CN101466259A - 用于植物改良的基因及其用途 - Google Patents

Abstract

通过在种子细胞核中插入性状改良重组DNA，提供用于农作物具有改良性状的转基因种子，从所述转基因种子生长得到的植物与对照植物比较显示一个或多个改良性状。特别的目地是具有增加的产量的转基因植物。本发明还提供用于蛋白质表达的重组DNA分子，及用于抑制蛋白质的重组DNA分子。

Description

用于植物改良的基因及其用途

对相关申请的交叉引用

本申请要求35USC§119(e)的2005年5月10日提交的申请号60/679,917的美国临时申请和2005年10月4日提交的申请号60/723,596的美国临时申请的利益，二者申请的内容全部引入此处作为参考。

序列表的引入

两个副本序列表(副本1和副本2)和一个计算机可读形式(CRF)的序列表都存放在CD-R上，每个都包含名为38—21(53708)A_seqlisting.txt的文件，其为95,642,000字节(在MS-WINDOWS中测定)，创建于2006年5月9日，在此全部引入作为参考。

表格的引入

在CD-R上有两份表2的副本，每个包含名为38—21(53708)A_table2.doc的文件，其在MS-WINDOWS操作系统中测定为324,000字节，创建于2006年5月9日，在MSWord程序中查看包含77页，在此全部引入以供参考。

计算机程序表的引入

计算机程序表包含在CD-R上的名为“hmmer-2.3.2”和“288pfamDir”的文件夹中，在此全部引入作为参考。文件夹hmmer-2.3.2包含源编码及其他用于执行HMMer软件的相关文件，所述HMMer软件用于Pfam分析。目录228pfamDir包含288Pfam隐马尔可夫模型(Hidden Markov Models)。两个目录都于2006年5月9日创建在磁盘上，当在MS-WINDOWS操作系统中测定时具有48,746,496字节的总大小。

发明领域

本文公开的是包括重组DNA的转基因植物细胞、植物和种子以及制造和使用所述植物细胞、植物和种子的方法。

背景技术

农民和消费者都希望具有改良性状的转基因植物，例如改良的产量、环境应力耐受性、抗虫性、除草剂耐受性、改变的种子成分等等。虽然通过在植物育种上的大量努力，人们已经在需求的性状上获得了显著的进展，但是把特定的DNA引入植物基因组中能够为繁育具有改良和/或独特的性状的植物提供进一步的机会。研究出具有改良性状的转基因植物的能力部分依赖于识别有用的重组DNA用于具有改良性质的转化植物的生产，例如通过从所述改良性质的筛选中实际选择转基因植物。

发明概述

本发明提供具有重组体的植物细胞核，所述重组体能给予在细胞中具有所述细胞核的转基因植物增强的农业性状。本发明的重组DNA被提供于一个包含启动子的构建体中，所述的启动子能在植物细胞中发挥作用并可操作地连接到DNA，所述DNA编码在序列中至少具有一个氨基酸结构域的蛋白质，所述序列超过用于氨基酸序列对比的Pfam聚集界限(gathering cutoff)，所述氨基酸序列是用标识在表17中的Pfam结构域名称组中的一个Pfam名称标识的蛋白质结构域族对比的。在本发明更具体的实施方案中，提供表达蛋白质的植物细胞，所述蛋白质的氨基酸序列与氨基酸共有序列组中的一个氨基酸共有序列具有至少90％同一性，所述氨基酸共有序列组由用于SEQ ID NO：426和它的列于表2的同源体的构造的氨基酸共有序列至用于SEQ ID NO：850和它的列于表2的同源体的构造的氨基酸共有序列组成。同源体的氨基酸序列是SEQ ID NO：851至33634。在本发明更具体的实施方案中，植物细胞中表达的蛋白质是选自在表1中通过在Genbank中的相关蛋白质注释标识的蛋白质，和在表16中通过蛋白质结构域族标识备选地标识的蛋白质。

本发明的其他方面特指转基因植物细胞，和包括多数具有所述核的植物细胞的转基因植物，来自所述植物的子代转基因种子、胚和转基因的花粉。所述植物细胞核选自具有使用重组DNA转化的核的植物细胞再生的转基因植物的总体，所述重组DNA是通过在转基因植物的总体中筛选与在核中不具有重组DNA的对照植物相比具有增强性状的转基因植物得到的，其中增强的性状是指增强的水利用率、增强的耐寒性、增强的耐热性、增强的耐阴性、增强的盐环境耐受性、产量的增加、增强的氮利用率、增强的种子蛋白和增强的种子油。在本发明的某些方面，重组DNA表达一个显示增强性状的蛋白质；在本发明的其他方面，重组DNA表达用于抑制一种内生蛋白水平的RNA。在本发明的另一个方面，植物、种子、胚和花粉中的植物细胞的核进一步包括表达一种蛋白质的DNA，所述蛋白质提供对暴露在使用的除草剂的耐受性，所述除草剂使用的水平对所述植物细胞的野生型是致命的。所述的耐受性特别有用，不但可以作为所述植物的有益性状，而且也可以用于本发明方法中的选择步骤。在本发明中，所述除草剂是镇草宁(glyphosate)、麦草畏(dicamba)、或草铵膦(glufosinate)化合物。

此外，本发明的其他方面提供转基因植物和本发明转基因种子细胞的核，所述转基因植物是用于重组DNA的纯合子，所述转基因种子来自玉米、大豆、棉花、芸苔(canola)、苜蓿、小麦或稻类植物。在阿根廷，在其他用于实践本发明的多个方面的重要的实施方案中，在核中的重组DNA提供于来源于玉米品系的植物细胞中，所述玉米品系具有并保持对病毒例如MaI de Rio Cuarto病毒或真菌例如锈病(Puccina sorghi)真菌或对它们两者的抗性。

本发明还提供了用于制造非天然的、转基因的种子的方法，所述种子可以用于生产许多具有增强性状的转基因植物，所述增强性状是由于植物细胞核中的重组DNA及其稳定整合的表达得到的。在本发明的某些方面中，重组DNA可以表达一种蛋白，所述蛋白在序列中具有至少一个氨基酸结构域，所述序列超过用于氨基酸序列对比的Pfam聚集界限，所述氨基酸序列是用标识在表17中的Pfam结构域名称组中的一个Pfam名称标识的蛋白质结构域族对比。在其他方面，重组DNA抑制所述蛋白的水平，更确切的说，所述方法包括(a)为了增强的性状和重组DNA，筛选植物总体，其中植物总体中的单株植物的性状可显示出低于、基本相同或大于没有表达重组DNA的对照组植物显示的性状水平；(b)选自总体的一个或多个植物所显示的性状水平大于对照植物显示出的所述性状的水平；(c)验证重组DNA是否稳定的整合到所述选择株中；(d)分析选择株的组织以测定蛋白质的产量，所述蛋白质具有序列SEQ ID NO：1-425中一个的核苷酸编码的蛋白质的功能；和(e)从选择株收集种子。在本发明的一个方面，植物总体中的植物进一步包含表达一个蛋白质的DNA，所述蛋白质提供暴露在对野生型植物细胞致命的水平使用除草剂的耐受性，并且选择受到处理总体的除草剂的影响，例如镇草宁、麦草畏或草铵膦化合物。在本发明的另一个方面，通过确认植物具有增强的性状选择植物。所述方法对生产玉米、大豆、棉花、苜蓿、小麦或稻的种子特别适用，所述种子具有一个如上所述的增强性状则入选。

本发明的另一个方面，提供一种生产杂交玉米(hybrid corn)种子的方法，包括从除草剂耐受的玉米植物中获得杂交玉米种子，所述的玉米植物还具有本发明的稳定整合的重组DNA的核。方法进一步包括从所述的杂交玉米种子生产玉米植物，其中部分生产自所述杂交玉米种子的植物是所述重组DNA的纯合子，部分生产自所述杂交玉米种子的植物是所述重组DNA的半合子，部分生产自所述杂交玉米种子的植物不具有所述重组DNA；使用除草剂处理选择为所述重组DNA纯合子和半合子的植物；从除草剂处理存活的玉米植物中收集种子，并种植所述的种子以进一步生产子代玉米植物；重复选择和收集步骤至少一次以生产一个近交的玉米品系；杂交近交玉米品系和第二个玉米品系以生产杂交种子。

本发明的另一个方面，提供一种通过使用免疫活性的抗体检测种子和植物组织中的重组DNA表达的蛋白质的存在来选择植物的方法，所述植物在植物细胞中包括本发明的核。本发明的另一个方面，提供防伪造的磨碎种子，其具有本发明的独特的重组DNA的核，可当作产地标记。

本发明涉及在植物细胞中的具有用于抑制蛋白质表达的重组DNA的核，被标识在表1和表16中。本发明更具体的方面，提供具有用于抑制蛋白质表达的重组DNA的植物细胞，所述蛋白质在植物中具备具有如下氨基酸序列的蛋白质的功能：SEQ ID NO：426、428、429、430、524、525、541、601、602、650、651、654、655、657、660、694、698、772、801或标识在表16中相应的Pfam，即分别是组蛋白(Histone)、WD40、NPH3、FHA、PB1、ADH_zinc_N、NAPRTase、ADK_lid、p450、B56、DUF231、C2、DUF568、WD40、F-box、Pkinase、Terpene_synth。所述抑制可以被本领域已知的任意若干方法影响，例如反义抑制、RNAi或突变敲除等等。

本发明的另一个方面涉及种植具有增强水利用率和增强氮利用率的转基因植物。例如，本发明提供不使用灌溉水种植玉米、棉花或大豆作物的方法，包括种植具有本发明选择的增强水利用率的植物细胞的种子。替代的方法包括使用减少的灌溉用水，例如在玉米作物的生长期间提供至多300毫米的地下水。本发明还提供不增加氮肥种植玉米、棉花或大豆作物的方法，包括种植具有本发明选择的增强氮利用率的植物细胞的种子。替代的方法包括在玉米作物生长期间使用与传统的氮供给量相比减少的氮供给量。

本发明的多个方面对种子和转基因植物中的转基因植物细胞特别有用，所述种子和转基因植物在农作物中具有任意上述增强性状，例如玉米(maize)、大豆、棉花、芸苔(油菜)、小麦、向日葵、高粱、苜蓿、大麦、粟、稻、烟草、水果和蔬菜作物和草皮草。

本发明还提供重组DNA构建体，包括在植物细胞核中发挥作用的DNA，所述DNA用于给具有这种细胞的植物赋予增强的性状。

附图说明

图1是SEQ ID NO：601和同源体的氨基酸共有序列。

图2和3是质粒图。

发明内容

在所附的序列表中：SEQ ID NO：1-425是用于在植物细胞中赋予增强性状的重组DNA的“基因”的DNA编码链的核苷酸序列，即每个代表一个蛋白质的编码序列；

SEQ ID NO：426-850是具有核苷酸编码序列1-425的“基因”的关联(cognate)蛋白质的氨基酸序列；

SEQ ID NO：851-33634是同源(homologous)蛋白质的氨基酸序列；

SEQ ID NO：33635是一个氨基酸共有序列。

SEQ ID NO：33636是一个可用于玉米转化的质粒基础载体的核苷酸序列；和

SEQ ID NO：33637是一个可用于大豆转化的质粒基础载体的DNA序列。

本发明的核是通过筛选转基因植物的一个或多个性状确认的，所述性状包括改良的干旱压力耐受性、改良的热压力耐受性、改良的冷压力耐受性、改良的高盐压力耐受性、改良的低有效氮压力耐受性、改良的遮光压力耐受性、在种子吸收至早期的无形期阶段改良的植物生长和发育、和在植物抽叶、开花和种子成熟阶段改良的植物生长和发育。

“基因”指染色体DNA、质粒DNA、cDNA、合成DNA或其他的DNA，编码肽、多肽、蛋白质或RNA分子和包含在表达规则中的编码序列的侧翼区域。在本发明通过蛋白质的表达提供改良性状的方面，“基因”至少指给出所述性状的蛋白质或蛋白质的功能多肽碎片的编码核苷酸序列。在本发明通过抑制内生蛋白的表达提供改良性状的方面，“基因”指可以用于抑制的靶基因的任意部分。

“转基因种子”意思是一个植物种子，其核已经通过插入重组DNA改变，例如，如本文描述的转型。术语“转基因植物”被用于指从原始的转化结果得到的植物、或来自于后续代的子代或与转化植物杂交的植物，只要子代包含具有重组DNA的基因组的核。

“重组DNA”是一个具有遗传工程修饰的核酸，是通过结合在转录单位内的内源性的和/或外源的元素、借助诱变的操作、限制性内切酶等等或简单地通过插入本身的转录单位的多个复本来引入的。重组DNA可以包括获得自不同来源的DNA片段、或获得自相同来源的DNA片段，但其已经被操作连接到不是自然存在于连接形态的DNA片段。一个重组核酸可以存在于细胞外，例如作为一个PCR片段，或整合到基因组中，例如一个植物基因组。

“性状”意思是植物或特定植物材料或细胞的生理学的、形态学的、生物化学的或物理的特征。在有些情况下，这些特征是可观测到的，例如种子或植物大小，或可以用生物化学技术测定，例如检测种子或叶的蛋白质、淀粉或油含量，或是新陈代谢或生理过程的观测，例如，通过测定二氧化碳的吸收量，或是一个或多个基因的表达水平的观测，例如，通过使用Northern分析、RT-PCR、微点阵基因表达分析、或指针基因表达系统，或是农业观测例如压力耐受性、产量、或病原体耐受性。

“对照植物”是在核中没有用于性状改良的重组DNA的植物。对照植物被用于测定和比较转基因植物的性状的改善，所述转基因植物具有所述的性状改良重组DNA。一个适宜的对照植物可以是一个用于本文中产生转基因植物的亲本品系的非转基因植物。换句话说，对照植物可以是包括空的载体或标志基因、但不包含产生改良性状的重组DNA的转基因植物。对照植物也可以是半合子转基因植物的负分离子子代。在特定的性状改善验证中，使用有限的对照植物可以导致对照数据集较宽范围的变化。为使对照数据集内的变化的影响最小化，使用一个“参考”。在本文中，“参考”是一个来自于生长于相同环境并处于相同发育阶段的转基因和对照植物两者所有数据的修整均值。所述修整均值是通过从数据集中删除特定的百分率，即20％，的最小和最大观测均值，然后计算剩余观测的均值得到的。

“性状改良”意思是相对于对照植物或参考在转基因植物的特征中可检测的和符合期望的差异。有时，性状改良可以定量的测定。例如，性状改良可以必然伴有在观测的性状上至少2％期望的差异、至少5％期望的差异、至少大约10％期望的差异、至少大约20％期望的差异、至少大约30％期望的差异、至少大约50％期望的差异、至少大约70％期望的差异、或至少大约100％差异、或甚至更大的期望的差异。在其它情况下，性状改良仅定性的测定。众所周知，性状可以自然的变化。因此，与对照植物或参考所观测到的性状分布比较，在转基因植物中观测的性状改变必然伴有性状的正态分布的改变，其使用本文提供的统计学方法评价。性状改良包括但不限于，产量增加，包括在非压力状态下的产量增加和环境压力环境下的产量增加。压力环境可以包括，例如，干旱、遮光、真菌病、病毒病、细菌病、虫害、线虫侵扰、受冷、受热、渗透性的压力、低有效氮营养、低有效磷营养和高植物密度。

许多农业性状可以影响“产量”，包括但不限于株高、荚数量、荚在植物上的位置、节间的数量、荚破损的发生率、粒度、根瘤形成和固氮的效率、营养吸收的效率、生物和非生物的压力的抗性、碳同化作用、植物结构、倒伏的抗性、种子发芽的百分率、秧苗的长势和幼体性状。其他可以影响产率的性状包括，萌芽的效率(包括在压力环境下的萌芽)、生长率(包括在压力环境下的生长率)、穗的数量、每个穗的种子数量、种子大小、种子的成分(淀粉、油、蛋白质)和种子填充的特征。其他关心的问题是显示期望的表现型性质的转基因植物的产生是否能带来整体植物产量的增加。这样的性质包括增强的植物形态、植物生理或改良的从转基因植物收获的成熟种子的成分。

“产量限制环境”意思是植物的产量将受到限制的环境，包括环境压条件。

“压力环境”意思是对植物不适宜的环境，其不利的影响植物代谢、生长和/或发育。在压力环境下的植物典型的表现为低发芽率、生长和发育缓慢、低光合作用率，最终导致减产。特别地，这里使用的“水分不足压力”优选指天然植物正常生长需要的亚最优条件的水和湿度。相对水含量(RWC)可以用于植物水不足的生理学测量。当植物处于压力环境时，其测量植物水分状态的渗透性调整的影响。可以产生水分不足压力的环境包括、热、干旱、高含盐量和PEG诱发的渗透性压力。

“冷压力”意思是对于植物的特定品种或特定的品系来说，植物暴露于低于正常的温度下(低2或3℃)。(低2℃或更多)

“氮营养”意思是任何一种或任何混合的常用作植物氮肥的硝酸盐，包括但不限于，硝酸钾、硝酸钙、硝酸钠、硝酸铵。用于此处的术语铵意思是任意一种或任意混合的常用作植物氮肥的铵盐，例如，硝酸铵、氯化铵、硫酸铵等等。

“低氮有效性压力”意思是一种植物生长环境，所述的生长环境不包含充足的氮营养以维持植物的健康成长和/或不能使植物达到它的典型的在充足氮生长环境下的产量。例如，一个限制氮环境可以指具有50％或更少的常规氮供给的生长环境。“充足的氮生长环境”意思是一个生长环境，其中土壤或生长培养基包含或接受最佳数量的氮营养以保证植物健康成长和/或使植物达到对于特定植物品种或特定品系的典型的产量。本领域技术人员可以了解用于大多数植物品种的所述土壤、培养基和肥料的组成。

“遮光压力”意思是具有有限的可利用的光的生长环境，其会触发植物的避阴反应。当植物位于植冠的中下部、或紧密临近附近植被时植物就受到了遮光压力。当植物密度超过一个特定植物品种的平均优势密度时，遮光压力会加剧。在美国，2000年每英亩的平均优势密度的农作物的几个例子是：小麦1,000,000-1,500,000；稻650,000-900,000；大豆150,000-200,000、芸苔260,000-350,000、向日葵17,000-23,000和棉花28,000-55,000个植株每英亩(Cheikh，例如，(2003)美国专利申请号20030101479)。

通过多种途径可以证明和测定本发明转基因植物的“增加产量”，包括检测重量、每植株的种子数量、种子重量、每单位面积的种子数量(即每英亩的种子数、或种子重量，)、每英亩的蒲式耳(bushel)数、每英亩的吨数、每公顷的公斤数。例如，玉米的产量可以通过测定每单位生产面积的玉米粒产量得到，例如，每英亩的蒲式耳量或每公顷的公制吨数，通常在湿度调整的基础上报道，例如，在湿度15.5％。增加产量可以是由于改良了关键生物化学化合物的利用率，例如氮、磷和碳水化合物，或由于改良了对环境压力的耐受性，例如冷、热、干旱、盐和害虫或病原体的攻击。性状改良的重组DNA还可以用于提供具有改良的生长发育的转基因植物，并最终增加产量，因为修改了植物生长调节剂的表达或修改了细胞周期或光合作用通路。

“表达”意思是转录DNA以生产RNA。得到的RNA可以不局限于编码蛋白质的mRNA、反义RNA、或用于RNAi技术的双链RNA。表达还可以指从mRNA生产编码蛋白质。

