泛所述的嵌合DNA構(gòu)建物的植物細胞的分化的轉(zhuǎn)基因植物。所述嵌合DNA構(gòu)建物經(jīng)該分化的轉(zhuǎn)基因植物的完整周期傳播給其后代使之由后代植物表達。因此，本發(fā)明也提供了源自所述分化的轉(zhuǎn)基因植物的種子、其他植物部分、組織和后代植物。圖1是說明Q117對照植物或轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J1.2、pUbil4S2.36和pUbiErw2.1的葉片(#3)、莖(節(jié)間#12)和早期根組織的可溶性糖類的毛細管電泳圖像。取樣的是6個月大具有12到13節(jié)的植物。所述轉(zhuǎn)基因品系是來自愈傷組織的第一代無性世代。各個峰表示1蔗糖，2異麥芽酮糖，3果糖，4葡萄糖。圖2是說明大腸桿菌(E.coli)(A)和轉(zhuǎn)基因甘蔗(B)中不同蔗糖異構(gòu)酶轉(zhuǎn)化效率的圖表。轉(zhuǎn)化效率定義為異麥芽酮糖/(蔗糖+異麥芽酮糖)×100。A中的結(jié)果是由3次重復(fù)培養(yǎng)得到的含標準誤差的平均值。B中的結(jié)果是從11個品系的pUbiErw、11個品系的pUbil4S和9個品系的pUbi68J中得到的最大的莖轉(zhuǎn)化效率。樣品是來自愈傷組織的第一代無性世代的6個月大具有12到15節(jié)的甘蔗。圖3是使用pUbi68J轉(zhuǎn)化的甘蔗品系中3種表型類別的6個月大代表性植物的照片。左邊正常表型(pUbi68J2.36)，中間葉片中脈弱化表型(pUbi68J1.2)，右邊矮小表型(pUbi68J2.22)。所述植物是來自愈傷組織的第一代無性世代。圖4是展示甘蔗葉片和莖的總RNA的Northern印跡分析的照片。取樣的植物是來自愈傷組織的第一代無性世代的6個月大具有12到15節(jié)的甘蔗。上半部分顯示了與UQ68J蔗糖異構(gòu)酶cDNA雜交的雜交條帶，其分子量約1700bp。下半部分顯示了通過rRNA大小亞基的溴乙錠染色表示的總RNA載樣量。泳道1pUbi68J2.22節(jié)間3-4；泳道2pUbi68J2.22葉片編號1-2；泳道3pUbi68J2.36節(jié)間3-4；泳道4pUbi68J2.36葉片編號1-2；泳道5pUbi68J1.2節(jié)間3-4；泳道6pUbi68J1.2葉片編號1-2；泳道7Q117對照節(jié)間3-4；泳道8Q117對照葉片編號1-2。圖5是說明轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.22的莖、葉和根中蔗糖轉(zhuǎn)化成異麥芽酮糖的高效率的圖表。取樣的是來自愈傷組織的第一代無性世代的6個月大具有12節(jié)的植物。圖6是顯示轉(zhuǎn)基因pUbi68J2.36和Q117對照甘蔗植物中蔗糖積累的圖表。取樣的是來自愈傷組織的第一代無性世代的6個月大具有15節(jié)的植物。圖7是說明轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36的莖和葉片組織中異麥芽酮糖積累的圖表。取樣植物是來自愈傷組織的第一代無性世代的6個月大具有15節(jié)的植物。圖8是顯示轉(zhuǎn)基因pUbi68J2.36和Q117對照甘蔗植物中總可溶性糖濃度(葡萄糖當量)的圖表。取樣植物是來自愈傷組織的第一代無性世代的6個月大具有15節(jié)的植物。圖9是顯示轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36和Q117對照甘蔗植物的葉片中光合作用CO2固定率的圖表。所述植物4個月大并且在形態(tài)學(xué)上沒有區(qū)別。轉(zhuǎn)基因pUbi68J2.136品系植物是再生后第三代無性世代(通過莖插條)。結(jié)果是來自3個重復(fù)植物的含標準誤差的平均值。圖10是說明轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36和Q117對照甘蔗植物的葉片中葉綠素濃度的圖表。所述植物4個月大并在形態(tài)學(xué)上沒有區(qū)別。轉(zhuǎn)基因pUbi68J2.136品系植物是再生后第三代無性世代(通過莖插條)。結(jié)果是來自3個重復(fù)植物的含標準誤差的平均值。圖11是說明轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36和Q117對照甘蔗植物的葉片中葉綠素a/b比例的圖表。所述植物4個月大并在形態(tài)學(xué)上沒有區(qū)別。轉(zhuǎn)基因pUbi68J2.136品系植物是再生后第三代無性世代(通過莖插條)。結(jié)果是來自3個重復(fù)植物的含標準誤差的平均值。圖12是說明轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36和Q117對照甘蔗植物的葉片中由不同光強度下葉綠素熒光所測得的光合作用電子遷移率。所述植物4個月大并在形態(tài)學(xué)上沒有區(qū)別。轉(zhuǎn)基因pUbi68J2.136品系植物是再生后第三代無性世代(通過莖插條)。結(jié)果是來自3個重復(fù)植物的含標準誤差的平均值。圖13是說明在含靶向液泡的蔗糖異構(gòu)酶的不同轉(zhuǎn)基因品系和Q117對照植物的根中異麥芽酮糖濃度的圖表。根取自用潮濕的棉紙包裹并在28℃放置7天的雙芽眼(two-eye)類甘蔗。圖14是說明轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERsN68J3.2(含靶向液泡的蔗糖異構(gòu)酶)葉片中異麥芽酮糖濃度的圖表。所述植物8個月大具有21節(jié)并且與Q117對照植物沒有形態(tài)學(xué)上的區(qū)別。所述轉(zhuǎn)基因植物是再生后第二代無性世代(通過莖插條)。圖15是說明轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERsN68J3.2His(含靶向液泡的蔗糖異構(gòu)酶)莖組織中異麥芽酮糖濃度的圖表。所述植物8個月大具有35節(jié)并且與Q117對照植物沒有形態(tài)學(xué)上的區(qū)別。所述轉(zhuǎn)基因植物是愈傷組織再生后第二代無性世代(初始盆內(nèi)的截根苗節(jié)莖)。圖16是來自轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERsN68J3.2His(a)、pU3ZERsN68J1.17(b)、pU3ZERc68JC3.1His(c)和pU3ZERsN68JC3.7His(d)的莖組織的“胞外”和“細胞內(nèi)”流動組份中異麥芽酮糖濃度的圖表。a、b、d的植物8個月大，c植物12個月大。植物a、b、c和d的節(jié)間數(shù)分別是35、20、43和30。轉(zhuǎn)基因植物b是來自莖插條的第二代無性世代；轉(zhuǎn)基因植物a、c和d是初始盆栽內(nèi)截根苗節(jié)莖形式的第二代無性世代。所有這些品系與Q117對照植物沒有形態(tài)學(xué)上的差異。圖17是說明Q117對照植物(a)以及轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERsN68J3.2#1(b)、pU3ZERsN68J3.2#2(c)和pU3ZERsN68J3.2His(d)的莖組織中異麥芽酮糖、其他糖類(蔗糖當量形式的葡萄糖、果糖和蔗糖的總和，如G/2+F/2+S)以及總糖類(蔗糖當量)濃度的圖表。所有植物8個月大，分別具有21、27、22和35個節(jié)間。Q117由莖插條產(chǎn)生。轉(zhuǎn)基因植物b和c是由莖插條產(chǎn)生的第二代無性世代。轉(zhuǎn)基因植物d是初始盆栽內(nèi)截根苗節(jié)莖形式的第二代無性世代。圖18是說明Q117對照植物(a)以及轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERsN68J1.17#1(b)、pU3ZERsN68J1.17#2(c)和pU3ZERsN68J1.2(d)的莖組織中蔗糖、其他糖類(蔗糖當量形式的葡萄糖、果糖和異麥芽酮糖的總和)以及總糖類(蔗糖當量)濃度的圖表。所有植物8個月大，分別具有21、20、30和31個節(jié)間。Q117由莖插條產(chǎn)生。轉(zhuǎn)基因植物b是由莖插條產(chǎn)生的第二代無性世代。轉(zhuǎn)基因植物c和d是初始盆栽內(nèi)截根苗節(jié)莖形式的第二代無性世代。所有轉(zhuǎn)基因品系與Q117對照植物沒有形態(tài)學(xué)上的差異。圖19是說明Q117對照植物(a)以及轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERc68JC1.3His(b)、pU3ZERc68JC3.7His(c)和pU3ZERc68JC3.8His(d)的莖組織中蔗糖、其他糖類(蔗糖當量形式的葡萄糖、果糖和異麥芽酮糖的總和)以及總糖類(蔗糖當量)濃度的圖表。所有植物8個月大，分別具有28、32、38和30個節(jié)間。Q117對照以及轉(zhuǎn)基因植物b、c和d是由初始盆栽內(nèi)截根苗節(jié)莖產(chǎn)生的第二代無性世代。所有轉(zhuǎn)基因品系與Q117對照植物沒有形態(tài)學(xué)上的差異。圖20是說明含啟動子67A(p67A-GUS6.7)的轉(zhuǎn)基因品系和含啟動子67B(p67B-GUS3.1)的轉(zhuǎn)基因品系的莖組織中GUS活性水平的圖表。兩個品系都是6個月大，具有14個節(jié)間并由莖插條產(chǎn)生。圖21是用于構(gòu)建甘蔗中高總糖表型的示例性的“直接基因轉(zhuǎn)移載體”的結(jié)構(gòu)的圖示說明。表A.序列的簡要說明發(fā)明詳述1.定義除非另有定義，這里所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本發(fā)明所屬領(lǐng)域一般技術(shù)人員所通常理解的具有相同的意義。雖然任何與這里所述的方法和材料相似或等同的方法和材料可以用于本發(fā)明的實踐和測試，對優(yōu)選的方法和材料進行了描述。針對本發(fā)明的目的，以下對下列術(shù)語進行定義。這里所使用的冠詞“一個”和“一種”是指一個或一個以上(即至少一個)該冠詞的語法對象。例如，“一個元件”表示一個元件或一個以上元件。這里所使用的術(shù)語“約”是指相對參考量、水平、值、尺寸、長度、位置、大小或總數(shù)的長度在30％、優(yōu)選20％、更優(yōu)選10％的程度上變化的量、水平、值、尺寸、長度、位置、大小或總數(shù)。這里所使用的術(shù)語“外源的”是指一種在經(jīng)改造的植物中產(chǎn)生的物質(zhì)，該物質(zhì)在相應(yīng)的未改造的植物中在相同的發(fā)育階段通常不會產(chǎn)生。用于啟動子序列的術(shù)語“生物活性部分”是指具有至少約0.1、0.5、1、2、5、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30％標準啟動子序列活性的部分。也需要理解，短語“生物活性部分”指啟動RNA轉(zhuǎn)錄或當其與一個特定基因融合并引入植物細胞時引起該基因以高于所述DNA序列這樣的部分不存在的情況下的水平表達的DNA序列的一部分。本發(fā)明范圍內(nèi)所包括的是長度至少為約18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、250、300、400、500、600、700、800或甚至900個核苷酸的生物活性部分。這里所使用的術(shù)語“順式作用序列”、“順式作用元件”或“順式調(diào)控區(qū)”或“調(diào)控區(qū)”或類似的術(shù)語應(yīng)當理解為任何這樣的核苷酸序列，當其相對于一個可表達的遺傳序列適當定位時，能夠至少部分地調(diào)控該遺傳序列的表達。精通本領(lǐng)域的人員應(yīng)當意識到，一個順式調(diào)控區(qū)可以激活、壓制、增強、抑制或以其他方式在轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后水平上改變一個基因序列的表達水平和/或細胞類型特異性和/或發(fā)育特異性。在本發(fā)明的某些實施方式中，順式作用序列是一種強化或刺激可表達的遺傳序列表達的激活子序列。在整個說明書中，除非上下文有其他要求，詞語“包括”、“包含”和“含”應(yīng)當理解為意味著包括所述步驟或元件或步驟組或元件組但沒有排除任何其他步驟或元件或步驟組或元件組?！跋鄳?yīng)”或“相應(yīng)的”是指這樣的多核苷酸(a)具有與標準多核苷酸序列的全部或部分充分相同或互補的核苷酸序列，或(b)編碼與一種肽或蛋白質(zhì)中的氨基酸序列相同的氨基酸序列。這一短語在其范圍內(nèi)也包括具有與標準肽或蛋白質(zhì)中的一個氨基酸序列充分相同的氨基酸序列的肽或多肽。這里所使用的術(shù)語“內(nèi)源的”是指在與所研究植物相同的發(fā)育階段在未改造的植物中正常產(chǎn)生的物質(zhì)。術(shù)語“外源多核苷酸”或“異源多核苷酸”等等是指通過實驗操作引入植物基因組的任何核酸(例如一個基因序列)并可以包括在該植物中發(fā)顯得基因序列，只要所引入的基因相對于天然存在的基因含有一些改造(例如點突變，存在選擇性標記基因，存在loxP位點等等)。這里所使用的術(shù)語“基因”是指細胞基因組的任何及全部離散的編碼區(qū)域，以及相連的非編碼和調(diào)控區(qū)域?；蛞灿糜诒硎揪幋a具體多肽的開放閱讀框、內(nèi)含子以及參與表達調(diào)控的相鄰5’和3’非編碼核苷酸序列。在這點上，基因可以進一步包括諸如啟動子、增強子、終止和/或多聚腺苷信號等與特定基因天然相連的調(diào)控信號或異源控制信號。DNA序列可以是cDNA或基因組DNA或其片段?；蚩梢砸胗坞x于染色體外或整合入宿主的適當?shù)妮d體中。這里所使用的術(shù)語“低嚴格、中等嚴格、高度嚴格或很高嚴格條件下雜交”描述雜交和洗脫的條件。進行雜交反應(yīng)的指導(dǎo)可以參閱JohnWiley&Sons，N.Y.(1989)出版的《分子生物學(xué)現(xiàn)代實驗方案》(CurrentProtocolsinMolecularBiology)一書6.3.1-6.3.6。在所述參考書中描述了水相和非水相方法，兩者均可使用。這里所指的具體雜交條件如下1)6×氯化鈉/檸檬酸鈉(SSC)中的低嚴格雜交條件約45℃，隨后在至少50℃在0.2×SSC、0.1％SDS中清洗兩次(對于低嚴格條件清洗溫度可以提高到55℃)；2)6×氯化鈉/檸檬酸鈉(SSC)中的中等嚴格雜交條件約45℃，隨后在60℃在0.2×SSC、0.1％SDS中清洗至少一次；3)6×氯化鈉/檸檬酸鈉(SSC)中的高度嚴格雜交條件約45℃，隨后在65℃在0.2×SSC、0.1％SDS中清洗至少一次；以及4)很高的嚴格雜交條件是65℃的0.5M磷酸鈉、7％SDS，隨后在65℃用0.2×SSC、1％SDS清洗至少一次?！皟?nèi)含子”是通常從初始轉(zhuǎn)錄本RNA剪切去除并在成熟的mRNA分子中不存在的DNA或RNA區(qū)域。這里所涉及的“免疫相互作用的”包括所涉及的任何相互作用、反應(yīng)或分子之間其他形式的聯(lián)合，尤其是其中一種分子是或模擬免疫系統(tǒng)的一種成分?！胺蛛x的”是指與其天然狀態(tài)下通常伴隨的成分充分或基本分開的材料。例如，這里所使用的“分離的多核苷酸”是指已經(jīng)從其天然狀態(tài)下位于其兩側(cè)的序列中純化出來的多核苷酸，例如，一個已經(jīng)從通常與其鄰接的序列中移開的DNA片段。“標記基因”是指賦于表達所述標記基因的細胞獨特表型并從而使得這樣轉(zhuǎn)化的細胞與不含有該標記的細胞相區(qū)別的基因。選擇性標記基因給予人們可以基于對選擇性因子(例如除草劑、抗生素、放射性、熱或其他對未轉(zhuǎn)化細胞產(chǎn)生損害的處理方式)的抗性進行“選擇”的特性?？珊Y選標記基因(或報道基因)賦于人們可以通過觀測或測試(即通過篩選，)進行鑒別的特征，例如β-葡萄糖苷酸酶、熒光素酶、或其他在未轉(zhuǎn)化細胞中不存在的酶活性?！昂梭w”是指全部的核酸并包括基因組、染色體外核酸分子以及所有RNA分子，諸如mRNA、異源核RNA(hnRNA)、小核RNA(snRNA)、小核仁RNA(snoRNA)、小細胞質(zhì)RNA(scRNA)、核糖體RNA(rRNA)、翻譯調(diào)控RNA(tcRNA)、轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)、eRNA、信使RNA干擾互補RNA(micRNA)或干擾RNA(iRNA)、葉綠體或質(zhì)粒RNA(cpRNA)以及線粒體RNA(mtRNA)?！耙钥刹僮鞣绞较噙B的”或“以可操作方式連接的”等是指多核苷酸元件以功能性關(guān)聯(lián)方式的連接。當其與另一個核酸序列置于功能性關(guān)聯(lián)中時，一個核酸序列是“以可操作方式相連的”。例如，如果其影響所述編碼序列的轉(zhuǎn)錄，則一個啟動子或增強子與一個編碼序列是以可操作方式連接的。以可操作方式連接的意味著所連接的核酸序列通常是毗鄰的并在需要連接兩個蛋白質(zhì)編碼區(qū)域的情況下閱讀框也是連續(xù)的。一個編碼序列與另一個編碼序列是“以可操作方式相連的”，當RNA聚合酶能將這兩個編碼序列轉(zhuǎn)錄成單一的mRNA，所述mRNA隨后被翻譯成包含源自這兩個編碼序列的氨基酸的單一多肽。所述編碼序列不需要是毗鄰的，只要所表達的序列最終加工產(chǎn)生所需的蛋白質(zhì)。將啟動子與可轉(zhuǎn)錄多核苷酸“以可操作方式連接”意味著將所述可轉(zhuǎn)錄多核苷酸(例如蛋白編碼多核苷酸或其他轉(zhuǎn)錄本)置于啟動子的調(diào)控之下，該啟動子隨后控制所述多核苷酸的轉(zhuǎn)錄和任選地控制其翻譯。在異源啟動子/結(jié)構(gòu)基因組合物的構(gòu)建中，通常優(yōu)選將啟動子或其變體定位于離可轉(zhuǎn)錄多核苷酸的轉(zhuǎn)錄起始位點一定距離處，該距離與其天然狀況(即該啟動子所源自的基因)中啟動子與其所控制的基因之間的距離大致相等。如本領(lǐng)域內(nèi)所知的，可以允許這一距離的一些改變而不會喪失其功能。類似地，相對于置于其控制下的可轉(zhuǎn)錄多核苷酸的調(diào)控序列元件的優(yōu)選定位由該元件在其天然狀況(即其所源自的基因)中的定位所決定。這里所使用的“植物”和“分化植物”是指含分化的植物細胞類型、組織和/或器官系統(tǒng)的完整的植物或植物部分。上述術(shù)語的含義中也包括植物幼苗和種子。本發(fā)明所包括的植物是任何適用于轉(zhuǎn)化技術(shù)的植物，包括被子植物、裸子植物、單子葉植物和雙子葉植物。這里所使用的術(shù)語“植物細胞”是指原生質(zhì)體或其他源自植物的細胞、配子產(chǎn)生細胞以及再生為完整植物的細胞。植物細胞包括植物中的細胞以及原生質(zhì)體或培養(yǎng)的其他細胞?！爸参锝M織”是指源自根、芽、果實、花粉、種子、瘤組織(如冠癭病)以及培養(yǎng)的植物細胞多種形式的聚合的分化的或未分化的組織，諸如胚胎和愈傷組織。術(shù)語“多核苷酸變體”和“變體”等等是指具有與標準多核苷酸序列充分的序列相同性的多核苷酸或在下文所定義的嚴格條件下與標準序列雜交的多核苷酸。這些術(shù)語也包括與標準序列通過至少一個核苷酸的添加、刪除或替代而不同的多核苷酸。因此，術(shù)語“多核苷酸變體”和“變體”包括其中已經(jīng)添加或刪除或用不同核苷酸取代了一個或多個核苷酸的多核苷酸。在這一點上，本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的是，對一個標準多核苷酸序列可以進行包括突變、添加、刪除和置換在內(nèi)的某些改變，由此改變的多核苷酸保留了標準多核苷酸的生物學(xué)功能或活性。因此，這些術(shù)語包括了啟動RNA轉(zhuǎn)錄或當與具體基因融合并引入植物細胞時引起該基因以高于不存在這樣的多核苷酸時可能的水平表達的多核苷酸。術(shù)語“多核苷酸變體”和“變體”也包括天然存在的等位基因變體。這里所使用的術(shù)語“多核苷酸”或“核酸”是指mRNA、RNA、cRNA、cDNA或DNA。該術(shù)語通常表示長度大于30個核苷酸的寡核苷酸。這里交互使用的“多肽”、“肽”和“蛋白質(zhì)”是指氨基酸殘基的聚合物及其變體和合成的類似物。這樣，這些術(shù)語應(yīng)用于其中一個或多個氨基酸殘基是合成的非天然存在的氨基酸(諸如相應(yīng)的天然氨基酸的化學(xué)類似物)的氨基酸聚合物以及天然氨基酸聚合物。這里以最廣泛的意義使用術(shù)語“啟動子”，它包括通常位于mRNA編碼區(qū)上游(5’)控制轉(zhuǎn)錄起始和水平的DNA區(qū)域。這里所說的“啟動子”在最廣泛的上下文中使用并包括傳統(tǒng)基因組基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列(包括TATA和CCAAT盒式序列)以及對發(fā)育和/或環(huán)境刺激產(chǎn)生應(yīng)答或以組織特異或細胞類型特異方式改變基因表達的附加調(diào)控元件(即上游激活序列、增強子和靜默子)。通常但不是必需地，啟動子位于表達受其調(diào)控的結(jié)構(gòu)基因上游或5’端。此外，含啟動子的調(diào)控元件通常位于該基因轉(zhuǎn)錄起始位點2kb以內(nèi)。如本發(fā)明所述的啟動子可以包含位于所述起始位點更遠端的附加特殊調(diào)控元件以進一步增強與其以可操作方式相連的結(jié)構(gòu)基因在細胞中的表達，并/或改變該表達的時間或可誘導(dǎo)性?！敖M成型啟動子”是指在植物的許多或所有組織中指導(dǎo)以可操作方式相連的可轉(zhuǎn)錄序列表達的啟動子?！俺练e組織特異性啟動子”是指與包括供能組織(例如葉片)在內(nèi)的植物其他組織中的表達相比，優(yōu)先指導(dǎo)植物沉積組織(例如果實組織、根組織、塊莖組織、種子組織、莖組織或沉積葉片組織)中以可操作方式相連的可轉(zhuǎn)錄序列表達的啟動子。這里所使用的術(shù)語“重組多核苷酸”是指通過對核酸的操作體外形成的自然界中通常不存在的多核苷酸形式。例如，重組多核苷酸可以是表達載體的形式。通常，這樣的表達載體包括與所述核苷酸序列以可操作方式相連的轉(zhuǎn)錄和翻譯調(diào)控核酸?！爸亟M多肽”是指使用重組技術(shù)(即通過重組多核苷酸的表達)產(chǎn)生的多肽。對于植物材料這里所使用的術(shù)語“再生”是指由植物細胞、植物細胞組、植物部分(包括種子)或植物枝條(例如，從原生質(zhì)體、愈傷組織或組織部分)生長成完整的分化的植物。本說明書中所使用的“報道分子”是指通過其化學(xué)性質(zhì)提供了一種允許檢測包含抗原結(jié)合分子和其目標抗原的復(fù)合物的分析用可鑒別信號的分子。術(shù)語“報道分子”也延伸到細胞凝集或凝集抑制(諸如乳膠顆粒上紅細胞凝集等等)的使用。這里所使用的“選擇性表達”是指幾乎局限于植物特定器官(包括但不限于果實、塊莖、根或種子)中的表達。該術(shù)語也可以表示器官中在特定發(fā)育階段的表達，諸如在胚胎形成早期或晚期或成熟的不同階段在竹莖中的表達；或表示可以被某些環(huán)境條件或處理所誘導(dǎo)的表達。因此選擇性表達與組成型表達不同，后者是指在植物所經(jīng)歷的大部分或所有狀態(tài)下在許多或所有植物組織中表達。選擇性表達也可能導(dǎo)致基因表達產(chǎn)物在特殊的植物組織、器官或發(fā)育階段中相分隔。在諸如胞質(zhì)、液泡或質(zhì)外體區(qū)間等亞細胞位置的分隔可以通過在基因產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)中包含用于轉(zhuǎn)運至所需細胞隔室的適當?shù)男盘柕靡詫崿F(xiàn)，或是在半自主的細胞器(質(zhì)粒和線粒體)的情況下通過具有適當調(diào)控序列的轉(zhuǎn)基因直接整合入細胞器基因組得以實現(xiàn)。用于描述兩個或更多多核苷酸或多肽之間序列關(guān)系的術(shù)語包括“標準序列”、“比較窗口”、“序列相同性”、“序列相同百分比”和“充分相同”?！皹藴市蛄小笔情L度至少12個、經(jīng)常15到18個、通常至少25個的包括核苷酸和氨基酸殘基在內(nèi)的單體單位。由于兩個多核苷酸可以各自包括(1)所述兩個多核苷酸之間相似的一個序列(即僅是完整多核苷酸序列的一部分)，以及(2)所述兩個序列之間不同的一個序列，兩個(或更多)多核苷酸之間的序列比較通常通過在“比較窗口”上比較這兩個多核苷酸序列以確定和比較序列局部區(qū)域的相似性。比較窗口是指至少50個、通常約50到約100個、更常見約100到約150個連續(xù)位置的概念性片段，兩個序列最優(yōu)化對齊后在所述概念性片段中一個序列與具有相同編號的連續(xù)位置的參照序列進行比較。為了所述兩個序列的最優(yōu)化對齊，與參照序列(其不含堿基添加或缺失)相比，比較窗口可以包括約20％或更少的堿基添加或缺失(即缺口)。用以對準一個比較窗口的序列的最佳隊列可以通過算法(威斯康星遺傳學(xué)軟件包第7版(WisconsinGeneticsSoftwarePackageRelease7.0)中的GAP、BESTFIT、FASTA以及TFASTA，GeneticsComputerGroup，575ScienceDriveMadison，WI，USA)的計算機運行或通過檢驗以及使用各種方法中任選方法所產(chǎn)生的最佳隊列(即導(dǎo)致比較窗口上最高同源性百分比的)進行?？梢詤⒖祭鏏ltschul等，1997，Nucl.AcidsRes.253389所公開的BLAST家族程序。序列分析的詳細討論可以查閱Altschul等所著《分子生物學(xué)現(xiàn)代實驗方案》(CurrentProtocolsinMolecularBiology)，JohnWiley&SonsInc，1994-1998)一書19.3單元第15章。這里交互使用的術(shù)語“序列相同性”和“相同”指比較窗口中在核苷酸對核苷酸或氨基酸對氨基酸的基礎(chǔ)上序列是相同的。因此，“序列相同性百分比”是通過在比較窗口上比較兩個最佳對準的序列，確定這兩個序列中相同的核酸堿基(例如A、T、C、G、U、I)或相同的氨基酸殘基(例如Ala、Pro、Ser、Thr、Gly、Val、Leu、He、Phe、Tyr、Trp、Lys、Arg、His、Asp、Glu、Asn、Gln、Cys和Met)所在位置的數(shù)量以產(chǎn)生匹配位置數(shù)量，將匹配位置數(shù)除以該比較窗口中總的位置數(shù)(即窗口大小)，并將結(jié)果乘以100以產(chǎn)生序列相同性百分比進行計算的。針對本發(fā)明的目的，“序列相同性”應(yīng)理解為表示通過DNASIS程序(日立軟件工程公司，針對視窗系統(tǒng)的2.5版，HitachiSoftwareengineeringCo.，Ltd.，SouthSanFrancisco，California，USA)使用軟件附帶的參考手冊中所使用的標準默認值計算的“匹配百分比”。這里所使用的“沉積細胞”和“沉積組織”是指在收獲期包含通過已經(jīng)以不同于二氧化碳的形式的凈流入進入細胞的有機碳的細胞、組織或器官。植物中沉積組織包括所有非光合組織以及具有通過其他光合細胞固定的或以不同于二氧化碳直接固定的其他方式從周圍媒介或環(huán)境所獲得的有機碳凈流入的光合組織。這里所使用的“嚴格”指雜交過程中溫度和離子強度條件，以及存在或不存在某些有機溶劑。嚴格程度越高，固定的核苷酸序列和標記的多核苷酸序列之間的互補程度就越高?！