專利名稱：用于修改基因轉(zhuǎn)錄的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從植物中分離的組合物以及它們?cè)谛薷幕蜣D(zhuǎn)錄和/或表達(dá)中的用途。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及編碼作為細(xì)胞轉(zhuǎn)錄裝置的組件的轉(zhuǎn)錄因子的植物聚核苷酸序列以及所述聚核苷酸序列在修改基因表達(dá)中的用途。
背景技術(shù)：
真核基因表達(dá)在某種程度上由參與轉(zhuǎn)錄的細(xì)胞過(guò)程調(diào)節(jié)。在轉(zhuǎn)錄期間，通過(guò)RNA 聚合酶的作用形成與待轉(zhuǎn)錄DNA序列互補(bǔ)的單股RNA。真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的起始由位于待轉(zhuǎn)錄基因上游的順式作用DNA基元與反式作用蛋白因子之間的復(fù)雜相互作用調(diào)節(jié)。順式作用調(diào)節(jié)區(qū)域中有稱為啟動(dòng)子的DNA序列，所述啟動(dòng)子位于接近轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)處并且RNA聚合酶首先直接或間接地結(jié)合于所述啟動(dòng)子。啟動(dòng)子通常由近端(例如TATA盒)和較遠(yuǎn)端元件(例如CCAAT盒)組成。增強(qiáng)子為順式作用DNA基元，其可位于距離起始位點(diǎn)較遠(yuǎn)的上游和/或下游。
啟動(dòng)子和增強(qiáng)子一般都包含若干個(gè)分離的、往往多余的元件，這些元件各自可被一或多個(gè)稱為轉(zhuǎn)錄因子的反式作用調(diào)節(jié)蛋白識(shí)別。在所有處于發(fā)育中的生物體中，在空間和時(shí)間上觀測(cè)到的復(fù)雜基因表達(dá)模式的調(diào)節(jié)被認(rèn)為是由與增強(qiáng)子和啟動(dòng)子結(jié)合的、一般的并且具有組織特異性的轉(zhuǎn)錄因子與DNA的相互作用所致(伊澤T(Izawa T)、福斯特 R(Foster R)和蔡 NH(Chua NH)，分子生物學(xué)雜志(J. Mol. Biol.) 230 :1131-1144,1993 ；Π 肯斯AE(Menkens AE)、辛德勒U (Schindler U)和卡什莫爾AR (Cashmore AR)，生物化學(xué)趨勢(shì) (Trends in Biochem. Sci.) 13 :506-510,1995)。如黑腹果妮(Drosophila melanogaster)、 釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、擬南芥(Arabidopsis thaliana)及福射松(Pinus radiata)的多種生物體中的發(fā)育決定都由轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)。已顯示這些結(jié)合DNA的調(diào)節(jié)分子控制負(fù)責(zé)以下作用的基因的表達(dá)不同細(xì)胞類型的分化，例如擬南芥中的葉毛狀體和木質(zhì)部組織的分化、爪蟾(Xenopus Iaevis)中由胚細(xì)胞形成內(nèi)胚層；以及植物對(duì)環(huán)境和植物激素應(yīng)力作出響應(yīng)而起始基因表達(dá)(柳澤S(Yanagisawa S)和辛J(Sheen J)，植物細(xì)胞(The PlantCell)10 :75-89,1998)。
轉(zhuǎn)錄因子一般以序列特異性方式結(jié)合DNA并且活化或抑制轉(zhuǎn)錄起始。這些相互作用的特定機(jī)制仍有待充分闡釋。在轉(zhuǎn)錄因子內(nèi)已鑒別至少3個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域。一個(gè)對(duì)序列特異性DNA識(shí)別必不可少，一個(gè)對(duì)轉(zhuǎn)錄起始的活化/抑制必不可少，還有一個(gè)對(duì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(諸如二聚)的形成必不可少。迄今已鑒別參與DNA順序識(shí)別和/或轉(zhuǎn)錄因子二聚的4個(gè)基元或結(jié)構(gòu)域鋅指；螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋；亮氨酸拉鏈；和螺旋-環(huán)-螺旋。螺旋-環(huán)-螺旋和亮氨酸拉鏈蛋白基元都因其容易在活體內(nèi)形成同型二聚體或異型二聚體的能力而牽涉到轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合中。“活化””結(jié)構(gòu)域富含脯氨酸、谷氨酰胺或酸性氨基酸。已提出，轉(zhuǎn)錄因子的這個(gè)凈負(fù)區(qū)域與結(jié)合TATA盒的轉(zhuǎn)錄因子TFIID、RNA聚合酶和/或與轉(zhuǎn)錄裝置相關(guān)的另一蛋白質(zhì)相互作用。
研究表明，許多植物轉(zhuǎn)錄因子可基于其保守的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域而分成不同類別 (片桐F (Katagiri F)和蔡N(yùn)H(Chua NH)，遺傳學(xué)趨勢(shì)(Trends Genet.) 8 :22-27,1992 ;門肯斯AE(Menkens AE)、辛德勒U (Schindler U)以及卡什莫爾AR (Cashmore AR)，生物化學(xué)趨勢(shì) (Trends in Biochem. Sci.) 13 :506-510,1995 ;馬丁C(Martin C)和帕斯阿雷斯 J (Paz-Ares J)，遺傳學(xué)趨勢(shì)(Trends Genet.) 13 :67_73，1997)。這些家族的各成員與受不同調(diào)節(jié)信號(hào)控制的多個(gè)基因啟動(dòng)子中通常發(fā)現(xiàn)的不同DNA序列基元相互作用并且結(jié)合。以下描述迄今已鑒別的若干類轉(zhuǎn)錄因子。