“植物启动子”是一个能在植物细胞中启动转录的启动子，不管其是否源自植物细胞。典型的植物启动子包括，但不限于，获得自植物的启动子、植物病毒、和包含在植物细胞中表达的基因的细菌如土壤杆菌属或根瘤菌。用于发育控制的启动子的例子包括优选在特定组织，例如叶、根或种子中启动转录的启动子。这样的启动子称为“组织优选的”。仅存在于特定组织中的启动转录的启动子被称为“组织特异的”。“细胞类型”特异的启动子主要驱动在一个或多个器官中的特定细胞类型内的表达，例如，根或叶中的维管细胞。“可诱导的”或“可抑制的”启动子是处于环境控制下的启动子。通过可诱导的启动子可以影响转录的环境状态的例子包括缺氧状态、或特定化学品、或光的存在。组织特异的、组织优选的、细胞类型特异的和可诱导的启动子组成了“非基本”启动子。“基本”启动子是在大多数情况下都具有活性的启动子。在这里使用的“反义方向”包括指在反义链被转录的方向可操作的连接到启动子的核酸序列。反义链与内生的转录产物充分的互补，因此内生转录产物的转译通常被抑制。

在这里使用的“可操作地连接”指两个或多个核酸片段在一个单独的核酸碎片上关联以致其中一个的功能受到另一个的影响。例如，当启动子能够影响编码序列的表达时，它就是可操作的连接到编码序列(即，编码序列处于启动子的转录控制下)。编码序列可以在正义或反义方向被可操作地连接到调控序列。

“共有序列”指一个人工的、保存由同源基因编码的蛋白质部分的氨基酸序列，例如，通过CLUSTALW对比测定的同源蛋白质氨基酸序列。

同源基因是编码与第二基因编码的蛋白质具有相同或类似生物功能的蛋白质的基因。同源基因可以由物种形成的事件(见直系同源)或由基因复制的事件(见旁系同源)产生。“直系同源(ortholog)”指不同物种中通过物种形成来自于共同祖先基因的一组同源基因。正常地，在进化的过程中直系同源保持相同的功能；“旁系同源(paralog)”指在相同的物种中作为遗传复制的结果相互之间分化了的一组同源基因。因此，同源基因可以来自于相同或不同的生物体。在这里使用的“同源体”意思是与第二蛋白质一样执行相同生物功能的蛋白质，所述第二蛋白质包括那些通过序列同一性调查确认的蛋白质。

百分比同一性指两个最优定位的DNA或蛋白质片段的全部组分对比窗的不变程度，例如，核苷酸序列或氨基酸序列。用于测试序列和参考序列的对比片段的“同一性部分”是相同组分的数值，该数值是用全部测试序列或全部参考序列较小的对比窗上的两个对比片段序列的相同组分的数目除以参考片段序列组分的总数得到的。“百分比同一性”(“％同一性”)是同一性部分乘100。“氨基酸共有序列的％同一性”是100倍的在测试蛋白质氨基酸序列最优定位到本发明的氨基酸共有序列上的对比窗中的同一性部分。

“拟南芥”意指植物Arabidopsis thaliana。

“Pfam”指覆盖许多常用蛋白质家族的多重序列排列和隐藏的Markov模型的大的集合，例如Pfam 18.0版(2005年8月)包含7973个蛋白质家族的排列和模型并基于Swissprot 47.0和SP-TREMBL 30.0蛋白质序列数据库。见S.R.Eddy，“Profile Hidden Markov Models”，Bioinformatics14：755-763，1998。Pfam目前由Pfam Consortium维护和更新。序列对比表现出进化下保存的蕴涵蛋白质功能的一些结构。构建自Pfam序列对比的轮廓隐马尔可夫模型(profile HMMs)用于自动识别新的蛋白质属于已经存在的蛋白质家族，即使序列对比的同源性较低。一旦一个DNA被确认为在转基因植物内表达时编码一个给予增强性状的蛋白质，其他相同蛋白质家族的DNA编码的蛋白质被通过隐马尔可夫模型查询候选DNA编码的蛋白质的氨基酸序列来确认，所述的马尔可夫过程使用HMMER软件(HMMER软件)表现Pfam域的特征，其目前的版本被提供于附加的计算机目录中。满足用于特定Pfam对比的聚集界限的候选蛋白是一个蛋白质家族，并具有关联DNA，所述关联DNA对构造用于本发明植物细胞的重组DNA是有用的。供HMMER软件在识别DNA表达的蛋白质中使用的隐马尔可夫模型数据库也被包括在计算机附录中，所述识别DNA表达的蛋白质是在用于本发明植物细胞中的重组DNA的常规Pfam中进行的。HMMER软件和Pfam数据库是18.0版，并用于识别蛋白质内的已知域，所述蛋白质相应于氨基酸序列SEQID NO：426至SEQ ID NO：850。所有通过在这里公开的Pfam分析计分高于公开于表17中的聚集界限的DNA编码的蛋白质，可以用于本发明植物细胞的重组DNA，例如用于选择具有增强农业性状的转基因植物。用于本发明的相关Pfams，如下具体公开的是：Mito_carr，6PGD，UBX，iPGM_N，WD40，Fer4，Enolase_C，DUF1639，PBP，PLAC8，Acyl-CoA_dh_1，异淀粉酶_N，Acyl-CoA_dh_2，PC4，Sugar_tr，UGH，Enolase_N，HATPase_c，PRA-PH，Pkinase，SBP56，PEP-utilizers，SIS，PCI，DUF1644，Terpene_synth，Acyl-CoA_dh_M，Acyl-CoA_dh_N，Glutaminase，Lectin_legB，Dehydrin，MatE，Ank，2-Hacid_dh_C，Chal_sti_synt_C，DUF1070，ATP-grasp_2，Arginase，HABP4_PAI-RBPI，ABC2_membrane，DUF1723，Glyco_hydro_1，MFS_1，ARD，PDT，HMA，Pro_isomerase，Ferric_reduct，PRA-CH，Aa_trans，ACT，LisH，PGM_PMM_II，Spermine_synth，zf-MYND，LRRNT_2，Ribul_P_3_epim，PGM_PMM_IV，NPH3，DapB_C，TPR_1，TPR_2，FAE1_CUT1_RppA，K_trans，F-box，Cyclin_C，ADK，NUDIX，NIR_SIR，PEPCK_ATP，La，DapB_N，MtN3_slv，FMO-like，TEVI，FKBP_C，PMEI，Peptidase_C12，Cyclin_N，DUF568，Methyltransf_TIM_II，Methyltransf_12，DUF1677，DnaJ_C，BRAP2，IF2_N，Carboxyl_trans，mTERF，Glyoxalase，TMEM14，MIo，Beta_elim_lyase，Pyr_redox_dim，Glyco_transf_8，Nicastrin，Flavodoxin_1，Epimerase，PTPA，Lipase_3，Pyr_redox_2，GSHPx，ELM2，PGI，Aminotran_1_2，ABC_tran，GRP，PGK，Oleosin，Sulfotransfer_1，EXS，DUF1325，AMP-binding，Arm，NTP_transferase，LSM，Metalloenzyme，Molybdop_Fe4S4，MFAP1_C，Aminotran_3，PHD，B56，DUF588，PSI_PsaF，zf-CCCH，HEAT，PALP，FH2，SapB_1，Ammonium_transp，MannoseP_isomer，NOP5NT，SapB_2，Pyr_redox，Pollen_allerg_1，Asp，DUF662，FHA，YjeF_N，COX5C，GTP_EFTU_D2，Ion_trans_2，PK，DUF231，FAD_binding_1，Hrfl，FAD_binding_4，FAD_binding_6，FAD_binding_8，CBS，Smr，aPHC，DUF241，Brix，Ras，Acetyltransf_1，NAF，SPX，Na_Ca_ex，C2，p450，PP2C，组蛋白，2-Hacid_dh，SBF，CCT，BCNT，PK_C，Miro，CH，PfkB，ACP_syn_III_C，Sterol_desat，ADH_zinc_N，CS，Cys_Met_Meta_PP，Lactamase_B，Bromodomain，CDI，Linker_组蛋白，DAO，Dicty_CAR，Aldo_ket_red，zf-ANl，Methyltransf_6，DUF1005，LEA_2，NIR_SIR_ferr，DUF260，Oxidored_FMN，DUF26，Lectin_C，Pec_lyase_C，Nop，TB2_DP1_HVA22，ADH_N，YGGT，NAPRTase，NAD_binding_1，DUF914，PGM_PMM_I，NAD_binding_2，AICARFTJMPCHas，Auxin_inducible，NAD_binding_6，Anti-silence，RuBisCO_large，Response_reg，FeThRed_A，Dil9，SNARE，PGM_PMM_m，Molydop_binding，efhand，zf-CCHC，GTP_EFTU，ARID，adh_short，Fibrillarin，RuBisCO_large_N，WWE，AA_permease，PABP，OMPdecase，RRM_1，U-box，OPT，TBC，MGS，DUF786，3Beta_HSD，zf-UBP，zf-A20，DPBB_1，GDPD，PI-PLC-X，SEP，PI-PLC-Y，NOSIC，Glycolytic，SET，ADK_lid，Alpha-amylase，EB1，PGAM，Abhydrolase_1，Glyco_hydro_14，Lung_7-TM_R，Abhydrolase_3，TCTP，GATase_2，Gln-synt_C，2OG-FeII_Oxy，Pribosyltran，MIF，CoA_trans，RCC1，Pkinase_Tyr，MIP，DnaJ，HSCB_C，Trehalose_PPase，LRR_1，Cupin_2，LRR_2，Glyco_hydro_28，Yipl，Trp_syntA，Sedlin_N，SGS，Aldedh，CK_II_beta，zf-C3HC4，GIDA，PB1，IMPDH，Carb_kinase，PurA，Molybdopterin，Nodulin-like，Tim17，Xan_ur_permease，Hist_deacetyl，RNA_pol_Rpb8，Agenet，Myb_DNA-binding，Glyoxal_oxid_N，Ribophorin_I，和FAE_3-kCoA_synl。

重组DNA构建体

本发明提供重组DNA构建体，包括一个或多个这里公开的核酸，用于在合并入植物细胞核时给予转基因植物一个或多个改良的性状。所述的构建体还典型的包括可操作的连接到所述核酸上的启动子，以保证在植物细胞内的表达。其他构建体组分还可以包括附加的调节元素，例如5′或3′非转译区域(例如多腺苷酸化位点)、内含子区域和传输肽或信号肽。上述重组DNA构建体可以使用本领域普通技术人员已知的方法装配。

在一个优选实施方案中，在重组DNA构建体中本发明的核酸可操作地连接到可在植物体内发挥作用的启动子上，以保证核酸在正义方向的表达，因此得到期望的蛋白质或蛋白质多肽片段。还提供了实施方案，其中核酸可操作的连接到能在植物内发挥作用的启动子，以保证基因抑制RNA的表达来抑制内生蛋白的水平。

按照本发明制备的重组构建体还通常包括一个3′非翻译DNA区(UTR)，所述3′非翻译DNA区紧随核酸编码区并典型的包含一个多腺苷酸化序列。有用的3′UTRs例子包括来自于根瘤土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)的胭脂氨酸合酶基因(nos)、编码核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶小亚基基因(rbcS)和根瘤土壤杆菌的T7转录物。构建体和载体还可以包括一个转运缩氨酸，用于把基因靶导向植物细胞器，特别是导向叶绿体、无色体或其他的质粒细胞器。为了描述叶绿体转运缩氨酸的使用，请参见美国专利5,188,642和美国专利号5,728,925，在此引入作为参考。

表1提供了一列用于重组DNA的基因，所述重组DNA被用于模型植物以发现相关的改良性状，并可以与同源体一起定义氨基酸共有序列，所述氨基酸共有序列用于表征供本发明的核使用的重组DNA。通过下述对标题的描述能更方便理解表1：

“NUC SEQ ID NO”指在序列表中特定DNA序列SEQ ID NO编号。

“PEP SEQ ID NO”指在序列表中与特定DNA关联的蛋白质氨基酸序列的SEQ ID NO.编号。

“构建体ID”指用于标志包括特定DNA的特定重组DNA构造的任意数字。

“基因ID”指用于标志特定DNA的任意名称。

“定向”指在重组DNA构建体中相对于启动子特定DNA的方向。

表1

 

NUCSEQID  N0	PEPSEQIDNO	基因ID	构建体ID	方向	NUCSEQID NO	PEPSEQIDNO	基因ID	构建体ID	方向
										1	426	CGPG699	10919	反义	213	638	CGPG5883	75232	正义
2	427	CGPG567	11142	正义	214	639	CGPG7596	75429	正义
										3	428	CGPG267	11310	反义	215	640	CGPG8248	75965	正义
4	429	CGPG1179	11866	反义	216	641	CGPG8233	75975	正义
										5	430	CGPG959	11937	反义	217	642	CGPG1573	76061	正义
6	431	CGPG2158	16218	正义	218	643	CGPG7141	76155	正义
										7	432	CGPG2446	17410	正义	219	644	CGPG8941	76322	正义
8	433	CGPG1862	18401	正义	220	645	CGPG6337	76440	正义
										9	434	CGPG3014	18665	正义	221	646	CGPG9005	76828	正义
10	435	CGPG1674	19141	正义	222	647	CGPG9208	77136	正义
										11	436	CGPG2680	19156	正义	223	648	CGPG4348	77303	正义
12	437	CGPG3577	19621	正义	224	649	CGPG8099	77352	正义
										13	438	CGPG4065	19760	正义	225	650	CGPG618	10913	反义
14	439	CGPG3929	19857	正义	226	651	CGPG251	10925	反义
										15	440	CGPG2488	70510	正义	227	652	CGPG636	11357	正义
16	441	CGPG3012	70605	正义	228	653	CGPG639	11358	正义

 

17	442	CGPG3162	70607	正义	229	654	CGPG287	11432	反义
										18	443	CGPG607	70812	正义	230	655	CGPG893	11927	反义
19	444	CGPG4084	70933	正义	231	656	CGPG1122	12050	正义
										20	445	CGPG3917	70939	正义	232	657	CGPG657	12358	反义
21	446	CGPG4414	71319	正义	233	658	CGPG1489	13809	正义
										22	447	CGPG185	71446	正义	234	659	CGPG2122	16877	正义
23	448	CGPG1679	71609	正义	235	660	CGPG1683	18117	反义
										24	449	CGPG271	71649	正义	236	661	CGPG4685	71651	正义
25	450	CGPG4434	71814	正义	237	662	CGPG4729	72449	正义
										26	451	CGPG2198	71945	正义	238	663	CGPG4880	72649	正义
27	452	CGPG5253	72005	正义	239	664	CGPG5680	73107	正义
										28	453	CGPG5231	72026	正义	240	665	CGPG7317	74875	正义
29	454	CGPG4815	72533	正义	241	666	CGPG4902	75079	正义
										30	455	CGPG4859	72637	正义	242	667	CGPG6720	75180	正义
31	456	CGPG1589	72782	正义	243	668	CGPG5850	75228	正义
										32	457	CGPG1826	72794	正义	244	669	CGPG6010	75246	正义
33	458	CGPG3899	72919	正义	245	670	CGPG7488	75375	正义
										34	459	CGPG5610	72983	正义	246	671	CGPG7592	75476	正义
35	460	CGPG5665	73025	正义	247	672	CGPG7672	75502	正义
										36	461	CGPG5697	73050	正义	248	673	CGPG6923	75857	正义
37	462	CGPG5695	73092	正义	249	674	CGPG6988	75873	正义
										38	463	CGPG4862	73338	正义	250	675	CGPG1357	75970	正义
39	464	CGPG4910	73344	正义	251	676	CGPG5918	76115	正义
										40	465	CGPG6541	73536	正义	252	677	CGPG6020	76217	正义
41	466	CGPG1756	73644	正义	253	678	CGPG7032	76287	正义
										42	467	CGPG4927	73662	正义	254	679	CGPG7069	76294	正义
43	468	CGPG5106	73672	正义	255	680	CGPG8900	76305	正义
										44	469	CGPG5167	73733	正义	256	681	CGPG8923	76391	正义
45	470	CGPG1924	73846	正义	257	682	CGPG6296	76438	正义

 

46	471	CGPG5201	73863	正义	258	683	CGPG7053	76452	正义
										47	472	CGPG1884	74059	正义	259	684	CGPG7134	76563	正义
48	473	CGPG5089	74205	正义	260	685	CGPG6951	77055	正义
										49	474	CGPG5870	74321	正义	261	686	CGPG6994	77059	正义
50	475	CGPG5888	74337	正义	262	687	CGPG7019	77062	正义
										51	476	CGPG1461	74388	正义	263	688	CGPG7024	77063	正义
52	477	CGPG6743	74412	正义	264	689	CGPG9255	77218	正义
										53	478	CGPG6722	74445	正义	265	690	CGPG9274	77256	正义
54	479	CGPG82	74522	正义	266	691	CGPG6130	77314	正义
										55	480	CGPG6761	74526	正义	267	692	CGPG8074	77344	正义
56	481	CGPG6781	74576	正义	268	693	CGPG8081	77348	正义
										57	482	CGPG4914	74707	正义	269	694	CGPG172	10443	反义
58	483	CGPG5840	74743	正义	270	695	CGPG2482	17814	正义
										59	484	CGPG5980	74755	正义	271	696	CGPG3222	18537	正义
60	485	CGPG1743	75202	正义	272	697	CGPG3259	18831	正义
										61	486	CGPG5434	75220	正义	273	698	CGPG1900	19044	反义
62	487	CGPG5824	75226	正义	274	699	CGPG4128	19950	正义
										63	488	CGPG5879	75231	正义	275	700	CGPG20	70221	正义
64	489	CGPG5949	75239	正义	276	701	CGPG201	71110	正义
										65	490	CGPG6096	75258	正义	277	702	CGPG3420	71718	正义
66	491	CGPG6218	75270	正义	278	703	CGPG4308	71838	正义
										67	492	CGPG6226	75271	正义	279	704	CGPG5244	72087	正义
68	493	CGPG7518	75355	正义	280	705	CGPG5538	72729	正义
										69	494	CGPG7654	75460	正义	281	706	CGPG3738	73302	正义
70	495	CGPG6875	75847	正义	282	707	CGPG6454	73484	正义
										71	496	CGPG8259	75907	正义	283	708	CGPG6530	73594	正义
72	497	CGPG8229	75927	正义	284	709	CGPG5175	73736	正义
										73	498	CGPG8224	75962	正义	285	710	CGPG5756	74016	正义
74	499	CGPG1927	75984	正义	286	711	CGPG5361	74266	正义

 

75	500	CGPG5962	76119	正义	287	712	CGPG6709	74479	正义
										76	501	CGPG5375	76209	正义	288	713	CGPG6755	74549	正义
77	502	CGPG8949	76323	正义	289	714	CGPG6765	74574	正义
										78	503	CGPG8943	76346	正义	290	715	CGPG6039	74607	正义
79	504	CGPG8896	76352	正义	291	716	CGPG6158	74642	正义
										80	505	CGPG8960	76360	正义	292	717	CGPG3578	75015	正义
81	506	CGPG5891	76512	正义	293	718	CGPG7528	75380	正义
										82	507	CGPG7260	76575	正义	294	719	CGPG7756	75560	正义
83	508	CGPG2647	76733	正义	295	720	CGPG7663	75765	正义
										84	509	CGPG6995	76741	正义	296	721	CGPG8249	75977	正义
85	510	CGPG9046	76845	正义	297	722	CGPG2232	76052	正义
										86	511	CGPG9047	76857	正义	298	723	CGPG5494	76109	正义
87	512	CGPG9083	76902	正义	299	724	CGPG5947	76116	正义
										88	513	CGPG9076	76913	正义	300	725	CGPG7160	76158	正义
89	514	CGPG9108	76917	正义	301	726	CGPG6262	76232	正义
										90	515	CGPG9109	76929	正义	302	727	CGPG6909	76269	正义
91	516	CGPG5933	77009	正义	303	728	CGPG8884	76303	正义
										92	517	CGPG6335	77022	正义	304	729	CGPG8965	76474	正义
93	518	CGPG9174	77108	正义	305	730	CGPG5861	76529	正义
										94	519	CGPG9120	77125	正义	306	731	CGPG7138	76625	正义
95	520	CGPG9200	77135	正义	307	732	CGPG7246	76759	正义
										96	521	CGPG9263	77219	正义	308	733	CGPG5378	77026	正义
97	522	CGPG8087	77351	正义	309	734	CGPG9168	77131	正义
										98	523	CGPG385	14810	正义	310	735	CGPG1505	14944	正义
99	524	CGPG1857	14835	反义	311	736	CGPG3614	18410	正义
										100	525	CGPG1788	15419	反义	312	737	CGPG3220	18536	正义
101	526	CGPG1966	16223	正义	313	738	CGPG3062	19540	正义
										102	527	CGPG1908	17903	正义	314	739	CGPG3580	19624	正义
103	528	CGPG3545	18279	正义	315	740	CGPG3725	70353	正义