皣栏駰l件”是指該條件下只有具有高頻率互補堿基的核苷酸序列能雜交的溫度和離子強度條件。所需要的嚴格程度取決于核苷酸序列以及存在于雜交過程中的各種成分。通常，在特定離子強度和pH值下選擇的嚴格條件比特定序列的熱解鏈點(Tm)低約10到20℃。Tm是50％靶序列與互補探針雜交的溫度(在具體離子強度和pH下)。術(shù)語“糖”、“糖衍生物”以其最廣泛的含義在這里使用并包括包括具有實驗式(CH2O)n(其中n＝3或更大值)的單糖(醛醣和酮醣)，這包括四糖(例如赤蘚糖、蘇糖、赤蘚酮糖)、戊糖(例如核糖、阿拉伯糖、木糖、來蘇糖、核酮糖、木酮糖)、己糖(例如阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔羅糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖)，以及諸如景天庚酮糖或甘露庚酮糖等更長的分子；多個單糖單位經(jīng)糖苷鍵相連形成的寡糖，包括二糖(例如麥芽糖、乳糖、龍膽二糖(gentibiose)、蜜二糖、海藻糖、槐糖、primoverose、蕓香糖、蔗糖、異麥芽酮糖、海藻酮糖、松二糖、麥芽酮糖、麥白糖)以及諸如蜜三糖、松三糖、粉虱蜜三糖(bemisiose)或水蘇糖等更長的低聚物；糖醇(例如赤藻糖醇、核糖醇、甘露醇、山梨醇)；糖酸(例如葡萄糖酸、葡糖二酸、葡糖醛酸)；氨基糖(例如氨基葡萄糖、氨基半乳糖)；以及諸如脫氧糖、甲基糖、磷酸糖和UDP糖的其他變異形式，其中一些可以通過植物代謝途徑的作用轉(zhuǎn)化成上述的糖或其他糖衍生物。術(shù)語“轉(zhuǎn)化”是指通過外源或內(nèi)源核酸的引入引起的例如細菌或植物等生物體基因型的改變?！稗D(zhuǎn)化株”是指如此改變的生物體。這里所使用的術(shù)語“轉(zhuǎn)基因的”是指通過所引入的外源或異源基因或序列的隨機或定點整合或以可復(fù)制的非整合形式穩(wěn)定存在對其中的內(nèi)源基因組進行補充和改造的遺傳改造植物?！稗D(zhuǎn)基因”是指引入植物的基因或序列。“載體”是指可以向其中插入或克隆一個核酸序列的優(yōu)選DNA分子來源(例如來自質(zhì)粒、噬菌體或植物細胞)的核酸分子。載體優(yōu)選地包含一個或多個唯一的限制性位點并可以具備在具體的宿主細胞(包括靶細胞或組織或祖細胞或其組織)中自主復(fù)制的能力，或是與具體的宿主基因組整合使得所克隆的序列可以再生。因此，載體可以是自主復(fù)制的載體，即以游離于染色體外的實體形式存在的載體，其復(fù)制不依賴于染色體復(fù)制，例如線性或閉環(huán)質(zhì)粒、染色體外元件、微染色體或人工染色體。所述載體可以包含確保其自我復(fù)制的任何工具。另外，載體可以在其引入細胞時整合入受體細胞基因組并與其所整合的染色體共同復(fù)制的。載體系統(tǒng)可以包含單一的載體或質(zhì)粒、共同包含引入宿主細胞基因組的總DNA的兩個或更多載體或質(zhì)粒、或是一個轉(zhuǎn)位子。載體的選擇通常取決于載體與該載體所要引入的細胞的兼容性。載體也可以包含能用于選擇適當?shù)霓D(zhuǎn)化株的諸如抗生素抗性基因等選擇標記。這樣的抗性基因的實例對于精通本領(lǐng)域的人員而言是熟知的。2.改造植物組織總的碳水化合物含量或甜度的方法本發(fā)明部分基于以下發(fā)現(xiàn)植物(例如甘蔗)中導(dǎo)致一部分細胞蔗糖轉(zhuǎn)化為異麥芽酮糖(所述植物中通常不產(chǎn)生的外源糖)的諸如蔗糖異構(gòu)酶的一種外源或異源糖代謝酶的表達可以導(dǎo)致該植物蔗糖存儲組織中總碳水化合物濃度充分提高。不希望受任何具體理論或操作模式的束縛，相信對參與所述植物所正常感知的一種糖轉(zhuǎn)化為不以相同方式所感知的新的糖的代謝的具體改變能夠轉(zhuǎn)變代謝并導(dǎo)致更高濃度碳水化合物的積累。本發(fā)明人認為，這樣的細胞水平上的具體改變能在植物整體水平上改變供能-沉積的關(guān)系，這通過對供能組織中的合成、供能和沉積組織之間的轉(zhuǎn)運以及沉積組織中的更新或存儲的組合作用導(dǎo)致沉積組織中碳水化合物更高的積累。因此，本發(fā)明提供了用于改造植物沉積組織的總碳水化合物含量或甜度的新方法。所述方法通常包括在植物中產(chǎn)生催化該植物的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成該植物在相同發(fā)育階段通常不產(chǎn)生的外源糖的糖代謝酶。優(yōu)選地，所述糖代謝酶產(chǎn)生的水平或功能活性與不產(chǎn)生該酶的對照植物的相應(yīng)沉積組織的含量或甜度相比提高了沉積組織的碳水化合物含量或甜度。在一些實施方式中，通過編碼該酶的多核苷酸的表達在植物中產(chǎn)生所述糖代謝酶。在這些實施方式中，所述植物是從多種在其核體內(nèi)含與轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連的編碼該酶的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物中挑選的轉(zhuǎn)基因植物。在其產(chǎn)生的糖代謝酶水平或功能活性使得與不產(chǎn)生該酶的對照植物的相應(yīng)沉積組織的含量或甜度相比轉(zhuǎn)基因植物沉積組織的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度得以提高的基礎(chǔ)上挑選轉(zhuǎn)基因植物。在有些實施方式中，通過在植物細胞中產(chǎn)生導(dǎo)致內(nèi)源糖部分轉(zhuǎn)化為外源糖水平或功能活性的糖代謝酶，沉積組織的總碳水化合物含量或甜度或內(nèi)源碳水化合物含量得以提高。在這些實施方式中，糖代謝酶的適當活性位于胞質(zhì)中或分布在胞質(zhì)和參與糖存儲和/或轉(zhuǎn)運的其他細胞隔室之間。通常，在這些實施方式中，低于約30％、20％或15％，并且適當?shù)氐陀诩s10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖實現(xiàn)了提高沉積組織的可溶性碳水化合物含量或甜度的目標。這些實施方式中優(yōu)選地，外源糖的積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。在其他實施方式中，通過將糖代謝酶導(dǎo)向至植物細胞中用于糖儲存的亞細胞隔室(例如液泡或質(zhì)外體區(qū)間)沉積組織的總碳水化合物含量或甜度或內(nèi)源碳水化合物含量得以提高。在這些實施方式中，糖代謝酶以導(dǎo)致內(nèi)源糖充分轉(zhuǎn)化成外源糖(通常至少約20％、25％或30％，但典型地至少約40％、45％、50％或55％，更常見地至少約60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％轉(zhuǎn)化)的水平或功能活性適當?shù)卮嬖谟趤喖毎羰抑小?yōu)選地，正經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)不發(fā)生所述的充分轉(zhuǎn)化。這些實施方式中優(yōu)選地，所述外源糖的累積沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。這樣，通過調(diào)節(jié)內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的水平，沉積組織總碳水化合物含量或甜度或內(nèi)源碳水化合物含量的改造得以實現(xiàn)。這一轉(zhuǎn)化可以在植物的所有組織中實現(xiàn)，例如通過使用組成型啟動子以推動編碼糖代謝酶的序列的表達。另外，通過使用組織特異性或發(fā)育調(diào)控啟動子，可以在供能組織、轉(zhuǎn)運組織或沉積組織中實現(xiàn)所述轉(zhuǎn)化。在有些實施方式中，內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化為外源糖的水平通過提高或降低編碼糖代謝酶的序列的表達水平進行調(diào)控。舉例來說，這可以在轉(zhuǎn)錄水平上通過使用能控制從編碼序列所表達的轉(zhuǎn)錄本水平的不同強度的啟動子或誘導(dǎo)型啟動子得以實現(xiàn)。另外，通過改變每個細胞中含編碼序列和以可操作方式與之相連并在細胞中可發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件的構(gòu)建物的拷貝數(shù)可以對酶編碼序列的表達水平進行調(diào)控。另外，可以對多種轉(zhuǎn)化株進行挑選并篩選那些由轉(zhuǎn)基因整合位點附近的內(nèi)源序列的影響而產(chǎn)生的具有良好的轉(zhuǎn)基因表達水平和/或特異性的轉(zhuǎn)化株。轉(zhuǎn)基因表達的良好水平和表達譜是指其導(dǎo)致需要收獲的組織的可溶性碳水化合物含量或甜度得以充分提高。這可以通過在需要收獲的大致發(fā)育階段進行簡單的轉(zhuǎn)化株測試進行檢測，例如使用實施例9中的方法。在某些實施方式中，編碼序列所選擇的表達水平使其比參考表達水平高至少約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％，或甚至至少約100％、200％、300％、400％、500％、600％、700％、800％、900％或1000％，或比參考表達水平低至少約10％、20％、30％40％、50％、60％、70％、80％、90％、92％、94％、96％、97％、98％或99％，或甚至至少約99.5％、99.9％、99.95％、99.99％、99.995％或99.999％。在另一實施方式中，通過使用影響編碼糖代謝酶的mRNA的加工或穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)錄的基因內(nèi)的序列(順式RNA序列)或分別轉(zhuǎn)錄的序列(反式RNA序列)可以在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控編碼序列的表達水平。例如，順式RNA序列可以改變不翻譯的前導(dǎo)序列的二級結(jié)構(gòu)或包含讀框外起始密碼子或次優(yōu)起始密碼子環(huán)境或稀有密碼子使用以控制翻譯速度；或他們可以包括導(dǎo)致RNA加工錯誤或mRNA穩(wěn)定性降低的與內(nèi)含子剪切位點具有一些相似性的序列或多聚腺苷信號。反式RNA序列的例子包括共表達的反義分子或干擾或抑制表達的核酶。另外，約21個到約23個核苷酸的控制其所對應(yīng)的具體mRNA裂解的RNA分子(例如Tuschl等在美國專利申請No.20020086356中所述的)可以用于介導(dǎo)RNA干擾從而調(diào)節(jié)酶編碼序列的表達。在另一種實施方式中，通過使用不同功能活性的糖代謝酶對內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的水平進行調(diào)節(jié)。這可以由進行糖轉(zhuǎn)化的細胞隔室中酶的具體活性或穩(wěn)定性的差異所引起。在某些實施方式中，用于將內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的糖代謝酶的活性比標準酶的活性高至少約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％，或甚至至少約100％、200％、300％、400％、500％、600％、700％、800％、900％或1000％，或比標準酶的活性低至少約10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、92％、94％、96％、97％、98％或99％，或甚至至少約99.5％、99.9％、99.95％、99.99％、99.995％或99.999％。不同活性的糖代謝酶可以是天然的或可以通過合成或重組方法獲得，例如，通過改造標準或親本酶的催化位點或任何其它位點(例如底物結(jié)合位點，輔助因子結(jié)合位點)。通常，所述改造通過對親本酶序列中的至少一個氨基酸使用例如本領(lǐng)域內(nèi)所知的理性或已有的突變或組合化學(xué)的方法進行置換、添加或刪除。變異的糖代謝酶可以包括保守的氨基酸置換?！氨Ｊ氐陌被嶂脫Q”是指其中用具有相似側(cè)鏈的氨基酸殘基替代所述氨基酸殘基。本領(lǐng)域內(nèi)對具有相似側(cè)鏈的氨基酸殘基家族進行了定義。這些家族包括具有堿性側(cè)鏈(例如賴氨酸、精氨酸、組氨酸)、酸性側(cè)鏈(例如天冬氨酸、谷氨酸)、不帶電荷的極性側(cè)鏈(例如甘氨酸、天冬酰胺酸、谷氨酰胺、絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、半胱苷酸)、非極性側(cè)鏈(例如丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸)、β分枝側(cè)鏈(例如蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸)和芳香族側(cè)鏈(例如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、組氨酸)的氨基酸。這樣，親本酶中的一個氨基酸殘基適宜地用相同側(cè)鏈家族的另一個氨基酸殘基替代。另外，在另一種實施方式中，在整個編碼標準酶的多核苷酸或其部分上可以通過諸如飽和突變隨機引入突變，并且所獲得的突變體可以對酶活性進行篩選以鑒別具有與親本酶不同活性的突變體?？梢詸z測感興趣的酶的相對活性，例如通過在檢測前及/或檢測過程中在模擬完成所述糖轉(zhuǎn)化的植物細胞區(qū)室條件下對粗提或純化的酶進行孵育對實施例2中的方法加以改造，可以作為在這些條件下對感興趣的酶的穩(wěn)定性和特異活性的附加檢測。在其他實施方式中，通過使用導(dǎo)向至不同功能性亞細胞隔室的糖代謝酶對內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖的水平和位置進行調(diào)節(jié)。在說明性的實例中，所述活性導(dǎo)向之作為主要代謝隔室的胞質(zhì)中。這可以通過導(dǎo)致胞質(zhì)內(nèi)不含轉(zhuǎn)運至其他細胞隔室的信號序列形式的酶的合成的核基因的表達得以實現(xiàn)。在其他示例性實例中，通過在酶序列中包含將該酶從胞質(zhì)轉(zhuǎn)運至所需隔室的信號，所述活性導(dǎo)向至諸如液泡的存儲隔室或諸如胞外(質(zhì)外體)區(qū)間的存儲和轉(zhuǎn)運隔室。某些信號序列可以導(dǎo)致酶活性分配在兩個或更多細胞隔室之間(Smail等，1998)。例如，實施例4中所述的NTPP信號(SEQIDNo7)將蛋白質(zhì)有效導(dǎo)向至甘蔗液泡，而實施例5中所述的CTPP信號(SEQIDNO8+SEQIDNO9)可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)在甘蔗的胞質(zhì)和分泌途徑(包括液泡、內(nèi)膜系統(tǒng)和質(zhì)外體)之間分配(Gnanasambandam和Birch，2004)。其他因素可以影響沉積組織中包括可利用底物(即內(nèi)源糖)量的可溶性碳水化合物含量或甜度的改變。糖代謝酶可利用的底物量可以取決于作為所述改變(包括種屬中的突變體)主體的植物種類、產(chǎn)生表達的組織類型、表達的亞細胞定位以及具體植物的發(fā)育階段。所引入蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性也可以取決于底物量。然而，使用包括上述手段在內(nèi)的常規(guī)方法認為在需要情況下可以實現(xiàn)任何優(yōu)化。不同植物產(chǎn)生的內(nèi)源糖可以是不同的，并且同樣地，一種植物的內(nèi)源糖可以是另一種植物的外源糖。因此，作為基礎(chǔ)需要確定哪些糖是所選植物內(nèi)源產(chǎn)生的以由此推斷哪些糖對該植物是外源得以及可以用于在該植物中產(chǎn)生外源糖的糖代謝酶的類型。植物內(nèi)源產(chǎn)生的糖的類型可以使用精通本領(lǐng)域的人員所熟知的方法確定。這些方法包括通過電泳或色譜(包括紙色譜、薄層色譜、氣相色譜、氣-液色譜和高效液相色譜)技術(shù)對糖或糖衍生物的分離。分離的成分通常通過將分離圖譜與已知特征的標準品比較、或通過諸如質(zhì)譜和核磁共振光譜等分析技術(shù)進行鑒別。例如，可以參考實施例9，Robinson1980所著《高等植物的有機組成》(TheOrganicConstituentsofHigherPlants，CordusPress)，NorthAmherst，USA；Adams等，1999，Anal.Biochem.26677-84；Veronese和Perlot1999，Em.MicrobialTech.24263-269；Hendrix和Salvucci2001，J.InsectPhysiol.47423-432；Thompson等，2001，CarbohydrateRes.331149-161；以及其所引用的參考文獻。關(guān)于植物所產(chǎn)生的內(nèi)源糖的知識允許對將一種或多種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成外源糖或糖衍生物的適當?shù)奶谴x酶進行推測。例如，糖代謝酶可以催化從氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、加氫反應(yīng)、異構(gòu)化、包括但不限于乙?；Ⅳ然?、葡糖苷酸化、甘氨酸共軛、甲基化(O-、N-或S-連接的)、磷酸化和硫酸鹽共軛在內(nèi)的共軛反應(yīng)以及水解反應(yīng)中挑選?？梢源呋柁D(zhuǎn)化的酶的例子包括異構(gòu)酶、表異構(gòu)酶、歧化酶、激酶、醛縮酶、轉(zhuǎn)移酶、轉(zhuǎn)酮醇酶、磷酸酶、合酶、羧化酶、脫氫酶和水解酶。內(nèi)源和外源糖適宜地從單糖、寡聚糖、糖醇、糖酸、氨基糖以及其他諸如脫氧糖、甲基糖等等變體中選擇。單糖的例子包括具有分子式(CH2O)n的化合物，其中n＝3或更大但適當?shù)匦∮?0；包括含四糖(例如赤蘚糖、蘇糖、赤蘚酮糖)、戊糖(例如核糖、阿拉伯糖、木糖、來蘇糖、核酮糖、木酮糖)、己糖(例如阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔羅糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖)，以及諸如景天庚酮糖或甘露庚酮糖等更長的分子。通過兩個或更多單糖單位經(jīng)糖苷鍵相連形成的寡聚糖可以從二糖(例如麥芽糖、乳糖、龍膽二糖(gentibiose)、蜜二糖、海藻糖、槐糖、primoverose、蕓香糖、蔗糖、異麥芽酮糖、海藻酮糖、松二糖、麥芽酮糖、麥白糖)和諸如蜜三糖、松三糖、粉虱蜜三糖(bemisiose)或水蘇四糖等更長的低聚物中選擇。糖醇的例子包括但不限于赤藻糖醇、核糖醇、甘露醇、山梨醇。糖酸的非限制性例子包括葡糖酸、葡糖二酸和葡糖醛酸。氨基糖的非限制性例子包括氨基葡萄糖、氨基半乳糖。內(nèi)源或外源糖也可以從諸如脫氧糖和甲基糖等其他變體中選擇，其中有些可以通過植物代謝途徑的作用轉(zhuǎn)化成上述的糖或其他糖衍生物。在某些實施方式中，所述外源糖是內(nèi)源糖的異構(gòu)體。在這一實施方式的一個實施例中，所述內(nèi)源糖是蔗糖并且糖代謝酶是通過異構(gòu)化將蔗糖轉(zhuǎn)化成選自異麥芽酮糖和海藻酮糖的蔗糖異構(gòu)酶。如本發(fā)明所述，植物中內(nèi)源糖通過糖代謝酶部分轉(zhuǎn)化成外源糖能使該植物或該植物所收獲部分與不產(chǎn)生該酶的對照植物的相應(yīng)組織相比提高了總碳水化合物含量或甜度。示例性的碳水化合物包括但不限于諸如葡萄糖、果糖和蔗糖等間單糖以及某些可溶的聚合物和其他可溶的細胞成分。在一種實施方式中，所述方法產(chǎn)生的沉積組織與對照植物細胞中所測量的結(jié)果相比，具有可溶性碳水化合物形式的、提高的每單位沉積組織重量可溶性碳水化合物形式的碳含量的提高。碳水化合物可以使用精通本領(lǐng)域的人員所知的常規(guī)實驗方案進行檢測。3.提高生物體內(nèi)所需代謝物含量的方法這里所詳細描述的用于提高植物中碳水化合物的含量的原理和方法也可以應(yīng)用于提高其他其中不同的存儲碳水化合物占主導(dǎo)的生物體(諸如真菌中的海藻糖以及動物中的糖原)中碳水化合物含量。這些原理和方法也可以應(yīng)用于提高其他種類的所需代謝物(諸如生物體內(nèi)的脂類、氨基酸和肽或次級代謝物)的含量。精通本領(lǐng)域的人員應(yīng)當認識到，在這里詳細公開的方法上的變更，例如增加植物中碳化水化合物的方法可以實現(xiàn)生物體中其他種類所需代謝物的增加。因此，本發(fā)明廣泛包括了導(dǎo)致將一種生物體正常感知的底物內(nèi)源化合物部分轉(zhuǎn)化成該生物體內(nèi)不以相同方式所感知的產(chǎn)物化合物的引入基因在生物體內(nèi)的表達，該表達具有改變代謝流導(dǎo)致更高產(chǎn)量的所需內(nèi)源化合物的積累的作用。4.核酸構(gòu)建物在某些實施方式中，所述糖代謝酶通過編碼該酶的外源或異源多核苷酸表達在植物細胞中產(chǎn)生。通常，在核酸構(gòu)建物中所述外源或異源多核苷酸以可操作方式與轉(zhuǎn)錄控制元件相連。所述轉(zhuǎn)錄控制元件合適地包括啟動子以及任選的順式作用序列，兩者在所述植物細胞中都具有功能性。優(yōu)選地，所述構(gòu)建物包括3’非翻譯序列和標記基因或兩者之一。4.1轉(zhuǎn)錄控制元件本發(fā)明所設(shè)計的啟動子序列可以對所轉(zhuǎn)化的宿主植物而言是天然的或可以是源自所述區(qū)域在宿主植物中具有功能性的另外來源。其他來源包括農(nóng)桿菌屬(Agrobacterium)的T-DNA基因，諸如用于胭脂堿、章魚堿、甘露堿生物合成的啟動子或其他冠癭堿啟動子；植物啟動子，諸如泛素啟動子、組織特異性啟動子(見例如Conkling等的美國專利No.5,459,252；AdvancedTechnologies的WO91/13992)；病毒啟動子(包括宿主特異性病毒)或部分或完全合成的啟動子。許多在單子葉和雙子葉植物中發(fā)揮功能的啟動子是本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的(見例如Greve，1983，J.Mol.Appl.Genet.1499-511；Salomon等，1984，EMBOJ.3141-146；Garfmkel等，1983，Cell27143-153；Barker等，1983，PlantMolBiol2235-350)；這包括多種從植物(諸如來自玉米ubi-l基因的Ubi啟動子，Christensen和Quail，1996)(見例如美國專利No.4,962,028)和病毒(諸如花椰菜花葉病毒啟動子CaMV35S)所分離的啟動子。啟動子序列可以包含調(diào)控轉(zhuǎn)錄的順式作用序列，其中的調(diào)控包括例如化學(xué)或物理抑制或誘導(dǎo)(例如基于代謝物、光線或其他理化因素的調(diào)控；見例如WO93/067l0公開的線蟲反應(yīng)型啟動子)或基于細胞分化的調(diào)控(諸如與植物中的葉片、根、種子或其他有關(guān)的；見例如美國專利No.5,459,252公開的根特異性啟動子)。因此，啟動子區(qū)域，或這樣的區(qū)域的調(diào)控部分，是從如此調(diào)控的適當基因中獲得的。例如，1，5-核酮糖磷酸二氫羧化酶是光線誘導(dǎo)的并可以用于轉(zhuǎn)錄啟動。已知其他受刺激、溫度、創(chuàng)傷、病原體作用等等誘導(dǎo)的基因?？梢允褂玫钠渌樖阶饔眯蛄邪ㄞD(zhuǎn)錄和/或翻譯增強子。這些增強子區(qū)域?qū)τ诰ū绢I(lǐng)域的人員來說是熟知的，并且可以包括ATG起始密碼子及相鄰序列。起始密碼子必須與編碼外源或異源多核苷酸有關(guān)的序列的閱讀框相協(xié)調(diào)以保證完整序列的翻譯。翻譯控制信號和起始密碼子可以是天然和合成的多種起源的。翻譯起始區(qū)可以由轉(zhuǎn)錄起始區(qū)的來源或由外源或異源多核苷酸提供。該序列也可以源自所選用以推動轉(zhuǎn)錄的啟動子的來源并可以進行具體改造以提高mRNA的翻譯。轉(zhuǎn)錄增強子的實例包括但不限于例如Last等所述的(通過參考組合在本說明書中的美國專利No.5,290,924)來自CaMV35S啟動子和章魚堿合酶基因的元件。當應(yīng)用于植物轉(zhuǎn)化這一背景中時，使用諸如ocs元件的增強子元件并且尤其是該元件的多重拷貝被認為會產(chǎn)生提高來自鄰近啟動子的轉(zhuǎn)錄水平的效果。另外，源自煙草花葉病毒包膜蛋白基因的Ω序列(Gallie等，1987)可以用于增強如本發(fā)明所述多核苷酸轉(zhuǎn)錄的mRNA的翻譯。在有些實施方式中，轉(zhuǎn)錄控制元件是組成型啟動子。已知可用于提供組成型基因表達的序列中有與農(nóng)桿菌基因相連的調(diào)控區(qū)，諸如例如胭脂堿合酶(Nos)、甘露堿合酶(Mas)或章魚堿合酶(Ocs)，以及為病毒基因的表達所編碼的區(qū)域，諸如花椰菜花葉病毒(CaMV)的35S和19S區(qū)域。這里所使用的術(shù)語“組成型”并不必然意味著基因在所有細胞類型中以相同水平表達，而是該基因在大量的細胞類型中表達，雖然經(jīng)常會觀測到其豐度的一些變化。在其他實施方式中，轉(zhuǎn)錄控制元件是組織特異性啟動子。例如，出于各種原因，人們可能希望在提供糖代謝酶表達過程中將這些酶的表達局限于其功能是碳沉積的植物細胞中。照此目標，人們可以對優(yōu)先在諸如根、塊莖、種子或果實等具體組織類型中提供表達的有用的轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)進行鑒別。這些序列例如可以使用差異篩選技術(shù)從cDNA文庫中識別或可以是源自文獻中已知序列的。許多組織特異性啟動子區(qū)域是已知的，諸如優(yōu)先在葉組織表達的核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶-加氧酶(Rubisco)小亞基啟動子，優(yōu)先在馬鈴薯塊莖中表達的馬鈴薯塊莖蛋白啟動子。優(yōu)先提供在某些組織或某些生長條件下表達的其他轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域包括那些來自油菜籽蛋白、種子或葉ACP、玉米蛋白等的區(qū)域。果實特異性啟動子也是已知的，一個這樣的啟動子是Deikman等(1988，EMBOJ.23315-3320)和DellaPenna等(1989，PlantCell153-63)所述的E8啟動子。在一種此類實施方式中，E8(果實特異性啟動子)蔗糖異構(gòu)酶構(gòu)建物能以果實特異性方式表達蔗糖異構(gòu)酶，果實中所產(chǎn)生的蔗糖水平可以由此提高。另外，可以使用在蔗糖存儲組織(如甘蔗成熟的莖以及甜菜的塊莖)中選擇性表達編碼序列的啟動子。例如，本說明書第6部分以及國際公開WO01/18211中所述的甘蔗成熟的莖特異性啟動子。另外，所述啟動子是能在所述植物的適當發(fā)育階段推動編碼酶的多核苷酸表達的誘導(dǎo)型啟動子。在后者的實施方式中，轉(zhuǎn)錄控制元件合適地是控制表達時機的發(fā)育調(diào)控啟動子。糖代謝酶表達的時機優(yōu)先考慮植物發(fā)育過程中發(fā)生的糖濃度的變化。組織內(nèi)部糖的重要性也可以隨時間而改變，在這一點上，沉積組織在發(fā)育過程中可以經(jīng)歷蔗糖濃度的變化。