堿性/亮氨酸拉鏈(bZIP)是由堿性/亮氨酸拉鏈(bZIP)基元定義的保守的轉(zhuǎn)錄因子家族(蘭德斯舒爾茨(Landschultz)等人，科學(xué)(Science) 240 :1759-1764，1988 ;麥克奈特(McKnight)，科學(xué)美國(guó)人(Sci. Am.) 264 =54-64,1991 ;福斯特(Foster)等人，美國(guó)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)聯(lián)合會(huì)會(huì)刊(FASEB J.)8[2] :192-200,1994)。基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)是由bZIP和其他家族的轉(zhuǎn)錄因子通 過(guò)與相應(yīng)基因的啟動(dòng)子區(qū)域中存在的調(diào)節(jié)元件相互作用的序列特異性轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同作用所介導(dǎo)的。bZIP雙向DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)由與亮氨酸拉鏈相鄰的富含堿性氨基酸的區(qū)域(堿性區(qū)域)組成，所述區(qū)域的特征在于若干個(gè)亮氨酸殘基以7個(gè)氨基酸的間隔有規(guī)律地隔開(文森(Vinson)等人，科學(xué)(Science) 246 =911-916,1989)。盡管堿性區(qū)域直接接觸DNA，但亮氨酸拉鏈通過(guò)兩個(gè)α -螺旋的疏水性二聚界面的平行相互作用而介導(dǎo)蛋白質(zhì)單體的同型二聚和異型二聚，從而產(chǎn)生卷曲的螺旋結(jié)構(gòu)(奧歇(O' Shea)等人， 科學(xué)(Science) 243 :538-542,1989 ;科學(xué)(Science) 254 :539-544,1991 ;胡(Hu)等人，科學(xué) (Science) 250 :1400-1403，1990 ;拉斯馬森(Rasmussen)等人，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院報(bào)(Proc. Natl. Acad. Sci. USA)88 :561-564,1991)。
Dof蛋白是相對(duì)較新的一類轉(zhuǎn)錄因子，并且被認(rèn)為可介導(dǎo)對(duì)一些植物基因表達(dá)模式的調(diào)節(jié)，所述調(diào)節(jié)在某種程度上是通過(guò)bZIP蛋白與結(jié)合到緊密連接位點(diǎn)的其他類型的轉(zhuǎn)錄因子之間的組合相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。已在bZIP與Dof轉(zhuǎn)錄因子之間觀察到這種組合相互作用的此種實(shí)例(辛格(Singh)，植物生理學(xué)(Plant Physiol.) 118 :1111-1120,1998)。 這些Dof蛋白具有在植物中高度保守的單鋅指DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(柳澤(Yanagisawa),植物科學(xué)趨勢(shì)(Trends Plant Sci.) I :213，1996)。已證明Dof蛋白與bZIP轉(zhuǎn)錄因子的特異性結(jié)合并且已提出，這種特異性相互作用刺激bZIP與植物啟動(dòng)子中的DNA目標(biāo)序列的結(jié)合 (陳(Chen)等人，植物雜志(Plant J.) 10 =955-966,1996) 0在該文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)告過(guò)此種 Dof/bZIP相互作用的實(shí)例，包括例如已顯示含有若干個(gè)與ocs元件(已識(shí)別的bZIP結(jié)合位點(diǎn))緊密連接的Dof結(jié)合位點(diǎn)的擬南芥谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶-6基因(GST6)啟動(dòng)子(辛格 (Singh)，植物生理學(xué)(Plant Physiol.) 118 :1111-1120，1998)。
來(lái)自芥菜屬的bZIP家族的G盒結(jié)合因子(例如，包括GBF1、GBF2和GBF3)與回文 G盒基元(CCACGTGG)相互作用。然而，已證明這些轉(zhuǎn)錄因子(例如GBF1)的DNA結(jié)合特異性可能受側(cè)接于ACGT核心的核苷酸的性質(zhì)影響(辛德勒(Schindler)等人,歐洲分子生物學(xué)學(xué)會(huì)雜志(EMBO J.), 11 :1274-1289,1992a)?；铙w內(nèi)暫時(shí)性轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)研究已顯示，這些ACGT元件是最大轉(zhuǎn)錄活化所必需的，并且已在受各種環(huán)境、生理和環(huán)境提示調(diào)節(jié)的許多植物基因中得到鑒別。基于這些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到ACGT核心基元的能力對(duì)它們進(jìn)行的分類產(chǎn)生一組相對(duì)多樣的蛋白質(zhì)，包括例如CamV 35S啟動(dòng)子as_l_結(jié)合蛋白，所述蛋白質(zhì)展現(xiàn)和與G盒相互作用的那些蛋白質(zhì)不同的DNA結(jié)合位點(diǎn)需求(塔巴塔(Tabata)等人，歐洲分子生物學(xué)學(xué)會(huì)雜志(EMBO J. ) 10 =1459-1467,1991) ο因此，除了基于bZIP蛋白的DNA結(jié)合特異性來(lái)定義bZIP蛋白的個(gè)別類別以外，還可以根據(jù)它們的異型二聚特征將所述蛋白質(zhì)分類(曹(Cao)等人，基因與發(fā)育(Genes Dev.), 5 :1538-1552,1991 ;辛德勒(Schindler) 等人，歐洲分子生物學(xué)學(xué)會(huì)雜志(EMBO J.) 11 :1261-1273，1992b)。
環(huán)境誘導(dǎo)型啟動(dòng)子需要存在兩個(gè)對(duì)啟動(dòng)子活性非常重要的順式作用元件，其中之一是中等保守的G盒(CCACGTGG)(德威頓(deVetten)等人，植物細(xì)胞(Plant Cell) 4 [10] 1295-1307，1992)。兩個(gè)元件之一的突變消除或嚴(yán)重降低了啟動(dòng)子對(duì)環(huán)境變化作出響應(yīng)的能力。位于G盒附近的第二順式作用元件的序列在不同環(huán)境誘導(dǎo)型啟動(dòng)子之間不保守，但在由相同信號(hào)誘導(dǎo)的啟動(dòng)子之間可能相似。G盒與第二順式作用元件之間的間距似乎非常重要，表明各別結(jié)合因子之間的直接相互作用(德威頓(deVetten)和福爾(Ferl)，國(guó)際生物化學(xué)期刊(Int. J. Biochem.) 26 [9] 1055-1068,1994 ;拉瑪錢德朗(Ramachandran)等人， 遺傳學(xué)與發(fā)育新見(jiàn)(Curr. Opin. Genet. Dev. )4[5] :642-646,1994)。
堿性螺旋-環(huán)-螺旋拉鏈蛋白代表了文獻(xiàn)中所述的另外一類bZEP轉(zhuǎn)錄因子，并且包括例如Myc蛋白。這些蛋白質(zhì)含有轉(zhuǎn)錄因子的兩個(gè)特征區(qū)域由若干個(gè)磷酸化位點(diǎn)組成的N末端轉(zhuǎn)錄活化域，以及已知通過(guò)3個(gè)不同結(jié)構(gòu)域(亮氨酸拉鏈、螺旋-環(huán)-螺旋和堿性區(qū)域)介導(dǎo)二聚和序列特異性DNA結(jié)合的C末端堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)亮氨酸拉鏈基兀。