 

104	529	CGPG6557	18284	正义	316	741	CGPG592	71215	正义
										105	530	CGPG3340	18332	正义	317	742	CGPG4417	71320	正义
106	531	CGPG3431	18349	正义	318	743	CGPG2276	73076	正义
										107	532	CGPG3530	18623	正义	319	744	CGPG4975	73666	正义
108	533	CGPG3119	19551	正义	320	745	CGPG2790	73852	正义
										109	534	CGPG3594	19627	正义	321	746	CGPG4972	74080	正义
110	535	CGPG4031	19785	正义	322	747	CGPG5140	74211	正义
										111	536	CGPG4036	19944	正义	323	748	CGPG19	74510	正义
112	537	CGPG2384	70125	正义	324	749	CGPG6769	74527	正义
										113	538	CGPG1598	70504	正义	325	750	CGPG6770	74539	正义
114	539	CGPG560	70830	正义	326	751	CGPG737	74556	正义
										115	540	CGPG4002	70943	正义	327	752	CGPG6789	74577	正义
116	541	CGPG1422	71711	反义	328	753	CGPG5374	74729	正义
										117	542	CGPG4429	71962	正义	329	754	CGPG5978	74753	正义
118	543	CGPG862	72352	正义	330	755	CGPG5979	74754	正义
										119	544	CGPG2251	72413	正义	331	756	CGPG7447	74908	正义
120	545	CGPG646	72603	正义	332	757	CGPG948	75107	正义
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133	558	CGPG5091	73751	正义	345	770	CGPG9202	77159	正义
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162	587	CGPG6295	75289	正义	374	799	CGPG9037	76832	正义
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190	615	CGPG869	74558	正义	402	827	CGPG6207	75269	正义

 

191	616	CGPG6159	74643	正义	403	828	CGPG7620	75432	正义
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203	628	CGPG6631	74124	正义	415	840	CGPG7129	76624	正义
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207	632	CGPG1661	72414	正义	419	844	CGPG9082	76985	正义
										208	633	CGPG6427	73409	正义	420	845	CGPG6212	77014	正义
209	634	CGPG4906	73723	正义	421	846	CGPG9206	77112	正义
										210	635	CGPG5092	73747	正义	422	847	CGPG9151	77117	正义
211	636	CGPG6146	74634	正义	423	848	CGPG9129	77138	正义
										212	637	CGPG6022	74769	正义	424	849	CGPG9224	77226	正义
					425	850	CGPG9358	77418	正义

重组DNA

在发明中用于在植物中改善性状的DNA具有核苷酸序列SEQ ID NO：1至SEQ ID NO：425，及上述DNA分子的同源体。用于本发明基因抑制方面的DNA的子集包括由具有21个或更多连续核苷酸的低聚核苷酸组成的全部公开的核酸的片段。低聚核苷酸大分子具有选自SEQ ID NO：1至SEQ ID NO：425中的序列，这些序列可用作探针和引物检测本发明中使用的核酸。还可在本发明中用作DNA的变异体。上述变异体可以是自然发生的，包括来自源于相同或不同物种的同源基因的DNA，或可以是非自然变体，例如使用化学合成方法合成的、或使用重组DNA方法产生的DNA。遗传编码的退化提供了用不同碱基替代蛋白质编码序列基因的至少一个碱基而不导致基因产生的多肽的氨基酸序列改变的可能性。因此，对本发明有用的DNA可以具有任何碱基序列，所述碱基序列已经按照遗传编码的退化方式对这里提供的序列进行了替换改变。

这里公开的证明在模型植物中对改善性状有用的、提供DNA的基因同源体通常与这里公开的DNA具有显著的同一性。当核酸序列被最优对比时如果在比较窗上有约60％核酸相同，则DNA基本上与参考DNA相同；更优选70％相同；更优选80％相同；更优选85％相同；更优选90％相同；更优选95％相同；和/或更优选98％或99％相同。比较窗优选至少50—100个核苷酸，更优选的是这里提供核酸的全部长度。用于对比比较窗的序列的最优对比可以通过算法建立；优选通过计算机执行这些算法(例如，Wisconsin Genetics SoftwarePackage Release 7.0-10.0 Genetics Computer Group，575 Science Dr.，Madison，WI)。参考核酸可以是一个全长的分子或较长分子的一部分。优选的，用于测定蛋白编码序列的核酸同一性的比较窗是全部编码区域。

可用于给予改良性状的蛋白质是完全的蛋白或至少足够部分的完全蛋白以给予蛋白质相关的生物活性。蛋白质可用于产生具有改良性状的转基因植物，包括具有这里提供的氨基酸序列的蛋白质，所述氨基酸序列如SEQ IDNO：426至SEQ ID NO：850，以及上述蛋白质的同源体。

可用于本发明的蛋白质的同源体是通过比较蛋白质的氨基酸序列与相同或不同植物来源的蛋白质的氨基酸序列来鉴别的，例如，通过手工的或通过使用已知的同源基础的检索算法，例如通常已知并被称为BLAST、FASTA和Smith-Waterman。这里使用的同源体是一个与其比较的多肽具有相同生物功能的来自相同或不同有机体的蛋白质。在两个有机体之间的直系同源关系不必表示为两个基因之间的一一对应关系，因为在有机体系统发育分离时，例如物种形成，一个基因可以被复制或删除。对于一个给定的蛋白质，这里可能没有直系同源物或有多于一个直系同源物。其他更复杂的因素包括从相同基因的可选择的拼接转录、限制基因的识别、相同基因具有不同序列长度或校正序列的多份副本。一个局部序列对比程序，例如，BLAST，可用于搜索序列数据库以查找相似序列，并用于测量序列碱基相似性的大概期望值(E-值)。当一个蛋白质符合针对特定有机体的最好E值时，其不必是直系同源物或唯一直系同源物，一个交互的BLAST检索被用于本发明来筛选对于直系同源物的识别具有显著E值的符合的序列。交互的BLAST必然伴有对来自基础有机体的氨基酸数据库的显著符合物的检索，所述显著符合物与查询蛋白质的序列类似。当交互的BLAST的最佳符合物是查询蛋白质本身或由物种形成后的复制基因编码的蛋白质时，符合物很可能是直系同源物。因此，在这里使用的同源体用来描述根据序列基本类似推理假定具有类似功能的蛋白质。具有氨基酸序列SEQ ID NO：851到SEQID NO：33634的同源体与具有氨基酸序列SEQ ID NO：426到SEQ ID NO：850的蛋白质的关系建立在表2的列表中。

其他功能性的同源体蛋白质与在这里公开的性状改良蛋白质具有一个或多个不同的氨基酸，这是由于一个或多个众所周知的保守氨基酸替换的结果，例如，缬氨酸对丙氨酸的保守替换和苏氨酸对丝氨酸的保守替换。在自然序列内部的氨基酸保守性替换可以选自属于天然产生的氨基酸类的其他成员。在这些不同种类内的有代表性的氨基酸包括但不限于：(1)酸性(带负电的)氨基酸例如天门冬氨酸和谷氨酸；(2)碱性(带正电的)氨基酸例如精氨酸、组氨酸和赖氨酸；(3)中性的极性的氨基酸例如甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天门冬酰胺和谷氨酰胺；和(4)中性的非极性的(疏水性)氨基酸例如丙氨酸、白氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苯基丙氨酸、色氨酸和甲硫氨酸。在天然氨基酸序列内部的氨基酸的保守替换可以选自属于天然产生的氨基酸组的其他成员。例如，具有脂肪族侧链的氨基酸的组是甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、白氨酸和异亮氨酸；具有脂肪族羟基侧链的氨基酸的组是丝氨酸和苏氨酸；具有含有酰胺侧链的氨基酸的组是天门冬酰胺和谷氨酰胺；具有芳香族侧链的氨基酸的组是苯基丙氨酸、酪氨酸和色氨酸；具有碱性侧链的氨基酸的组是赖氨酸、精氨酸和组氨酸；和具有含硫的侧链的氨基酸的组是半胱氨酸和甲硫氨酸。自然的保守氨基酸替换组是：缬氨酸-白氨酸、缬氨酸-异亮氨酸、苯基丙氨酸-酪氨酸、赖氨酸-精氨酸、丙氨酸-缬氨酸、天门冬氨酸-谷氨酸和天门冬酰胺-谷氨酰胺。本发明的另一个方面包括与所述蛋白质序列具有一个或多个不同的氨基酸的蛋白质，这是由于在天然序列中一个或多个氨基酸的删除或插入的结果。

这里公开的性状改良的蛋白质同源体通常显示显著的序列同一性。特定目地的蛋白质具有至少50％序列同一性，更优选至少大约70％序列同一性或更高，例如，与氨基酸序列SEQ ID NO：426到SEQ ID NO：850具有至少大约80％序列同一性。当然有用的蛋白质还可以包括具有更高同一性的序列，例如，90％到99％同一性。蛋白质同源体的同一性的鉴别是通过最优对比推定蛋白质同源体的氨基酸序列与确定的氨基酸序列，并计算同一性百分比和在比较窗上保守替换的氨基酸。用于测定同一性的比较窗可以是这里公开的全部氨基酸序列，例如，SEQ ID NO：426至SEQ ID NO：850中任意的全部序列。

相互同源的基因可以被分组为家族，并包括多重序列对比。随后可以推导出每个群组的共有序列。这个分析使能够对保守的和具有重要功能的特定类(家族)的残基或基序进行推导。如果可以的话，这些保守的残基和基序可以进一步使用三维蛋白质结构验证。共有序列可以被用于定义本发明的全部范围，例如，用同源体关系去识别蛋白质。因此，本发明考虑的是蛋白质同源体，所说蛋白质同源体包括与上述氨基酸共有序列相比具有至少90％同一性氨基酸序列的蛋白质。

启动子

在文献中已经描述了许多在植物细胞中有活性的启动子。其包括存在于植物基因组中的启动子以及其他来源的启动子，包括携带在根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)瘤诱导质粒上胭脂氨酸合酶(NOS)启动子和章鱼碱合酶(OCS)启动子，花椰菜花叶病毒组(caulimovirus)启动子例如花椰菜花叶病毒(cauliflower mosaic virus)或玄参花叶病毒(Figwort mosaic virus)启动子。例如，见公开了来源于花椰菜花叶病毒(CaMV35S)的基本启动子模型的美国专利5,858,742和5,322,938，公开了玄参花叶病毒(FMV)35S启动子的美国专利5,378,619，公开了玉米(maize)RS81启动子的美国专利6,437,217，公开了稻肌动蛋白(rice actin)启动子的美国专利5,641,876，公开了玉米RS324启动子的每个专利6,426,446，公开了玉米PR-I启动子的美国专利6,429,362，公开了玉米A3启动子的美国专利6,232,526，公开了基本玉米启动子的美国专利6,177,611，公开了玉米L3油质蛋白(L3 oleosin)启动子的美国专利6,433,252，公开了稻L3肌动蛋白2启动子和内含子的美国专利6,429,357，公开了根特定启动子的美国专利5,837,848，公开了冷可诱导启动子的美国专利6,084,089，公开了光可诱导启动子的美国专利6,294,714，公开了盐可诱导启动子的美国专利6,140,078，公开了病原体可诱导启动子的美国专利6,252,138，公开了缺磷病可诱导启动子的美国专利6,175,060，公开了可用于有效的植物表达载体设计的5′、3′和内含子元素的美国专利申请公开号2002/0192813AI，公开了薏苡辛(coixin)启动子的美国专利申请号09/078,972，公开了玉米叶绿体醛缩酶启动子的美国专利申请号09/757,089和公开了缺水可诱导启动子的美国专利申请号10/739,565，所有申请都在此引入作为参考。这些和许多其他在植物细胞内发挥作用的启动子已经被本领域熟练技术人员所知，并可以用于本发明的重组体核酸以在转基因植物细胞内保证期望基因的表达。

此外，启动子可以包括多份“增强子序列”以帮助促进基因表达。上述增强子在本领域中是已知的。通过包含具有上述构造的增强子序列，所选蛋白质的表达可以被提高。这些增强子通常位于在真核细胞内发挥作用的启动子中转录启动的5′端，但是也可以通常插入编码序列的5′或3′端前面或相反方向。在有些情况下，这些5′增强部分是内含子。当增强子是稻肌动蛋白1和稻肌动蛋白2基因的5′内含子时，其被视为特别有效。依照本发明可以被使用的其他增强子的例子包括来自CaMV35S启动子、章鱼碱合酶基因(octopine synthase genes)、玉米乙醇脱氢酶基因(maize alcohol dehydrogenase gene)、玉米收缩1基因(maizeshrunken1gene)和来自非植物的真核生物的启动子的元件。

在本发明的某些方面，优选在DNA构造中的启动子元件能够引起充分的表达，以在缺水的环境下得到有效量的多肽。上述启动子可以从在缺水环境下过表达的植物基因的调整区域中识别和分离。用于本发明的特定缺水诱导的启动子源于玉米(Zea maize)确认为热激蛋白17.5基因(HSP17.5)、HVA22基因(HVA22)、Rab17基因和肉桂酸4-羟化酶(CA4H)基因(CA4H)的基因5′调整区域。上述缺水诱导的启动子被公开于美国申请号10/739,565，该申请在此引入作为参考。

在本发明的某些方面，在植物种子组织中的充分表达被期望影响种子中成分的改良。用于种子成分改变的模仿启动子包括来自种子基因的启动子，例如napin(美国专利5,420,034)、玉米L3油质蛋白(maize L3 oleosin)(美国专利6,433,252)、玉米醇溶蛋白Z27(zein Z27)(Russell等(1997)Transgenic Res.6(2)：157-166)、球蛋白1(globulin 1)(Belanger等，(1991)Genetics 129：863-872)、谷蛋白1(glutelin 1)(Russell(1997)supra)和peroxiredoxin抗氧化剂(Perl)(Stacy等，(1996)Plant MoI Biol.31(6)：1205-1216)。

在本发明的某些方面，期望在植物绿色组织中优先表达。考虑用于这个目地的启动子包括来自基因，如SSU(Fischhoff，等，(1992)Plant MoI Biol.20：81-93)、醛缩酶和丙酮酸正磷酸盐dikinase(Taniguchi，等，(2000)Plant Cell Physiol.41(1)：42-48)的启动子。

基因抑制包括任何用于抑制基因转录或相应于基因的mRNA的聚集从而阻止转录物转译成蛋白质的众所周知的方法。转录后基因抑制通过形成双链RNA(dsRNA)的RNA转录来调节，所述双链RNA与抑制的靶基因具有同源性。基因抑制还可以通过插入突变来完成，所述突变通过也可以阻止基因功能的转位因子来创立。例如，在许多双子叶植物中，用土壤杆菌的T-DNA可以轻易的完成转化并可以快速的获得大量的转化体。并且，一些品种具有可以用于有效地产生大量插入突变的活性转位因子的品系，而其他的品种缺少这样的品系。由土壤杆菌或转位子突变生产的或具有目标多肽表达改变的突变植物可以使用本发明的核酸识别。例如，大量突变植物可以使用核酸编码的目标多肽来检测在基因编码的目标多肽中具有插入物的突变植物以进行筛选。

基因堆积

本发明也考虑到这里提供的性状改良重组DNA可以与其他重组DNA联合使用，以建立具有多重需要性状的植物。产生的联用可以包括任何一个或多个重组DNA构建体的多份拷贝。这些堆积联合可以使用任何方法建立，包括但不限于转基因植物的杂交繁育、或多重遗传转化。

转化方法

许多用于生产具有重组DNA的植物细胞核的方法已被本领域技术人员了解，并可以用于本发明。两个通常使用的用于植物转化的方法是土壤杆菌(Agrobacterium)介导的转化和微粒轰击。微粒轰击方法在美国专利5,015,580(大豆)；5,550,318(玉米)；5,538,880(玉米)；5,914,451(大豆)；6,160,208(玉米)；6,399,861(玉米)和6,153,812(小麦)中说明，土壤杆菌介导的转化在美国专利5,159,135(棉花)；5,824,877(大豆)；5,591,616(玉米)；和6,384,301(大豆)中说明，上述申请均在此引入作为参考。对于基于根瘤土壤杆菌的植物转化系统，存在于转化构建体上的另外的元件将包括左右临接序列的T-DNA以促进重组体核酸结合到植物基因组中。

通常优选在靶植物品系的基因组中随机引入异种DNA，即，在非特定位点。在特别的情况下为了在特定位点整合，把异种DNA靶向插入可能会有用，例如，为替换基因组中已经存在的基因、为使用植物基因组中已经存在的启动子或为在已知基因表达活性的预定的位点插入重组体核酸。现有几个位点特异的重组系统，已知能发挥作用的插入物包括在美国专利4,959,317中公开的cre-lox和在美国专利5,527,695中公开的FLP-FRT，上述申请都在此引入作为参考。

本发明的转化方法优选在培养基上的组织培养和受控环境下进行。“培养基”指被用于在体外生长细胞的多种营养物的混合物，所述体外是指在完整的活体生物之外。受体靶细胞包括，但不限于，分生细胞、胼胝组织、不成熟的胚和配子细胞，例如小孢子、花粉、精子和卵细胞。值得注意的是任何可以再生成为可繁殖植物的细胞都可以用作受体细胞。可以产生胼胝组织的组织来源包括但不限于，不成熟的胚、秧苗顶端分生组织、小孢子等等。可以增殖成为胼胝组织的细胞也是用于遗传转化的受体细胞。用于本发明制造转基因植物的实际的转化方法和材料，例如，各种培养基和受体靶细胞、不成熟胚胎的转化和随后可繁殖转基因的再生被公开于美国专利6,194,636和6,232,526和美国专利申请09/757,089中，上述申请在此引入作为参考。

实际上在任何一个实验中DNA仅被引入较小百分比的靶细胞核中。标记物基因用于提供一个用于识别细胞的有效的系统，所述的细胞具有通过接受和整合转基因DNA构建体到其基因组中稳定转化的核。优选的标记物基因提供选择性的标记物，所述的选择性标记物产生对选择性药剂的耐受性，例如一种抗生素或除草剂。可能的具有本发明核的转化细胞被暴露于选择性的药剂中。通常，产生耐受性的基因已经被整合，充分表达的细胞能确保细胞存活，这种细胞将存在于存活细胞群中。存活细胞将被测定以进一步证实外源NDNA被稳定的整合在核中。有用的选择性标记基因包括对抗生素例如卡那霉素(nptII)、潮霉素B(aphIV)和庆大霉素(aac3和aacC4)产生耐受性或对除草剂例如草铵膦(bar或pat)和草甘膦(EPSPS)产生耐药性。上述选择的实例被记载于美国专利5,550,318；5,633,435；5,780,708和6,118,047中，上述申请均在此引入作为参考。也可以使用提供可见的识别转化体能力的筛选标记物，例如，表达彩色或荧光蛋白的基因，例如荧光素酶或绿色荧光蛋白质，或表达β—葡糖醛酸酶的基因或依照用于各种产色底物的uidA基因(GUS)。还值得注意的是联合应用筛选和选择性标记物将对识别转化细胞是有益的。见PCT公开的WO 99/61129，其公开使用了在选择性标记物基因和筛选标记物基因之间融合的基因，例如，NPTII基因和GFP基因。