例如，某些果實(如甜瓜)中蔗糖濃度隨著果實的成熟而改變。發(fā)育早期積累己糖，隨后在后期蔗糖高水平累積(Schaffer等，1987，Phytochemistry261883-1887)。在發(fā)展中的玉米胚乳中，蔗糖濃度在授粉后提高8到12天，隨后在授粉后28天下降10倍以上(Tsai等，1970，PlantPhys.46299-306)。此外，大豆種子中隨著開花53天后蜜三糖糖類含量的明顯提高，蔗糖濃度在發(fā)育過程中變化顯著(Amuti，1977，Phytochemistry16529-532)。豌豆種子中，蔗糖含量隨著延續(xù)的發(fā)育階段顯著降低(Holl和Vose，Can.1980，J.PlantSd.601109-1114)。這些實例說明了利用波動的蔗糖儲量為酶基因定時的特異性表達選擇啟動子的愿望。4.23’端非翻譯區(qū)本發(fā)明的核酸構(gòu)建物可以包含3’端非翻譯序列。3’端非翻譯序列是指包含含有多聚腺苷信號和任何其他能影響mRNA加工或基因表達的調(diào)控信號的DNA片段的基因部分。多聚腺苷信號特征在于對mRNA前體3’末端添加多聚腺苷酸段產(chǎn)生影響。多聚腺苷信號通常通過存在與規(guī)范形式的5’AATAAA-3’同源性進行識別，雖然變異也很常見。3’端非翻譯的調(diào)控DNA序列通常包括約50到1000個核苷酸堿基對并除了多聚腺苷信號外還可以包含植物轉(zhuǎn)錄和翻譯終止序列以及任何其他能影響mRNA加工或基因表達的調(diào)控信號。適當?shù)?’端非翻譯序列的例子是含根癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)胭脂堿合酶(nos)基因的多聚腺苷信號(Bevan等，1983，Nucl.AcidRes.，11369)和根癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)章魚堿合酶基因T7轉(zhuǎn)錄本終止子的3’端轉(zhuǎn)錄的非翻譯區(qū)。另外，適當?shù)?’非翻譯序列可以源自諸如馬鈴薯或西紅柿蛋白酶抑制劑I或II的3’端、大豆存儲蛋白基因和豌豆核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶小亞基(ssRUBISCO)基因等植物基因，雖然也可以使用精通本領(lǐng)域的人員所知的其他3’元件。另外，3’端非翻譯調(diào)控序列可以重新獲得，如例如通過參考組合在本說明書中的An(1987，《酶學(xué)方法》(MethodsinEnzymology)，153292)所述。4.3任選序列由于在轉(zhuǎn)錄起始位點和編碼序列起始點之間所插入的DNA序列(即不翻譯的前導(dǎo)序列)可以影響基因表達，人們也可以采用特殊的前導(dǎo)序列。合適的前導(dǎo)序列包括那些包含選出的指導(dǎo)外源或內(nèi)源DNA序列最佳表達的序列的序列。例如，這樣的前導(dǎo)序列包括如例如Joshi(1987，Nucl.AcidRes.，156643)所述能提高或保持mRNA穩(wěn)定性并防止不適當?shù)姆g起始的優(yōu)選共同序列。然而，其他前導(dǎo)序列(例如RTBV的前導(dǎo)序列)具有被認為會降低mRNA穩(wěn)定性并/或減少mRNA翻譯的高程度的二級結(jié)構(gòu)。因此，(i)不具有高度二級結(jié)構(gòu)的，(ii)具有高度二級結(jié)構(gòu)，其中該二級結(jié)構(gòu)不抑制mRNA穩(wěn)定性和/或減少翻譯的，或(iii)源自植物中高表達基因的前導(dǎo)序列是最優(yōu)選的。在需要情況下，也可以包括諸如例如Vasil等(1989，PlantPhysiol，915175)所述的蔗糖合酶內(nèi)含子、例如Callis等(1987，GenesDevelop.，IT)所述的Adh內(nèi)含子I、或例如Gallie等(1989，ThePlantCell，1301)所述的TMVΩ元件等的調(diào)控元件。其他這樣的可在本發(fā)明的實踐中使用的調(diào)控元件對于精通本領(lǐng)域的人員而言是已知的。此外，可以采用靶向序列將由外源或異源多核苷酸所編碼的酶導(dǎo)向至植物細胞內(nèi)的胞內(nèi)隔室或胞外環(huán)境。例如，編碼轉(zhuǎn)運或信號肽序列的核酸序列可以與編碼本發(fā)明所選擇的酶的序列以可操作方式相連，從而使翻譯時所述的轉(zhuǎn)運或信號肽可以將該酶轉(zhuǎn)運至具體的胞內(nèi)或胞外目的地，并隨后可以任選地以翻譯后方式去除。轉(zhuǎn)運或信號肽通過幫助蛋白質(zhì)穿過細胞內(nèi)膜(例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、液泡膜、囊泡膜、質(zhì)體膜、線粒體膜和原生質(zhì)膜)的轉(zhuǎn)運發(fā)揮作用。例如，靶向序列可以指導(dǎo)所需蛋白質(zhì)到達諸如液泡或質(zhì)體(例如葉綠體)的具體細胞器而不是胞質(zhì)。因此，本發(fā)明的核酸構(gòu)建物可以進一步包含以可操作方式連接在啟動子區(qū)和外源或異源多核苷酸之間的編碼質(zhì)體轉(zhuǎn)運肽的核酸序列。例如，可以參考Heijne等(1989，Eur.J.Biochem.，180535)以及Keegstra等(1989，Ann.Rev.PlantPhysiol.PlantMol.Biol，40471)。在一些實施方式中，通過引入一個具有沉積組織特異性啟動子和胞質(zhì)定位調(diào)控序列的細菌蔗糖異構(gòu)酶將存儲在沉積組織細胞中的蔗糖(即內(nèi)源糖)轉(zhuǎn)化成異麥芽酮糖和/或海藻酮糖(即外源糖)。在這些實施方式中，本發(fā)明人為蔗糖異構(gòu)酶基因的表達選擇了胞質(zhì)，因為它是包括中間代謝的許多成分并參與許多代謝物流動的關(guān)鍵細胞隔室。在其他實施方式中，本發(fā)明人選擇了液泡作為蔗糖異構(gòu)酶活性的定位，因為它是諸如甘蔗等植物中糖類的主要存儲隔室。在還有其他實施方式中，本發(fā)明人選擇將蔗糖異構(gòu)酶活性分布在隔室之間以實現(xiàn)糖類總的積累中的最佳效果。在其他實施方式中，與感興趣的代謝途徑相適應(yīng)，可以適當?shù)貙⒚富虮磉_產(chǎn)物導(dǎo)向至諸如液泡、溶酶體、過氧物酶體、質(zhì)體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞核或胞外區(qū)間的其他細胞隔室。本發(fā)明的核酸構(gòu)建物可以引入諸如質(zhì)粒的載體中。質(zhì)粒載體包含為在原核與真核細胞中表達盒的方便的選擇、擴增和轉(zhuǎn)化所提供的附加核酸序列，例如pUC來源的載體、pSK來源的載體、pGEM來源載體、pSP來源載體或pBS來源載體。附加的核酸序列包括為載體的自主復(fù)制所提供的復(fù)制原點、優(yōu)選地編碼抗生素或除草劑抗性的選擇性標記基因、為了用于插入所述核酸構(gòu)建物中所編碼的核酸序列或基因的多個位置所提供的唯一的多克隆位點、以及增強原核和真核(特別是植物)細胞轉(zhuǎn)化的序列。所述載體優(yōu)選地包含一個或多個允許該載體穩(wěn)定整合入宿主細胞基因組或不依賴于細胞基因組而允許該載體在細胞內(nèi)自主復(fù)制的元件。當其引入宿主細胞時，所述載體可以整合入宿主細胞基因組。對于整合而言，載體可以依賴于其中存在的外源或異源多核苷酸序列或通過同源重組用于將載體穩(wěn)定整合入基因組的任何其他載體元件。另外，載體可以包含用于指導(dǎo)通過同源重組整合入宿主細胞基因組的附加核酸序列。所述的附加核酸序列使載體能夠在染色體中的準確位置上整合入宿主細胞基因組。為了提高在準確位置上整合的可能性，整合元件應(yīng)優(yōu)選地包含足夠數(shù)量的與相應(yīng)的靶序列高度同源的核酸(諸如100到1500堿基對，優(yōu)選400到1500堿基對，并且最優(yōu)選800到1500堿基對)以提高同源重組的可能性。整合元件可以是與宿主細胞基因組中的靶序列同源的任何序列。而且，整合元件可以是非編碼的或編碼的核酸序列。出于克隆和亞克隆的目的，載體可以進一步包含能使載體在諸如細菌細胞的宿主細胞中自主復(fù)制的復(fù)制原點。細菌復(fù)制原點的例子是允許在大腸桿菌(E.coli)中復(fù)制的質(zhì)粒pBR322、pUC19、pACYC177以及pACYC184的復(fù)制原點，以及允許在桿菌(Bacillus)中復(fù)制的pUB110、pE194、pTA1060和pAM/31的復(fù)制原點。復(fù)制原點可以具有突變以使其功能在桿菌(Bacillus)細胞中成為溫度敏感型的(見例如Ehrlich，1978，Proc.Natl.Acad.Sci.USA751433)。4.4標記基因為了方便轉(zhuǎn)化株的鑒定，核酸構(gòu)建物優(yōu)選地包含外源或異源多肽形式或除此以外的選擇性或篩選性標記產(chǎn)物。標記的實際選擇并不是關(guān)鍵的，只要其與選擇的植物細胞結(jié)合發(fā)揮功能(即選擇性)。既然如例如美國專利No.4,399,216中所述的不相連基因的共轉(zhuǎn)化也是植物轉(zhuǎn)化中的一種有效方法，標記基因和感興趣的外源或異源多肽不需要是相連的。術(shù)語選擇性或篩選性標記基因中所包括的是編碼其分泌可以作為鑒別或選擇轉(zhuǎn)化細胞的方法進行檢測的“分泌型標記”的基因。實例包括編碼能通過抗體相互作用鑒別的分泌型抗原或能通過其催化活性檢測的分泌型酶。分泌型蛋白包括但不限于插入細胞壁或被其捕獲的蛋白質(zhì)(例如包含如伸展蛋白extensin的表達單體或煙草PR-S中所發(fā)現(xiàn)的前導(dǎo)序列的蛋白質(zhì))；可以通過例如ELISA檢測的小的擴散性蛋白質(zhì)；以及可以在胞外溶液中檢測的小的活性酶(例如α-淀粉酶、β-內(nèi)酰胺酶、草丁膦乙酰轉(zhuǎn)移酶)。4.1.1選擇性標記細菌選擇性標記的實例是枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)或地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)dal基因，或使之具有如氨芐青霉素、卡那霉素、紅霉素、氯霉素或四環(huán)素抗性等抗生素抗性的標記。用于選擇植物轉(zhuǎn)化株的示例性選擇性標記包括但不限于編碼潮霉素B抗性的hyg基因；使之具有如例如Potrykus等(1985，Mol.Gen.Genet.199183)所述的卡那霉素、巴龍霉素、G418等等抗性的新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶(neo)基因；來自大鼠肝臟的使之具有如例如EP-A256223所述的除草劑來源谷胱甘肽抗性的谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶；過表達時使之具有如例如WO87/05327所述的諸如草丁膦等谷氨酰胺合酶抑制劑抗性的谷氨酰胺合酶基因；使之具有如例如EP-A275957所述的選擇性試劑草丁膦抗性的綠棕褐鏈酶菌(Streptomycesviridochromogenes)乙酰轉(zhuǎn)移酶基因；編碼使之具有如例如Hinchee等(1988，Biotech.，6915)所述的N-磷酸甲基甘氨酸(N-phosphonomethylglycine)耐受性的EPSPS(5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶)的基因；使之具有如例如WO91/02071所述的抗雙丙氨膦抗性的bar基因；如賦于溴苯腈抗性的臭鼻克雷伯菌(Klebsiellaozaenae)bxn的腈水解酶基因(Stalker等，1988，Science，242419)；賦于甲氨蝶呤抗性的二氫葉酸還原酶(DHFR)(Thillet等，1988，J.Biol.Chem.，26312500)；賦于咪唑啉酮、磺脲或其他ALS抑制型化學(xué)品抗性的乙酰乳酸合酶基因(ALS)突變體(EP-A-154204)；賦于5-甲基色氨酸抗性的突變的氨基苯甲酸酯合酶基因；或賦于除草劑抗性的茅草枯脫鹵酶基因。4.4.2篩選性標記優(yōu)選的篩選性標記包括但不限于編碼已知其多種發(fā)色底物的β-葡萄糖苷酸酶(GUS)的uidA基因；編碼已知其發(fā)色底物的酶的β-半乳糖苷酶基因；可以用于鈣敏感型生物發(fā)光檢測的水母發(fā)光蛋白基因(Prasher等，1985，Biochem.Biophys.Res.Comm.，1261259)；綠色熒光蛋白基因(Niedz等，1995，PlantCellReports，14403)；可以進行生物發(fā)光檢測的熒光素酶(luc)基因(Ow等，1986，Science，234856)；編碼已知其多種發(fā)色底物(例如，PADAC，一種發(fā)色的頭孢菌素)的酶的β-內(nèi)酰胺酶基因(Sutcliffe，1978，Proc.Natl.Acad.Sci.USA753737)；編碼調(diào)節(jié)植物組織中花青苷色素(紅色)產(chǎn)生的產(chǎn)物的R-位點基因(Dellaporta等，1988，《染色體結(jié)構(gòu)與功能》(ChromosomeStructureandFunction)263-282)；α-淀粉酶基因(Ikuta等，1990，Biotech.，8241)；酪氨酸酶基因(Katz等，1983，J.Gen.Microbiol，1292703)，該酶編碼的酶能將酪氨酸氧化成多巴和多巴醌的酶，后者縮水形成易于檢測的化合物黑色素；或xylE基因(Zukowsky等，1983，Proc.Natl.Acad.Sci.USA801101)，該基因編碼能轉(zhuǎn)化發(fā)色的兒茶酚的鄰苯二酚雙加氧酶。5.將核酸構(gòu)建物引入植物細胞可以使用多種技術(shù)將核酸分子引入植物宿主細胞。存在許多本領(lǐng)域工作人員所熟知的植物轉(zhuǎn)化技術(shù)，并且新技術(shù)還在不斷出現(xiàn)。轉(zhuǎn)化技術(shù)的具體選擇應(yīng)由其轉(zhuǎn)化某些植物種類的效率以及實踐本發(fā)明的人員對所選具體方法的經(jīng)驗和喜好來決定。對精通本領(lǐng)域的人員來說顯而易見的是，只要其達到可接受水平的核酸轉(zhuǎn)運，則用以將核酸構(gòu)建物引入植物細胞的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的具體選擇不是本發(fā)明的實質(zhì)性要點或?qū)Ρ景l(fā)明的限制。Birch(1997，Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMolec.Biol.48297-326)提供了對改進植物轉(zhuǎn)化系統(tǒng)實際操作的指導(dǎo)。原則上，可以轉(zhuǎn)化的雙子葉和單子葉植物都可以通過將如本發(fā)明所述的核酸構(gòu)建物引入受體細胞并生長成攜帶并表達如本發(fā)明所述多核苷酸的新的植物加以改造。已經(jīng)表明，使用根癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)瘤誘導(dǎo)(Ti)質(zhì)粒的T-DNA在諸如煙草、馬鈴薯和苜蓿等雙子葉(闊葉)植物中外源或異源多核苷酸的引入和表達是可能的(參見，例如Umbeck的美國專利No.5,004,863以及國際申請PCT/US93/02480)。本發(fā)明所述的構(gòu)建物可以使用含Ti質(zhì)粒的根癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)引入植物細胞。使用根癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)培養(yǎng)物作為轉(zhuǎn)化工具時，最優(yōu)選使用農(nóng)桿菌的非致瘤株作為載體攜帶者使得所轉(zhuǎn)化組織的正常非致瘤性分化成為可能。優(yōu)選攜帶二元Ti質(zhì)粒系統(tǒng)的農(nóng)桿菌。這樣的二元系統(tǒng)包括(1)具有將轉(zhuǎn)移DNA(T-DNA)引入植物中所必需的毒性區(qū)域的第一個Ti質(zhì)粒，以及(2)一個嵌合質(zhì)粒。所述嵌合質(zhì)粒包含至少一個與所轉(zhuǎn)移的核酸側(cè)鄰的野生型Ti質(zhì)粒T-DNA區(qū)的邊界區(qū)。如例如DeFramond(1983，Biotechnology，1262)和Hoekema等，(1983，Nature，303179)所述，二元Ti質(zhì)粒系統(tǒng)已經(jīng)表明對于轉(zhuǎn)化植物細胞是有效的。除其他因素之外，這樣的二元系統(tǒng)是優(yōu)選的，因為它不要求整合入農(nóng)桿菌Ti載體中。涉及農(nóng)桿菌使用的方法包括但不限于(a)農(nóng)桿菌與培養(yǎng)的分離原生質(zhì)體共培養(yǎng)；(b)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物細胞或組織；或(c)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化種子、頂端或分生組織。已經(jīng)證明單子葉植物水稻和玉米也是易受農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的。然而，包括燕麥、高梁、粟和黑麥在內(nèi)的許多其他重要的單子葉農(nóng)作物還沒有成功地使用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化得以轉(zhuǎn)化。然而將來可以對Ti質(zhì)粒進行操作以作為用于這些其他單子葉植物的載體。此外，將Ti質(zhì)粒用作模式系統(tǒng)，可能針對這些植物人工構(gòu)建轉(zhuǎn)化載體。Ti質(zhì)粒也可以通過諸如微注射或單子葉原生質(zhì)體和含T區(qū)域的細菌原生質(zhì)球融合、隨后可以整合入植物核DNA等的人工方法引入單子葉植物。此外，基因轉(zhuǎn)移可以通過農(nóng)桿菌如Bechtold等(1993，C.R.Acad.Sci.Paris，3161194)所述通過原位轉(zhuǎn)化得以實現(xiàn)。這一方法建立在農(nóng)桿菌細胞懸液的真空浸潤的基礎(chǔ)上的。另外，嵌合構(gòu)建物可以使用農(nóng)桿菌的根誘導(dǎo)(Ri)質(zhì)粒作為載體加以引入?；ㄒ嘶ㄈ~病毒(CaMV)也可以用作將外源核酸引入植物細胞的載體(美國專利No.4,407,956)。CaMVDNA基因組插入親本細菌質(zhì)粒形成能在細菌中繁殖的重組DNA分子?？寺∫院螅亟M質(zhì)?？梢栽俅慰寺〔⑦M一步通過引入所需的核酸序列加以改造。重組質(zhì)粒的經(jīng)改造的病毒部分隨后從親本質(zhì)粒上切離并用于接種植物細胞或植物。核酸構(gòu)建物也可以通過電轉(zhuǎn)化引入植物細胞，例如如Fromm等(1985，Proc.Natl.Acad.Set，U.S.A，825824)和Shimamoto等(1989，Nature338274-276)所述。這一技術(shù)中，在存在含相關(guān)核酸序列的載體或核酸的條件下對植物原生質(zhì)體進行電穿孔。高場強的電脈沖可逆地使膜成為通透的以允許核酸的引入。電穿孔的植物原生質(zhì)體重組細胞壁、分裂并形成植物愈傷組織。將核酸構(gòu)建物引入植物細胞的另一種方法是通過含所述核酸的小顆粒高速沖擊穿透(也稱為微粒轟擊或基因槍轟擊)以將小珠或顆?；|(zhì)中或其表面所包含的核酸引入，如例如K1ein等(1987，Nature32770)所述。雖然通常只需要單一地引入新的核酸序列，這一方法尤其適用于多重引入。另外，核酸構(gòu)建物可以通過使用機械或化學(xué)方法與植物細胞接觸引入植物細胞。例如，核酸可以通過使用微注射器通過微注射直接以機械方式轉(zhuǎn)移入植物細胞。另外，核酸可以通過使用與遺傳物質(zhì)形成被細胞吸收的沉淀復(fù)合物的聚乙二醇轉(zhuǎn)移入植物細胞。存在著多種目前已知的用于轉(zhuǎn)化單子葉植物的方法。正如例如Shimamoto等(1989，見前文)所述，目前用于單子葉植物轉(zhuǎn)化的方法是外植體或細胞懸浮液的基因槍轟擊、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移以及直接DNA攝取或電轉(zhuǎn)化。已經(jīng)通過將吸水鏈霉菌(Streptomyceshygroscopicus)bar基因經(jīng)基因槍轟擊引入玉米懸浮培養(yǎng)物的胚胎細胞中獲得了轉(zhuǎn)基因玉米植物(Gordon-Kamm，1990，PlantCell，2603-618)。已經(jīng)報道了將遺傳物質(zhì)引入諸如小麥和大麥等其他單子葉作物的糊粉原生質(zhì)體(Lee，1989，PlantMol.Biol.1321-30)。通過選擇僅成熟緊密的結(jié)節(jié)的胚胎愈傷組織用以建立胚胎懸浮培養(yǎng)物，已經(jīng)從胚胎懸浮培養(yǎng)物再生了小麥植物(Vasil，1990，Bio/Technol.8429-434)。與用于這些作物的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)相結(jié)合能使本發(fā)明應(yīng)用于單子葉植物。這些方法也可以用于雙子葉植物的轉(zhuǎn)化和再生。如例如Bower等(1996，MolecularBreeding2239-249)所述，以及從胚胎愈傷組織再生了轉(zhuǎn)基因甘蔗植物。另外，不同技術(shù)的組合可以用于增強轉(zhuǎn)化過程的效率，例如用農(nóng)桿菌包被微粒的轟擊(EP-A-486234)或基因槍導(dǎo)致創(chuàng)傷隨后與農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)(EP-A-486233)。本發(fā)明優(yōu)選的植物是為其產(chǎn)生的例如用作食物、飼料、發(fā)酵或工業(yè)原料等等的包括可溶性碳水化合物在內(nèi)的有價值的物質(zhì)而培育或收獲的植物種類。這樣的植物種類的例子包括糖作物(諸如甘蔗、甜菜、甜高粱和菊苣)，水果(諸如葡萄、柑桔、仁果類水果、核果和堅果)，為其葉、莖、根、塊莖、果實、莢果或種子而收獲的蔬菜以及牧草。6.本發(fā)明的啟動子序列本發(fā)明也提供了用于植物中、尤其是單子葉植物中、更尤其是在草本單子葉植物中，嵌合或異源基因莖特異表達的啟動子序列，這包括SEQIDNO10中所示的序列。這一啟動子序列在這里也稱為P67B啟動子。本發(fā)明也設(shè)計了SEQIDNO10的生物學(xué)活性部分及其多核苷酸序列變體。精通本領(lǐng)域的人員應(yīng)當理解，當與具體基因融合并引入植物細胞時，生物學(xué)活性片段或啟動子序列片段會引起該基因以比不存在這樣的片段的情況下可能的水平更高的水平表達。如本發(fā)明所述的啟動子中可以包括一個或更多生物學(xué)活性部分，例如一個或多個基序可以與“最小”啟動子相連。這樣的基序可以賦于一個啟動子P67B啟動子的功能，諸如適合于在單子葉植物尤其是草本單子葉植物的莖中性能增強，其說明性實例包括甘蔗、水稻、小麥、高梁、大麥、黑麥、玉米等等。啟動子的活性可以通過本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的方法確定。例如，通過評估從啟動子轉(zhuǎn)錄所產(chǎn)生的mRNA量或通過評估從啟動子轉(zhuǎn)錄所產(chǎn)生的mRNA的翻譯所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的量可以對啟動子活性水平加以定量。表達系統(tǒng)中具體mRNA所存在的量可以通過例如使用能與該mRNA雜交并標記的特殊寡核苷酸加以確定或可以在諸如PCR等具體擴增反應(yīng)中使用。通過參考蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，報道基因的使用有助于啟動子活性的確定。Medberry等(1992，PlantCell4185；1993，ThePlantJ.3619)，Sambrook等(1989，見前文)和McPherson等(美國專利No.5,164,316)公開了用于評價啟動子活性的非限制性方法。本發(fā)明也設(shè)計了與本發(fā)明的標準啟動子充分互補的啟動子變體。通常，這些啟動子變體應(yīng)包含與相同大小“比較窗口”的標準多核苷酸序列或與其中對齊排列由本領(lǐng)域已知的計算機同源程序所進行的對準的序列相比具有適當?shù)刂辽?0、91、92、93、94、95、96、97、98或99％序列相同性。通過常規(guī)技術(shù)可以確定由什么組成合適的變體。例如，按照精通本領(lǐng)域的人員所熟知的常規(guī)方法，通過使用預(yù)先制備的如本發(fā)明所述的分離的天然啟動子的變體或非變體形式的隨機突變(例如轉(zhuǎn)位子突變)、寡核苷酸介導(dǎo)的(或定點)突變、PCR突變和盒式突變，可以對如SEQIDNO10所述的多核苷酸進行突變。另外，啟動子變體可以按照以下步驟進行制備(a)從適當?shù)纳矬w(合適地是單子葉植物，優(yōu)選如甘蔗的草本單子葉植物)中獲得核酸提取物；(b)設(shè)計與本發(fā)明所述標準啟動子序列的至少一部分側(cè)面相鄰的引物；以及(c)使用該引物通過核酸擴增技術(shù)由所述核酸提取物擴增至少一種擴增產(chǎn)物，其中所述擴增產(chǎn)物對應(yīng)于本發(fā)明所述的啟動子變體。合適的核酸擴增技術(shù)是精通本領(lǐng)域的人員所熟知的，包括如例如Ausubel等(見前文)所述的聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)；如例如美國專利No5,422,252中所述的鏈置換擴增(SDA)；如例如Liu等(1996，J.Am.Chem.Soc.1181587-1594以及國際申請WO92/01813)和Lizardi等(國際申請WO97/19193)所述的滾環(huán)復(fù)制技術(shù)(RCR)；如例如Sooknanan等(1994，Biotechniques171077-1080)所述的基于核酸序列的擴增技術(shù)(NASBA)；以及如例如Tyagi等(1996，Proc.Natl.Acad.Sci.USA935395-5400)所述的Q-β復(fù)制酶擴增技術(shù)。7.本發(fā)明所述啟動子的應(yīng)用除了其他用途以外，本發(fā)明所述的分離的啟動子序列可以用于推動外源或內(nèi)源DNA序列的表達。外源或內(nèi)源DNA序列可以包含轉(zhuǎn)錄成調(diào)節(jié)相應(yīng)的靶基因表達的RNA分子的區(qū)域。這樣的表達調(diào)節(jié)可以通過例如本領(lǐng)域內(nèi)所知的反義技術(shù)、核酶技術(shù)和共抑制或同源依賴性基因剪切等得以實現(xiàn)。因此，所述轉(zhuǎn)錄本可以包含反義RNA分子、或核酶或其他旨在下調(diào)相應(yīng)靶基因表達的其他轉(zhuǎn)錄本(諸如例如下文所提及的反向重復(fù)序列以及雙鏈RNA)。因此，在有些實施方式中，所述轉(zhuǎn)錄本是通過與mRNA結(jié)合并防止蛋白翻譯直接阻礙由靶基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的翻譯的反義RNA分子。