Myb家族的轉(zhuǎn)錄因子是在植物和動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的一組功能多樣的轉(zhuǎn)錄活化子，其特征為含有2個(gè)(在植物物種中)或3個(gè)(在動(dòng)物物種中)具有約50個(gè)氨基酸的不完美串聯(lián)重復(fù)序列的保守氨基末端DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(羅辛斯基(Rosinski)和阿切利(Atchley), 分子進(jìn)化雜志(J. Mol. Evol.) 46 (I) :74-83,1998 ;斯托伯-格拉瑟(Stober-Grasser)等人，致癌基因(Oncogene) 7[3] :589_596，1992)。代表性植物和哺乳動(dòng)物MYB蛋白的氨基酸序列之間的比較表明，與在來(lái)自相同蛋白質(zhì)的R2和R3重復(fù)序列之間相比，在來(lái)自不同蛋白質(zhì)的相同重復(fù)序列之間存在更大的保守程度(馬丁(Martin)和帕斯阿雷斯(Paz-Ares)，遺傳學(xué)趨勢(shì)(Trends Genet.) 13 [2] :67_73，1997)。已報(bào)告來(lái)自擬南芥的超過(guò)100種MYB基因(羅梅羅(Romero)等人，植物雜志(Plant J. )14[3] :273_284，1998)，代表植物中目前已知的最大的調(diào)節(jié)基因家族。DNA結(jié)合研究已顯示，在植物MYB蛋白之間結(jié)合特異性存在差異以及頻繁的重疊，與開始針對(duì)這些蛋白質(zhì)所識(shí)別的不同但通常相關(guān)的功能一致。涉及 MYBDNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域中的8個(gè)假定堿基接觸殘基的研究已揭露，至少6個(gè)在迄今已鑒別的所有植物MYB蛋白中是完全保守的，而其余2個(gè)在至少80%的這些蛋白質(zhì)中是保守的(馬丁 (Martin)和帕斯阿雷斯(Paz-Ares),遺傳學(xué)趨勢(shì)(Trends Genet.) 13 [2] :67-73,1997)。涉及不接觸堿基的殘基的突變分析已指出，MYB的序列特異性結(jié)合能力受到影響并且由此可解釋植物MYB蛋白質(zhì)之間DNA結(jié)合特異性的一些差異(沙拉拿(Solano)等人，生物化學(xué)雜志(J. Biol. Chem.) 272 [5] :2889_2895，1997)。這個(gè)大型基因家族可能促成作為植物所呈現(xiàn)的發(fā)育和代謝可塑性的基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)靈活性。
同源轉(zhuǎn)錄因子在動(dòng)物中已牽涉到許多發(fā)育過(guò)程中，包括例如控制昆蟲和脊椎動(dòng)物胚胎中的模式形成以及規(guī)定許多組織中的細(xì)胞分化(英厄姆(Ingham)，自然(Nature) 335 25-34,1988 ;麥金尼斯(McGinnis)和克倫勞夫(Krumlauf)，細(xì)胞(Cell)68 :283-302, 1992)。同源結(jié)構(gòu)域二級(jí)結(jié)構(gòu)的特征在于最初在細(xì)菌DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域中鑒別的獨(dú)特的螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋基元。這種螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋序列/結(jié)構(gòu)基元跨越約20個(gè)氨基酸,并且特征為由急劇的90度彎曲或轉(zhuǎn)折分開的兩個(gè)短螺旋(哈里森(Harrison)和艾嘉(Aggarwal), 生物化學(xué)年鑒(Ann. Rev. Biochem.) 59 =933-969,1990)。已證明這種螺旋結(jié)合在DNA螺旋的大溝中。
已在許多植物物種中鑒別了植物同源盒基因，包括擬南芥、玉米、香芹和大豆。對(duì)玉米同源盒基因家族成員的表達(dá)模式分析表明，這些轉(zhuǎn)錄因子可參與定義營(yíng)養(yǎng)頂端分生組織中的特定區(qū)域，所述營(yíng)養(yǎng)頂端分生組織可能參與葉結(jié)構(gòu)的起始(杰克遜(Jackson)等人， 發(fā)育(Development) 120 :405_413，1994)。所述觀察暗示，與動(dòng)物同源盒基因相同，植物同源盒基因可參與決定細(xì)胞命運(yùn)。
同源結(jié)構(gòu)域-拉鏈(HD-zip)代表了另外一個(gè)同源結(jié)構(gòu)域蛋白家族。這些同源結(jié)構(gòu)域-拉鏈蛋白(HD-zip)具有連接到另外的亮氨酸拉鏈二聚基元的特征同源結(jié)構(gòu)域。這個(gè)家族包括例如Athb-I和Athb-2(賽莎(Sessa)等人，歐洲分子生物學(xué)學(xué)會(huì)雜志(ΕΜΒ0 J. ) 12 :3507-3517,1993)以及 Athb-4(卡拉貝利(Carabelli)等人，植物雜志(Plant J. )4 =469-479,1993)。
LIM結(jié)構(gòu)域是在多種蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)特殊化雙鋅指基元，與具有別異功能的結(jié)構(gòu)域(如同源結(jié)構(gòu)域)相關(guān)聯(lián)(參見(jiàn)向日葵花粉特異性SF3轉(zhuǎn)錄因子鮑爾茲(Baltz) 等人，植物雜志(Plant J.) 2 :713-721,1992 ;或形成主要包含UM結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)戴維 (Dawid)等人，遺傳學(xué)趨勢(shì)(Trends Genet.) 14[4] : 156-162，1998)。LIM 結(jié)構(gòu)域特異性地與其他UM結(jié)構(gòu)域并且與許多不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域相互作用。LIM結(jié)構(gòu)域被認(rèn)為充當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)相互作用模塊，介導(dǎo)功能性復(fù)合物成員之間的特異性接觸并且調(diào)整一些組成蛋白質(zhì)的活性。LIM結(jié)構(gòu)域的核酸結(jié)合雖然已由結(jié)構(gòu)因素表明，但仍是一種未被證明的可能性。然而，存在以下可能=LIM結(jié)構(gòu)域可與同源結(jié)構(gòu)域一起結(jié)合到發(fā)育受控制的基因的調(diào)節(jié)區(qū)域， 如已針對(duì)配對(duì)盒提出，所述配對(duì)盒是最先在來(lái)自果蠅的配對(duì)(PRD)和醋栗(GSB)同源結(jié)構(gòu)域蛋白中鑒別的保守序列基元(特里斯曼(Triesman)等人,基因與發(fā)育(Genes Dev. )5 594-604,1991) o PRD盒還能夠在不存在同源結(jié)構(gòu)域的情況下結(jié)合DNA。UM結(jié)構(gòu)域蛋白可為核蛋白、細(xì)胞質(zhì)蛋白或可在隔室之間芽梭。在動(dòng)物系統(tǒng)中，已顯不若干種重要的LIM蛋白與細(xì)胞骨架相關(guān)聯(lián)，從而在粘著斑和肌動(dòng)蛋白-微絲組構(gòu)中具有一定作用。在核LIM蛋白之間，LIM同源結(jié)構(gòu)域蛋白形成在動(dòng)物發(fā)育期間的細(xì)胞譜系決定和模式形成中具有重要功能的一個(gè)主要的子家族。