暴露于选择性药剂后仍存活的细胞、或在筛选试验中被评价为阳性的细胞可以在再生培养基中培养，使之成长为植物。得到的幼苗在被转移到温室或生长室发育成熟之前可以被转移到较少植物生长混合物的土壤中，并使之坚强，例如，在控制室内相对湿度大约85％、CO₂ 600ppm和光照25-250微爱因斯坦m^-2s^-1。植物优选在生长室或温室中发育成熟。取决于初始的组织，植物在转化体被识别后的大约6星期到10个月被再生。在再生期间，细胞在固体培养基上，在大约19-28℃成长为植物。在再生植物已经达到发芽和生根的阶段时，它们可以被转移到温室中进一步生长和试验。植物可以使用本领域技术人员已知的常用植物交配方法来传粉和生产种子。

可以从转化植物中取得子代，并测试外源性重组体核酸的表达。有用的测定方法包括，例如，“分子生物学”测定，例如DNA和RNA印迹法(Southernand Northern blotting)和PCR；“生物化学的”试验，例如检测RNA的存在，例如，检测双链RNA，或检测蛋白质产物的存在，例如，通过免疫性方法(酶联免疫吸附和蛋白质印迹(ELISAs和Western blots))或通过酶功能方法；植物部分测定方法，例如叶或根测定；以及，通过分析整株再生植物的表现型。

性状改良重组DNA的发现

为了识别具有能给予植物改良性状的重组DNA的核，拟南芥(Arabidopsisthaliana)与候选的重组DNA的构建体被转化，并筛选改良性状。

拟南芥被用作植物中遗传和代谢的模型。拟南芥具有小的基因组，并有大量记载的研究可用。拟南芥易于大量生长，并且定义重要遗传控制机制的突变株是可用的或可以容易的获得。引入和表达分离的同源基因的各种方法是现有的(见Koncz，e.g.，Methods in Arabidopsis Research e.g.，(1992)，World Scientific，New Jersey New Jersey，New Jersey，in“Preface”)

使用两步筛选过程，其包括两遍性状鉴别以保证性状的改变是取决于重组DNA的表达，而不是由于转基因整合的染色体位点决定的。对于每个重组DNA构建体，12个单独的转基因系被建立并测定转基因的表达水平。具有高转基因表达水平的5个转基因系被用于第一遍筛选，以评价在T2转基因植物中的转基因的功能。随后，3个转基因结果，其已经显示具有一个或多个改良性状，被进一步在第二遍筛选中评价以证实转基因的给予改良性状的能力。下列表3概括了由重组DNA构建体给出的已经证实的改良性状。

具体而言，表3报告了：

“PEP SEQ ID”是与在重组DNA构建体中的DNA关联的蛋白质的氨基酸序列，相当于在序列表中蛋白质序列的SEQ ID NO.。

“结构_id”是对在表1中更详细描述了的重组DNA的任意名称。

“注释”指对每个PEP SEQ ID NO在生物工程信息国家中心(ncbi)的GenBank数据库中进行氨基酸序列查询获得的最符合的蛋白质的描述。更详细的，“gi”是BLAST最符合的GenBank的ID号。

“描述”指BLAST最符合的描述。

“e-值”提供BLAST符合的期望值。

“同一性”指在这里提供的目标序列和在GenBank的符合序列之间，通过BLAST对比沿着部分序列的长度匹配的氨基酸残基的同一性百分比。

“性状”通过两个字母代码标识在转基因植物中由重组DNA提供的证实的改良。用于改良性状的代码是：

“CK”是指在冷冲击耐药性筛选下识别出的寒冷耐受性改良；

“CS”是指在冷萌芽耐受性筛选下识别的寒冷耐受性改良；

“DS”是指在土壤干旱压力耐受性筛选下识别的干旱耐受性改良；

“PEG”是指在PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选下识别的渗透性压力耐受性改良；

“HS”是指在热压力耐受性筛选下识别的热压力冷耐受性改良；

“SS”是指在盐压力耐受性筛选下识别的高盐量压力耐受性改良；

“LN”是指在有限的氮耐受性筛选中识别的氮利用率改良；

“LL”是指在低照明环境下的耐阴性筛选识别的弱遮光逃避反应；

“PP”是指在早期植物生长和发育筛选中识别的在早期的改良的生长发育；

“SP”是指在这里提供的晚期植物生长和发育筛选中识别的晚期的改良生长发育。

表3

性状改良筛选

DS-是通过土壤干旱压力耐受性筛选识别的干旱耐受性的改良：干旱或水分不足环境对于植物主要施加渗透性压力。植物在开花期对于干旱显得特别的脆弱。在实施例1B内公开的筛选过程中干旱环境自开花期开始并持续到收获结束。本发明给出了可以改善在上述持续干旱环境下改良植物存活率的重组DNA。用于给予上述干旱耐受性的典型的重组DNA是在表3中所确认的那些。上述重组DNA可以被特定用于制备转基因植物，所述转基因植物对在开花期和植物生命循环的其他阶段强加的干旱环境有耐受性。如从模型植物筛选中所证明的那样，在所述持续干旱环境下生长的具有性状改良重组DNA的转基因植物的一些实施方案中，除转基因总体内存活率增加之外，每株植物总籽粒重也增加，与对照植物相比提供了高产的潜力。

PEG-是通过PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选识别的干旱耐受性的改良：通过使用各种浓度的聚乙二醇(PEG)产生不同的渗透压可以人工地诱导各种干旱水平(Pilon-Smits e.g.，(1995)Plant Physiol.107：125-130)。若干生理特征已经作为用于选择具有干旱耐受性的植物的可靠指标被报告。这些特征包括种子萌芽和幼苗生长的比率。这个性状可以通过测量在PEG溶液中的幼苗的生长率来相对容易的测定。因此，PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选是对于干旱耐受性筛选的有效的替代。如从模型植物筛选中所证明的那样，具有在PEG诱导的渗透性压力筛选下识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案可以更好的存活于干旱环境，与对照植物相比提供了高产的潜力。

SS-是通过高盐度压力耐受性筛选识别的干旱耐受性的改良：3个不同的因素导致盐损害：(1)渗透效应、(2)在供给矿物质过程中的干扰、(3)由盐离子引起的有毒影响，例如，酶的失活。虽然盐压力的第一个因素导致的植物枯萎类似于干旱效果，盐离子引起的有毒影响与干旱完全不同。本发明提供帮助植物在高盐环境下维持生物量、根生长和/或植物发育的基因，如在表3中确认的那样。因为渗透效应是盐压力的一个主要部分，其为干旱压力所共有，在高盐度压力耐受性筛选中识别的性状改良重组DNA也可以提供具有改良干旱耐受性的转基因作物。如从模型植物筛选中所证明的，具有在高盐度压力耐受性筛选中识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案可以在干旱环境和/或高盐度环境下更好的存活，与对照植物比较提供了高产的潜力。

HS-是通过热压力耐受性筛选识别的干旱耐受性的改良：热和干旱压力经常同时发生，限制植物生长。热压力可以引起光合作用率的减少、抑制叶生长和植物中的渗透压。因此，本发明中识别的作为热压力耐受性给予基因的基因也可以给予植物改良的干旱耐受性。如从模型植物筛选中所证明的，具有在热压力耐受性筛选中识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案可以在热压力环境和/或干旱环境下更好的存活，与对照植物比较提供了高产的潜力。

CK和CS—寒冷压力耐受性的改良：低温可以立即导致机械约束，高分子活性的改变和渗透势的降低。在本发明中，两个筛选条件，即冷冲击耐受性筛选(CK)和冷萌芽耐受性筛选(CS)，被建立以寻找在较低温度下显示可察觉的生长优点的转基因植物。在冷萌芽耐受性筛选中，转基因拟南芥植物被暴露于恒温8℃下从种植到接种28天后。通过所述筛选识别的性状改良重组DNA对于生产转基因植物特别有用，所述转基因植物与野生型植物相比可以在低温下更加茁壮的萌芽。在冷冲击耐受性筛选中，转基因植物首先在正常生长温度22℃下生长直到接种后8天，随后被放置在8℃下直到接种后28天。如从模型植物筛选中所证明的，具有在冷冲击压力耐受性筛选和/或冷萌芽压力耐受性筛选中识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案可以在冷的环境下更好的存活，与对照植物比较提供了高产的潜力。

对多重压力耐受性的改良：不同种类的压力经常在植物中导致相同或相似的反应。作为对压力的反应被活化或钝化的基因即能以基因产物减少特定压力的方式直接发挥作用，也能以活化其他特定压力基因的方式间接发挥作用。通过操控所述调节基因的活性，即多重压力耐受性基因，植物能对不同种类的压力作出反应。例如，PEP SEQ ID NO：459可用于在植物中改善盐压力耐受性和冷压力耐受性两者。具有特殊意义的，PEP SEQ ID NO：440转化的植物可以耐受热压力、盐压力和冷压力。除这些多重压力耐受性基因之外，本发明提供的给予压力耐受性的基因可以联合使用以产生能够耐受多重压力环境的转基因植物。

PP-早期植物生长和发育的改良：在本领域已知，为了最小化疾病对农作物收益率的影响，重要的是开始种植时就使用健康茁壮的植物。这意味着避免种子和幼苗生病，从而增加营养吸收和增产潜力。传统上的提早播种和施肥是用来促进早期幼苗健壮的方法。在早期发育阶段，植物胚仅形成基本的根蘖轴、(多个)子叶贮藏器官和干细胞群，称为根蘖顶端分生组织，其在整个后胚胎发育阶段连续产生新的器官。这里使用的“早期生长和发育”包括种子吸涨至早期营养阶段。本发明提供对生产转基因植物有用的基因，所述转基因植物在一个或多个步骤具有优点，所述步骤包括但不限于在非压力环境下萌芽、幼苗的活力、根的生长和根的形态。开始自更茁壮幼苗的转基因植物对附着在萌芽种子和幼苗上的真菌和细菌病原体较不敏感。此外，在根生长方面有优势的幼苗由于更大和更深的根结构对干旱更有抵抗力。因此，本领域技术人员知道在早期给予植物生长优势的基因也可以被用于生产对多种压力状态有抵抗力的转基因植物，这是由于早期植物发育的改善导致的。本发明提供上述典型的给予压力耐受性和生长优势两者的重组DNA，标识在表3中，例如，PEP SEQ ID NO：529，其可以改善植物的早期生长发育并给予植物对盐和冷的耐受性。如从模型植物筛选中所证明的，具有在早期植物发育筛选中识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案可以在非压力环境和/或压力环境下更好的生长，与对照植物比较提供了高产的潜力。

SP-晚期植物生长和发育的改良：这里使用的“晚期生长发育”包含抽叶、开花和种子成熟阶段。在某一实施方案中，使用本发明提供的给予植物生长优势的、标识在表3中的基因制备的转基因植物，显示出至少一个表型的特征，包括但不限于，增加的丛簇半径、增加的丛簇干重、种子干重、角果干重和角果长度。一方面，丛簇半径和丛簇干重被用作光合作用量的指标，代表植物的源强度和植物的产量潜力。另一方面，种子的干重、角果干重和角果长度被用作植物库强度(sink strength)的指标，其被认为是产量的直接决定因素。如从模型植物筛选中所证明的，具有在后期的发育筛选中识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案可以在抽叶和种子成熟期间更好的生长和/或具有改良的发育，与对照植物比较提供了高产的潜力。

LL-在低光照筛选中识别的遮光压力耐受性的改良：光线在植物发育上的作用在幼苗期是非常突出的。在具有无阻碍的直射光的正常光照环境下，播种的植物按照典型的光形态学方式发育，其中植物具有开放和伸展的子叶和短的胚轴。然后植物的能量专用于子叶和叶的发育，而纵向伸出的发育被最小化。在光质量和强度由于遮挡干扰或高群密度而减少的低光照环境下，幼苗显示为避荫型，其中幼苗显示减少的子叶扩展，而胚轴伸展被大大延长。结果，在低照明环境下与叶的展开、种子或果实和贮藏器官的发育相比，植物显著的增加它的茎长度，从而对产量产生不利的影响。本发明提供能使植物具有减弱的避荫反应的重组DNA，以便植物的根源更有效的供给生殖生长，与野生型植物相比导致较高产量。如从模型植物筛选中所证明的，具有在遮光物压力耐受性筛选中识别的性状改良重组DNA的转基因植物的实施方案在遮光环境下具有减弱的避荫反应，与对照植物比较提供了高产的潜力。本发明制备的转基因植物可以适于高密度种植，从而导致单位面积产量增加。

LN—低氮有效性压力耐受性改良：

氮是植物生长和农作物产量的关键因素。植物的代谢、生长发育深受氮供应的影响。被限制的氮气供应改变芽根比、根发育、主要代谢的酶活性和老叶衰老(死亡)的速率。所有的农作物都对无机氮肥具有基本的依靠。因为肥料会从大多数土壤类型中快速的耗尽，必须在生长季节中为生长作物补充二或三次肥料。植物的增强的氮利用率将能使作物在低氮有效性压力环境下栽培，所述低氮有效性压力环境是由低的肥料输入和贫瘠的土壤品质引起的。

按照本发明，使用重组核苷酸制备的转基因植物显示出一个或多个期望的性状，包括但不限于，增加的幼苗重量、嫩绿叶、增加的丛簇叶数量、增加或减少的根长度，所述重组核苷酸给予增强的氮利用率，如表3所示。本领域熟练技术人员可知，本发明提供的具有增强的氮利用率的转基因植物也可以具有改变的氨基酸和蛋白质组成、增加的产量和/或更好的种子质量。本发明的转基因植物可以在低氮生长环境下高效地栽培，所述低氮生长环境，即氮贫瘠土壤和低氮肥输入，将引起野生型植物的生长停止或是生长减弱以至使野生型植物实际上无用。当使用未限制氮的生长环境栽培时，转基因植物也可以有优势地用于得到早熟、快速发育和/或高产作物和/或生产更富营养的食物和动物原料。

叠加的性状：本发明还包括具有叠加的基因工程性状的转基因植物，例如，具有由性状改良重组DNA表达引起的改良表现型、联合除草剂和/或虫耐受性状的植物。例如，本发明的基因可以与其他农学目地的性状叠加，例如提供除草剂抗性的性状，例如RoundUp 性状、或抗虫性，例如使用来自苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringensis)的基因对鳞翅目(lepidopteran)、coliopteran、同翅昆虫(homopteran)、hemiopteran及其他昆虫产生抗性。在植物中对于所述抗性有用的除草剂包括草甘膦除草剂、草胺膦(phosphinothricin)除草剂、oxynil除草剂、咪唑啉酮(imidazolinone)除草剂、二硝基苯胺(dinitroaniline)除草剂、吡啶(pyridine)除草剂、磺酰脲(sulfonylurea)除草剂、双丙氨瞵(bialaphos)除草剂、氨磺酰(sulfonamide)除草剂和草丁膦(gluphosinate)除草剂。为说明本领域技术人员有能力生产具有除草剂抗性的转基因植物，涉及美国专利申请公开2003/0106096A1和2002/0112260A1和美国专利5,034,322；5,776,760、6,107,549和6,376,754，均在此引入作为参考。为说明本领域技术人员有能力生产具有抗虫性的转基因植物，涉及美国专利5,250,515和5,880,275，其公开了植物表达苏芸金杆菌内毒素，涉及美国专利6,506,599，其公开了对以转基因植物为食物的无脊椎动物的控制，所述转基因植物表达用于抑制在无脊椎动物内的靶基因的dsRNA，涉及美国专利5,986,175，其公开了通过能表达病毒复制酶的植物控制病毒害虫，和涉及美国专利申请公开2003/0150017A1，其公开了通过能表达靶向抑制害虫中的基因的dsRNA的转基因植物来控制害虫，上述申请都在此引入作为参考。

一旦一个重组DNA被确认为在转基因拟南芥植物中给出目标改良性状，有几种方法利用重组DNA的序列和有关它编码蛋白的知识去识别这些来自相同植物或不同植物品种或其他有机体，例如细菌和酵母的所述序列的同源体。因此，一方面，本发明提供用于识别同源性基因或同源性蛋白质的方法，所述同源性基因具有与任何SEQ ID NO：1至SEQ ID NO：425同源的DNA序列，所述同源性蛋白质具有与任何SEQ ID NO：426至SEQ ID NO：850同源的氨基酸序列。另一方面，本发明提供识别的同源体的蛋白质序列，序列从SEQ ID NO：851至SEQ ID NO：33634。在另一个方面，本发明还包括相连或相关的一个或多个期望的性状，或具有这里提供的同源体序列的基因功能。

本发明提供的性状改良重组DNA和使用所述的性状改良重组DNA制备具有改良性状的转基因植物的方法不限于任何特定的植物种类。事实上，根据本发明的植物可以是任何植物品种，即可以是单子叶的或双子叶的。优选，它们是农业上有用的植物，即人栽培的用于食物生产或技术应用特别是工业应用的植物。本发明中特指的是玉米和大豆植物。本发明提供了为大豆转化而优化的重组DNA构建体和为玉米转化而优化的重组DNA构建体。其他本发明中用于制备具有改良性状的转基因植物的相关植物包括，但不限于，棉花、芸苔(canola)、小麦、向日葵、高粱、紫花苜蓿、大麦、粟、稻、烟草、水果和蔬菜作物和草坪草(turfgrass)。

在某一实施方案中，本发明考虑使用直系同源基因制备作为转基因拟南芥相似物的具有类似改良性状的转基因植物。本发明的转基因植物的改良的生理学性质可以通过对压力环境的反应而得到证实，例如通过利用暴露于压力环境的试验来检测对干旱压力、缺氮、冷生长环境、或低于自然呈现的压力环境，例如低于田间环境，的改良的反应。可以在温室或田间生长植物上进行生物量测量，测量包括如株高、茎粗、根和芽的干重，对于玉米植物，测量包括穗长和直径。

形态变化的性状数据可以通过在植物再生以及再生植物转移到土壤中期间目测收集。这些性状数据包括如下特征：例如正常的植物、浓密的植物、高的植物、粗茎、窄叶、条纹叶、节的表现型、萎黄病、白化体、花色素苷的生产、或改变的缨、穗或根。其他增强的性状可以通过在田间条件下测量识别，例如花粉散发的日期、抽丝的日期、叶伸长率、叶绿素含量、叶片温度、站立、幼苗茁壮长势、节间长、株高、叶数量、叶面积、分蘖、支持根、常绿、茎倒伏、根倒伏、植物健康、空杆/多产、绿色活力和抗虫性。另外，收获颗粒的性状特征可以被证实，包括穗上每排的种仁(kernel)数量、穗上种仁的排数、发育不全的种仁、种仁重、种仁大小、种仁密度和物理的谷粒品质。

为了证实表达本发明基因的转基因玉米植物的杂交收率，期望在玉米通常生长的地理位置多年多地点的测试杂交种，例如，在衣阿华州、伊利诺斯州或其他美国中西部的位置，在正常的田间环境以及在压力环境下，例如在干旱或群密度压力下测试。