在采用時，反義RNA長度應(yīng)當至少約10-20個核苷酸或更長，并與其靶基因或基因轉(zhuǎn)錄本至少約75％互補以避免所針對的同源序列的表達。在其他實施方式中，所述轉(zhuǎn)錄本是功能在于抑制靶基因mRNA翻譯的核酶。核酶是能催化RNA特異性裂解的具有酶活性的RNA分子。核酶作用機制涉及核酶分子與互補靶RNA的序列特異性雜交和隨后的內(nèi)切核苷酸裂解。本發(fā)明范圍內(nèi)包括所設(shè)計的特異性并高效催化靶基因RNA序列的內(nèi)切核苷酸裂解的錘頭狀基序核酶分子。任何潛在RNA目標內(nèi)的特異性核酶裂解位點最初通過對靶分子進行包括以下序列GUA、GUU和GUC的核酶裂解位點掃描進行識別。一旦識別，可以將對應(yīng)于含裂解位點的靶基因區(qū)域的15到20個核糖核苷酸的短RNA序列對諸如可能造成該寡核苷酸序列不適合的二級結(jié)構(gòu)等預(yù)測的結(jié)構(gòu)特征進行評估。在使用時，核酶可以從含錘頭狀核酶、斧頭狀核酶、蠑螈衛(wèi)星狀核酶、四膜蟲狀核酶和RNAseP構(gòu)成的組中選擇并按照本領(lǐng)域內(nèi)已知的方法在靶基因序列基礎(chǔ)上進行設(shè)計(例如，參見美國專利No.5,741,679)。侯選目標的合適性也可以通過使用核糖核酸酶保護檢測法測試其與互補寡核苷酸雜交的可達性進行評價。在其他實施方式中，所述轉(zhuǎn)錄本是介導(dǎo)靶基因或基因轉(zhuǎn)錄本RNA干擾(RNAi)的RNA分子。RNA干擾是指通過引入與靶基因轉(zhuǎn)錄本同源的單鏈、并通常雙鏈的RNA(dsRNA)對靶基因的產(chǎn)物進行干擾和破壞。因此，在有些實施方式中，對應(yīng)于靶基因至少一部分的本質(zhì)上雙鏈RNA尤其是產(chǎn)生dsRNA的構(gòu)建物可以用于降低其水平和/或功能活性。RNAi-介導(dǎo)的基因表達抑制可以通過使用本領(lǐng)域所報道的技術(shù)完成，例如通過編碼莖-環(huán)或發(fā)夾RNA結(jié)構(gòu)的核酸構(gòu)建物轉(zhuǎn)染進入靶細胞基因組，或通過從收斂的啟動子之間表達具有與靶基因同源性的轉(zhuǎn)染的核酸構(gòu)建物，或作為單一啟動子后反向重復(fù)的形式?？梢允褂萌魏蜗嗨频臉?gòu)建物，只要其產(chǎn)生具有自身折疊并生成雙鏈RNA能力的單一RNA，或只要其產(chǎn)生兩個單獨RNA轉(zhuǎn)錄本隨后退火形成與靶基因具有同源性的雙鏈RNA。RNAi不要求絕對的同源性，就約200個堿基對的dsRNA描述了約85％同源性的較低的臨界值(Plasterk和Ketting，2000，CurrentOpinioninGeneticsandDev.10562-67)。因此，取決于dsRNA的長度，RNAi編碼核酸可以在其對于靶基因轉(zhuǎn)錄本的同源水平上有所變化，即對于100到200堿基對的dsRNA與靶基因具有至少約85％的同源性，更長的即300到1000堿基對的RNAi與靶基因具有至少約75％同源性。表達設(shè)計成與單獨表達的RNA退火的單一RNA轉(zhuǎn)錄本的RNA編碼構(gòu)建物，或從收斂的啟動子表達單獨轉(zhuǎn)錄本的單一構(gòu)建物，其優(yōu)選長度至少約100個核苷酸。表達設(shè)計成經(jīng)內(nèi)部折疊形成dsRNA的RNA編碼構(gòu)建物優(yōu)選長度至少約200個核苷酸。如果最終的dsRNA對于破壞靶細胞譜系中的基因產(chǎn)物是特異的，用于表達所述dsRNA形成構(gòu)建物的啟動子可以是任何類型的啟動子。另外，啟動子可以是譜系特異的，其只在特殊發(fā)育譜系的細胞中表達。這在與非目標細胞譜系中表達的基因觀察到一些同源性重疊的情況下是有利的。所述啟動子也可以是通過外界控制因素或通過細胞內(nèi)環(huán)境因素誘導(dǎo)的。在另一種實施方式中，指導(dǎo)具體mRNA裂解成其所對應(yīng)的約21到約23個核苷酸的RNA分子(如例如Tuschl等的美國專利申請No.20020086356中所述的)可以用于介導(dǎo)RNA干擾。這樣的21-23個核苷酸的RNA分子可以包括3’羥基，可以是單鏈或雙鏈的(2條21-23核苷酸的RNA形式)，其中dsRNA分子可以是平末端的或包含粘性末端的(例如5’、3’)。在其他實施方式中，外源或內(nèi)源DNA序列編碼可檢測或可測量的產(chǎn)物，例如β-葡萄糖苷酸酶或熒光素酶；選擇性產(chǎn)物，例如使之具有氨基糖苷抗生素(如Geneticin和巴龍霉素)抗性的新酶素磷酸轉(zhuǎn)移酶(nptII)；使之具有除草劑耐受性的產(chǎn)物，例如草甘膦抗性或草銨膦抗性；影響淀粉生物合成或改造的產(chǎn)物，例如淀粉分枝酶、淀粉合酶、ADP-葡萄糖焦磷酸化酶；參與脂肪酸生物合成的產(chǎn)物，例如去飽和酶或羥化酶；使之具有昆蟲抗性的產(chǎn)物，例如蘇蕓金桿菌(Bacillusthuringiensis)晶體毒素蛋白；使之具有病毒抗性的產(chǎn)物，例如病毒包膜蛋白；使之具有真菌抗性的基因，例如幾丁質(zhì)酶、β-1，3-葡聚糖酶或植物抗毒素(phytoalexin)；改變蔗糖代謝的產(chǎn)物，例如轉(zhuǎn)化酶或蔗糖合酶；編碼有價值的藥品的基因，例如抗生素、次級代謝物、藥用肽或疫苗。所述外源或內(nèi)源DNA序列包括但不限于來自植物基因以及諸如來自細菌、酵母、動物或病毒的非植物基因的DNA。此外，本發(fā)明的范圍包括了從具體的植物基因型中分離外源或內(nèi)源DNA序列，以及隨后將該序列的多拷貝引入相同的基因型，例如用以提高具體基因產(chǎn)物的產(chǎn)量。所引入的DNA可以包括經(jīng)改造的基因、基因的部分或嵌合基因，這包括來自相同或不同植物基因型的基因。所述外源或內(nèi)源DNA序列所編碼的示例性的農(nóng)藝學(xué)性質(zhì)包括但不限于諸如對缺水的抗性、病蟲害抗性或耐受性、除草劑抗性或耐受性、疾病抗性或耐受性(例如對病毒或真菌病原體的抗性)、應(yīng)激耐受性(鹽升高耐受性)以及提高食物含量或增加產(chǎn)量等對栽培者有益的特性；諸如提高人的食物或動物飼料中的營養(yǎng)含量等對從植物中所收獲的園藝產(chǎn)品的消費者有益的特性；或諸如改善的處理特性等對食物處理者有益的特性。在這樣的應(yīng)用中，通常為了在包括部分用作動物飼料在內(nèi)的人或動物食物中使用其谷粒、果實或其他植物部分(包括稈、殼、營養(yǎng)部分等等)或為了觀賞目的而栽培含本發(fā)明所述啟動子的轉(zhuǎn)基因植物。經(jīng)常，為了食物或工業(yè)應(yīng)用而提取作物的化學(xué)成分，并且可以建立具有提高的或改變的這樣的成分水平的轉(zhuǎn)基因植物。本發(fā)明所述分離的啟動子序列也可以用于蛋白質(zhì)或其他化合物的商業(yè)化生產(chǎn)，其中從植物部分、種子等等中提取或純化感興趣的化合物。這樣的蛋白質(zhì)或化合物包括但不限于疫苗中使用的免疫原性分子、細胞因子和激素。植物細胞或組織也可以體外培養(yǎng)、生長，或發(fā)酵以生產(chǎn)這樣的分子。含本發(fā)明所述分離的啟動子的轉(zhuǎn)基因植物也可以用于商業(yè)化育種計劃，或可以與相關(guān)作物種類的植物雜交或育種。外源或內(nèi)源DNA序列所編碼的改良可以得以轉(zhuǎn)移，例如從一種植物細胞轉(zhuǎn)移到另一種植物細胞，通過例如原生質(zhì)體融合。含本發(fā)明所述分離的啟動子的轉(zhuǎn)基因植物在研究和育種中可能具有許多用途，包括為了鑒別隨后可以通過傳統(tǒng)突變與選擇建立的有益突變體而通過插入突變創(chuàng)造新的突變植物。一個例子可以是編碼可以用于產(chǎn)生遺傳變體的可換位元件的重組DNA序列的引入或是引入可以用于鑒別專利品系或品種的獨特的“簽名序列”或其他標記序列。8.分化的轉(zhuǎn)基因植物的產(chǎn)生及其性質(zhì)描述8.1再生對于本發(fā)明而言，用于將轉(zhuǎn)化細胞再生成分化的植物的方法不是關(guān)鍵的，可以使用任何適合于目標植物的方法。通常，在轉(zhuǎn)化過程之后植物細胞再生以獲得完整的植物。植物不同種類之間由原生質(zhì)體的再生各有不同，但通常首先制備原生質(zhì)體懸浮液。在某些種類中，隨后可以由原生質(zhì)體懸浮液誘導(dǎo)胚胎形成至成熟階段并以天然胚胎形式發(fā)芽。培養(yǎng)基通常應(yīng)包含生長和再生所必需的各種氨基酸和激素。使用的激素的實例包括植物生長素和細胞分裂素。有時優(yōu)選向培養(yǎng)基中添加谷氨酸和脯氨酸，特別是針對象玉米和苜蓿這樣的物種。有效再生將取決于培養(yǎng)基、基因型以及培養(yǎng)史。如果這些變量是受控的，再生是可繁殖的。再生也從植物愈傷組織、外植體、器官或部分發(fā)生。如例如《酶學(xué)方法》(MethodsinEnzymology)118卷和Klee等(1987，AnnualReviewofPlantPhysiology，38467)(通過參考結(jié)合在本說明書中)所述，轉(zhuǎn)化可以在器官或植物部分再生體的情況下進行。當使用Horsch等(1985，Science，2271229，通過參考結(jié)合在本說明書中)所述的葉盤-轉(zhuǎn)化-再生方法時，葉盤在選擇性培養(yǎng)基中培養(yǎng)，隨后在約2到4周內(nèi)形成嫩芽。形成的芽從愈傷組織切離并移植到適當?shù)母T導(dǎo)選擇性培養(yǎng)基中。根出現(xiàn)后盡快將有根的幼苗移植到土壤中。幼苗可以按需要移植直到達到成熟。在無性生殖方式繁殖的作物中，成熟的轉(zhuǎn)基因植物通過插條的滑石粉處理(takingofcuttings)或通過組織培養(yǎng)技術(shù)以產(chǎn)生多個相同植物的方法進行繁殖。針對商業(yè)使用，挑選所需的轉(zhuǎn)化株、獲得并通過無性生殖的方式繁殖新的品種。在通過種子繁殖的作物中，成熟的轉(zhuǎn)基因植物可以自身雜交以產(chǎn)生純合子的近交植物。近交植物產(chǎn)生含新引入外源基因的種子。這些種子可以培育產(chǎn)生會產(chǎn)生所選表型(例如早開花的)的植物。本發(fā)明包括了從所述的再生植物所獲得的部分，諸如花、種子、葉、枝條、果實等等，如果這些部分包含了已經(jīng)如上所述轉(zhuǎn)化的細胞。本發(fā)明的范圍內(nèi)也包括所述再生植物的后代、變體和突變體，如果這些部分包含所引入的核酸序列。應(yīng)當認識到，文獻描述了眾多用于再生具體植物種類的技術(shù)并且更多的技術(shù)正不斷出現(xiàn)。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以參考文獻了解細節(jié)并選擇適當?shù)募夹g(shù)而避免過度的實驗。性質(zhì)描述可以使用各種檢測方法以驗證在所述再生植物中存在所述外源或異源多核苷酸。這樣的檢測方法包括，例如精通本領(lǐng)域的人員所熟知的“分子生物學(xué)”檢測方法，諸如Southern和Northern印跡以及PCR；測定糖代謝酶活性的檢測方法；以及檢測或定量該酶表達的免疫學(xué)檢測方法。在證實植物中所需酶的表達之后，對該植物進行栽培?？梢栽耘?代或更多代以保證所述表型特征是穩(wěn)定保持并遺傳的。為了鑒別所需的表型特征，包含并表達具體糖代謝酶轉(zhuǎn)基因的轉(zhuǎn)基因植物與對照植物進行比較。合適地，通過測量所選沉積組織中的酶活性(例如來自塊莖、果實和/或根的)對轉(zhuǎn)基因植物進行挑選。所述糖代謝酶活性可以周期性地從貫穿衰老的各個生長階段中測量并與對照植物的酶活性比較。挑選在一個或多個周期中與對照植物相比具有提高或降低的酶活性的植物或植物部分。所述活性可以與包括酶類型、轉(zhuǎn)錄控制元件類型、翻譯啟動類型、終止區(qū)域類型、轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)、轉(zhuǎn)基因插入和排列在內(nèi)的一個或更多其他特性相比較。在評價與酶活相連的表型特征時，轉(zhuǎn)基因植物和對照植物優(yōu)選地在培育房、溫室、開蓋培育房和/或野外條件下培育。具體表型特征的鑒別和與對照的比較建立在常規(guī)統(tǒng)計學(xué)分析和得分的基礎(chǔ)上。植物品系之間的統(tǒng)計學(xué)差異可以通過比較植物品系之間表達該酶的每個組織類型中的糖代謝酶活性進行評估。表達與活性同包括植物部分形態(tài)學(xué)、顏色、數(shù)量、大小、尺寸、干重和濕重、成熟度、地上和地下生物量比例在內(nèi)的生長、發(fā)育以及產(chǎn)量參數(shù)，和貫穿衰老的生長各個階段(包括植物性成長、結(jié)實、開花)的時間控制、速度以及持續(xù)時間，以及包括蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉水平以及其他內(nèi)源糖水平技外源糖水平在內(nèi)的可溶性碳水化合物含量相比較。為了鑒別具有其他特性的轉(zhuǎn)基因，可以檢測所述植物的光合作用和代謝活性以及目標產(chǎn)物的合成。例如，按照常規(guī)實驗方案對從轉(zhuǎn)基因植物分離的材料和諸如塊莖、果實和根等植物部分的諸如淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、糖醇以及其他內(nèi)源糖和外源糖等目標產(chǎn)物進行檢測。也可以檢測基于糖含量尤其是果糖和蔗糖含量的甜度。對有些植物來說，可能需要改變生長條件以觀察到表型效果。例如，在一個通氣的培養(yǎng)箱系統(tǒng)中可以對氧、二氧化碳和光照進行控制和測量，并且通過C14標記的二氧化碳或其他代謝底物檢測碳分配。也可以在果實、葉和/或根的提取物中通過色譜技術(shù)或使用糖折射計的白利糖度(Brix)測定碳分配。這些特征也可以與生長條件比較或受生長條件誘導(dǎo)，每種生長條件內(nèi)品系之間在氣體交換參數(shù)、光照數(shù)量和質(zhì)量、溫度、底物量及濕度等方面有所變化。9.發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)生本發(fā)明所述轉(zhuǎn)基因植物所產(chǎn)生的可溶性碳水化合物會包含可發(fā)酵的碳水化合物，它們隨后可以用作生產(chǎn)乙醇和含乙醇飲料以及其他諸如食品、營養(yǎng)品、酶和工業(yè)材料等發(fā)酵產(chǎn)物的發(fā)酵原料。使用植物來源碳水化合物原料的發(fā)酵方法對于精通本領(lǐng)域的人員而言是熟知的，并對各種發(fā)酵產(chǎn)品具有確定的方法(參見例如Vogel等1996年所著《發(fā)酵及生化工程手冊原理、過程設(shè)計及裝備》(FermentationandBiochemicalEngineeringHandbookPrinciples，ProcessDesign，andEquipment)，Noyes出版社，ParkRidge，N.J.，USA以及該書所引用的參考文獻)。在一種實施方式中，可以通過碾壓植物、或通過從植物組織擴散到水或其他適當溶劑中提取可溶性碳水化合物。所獲得的含可溶性碳水化合物的植物汁或提取物可以在分批補料、連續(xù)補料或固定化細胞方法中直接用作發(fā)酵或生物轉(zhuǎn)化的底物。另外，部分可溶性碳水化合物可以回收作其他用途并且未回收的成分用作發(fā)酵原料，如通過結(jié)晶將大部分蔗糖回收之后剩余的糖漿的情況。為了使本發(fā)明易于理解并產(chǎn)生實際效果，現(xiàn)在將通過以下非限制性實施例對特別優(yōu)選的實施方式進行描述。實施例實施例1三個蔗糖異構(gòu)酶基因在大腸桿菌中的表達Birch和Wu(2002)描述了蔗糖異構(gòu)酶UQErw(大黃歐文氏菌，Erwiniarhapontici)、UQ14S和UQ68J的序列。為了將所述三個蔗糖異構(gòu)酶(SI)基因亞克隆入表達載體pET24b(Novagen)設(shè)計了三對引物。通過PCR刪除了非編碼區(qū)和前導(dǎo)序列并加入了人工起始密碼子。每條正向引物1)包含一個起始密碼子，2)為翻譯起始建立了類似植物的環(huán)境，3)為便于克隆并與基因的開放閱讀框配合，加入了一個BamHI限制性位點。每條反向引物結(jié)合了一個KpnI限制性位點并包含一個終止密碼子。引物序列展示在以下表1中。表1PCR使用了高保真DNA聚合酶pfu(Stratagene)。使用TOPOTMTACloning試劑盒(Invitrogen)將PCR產(chǎn)物直接克隆入載體pCR2.1。切下pCR2.1載體中的所述3個蔗糖異構(gòu)酶并將其克隆入pGEM-3Zf(+)，隨后克隆入pET24b(Novagen)用于在大腸桿菌BL21(DE3)菌株中的表達。實施例2大腸桿菌中表達的蔗糖異構(gòu)酶將蔗糖轉(zhuǎn)化成異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)化效率將BL21(DE3)中每個SI構(gòu)建物(實施例1)的15個培養(yǎng)物放置在含50μg/mL卡那霉素的5毫升LB培養(yǎng)基中。細胞在37℃225rpm振蕩培養(yǎng)。選擇OD6001.000±0.005的每個構(gòu)建物的6到10個培養(yǎng)物進一步誘導(dǎo)。從每個培養(yǎng)物取0.5毫升樣品后，向培養(yǎng)物添加終濃度1.0mM的IPTG。培養(yǎng)物繼續(xù)孵育另外3小時。進一步選擇只有OD600達到1.750±0.005的誘導(dǎo)的培養(yǎng)物用于對蔗糖轉(zhuǎn)化成異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)化效率的定量，這允許對每個構(gòu)建物的3個重復(fù)培養(yǎng)物進行分析。1.0毫升試樣量的每個培養(yǎng)物進行離心，隨后沉淀在0.4毫升用35.8mM檸檬酸鈉和128.4mM磷酸鈉緩沖的(pH6.0)50％蔗糖溶液中重懸浮。懸浮液37℃225rpm振蕩孵育48小時。通過如下所述的CE分析(實施例12和13)針對異麥芽酮糖進行反應(yīng)檢測。使用BeckmanP/ACE5000系列CESystem的軟件，用異麥芽酮糖/(異麥芽酮糖+蔗糖)×100表示的轉(zhuǎn)化效率由對已知濃度的標準品標準化的蔗糖峰面積和異麥芽酮糖峰面積進行計算。實施例3構(gòu)建用于受Ubi啟動子驅(qū)動而表達靶向胞質(zhì)的SI基因的DNA(pU3ZErw、pU3Z14S或pU3Z68J)使用來自玉米ubi-l基因的Ubi啟動子(Christensen和Quail，1996，Transgen.Res.5，213-218)。為了在甘蔗細胞中的細胞質(zhì)基因表達，在質(zhì)粒載體pU3Z中Ubi啟動子和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)域(Bevan等，1983，Nature304，184-187)之間進一步克隆來自pET24b載體(實施例1)的不同SI基因的插入序列，以構(gòu)建pU3ZErw、pU3Z14S或pU3Z68J質(zhì)粒。實施例4構(gòu)建包含或不包含6×His標記的受啟動子Ubi驅(qū)動的具有ER前導(dǎo)肽、N端原肽(NTPP)液泡導(dǎo)向信號以及UQ68JSI的DNA(pU3ZERsN68J或pU3ZERsN68J-His)載體制備具有Ubi啟動子、21個氨基酸sporaminER前導(dǎo)肽、16個氨基酸sporaminNTPP液泡導(dǎo)向信號肽、MGUS報道基因以及農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)域的載體(Gnanasambandam和Birch，2004)用限制性酶NcoI和SacI部分消化，并將所獲得的含具有Ubi啟動子、ER前導(dǎo)肽和NTPP的載體骨架的片段通過凝膠電泳純化。通過PCR的插入片段制備為了擴增不含周質(zhì)前導(dǎo)序列的UQ68JSI基因，設(shè)計了含5’BglII限制性位點的正向引物(gtagatctCGCAACGAATATACAAAAGTCCG)、含5’SacI限制性位點的反向引物(aagagcTCAGTTCAGCTTATAGATCCC)以及含5’SacI限制性位點的His標記標記的反向引物(aagagcTCAGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTTCAGCTTATAGATCCC)。將pET24b中的UQ68JSI基因作為DNA模板。PCR反應(yīng)中使用了高保真pfuDNA聚合酶(Stratagene)以及所述正向引物和一條所述反向引物。使用TOPOTMTACloning試劑盒(Invitrogen)將PCR產(chǎn)物直接克隆入載體pCR2.1。插入片段從pCR2.1載體的BglII和SacI位點切下并用凝膠電泳純化。接頭制備設(shè)計了正向單鏈寡核苷酸(GATGgtcgaaactccagta)和反向單鏈寡核苷酸(cagctttgaggtcatCATG)以與NcoI和BglII突出形成接頭。含500μM每種寡核苷酸的5微升混合液95℃加熱5分鐘隨后在3小時內(nèi)冷卻至室溫。連接和轉(zhuǎn)化載體、插入片段和接頭連接并轉(zhuǎn)化大腸桿菌Top10感受態(tài)細胞(Invitrogen)。實施例5構(gòu)建包含或不包含6×His標記的受啟動子Ubi驅(qū)動的具有ER前導(dǎo)肽、UQ68JSI以及C端原肽(CTPP)信號的DNA(pU3ZERc68JC或pU3ZERc68JC-His)CTPP結(jié)尾的UQ68JSI基因的插入片段制備為了擴增不含周質(zhì)前導(dǎo)序列的UQ68JSI基因，設(shè)計了含BglII限制性位點(gtagatctCGCAACGAATATACAAAAGTCCG)的正向引物、含SacI限制性位點包含21bp編碼7個氨基酸(GLLVDTM)的液泡導(dǎo)向信號的反向引物(gagcTCACATAGTATCGACTAAGAGACCGTTCAGCTTATAGATCC)以及編碼His標記標記的GLLVDTM含SacI限制性位點(gagcTCAGTGGTGGTGGTGGTGGTGCATAGTATCGACTAAGAGACCGTTCAGCTTATAGATCC)的反向引物。將pET24b中的UQ68JSI基因作為DNA模板。PCR反應(yīng)中使用了高保真pfuDNA聚合酶(Stratagene)以及所述正向引物和一條所述反向引物。使用TOPOTMTACloning試劑盒(Invitrogen)將PCR產(chǎn)物直接克隆入載體pCR2.1。插入片段從pCR2.1載體的BglII和SacI位點切下并用凝膠電泳純化。通過PCR制備ER前導(dǎo)肽并插入pSE420以產(chǎn)生中間載體基于煙草幾丁質(zhì)酶ER前導(dǎo)肽的DNA序列，設(shè)計了含BamHI位點的正向引物(aaggatccAATGAGGCTTTGAAAA)和含BglII限制性位點的反向引物(aaagatctCGCCGAGGCAGAAAGCAG)。使用了高保真PfuDNA聚合酶(Stratagene)和作為模板的pER-RGUS-CTPP(Gnanasambandam和Birch，2004)擴增編碼23個氨基酸的ER前導(dǎo)元件的DNA。PCR產(chǎn)物通過乙醇沉淀純化，用BamHI和BglII消化，用小牛腸堿性磷酸酶處理并用1.5％瓊脂糖凝膠電泳純化。產(chǎn)物連接到載體pSE420(Invitrogen)的BamHI和BglII位點，并且通過DNA測序證實插入片段的所需朝向。所獲得的質(zhì)粒進一步用BglII和SacI消化，并回收最大的片段作為用于UQ68JSI基因插入的中間體。UQ68JSI與CTPP連接入pSE420-ER中間載體以及轉(zhuǎn)化將CTPP結(jié)尾的68JSI連入中間載體ER前導(dǎo)肽下游。連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)入Top10(Invitrogen)感受態(tài)細胞。獲得的質(zhì)粒用限制性酶BamHI和SacI消化并回收插入片段用于連接。含啟動子Ubi和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)的pU3Z載體的制備用限制性酶BamHI和SacI消化載體pU3Z68J(實施例3)?；厥蘸瑔幼覷bi和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)的載體骨架片段用以連接。包含編碼ER前導(dǎo)肽、UQ68J和CTPP的片段的插入序列連接入pU3Z載體及轉(zhuǎn)化來自中間載體的ER-68J-CTPP片段連接入pU3Z載體BamHI和SacI位點之間。連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)入Top10感受態(tài)細胞。實施例6構(gòu)建受啟動子Ubi驅(qū)動的具有ER前導(dǎo)肽、NTPP液泡導(dǎo)向信號、UQ68JSI和CTPP信號的DNA(pU3ZERsN68JC)載體制備實施例4中所制備的質(zhì)粒構(gòu)建物pU3ZERsN68J用BglII和SacI消化?；厥蘸d體骨架、ER前導(dǎo)、NTPP和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)的片段用于連接。插入片段制備實施例5中所制備的質(zhì)粒構(gòu)建物pU3ZERc68JC用BglII和SacI消化?；厥誄TPP結(jié)尾的UQ68JSI基因片段用于連接。連接與轉(zhuǎn)化上述載體和插入片段連接并轉(zhuǎn)入Top10感受態(tài)細胞。實施例7甘蔗莖特異性啟動子67B的克隆基于甘蔗莖特異性啟動子P67的DNA序列(Birch和Potier，2000)，設(shè)計了含SacI限制性位點的正向引物(tggagctcgatgggaggtgctcg)和含BamHI限制性位點的反向引物(atggatcctgtactagttatggcagctac)用以通過使用甘蔗栽培品種Q117的基因組DNA作為模板擴增可能的啟動子同源物。總基因組DNA從早期的Q117葉片中按照對Wu等(2000，PlantJournal，22495-502)所述方法稍作改動進行分離。簡言之，2克葉片在液氮中磨碎。凍結(jié)的粉末在14毫升抽提緩沖液(1.4MNaCl、20mMEDTA、0.1MTris-HCl，pH8.0，3％CTAB以及1％2-巰基乙醇)中65℃懸浮30分鐘。添加等體積氯仿∶異戊醇(24∶1)、混合、隨后4℃10000g離心10分鐘。水相層與等體積異丙醇混合，并且通過4℃15000g離心15分鐘沉淀DNA。所述沉淀用70％乙醇清洗，簡單地干燥以去除殘留的乙醇，并溶解在TE緩沖液中。使用高保真DNA聚合酶pfu(Strategene)三次獨立擴增的產(chǎn)物通過使用TOPOTMTACloning試劑盒(Invitrogen)直接克隆入載體pCR2.1。對來自15個轉(zhuǎn)化的細菌菌落的質(zhì)粒DNA進行分離和測序。測序結(jié)果說明，15個菌落中的5個具有不同于Birch和Potier(2000)所分離的P67序列的相同序列。Birch和Potier(2000)所分離的序列因此命名為啟動子67A。這里所展示的附加序列命名為啟動子67B。實施例8構(gòu)建受啟動子67B驅(qū)動的具有GUS報道基因的DNA(p67BGUS)含插入片段的質(zhì)粒pCR2.1(實施例7中所制備)用BamHI和SacI消化以釋放啟動子67B，它用來替代質(zhì)粒p67AGUS(Birch和Potier(2000))中的啟動子67A。