AP2 (APETALA2)和EREBP (乙烯響應(yīng)性元件結(jié)合蛋白)是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子家族的原型成員，其獨(dú)特特征在于其含有所謂的AP2DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。AP2/EREBP基因形成一個(gè)大的多基因家族，并且它們?cè)谡麄€(gè)植物生命周期中起著多種作用從作為若干個(gè)發(fā)育過(guò)程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)子，如花的器官身份決定或葉表皮細(xì)胞身份控制，到形成植物用于對(duì)各種類型的生物和環(huán)境應(yīng)力作出響應(yīng)的機(jī)制的一部分。在擬南芥中，已顯示同源基因APETALA2 (AP2) 控制發(fā)育期間的3個(gè)突出過(guò)程(I)規(guī)定花器官身份和調(diào)節(jié)花的器官發(fā)生(徐福(Jofuku) 等人，植物細(xì)胞(Plant Cell)6 :1211-1225,1994) ； (2)確定花分生組織身份(艾里什 (Irish)和蘇賽克斯(Sussex)，植物細(xì)胞(Plant Cell) 2 [8] :741-753,1990);以及(3)花同源基因活性的時(shí)間和空間調(diào)節(jié)(德魯斯(Drews)等人，細(xì)胞(Cell)65[6] =991-1002,1991)。DNA序列分析表明AP2編碼具有432個(gè)aa的理論多肽，其中獨(dú)特的68aa重復(fù)基元稱為AP2結(jié)構(gòu)域。已顯示這個(gè)結(jié)構(gòu)域?qū)P2功能必不可少，并且在68個(gè)aa內(nèi)含有預(yù)計(jì)可形成兩性Ct-螺旋的18個(gè)氨基酸核心區(qū)(徐福(Jofuku)等人,植物細(xì)胞(Plant Cell) 6 1211-1225，1994)。通過(guò)鑒別乙烯響應(yīng)性元件結(jié)合蛋白(EREBP)，在擬南芥(岡室(Okamuro) 等人，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院報(bào)(Proc. Natl. Acad. Sci. USA)94 :7076-7081,1997)和煙草中還鑒別出含有Ap2樣結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子(高木野(Ohme-Takagi)和新稀(Shinshi),植物細(xì)胞(Plant Cell)7[2] : 173-182，1995)。在芥菜屬中，這些RAP2 (與AP2相關(guān))基因編碼兩個(gè)獨(dú)特的含有AP2結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)的子家族，稱為AP2樣和EREBP樣(岡室(Okamuro)等人，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院報(bào)(Proc. Natl. Acad. Sci. USA) 94 =7076-7081,1997)。迄今使用 RAP2 蛋白質(zhì)尚未顯不體外DNA結(jié)合；然而，基于AP2結(jié)構(gòu)域內(nèi)存在兩個(gè)聞度保守的基兀YRG和 RAYD,已提出結(jié)合DNA結(jié)合以類似于AP2蛋白的方式發(fā)生。
Cys2His2型鋅指結(jié)構(gòu)域似乎代表了真核轉(zhuǎn)錄因子中最豐富的DNA結(jié)合基元,迄今已鑒別出數(shù)千個(gè)(伯格(Be rg)和史(Shi)，科學(xué)(Science) 271 [5252] : 1081-1085，1996)。 最初在1983年針對(duì)轉(zhuǎn)錄因子IIIA(TFIIIA)提出鋅在轉(zhuǎn)錄因子中的結(jié)構(gòu)作用(漢納斯 (Hanas)等人，生物化學(xué)雜志(J Biol. Chem.) 258 [23] : 14120-14125，1983)。Cys2His2 鋅指結(jié)構(gòu)域的特征在于C-x (2,4) -C-X (3) -[LIVMFYWC] -χ⑶_Η_χ (3，5) -H的串聯(lián)序列陣列(其中X表示可變氨基酸)。在結(jié)構(gòu)上，鋅指由兩個(gè)反向平行的β股和之后的α螺旋組成(李 (Lee)等人，科學(xué)(Science) 245 [4918] :635_637，1989)。這種結(jié)構(gòu)配置允許半胱氨酸和組氨酸側(cè)鏈?zhǔn)逛\與3個(gè)其他保守殘基配位，從而形成與金屬配位單元相鄰的疏水性核心(伯格(Berg)和史(Shi)，科學(xué)(Science) 271 [5252] : 1081-1085，1996)。已顯示具有 Cys2His2 結(jié)構(gòu)域的許多蛋白質(zhì)以序列特異性方式與DNA相互作用。結(jié)合到特定DNA目標(biāo)的小鼠轉(zhuǎn)錄因子Zif268的晶體結(jié)構(gòu)分析表明蛋白質(zhì)/DNA復(fù)合物中的鋅指存在于雙螺旋的大溝中，并且通過(guò)稱為接觸殘基的氨基酸側(cè)鏈與DNA堿基相互作用(帕夫里奇(Pavletich)和帕伯 (Pabo)，科學(xué)(Science) 252 [5007] :809-817,1991)。鋅指結(jié)構(gòu)域相對(duì)于DNA的定向通常一致，其中各結(jié)構(gòu)域接觸連續(xù)的三堿基對(duì)亞位點(diǎn)，所述連續(xù)的三堿基對(duì)亞位點(diǎn)中大部分是針對(duì)一個(gè)股。存在極少的結(jié)構(gòu)域間相互作用，并且各鋅指的DNA識(shí)別似乎在很大程度上與其他結(jié)構(gòu)域無(wú)關(guān)(伯格(Berg)和史(Shi)，科學(xué)(Science) 271 [5252] : 1081-1085，1996)。