根据本发明转基因植物可被用于提供植物部分，以供细胞或包含这里描述的构建体的组织的再生或组织培养。用于这些目地的植物部分可以包括叶、茎、根、花、组织、上胚轴、分生组织、胚轴、子叶、花粉、子房、细胞和原生质体、或可以被用于再生另外的转基因植物、细胞、原生质体或组织培养的植物的任何其他部分。本发明提供的转基因植物的种子可以被用于繁殖更多包含本发明性状改良重组DNA构建体的植物。这些子代如果包含本发明的性状改良重组DNA构建体，则它们被确定为包含在本发明的范围内，不管这些植物是自我繁殖或与不同重量植物交叉繁殖的。

下列实施例用于说明本发明的各种方面，而不是用于限制所要求保护的全部范围。

实施例

实施例1、给予植物改良性状的重组DNA的识别

A.用于拟南芥植物转化的表达构建体

每个目的基因被从基因组或cDNA库中使用特异的引物排序在编码区域的上游区和下游区来扩增。转化载体被制备用于在正义方向(用于增强蛋白质表达)或反义方向(用于内源基因的抑制)构成转录DNA，所述转录在增强的花椰菜花叶病毒35s启动子(美国专利5,359,142)直接或间接的(M00re，e.g.，PNAS95：376-381，1998；Guyer，e.g.，Genetics149：633-639，1998；国际性专利申请PCT/EP98/07577)控制下进行。转化载体还包含bar基因作为选择性标记物，用于产生草铵膦除草剂抗性。拟南芥植物的转化使用本领域已知的真空渗入方法进行(Bethtold，e.g.，Methods MoI.Biol.82：259-66，1998)。收获自植物的种子，称为T1种子，随后在包含草铵膦的选择培养基中生长以选择实际上被转化并生产T2转基因种子的植物。

B.土壤干旱耐受性筛选

本实施例描述了土壤干旱耐受性筛选以识别用重组DNA转化的拟南芥植物，其在处于干旱环境下的土壤中生长时枯萎的不快和/或产生高的种子产量。

T2种子被散布在充满Metro/Mix200(The ScottsCompany，USA)的平板上。湿润的拱形顶盖被加到每个平板上，平板被指定位置并放入气候控制生长室中。植物在白天22℃和晚上20℃的温度环境下生长，具有16小时的光期和170μmol/m²/s的光照强度。在第一个真叶出现后，湿润的拱形顶盖被移除。植物被喷洒草铵膦除草剂，并被放回到生长室中额外的三天。在除草剂处理之后的一周内向平板浇水1小时。每七天继续浇水一次直到花蕾原基开始出现，这时植物最后一次浇水。

为识别干旱耐受性植物，植物被评价枯萎反应和种子产量。在最后一次浇水的开始10天，植物每天都被检查直到4个植物/系已经枯萎。在随后的6天里，植物被监视枯萎反应。根据表现型的目测检查给出5个干旱计分：1是健康、2是暗绿、3是枯萎、4是严重枯萎和5是死亡。3分或更高被认为是枯萎。

在试验的结尾，测量在干旱环境下的每株植物的种子重量的种子产量，用于表征转基因植物和它们与实施例1M的量反应的对照和分析。

用两个方法统计分析枯萎反应。第一，对枯萎表现型的风险计分进行分析和处理，作为按照实施例1L的质反应。换句话说，使用S-PLUS统计软件(S-PLUS6，Guide to statistics，Insightful，Seattle，WA，USA)，借助在六天中每一天中的计分进行残存分析，其中枯萎和非枯萎转基因植物和对照植物的比例被比较，以及进行总体的10g秩检验以比较两个残存曲线。表4提供了一列在转基因植物中改善干旱耐受性的重组DNA构建体。

表4

如果p<0.05和δ或风险计分平均>0，与对照相比转基因植物显示统计学上显著的性状改良(p值、量反应的δ值或质反应的风险计分，是转基因植物与对照之间观察到偶然发生的差异的概率)。

如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

C.热压力耐受性筛选

在高温下，拟南芥幼苗变成萎黄，根生长受到抑制。本实施例提出热压力耐受性筛选以识别被目标基因转化的对热压力更有抗性的拟南芥植物，主要是以在高温下它们的幼苗重量和根生长情况为基准的。

T2种子被放置在具10μg/ml BASTA、1/2X MS盐、1/％植物凝胶(phytagel)的盘上(每盘7粒种子配2粒对照种子；每盘共9粒种子)。盘子被放置在4℃3天以砂藏种子。然后盘子在室温下培养3小时，然后在白天34℃和晚上20℃的温度中保持垂直另外11天。光照期是16h。平均光照强度是～140μmol/m²/s。在14天的生长后，植物按照草铵膦抗性、根长、最终成长期、视觉的颜色和幼苗鲜重计分。在第14天对整盘植物进行拍照。

幼苗重量和根长度被作为定量反应按照实施例1M方式分析。在第14天如果50％的植物已经达到到了3簇叶和叶的大小大于1mm，则最终生长期被计分为成功(Boyes，e.g.，(2001)The Plant Cell 13，1499-1510)。生长期数据作为质反应按照实施例1L方式分析。表5提供了在转基因植物中改善耐热性的重组DNA构建体的列表。

表5

如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

D.盐压力耐受性筛选

本实施例给出了高盐度压力筛选以识别被目标基因转化的对高盐度水平有耐受性的拟南芥植物，主要是以在高盐环境下它们的发育速度、根生长和叶绿素累积情况为基准的。

T2种子被放置在包含90mM NaCl的草铵膦排种盘上，并在标准光照和温度环境下生长。试验中使用的所有幼苗都在白天22℃和晚上20℃的温度、光照期16小时、平均光照强度大约120μmol/m²的环境下生长。第11天，植物被测量初生根长度。在又经过3天的生长之后(第14天)，植物根据转基因的状态、初生根长度、成长期、视觉的颜色和集中幼苗测量的鲜重计分。也在第14天对整盘植物进行拍照。

幼苗重量和根长度被作为定量反应按照实施例1M方式分析。在第14天如果50％的植物已经达到了3簇叶和叶的大小大于1mm，则最终成长期被计分为成功(Boyes，D.C.，等，(2001)，The Plant Cell 13，1499/1510)。生长期数据作为质反应按照实施例1L方式分析。表6提供了在转基因植物中改善高盐度耐受性的重组DNA构建体的列表。

表6

如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

E聚乙二醇(PEG)诱导的渗透性压力耐受性筛选

存在多个可以影响种子萌芽和随后的幼苗生长的因素，水的可用性就是其中之一。可以直接影响萌芽成功率和早期幼苗生长的基因，对在干旱压力下用于改良禾玉米作物的萌芽和生长的农业性状是有益的。在本试验中，PEG被用于在拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子的转基因品系的萌芽过程中诱导渗透性压力，用于筛选渗透性抗性种子品系。

T2种子被放置在包含3％PEG的BASTA排种盘上，并在标准光照和温度环境下生长。种子被放置在包含3％PEG、1/2X MS盐、1％植物凝胶(phytagel)和10μg/ml草铵膦的每个盘子上。盘子被放置在4℃3天以砂藏种子。第11天，植物被测量初生根长度。在又经过3天的生长之后，即第14天，植物根据转基因的状态、初生根长度、成长期、视觉的颜色和集中幼苗测量的鲜重计分。在第14天对整盘植物进行拍照。

幼苗重量和根长度被作为定量反应按照实施例1M方式分析。根据植物是否达到了3簇叶和叶的大小大于1mm，第14天的最终生长期被计分为成功或失败。生长期数据作为质反应按照实施例1L方式分析。表7提供了在转基因植物中改良渗透性压力耐受性的重组DNA构建体的列表。

表7

如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。

如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

F.冷冲击耐受性筛选

本实施例给出了一个筛选，以识别目标基因转化的对播种后8天到28天施加的冷压力更有耐受性的拟南芥植物。在关键早期阶段，即当拟南芥幼苗被暴露于低温时，测量幼苗生长和叶面积的增加来评定耐受性。使用这个筛选，可以发现该植物与野生型植物相比在突然暴露于低温下时能够更好的萌芽和生长的基因改变。

11棵来自T2种子的幼苗，每个转基因系加一个对照系被一同放置在包含1/2X Gamborg盐、0.8植物凝胶(Phytagel)、1％植物凝胶(Phytagel)，和0.3％蔗糖的盘上。然后盘子被水平放置并在4℃砂藏三天。在第3天，盘子被从砂藏中移除并暴露于标准环境(16hr光照期、白天22℃和晚上20℃)直到第8天。在第8天，盘子被从标准环境移走并暴露于冷冲击环境(24hr光照期，白天黑夜都是8℃)直到试验的最后一天，即第28天。在第8天和第28天测量丛簇面积，其被作为定量反应按照实施例1M方式分析。表8提供了在植物中改良冷冲击压力耐受性的重组体核酸列表。

表8

如果p<0.05和δ或风险计分平均>0，与对照相比转基因植物显示统计学上显著的性状改良(p值、量反应的δ值或质反应的风险计分，是转基因植物与对照之间观察到偶然发生的差异的概率)。

如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

G冷萌芽耐受性筛选

本实施例给出了一个筛选，以识别被目标基因转化的对冷压力有耐受性的拟南芥植物，是以在低温环境下它们的发育速度、根生长和叶绿素累积情况为基准的。

T2种子被接种于盘中，本试验使用的所有幼苗都在8℃下生长。种子首先被使用氯气灭除表面的害虫，然后接种在试验盘上，所述试验盘包含1/2XGamborg’s B/5基本盐混合物(Sigma/Aldrich Corp.，St.Louis，MO，USA G/5788)、1％植物凝胶(Phytagel)TM(Sigma-Aldrich，P-8169)和10μg/ml草铵膦的水溶液中，使用KOH调整最终pH为5.8。试验盘在恒温8℃、光照期16hr和平均光照强度大约100μmol/m²/s的环境下保持垂直28天。在接种28天后，根长度被测量、生长期被观察、视觉的颜色被评定和整个盘被拍照。

第28天的根长度作为量反应按照实施例1M方式分析。在第7天的生长期作为质反应按照实施例1L方式分析。表9提供了在转基因植物中改善冷压力耐受性的重组DNA构建体的列表。

表9

如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

H.耐阴性筛选

在遮光环境下植物经历的特征形态学反应包括叶柄的延长、叶角的改变和叶绿素含量的减少。虽然这些改变可以给予个体以竞争优势，在单种栽培中避荫反应被认为会减少群整体的生物量。因此，防止避荫反应的遗传变更可能与高产量有关。在低光照环境下有利于生长的基因也可以促进增产，因为光照不足通常限制产量。本方案描述了一个筛选，用以寻找在低光照强度环境下显示减弱的避荫反应和/或比对照植物生长的更好的拟南芥植物。具体而言，我们寻找相对于对照物叶柄长度没有伸展、幼苗重量增加和叶子更接近于与盘表面平行的植物。

T2种子被放置在具有1/2MS培养基的草铵膦排种盘上。种子被播种在1/2XMS盐、1％植物凝胶(Phytagel)、10μg/ml BASTA上。植物在垂直盘上于白天22℃、晚上20℃的温度和低光照(大约30μE/m²/s、far/red比(655/665/725/735)～0.35，使用具有GAM滤色器#680的PLAQ光源)的环境下生长。在幼苗播种23天后，记录观测值包括幼苗状态、簇叶的数量、花蕾的状态、叶柄叶的角度、叶柄长度和集中鲜重。在观测当天对整盘植物拍摄数字图象。幼苗重量和叶柄长度作为定量反应按照实施例1M方式分析。簇叶的数量、花蕾结构和叶角度作为定性反应按照实施例1L方式分析。

表10提供了在植物重改善耐阴性的重组DNA构建体的列表

表10

对于“籽粒重”和“叶角(leafangle)”，如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均>0，与对照相比转基因植物显示了p<0.2的性状改良的趋势。

对于“叶柄长度”，如果p<0.05和δ<0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ<0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

I.早期植物生长和发育筛选

本实施例给出基于表现型分析平台的盘子，所述的表现型分析平台用于快速检测在生长开始的两个星期明显不同的表现型。在这个筛选中，我们寻找在非压力生长环境下给予植物在萌芽过程、幼苗茁壮度、根生长和根形态上优势的基因。在幼苗生长和发育上具有优势的转基因植物在播种后第14天测定幼苗重量和根长度。

T2种子被放置在草铵膦排种盘上，并在标准环境下生长(～100μE/m²/s、16h光照期、白天22℃、晚上20℃)。种子在4℃砂藏3天。幼苗垂直生长(在白天22℃晚上20℃的温度下)。在第10天和14天进行观测。在第14天的幼苗重量和根长度均作为定量反应按照实施例1M方式分析。

表11提供了改良早期植物生长和发育的重组DNA构建体的列表。

表11

如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

J.晚期植物生长和发育筛选

本实施例给出了基于表现型平台的土壤，以识别给予植物在抽叶、开花和种子成熟过程中具备优势的基因。

拟南芥植物生长于市售的盆栽混合土(Metro Mix 360，Scotts Co.，Marysville，OH)，所述的盆栽混合土由30-40％中级的园艺蛭石、35-55％苔藓泥炭、10-20％加工过的树皮灰、1-15％松树皮和发酵营养填充(starter nutrient charge)组成。土壤被补充速率为30mg/ft³的Osmocote定时释放肥料。T2种子被浸入1％琼脂糖溶液中在4℃放3天，然后在每2 1/2”盆～5粒的密度播种。32个盆以4排8列的格子被排列在标准的温室平台上。植物在环境控制的日长16h、平均光照强度～200μmoles/m²/s的房间内生长。白天和黑夜的温度设定点分别是22℃和20℃。湿度维持在65％。植物通过渗灌补水，平均每2天一次直到开花中期，之后每天补水一次直到完全开花。

应用除草剂草铵膦以选择包含靶转基因的T2个体。当第一个真叶可见时单独应用草铵膦。在选择性药物被使用后～3天每个盆被间苗以剩下一株单独的草铵膦抗性幼苗。

在第25天测量簇半径。在40天测量角果长度。如果开花被终止，在第49天采集植物部分用于干重测量。否则，丛簇和角果的干重在第53天测量。在第58天收获种子。所有的测量结果作为定量反应按照实施例1M方式分析。

表12提供了改良晚期植物生长和发育的重组DNA构建体的列表。

表12

如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

K.限制氮耐受性筛选

在低氮的环境下，拟南芥幼苗变得萎黄并具有较少的生物量。本实施例给出限制氮耐受性筛选，用以识别用目标基因转化的在低氮环境下改变植物积累生物量和/或保持叶绿素能力的拟南芥植物。

T2种子被放置在草铵膦排种盘上，并在标准的光照和温度环境下生长，所述草铵膦排种盘包含0.5x无氮Hoagland’s T0.1mM NH₄NO₃ T0.1％蔗糖T1％植物凝胶(Phytagel)培养基。在生长的第12天，植物按幼苗状态(即有活力的或无活力的)和根长度计分。在生长的21天之后，植物按BASTA抗性、视觉的颜色、幼苗重量、绿叶数量。簇叶数量、根长度和花蕾的形成计分。在这个时间点每个植物都被拍照。

幼苗重量和根长度作为定量反应按照实施例1M方式被分析。绿叶的数量、簇叶的数量和花蕾的形式作为定性反应按照实施例1L方式被分析。使用计算机图象系统在每个植物上按占5种色素(绿色、深绿、浅绿、红紫、萎黄(YellowChlorotic))的百分比收集叶颜色的原始数据。建立了一个统计逻辑回归模型根据每个植物的5种颜色预测整体值。

表13提供了在植物中改良低氮有效耐受性的重组DNA的列表。

表13

对于叶的颜色和簇重量，如果p<0.05和δ或风险计分平均值>0，与对照相比转基因植物显示了统计学上显著的性状改良。如果p<0.2和δ或风险计分平均>0，与对照相比转基因植物显示了p<0.2的性状改良的趋势。对于根长度，如果p<0.05，与对照相比转基因植物显示了统计学上显著的性状改良。如果p<0.2，与对照相比转基因植物显示了性状改良的趋势。

L.定性反应的统计分析

表14提供了按照定性反应分析的反应的列表。

表14

 

反应	筛选	分类(成功或失败)
			枯萎反应风险计分	土壤干旱耐受性筛选	非枯萎或枯萎
第14天生长期	热压力耐受性筛选	50％植物达到期1.03或没有
			第14天生长期	盐压力耐受性筛选	50％植物达到期1.03或没有
第14天生长期	PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选	50％植物达到期1.03或没有
			第7天生长期	冷萌芽耐受性筛选	50％植物达到期0.5或没有
第23天丛簇叶数量	遮光耐受性筛选	出现5个叶或没有
			第23天花蕾形成	遮光耐受性筛选	花蕾出现或没有
第23天叶角	遮光耐受性筛选	>60度或<60度
			第21天绿叶数量	限制氮耐受性筛选	出现6或7个叶或没有
第21天丛簇叶数量	限制氮耐受性筛选	出现6或7个叶或没有
			第21天花蕾形成	限制氮耐受性筛选	花蕾出现或没有

植物分成转基因组和对照组，并按照表14的方式计分为成功或失败。首先，计算风险(R)，其是在组内部被计分为失败植物的比例。然后计算相对风险(RR)，为R(转基因)与R(对照)的比值。计算风险计分(RS)，为-log₂ ^RR。随后来自目标转基因的多次结果的风险计分在SAS统计软件上作t检验评价统计学显著性(SAS 9，SAS/STAT User′s Guide，SAS Institute Inc，Gary，NC，USA)。RS值大于0表明转基因植物完成的比对照好。RS值小于0表明转基因植物完成的比对照差。RS值等于0表明转基因植物的性能与对照显示的没有差异。

M.定量反应的统计分析

表15提供了按照定量反应分析的反应的列表。

表15

 

反应	筛选
		种子产量	土壤干旱压力耐受性筛选
第14天幼苗重	热压力耐受性筛选
		第14天根长	热压力耐受性筛选
第14天幼苗重	盐压力耐受性筛选
		第14天根长	盐压力耐受性筛选
第11天根长	盐压力耐受性筛选
		第14天幼苗重	PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选
第11天根长	PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选
		第14天根长	PEG诱导的渗透性压力耐受性筛选
第8天丛簇面积	冷冲击耐受性筛选
		第28天丛簇面积	冷冲击耐受性筛选
第8天到第28天丛簇面积的差异	冷冲击耐受性筛选
		第28天根长	冷萌芽耐受性筛选
第23天幼苗重	遮光耐受性筛选
		第23天叶柄长	遮光耐受性筛选
第14天根长	早期植物生长和发育筛选
		第14天幼苗重	早期植物生长和发育筛选
第53天丛簇干重	晚期植物生长和发育筛选
		第25天丛簇半径	晚期植物生长和发育筛选
第58天种子干重	晚期植物生长和发育筛选
		第53天角果干重	晚期植物生长和发育筛选
第40天角果长度	晚期植物生长和发育筛选
		第21天幼苗重量	限制氮耐受性筛选

 

第21天根长

限制氮耐受性筛选

每个植物的测量值(M)通过log₂计算转换。计算δ值，为log₂M(转基因)-log₂M(对照)。随后来自目标转基因的多次结果的平均δ值在SAS统计软件上作t检验评价统计学显著性(SAS9，SAS/STAT User’s Guide，SAS Institute Inc，Gary，NC，USA)。Δ值大于0表明转基因植物完成的比对照好。Δ值小于0表明转基因植物完成的比对照差。Δ值等于0表明转基因植物的性能与对照显示的没有差异。