實施例9構(gòu)建受啟動子67B驅(qū)動的含UQ68JSI基因的DNA插入片段構(gòu)建從實施例1中所述的pCR2.1中間體的BamHI和KpnI位點上切下UQ68JSI基因并回收用于連接。含啟動子67B、多克隆位點和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)的載體的制備(i)來自實施例7的啟動子67B插入載體pSE420(Invitrogen)中的BaMHI和SacI位點，隨后在BamHI和HindIII位點之間切下用于連接。(ii)農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)從載體pBI101(Clontech)的SacI和EcoRI位點釋放并插入載體pGEM3Zf(+)中的相同位點。(iii)來自(i)的P67B序列插入來自(ii)的中間載體的BamHI和HindIII位點。所獲得的含pGEM3Zf(+)骨架、啟動子67B、多克隆位點和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)的載體用BamHI和KpnI消化并回收用以連接。連接和轉(zhuǎn)化UQ68JSI基因連接在中間載體中的啟動子67B和多聚腺苷酸區(qū)之間以形成轉(zhuǎn)入Top10感受態(tài)細胞的完整p67B68J。實施例10構(gòu)建受啟動子67A驅(qū)動的含UQ68JSI基因的DNA(p67A68J)通過PCR制備啟動子67A正向與反向引物與實施例7中克隆啟動子68B的引物相同。p67AGUS中的67A啟動子用作DNA模板。PCR反應(yīng)中使用了高保真pfuDNA聚合酶(Stratagene)。使用TOPOTMTACloning試劑盒(Invitrogen)將PCR產(chǎn)物直接克隆進pCR2.1載體。啟動子67A從pCR2.1載體BamHI和SacI位點切離并回收用于連接。通過消化制備含載體骨架的SI基因用BamHI和SacI部分消化實施例9中制備的質(zhì)粒p67B68J?；厥瞻哂蠻Q68JSI基因和農(nóng)桿菌nos多聚腺苷酸區(qū)的載體骨架的片段用于連接。連接與轉(zhuǎn)化啟動子67A連接在載體中UQ68JSI基因上游。連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化Top10感受態(tài)細胞。實施例11微粒轟擊通過堿抽提分離含SI基因的質(zhì)粒(pU3ZErw、pU3Z14S、pU3Z68J、pUERsN68J、pUERsN68J-His、pUERc68JC、pUERc68JC-His、pUERsN68JC、p67A68J或p67B68J)和aphA構(gòu)建物pEmuKN(作為選擇標記)并將其溶于TE緩沖液。通過凝膠電泳檢查質(zhì)粒的完整性和不含基因組DNA或RNA，并通過分光光度法測量其濃度。基本上如以前所述(Bower等，1996；Birch，2000)，Ubi-蔗糖異構(gòu)酶(UbiSI)基因構(gòu)建物及選擇標記構(gòu)建物共同沉淀在鎢微粒上并引入甘蔗愈傷組織，隨后挑選轉(zhuǎn)化的愈傷組織并再生轉(zhuǎn)基因植物。沉淀反應(yīng)通過4℃依次向1.5mL的微離心管內(nèi)加入以下物質(zhì)進行5微升pEmuKN質(zhì)粒DNA(1毫克/毫升)、5微升UbiSI質(zhì)粒DNA(1微克/微升)、50微升鎢微粒(Bio-RadM10，100微克/微升)、50微升CaCl2(2.5M)、20微升亞精胺(100mM游離堿)。添加每種試劑后立即混合所述制劑，在添加CaCl2和亞精胺之間避免耽擱。隨后鎢微粒在冰上沉淀5分鐘，然后去除100微升上清液并通過試管底部來回穿越試管架將鎢微粒重懸。懸浮液以每次轟擊4微升的載樣量在15分鐘內(nèi)使用，并在每次取樣前重懸微粒。假設(shè)所述反應(yīng)中所有DNA得以沉淀，這相當于在每次轟擊667微克鎢微?；A(chǔ)上每次轟擊1.3微克DNA。將來自甘蔗栽培品種Q117的胚胎形成愈傷組織用于轟擊。微粒在真空盒中經(jīng)注射濾器固定器通過直接夾帶在氦氣脈沖中進行加速進入目標愈傷組織。該組織在轟擊前和轟擊后置于滲透性條件下4小時。在不含抗生素的固體培養(yǎng)基上恢復(fù)48小時后，經(jīng)轟擊的愈傷組織轉(zhuǎn)入含45毫克/升Geneticin的培養(yǎng)基中進行選擇、愈傷組織發(fā)育以及植物再生。實施例12甘蔗生長條件及生長速率檢測在密封的暖房中在天然光照強度下，將甘蔗栽培品種Q117及其表達SI基因的轉(zhuǎn)基因品系在20厘米直徑的含UC盆栽混合物B(1米-1沙、0.5米-1泥炭和12.45千克含重量比12份“血和骨”(bloodandbone)2份硝酸鉀1份硫酸鉀12份過磷酸鹽20份白云石12份含水石灰6份石膏肥料2.4份micromax肥料的肥料混合物)的盆中28℃培養(yǎng)，每天澆水兩次。對于由愈傷組織再生的(第一代無性世代)或由隨后的莖插條培育的(第二和第三代無性世代)植物，每盆只培育一條莖。對于截根苗植物，在盆表面切除先前生長的莖之后，允許從土表下的芽生長兩條莖而不做移植(也產(chǎn)生第二和第三代無性世代)。每盆植物在第一和第二個月每月用5克Osmocote施肥，然后每月施肥10克。最初3個月每月記錄高度(從盆表面到頂端明顯的垂葉)、莖直徑(土表上第一節(jié)間)、節(jié)數(shù)(計算包在葉腋內(nèi)節(jié)并將頂端明顯的垂葉作為第1節(jié))以及鮮重，隨后每兩周記錄一次。實施例13毛細管電泳樣品制備為了去除離子材料，將培養(yǎng)物上清液和植物組織提取物通過強陽離子和陰離子交換柱(VarianBondElut-SCX和SAX)。使用注射器推動樣品和清洗液經(jīng)過層析柱。層析柱通過用1倍體積的甲醇隨后用1倍體積的水進行預(yù)處理。細菌培養(yǎng)物上清液(來自實施例2)用無菌的Milli-Q(SMQ)水稀釋150倍，然后1毫升稀釋的上清液流經(jīng)SAX和SCX柱并將未吸附的洗脫液收集在1.5毫升的試管中。實施例14毛細管電泳通過高效毛細管電泳的分離在BeckmanP/ACE5000SeriesCESystem中進行，使用254納米處的吸光率進行樣品檢測。毛細管是內(nèi)徑50微米外徑363微米的中空熔凝二氧化硅(Supelco目錄號70550-U)。毛細管全廠77厘米，并且69厘米插入檢測窗口。毛細管檢測窗口通過用火柴燒落毛細管表面涂層并用甲醇擦拭進行制造。使用堿性硫酸銅電解緩沖液(EB，由6mM硫酸銅(II價)和500mM氨水組成，pH11.6)溶解蔗糖和異麥芽酮糖以及認為存在于細胞提取物總的包括葡萄糖和果糖在內(nèi)的其他糖類。堿性條件下糖與銅(II價)的螯合反應(yīng)有利于中性糖的分離和直接紫外檢測。每天開始時制備新鮮的EB并在使用前真空除氣15分鐘。為了達到遷移時間的最大可重復(fù)性，每天在使用前對毛細管按照以下清洗步驟進行處理水洗2分鐘，0.1M鹽酸洗10分鐘，水洗2分鐘，0.1MNaOH洗10分鐘，水洗2分鐘，0.5M氨水洗15分鐘并水洗2分鐘。所有溶液溶解/稀釋在SMQ水中并經(jīng)0.45微米微孔過濾器過濾。毛細管然后在第一個樣品之前用EB清洗15分鐘并在樣品之間用EB清洗10分鐘。25千伏運行30分鐘。每個批次第一個樣品之前和最后一個樣品之后運行標準品(由蔗糖和異麥芽酮糖加上對應(yīng)于具體實驗的其他糖類)，這樣可以對由于諸如EB損耗或毛細管發(fā)熱等因素造成的遷移時間的差異進行測量和修正。樣品中每種糖濃度通過峰面積與已知摩爾濃度的標準品比較進行計算。實施例15針對HPLC-ED的甘蔗莖組織中來自3個半徑圈的細胞內(nèi)和胞外空間的樣品制備從節(jié)間中間切下1.5厘米長的切片，并且從3個半徑圈(中央、中間和外圈)收集樣品。中央圈是用鋒利的軟木鉆孔器取樣的直徑6毫米的圓柱體。中間圈是用10毫米直徑的軟木鉆孔器獲得的寬度4毫米的環(huán)繞帶。外圈是通過緊貼外皮切下4毫米厚的帶進行收集的。切開的環(huán)帶分別置于沒有膜的GelSpinTM過濾器(MoBioLaboratories)中用以離心收集流體。為了從表面切口的細胞中去除流體，樣品以150×g4℃離心10分鐘并棄濾液。再次以600×g4℃離心4分鐘后，作為來自胞外空間的流體收集濾液。為避免細胞內(nèi)流體的污染，樣品以1500×g4℃離心5分鐘并起濾液。樣品隨后在液氮中冷凍并加熱至室溫以破壞細胞膜，并以10000g4℃離心10分鐘。這一濾液作為細胞內(nèi)流體收集。在收集并15000g離心10分鐘以去除不可溶材料后，胞內(nèi)和胞外流體都100℃加熱5分鐘。使用無菌Milli-Q水將上清液稀釋1000倍并用HPLC-E進行分析。實施例16通過HPLC-ED檢測糖濃度使用包含PA20分析型陰離子交換柱和對于每個樣品批次相對糖類標準品的稀釋度進行校準的四波形脈沖電化學(xué)檢測的DionexBioLC系統(tǒng)，通過高pH(100毫摩爾/升KOH)下的等強度HPLC完成蔗糖、異麥芽酮糖、海藻酮糖、葡萄糖和果糖的鑒定和定量(Wu和Birch，2004)。這一方法用于所有與NTPP和/或CTPP信號相連的SI基因的實驗和所有受P67啟動子驅(qū)動的SI基因的實驗，并且糖濃度針對該過程中的稀釋度進行修正以產(chǎn)生相當于植物汁中濃度的結(jié)果。實施例17通過毛細管電泳測量蔗糖組織中的糖濃度收集甘蔗組織樣品、稱重、用液氮快速冷凍，隨后酶毫克鮮重添加3微升SMQ水并將試管煮沸20分鐘(微離心管蓋上有一個小孔以防止蓋子爆裂)。簡單離心以使所有液體位于試管底部后，所述溶液轉(zhuǎn)移到新鮮試管并以16000g4℃離心10分鐘以去除變性蛋白。上清液流經(jīng)BondElutTMSCX和SAX，并如實施例14中所述的進行毛細管電泳分析。這一方法用于Uni-啟動子/細胞質(zhì)SI轉(zhuǎn)化株實驗，并且糖濃度針對該過程中的稀釋度進行修正以產(chǎn)生相當于植物汁中濃度的結(jié)果。實施18葉子葉綠素、鮮重、干重和水含量測量甘蔗葉和與之相連的節(jié)從上到下編號，將具有頂端明顯垂葉的葉子編號為1。每個品系對至少3個重復(fù)植物進行測量。對于葉綠素或重量測量的每個重復(fù)，使用5毫米直徑的打孔器從葉身上距葉垂1/10葉長處取4個葉盤。將4個葉盤放入預(yù)先稱重的1.5毫升微離心管中，離心管立即稱重并置于液氮中。為了測量干重和水含量，葉盤在70°烘干至恒定干重。水含量計算如下(鮮重-千重)/鮮重×100為了測算葉綠素，冷凍的葉盤研磨成粉末，用80％丙酮避光抽提并隨后以12000g在4℃離心10分鐘。在664納米和647納米處測量吸光濾。葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素濃度(Graan和Ort，1984)計算如下葉綠素a(mM)＝13.19A664-2.75A647葉綠素b(mM)＝22.10A647-5.26A664總?cè)~綠素(mM)＝7.93A664+19.53A647實施例19甘蔗葉中光合系統(tǒng)II的電子傳送速率光合作用電子傳送速率由使用光纖MINI-PAM/F(HeinzWalzGmbH，Germany)和位于距葉垂1/10葉長處的葉片夾支架2030-B所產(chǎn)生的熒光曲線進行測算。MINI-PAM的光強度、飽和脈沖強度、飽和脈沖寬度、葉沉積系數(shù)和發(fā)光時間的參數(shù)分別設(shè)置為8、8、0.8、0.84和10秒。測量過程中將MINI-PAM的內(nèi)部溫度控制在25-30℃之間。對來自每個品系至少3個重復(fù)植物的等同的葉片進行了熒光檢測。實施例20甘蔗葉的CO2固定速率使用了具有250厘米3葉片盒的LI-6200便攜式光合作用系統(tǒng)(LI-COR，USA)來測量與用于熒光測量相同的葉片中的CO2固定速率。實施例21甘蔗組織總RNA提取和RNA凝膠雜交分析使用Bugos等(1995)的方法，從6個月大甘蔗植物的編號1-2葉片或編號3-4莖中分離總RNA。簡而言之，10克冷凍組織用液氮研磨成細小粉末。加入抽提緩沖液(20毫升100mMTris-HClpH9.0、200mMNaCl、15mMEDTA、0.5％N-十二烷基肌氨酸鈉、100mM2-巰基乙醇)隨后勻漿5分鐘。添加緩沖液平衡的苯酚(20毫升)和4毫升氯仿∶異戊醇(24∶1)隨后勻漿2分鐘。添加醋酸鈉(1.4毫升，3M，pH5.2)并勻漿30秒。抽提物在冰上冷卻15分鐘并以10,000g在4℃離心10分鐘。將水相部分移入新鮮試管并添加等體積異丙醇。以10000g在4℃離心10分鐘后，沉淀用70％乙醇清洗并真空干燥。所述沉淀溶于水并添加8M的LiCl至終濃度2M。冰浴3小時后，通過以14000g在4℃離心10分鐘沉淀RNA。RNA沉淀用70％乙醇清洗、真空干燥、溶于水并用分光光度計測量其濃度。每個泳道30微克總RNA通過在2.2M甲醛和1.0％瓊脂糖中電泳加以分離，并印在HybondN+尼龍膜上(AmershamPharmaciaBioTech)。轉(zhuǎn)印膜與改良的Church和Gilbert雜交溶液(7％SDS，10mMEDTA和0.5M磷酸緩沖液，pH7.2)預(yù)雜交2小時，隨后與來自全長UQ68JSIcDNA的隨機引物32P標記探針在65℃雜交過夜。雜交后，膜用2×SSC、0.1％SDS在23℃清洗，65℃用2×SSC、0.1％SDS清洗15分鐘，1×SSC、0.1％SDS清洗15分鐘并用0.1×SSC、0.1％SDS清洗15分鐘，用塑料膜包裹并與磷屏成像板(MolecularDynamics)曝光過夜以積累潛在的圖像。實施例22可用于實踐本發(fā)明的不同于蔗糖異構(gòu)酶的基因可以引入各種基因以實現(xiàn)具有改變代謝流的作用的將生物體正常感知的一種底物化合物部分轉(zhuǎn)化成該生物體內(nèi)不以相同方式感知的產(chǎn)物化合物，這導(dǎo)致更高產(chǎn)量所需化合物的積累。在所需化合物是碳水化合物的情況下，有用的基因可以包括那些編碼碳水化合物活性酶的基因(http://afmb.cnrs-mrs.fr/~cazy/CAZY/index.html)，這樣的酶例如異構(gòu)酶(EC5.4)或轉(zhuǎn)糖苷酶(EC3.2)或包括諸如淀粉蔗糖酶(EC2.4.1.4)、葡聚糖蔗糖酶(EC2.4.1.5)、果聚糖蔗糖酶(EC2.4.1.10)、或環(huán)糊精葡萄糖轉(zhuǎn)移酶(EC2.4.1.19)等葡萄糖轉(zhuǎn)移酶和果糖轉(zhuǎn)移酶的糖基轉(zhuǎn)移酶(EC2.4)，以及優(yōu)先合成對于所述改造的生物體而言是外源的寡聚糖的這些酶的變體(Demuth等，2002；Martin等，2004；Park等，2003；Plou等，2002；vanderVeen等，2004)。另外，編碼導(dǎo)致糖或內(nèi)源糖衍生物部分轉(zhuǎn)化成諸如糖醇等外源糖衍生物(Saha2004；Zhifang和Loescher，2003)的基因可能是有用的?；虻倪x擇應(yīng)當考慮到實用性和在具有相應(yīng)底物和輔助因子的目標生物體中的代謝作用，以及該生物體感知和代謝所述產(chǎn)物的能力。本發(fā)明可以應(yīng)用于具有充分不同的生理機能的生物體并且精通本領(lǐng)域的研究人員應(yīng)當認識到，可以引入以在不同物種中實現(xiàn)本發(fā)明的效果的其他基因的最佳表達譜可以通過常規(guī)實驗加以確定。實施例23除甘蔗外可以用于實踐本發(fā)明的植物本發(fā)明也可以應(yīng)用于為收獲可溶性糖而培育的其他植物(例如甜高粱或甜菜)或其中由可溶性糖所賦予的甜度是其重要特征的植物，例如如甜玉米的谷物、如豌豆的豆類、如葡萄、西紅柿和香蕉的水果。在公眾領(lǐng)域里有用于為在這些植物中表達而引入基因的步驟的詳盡文獻記錄(例如Cortina2004；Ganapathi等，2001；Grant等，2003；Hermann等，2001；Jeoung等，2002；Joersbo等，2000；Polowick等，2002；Tadesse等，2003；Vidal等，2003；Zhang等，2001；Zhang等，2002所報道的方法)，并且對于精通本領(lǐng)域的人員而言是熟知的。甜高粱可以用這里所給出的使用甘蔗作為模式植物類型的實施例中所描述的表達構(gòu)建物進行轉(zhuǎn)化。其他物種中，可以通過適當啟動子和信號序列的置換對構(gòu)建物進行調(diào)整。例如CaMV35S啟動子可以用于在雙子葉植物中的組成型表達。合適地，可以使用在所需沉積組織中優(yōu)先表達的啟動子；例如，在甜菜的儲藏根中表達的馬鈴薯塊莖蛋白B33啟動子，或針對其他物種的果實特異性或成熟相關(guān)性啟動子(Lessard等，2002)。例如馬鈴薯塊莖蛋白B33基因的NTPP或其他已知液泡信號(Vitale和Raikhel，1999)的其他信號序列可以用于以不同程度將所述基因產(chǎn)物分配在細胞內(nèi)的蔗糖儲存隔室和代謝隔室之間。實施例結(jié)果與討論Ubi啟動子驅(qū)動的細胞質(zhì)靶向SI表達異麥芽酮糖在表達UQ14S和UQ68J基因的Ubi-SI轉(zhuǎn)基因甘蔗品系的所有組織中、但只在表達UQErw轉(zhuǎn)基因品系的莖組織中得以檢測選擇表達引入到Ubi啟動子下游的SI基因UQErw(11株)、UQ14S(11株)或UQ68J(9株)的甘蔗栽培品種Q117的轉(zhuǎn)基因植物。已知這一啟動子在大部分甘蔗組織中能驅(qū)動持續(xù)的“組成型”表達，并在受熱休克和一些其他環(huán)境刺激誘導(dǎo)下具有更高的表達水平(Hansom等，1999)。在暖房生長的6個月大具有12到15節(jié)的植物中，從pUbil4S和pUbi68J品系的葉、根和莖組織中檢測到了異麥芽酮糖，但僅從pUbiErw品系的莖組織中檢測到了異麥芽酮糖(圖1)。該結(jié)果證實引入的SI基因在甘蔗中是具有功能的，并說明正如以前在大腸桿菌和轉(zhuǎn)基因甘蔗愈傷組織中所證明的(BirchandWu，2002)，在成熟的甘蔗植物中UQ68J賦予從蔗糖到異麥芽酮糖的最有效的轉(zhuǎn)化效率(圖2)。靶向細胞質(zhì)的UQ68JSI的組成型過表達延緩了生長、改變了形態(tài)學(xué)并抑制了轉(zhuǎn)基因甘蔗的蔗糖積累相同條件下培育的所有pUbiErw和pUbil4S轉(zhuǎn)基因甘蔗品系與對照Q117植物在表型上沒有差異(表2)。9個pUbi68J轉(zhuǎn)基因甘蔗品系可以按以下分類(圖3)1)“正常”。5個品系(如pUbi68J2.36)與對照Q117在表型上沒有差異。2)“中脈軟弱”。1個品系(pUbi68J1.2)除了在完全展開的葉片中中脈起皺外具有與Q117相似的生長狀況和大小。3)“矮小的”。3個品系表現(xiàn)出具有矮小的、薄的節(jié)間及小的葉片的生長遲緩。其中只有pUbi68J2.22品系存活。表2暖房條件下培育6個月的Q117對照和代表性轉(zhuǎn)基因甘蔗品系的表型特征代表性品系pUbi68J2.36(正常)、pUbi68J1.2(中脈軟弱)和pUbi68J2.22(矮小的)的Northern分析說明在矮小植物中具有最高水平的UQ68J轉(zhuǎn)錄本，而其他兩個類別具有較低水平的SI基因表達(圖4)。UQ68J轉(zhuǎn)錄本的高水平對應(yīng)蔗糖到異麥芽酮糖的高轉(zhuǎn)化效率(在葉、根和莖中可達96％、90％和69％，圖5)并嚴重損耗了莖中的蔗糖濃度(表3)。表3暖房條件下培育6個月的Q117對照和轉(zhuǎn)基因植物中內(nèi)源蔗糖轉(zhuǎn)化成異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)化效率及糖濃度11糖通過經(jīng)離子交換過濾(SCX和SAX)后的毛細管電泳進行定量，并針對該過程中已知的稀釋度和糖的不同損失進行修正以表示相當于植物汁中濃度的結(jié)果。轉(zhuǎn)化效率定義為異麥芽酮糖/(蔗糖+異麥芽酮糖)。低表達細胞質(zhì)靶向的SI基因的轉(zhuǎn)基因品系中異麥芽酮糖的產(chǎn)生沒有對蔗糖積累模式產(chǎn)生不利影響伴隨著具有低水平UQ68J轉(zhuǎn)錄本的轉(zhuǎn)基因品系的發(fā)育階段的糖圖譜顯示了與Q117對照相似的蔗糖積累模式(圖6)。異麥芽酮糖濃度也隨著莖成熟而提高(圖7)。這些結(jié)果表明，在某個臨界值以下即便是細胞質(zhì)中的蔗糖到異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)化不會干擾蔗糖轉(zhuǎn)運和積累。此外，異麥芽酮糖被證明是穩(wěn)定的并能在甘蔗中積累。這些結(jié)果表明(i)針對蔗糖到異麥芽酮糖的有效轉(zhuǎn)化，UQ68J基因比其他測試的SI基因?qū)τ谠谥参镏斜磉_具有優(yōu)勢。這對于諸如將植物用作生產(chǎn)異麥芽酮糖的生物工廠等的工業(yè)應(yīng)用是非常理想的。(ii)由于異麥芽酮糖不被植物代謝，它能作為存儲的糖從可能限制植物中最終糖產(chǎn)量的蔗糖的裂解和合成的“瑣碎的循環(huán)”中以及從某些環(huán)境條件下可能減少可收獲的糖產(chǎn)量的存儲的蔗糖的重動員中脫離出來。因此，適當形式的SI活性具有通過將部分糖儲量轉(zhuǎn)移成不被代謝的沉積物提高植物中總的糖產(chǎn)量的能力。這有效地為隨后的收獲將糖積累變成進入異麥芽酮糖庫的“單向閥門”。此外，異麥芽酮糖庫的積累可能可以實現(xiàn)而沒有伴隨著可溶性糖的其余庫存的相應(yīng)損耗。這些相關(guān)聯(lián)的可能性的實際實現(xiàn)對于諸如將植物用作積累最高可能產(chǎn)量的存儲的可溶糖的生物工廠等工業(yè)應(yīng)用是非常理想的。(iii)有效的細胞質(zhì)靶向的SI基因的高水平組成型表達通過將生長所需的蔗糖轉(zhuǎn)化成植物代謝不能利用的異麥芽酮糖嚴重抑制植物生長。這對于工業(yè)應(yīng)用而言是非常不希望的，因為植物的生長是為充足量的所需產(chǎn)物(異麥芽酮糖和其他可溶糖)提供存儲器所需要的。下面，通過證明對于異麥芽酮糖的最佳工業(yè)化生產(chǎn)，優(yōu)選地對引入的SI基因的表達進行調(diào)控以將SI活性基本限制在諸如成熟甘蔗莖中甘蔗存儲薄壁組織細胞的液泡等用于糖儲存的亞細胞隔室內(nèi)，本發(fā)明人提供了一種針對這一關(guān)鍵限制的解決方案。胞質(zhì)靶向的SI基因低表達的一些轉(zhuǎn)基因品系中總的可溶糖含量得到了提高轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36中，總的可溶糖濃度(以葡萄糖當量表示)相對于Q117對照在成熟的莖(節(jié)間#12到13)中提高了1.9倍并在6個月大的植物的葉片中提高了2.4到3.0倍(圖8)。另一個轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.28中，總的葡萄糖當量糖濃度相對于Q117對照在9個月大的植物的成熟的莖中(節(jié)間#18)提高了1.6倍。在9個月大時對品系pUbi14S2.27、pUbiErw2.1和pUbiErW3.7的單條莖分析中，節(jié)間#20中的葡萄糖當量糖濃度比Q117對照中高1.5到1.6倍。在形態(tài)學(xué)上所有這些品系與Q117對照甘蔗植物沒有表現(xiàn)出差異。這些品系中異麥芽酮糖濃度相對于蔗糖濃度通常較低，在成熟的莖中異麥芽酮糖介于總的糖的1％以下到5％的區(qū)間。更高的總的可溶糖含量主要來自增加的蔗糖、葡萄糖和果糖而不是異麥芽酮糖。例如，在轉(zhuǎn)基因品系pUbi68J2.36中，成熟的莖中對葡萄糖當量的百分比貢獻是蔗糖(80％)、異麥芽酮糖(3％)、果糖(6％)和葡萄糖(11％)。相反，在Q117對照中該百分比貢獻是蔗糖(98％)、果糖(1％)和葡萄糖(1％)。應(yīng)當注意，雖然相對于Q117中的98％，蔗糖在pUbi68J2.36中只占80％，轉(zhuǎn)基因品系中的絕對蔗糖濃度是Q117對照的1.3倍(表2)。商業(yè)上的可能性，尤其是對于作為發(fā)酵原料的工業(yè)化應(yīng)用(諸如由這些品系生產(chǎn)乙醇)是巨大的。低表達胞質(zhì)靶向SI基因的轉(zhuǎn)基因品系中與可發(fā)酵糖濃度的提高相平行的光合作用相關(guān)特征的改進為了進一步說明低SI表達的轉(zhuǎn)基因品系中總的糖濃度提高的機制，檢測了光合作用速率和相關(guān)指標。相對于Q117對照，pUbi68J2.36的大部分葉片(尤其在較成熟的葉片中)表現(xiàn)出更高的CO2固定速率(圖9)。所述轉(zhuǎn)基因品系中葉綠素含量和電子轉(zhuǎn)運速度也較高，并且又一次在較成熟的葉片中該差異較大(圖10)。在大部分葉片中，Q117對照葉片中的葉綠素a/b比例與所述轉(zhuǎn)基因品系中的相似或更高(圖11)通過葉綠素熒光測量的光合系統(tǒng)II中的電子轉(zhuǎn)運速度部分反應(yīng)了轉(zhuǎn)基因和對照植物之間光合作用效率的差異，即與Q117對照相比對于pUbi68J2.36品系的大部分葉片具有更高的光反應(yīng)曲線(圖12)。這些結(jié)果說明(i)植物中蔗糖異構(gòu)酶的表達使得該植物中的部分蔗糖庫存轉(zhuǎn)化成植物相關(guān)控制機制以與蔗糖等同的方式所不識別的異構(gòu)體，可以導(dǎo)致植物組織中更高總糖水平的積累；(ii)包括將生物體通常感知的內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成不以相同方式所感知的新的糖在內(nèi)的對代謝的具體改變，可以通過對供能組織中合成、供能和沉積組織之間的運輸和沉積組織中的周轉(zhuǎn)或存儲的組合作用轉(zhuǎn)變代謝以積累更高濃度的可溶性碳水化合物。由Ubi啟動子所表達的靶向液泡SI通過將SI基因產(chǎn)物靶向至液泡產(chǎn)生了具有高異麥芽酮糖產(chǎn)量的健康植物選擇通過與甜馬鈴薯sporamin的NTPP融合(22個品系僅含NTPP，9個品系含NTPP和His標記)、與煙草幾丁質(zhì)酶CTPP融合(7個品系僅含CTPP，11個品系含CTPP和His標記)或與NTPP和CTPP兩者融合而不含His標記(9個品系)的方法將UQ68JSI基因產(chǎn)物靶向至甘蔗栽培品種Q117液泡的轉(zhuǎn)基因甘蔗。暖房培育8個月大的含約20節(jié)(從單芽眼(single-eye)塊培育的植物)到30節(jié)(來自截根苗植物)的植物中，可以從大約80％所檢測的pU3ZERsN68J、pU3ZERc68JC、pU3ZERsN68J-His、pU3ZERc68JC-His和pU3ZERsN68JC品系的莖組織中檢測到異麥芽酮糖(在以下部分詳述)。最高的異麥芽酮糖濃度是品系pU3ZRsN68JHis3.2成熟莖組織中的756mM。異麥芽酮糖積累水平在轉(zhuǎn)基因品系間變動，這與獨立的轉(zhuǎn)基因插入事件之間熟知的可變性(Matzke和Matzke，1998；Peach和Velten，1991)相一致，并可能受微環(huán)境對誘導(dǎo)型Ubi啟動子作用的影響(Hansom等，1999)。與甘蔗糖積累提高的天然模式基本吻合，異麥芽酮糖濃度隨莖成熟而提高，并且異麥芽酮糖與其他糖的比例在轉(zhuǎn)基因品系之間有所差異(圖15)。20個檢測的轉(zhuǎn)基因品系中的13個(65％)的根部是異麥芽酮糖陽性的，但是除了品系pU3ZERsN68J1.4和pU3ZERsN68JHisl.3之外，異麥芽酮糖濃度低于1mM(圖13)。異麥芽酮糖只在在其成熟的莖組織中積累了高水平的異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)基因品系的葉片組織中可以檢測到。在這些品系中，異麥芽酮糖隨著葉片成熟而逐漸積累，并保持在1mM以下直到葉片8(圖14)。其他所檢測的品系(例如，下面所述具有高蔗糖含量的品系)在葉片組織中是異麥芽酮糖陰性的。