已顯示杰利納斯(Gelinas)等人(自然(Nature)313 [6000] :323-325,1985)所鑒別的CCAAT盒元件出現(xiàn)在從轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)開始的第80個(gè)堿基對(duì)與第300個(gè)堿基對(duì)之間， 并且可以任一定向操作，可能與多個(gè)盒(塔薩寧(Tasanen)等人，生物化學(xué)雜志(J Biol. Chem.) 267 [16] :11513-11519,1992);或其他保守基元(穆羅(Muro)等人，生物化學(xué)雜志 (J. Biol. Chem.) 267 [18] : 12767-12774，1992 ;里耶平(Rieping)和斯科夫(Schoffl)，分子遺傳學(xué)與普通遣傳學(xué)(Mol. Gen. Genet.) 231 [2] =226-232,1992)發(fā)生協(xié)同相互作用。已在包括以下的多種生物體中的許多啟動(dòng)子中鑒別出CCAAT盒相關(guān)基元酵母(哈林(Halin) 等人，科學(xué)(Science) 240[4850] :317_321，1988)、大鼠(麥蒂(Maity)等人，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院報(bào)(Proc. Natl. Acad. Sci. USA) 87 [14] :5378_5382，1990 ;沃里奧(Vuorio)等人，生物化學(xué)雜志(J. Biol. Chem.) 265 [36] =22480-22486,1990);以及植物(里耶平(Rieping) 和斯科夫(Schoffl)，分子與普通遺傳學(xué)(Mol. Gen. Genet.) 231 [2] :226_232，1992 ;基歐 (Kehoe)等人，植物細(xì)胞(Plant Cell)6[8] :1123-1134,1994) 在酵母和脊椎動(dòng)物中，已顯示蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)合CCAAT基元。在酵母中，所述復(fù)合物由被稱為HAP2、HAP3以及HAP5 的3種蛋白質(zhì)組成(平卡姆(Pinkham)和瓜倫特(Guarente),分子細(xì)胞生物學(xué)(Mol. Cell. Biol.)5[12] :3410-3416,1985)。
MADS盒轉(zhuǎn)錄因子與被稱為MADS盒的DNA保守區(qū)域相互作用。所有MADS盒轉(zhuǎn)錄因子都含有被稱為MADS結(jié)構(gòu)域的保守DNA結(jié)合/ 二聚區(qū)域，所述結(jié)構(gòu)域已在不同的自然界中鑒別出(里耶希曼(Riechmann)和邁耶羅維茨(Meyerowitz),生物化學(xué)(Biol. Chem. )378[10] :1079-1101,1997)。從植物中分離的許多MADS盒基因主要在花分生組織或花器官中表達(dá)，并且據(jù)信在規(guī)定花序和花分生組織身份或決定花器官身份方面起一定作用。負(fù)責(zé)花分生組織身份和分生組織發(fā)育模式的一類調(diào)節(jié)基因包括來(lái)自擬南芥的基因 APETALAI (API)、APETALA2 (AP2)、CAULIFLOWER (CAL)、LEAFY (LFY)以及 AGAM0US (AG)。已顯示LFY和API都編碼假定轉(zhuǎn)錄因子(威格爾(Weigel)等人，細(xì)胞(Cell) 69 :843-859,1992)，而API和AG各自編碼MADS盒結(jié)構(gòu)域家族的假定轉(zhuǎn)錄因子(亞諾夫斯基(Yanofsky) 等人，自然(Nature) 346 :35_39，1990)。已顯示Lfy基因的突變引起花部分轉(zhuǎn)化成花序芽。 發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明提供從植物中分離的編碼轉(zhuǎn)錄因子的聚核苷酸以及由所述聚核苷酸編碼的多肽。本發(fā)明的分離的聚核苷酸和多肽可有效地用于修改植物中的基因表達(dá)， 因?yàn)橐扬@示組織和時(shí)間特異性基因表達(dá)模式在植物的自然發(fā)育期間受轉(zhuǎn)錄因子支配。本發(fā)明的聚核苷酸和多肽因此可用于操縱植物表型。
在第一個(gè)方面，本發(fā)明提供從桉樹和松樹中分離的聚核苷酸，所述聚核苷酸編碼轉(zhuǎn)錄因子，包括來(lái)自以下調(diào)節(jié)蛋白家族的轉(zhuǎn)錄因子bZIP ;bZIP家族的G盒結(jié)合因子；堿性螺旋-環(huán)-螺旋拉鏈(bHLH)；同源/同源結(jié)構(gòu)域/同源盒/MADS ；同源結(jié)構(gòu)域拉鏈(ZIP)； LIM結(jié)構(gòu)域；AP2和EREB ；Cys2His2型鋅指結(jié)構(gòu)域；CCAAT盒元件；以及MYB。在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的分離的聚核苷酸包含選自由以下所組成的群組的DNA序列(a)SEQ ID NO 1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、 2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421 中所述的序列；(b)鑒別為 SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421 的序列的互補(bǔ)序列；(c)鑒別為 SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931_2106、2371、2374、 2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、 2413、2415、2417、2419和2421的序列的反向互補(bǔ)序列；(d)鑒別為SEQ ID NO 1-591, I183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419和 2421 的序列的反向序列；以及 (e)與(a)到(d)的序列具有60%、75%、80%、90%或95%—致性(如本文所定義)的序列。
在另一個(gè)方面，提供由本發(fā)明的聚核苷酸編碼的分離的多肽。在特定實(shí)施例中，所述多肽包含選自由以下所組成的群組的氨基酸序列(a) SEQ ID NO SEQ ID NO =592-1182, 1913-1930、2107-2278、2372、2375、2378、2386、2388、2390、2392、2394、2396、2398、2400、2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、2418、2420和 2422 中所提供的序列；和(b) 與(a)的序列具有60%、75%、80%、90%或95%—致性(如本文所定義)的序列。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供從桉樹和松樹中分離的多肽，所述多肽包含轉(zhuǎn)錄因子 DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。在特定實(shí)施例中，所述多肽包含選自由以下所組成的群組的氨基酸序列 (a) SEQ ID NO :2279-2293和2296-2368中所提供的序列；和(b)與(a)的序列具有60%、 75%、80%、90%或95%—致性(如本文所定義)的序列。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供基因構(gòu)建體，所述基因構(gòu)建體包含單獨(dú)、與一或多種本文所公開的其 他聚核苷酸組合或與一或多種已知DNA序列組合的本發(fā)明聚核苷酸；以及包含所述構(gòu)建體的經(jīng)轉(zhuǎn)化細(xì)胞。