实施例2同源体的识别

由已知的蛋白质序列建造BLAST可查找的“全部蛋白质数据库”，其使用私有的序列数据库和生物工程信息国家中心(NCBI)的非冗余的氨基酸数据库(nr.aa)。对于由这里提供的DNA序列得到的每个有机体，由有机体的已知蛋白质序列建造“有机体蛋白质数据库”；有机体蛋白质数据库是全部蛋白质数据库基于NCBI分类ID针对所述有机体的子集。

使用用于性状改良重组DNA的基因DNA的关联蛋白质的氨基酸序列查询全部蛋白质数据库，即序列SEQ ID No：426至SEQ ID No：850使用E-值界限为1e—8的“blastp”。高达1000个最符合的目标被保留，并通过有机体名称分离。对于除查询序列之外的每个有机体，列表保留来自与最佳符合有机体相比具有更显著E值的查询有机体本身的命中。这个列表包含可能重复的基因，并被称为核心列表。保留了来自每个有机体的全部命中的其他列表，按E值排序，并被称为命中目录。

使用氨基酸序列SEQ ID No：426至SEQ ID No：850，并使用E-值界限1e—4的“blastp”查询有机体蛋白质数据库。高达1000个最符合的样本被保留。基于这些命中构造了一个BLAST可查询数据库，并被称为“SubDB”。命中目录中每个序列使用E值界限1e—8的“blastp”在SubDB中查询。具有最佳E值的命中与来自相应有机体的核心目录相比较。如果命中属于核心目录，它被认为是可能的直系同源物，否则它被认为不是一个可能的直系同源物，不用进一步在命中列表中查询相同有机体的序列了。来自许多不同有机体的可能的直系同源物被识别，并被报告氨基酸序列SEQ ID No：851到SEQ ID No：33634。这些直系同源物报告在表2中，作为用于性状改良重组DNA的基因的关联蛋白质的同源物。

实施例3共有序列构造

选择ClustalW程序用于氨基酸序列的多重序列的对比，所述氨基酸序列是SEQ ID No：426和它的同源体，至SEQ ID No：850和它的同源体。三个显著的影响序列对比的因素是(1)蛋白质权矩阵；(2)空位打开罚分；(3)空位延伸罚分。对ClustalW程序可用的蛋白质权矩阵包括Blosum、Pam和Gonnet系列。具有空位打开罚分和空位延伸罚分的那些参数被大量测试。根据测试的结果，对于多重序列对比，选择Blosum权矩阵、空位打开罚分是10和空位延伸罚分是1。共有序列SEQ ID No：601和它的13个同源体按照如上所述的程序得出，并显示在图1中。

实施例4

本实施例说明通过Pfam分析识别氨基酸域。

使用在附加计算机列表中的HMMER软件，分析与增强性状相关的表达蛋白质的氨基酸序列的Pfam蛋白质族，与目前Pfam多重序列对比的收集和隐马尔可夫模型对比。对于蛋白质SEQ ID No：425至850的Pfam蛋白质家族显示于表16中。用于识别专利族的隐马尔可夫模型数据库也在附加的计算机列表中，其允许本领域普通技术人员识别其他同源蛋白质和它们的关联编码DNA以给予本发明最宽的范围。例如，具有氨基酸SEQ ID No：488的蛋白质的特征在于两个pfam域，即，“NAF”和“Pyr_redox_2”。同样，具有氨基酸SEQ ID No：441的蛋白质，其特征在于Pfam域“zf-CCCH”的三个副本。在表16中，“计分”是对于超过表17中报告的聚集界限的域的隐马尔可夫模型的聚集计分。

表16

 

PEPSEQ IDNo	基因ID	Pfam域名称	开始	结束	计分	E-值
							426	CGPG699	Histone	27	100	99.6	8.80E-27
427	CGPG567	MIF	2	115	69.4	1.00E-17
							428	CGPG267	WD40	46	83	28.3	2.40E-05
428	CGPG267	WD40	136	173	36.3	9.60E-08
							430	CGPG959	NPH3	209	444	429.9	3.20E-126
431	CGPG2158	LSM	14	92	75.7	1.30E-19

 

432	CGPG2446	NUDIX	63	210	94.9	2.20E-25
							433	CGPG1862	Bromodomain	421	510	97.4	4.00E-26
435	CGPG1674	Efhand	303	331	23.1	0.00089
							435	CGPG1674	Na_Ca_ex	441	575	58.5	1.90E-14
436	CGPG2680	Linker_histone	23	93	101	3.30E-27
							437	CGPG3577	Glyoxalase	13	132	45.2	2.00E-10
438	CGPG4065	LRR_2	150	174	17.3	0.051
							439	CGPG3929	Lung_7-TM_R	134	419	130.2	5.20E-36
441	CGPG3012	zf-CCCH	30	57	7.7	0.12
							441	CGPG3012	zf-CCCH	61	85	7.3	0.13
441	CGPG3012	zf-CCCH	115	140	19.3	0.0034
							442	CG PG3162	SBF	128	313	239.7	5.60E-69
443	CGPG607	PurA	28	275	44.4	5.80E-12
							444	CGPG4084	PCI	251	355	102	1.60E-27
445	CG PG3917	Pkinase	13	268	341.6	1.20E-99
							445	CG PG3917	NAF	307	367	124.7	2.30E-34
446	CG PG4414	p450	32	502	364.5	1.50E-106
							447	CGPG185	Cyclin_N	62	187	117.7	3.00E-32
447	CGPG185	Cyclin_C	189	312	83.3	7.00E-22
							448	CG PG 1679	Ferric_reduct	183	304	126.7	6.00E-35
448	CG PG 1679	FAD_binding_8	334	435	163.6	4.70E-46
							448	CG PG 1679	FAD_binding_6	336	435	-7.5	0.0026
448	CG PG 1679	NAD_binding_6	441	709	348.5	9.90E-102
							449	CGPG271	PP2C	269	629	56	1.10E-13
450	CGPG4434	p450	30	490	347.1	2.70E-101
							452	CGPG5253	SBP56	20	487	131，6.4	0
453	CGPG5231	Pkinase	85	343	344.4	1.70E-100
							453	CGPG5231	Efhand	390	418	35.6	1.50E-07
453	CGPG5231	Efhand	426	454	31.4	3.00E-06

 

453	CGPG5231	Efhand	462	490	28.3	2.50E-05
							453	CGPG5231	Efhand	496	524	39.3	1.20E-08
455	CGPG4859	PSI_PsaF	47	221	443.9	2.00E-130
							456	CGPG1589	PLAC8	292	390	87.4	4.00E-23
458	CGPG3899	Pkinase	132	417	294.1	2.40E-85
							460	CGPG5665	Aminotran_3	27	362	550.2	2.00E-162
460	CGPG5665	Aminotran_1_2	42	417	-49.4	5.40E-05
							461	CGPG5697	Aminotran_3	25	360	503.2	2.70E-148
461	CGPG5697	Aminotran_1_2	40	415	-51.6	7.00E-05
							462	CGPG5695	Pyr_redox	148	240	10.4	0.0019
462	CGPG5695	Pyr_redox_2	148	450	71.6	2.20E-18
							463	CGPG4862	Glyco_hydro_1	40	520	611	9.40E-181
465	CGPG6541	PGK	88	479	732.8	2.10E-217
							466	CGPG1756	NOP5NT	2	67	119.5	8.70E-33
466	CGPG1756	NOSIC	160	212	127.9	2.70E-35
							466	CGPG1756	Nop	252	400	332.4	7.00E-97
467	CG PG4927	WD40	294	331	32.9	1.00E-06
							467	CGPG4927	WD40	336	373	24.7	0.0003
467	CGPG4927	WD40	378	428	22.1	0.0018
							468	CGPG5106	C2	17	96	91.7	2.10E-24
469	CGPG5167	p450	43	501	265.6	9.30E-77
							470	CGPG1924	F-box	21	68	39.6	9.80E-09
471	CGPG5201	Methvltransf_11	116	231	86.8	620E-23
							471	CGPG5201	Methyltransf_12	116	229	31.3	3.10E-06
472	CGPG1884	Pkinase_Tyr	88	365	137.7	2.90E-38
							472	CGPG1884	Pkinase	88	368	142.5	1.00E-39
473	CGPG5089	LRR_1	142	164	17.7	0.037
							473	CGPG5089	LRR_1	166	188	8	8.2
473	CGPG5089	LRR_1	190	212	9.3	4.7

 

473	CGPG5089	LRR_1	214	233	10.7	2.6
							473	CGPG5089	LRR_1	238	257	9.4	4.5
473	CGPG5089	Pkinase	402	658	-21.1	7.60E-07
							474	CGPG5870	Pkinase	47	314	77.2	4.60E-20
474	CGPG5870	Pkinase_Tyr	48	314	67.5	8.20E-20
							475	CGPG5888	Pkinase	12	270	119.6	7.90E-33
476	CGPG1461	PGAM	79	265	151.4	2.10E-42
							477	CGPG6743	PGK	88	483	573.5	1.80E-169
478	CGPG6722	GIn-synt_C	208	468	370.2	2.90E-108
							479	CGPG82	Pkinase	43	329	324.8	1.40E-94
480	CGPG6761	Pyr_redox	155	247	23.4	0.00017
							480	CGPG6761	Pyr_redox_2	155	468	91.9	1.80E-24
481	CGPG6781	Aminotran_3	28	350	619.8	2.20E-183
							482	CGPG4914	WD40	281	318	31	3.80E-06
483	CGPG5840	Pkinase	5	274	146.1	8.30E-41
							484	CGPG5980	Pkinase	9	278	134.2	3.20E-37
485	CGPG1743	mTERF	88	391	536.8	2.00E-158
							486	CGPG5434	MtN3_slv	9	98	76.7	6.50E-20
486	CGPG5434	MtN3_slv	132	206	56.5	8.10E-14
							487	CGPG5824	Pkinase	121	407	304.3	2.00E-88
488	CGPG5879	Pkinase	74	328	349	7.00E-102
							488	CGPG5879	NAF	383	441	95.5	1.50E-25
489	CGPG5949	Pyr_redox_2	6	302	154.8	2.00E-43
							489	CGPG5949	Pyr_redox	164	259	97	5.30E-26
490	CGPG6096	GSHPx	79	187	229.1	8.70E-66
							491	CGPG6218	MFS_1	27	449	95.1	2.00E-25
491	CGPG6218	SugaLtr	30	488	528.1	8.40E-156
							492	CGPG6226	Sugar_tr	101	556	315.4	9.20E-92
492	CGPG6226	MFS_1	105	515	81.2	2.90E-21

 

494	CGPG7654	HABP4_PAI-RBP1	159	272	149.9	6.00E-42
							495	CGPG6875	zf-C3HC4	202	239	25.3	0.00019
496	CGPG8259	TM	4	245	454.3	1.40E-133
							498	CGPG8224	NIR_SIR_ferr	66	133	49.7	8.80E-12
498	CGPG8224	NIR_SIR	166	347	199.3	8.30E-57
							498	CGPG8224	NIR_SIR_ferr	362	434	69.7	8.70E-18
498	CGPG8224	NIR_SIR	443	591	0.4	0.0014
							499	CGPG1927	F-box	38	85	38.8	1.70E-08
499	CGPG1927	Arm	418	458	27	5.90E-05
							499	CGPG1927	Arm	459	499	34.8	2.70E-07
499	CGPG1927	Arm	500	543	39.2	1.30E-08
							499	CGPG1927	Arm	544	585	37.4	4.50E-08
499	CGPG1927	Arm	589	630	45.7	1.40E-10
							499	CGPG1927	Arm	631	674	28.5	2.20E-05
499	CGPG1927	Arm	675	715	45.8	1.30E-10
							499	CGPG1927	Arm	716	757	25	0.00025
500	CGPG5962	Glyco_hydro_1_4	95	523	269.8	5.00E-78
							501	CGPG5375	IMPDH	18	493	696.2	2.10E-206
503	CGPG8943	MGS	123	238	189.9	5.50E-54
							503	CGPG8943	AICARFT_IMPCHas	243	568	635.4	4.30E-188
504	CGPG8896	Ferric_reduct	122	279	184.5	2.40E-52
							505	CGPG8960	DnaJ	77	139	86.9	5.60E-23
505	CGPG8960	Fer4	162	185	12.6	0.0035
							506	CGPG5891	Pkinase	56	307	-19.6	6.30E-07
507	CGPG7260	ATP-grasp_2	5	204	-43.8	5.10E-08
							508	CGPG2647	Fibrillarin	79	310	599.4	2.90E-177
509	CGPG6995	F-box	23	71	30.2	6.70E-06
							510	CGPG9046	Pro_isomerase	36	195	57.4	4.40E-14
511	CGPG9047	Pec_lyase_C	108	274	124.5	2.80E-34

 

513	CGPG9076	Auxin_inducible	7	106	26.3	5.50E-08
							515	CGPG9109	CS	19	93	91.2	2.80E-24
516	CGPG5933	Nodulin-like	16	263	497.5	1.40E-146
							517	CGPG6335	Sterol_desat	35	246	238.8	1.10E-68
518	CGPG9174	YjeF_N	28	205	146.4	7.10E-41
							518	CGPG9174	Carb_kinase	268	524	267.5	2.50E-77
519	CGPG9120	Glyoxal_Oxid_N	114	355	530.2	2.10E-156
							522	CGPG8087	DUF1677	43	159	228.8	1.10E-65
523	CGPG385	RRM_I	13	76	71.4	2.70E-18
							523	CGPG385	zf-CCHC	99	116	34.1	4.40E-07
523	CGPG385	zf-CCHC	121	138	28	1.90E-05
							524	CGPG1857	FHA	32	107	45.8	1.30E-10
525	CGPG1788	PB1	100	192	88.2	2.30E-23
							526	CGPG1966	PHD	66	114	57.6	3.70E-14
526	CGPG1966	SET	238	373	99	1.30E-26
							527	CGPG1908	F-box	12	59	31	3.80E-06
527	CGPG1908	LRR_2	171	197	24.5	0.00035
							529	CGPG3557	DnaJ	4	67	139.6	7.80E-39
529	CGPG3557	DnaJ_C	214	336	53.7	5.70E-13
							530	CGPG3340	Dehydrin	21	186	188.8	1.20E-53
531	CGPG3431	DUF914	3	330	829.1	2.20E-246
							532	CGPG3530	DUF1644	29	181	359.3	5.80E-105
533	CGPG3119	DUF231	262	434	243.6	3.80E-70
							534	CGPG3594	PRA-CH	81	155	109.1	1.20E-29
534	CGPG3594	PRA-PH	176	269	76	1.10E-19
							535	CGPG4031	Pkinase_Tyr	73	355	134.8	2.20E-37
535	CGPG4031	Pkinase	73	355	173.8	4.10E-49
							536	CGPG4036	Aa_trans	31	467	546.7	2.20E-161
537	CGPG2384	Epimerase	3	266	18.3	1.80E-07

 

537	CGPG2384	3Beta_HSD	4	292	-95.6	5.50E-06
							538	CGPG1598	Hist_deacetyl	149	461	399.3	5.10E-117
539	CGPG560	zf-CCCH	43	69	33.8	5.50E-07
							539	CGPG560	zf-CCCH	88	114	42	1.80E-09
539	CGPG560	zf-CCCH	134	160	43.1	8.60E-10
							539	CGPG560	zf-CCCH	244	270	44.7	2.90E-10
539	CGPG560	zf-CCCH	290	316	46.2	9.80E-11
							540	CGPG4002	Aldo_ket_red	15	319	258.8	1.00E-74
541	CGPG1422	ADH_N	33	148	131.6	1.90E-36
							541	CGPG1422	ADH_zinc_N	179	314	106	9.80E-29
542	CGPG4429	p450	42	510	443	3.60E-130
							544	CGPG2251	Abhydrolase_1	214	507	29.8	8.80E-06
545	CGPG646	2-Hacid_dh	31	357	64.1	4.10E-16
							545	CGPG646	2-Hacid_dh_C	128	322	225.6	1.00E-64
546	CGPG2569	zf-CCCH	146	171	27.5	4.30E-05
							546	CGPG2569	WD40	178	215	25.9	0.00013
546	CGPG2569	WD40	302	338	31.9	2.00E-06
							546	CGPG2569	WD40	343	378	26.4	9.40E-05
547	CGPG5507	zf-MYND	74	111	47.9	3.10E-11
							547	CGPG5507	UCH	539	844	192.1	1.20E-54
548	CGPG5547	Hrfl	66	313	533.2	2.60E-157
							548	CGPG5547	Yipl	108	286	1.7	0.00014
549	CGPG5517	H_EAT	178	214	14.2	0.44
							549	CGPG5517	H_EAT	497	533	17.8	0.036
550	CGPG5792	AA_permease	90	561	483.8	1.90E-142
							551	CGPG5766	PHD	282	329	54.3	3.70E-13
552	CGPG5775	SEP	237	311	150.2	4.90E-42
							552	CGPG5775	UBX	343	422	105.7	1.20E-28
554	CGPG4872	WD40	310	347	31.9	2.00E-06

 

555	CGPG6420	ADH_N	27	155	128.4	1.90E-35
							555	CGPG6420	ADH_zinc_N	186	327	138.2	2.10E-38
556	CGPG6402	PALP	44	349	-9.2	2.50E-07
							557	CGPG5073	MatE	49	209	124.5	2.70E-34
557	CGPG5073	MatE	270	433	104.4	3.20E-28
							558	CGPG5091	Lectin_C	69	189	15.7	2.10E05
558	CGPG5091	Pkinase	257	542	64.3	3.60E-16
							558	CGPG5091	Pkinase_Tyr	283	542	69.1	6.30E-20
559	CGPG3570	TMEM14	4	107	204.8	1.90E-58
							560	CGPG4342	Mito_carr	114	210	119.3	1.00E-32
560	CGPG4342	Mito_car	214	301	100.5	4.60E-27
							560	CGPG4342	Mito_carr	304	392	100.7	4.10E-27
563	CGPG4351	ADH_N	59	146	41.2	3.30E-09
							563	CGPG4351	ADH_zinc_N	177	323	66.6	7.40E-17
564	CGPG4753	FKBP_C	43	137	190.9	2.80E-54
							565	CGPG4757	DPBB_I	65	152	140.4	4.40E-39
565	CGPG4757	Pollen_allerg_1	163	240	133.5	5.20E-37
							567	CGPG6624	YGGT	92	174	111.5	2.20E-30
568	CGPG3161	ABC_tran	92	280	155.8	1.00E-43
							568	CGPG3161	ABC2_membrane	384	590	180.6	3.60E-51
569	CGPG3770	ARID	21	129	36.3	3.70E-08
							569	CGPG3770	ELM2	372	427	33	9.50E-07
569	CGPG3770	Myb_DNA-binding	472	518	19.4	0.011
							571	CGPG6702	Aldedh	103	564	794.5	5.60E-236
572	CGPG21	MIP	30	265	447.2	2.00E-131
							573	CGPG6801	PEPCK_ATP	18	492	1215.7	0
574	CGPG154	Aa_trans	29	428	516.5	2.80E-152
							575	CGPG6762	A1dedh	28	511	665.1	5.10E-197
576	CGPG6763	PK	1	343	804.6	5.00E-239

 