所有產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因品系外表健康并與Q117對照沒有明顯的形態(tài)學(xué)差異(表4)。表4Q117對照和含靶向液泡SI在暖房條件下培育8個月的代表性轉(zhuǎn)基因甘蔗品系的表型特征a單芽眼塊產(chǎn)生的芽；b截根苗芽這些結(jié)果說明(i)即便是由Ubi啟動子驅(qū)動的“組成型”表達，將SI轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物靶向至液泡允許在甘蔗莖存儲組織中異麥芽酮糖充分積累而沒有對植物的生長和發(fā)育產(chǎn)生明顯的不利影響。(ii)已知甘蔗的液泡對于大部分引入的蛋白質(zhì)是不利的(Gnanasambandam和Birch，2004)，因此SI不大可能在這一細胞隔室中積累。然而，隨著向蔗糖儲存液泡持續(xù)供給諸如UQ68J的高效SI，在那里異麥芽酮糖可以逐漸發(fā)展地積累到最終的高產(chǎn)量。(iii)有效的靶向到液泡途徑避免了在活躍生長的組織細胞中占主導(dǎo)的代謝活躍的胞質(zhì)區(qū)間中的SI活性，由此避免了對生長的不利影響。這對于包括將蔗糖轉(zhuǎn)化成不能由植物有效代謝的化合物在內(nèi)的工業(yè)應(yīng)用是非常理想的。靶向液泡的轉(zhuǎn)基因品系中的胞內(nèi)和胞外區(qū)間都檢測到了異麥芽酮糖在胞外流體組分和胞內(nèi)流體組分中都可以檢測到大致相同濃度的異麥芽酮糖。這一現(xiàn)象是所有NTPP、CTPP或兩者都有的液泡靶向型構(gòu)建物所共有的(圖16)。這些組分中的蔗糖濃度也是相似的，但由于胞內(nèi)(液泡)區(qū)間大得多的體積，大部分糖存在于這一區(qū)間內(nèi)。已知一小部分液泡靶向型蛋白質(zhì)可以繼續(xù)通過分泌途徑到達胞外區(qū)間，在那里它比在液泡中更穩(wěn)定(Gnanasambandam和Birch，2004)。植物被認為不能在細胞區(qū)間之間轉(zhuǎn)運異麥芽酮糖，因此分泌的SI可能是造成所觀察到的胞外異麥芽酮糖積累的原因。假設(shè)對植物不存在不利影響，正如本研究中所觀察到的品系中的情況，這一效果對于其中針對轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的最大產(chǎn)量所希望的蔗糖的最高總轉(zhuǎn)化的工業(yè)應(yīng)用是有優(yōu)勢的。總的糖含量以不同方式得到提高基于不同的構(gòu)建物以及甘蔗莖中所積累的異麥芽酮糖和蔗糖的形式，那些相對于對照Q117具有高的總糖濃度的轉(zhuǎn)基因甘蔗品系可以分成4組1.含NTPP-SI的，在具有高異麥芽酮糖濃度(＞70mM)的品系中，異麥芽酮糖對總糖含量的主要貢獻比對照Q117中的貢獻更高。2.含NTPP-SI的，在具有中等異麥芽酮糖濃度(20-70mM)的品系中，更高的總糖濃度主要來自于比對照Q117中更高的蔗糖濃度。3.含NTPP-SI的，在具有低于檢測閥值的異麥芽酮糖的品系中，成熟的莖中的蔗糖濃度提高到高于對照Q117中的水平。4.含SI-CTPP加6×His標記的，在具有低異麥芽酮糖濃度(＜10mM)的品系中，更高的總糖含量主要來自于比對照Q117中更高的蔗糖濃度。高異麥芽酮糖濃度對一些含NTPP-SI的轉(zhuǎn)基因品系的成熟莖中提高的總可溶糖含量的主要貢獻轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERsN68J3.2(在以下部分中縮寫為N3.2)中，一株由單芽眼塊培育的8個月大的植物在第26節(jié)間內(nèi)第2環(huán)帶的胞內(nèi)區(qū)間積累了108mM異麥芽酮糖，這相當于總糖含量的14％。一條截根苗莖在第22節(jié)間內(nèi)積累了286mM異麥芽酮糖，相當于總糖含量的47％。含35節(jié)的品系pU3ZERsN68J3.2His(縮寫為N3.2His)的一條截根苗莖積累了756mM異麥芽酮糖，相當于第33節(jié)間中總糖含量的67％。在Q117對照中，不同莖的第20節(jié)間中的總糖濃度介于369mM到490mM(蔗糖當量)之間。與Q117對照中所觀察到的最高總糖含量(490mM)相比，第20節(jié)間中的總糖濃度在N3.2中提高了29％、在N3.2截根苗中提高了24％、并在N3.2His截根苗中提高了20％。就第33節(jié)間而言，N3.2His截根苗中的總糖濃度是Q117對照中水平的2.7倍(圖17)。在含CTPP信號或含雙重NTPP+CTPP靶向信號的轉(zhuǎn)基因品系中，沒有觀察到高濃度異麥芽酮糖。NTPP信號可以以更高效率將活性SI基因靶向進入甘蔗蔗糖存儲細胞區(qū)室。高蔗糖濃度對含NTPP-SI具有中等異麥芽酮糖濃度的轉(zhuǎn)基因品系的成熟莖中提高的總可溶糖含量的主要貢獻諸如pU3ZERsN68J1.17(縮寫為N1.17)和pU3ZERsN68J1.2(縮寫為N1.2)的轉(zhuǎn)基因品系積累了Q117對照的1.1到1.6倍的蔗糖含量。相對于Q117對照，N1.17第20節(jié)間中的蔗糖含量在植物莖中提高了28％并在截根苗中提高了56％。在N1.2截根苗莖中，蔗糖含量相對Q117對照提高了20％。來自以上3種轉(zhuǎn)基因植物莖的成熟節(jié)間中的蔗糖占總糖濃度的比例分別是95％、90％和91％。這些品系中的異麥芽酮糖濃度是25、8和48mM，僅占總可溶糖的5％、1％和9％(圖18)。含NTPP-SI具有不可檢測的異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)基因品系的成熟莖中的高蔗糖濃度諸如pU3ZERsN68J1.10(縮寫為N1.10)的轉(zhuǎn)基因品系具有另一模式的糖圖譜。雖然SI基因可以通過PCR得以檢測，從莖、葉或根中通過HPLC-ED沒有檢測到異麥芽酮糖。N1.10的成熟的莖中積累了Q117對照中1.5倍水平的蔗糖(表5)。表5轉(zhuǎn)基因品系N1.10和Q117對照截根苗莖的第20節(jié)間中糖圖譜的比較1對于該表及隨后表格，通過HPAE-PAD對糖進行定量，并針對過程中已知的稀釋度和糖損失進行修正以相當于植物汁中的濃度表示結(jié)果。含SI-CTPPHis的具有低濃度異麥芽酮糖的轉(zhuǎn)基因品系的成熟莖中的高蔗糖濃度11個檢測的含SI-CTPPHis的轉(zhuǎn)基因品系中的3個在成熟的莖中產(chǎn)生了低于2mM的異麥芽酮糖，并比Q117對照積累了更多的可溶糖。轉(zhuǎn)基因品系pU3ZERc68JC1.3His(縮寫為C1.3His)、pU3ZERc68JC3.7His(縮寫為C3.7His)和pU3ZERc68JC3.8His(縮寫為C3.8His)積累了Q117對照中水平1.8、1.9和1.6倍的蔗糖以及更高的葡萄糖和果糖含量(表6)。對于轉(zhuǎn)基因品系C3.7His，異麥芽酮糖無法檢測。在這些品系中，成熟的莖不僅比Q117對照積累了更多的可溶糖，而且其糖的發(fā)育圖譜發(fā)生了改變，其更年幼的正在擴展的節(jié)間中的許多糖濃度接近了在成熟節(jié)間中所觀察到的高濃度(圖19)。相反，所檢測的7個含SI-CTPP并且不含6×His標記的品系中沒有表現(xiàn)出提高的蔗糖積累。表6含SI-CTPP和6×His標記的截根苗品系的第20節(jié)間中的高糖含量針對高總糖表型的SI構(gòu)建物和轉(zhuǎn)基因品系的設(shè)計與選擇基于用報道構(gòu)建物的研究，對于甘蔗細胞中的液泡靶向，CTPP表現(xiàn)出比NTPP更低的效率，遺留了充分可檢測的胞質(zhì)活性(Gnanasambandam和Birch，2004)。即便是對于NTPP，在特殊的發(fā)育或生理條件下，一部分相連蛋白可能留在細胞質(zhì)中或錯誤地靶向到其他的細胞隔室中(Gnanasambandam和Birch，2004)。由于不同的周圍序列的影響和不同的轉(zhuǎn)化情況下所插入序列的不同排列，這些作用在有些轉(zhuǎn)化株中可能比在其他轉(zhuǎn)化株中更為突出。6×His標記似乎對各種細胞隔室中SI蛋白的轉(zhuǎn)運、穩(wěn)定性和/或活性有影響，雖然還沒有在蛋白水平上闡明這樣的作用的細節(jié)。通過這樣的作用的組合，各種SI表達構(gòu)建物可以導(dǎo)致一部分轉(zhuǎn)化株具有產(chǎn)生高總糖表型的SI活性模式。本發(fā)明人已經(jīng)表明，能夠通過設(shè)計并選擇SI構(gòu)建物以提高高糖表型內(nèi)具有不同所需糖成分的轉(zhuǎn)化株的比例。例如，NTPP-SI構(gòu)建物優(yōu)選用于選擇具有高異麥芽酮糖含量的品系，以及SI-CTPPHis構(gòu)建物優(yōu)選用于選擇在莖發(fā)育過程中具有高蔗糖含量的品系。針對高糖表型所需種類中的個體進行轉(zhuǎn)化株篩選是常規(guī)的。這里所顯示的結(jié)果是在密封的溫室條件下在轉(zhuǎn)基因甘蔗品系從愈傷組織再生為嫩芽后的早期無性世代中從植物和截根苗莖中選擇的?？梢詫Σ煌闹参锲贩N進行類似的篩選，并且最初的選擇輪回通常應(yīng)跟隨著對在密封的溫室和/或經(jīng)核準的實地試驗中培育的重復(fù)植物進行檢測。本發(fā)明人構(gòu)思了對SI構(gòu)建物的其他變化以提高轉(zhuǎn)化株中所需高糖表型的頻率和范圍。尤其構(gòu)思了所述SI基因在諸如沉積組織等具體組織和/或諸如存儲薄壁組織等具體細胞類型中的優(yōu)先表達；與將所述SI蛋白靶向至諸如用于高異麥芽酮糖產(chǎn)量的存儲細胞隔室或用于高蔗糖產(chǎn)量的代謝細胞隔室等具體的細胞隔室相結(jié)合。取決于高糖表型的所需種類，最佳SI活性水平應(yīng)有所變化。例如，通過相應(yīng)表達強度和針對蛋白酶抗性的SI的改造可以實現(xiàn)成熟的莖液泡中相對較高的活性以提高異麥芽酮糖產(chǎn)量。另外，胞質(zhì)中的低活性可以通過弱啟動子和/或針對低mRNA和/或蛋白穩(wěn)定性所改造的基因序列得以實現(xiàn)。下面作為實例提供了一種針對隨莖成熟而調(diào)控的相對弱表達所設(shè)計的構(gòu)建物。莖特異性啟動子P67B的克隆和特征描述序列及由甘蔗成熟莖特異性基因67的第二個啟動子同源物所驅(qū)動的甘蔗中GUS報道活性如通過Northern雜交所指出的，先前所述的基因67(Birch和Potier，2000)是在成熟的甘蔗莖中特異表達的，但是從甘蔗基因組中分離的相應(yīng)啟動子序列驅(qū)動GUS報道基因主要在未成熟的莖中表達。通過使用基因組DNA作為模板以及由已知啟動子(命名為P67A)所設(shè)計的引物的高保真PCR獲得了命名為P67B的不同的推定啟動子，其987bp的長度比P67A短了60bp。兩個序列的對齊排列表現(xiàn)出92.98％相同性，相對于P67A，在P67B中具有4段缺失(49bp+4bp+1bp+1bp)、兩個插入(1bp+1bp)和18個點突變。在11個包含P67B-GUS報道構(gòu)建物的轉(zhuǎn)基因甘蔗品系中，通過GUS組織化學(xué)或熒光檢測方法在葉片或根組織中沒有觀察到活性。在莖組織中通過組織化學(xué)檢測方法勉強可以檢測到GUS活性，這說明其低表達。延長孵育以提高靈敏度的熒光檢測法顯示在至少一個P67B-GUS品系中活性隨著莖成熟而提高，這與P67A-GUS品系的更年幼的節(jié)間中更高的表達不同(圖20)。這些品系之間的反差圖譜在兩個所檢測的無性世代中得以保持。受啟動子67A或67B驅(qū)動的UQ68JSI基因的胞質(zhì)表達在一些包含受啟動子67B驅(qū)動的重組UQ68JSI基因的轉(zhuǎn)基因品系中檢測到了高蔗糖濃度在針對引入的受P67A或P67B驅(qū)動的SI基因的PCR檢測中呈陽性的轉(zhuǎn)基因品系的葉片或根中沒有檢測到異麥芽酮糖。在9個檢測的P67A-SI品系中的3個以及18個檢測的P67B-SI品系中的8個品系的成熟的莖組織中檢測到了低濃度(＜3mM)異麥芽酮糖，所有這些品系表現(xiàn)出正常的生長和發(fā)育狀況。所有異麥芽酮糖陰性品系以及11個異麥芽酮糖陽性品系中8個品系在成熟的節(jié)間中具有與Q117對照相似的總糖含量。3個含受67B啟動子驅(qū)動的SI的品系(P67B68J1.5、P67B68J2.5和P67B68J2.6)積累的糖水平約為Q117對照中水平的1.8倍。該增長主要表現(xiàn)在蔗糖含量中，以及來自增加的葡萄糖和果糖的不同貢獻(表7)。表7含由啟動子67A或67B驅(qū)動的SI的異麥芽酮糖陽性轉(zhuǎn)基因品系的20節(jié)間中以及Q117對照中的糖含量這里所引用的每一個專利、專利申請書和出版物的公開以此通過參考完整地結(jié)合在本說明書中。這里對任何參考的引用不應(yīng)當解釋為承認這樣的參考是本申請的可利用的“在先技術(shù)”。貫穿整個說明書的目的是描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而不是將本發(fā)明局限于任何一種實施方式或特征的具體集合。因此精通本領(lǐng)域的人員應(yīng)當認識到，根據(jù)本公開，可以在所舉例的具體實施方式中進行各種改動和改變而沒有超出本發(fā)明的范圍。所有這樣的改動和改變確定為包括在所附屬的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。參考書目AusubelFM，BrentR，KingstonRE，MooreDD，SeidmanJG，SmithJA，StruhlK編(1990)CurrentProtocolsinMolecularBiology，NewYorkJohnWileyandSons.BevanMW，F(xiàn)lavellRB，ChiltonM-D(1983)作為植物細胞轉(zhuǎn)化可選標記的嵌合抗生素抗性(Achimaericantibioticresistancegeneasaselectablemarkerforplantcelltransformation).Nature304，184-187.BirchRG(1997)植物轉(zhuǎn)化問題和實際應(yīng)用策略(Planttransformationproblemsandstrategiesforpracticalapplication).Annu.Rev.PlantPhysiol.PlantMolec.Biol.48，297-326.BirchRG(2000)甘蔗轉(zhuǎn)化胚胎形成愈傷組織的微粒轟擊和抗生素遺傳霉素選擇(Sugarcanetransformationmicroprojectilebombardmentofembryogeniccallus&geneticinselection)，www.botany.uq.edu.au/people/rbirch/scshooting.pdf(2004年5月5日訪問)BirchRG，PotierBAM(2000)表達異源核酸的甘蔗植物啟動子(Sugarcaneplantpromoterstoexpressheterologousnucleicacids)。國際專利說明書PCT/AU99/01033；WO01/18211A1.授權(quán)給昆士蘭大學(xué)。BirchRG，WuL(2002)蔗糖異構(gòu)酶(Sucroseisomerases)。國際專利說明書WO02/18603A12002年3月7日公開。[US2004005589A12004年1月8日；AU8160901200年3月13日；PCT/AU01/01084提交于200年8月29日；AUPQ9768提交于2000年8月29日](授權(quán)給昆士蘭大學(xué)).BrnkeF，SonnewaldU(2001a)轉(zhuǎn)基因植物中無齲齒糖的生產(chǎn)(Productionofnon-cariogenicsugarsintransgenicplants)。國際專利說明書PCT/EP01/01603AU200135474終止于2003年12月18日；WO01/59136A1公開于2001年8月16日(De)；PCT/EP01/01603提交于2001年2月14日(De)；DE10006462.0提交于2000年2月14日(De)].BrnkeF，SonnewaldU(2001b)通過改變蔗糖代謝影響花粉發(fā)育的方法(Methodforinfluencingthepollendevelopmentbymodifyingthesucrosemetabolism)。申請書DE10006413.2，10045113.6，14/2/2000，13/9/2000.國際專利申請PCT/EPO/01412，WO01/59135A1，2001年8月16日出版。BrnkeF，HajirezaeiM，HeinekeD，MelzerM，HerbersK，SonnewaldU(2002a)在轉(zhuǎn)基因煙草植物強烈受損發(fā)育中高水平生產(chǎn)無齲齒糖異構(gòu)體palatinose(High-levelproductionofthenon-cariogenicsucroseisomerpalatinoseintransgenictobaccoplantsstronglyimpairsdevelopment).Planta214，356-364.BrnkeF，HajirezaeiM，SonnewaldU(2002b)作為palatinose生產(chǎn)生物反應(yīng)器的馬鈴薯塊莖(Potatotubersasbioreactorsforpalatinoseproduction).J.Biotechnol.96，119-124.BthaFC，SawyerBJB，BirchRG(2001)可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶活性降低的轉(zhuǎn)基因甘蔗的蔗糖代謝(Sucrosemetabolismintheculmoftransgenicsugarcanewithreducedsolubleacidinvertaseactivity).甘蔗技術(shù)專家國際協(xié)會第29次會議論文集，2001年9月，布里斯班，第2卷(HogarthDM主編)，588-591(InProceedingsoftheInternationalSocietyofSugarcaneTechnologistsXXIVCongress，Brisbane，September2001，VolumeII(HogarthDM，ed)MackayASSCT，pp.588-591)。BowerR，ElliottAR，PotierBAM，BirchRG(1996)使用可見或可選標記的微彈介導(dǎo)的高效甘蔗共轉(zhuǎn)化(High-efficiency，microprojectile-mediatedcotransformationofsugarcane，usingvisibleorselectablemarkers).Molec.Breed.2，239-249.BradfordM(1976)采用蛋白質(zhì)染料結(jié)合原理來量化微克級蛋白質(zhì)的快速且靈敏的方法(Arapidandsensitivemethodforthequantificationofmicrogramquantitiesofproteinusingtheprincipleofprotein-dyebinding).AnalBiochem.72，248-254.BugosRC，ChiangVL，ZhangXH，CampbellER，PodilaGK，CampbellWH(1995)不用胍提取從植物組織分離(RNARNAisolationfromplanttissuesrecalcitranttoextractioninguanidine).BioTechniques19，734-737.ChristensenAH，QuailPH(1996)用于在單子葉植物中高水平表達可選和/或可篩選標記基因的基于遍在蛋白啟動子的載體(Ubiquitinpromoter-basedvectorsforhigh-levelexpressionofselectableand/orscreenablemarkergenesinmonocotyledonousplants).Transgen.Res.5，213-218.CortinaC，Culianez-MaciaFA(2004)馬鈴薯轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)基因植物的生產(chǎn)(Tomatotransformationandtransgenicplantproduction).PlantCellTissueandOrganCulture76，269-275.DemuthK，JordeningHJ，BuchholzK(2002)通過葡聚糖蔗糖酶合成寡糖新的非常規(guī)受體(Oligosaccharidesynthesisbydextransucrasenewunconventionalacceptors).CarbohydrateResearch337，1811-1820.Fernie，AR，Roessner，U，Geigenberger，P(2001)當蔗糖類似物palatinose被用于正在生長的馬鈴薯塊莖盤時導(dǎo)致蔗糖降解和淀粉合成被激活(Thesucroseanalogpalatinoseleadstoastimulationofsucrosedegradationandstarchsynthesiswhensuppliedtodiscsofgrowingpotatotubers).PlantPhysiol.125，1967-1977.FernieAR，WillmitzerL，TretheweyRN(2002)蔗糖到淀粉分子植物生理學(xué)的躍遷(Sucrosetostarchatransitioninmolecularplantphysiology).TrendsinPlantScience7，35-41.GanapathiTR，HiggsNS，Balint-KurtiPJ，ArntzenCJ，MayGD，VanEckJM(2001)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的胚胎細胞懸液的轉(zhuǎn)化(Agrobacterium-mediatedtransformationofembryogeniccellsuspensionsofthebananacultivarRasthali(AAB)).PlantCellReports20，157-162.GnanasambandamA，BirchRG(2004)在甘蔗幼葉中通過sporaminNTPP空泡信號有效地將發(fā)育誤靶向質(zhì)粒(Efficientdevelopmentalmis-targetingbythesporaminNTPPvacuolarsignaltoplastidsinyoungleavesofsugarcane).Arabidopsis.PlantCellReports。GraanT，OrtDR(1984)快速電子供體向P700定量，功能性質(zhì)體醌聚集，以及菠菜葉綠體中光系統(tǒng)的比例(QuantitationoftherapidelectrondonorstoP700，thefunctionalplastoquinonepool，andtheratioofthephotosystemsinspinachchloroplasts).J.Biol.Chem.259，14003-14010.GrantJE，ThomsonLMJ，Pither-JoyceMD，DaleTM，CooperPA(2003)根癌農(nóng)桿菌品系對生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因豌豆(PisumsativumL.)的影響(InfluenceofAgrobacteriumtumefaciensstrainontheproductionoftransgenicpeas(PisumsativumL.)).PlantCellReports2l，1207-1210.HansomS，BowerR，ZhangL，PotierB，ElliottA，BasnayakeS，CordeiroG，HogarthDM，CoxM，BerdingN，BirchRG(1999)在甘蔗中調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)基因表達(Regulationoftransgeneexpressioninsugarcane).甘蔗技術(shù)專家國際協(xié)會第23次會議論文集，1999年2月，新德里，278-290，V.Singh主編(InProceedingsoftheInternationalSocietyofSugarcaneTechnologistsXXIIICongress，NewDelhi，F(xiàn)ebruary1999，pp.278-290.EditedbyV.Singh.NewDehliSTAI).HermannSR，HardingRM，DaleJL(2001)香蕉肌動蛋白1啟動子驅(qū)使近組成型轉(zhuǎn)基因在香蕉(Musaspp.)營養(yǎng)組織中表達(Thebananaactin1promoterdrivesnear-constitutivetransgeneexpressioninvegetativetissuesofbanana(Musaspp.)).PlantCellReports20，525-530.JeoungJM，KrishnaveniS，MuthukrishnanS，TrickHN，LiangGH(2002)用綠色熒光蛋白基因和β-葡糖醛酸糖苷酶作為可視標記優(yōu)化高粱轉(zhuǎn)化參數(shù)(Optimizationofsorghumtransformationparametersusinggenesforgreenfluorescentproteinandbeta-glucuronidaseasvisualmarkers).Hereditas137，20-28.JoersboM，MikkelsenJD，BrunstedtJ(2000)用甘露糖選擇轉(zhuǎn)基因甜菜的生產(chǎn)以確定啟動子強度和轉(zhuǎn)化頻率之間的關(guān)系(Relationshipbetweenpromoterstrengthandtransformationfrequenciesusingmannoseselectionfortheproductionoftransgenicsugarbeet).MolecularBreeding6.207-213.KunzM，MattesR，MunirM，VogelM(2002)產(chǎn)生異麥芽糖的轉(zhuǎn)基因植物(Transgenicplantswhichproduceisomalt)。國際專利說明書WO02/27003A1公開于2002年4月4日(De).