在特定實(shí)施例中，本發(fā)明基因構(gòu)建體在5' -3'方向上包含基因啟動(dòng)子序列；編碼由本發(fā)明聚核苷酸編碼的多肽的至少一個(gè)功能部分的開放閱讀框或其變異體；以及基因終止序列。開放閱讀框可定向成有義或反義方向。還提供包含以下的基因構(gòu)建體編碼本發(fā)明轉(zhuǎn)錄因子多肽的聚核苷酸的未轉(zhuǎn)譯或非編碼區(qū)域，或與未轉(zhuǎn)譯區(qū)域互補(bǔ)的核苷酸序列， 以及基因啟動(dòng)子序列和基因終止序列。優(yōu)選地，基因啟動(dòng)子和終止序列是宿主植物中的功能序列。最優(yōu)選地，基因啟動(dòng)子和終止序列是原始基因的序列，但本領(lǐng)域中一般使用的其他序列可有效地用于本發(fā)明，如花椰菜花葉病毒(Cauliflower Mosaic Virus, CMV)啟動(dòng)子， 存在或不存在增強(qiáng)子(如科扎克序列(Kozak sequence)或Ω增強(qiáng)子(Omegaenhancer)), 以及根癌土壤桿菌(Agrobacterium tumefaciens)胭脂堿合成酶終止子?？墒褂媒M織特異性啟動(dòng)子以便將表達(dá)靶向一或多個(gè)所要組織?；驑?gòu)建體可更包括用于鑒別經(jīng)轉(zhuǎn)化細(xì)胞的標(biāo)記物。
在又另一個(gè)方面，提供包含本發(fā)明的基因構(gòu)建體的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞和包含所述轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的生物體，如植物。本發(fā)明還預(yù)期并且涵蓋所述轉(zhuǎn)基因植物的果實(shí)、種子、衍生物、子代、繁殖體和其他產(chǎn)品。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“繁殖體”的意思是可用于再生或繁殖(有性或無(wú)性)的任何植物部分，包括插條。
在又另一個(gè)方面，提供用于修改目標(biāo)生物體中的基因表達(dá)的方法，所述方法包括將本發(fā)明的基因構(gòu)建體穩(wěn)定地并入所述生物體的基因組中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，目標(biāo)生物體是植物，優(yōu)選木本植物，更優(yōu)選為選自由桉樹和松樹物種所組成的群組，并且最優(yōu)選為選自由巨桉(Eucalyptus grandis)和福射松(Pinus radiata)組成的群組。在一個(gè)相關(guān)的方面，提供用于產(chǎn)生具有經(jīng)修改的基因的目標(biāo)生物體(如植物)的方法，所述方法包括用本發(fā)明的基因構(gòu)建體轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞以提供轉(zhuǎn)基因細(xì)胞并且在有助于再生和成熟植物生長(zhǎng)的條件下培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因細(xì)胞。
本發(fā)明更提供用于修改目標(biāo)生物體(如植物)中轉(zhuǎn)錄因子的活性的方法，所述方法包括將本發(fā)明的基因構(gòu)建體穩(wěn)定地并入植物的基因組中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，目標(biāo)植物是木本植物，優(yōu)選為選自由桉樹和松樹物種所組成的群組，并且最優(yōu)選為來(lái)自由巨桉和輻射松組成的群組。
通過(guò)參考以下更具體的實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和另外特征以及獲得所述特征的方式將顯而易見(jiàn)，并且將最透徹地理解本發(fā)明。本文所公開的所有參考文獻(xiàn)都以全文引用的方式并入本文中，就如同各參考文獻(xiàn)被個(gè)別地并入一般。


圖I描述所得質(zhì)粒pWVK249的圖，所述質(zhì)粒是用于轉(zhuǎn)化植物的二元載體并且對(duì)應(yīng)于 SEQ ID 2373o
圖2描述來(lái)自對(duì)照和經(jīng)過(guò)PWVK249轉(zhuǎn)化的三角葉楊的木材的基本比重的圖表。水平線指示各組的平均值。對(duì)照和PWVK249線之間的差異在5%水平下顯著。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供編碼植物轉(zhuǎn)錄因子的分離的聚核苷酸以及由所述聚核苷酸編碼的分離的多肽。如上文所討論，轉(zhuǎn)錄因子是細(xì)胞“轉(zhuǎn)錄裝置”的組件并且參與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。 已知轉(zhuǎn)錄因子在植物生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)外界刺激(如環(huán)境因素和疾病病原體)的細(xì)胞反應(yīng)方面起重要作用。用編碼參與細(xì)胞轉(zhuǎn)錄過(guò)程的蛋白質(zhì)的聚核苷酸轉(zhuǎn)化植物因此可用于修改多種性質(zhì)，如木質(zhì)素沉積、花發(fā)育以及雄性和雌性不育。
調(diào)節(jié)次生木質(zhì)部或木材中的導(dǎo)管或纖維細(xì)胞形成的轉(zhuǎn)錄因子可用于改變木材的特征。如果轉(zhuǎn)錄因子上調(diào)參與木質(zhì)素生物合成的基因，那么過(guò)度表達(dá)所述轉(zhuǎn)錄因子可以增加木材中木質(zhì)素的量，而抑制或敲低所述轉(zhuǎn)錄因子可降低木材中木質(zhì)素的量。某些轉(zhuǎn)錄因子抑制參與木質(zhì)素形成的基因的表達(dá)，并且這些調(diào)節(jié)蛋白中的一者的過(guò)度表達(dá)將導(dǎo)致木質(zhì)素減少。來(lái)自金魚草的AmMYB308的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因煙草中的木質(zhì)素減少(塔瑪格儂 (Tamagnone)等人，植物細(xì)胞(Plant Cell) 10 :135_154，1998)。高木質(zhì)素含量的木材潛在地適用作燃料以供燃燒或轉(zhuǎn)化成木炭，而低木質(zhì)素含量的木材可用于制漿或轉(zhuǎn)化成乙醇。 上調(diào)參與細(xì)胞壁生物合成的整組基因的轉(zhuǎn)錄因子可用于改變細(xì)胞壁的厚度和木材的密度。 轉(zhuǎn)錄因子過(guò)度表達(dá)可使細(xì)胞壁生物合成基因的產(chǎn)量增多或產(chǎn)生時(shí)間延長(zhǎng)，從而產(chǎn)生更厚的細(xì)胞壁和更致密并且更強(qiáng)壯的木材。戈伊科切亞(Goicoechea)和合作者顯示，桉樹MYB基因在煙草中過(guò)度表達(dá)產(chǎn)生更厚的細(xì)胞壁以及改變的木質(zhì)素組成(植物雜志(Plant J.)43 553-567,2005)。