576	CGPG6763	PKC	355	470	176.3	6.80E-50
							576	CGPG6763	PEP-utilizers	486	574	116.7	6.00E-32
577	CGPG1467	Auxin_inducible	23	112	153	6.90E-43
							578	CGPG6160	Miro	11	126	66.4	8.20E-17
578	CGPG6160	Ras	12	173	318	1.50E-92
							579	CGPG15	p450	28	483	375.3	8.60E-110
580	CGPG5825	Pkinase	138	425	297.9	1.80E-86
							581	CGPG5936	MFS_1	48	421	141.9	1.60E-39
582	CGPG5974	FMO-like	10	457	-195.5	5.40E-15
							582	CGPG5974	DAO	12	288	-14.4	7.70E-05
582	CGPG5974	Pyr_redox_2	12	308	-16.4	0.0018
							583	CGPG1366	Pkinase	87	363	126.5	6.90E-35
583	CGPG1366	Pkinase_Tyr	87	364	123.2	6.70E-34
							584	CGPG7390	DapB_N	51	180	68.3	2.20E-17
584	CGPG7390	DapB_C	183	315	100.6	4.40E-27
							585	CGPG7421	Ribul_P_3_epim	91	291	411.7	9.30E-121
585	CGPG7421	OMPdecase	94	300	-46	0.0036
							586	CGPG7446	TPR_I	123	156	26.4	9.10E-05
586	CGPG7446	TPR_2	123	156	24.4	0.00038
							586	CGPG7446	TPR_I	160	193	37.1	5.70E-08
586	CGPG7446	TPR_2	160	193	32.9	9.90E-07
							586	CGPG7446	TPR_I	194	241	14.4	0.093
587	CGPG6295	Pkinase	67	345	-14.9	3.40E-07
							588	CGPG1476	RRM1	26	97	63.9	4.80E-16
588	CGPG1476	RRM_I	114	184	98.1	2.40E-26
							588	CGPG1476	RRM_1	203	273	88.2	2.30E-23
588	CGPG1476	RRM1	306	376	94.6	2.80E-25
							588	CGPG1476	PABP	504	581	69.4	1.10E-17
589	CGPG1821	F-box	10	57	37.4	4.50E-08

 

589	CGPG1821	LRR_2	166	190	16.6	0.077
							589	CGPG1821	LRR_2	376	401	6.6	1.9
590	CGPG6975	Trp_syntA	17	274	441.7	9.00E-130
							591	CGPG6189	GDPD	43	321	186.4	6.40E-53
592	CGPG8868	Pkinase	49	318	114.4	2.90E-31
							593	CGPG8909	Brix	29	346	270.9	2.30E-78
594	CGPG8951	Lipase_3	102	222	8.9	9.40E-05
							595	CGPG5892	Pkinase	50	288	-29.2	2.20E-06
597	CGPG6142	FAD_binding_4	123	258	118.8	1.40E-32
							599	CGPG9034	Nicastrin	249	458	357.9	1.50E-104
600	CGPG9270	Pkinase	241	513	133.9	4.00E-37
							600	CGPG9270	Pkinase_Tyr	241	513	126.7	5.90E-35
602	CGPG1284	NAPRTase	172	439	196.4	6.201＝-56
							603	CGPG1640	DUF1639	117	190	80.8	3.80E-21
604	CGPG2136	HMA	13	73	52	1.80E-12
							605	CGPG3542	Oxidored_FMN	11	346	315.7	7.60E-92
606	CGPG1691	Mio	5	513	1236.3	0
							607	CGPG4067	Glyco_transf_8	169	499	263	5.50E-76
608	CGPG5335	U-box	256	329	93.1	7.90E-25
							608	CGPG5335	Arm	383	423	48.9	1.60E-11
608	CGPG5335	Arm	424	464	22.1	0.0018
							608	CGPG5335	Arm	465	505	40.9	3.90E-09
608	CGPG5335	Arm	506	546	18.7	0.019
							608	CGPG5335	Arm	547	587	34.1	4.30E-07
609	CGPG27	Ammonium_transp	43	467	685.5	3.50E-203
							611	CGPG4375	Anti-silence	1	155	392.9	4.40E-115
612	CGPG5176	Pkinase	334	602	135.4	1.40E-37
							612	CGPG5176	Pkinase_Tyr	334	606	124.9	2.00E-34
614	CGPG661	Flavodoxin_1	87	230	173.8	3.801＝-49

 

614	CGPG661	FAD_binding_1	285	509	380.4	2.50E-111
							614	CGPG661	NAD_binding_1	545	657	112	1.60E-30
615	CGPG869	ABC_tran	110	312	147.5	3.20E-41
							616	CGPG6159	Miro	14	129	80.2	5.80E-21
616	CGPG6159	Ras	15	176	332.9	5.10E-97
							618	CGPG6282	Pkinase_Tyr	86	365	140.5	4.10E-39
618	CGPG6282	Pkinase	86	365	167.8	2.60E-47
							619	CGPG7671	GATase_2	2	259	109.8	7.20E-30
619	CGPG7671	SIS	356	490	123	7.60E-34
							619	CGPG7671	SIS	527	666	83.5	6.10E-22
620	CGPG1574	SPX	1	293	370.2	2.90E-108
							620	CGPG1574	EXS	550	718	320.5	2.80E-93
621	CGPG9294	Pkinase	22	281	169.6	7.20E-48
							622	CGPG2435	Abhydrolase_3	92	307	250	4.50E-72
623	CGPG3336	GRP	1	109	144.7	2.30E-40
							625	CGPG4168	zf-A20	10	34	29.1	1.40E-05
625	CGPG4168	zf-AN_1	99	139	61	3.50E-15
							626	CGPG6517	Aldedh	19	478	827.9	4.90E-246
627	CGPG993	p450	30	500	86.4	7.90E-23
							629	CGPG5393	PALP	20	309	439.2	5.10E-129
630	CGPG1313	Di19	10	218	482.6	4.40E-142
							631	CGPG8150	DnaJ	93	162	23.9	1.90E-05
631	CGPG8150	HSCB_C	176	250	102.1	1.50E-27
							632	CGPG1661	FAE_3-kCoA_syn_1	14	340	776.2	1.80E-230
633	CGPG6427	ADH_N	27	155	129.8	6.70E-36
							633	CGPG6427	ADH_zinc_N	186	332	129.4	9.40E-36
634	CGPG4906	WD40	46	83	39.2	1.30E-08
							635	CGPG5092	Lectin_legB	25	262	393.3	3.30E-115
635	CGPG5092	Pkinase	353	611	45.8	1.30E-10

 

635	CGPG5092	Pkinase_Tyr	353	611	65.9	1.10E-19
							636	CGPG6146	DUF241	37	272	374.9	1.20E-109
637	CGPG6022	RRM_I	46	113	28.5	2.20E-05
							637	CGPG6022	RRM_I	163	233	44.6	3.10E-10
638	CGPG5883	Pkinase	129	411	125.5	1.40E-34
							638	CGPG5883	Pkinase_Tyr	129	411	86.8	6.00E-23
640	CGPG8248	NAD_binding_2	1	163	203	6.40E-58
							640	CGPG8248	6PGD	167	301	-145.6	3.60E-09
641	CGPG8233	Sedlin_N	3	77	177.8	2.50E-50
							645	CGPG6337	Sterol_desat	38	246	218.1	1.80E-62
646	CGPG9005	CH	14	115	54.8	2.60E-13
							646	CGPG9005	EB1	200	247	76.6	7.30E-20
647	CGPG9208	CoA_trans	5	242	104.7	2.50E-28
							648	CGPG4348	Xan_ur_permease	94	532	-11.6	1.00E-07
650	CGPG618	ADK	38	224	317.8	1.80E-92
							650	CGPG618	ADK_Iid	160	195	83.4	6.40E-22
651	CGPG251	p450	37	459	223.1	5.80E-64
							652	CGPG636	Ion_trans_2	81	163	75.3	1.80E-19
652	CGPG636	Ion_trans_2	202	277	59.5	9.80E-15
							654	CGPG287	B56	71	484	1074.3	0
655	CGPG893	DUF231	210	368	324.8	1.30E-94
							657	CGPG657	PI-PLC-X	106	248	73.4	6.70E-19
657	CGPG657	C2	405	496	85.1	1.90E-22
							658	CGPG1489	Enolase_N	3	139	232.7	7.20E-67
658	CGPG1489	Enolase_C	147	441	719.3	2.40E-213
							660	CGPG1683	DUF568	89	227	302	9.90E-88
661	CGPG4685	MFS_I	40	446	143.1	6.60E-40
							662	CGPG4729	Auxin_inducible	37	146	217.2	3.40E-62
663	CGPG4880	Trehalose_PPase	108	346	314.1	2.30E-91

 

664	CGPG5680	Aminotran_1_2	30	384	204.7	1.90E-58
							665	CGPG7317	ADH_N	27	155	123	7.60E-34
665	CGPG7317	ADH_zinc_N	186	328	146.5	6.30E-41
							666	CGPG4902	DUF260	15	116	240.1	4.30E-69
667	CGPG6720	Aldedh	116	581	794.9	4.30E-236
							668	CGPG5850	Pkinase	75	349	170.9	2.80E-48
668	CGPG5850	Pkinase_Tyr	75	349	128.3	2.00E-35
							669	CGPG6010	RRM_I	130	200	60	7.30E-15
669	CGPG6010	RRM_1	229	299	62.6	1.20E-15
							670	CGPG7488	OPT	28	651	682.3	3.40E-202
672	CGPG7672	PTPA	86	387	526.8	2.10E-155
							674	CGPG6988	Sulfotransfer_1	79	340	296.6	4.10E-86
675	CGPG1357	DUF26	77	131	85.6	1.40E-22
							675	CGPG1357	DUF26	190	241	81.6	2.20E-21
675	CGPG1357	Pkinase_Tyr	326	598	144.7	2.30E-40
							675	CGPG1357	Pkinase	326	598	158.3	1.80E-44
676	CGPG5918	ADH_N	35	150	102.7	1.00E-27
							676	CGPG5918	ADH_zinc_N	181	315	81.3	2.80E-21
677	CGPG6020	La	107	166	135.1	1.70E-37
							677	CGPG6020	RRM_I	195	278	39.7	9.50E-09
678	CGPG7032	Pkinase	18	302	169.8	6.20E-48
							678	CGPG7032	Pkinase_Tyr	18	302	174.3	2.80E-49
679	CGPG7069	Na_C_a_ex	115	249	118.5	1.80E-32
							679	CGPG7069	Na_Ca_ex	415	558	118.9	1.30E-32
680	CGPG8900	K_trans	1	302	64.8	2.30E-23
							681	CGPG8923	Pkinase	134	418	303.1	4.80E-88
682	CGPG6296	Pkinase	113	376	169.5	7.50E-48
							682	CGPG6296	Pkinase_Tyr	113	376	150.7	3.50E-42
685	CGPG6951	RNA_pol_Rpb8	9	145	314.2	2.10E-91

 

686	CGPG6994	Ion_trans_2	155	237	56.5	8.00E-14
							686	CGPG6994	Ion_trans_2	279	354	44	4.80E-10
687	CGPG7019	Aldo_ket_red	10	325	-73.8	5.00E-05
							689	CGPG9255	Pkinase	97	417	246.9	3.90E-71
690	CGPG9274	CS	73	150	66.2	9.80E-17
							690	CGPG9274	SGS	154	212	58.1	2.70E-14
691	CGPG6130	Miro	107	222	145.6	1.20E-40
							691	CGPG6130	Ras	108	274	-24.6	1.80E-07
692	CGPG8074	PMEI	32	193	190.9	2.70E-54
							694	CGPG172	WD40	187	222	23.4	0.00074
696	CGPG3222	zf-C3HC4	110	151	30.9	4.10E-06
							697	CGPG3259	Asp	86	507	507.1	1.90E-149
697	CGPG3259	SapB_2	319	353	56.5	8.10E-14
							697	CGPG3259	SapB_I	379	417	57	5.70E-14
698	CGPG1900	F-box	1	48	39.5	1.00E-08
							700	CGPG20	MIP	30	259	448.1	1.10E-131
701	CGPG201	PI-PLC-X	113	257	137	4.80E-38
							701	CGPG201	PI-PLC-Y	299	417	97.2	4.40E-26
701	CGPG201	C2	439	531	80.2	5.70E-21
							702	CGPG3420	WD40	573	612	26.9	6.50E-05
703	CGPG4308	NPH3	30	309	254	2.90E-73
							704	CGPG5244	FH2	589	985	601.3	8.30E-178
705	CGPG5538	aPHC	13	313	625.3	4.60E-185
							706	CGPG3738	Glycolytic	55	399	842.5	1.90E-250
707	CGPG6454	PGM_PMM_I	103	249	157.3	3.70E-44
							707	CGPG6454	PGM_PMM_II	280	394	163.5	4.90E-46
707	CGPG6454	PGM_PMM_III	396	518	150.6	3.70E-42
							707	CGPG6454	PGM_PMM_IV	539	647	96.5	7.50E-26
708	CGPG6530	Glutaminase	121	412	609.3	3.10E-180

 

709	CGPG5175	p450	36	467	55.8	1.30E-13
							710	CGPG5756	Pkinase	504	838	165.3	1.40E-46
711	CGPG5361	U-box	32	106	87.5	3.80E-23
							712	CGPG6709	Aldedh	103	562	699.5	2.10E-207
713	CGPG6755	Aminotran_3	123	449	313.4	3.80E-91
							714	CGPG6765	Alpha-amylase	16	418	541.6	7.40E-160
715	CGPG6039	LEA_2	2	151	358.6	8.90E-105
							716	CGPG6158	Miro	9	124	78.5	1.90E-20
716	CGPG6158	Ras	10	171	357.2	2.40E-104
							718	CGPG7528	Agenet	3	68	34	4.80E-07
718	CGPG7528	Agenet	141	206	93.6	5.50E-25
							719	CGPG7756	BRAP2	51	161	137.8	2.70E-38
719	CGPG7756	zf-C3HC4	168	207	40.1	7.20E-09
							719	CGPG7756	zf-UBP	219	290	119.4	9.30E-33
721	CGPG8249	PfkB	3	313	214	3.20E-61
							722	CGPG2232	PCI	293	397	103.9	4.20E-28
723	CGPG5494	FAE1_CUTI_RppA	22	313	586	3.30E-173
							723	CGPG5494	Chal_sti_synt_C	287	426	0	0.0016
723	CGPG5494	ACP_syn_III_C	333	424	31.3	7.50E-09
							724	CGPG5947	Glycohydro_14	109	534	645.4	4.40E-191
726	CGPG6262	Pkinase	68	304	-46.3	2.00E-05
							727	CGPG6909	2OG-Fell_oxy	205	302	109.4	9.80E-30
729	CGPG8965	DnaJ	6	68	116.2	8.30E-32
							730	CGPG5861	Pkinase	68	337	98.7	1.60E-26
730	CGPG5861	Pkinase_Tyr	68	337	78.1	1.40E-20
							732	CGPG7246	MIP	75	285	170.5	3.80E-48
733	CGPG5378	WWE	77	148	88.4	2.00E-23
							734	CGPG9168	NTP_transferase	5	286	481.1	1.20E-141
734	CGPG9168	MannoseP_isomer	297	462	449.5	4.10E-132

 

734	CGPG9168	Cupin_2	377	447	52	1.80E-12
							735	CGPG1505	PGI	52	548	1050.2	0
737	CGPG3220	Methyltransf_6	2	159	181.8	1.60E-51
							738	CGPG3062	Sugar_tr	26	489	672.8	2.30E-199
738	CGPG3062	MFS_1	32	450	89.6	8.70E-24
							739	CGPG3580	DUF588	27	169	202.1	1.20E-57
740	CGPG3725	DUF1325	8	269	487.8	1.20E-143
							741	CGPG592	Spermine_synth	50	295	493.4	2.40E-145
742	CGPG4417	p450	34	510	291.7	1.30E-84
							743	CGPG2276	IF2N	419	470	46.9	6.20E-11
743	CGPG2276	GTP_EFTU	499	670	157	4.40E-44
							743	CGPG2276	Ras	513	668	-68.7	0.00036
743	CGPG2276	GTP_EFTU_D2	693	756	59	1.40E-14
							744	CGPG4975	CK_II__beta	96	270	447.9	1.20E-131
745	CGPG2790	Asp	82	476	-116.5	9.10E-07
							746	CGPG4972	PP2C	88	349	281	2.00E-81
747	CGPG5140	p450	27	502	87.5	3.70E-23
							748	CGPG19	MIP	11	232	391.4	1.20E-114
749	CGPG6769	iPGM_N	12	367	828.1	4.30E-246
							749	CGPG6769	Metalloenzyme	377	493	184.1	3.00E-52
750	CGPG6770	Molybdop_Fe4S4	53	114	70.4	5.30E-18
							750	CGPG6770	Molybdopterin	117	670	82.9	8.90E-22
750	CGPG6770	Molydop_binding	902	1021	63.2	7.60E-16
							752	CGPG6789	Isoamylase_N	12	98	134.2	3.20E-37
752	CGPG6789	Alpha-amylase	138	574	49.2	1.10E-12
							753	CGPG5374	CBS	54	268	34	4.80E-07
753	CGPG5374	CBS	291	426	80.3	5.60E-21
							754	CGPG5978	Pkinase_Tyr	74	349	229.9	5.00E-66
754	CGPG5978	Pkinase	74	349	185.3	1.30E-52

 

755	CGPG5979	Pkinase	108	369	219.6	6.40E-63
							757	CGPG948	NPH3	165	407	469.9	2.90E-138
758	CGPG6052	DUF1723	61	110	92.8	9.50E-25
							759	CGPG7661	HMA	91	154	50.4	5.40E-12
759	CGPG7661	DAO	188	525	-20.6	0.0002
							759	CGPG7661	Pyr_redox2	188	497	237.8	2.10E-68
759	CGPG7661	Pyr_redox	360	450	89	1.30E-23
							759	CGPG7661	Pyr_redox_dim	525	634	160.9	3.00E-45
760	CGPG8261	Aminotran_3	27	350	484.5	1.20E-142
							761	CGPG5447	Cys_Met_Meta_PP	176	561	752.1	3.20E-223
761	CGPG5447	Beta_elim_lyase	215	461	-106.2	0.0013
							762	CGPG7068	DUF105	249	432	467.9	1.10E-137
763	CGPG5938	MFS_1	45	420	78.2	2.30E-20
							764	CGPG7100	BCNT	149	228	153.6	4.90E-43
765	CGPG9003	SNARE	37	99	66.1	1.00E-16
							766	CGPG6299	Pkinase_Tyr	73	349	136	9.50E-38
766	CGPG6299	Pkinse	73	349	139.1	1.10E-38
							767	CGPG9135	Acyl-CoA_dh_N	51	162	83.6	5.80E-22
767	CGPG9135	AcyI-CoA_dh_M	166	218	85.2	1.80E-22
							767	CGPG9135	AcyI-CoA_dh_1	272	418	95.2	1.80E-25
767	CGPG9135	AcyI-CoA_dh_2	284	407	-9.9	0.0016
							771	CGPG9139	TB2_DP1_HVA22	2	98	38.6	6.60E-09
772	CGPG414	Pkinase	80	338	353.1	4.00E-103
							774	CGPG1986	Sulfotransfer__1	71	332	273.5	3.80E-79
775	CGPG2916	PC4	68	158	190.2	4.70E-54
							776	CGPG111	PBP	20	165	256.9	3.80E-74
777	CGPG4317	zf-AN_1	102	142	70.1	6.60E-18
							778	CGPG4387	zf-A20	31	55	40.6	4.90E-09
778	CGPG4387	zf-AN_1	124	164	64.7	2.80E-16

 