[USA2004/0064851A1公開于2004年4月1日(En)；AU2001763982004年3月18日審查指令(examinationdirection)；PCT/EP01/08055提交于200年7月12日(De)；DE10047286.9提交于2000年9月20日(De)].LaemmliUK(1970)在噬菌體T4頭裝配期間切割結(jié)構(gòu)蛋白(CleavageofstructuralproteinsduringtheassemblyoftheheadofbacteriophageT4).Nature227，680-685.LessardPA，KulaveerasingamH，YorkGM，StrongA，SinskeyAJ(2002)為植物代謝工程操縱基因表達(Manipulatinggeneexpressionforthemetabolicengineeringofplants).MetabolicEngineering4，67-79.LoretiE，AlpiA，PerataP(2000)葡萄糖和二糖感知機制調(diào)節(jié)大麥胚中α-淀粉酶的表達(Glucoseanddisaccharide-sensingmechanismsmodulatetheexpressionofalpha-amylaseinbarleyembryos).PlantPhysiol.123，939-948.MartinMTCrucesMA，AlcaldeM，PlouFJ，BernabeM，BallesterosA(2004)用淀粉作為供體合成由固定的環(huán)式糊精葡糖基轉(zhuǎn)移酶催化的麥芽寡糖基呋喃果糖(Synthesisofmaltooligosylfructofuranosidescatalyzedbyimmobilizedcyclodextringlucosyltransferaseusingstarchasdonor).Tetrahedron60，529-534.MattesR，KleinK，SchiweekH，KunzM，MunirM(1995)非齲齒糖替代品的制備(Preparationofacariogenicsugarsubstitutes)。國際專利說明書WO95/20047A3公開于1995年7月27日。[USA20032074372003年11月6日；USA20032034682003年10月30日；USA20030874162003年5月8日；USA5985622199年11月16日；USA57861401998年7月27日；AU6888481998年3月19日；PCT/EP95/00165提交于199年1月18日；DE4414185提交于1994年4月22日；DE4401451提交于1994年1月19日](授權(quán)給SudzuckerAktiengellschaft).MatzkeAJM，MatekeMA(1998)植物轉(zhuǎn)基因的位置效應(yīng)和外遺傳沉默(Positioneffectsandepigeneticsilencingofplanttransgenes).CurrentOpinioninPlantBiology1，142-148.MoorePH(1995)在甘蔗莖中暫時并間歇調(diào)節(jié)蔗糖累積(Temporalandspatialregulationofsucroseaccumulationinthesugarcanestem).AustralianJournalofPlantPhysiology22，661-679.Nguyen-QuocB，F(xiàn)oyerCH(2001)參與無效循環(huán)的轉(zhuǎn)化酶和蔗糖合酶在番茄果實蔗糖代謝中的作用(Arolefor′futilecycles′involvinginvertaseandsucrosesynthaseinsucrosemetabolismoftomatofruit).JournalofExperimentalBotany52，881-889.ParkHE，ParkNH，KimMJ，LeeTH，LeeHG，YangJY，ChaJ(2003)用產(chǎn)左聚糖微桿菌ATCC15953的果聚糖蔗糖酶酶合成果糖基寡糖(EnzymaticsynthesisoffructosyloligosaccharidesbylevansucrasefromMicrobacteriumlaevaniformansATCC15953).EnzymeandMicrobialTechnology32，820-827.PeachC，VeltenJ(1991)T-DNA啟動子驅(qū)動的CAT和GUS受體基因的轉(zhuǎn)基因表達可變性(位置效應(yīng))(Transgeneexpressionvariability(positioneffect)ofCATandGUSreportergenesdrivenbylinkeddivergentT-DNApromoters).PlantMolecularBiology17，49-60.PlouFJ，MartinMT，deSeguraAG，AlcaldeM，BallesterosA(2002)葡糖基轉(zhuǎn)移酶作用于淀粉或蔗糖以合成寡糖(Glucosyltransferasesactingonstarchorsucroseforthesynthesisofoligosaccharides).CanadianJournalofChemistry-RevueCanadienneDeChimie80，743-752.PolowickPL，VandenbergA，MahonJD(2002)轉(zhuǎn)基因豌豆，(PisumsativumL.)植物異型雜交的產(chǎn)地評估(Fieldassessmentofoutcrossingfromtransgenicpea(PisumsativumL.)plants).TransgenicResearch11，515-519.SahaBC(2004)對來自乳酸菌的新甘露醇進行純化和定性(PurificationandcharacterizationofanovelmannitoldehydrogenasefromLactobacillusintermedius).BiotechnologyProgress20，537-542.SambrookJ，RussellDW(2001)《分子克隆實驗手冊》第3版(MolecularCloningALaboratoryManual，3rdedn)，NewYorkColdSpringHarborLaboratoryPress.SinhaAK，HofmannMG，RomerU，KockenbergerW，EllingL，RoitschT(2002)可代謝和不可代謝的糖活化產(chǎn)物區(qū)分番茄的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑(Metabolizableandnon-metabolizablesugarsactivatedifferentsignaltransductionpathwaysintomato).PlantPhysiol.128，1480-1489.SmallI，WintzH，AkashiK，MireauH(1998)一石二鳥編碼靶向兩個或多個區(qū)室的產(chǎn)物的基因(Twobirdswithonestonegenesthatencodeproductstargetedtotwoormorecompartments).PlantMolecularBiology38，265-277.TadesseY，SagiL，SwennenR，JacobsM(2003)通過微粒攻擊最優(yōu)化轉(zhuǎn)化條件和轉(zhuǎn)基因高粱(Sorghumbicolor)的生產(chǎn)(Optimisationoftransformationconditionsandproductionoftransgenicsorghum(Sorghumbicolor)viamicroparticlebombardment).PlantCellTissueandOrganCulture75，1-18.vanderVeenBA，Potocki-VeroneseG，AlbenneC，JouclaG，MonsanP，Remaud-SimeonM(2004)聯(lián)合構(gòu)建以增強淀粉蔗糖酶的表現(xiàn)構(gòu)建、選擇和篩選活性增強的變體庫(Combinatorialengineeringtoenhanceamylosucraseperformanceconstruction，selection，andscreeningofvariantlibrariesforincreasedactivity).FEBSLetters560，91-97.VeroneseT，PerlotP(1999)通過普利茅斯沙雷氏菌ATCC15928的蔗糖異構(gòu)酶了解蔗糖轉(zhuǎn)化機制(MechanismofsucroseconversionbythesucroseisomeraseofSerratiaplymuthicaATCC15928).Enzyme.Microb.Technol.24，263-269.VidalJR，KikkertJR，WallacePG，ReischBI(2003)高效生物彈射共轉(zhuǎn)化和含有npt-II和抗菌肽基因的諧同耐葡萄(VitisviniferaL.)的生產(chǎn)(High-efficiencybiolisticco-transformationandregenerationof′Chardonnay′(VitisviniferaL.)containingnpt-IIandantimicrcbialpeptidegenes).PlantCellReports22，252-260.VitaleA，RaikhelNV(1999)蛋白質(zhì)究竟需要什么到達不同液泡？(Whatdoproteinsneedtoreachdifferentvacuoles？)TrendsinPlantScience4，149-155.WuL，BirchRG(2004)確定高效蔗糖異構(gòu)酶生物合成異麥芽糖的生產(chǎn)者分散泛菌UQ68J的性質(zhì)(CharacterisationofPantoeadispersaUQ68Jproducerofahighlyefficientsucroseisomeraseforisomaltulosebiosynthesis).JournalofAppliedMicrobiology.(印刷中)WuL，JoshiCP，ChiangVL(2000)白楊，opulustremuloides)木質(zhì)部特異性纖維素合成酶基因響應(yīng)機械應(yīng)力(Axylem-specificcellulosesynthasegenefromaspen(Populustremuloides)isresponsivetomechanicalstress).PlantJournal22，495-502.ZhangCL，ChenDF，McCormacAC，ScottNW，ElliottMC，SlaterA(2001)使用GFP受體作為甜菜(BetavulgarisL.)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化的活標記(UseoftheGFPreporterasavitalmarkerforAgrobacterium-mediatedtransformationofsugarbeet(BetavulgarisL.)).MolecularBiotechnology17，109-117.ZhangS，Williams-CarrierR，LemauxPG(2002)用發(fā)芽的幼苗誘出的體外莖分生組織培養(yǎng)物轉(zhuǎn)化玉米自交物(Transformationofrecalcitrantmaizeeliteinbredsusinginvitroshootmeristematicculturesinducedfromgerminatedseedlings).PlantCellReports21，263-270.ZhifangG，LoescherWH(2003)芹菜甘露糖6-磷酸還原酶在擬南芥中表達增強了耐鹽性并導(dǎo)致甘露醇和葡糖基甘露醇二聚體的生物合成(Expressionofacelerymannose6-phosphatereductaseinArabidopsisthalianaenhancessalttoleranceandinducesbiosynthesisofbothmannitolandaglucosyl-mannitoldimer).PlantCellandEnvironment26，275-283.序列表<110>昆士蘭大學(xué)(TheUniversityofQueensland)(美國之外的所有國家)R.G.伯奇(Birch，RobertG.)(僅美國)L.吳(Wu，Luguang)(僅美國)<120>提高產(chǎn)品產(chǎn)量的方法<130>12179982<140>未指定<141>2004-05-12<150>AU2003902253<151>2003-05-12<160>20<170>PatentInversion3.2<210>1<211>35<212>DNA<213>人工的<220><223>靶向胞質(zhì)的UQErw正向引物<400>1ggatccaacaatggcaaccgttcagcaatcaaatg35<210>2<211>35<212>DNA<213>人工的<220><223>靶向胞質(zhì)的UQ14S正向引物<400>2ggatccaacaatggcaaccgttcacaaggaaagtg35<210>3<211>34<212>DNA<213>人工的<220><223>靶向胞質(zhì)的UQ68J正向引物<400>3ggatccaacaatggcaacgaatatacaaaagtcc34<210>4<211>28<212>DNA<213>人工的<220><223>靶向胞質(zhì)的UQErw反向引物<400>4ataggtaccttacttaaacgcgtggatg28<210>5<211>30<212>DNA<213>人工的<220><223>靶向胞質(zhì)的UQ14S反向引物<400>5ataggtaccttaccgcagcttatacacacc30<210>6<211>30<212>DNA<213>人工的<220><223>靶向胞質(zhì)的UQ68J反向引物<400>6ataggtacctcagttcagcttatagatccc30<210>7<211>111<212>DNA<213>人工的<220><223>編碼甜馬鈴薯sporamin修飾的ER信號和N端原肽(NTPP)的DNA<400>7atgaaggccttcaccctcgccctcttcctcgccctctccctctacctcctcccgaacccg60gcccactcccgcttcaacccgatccgcctcccgaccacccacgagccggcc111<210>8<211>69<212>DNA<213>人工的<220><223>編碼馬鈴薯幾丁質(zhì)酶修飾的ER信號的DNA<400>8atgaggctttgtaaattcacagctctctcttctctactattttctctcctactgctttct60gcctcggcg69<210>9<211>36<212>DNA<213>人工的<220><223>編碼馬鈴薯幾丁質(zhì)酶C-末端前肽(CTPP)的DNA<400>9catagtatcgactaagagaccgttcagcttatagat36<210>10<211>987<212>DNA<213>蔗糖屬(Saccharumsp.)<220><221>啟動子<222>(1)..(987)<223>啟動子P67B的DNA序列<400>10gagctctcgatgggaggtgctcgaagacatattagccaagtgtatggcaagatgtttagc60tagtagctgactgatagtgtaaacgatctccaatggggcaagacatattacctaaggcca120ggctggtttttgcaagtttgagtaggatatagagattctcgtgcgagttgtaaacgatct180ccaatggggcaagacatcctaacctatatatagtgaaggggcagtagctgattgagaatc240aaccaatcaagcacaatataatttattaattttttattcaaacccaattttttccttttc300caaccctaattatagttctccttttgcctctaggacaaattgacgtgttcctggtatccc360tgggtaggcattcatagggatacgggtatttcctgcaaaaaagcgattaagctggcttct420aaaactggctaggccggattctgtggccttcactaccaggtgattttcatgtgatccgtg480cattctagcactttgctgtgtaacccaaactgatgtcgacaactataaatatgctacttg540caggatgttatcatgacacaactccctaatctacgaagcctaagtttagttttgctcgga600gacaagcaattgtggccagtcactttagctacgtcagagggtagtgggagcagttgcgtc660gttggattgaaaacaggtggatcatattagatattattcacatgaacagtaaatgtggta720cagtaacttcgcaaacaataaaatctgtcacaatttattagtgcactcctctgacgtaaa780tgcttctacgtcagaggatttgagtccgaggggtgctgcacccatcactaatgacggtct840ttacccatcatcatggaccattgttcacatccatgctatcactgtcgtcctgtccatgca900ctgcagccctctataaatactggcacccctcccccgttcacagatcacaccacacaagca960agaaataaacggtagctgcataactag987<210>11<211>31<212>DNA<213>人工序列<220><223>用于靶向液泡的UQ68J正向引物(NTPP、或NTPP+CTPP構(gòu)建物)<400>11gtagatctcgcaacgaatatacaaaagtccg31<210>12<211>27<212>DNA<213>人工的<220><223>用于靶向液泡的UQ68J反向引物(NTPP構(gòu)建物)<400>12aagagctcagttcagcttatagatccc27<210>13<211>45<212>DNA<213>人工的<220><223>用于靶向液泡的帶有6xHis標記的UQ68J反向引物(NTPP構(gòu)建物)<400>13aagagctcagtggtggtggtggtggtggttcagcttatagatccc45<210>14<211>45<212>DNA<213>人工的<220><223>CTPP構(gòu)建物的UQ68J反向引物<400>14gagctcacatagtatcgactaagagaccgttcagcttatagatcc45<210>15<211>63<212>DNA<213>人工的<220><223>帶有6xHis標記的CTPP構(gòu)建物的UQ68J反向引物<400>15gagctcagtggtggtggtggtggtgcatagtatcgactaagagaccgttcagcttataga60tcc63<210>16<211>24<212>DNA<213>人工的<220><223>幾丁質(zhì)酶ER前導(dǎo)肽正向引物<400>16aaggatccaatgaggctttgaaaa24<210>17<211>26<212>DNA<213>人工的<220><223>幾丁質(zhì)酶ER前導(dǎo)肽反向引物<400>17aaagatctcgccgaggcagaaagcag26<210>18<211>23<212>DNA<213>人工的<220><223>啟動子67正向引物<400>18tggagctcgatgggaggtgctcg23<210>19<211>29<212>DNA<213>人工的<220><223>啟動子67反向引物<400>19atggatcctgtactagttatggcagctac29<210>20<211>49<212>DNA<213>人工的<220><223>區(qū)分啟動子P67B和啟動子P67A的探針<400>20ctgctgaatcaagaacaaccctaggtgcacctgtccccatagagtccca49權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)具有與對照植物相應(yīng)沉積組織相比有提高的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度或提高的內(nèi)源碳水化合物含量的沉積組織的植物的方法，其特征在于，所述方法包括從多種在其核體中包含與轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連并編碼一種催化該植物一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成異源糖的糖代謝酶的多核苷酸的轉(zhuǎn)基因植物中挑選以一定水平或功能活性產(chǎn)生所述糖代謝酶的轉(zhuǎn)基因植物，從而與對照植物的相應(yīng)沉積組織相比，該轉(zhuǎn)基因植物沉積組織的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度或所述內(nèi)源碳水化合物含量得以提高。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶以導(dǎo)致低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶包含將該酶靶向用于糖類存儲的植物亞細胞區(qū)室的靶向信號。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶分布在胞質(zhì)和所述存儲區(qū)室之間。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。6.如權(quán)利要求3到5中任一所述的方法，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。7.如權(quán)利要求1和3到6中任一所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致至少約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生的。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化發(fā)生在細胞分裂和/或細胞擴展已基本停止并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能的組織內(nèi)。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致正在經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。10.如權(quán)利要求1到9中任一所述的方法，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶通過編碼該酶的多核苷酸的表達在植物細胞中產(chǎn)生。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述編碼酶的多核苷酸是組成型表達的。13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的編碼酶的多核苷酸是選擇型表達的。14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的編碼酶的多核苷酸是選擇性地在植物沉積組織中表達的。15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉積組織選自根、塊莖、莖、草莖、果實或種子。16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物能將蔗糖或其他糖類作為存儲產(chǎn)物加以累積。17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物選自禾本類、蔬菜、谷類、豆類和果類。18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述植物選自甘蔗、甜菜、甜高粱、甜玉米、豌豆、葡萄、西紅柿或香蕉。19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)源糖和異源糖選自單糖、寡糖和糖衍生物。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述糖衍生物選自糖醇、糖酸、氨基糖、脫氧糖、甲基糖、磷酸糖和UDP-糖。21.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)源糖是蔗糖，且所述異源糖選自異麥芽酮糖和海藻酮糖。22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶是蔗糖異構(gòu)酶。23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶是異麥芽酮糖合酶。24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述糖代謝酶是UQ68J。25.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可溶性碳水化合物選自蔗糖、葡萄糖和果糖。26.一種與對照植物細胞相比有提高的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或提高的內(nèi)源碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因植物沉積細胞，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因植物細胞在其核體中包含與編碼一種催化該植物細胞的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成異源糖的糖代謝酶的多核苷酸以可操作方式相連的轉(zhuǎn)錄控制元件，其中所述糖代謝酶以與對照植物細胞的指標相比使得所述轉(zhuǎn)基因植物細胞的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或所述內(nèi)源碳水化合物含量得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生。27.如權(quán)利要求26所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積細胞，其特征在于，所述糖代謝酶以導(dǎo)致低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生。28.如權(quán)利要求26或27所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述糖代謝酶包含將該酶靶向用于糖類存儲的植物亞細胞區(qū)室的靶向信號。29.如權(quán)利要求28所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述糖代謝酶分布在胞質(zhì)和存儲區(qū)室之間。30.如權(quán)利要求28所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述糖代謝酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。31.如權(quán)利要求28到30中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。32.如權(quán)利要求26和28到31中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致至少約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生的。33.