使用本發(fā)明的方法和材料，可以通過(guò)將編碼特定轉(zhuǎn)錄因子的聚核苷酸或所述聚核苷酸的片段的另外拷貝并入目標(biāo)生物體(如植物)的基因組中來(lái)增加或減少所述轉(zhuǎn)錄因子的量。類似地，轉(zhuǎn)錄因子的量的增加或減少可通過(guò)用所述基因的反義拷貝來(lái)轉(zhuǎn)化目標(biāo)植物而獲得。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供編碼或部分編碼參與基因表達(dá)調(diào)節(jié)的植物轉(zhuǎn)錄因子的分離的聚核苷酸。本發(fā)明的聚核苷酸是從林業(yè)植物來(lái)源，即從巨桉和輻射松中分離，但作為替代方案，其可使用常規(guī)合成技術(shù)合成。在特定實(shí)施例中，本發(fā)明的分離的聚核苷酸包含選自由以下所組成的群組的序列:鑒別為SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、 2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、 2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421 的序列；鑒別為 SEQ ID NO :1-591、1183_1912、 1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421 的序列的互補(bǔ)序列；鑒別為 SEQ ID NO :卜591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、 2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421 的序列的反向互補(bǔ)序列；鑒別為 SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、 2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、 2417、2419和2421的序列的反向序列；至少包含任何上述聚核苷酸的規(guī)定數(shù)目的連續(xù)殘基 (χ聚體)的序列；對(duì)應(yīng)于任何以上聚核苷酸的延伸序列；對(duì)應(yīng)于任何以上聚核苷酸的反義序列；以及任何以上聚核苷酸的變異體，所述術(shù)語(yǔ)在本說(shuō)明書中描述。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供由SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、 2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、 2409、2411、2413、2415、2417、2419和2421的聚核苷酸所編碼的分離的多肽。在某些特定實(shí)施例中，所述分離的多肽包含選自由以下所組成的群組的序列SEQ ID NO =592-1182, 1913-1930、2107-2278、2372、2375、2378、2386、2388、2390、2392、2394、2396、2398、2400、 2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、2418、2420 和 2422。
本發(fā)明的聚核苷酸和多肽已證明與已知參與植物中轉(zhuǎn)錄和/或表達(dá)調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)化因子的相似性，如以下表I中所示。
表I
權(quán)利要求
1.一種分離的聚核苷酸，其包含選自由以下組成的群組的序列SEQ ID NO :1-591, I183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421。
2.一種分離的聚核苷酸，其包含選自由以下組成的群組的序列(a)序列SEQ ID NO :1_591、1183-1912、1931_2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、 2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421的互補(bǔ)序列；(b)序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、 2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421的反向互補(bǔ)序列；以及(c)序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、2389、 2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、2419 和 2421的反向序列。
3.一種分離的聚核苷酸，其包含選自由以下組成的群組的序列(a)與序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421具有至少75%—致性的核苷酸序列；(b)與序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421具有至少90%—致性的核苷酸序列；(c)與序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421具有至少95%—致性的核苷酸序列；(d)在嚴(yán)格雜交條件下與序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、 2377、2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、 2413、2415、2417、2419和2421雜交的核苷酸序列；(e)是序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421的200聚體的核苷酸序列；(f)是序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421的100聚體的核苷酸序列；(g)是序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421的40聚體的核苷酸序列；以及(h)是序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、2385、2387、 2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、2415、2417、 2419和2421的20聚體的核苷酸序列；以及(i)通過(guò)簡(jiǎn)并等于序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912、1931-2106、2371、2374、2377、.2385、2387、2389、2391、2393、2395、2397、2399、2401、2403、2405、2407、2409、2411、2413、 2415、2417、2419和2421的核苷酸序列，其中所述分離的聚核苷酸編碼轉(zhuǎn)錄因子。
4.一種寡核苷酸探針或引物，其包含至少10個(gè)與序列SEQ ID NO :1-591、1183-1912和 1931-2106的10個(gè)連續(xù)殘基互補(bǔ)的連續(xù)殘基。
5.一種分離的多肽，其由根據(jù)權(quán)利要求I到3中任一權(quán)利要求所述的聚核苷酸編碼。
6.一種分離的多肽，其包含選自由以下組成的群組的胺基酸序列SEQ ID NO 592, 594-850、852-930、932-951、953-1046、1048-1182、1913-1930、2107-2293、2296-2368、 2372、2375、2378、2386、2388、2390、2392、2394、2396、2398、2400、2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、2418、2420 和 2422。