如權(quán)利要求32所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化發(fā)生在細胞分裂和/或細胞擴展已基本停止并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能的組織內(nèi)。34.如權(quán)利要求33所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致正在經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。35.如權(quán)利要求26到34中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。36.如權(quán)利要求26到35中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述植物細胞是植物莖細胞。37.如權(quán)利要求36所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述植物是甘蔗。38.如權(quán)利要求26所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述可溶性碳水化合物選自簡單糖。39.如權(quán)利要求38所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述簡單糖選自蔗糖、葡萄糖和果糖。40.一種具有與對照植物的相應(yīng)沉積組織相比有提高的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度或提高的內(nèi)源碳水化合物含量的沉積組織的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因植物包含在其核體中含有編碼一種催化該植物的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成異源糖的糖代謝酶的多核苷酸的細胞，其中所述多核苷酸以可操作方式與在所述植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件相連，并且其中所述糖代謝酶以與對照植物相應(yīng)沉積組織的指標相比使得該轉(zhuǎn)基因植物沉積組織的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度或所述內(nèi)源碳水化合物含量得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生。41.如權(quán)利要求40所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述糖代謝酶以導(dǎo)致低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生。42.如權(quán)利要求40或41所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述糖代謝酶包含將該酶靶向用于糖類存儲的植物亞細胞區(qū)室的靶向信號。43.如權(quán)利要求42所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述糖代謝酶分布在胞質(zhì)和所述存儲區(qū)室之間。44.如權(quán)利要求42所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述糖代謝酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。45.如權(quán)利要求42到44中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。46.如權(quán)利要求40和42到45中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致至少約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。47.如權(quán)利要求46所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化發(fā)生在細胞分裂和/或細胞擴展已基本停止并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能的組織內(nèi)。48.如權(quán)利要求47所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致正在經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。49.如權(quán)利要求40到48中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。50.如權(quán)利要求40到49中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述植物細胞是植物莖細胞。51.如權(quán)利要求50所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述植物是甘蔗。52.如權(quán)利要求40所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述可溶性碳水化合物選自簡單糖。53.如權(quán)利要求52所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述簡單糖選自蔗糖、葡萄糖和果糖。54.一種與對照植物沉積組織相比具有提高的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度或提高的內(nèi)源碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因植物沉積組織包含在其核體內(nèi)含有編碼一種催化該植物的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成異源糖的糖代謝酶的多核苷酸的細胞，其中所述多核苷酸以可操作方式與至少在一些該植物的細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件相連，并且其中所述糖代謝酶以與對照植物沉積組織的指標相比使得該轉(zhuǎn)基因沉積組織的總碳水化合物或可溶性碳水化合物含量或甜度或所述內(nèi)源碳水化合物含量得以提高的水平或功能活性產(chǎn)生。55.如權(quán)利要求54所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述沉積組織選自果實、種子、莖、草莖、塊莖和根。56.如權(quán)利要求54所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述糖代謝酶以導(dǎo)致低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生。57.如權(quán)利要求54到56中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述糖代謝酶包含將該酶靶向用于糖類存儲的植物亞細胞區(qū)室的靶向信號。58.如權(quán)利要求57所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述糖代謝酶分布在胞質(zhì)和存儲區(qū)室之間。59.如權(quán)利要求57所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述糖代謝酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。60.如權(quán)利要求57到59中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。61.如權(quán)利要求54、55和57到60中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致至少約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。62.如權(quán)利要求61所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化發(fā)生在細胞分裂和/或細胞擴展已基本停止并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能的組織內(nèi)。63.如權(quán)利要求62所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致正在經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。64.如權(quán)利要求54到63中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。65.如權(quán)利要求54到65中任一所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述植物細胞是植物莖細胞。66.如權(quán)利要求65所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述植物是甘蔗。67.如權(quán)利要求54所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述可溶性碳水化合物選自簡單糖。68.如權(quán)利要求67所述的轉(zhuǎn)基因植物沉積組織，其特征在于，所述簡單糖選自蔗糖、葡萄糖和果糖。69.一種生產(chǎn)可溶性碳水化合物的方法，其特征在于，所述方法包括從如權(quán)利要求40到53中任一所述的植物或如權(quán)利要求54到68中任一所述的沉積組織中收獲可溶性碳水化合物。70.如權(quán)利要求69所述的方法，其特征在于，所述可溶性碳水化合物選自包括蔗糖、葡萄糖和果糖的簡單糖類。71.一種通過發(fā)酵生產(chǎn)產(chǎn)物的方法，其特征在于，所述方法包括發(fā)酵作為發(fā)酵底物并按照權(quán)利要求69生產(chǎn)的碳水化合物。72.如權(quán)利要求71所述的方法，其特征在于，用該方法生產(chǎn)的發(fā)酵產(chǎn)品包括至少一種選自下組的物質(zhì)乙醇、甲醇、1，3-丙二醇、醋酸、檸檬酸、琥珀酸、乳酸、山梨醇、賴氨酸、聚羥基鏈烷酸酯、二氧化碳、工業(yè)用酶或包含以上任何物質(zhì)的聚合物。73.一種包含異源糖的轉(zhuǎn)基因植物沉積細胞，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因植物在其核體中包含與編碼一種催化該植物細胞的一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的糖代謝酶的多核苷酸以可操作方式相連的轉(zhuǎn)錄控制元件，其中所述糖代謝酶包含將該酶靶向所述植物細胞中用于糖儲存的亞細胞區(qū)室的靶向信號，這導(dǎo)致少于內(nèi)源性植物碳水化合物相應(yīng)降低的所述異源糖的積累。74.如權(quán)利要求73所述的轉(zhuǎn)基因植物細胞，其特征在于，所述亞細胞區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。75.一種具有包含異源糖的沉積組織的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因植物包含在其核體中含有一種編碼催化該植物一種內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的糖代謝酶并與在所述植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件以可操作方式相連的多核苷酸的細胞，其中所述糖代謝酶包含將該酶靶向所述植物細胞中用于糖存儲的亞細胞區(qū)室的靶向信號，這導(dǎo)致少于內(nèi)源性植物碳水化合物相應(yīng)降低的所述異源糖的積累。76.如權(quán)利要求75所述的轉(zhuǎn)基因植物，其特征在于，所述亞細胞區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。77.一種用于提高甘蔗沉積組織可溶性碳水化合物含量的方法，其特征在于，所述方法包括在甘蔗細胞中產(chǎn)生一種催化將蔗糖轉(zhuǎn)化成在相同發(fā)育階段通常不在甘蔗中產(chǎn)生的異源糖的蔗糖異構(gòu)酶，其中所述異源糖選自異麥芽酮糖和海藻酮糖。78.如權(quán)利要求77所述的方法，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致低于約20％的蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。79.如權(quán)利要求77或78所述的方法，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶包含將該酶靶向所述植物細胞中用于糖存儲的亞細胞區(qū)室的靶向信號。80.如權(quán)利要求79所述的方法，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶分布在胞質(zhì)和所述存儲區(qū)室之間。81.如權(quán)利要求79所述的方法，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。82.如權(quán)利要求79到81中任一所述的方法，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。83.如權(quán)利要求77和79到82中任一所述的方法，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致至少約20％的蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性在所述植物細胞中產(chǎn)生的。84.如權(quán)利要求83所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化發(fā)生在細胞分裂和/或細胞擴展已基本停止并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能的組織內(nèi)。85.如權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致正在經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)低于約20％的蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。86.如權(quán)利要求77到85中任一所述的方法，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。87.一種與對照甘蔗沉積細胞相比具有提高的可溶性碳水化合物含量的轉(zhuǎn)基因甘蔗沉積細胞，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞在其核體中包含與編碼一種催化蔗糖轉(zhuǎn)化成不產(chǎn)生所述蔗糖異構(gòu)酶的對照甘蔗細胞在相同條件下不生成的異源糖的蔗糖異構(gòu)酶的多核苷酸以可操作方式相連的轉(zhuǎn)錄控制元件，其中所述異源糖選自異麥芽酮糖和海藻酮糖。88.如權(quán)利87所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致低于約20％的所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。89.如權(quán)利要求87或88所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶包含將該酶靶向用于糖儲存的植物亞細胞區(qū)室的靶向信號。90.如權(quán)利要求89所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶分布在胞質(zhì)和所述存儲區(qū)室之間。91.如權(quán)利要求89所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。92.如權(quán)利要求89到91中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。93.如權(quán)利要求87和89到92中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致至少約20％蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的，其中所述細胞已經(jīng)停止細胞分裂和/或擴展并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能。94.如權(quán)利要求87和89到92中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致低于約20％蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的，其中所述細胞正經(jīng)歷細胞分裂和/或擴展。95.如權(quán)利要求87到94中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。96.如權(quán)利要求87到95中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述甘蔗細胞是草莖細胞。97.如權(quán)利要求96所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗細胞，其特征在于，所述甘蔗細胞是薄壁組織細胞。98.一種具有與對照甘蔗的相應(yīng)沉積組織相比有提高的可溶性碳水化合物含量的沉積組織的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述轉(zhuǎn)基因甘蔗包含在其核體中含有編碼一種催化將蔗糖轉(zhuǎn)化成不產(chǎn)生該酶的對照甘蔗的相應(yīng)細胞不會內(nèi)源性形成的異源糖的糖代謝酶的多核苷酸的細胞，其中所述異源糖選自異麥芽酮糖和海藻酮糖，所述多核苷酸以可操作方式與在所述植物細胞中發(fā)揮功能的轉(zhuǎn)錄控制元件相連。99.如權(quán)利要求98所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述糖代謝酶是以導(dǎo)致低于約20％所述內(nèi)源糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。100.如權(quán)利要求98或99所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶包含將該酶靶向用于糖存儲的植物亞細胞區(qū)室的靶向信號。101.如權(quán)利要求100所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶分布在胞質(zhì)和所述存儲區(qū)室之間。102.如權(quán)利要求100所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶被基本限制在所述存儲區(qū)室中。103.如權(quán)利要求100到102中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述存儲區(qū)室選自液泡或液泡和質(zhì)外體空間。104.如權(quán)利要求98和100到103中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致至少約20％蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。105.如權(quán)利要求104所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化發(fā)生在細胞分裂和/或細胞擴展已基本停止并為碳水化合物存儲而發(fā)揮功能的組織內(nèi)。106.如權(quán)利要求104所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述蔗糖異構(gòu)酶是以導(dǎo)致正在經(jīng)歷有助于植物生長的細胞分裂和/或細胞擴展的組織內(nèi)低于約20％蔗糖轉(zhuǎn)化成所述異源糖的水平或功能活性產(chǎn)生的。107.如權(quán)利要求98到106中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述異源糖積累沒有伴隨著內(nèi)源糖或碳水化合物含量相應(yīng)降低。108.如權(quán)利要求98到107中任一所述的轉(zhuǎn)基因甘蔗，其特征在于，所述沉積組織是草莖組織。109.一種分離的DNA分子，其特征在于，所述分子包含對應(yīng)于或互補于SEQIDNO10所示序列或其生物學(xué)活性部分，或與SEQIDNO10所示序列具有至少約93、94、95、96、97、98、99％序列相同性的變體的核苷酸序列。110.一種分離的DNA分子，其特征在于，所述分子包含對應(yīng)于或互補于SEQIDNO10中所示的序列或其與SEQIDNO10中所示序列具有至少約93％序列相同性的變體的核苷酸序列。111.一種分離的DNA分子，其特征在于，所述分子包含缺失SEQIDNO20并在至少中等嚴格條件下與SEQIDNO10中所示序列雜交的核苷酸序列。112.一種嵌合的DNA構(gòu)建物，其特征在于，所述構(gòu)建物包含與需要轉(zhuǎn)錄的外源或內(nèi)源核酸序列以可操作方式相連的如權(quán)利要求109到111中任一所述的DNA分子。113.一種生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的植物細胞的方法，其特征在于，所述方法包括將如權(quán)利要求112所述的嵌合DNA構(gòu)建物引入可再生植物細胞從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的植物細胞并鑒別或選擇轉(zhuǎn)化的植物細胞。114.一種從轉(zhuǎn)化的植物細胞中選擇穩(wěn)定的遺傳轉(zhuǎn)化株的方法，其特征在于，所述方法包括將如權(quán)利要求112所述的嵌合DNA構(gòu)建物引入可再生植物細胞從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的植物細胞并從所轉(zhuǎn)化的植物細胞中鑒別或選擇轉(zhuǎn)化的植物細胞系。115.一種生產(chǎn)分化的轉(zhuǎn)基因植物的方法，其特征在于，所述方法包括將如權(quán)利要求112所述的嵌合DNA構(gòu)建物引入可再生植物細胞從而產(chǎn)生可再生的轉(zhuǎn)化細胞，鑒別或選擇轉(zhuǎn)化細胞群落，并由所述群落再生分化的轉(zhuǎn)基因植物。116.一種植物細胞，其特征在于，所述植物細胞包含如權(quán)利要求112所述的嵌合DNA構(gòu)建物。117.一種分化的植物，其特征在于，所述植物包含含有如權(quán)利要求112所述嵌合DNA構(gòu)建物的細胞。118.一種生產(chǎn)更高產(chǎn)量所需代謝物的方法，其特征在于，所述方法包括在生物體內(nèi)表達一種引入的多核苷酸，該多核苷酸編碼一種催化將該生物體通常感知的內(nèi)源底物化合物轉(zhuǎn)化成該生物體內(nèi)不以相同方式感知的產(chǎn)物化合物的酶，這具有改變代謝流的作用，從而導(dǎo)致更高產(chǎn)量所需內(nèi)源化合物的積累。119.如權(quán)利要求118所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)物化合物不被所述生物體所代謝。120.如權(quán)利要求118或119所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)物化合物是所述生物體通常所感知的所述底物化合物的異構(gòu)體。121.如權(quán)利要求118到120中任一所述的方法，其特征在于，所述引入的基因產(chǎn)物分布在代謝活躍的胞質(zhì)區(qū)室和代謝物存儲區(qū)室之間。122.如權(quán)利要求121所述的方法，其特征在于，所述代謝物存儲區(qū)室選自液泡或液泡和胞外空間。123.如權(quán)利要求118到122中任一所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化活性選擇性地存在于所述生物體的存儲組織中而不存在于作為所述存儲組織形成前體的正經(jīng)歷活躍的生長和擴展的組織中。124.如權(quán)利要求118到123中任一所述的方法，其特征在于，所述所需代謝物包括所述內(nèi)源底物化合物。125.一種生產(chǎn)異麥芽酮糖的方法，其特征在于，所述方法包括在通常積累蔗糖作為存儲儲備的植物中表達所引入的多核苷酸，該多核苷酸編碼任選被修飾以在蔗糖存儲區(qū)室選擇性地賦于其蔗糖異構(gòu)酶活性的蔗糖異構(gòu)酶UQ68J。126.如權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，所述植物選自甘蔗、高粱或甜菜。127.如權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，所述蔗糖存儲區(qū)室選自蔗糖存儲液泡或液泡和胞外空間。128.如權(quán)利要求125所述的方法，其特征在于，所述多核苷酸的表達優(yōu)選發(fā)生在包括所述植物草莖在內(nèi)的成熟的蔗糖存儲組織中。129.如權(quán)利要求125到128中任一所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括從所述植物中收獲異麥芽酮糖。全文摘要本發(fā)明涉及用于提高由生物體所產(chǎn)生的一種化合物的產(chǎn)量的方法。本發(fā)明具體涉及通過產(chǎn)生一種催化一種內(nèi)源糖(所述植物中通常產(chǎn)生的)轉(zhuǎn)化成一種異源糖(所述植物在相同發(fā)育階段通常不產(chǎn)生的)的糖代謝酶來提高植物組織中總碳水化合物或可溶性碳水化合物的含量或甜度，或提高一種內(nèi)源碳水化合物含量的方法。本發(fā)明也涉及產(chǎn)生一種糖代謝酶以生產(chǎn)一種異源糖從而具有更高的總的可發(fā)酵碳水化合物含量的植物和植物部分，并涉及可發(fā)酵的碳水化合物和由此所衍生的其他產(chǎn)品。文檔編號A01H5/00GK1788085SQ200480012944公開日2006年6月14日申請日期2004年5月12日優(yōu)先權(quán)日2003年5月12日發(fā)明者R·G·伯奇,L·吳申請人:昆士蘭大學(xué)