7.一種分離的多肽，其包含選自由以下組成的群組的胺基酸序列(a)與序列SEQ ID NO :592、594-850、852-930、932-951、953-1046、1048-1182、 1913-1930、2107-2293、2296-2368、2372、2375、2378、2386、2388、2390、2392、2394、2396、 2398、2400、2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、2418、2420 和 2422 具有至少 75%—致性的序列；(b)與序列SEQ ID NO :592、594-850、852-930、932-951、953-1046、1048-1182、 1913-1930、2107-2293、2296-2368、2372、2375、2378、2386、2388、2390、2392、2394、2396、 2398、2400、2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、2418、2420 和 2422 具有至少 90%—致性的序列；以及(c)與序列SEQ ID NO :592、594-850、852-930、932-951、953-1046、1048-1182、 1913-1930、2107-2293、2296-2368、2372、2375、2378、2386、2388、2390、2392、2394、2396、 2398、2400、2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、2418、2420 和 2422 具有至少 95% —致性的序列，其中所述分離的多肽充當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子。
8.一種分離的聚核苷酸，其編碼根據(jù)權(quán)利要求6和7中任一權(quán)利要求所述的多肽。
9.一種基因構(gòu)建體，其包含根據(jù)權(quán)利要求I到3中任一權(quán)利要求所述的聚核苷酸。
10.一種轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，其包含根據(jù)權(quán)利要求9所述的基因構(gòu)建體。
11.一種基因構(gòu)建體，其在5' -3'方向上包含(a)基因啟動(dòng)子序列；(b)包含以下至少一者的聚核苷酸序列(1)編碼包含序列592、594-850、852-930、 932-951、953-1046、1048-1182、1913-1930、2107-2293、2296-2368、2372、2375、2378、2386、 2388、2390、2392、2394、2396、2398、2400、2402、2404、2406、2408、2410、2412、2414、2416、 2418,2420和2422的多肽的聚核苷酸；以及(2)包含根據(jù)權(quán)利要求I到3中任一權(quán)利要求所述的聚核苷酸或聚核苷酸非編碼區(qū)的聚核苷酸；以及(C)基因終止序列。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基因構(gòu)建體，其中開放閱讀框是呈有義定向。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基因構(gòu)建體，其中開放閱讀框是呈反義定向。
14.一種轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞，其包含根據(jù)權(quán)利要求9和11中任一權(quán)利要求所述的基因構(gòu)建體。
15.一種植物，其包含根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞；或其果實(shí)或種子或繁殖體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的植物，其中所述植物是木本植物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的植物，其中所述植物是選自由桉樹、松樹、刺槐、白楊、楓香、柚木和桃花心木物種組成的群組。
18.一種用于修改植物中的基因表達(dá)的方法，其包括在所述植物的基因組中穩(wěn)定地并入根據(jù)權(quán)利要求9和11中任一權(quán)利要求所述的基因構(gòu)建體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述植物是木本植物。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述植物是選自由桉樹、松樹、刺槐、白楊、楓香、柚木和桃花心木物種組成的群組。
21.一種用于產(chǎn)生具有經(jīng)修改的基因表達(dá)的植物的方法，其包括(a)用根據(jù)權(quán)利要求9和11中任一權(quán)利要求所述的基因構(gòu)建體轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞，以獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)胞；以及(b)在有助于再生和成熟植物生長(zhǎng)的條件下培養(yǎng)所述轉(zhuǎn)基因細(xì)胞。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述植物是木本植物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述植物是選自由桉樹、松樹、刺槐、白楊、楓香、柚木和桃花心木物種組成的群組。
24.一種用于修改植物中的多肽活性的方法，其包括在所述植物的基因組中穩(wěn)定地并入根據(jù)權(quán)利要求9和11中任一權(quán)利要求所述的基因構(gòu)建體。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述植物是木本植物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述植物是選自由桉樹、松樹、刺槐、白楊、楓香、柚木和桃花心木物種組成的群組。
27.一種分離的多肽，其包含DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，其中所述DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域包含選自由SEQ ID NO =2279-2293和2296-2368組成的群組的胺基酸序列。
全文摘要
提供了新穎的分離的聚核苷酸，其編碼植物轉(zhuǎn)錄因子；以及包含所述聚核苷酸的基因構(gòu)建體。還公開了使用所述構(gòu)建體調(diào)整內(nèi)源性和/或異源性基因的表達(dá)的方法，以及包含所述構(gòu)建體的轉(zhuǎn)基因植物。
文檔編號(hào)C07H21/02GK102985436SQ201180029914
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者瑪麗昂·伍德, 邁克爾·A·申克, 安妮特·麥格拉斯, 馬修·格倫, 威廉·H·羅特曼, 羅伯特·J·科德奇基 申請(qǐng)人:阿博根公司, 盧比肯森林控股有限公司