779	CGPG4492	Oleosin	27	145	87.2	4.70E-23
							780	CGPG597	Glyco_hydro_28	98	437	482.9	3.60E-142
781	CGPG345	TPR_2	491	524	25	0.00024
							781	CGPG345	TPR_1	491	524	18.8	0.018
781	CGPG345	TPR_2	590	623	25.4	0.00018
							781	CGPG345	TPR_1	590	623	32.3	1.60E-06
781	CGPG345	TPR_1	624	657	24	0.00048
							781	CGPG345	TPR_2	658	691	32.6	1.30E-06
781	CGPG345	TPR_1	658	691	36.6	8.00E-08
							783	CGPG4998	LRRNT_2	27	67	57.2	5.00E-14
783	CGPG4998	LRR_1	71	93	9.9	3.6
							783	CGPG4998	LRR_1	95	117	17.8	0.035
783	CGPG4998	LRR_1	119	141	17.2	0.056
							783	CGPG4998	LRR_1	143	165	12.8	1
785	CGPG5104	C2	8	87	94.8	2.30E-25
							786	CGPG6502	Ptibosyltran	95	241	137.3	3.90E-38
787	CGPG6630	Lactamase_B	113	278	42.4	1.40E-09
							788	CGPG5484	PP2C	100	340	253.9	3.10E-73
789	CGPG5394	PDT	101	278	281.4	1.60E-81
							789	CGPG5394	ACT	288	371	26.6	8.30E-05
791	CGPG2090	DUF786	5	107	220.1	4.60E-63
							792	CGPG6664	FeThRed_A	91	157	166.5	6.10E-47
793	CGPG7706	Acetyltransf_1	58	149	71.2	3.10E-18
							794	CGPG7884	Aldedh	72	516	216.4	5.70E-62
795	CGPG6965	COX5C	2	63	162.4	1.10E-45
							797	CGPG2297	TCTP	1	165	320.9	2.00E-93
798	CGPG6246	Pkinase	24	278	334.9	1.30E-97
							798	CGPG6246	NAF	311	373	119.5	8.90E-33
799	CGPG9037	Ribophorin_1	40	472	658	6.90E-195

 

800	CGPG1941	TBC	271	503	-52.5	0.00069
							801	CGPG2055	Terpene_synth	1	105	-37	7.70E-05
803	CGPG386	Ank	57	89	46.8	6.50E-11
							803	CGPG386	Ank	91	123	22.6	0.0013
803	CGPG386	RCC1	259	307	29	1.50E-05
							803	CGPG386	RCC1	311	361	25.7	0.00015
804	CGPG393	CDI	155	208	92.1	1.50E-24
							805	CGPG609	Smr	428	502	81.8	2.00E-21
806	CGPG4022	Aa_trans	41	435	323.9	2.60E-94
							807	CGPG942	AMP-binding	32	441	405	9.70E-119
808	CGPG1800	PHD	605	653	48.3	2.30E-11
							810	CGPG3257	LRRNT_2	26	63	39.9	7.80E-09
810	CGPG3257	LRR_1	91	113	18.9	0.016
							810	CGPG3257	LRR_1	115	137	12.2	1.4
810	CGPG3257	LRR_1	163	183	9.6	4.1
							810	CGPG3257	Pkinase_Tyr	344	612	68.3	7.20E-20
810	CGPG3257	Pkinase	345	612	63.9	4.90E-16
							811	CGPG1696	MtN3_slv	6	93	133.5	5.40E-37
811	CGPG1696	MtN3_slv	128	214	96.2	8.80E-26
							813	CGPG3780	Response_reg	78	194	79.9	7.10E-21
813	CGPG3780	CCT	675	713	71.5	2.40E-18
							814	CGPG6602	RuBisCO_large_N	104	229	293.3	4.30E-85
814	CGPG6602	RuBisCO_large	237	545	816.5	1.30E-242
							815	CGPG6621	GIDA	128	453	-213	0.0004
815	CGPG6621	Pyr_redox_2	128	437	209.4	7.80E-60
							815	CGPG6621	Pyr_redox	296	391	126.7	6.00E-35
815	CGPG6621	Pvr_redox_dim	470	579	158.4	1.70E-44
							816	CGPG5493	FAEI_CUTI_RppA	113	402	727.7	7.00E-216
816	CGPG5493	Chal_sti_synt_C	384	528	-2.9	0.0028

 

816	CGPG5493	ACP_syn_III_C	442	526	23.2	5.20E-08
							817	CGPG5811	Pkinase	107	381	198.8	1.20E-56
817	CGPG5811	Pkinase_Tyr	107	381	253.2	4.80E-73
							818	CGPG5902	ADH_N	27	108	66.2	9.80E-17
818	CGPG5902	ADH_zinc_N	139	281	165.3	1.50E-46
							819	CGPG6791	PGI	25	480	184.8	2.00E-52
820	CGPG6778	Alpha-amylase	13	420	442.8	4.00E-130
							821	CGPG6166	Miro	7	121	52.9	1.00E-12
821	CGPG6166	Ras	8	177	266.5	4.90E-77
							822	CGPG3735	LisH	47	73	43.8	5.40E-10
823	CGPG5854	Pkinase	2	275	97.2	4.60E-26
							825	CGPG5024	adh_short	30	212	15.2	3.60E-07
826	CGPG6054	Miro	6	120	63.4	6.90E-16
							826	CGPG6054	Ras	7	178	255.3	1.20E-73
827	CGPG6207	Sugar_tr	34	479	468.3	8.90E-138
							827	CGPG6207	MFS_I	38	438	121.3	2.50E-33
828	CGPG7620	Arginase	69	349	375.5	7.30E-110
							831	CGPG73	Dicty_CAR	10	314	-6.3	2.80E-06
832	CGPG2100	PLAC8	17	116	142.7	9.00E-40
							833	CGPG6026	RRM_1	8	62	43.4	7.20E-10
834	CGPG7269	Tim17	18	146	146.8	5.20E-41
							836	CGPG6993	Peptidase_C12	12	219	381.6	1.10E-111
838	CGPG6926	Yipl	93	240	161.1	2.70E-45
							839	CGPG7172	Pkinase	3	269	192.5	9.30E-55
840	CGPG7129	DUF1070	9	63	115.5	1.40E-31
							842	CGPG9031	MFAPI_C	141	423	511	1.20E-150
843	CGPG9105	ARD	14	168	329.7	4.50E-96
							843	CGPG9105	Cupin_2	88	162	28.3	2.50E-05
844	CGPG9082	DUF662	7	169	236.3	6.00E-68

 

845	CGPG6212	Sugaktr	20	490	52.4	1.40E-12
							845	CGPG6212	MFS_1	29	451	98.9	1.40E-26
846	CGPG9206	Carboxyl_trans	34	535	1022.5	1.30E-304
							847	CGPG9151	Aminotran_3	82	421	269	8.90E-78
848	CGPG9129	HATPase_c	228	356	83.7	5.20E-22
							850	CGPG9358	TPR_1	551	584	10.5	0.28
850	CGPG9358	TPR_1	585	618	15.5	0.068
							850	CGPG9358	TPR_1	655	688	16.1	0.059

表17

 

Pfam域名称	登记编号	聚集界限	域说明
				zf-MYND	PF01753.8	11	MYND指针
UCH	PF00443.18	-8.6	泛肽C末端水解酶
				MIF	PF01187.7	-17.6	巨噬细胞移动制抑制因子(MIF)
PurA	PF04845.3	25	PurA ssDNA和RNA-连接蛋白质
				GIn-synt_C	PF00120.14	-124	谷氨酸合成酶，催化域
WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-beta重复
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				NAF	PF03822.4	4.5	NAF域
Sterol_desat	PF01598.7	-13	固醇去饱和酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Asp	PF00026.13	-186.1	真核生物天冬酰胺蛋白酶
				Glyco_hydro_1	PF00232.9	-301.8	糖基水解酶族1
oleosin	PF01277.7	-27	油质蛋白
				Sugar_tr	PF00083.13	-85	糖(和其他)运输者
MFS_I	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
				ATP-grasp_2	PF08442.1	-118.8	ATP-捕捉域
PLAC8	PF04749.6	-1.1	PLAC8族

 

Ferric_reduct	PF01794.8	-7	铁还原酶，类似跨膜组分
				FAD_binding_8	PF08022.1	-10.4	FAD-连接域
FAD_binding_6	PF00970.13	-11.4	氧化还原酶FAD-连接域
				NAD_binding_6	PF08030.1	-23.6	铁还原酶NAD连接域
LSM	PF01423.12	13.7	LSM域
				Fibrillarin	PF01269.7	-86.6	纤维蛋白
WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
				WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
Linker_histone	PF00538.8	-8	联结子组蛋白H1和H5家族
				PP2C	PF00481.11	-44	蛋白质磷酸酶2C
Sugar_tr	PF00083.13	-85	糖(或其他)的运输者
				MFS_I	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
SBF	PF01758.6	-27.8	胆酸钠转运体族
				Glyoxalase	PF00903.14	12.1	乙二醛酶/博来霉素抗性蛋白质/加双氧酶超家族
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				NAF	PF03822.4	4.5	NAF域
LRR_2	PF07723.2	6	富亮氨酸重复
				p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
				WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				C2	PF00168.18	3.7	C2域

 

SBP56	PF05694.1	25	56kDa硒连接蛋白(SBP56)
				IMPDH	PF00478.13	-190.6	IMP脱氢酶/GMP还原酶域
MtN3_slv	PF03083.5	-0.8	MtN3/唾液族
				MtN3_slv	PF03083.5	-0.8	MtN3/唾液族
Aminotran_3	PF00202.10	-207.6	转氨酶III级
				Aminotran_1_2	PF00155.10	-57.5	转氨酶I和II级
Aminotran_3	PF00202.10	-207.6	转氨酶III级
				Aminotran_1_2	PF00155.10	-57.5	转氨酶I和II级
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				NAF	PF03822.4	4.5	NAF域
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Nodulin-like	PF06813.3	-57.8	根瘤素样
				Glyco_hydro_1_4	PF01373.7	-231.4	糖基水解酶族14
GSHPx	PF00255.10	-16	谷胱甘肽过氧化酶
				MFS_I	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
Sugaktr	PF00083.13	-85	糖(或其他)的运输者
				PGK	PF00162.9	-39.9	磷酸甘油激酶
PGK	PF00162.9	-39.9	磷酸甘油激酶
				Pykredox	PF00070.17	5	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
PyLredox_2	PF0799203	-20	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
				zf-C3HC4	PF00097.13	16.9	锌指，C3HC4类型(RING指)
MIP	PF00230.9	-62	主要嵌入蛋白
				Tim17	PF02466.8	2.7	Tim 17/Tim22/Tim23家族
HABP4_PAI-RBP1	PF04774.4	17.1	透明质烷/mRNA连接族

 

DUF1677	PF07911.4	25	未知功能蛋白(DUF1677)
				NIR_SIR_ferr	PF03460.6	2.4	亚硝酸盐/亚硫酸盐还原酶铁氧化还原蛋白类半家族
NIR_SIR	PF01077.11	-25	亚硝酸盐和亚硫酸盐还原酶4Fe-4S域
				NI_R_SI_R_ferr	PF03460.6	2.4	亚硝酸盐/亚硫酸盐还原酶铁氧化还原蛋白类半家族
NIR_SIR	PF01077.11	-25	亚硝酸盐和亚硫酸盐还原酶4Fe-4S域
				TIM	PF00121.8	-97	磷酸丙糖异构酶
Dnad	PF00226.19	-8	Dnad域
				Fer4	PF00037.15	9.3	4Fe-4S连接域
Pro_isomerase	PF00160.10	-37	Cyclophilin型肽酰-脯氨酰顺反异构/CLD
				Pec_lyase_C	PF00544.8	-45	果胶酸裂解酶
CS	PF04969.5	8.6	CS域
				Glyoxal_oxid_N	PF07250.1	25	乙二醛氧化酶N-末端
YjeF_N	PF03853.4	25	YjeF-相关蛋白质N-末端
				Carb_kinase	PF01256.7	-66.3	碳水化合物激酶
TPR_I	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				TPR_I	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
TPR_I	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				DUF1644	PF07800.2	25	未知功能蛋白(DUF1644)
TMEM14	PF03647.3	-1	跨膜蛋白质14C
				Aldo_ket_red	PF00248.10	-97	Aldo/keto还原酶族
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				BCNT	PF07572.2	25	Bucentaur或颅面的发育
Mito_carr	PF00153.15	0	线粒体载体蛋白质
				Mito_carr	PF00153.15	0	线粒体载体蛋白质

 

Mito_carr	PF00153.15	0	线粒体载体蛋白质
				NUDIX	PF00293.17	0	NUDIX域
PRA-CH	PF01502.9	25	磷酸核糖基-AMP环水解酶
				PRA-PH	PF01503.8	6	磷酸核糖基-ATP焦磷酸水解酶
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tvr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
zf-CCCH	PF00642.14		锌指C-x8-C-x5-C-x3-H类型(和类似物)
				WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
				WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
CK_II_beta	PF01214.9	-106	酪蛋白激酶II调节亚基
				MFS_I	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
Yipl	PF04893.6	-6.4	Yipl域
				ARID	PF01388.11	-8	ARID/Bright DNA连接域
ELM2	PF01448.12	12	ELM2域
				Myb_DNA-binding	PF00249.19	2.8	Myb-like DNA-连接域
PP2C	PF00481.11	-44	蛋白质磷酸酶2C
				MatE	PF01554.8	59.6	MatE
MatE	PF01554.8	59.6	MatE
				Methyltransf_1_1	PF08241.1	17.1	转甲基酶域
Methyltransf_1_2	PF08242.1	21.4	转甲基酶域
				FMO-like	PF00743.9	-381.6	黄素连接单氧酶类
DAO	PF01266.12	-35.9	FAD依赖氧化还原酶
				Pyr_redox_2	PF07992.3	-20	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
Auxin_inducible	PF02519.4	-15	茁长素响应蛋白
				Response_reg	PF00072.12	4	反应调节接受域
CCT	PF06203.4	25	CCT基序
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域

 

Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
				RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
				RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
PABP	PF00658.8	25	多(聚)腺苷酸连接蛋白，特定域
				p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
Aa_trans	PF01490.7	-128.4	跨膜氨基酸转运蛋白
				F-box	PF00646.21	13.6	F-box域
LRR_2	PF07723.2		富亮氨酸重复
				LRR_2	PF07723.2	6	富亮氨酸重复
FHA	PF00498.14	25	FHA域
				Bromodomain	PF00439.14	8.9	Bromo域
PHD	PF00628.17	25.9	PHD-指
				SET	PF00856.17	23.5	SET域
Abhvdrolase_1	PF00561.10	10.3	α/β水解酶折叠
				Epimerase	PF01370.11	-46.3	NAD依赖差向酶/脱水酶族
3Beta_HSD	PF01073.8	-135.9	3-β羟类固醇脱氢酶/异构酶族
				DUF231	PF03005.5	-58	未知功能的拟南芥蛋白质
ABC_tran	PF00005.15	9.5	ABC转运体
				ABC2_membrane	PF01061.12	-17.9	ABC-2类型转运体
Dehydrin	PF00257.9	-4.4	Dehydrin
				DnaJ	PF00226.19	-8	DnaJ域
DnaJ_C	PF01556.9	-24	DnaJC末端区域

 

Ank	PF00023.18	0	Ankvrin重复
				Ank	PF00023.18	0	Ankvrin重复
RCC1	PF00415.8	19	染色体缩和调节子(RCC1)
				RCC1	PF00415.8	19	染色体缩和调节子(RCC1)
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Lun_q_7-TM_R	PF06814.3	25	Lung 7跨膜受体
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Aa_trans	PF01490.7	-128.4	跨膜氨基酸转运蛋白
				PCI	PF01399.15	25	PCI域n
ADH_N	PF08240.2	-14.5	乙醇脱氢酶Gr0ES-类域
				ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌-连接脱氢酶
p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
				FKBPC	PF00254.17	-7.6	FKBP-型肽酰1-脯氨酰顺式-反式异构酶
WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
				Lectin_C	PF00059.10	-10.4	凝集素C-type域
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
HEAT	PF02985.10	9.9	HEAT重复
				HEAT	PF02985.10	9.9	HEAT重复
zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
				zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
				zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)

 

zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
				PHD	PF00628.17	25.9	PHD-指
SEP	PF08059.2	25	SEP域
				UBX	PF00789.10	10	UBX域
AA_permease	PF00324.10	-120.8	氨基酸透酶
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				FAD_binding_4	PF01565.12	-8.1	FAD连接域
PALP	PF00291.14	-70	吡哆醛磷酸盐依赖酶
				GIDA	PF01134.11	-226.7	糖抑制分割蛋白质A
Pyr_redox_2	PF07992.3	-20	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
				Pyr_redox	PF00070.17		嘧啶二硫核苷氧化还原酶
Pyr_redox_dim	PF02852.12	-13	嘧啶二硫核苷氧化还原酶，二聚体域
				YGGT	PF02325.7	0	YGGT族
Aldedh	PF00171.11	-209.3	醛脱氢酶族
				PEPCK_ATP	PF01293.10	-327	磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
Trp_syntA	PF00290.11	-149.8	色氨酸合酶α链
				DapB_N	PF01113.10	-20.7	二氢吡啶二羧酸还原酶，N-末端
DapB_C	PF05173.3	0.5	二氢吡啶二羧酸还原酶，C-末端
				Ribul_P_3_epim	PF00834.8	-97.3	磷酸核酮糖3表异构酶族
OMPdecase	PF00215.13	-47.3	乳清酸核苷5′-磷酸脱氢酶/HUMPS族
				Arginase	PF00491.11	-120	精氨酸酶族
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Ferric_reduct	PF01794.8	-7	铁还原酶类跨膜组分
Lipase_3	PF01764.14	-8	脂肪酶(3级)
				Auxin_inducible	PF02519.4	-15	茁长素反应蛋白质

 

TPR_2	PF07719.5	20.1	三角形四肽重复
				TPR_1	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
TPR_2	PF07719.5	20.1	三角形四肽重复
				TPR_1	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
TPR1	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				TPR_2	PF07719.5	20.1	三角形四肽重复
TPR_1	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				Anti-silence	PF04729，4	25	抗沉默蛋白质，ASFl-like
p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				TCTP	PF00838.7	-70.7	转译控制肿瘤蛋白质
NAPRTase	PF04095.5	-88.5	烟酰酸磷酸核糖基转移酶(NAPRTase)族
				SPX	PF03105.9	-20	SPX域
EXS	PF03124.4	20	EXS族
				DUF1639	PF07797.3	25	未知功能蛋白(DUF1639)
Mio	PF03094.5	-263	MIo族
				Sulfotransfer_1	PF00685.16	-53.1	硫转移酶域
PI-PLC-X	PF00388.8	18.8	磷脂酰肌醇-特异性磷脂酶C，X域
				PI-PLC-Y	PF00387.8	-11	磷脂酰肌醇-特异性磷脂酶C，Y域
C2	PF00168.18	3.7	C2域
				HMA	PF00403.14	17.4	重金属联合域
Ammonium_transp	PF00909.10	-144	铵转运体族
				Asp	PF00026.13	-186.1	真核天冬酰氨蛋白酶
SapB2	PF03489.6	10.7	皂素样蛋白B型，2区
				SapB_I	PF05184.4	3	皂素样蛋白B型，1区

 

Oxidored_FMN	PF00724.9	-147.7	NADH：黄素氧化还原酶/NADH氧化酶族
				Pyr_redox	PF00070.17	5	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
Pyr_redox_2	PF07992.3	-20	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Miro	PF08477.1	28	Miro样蛋白
				Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
Miro	PF08477.1	28	Miro样蛋白
				Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Sterol_desat	PF01598.7	-13	固醇去饱和酶
				ADH_N	PF08240.2	-14.5	醇脱氢酶GroES样域
ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌结合脱氢酶
				Sulfotransfer_1	PF00685.16	-53.1	硫转移酶域
TPFL1	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				TPR_2	PF07719.5	20.1	三角形四肽重复
TPR_I	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				TPR_2	PF07719.5	20.1	三角形四肽重复
TPR_I	PF00515.16	7.7	三角形四肽重复
				GATase_2	PF00310.10	-106.2	谷氨酸氨基转移酶-II级
SIS	PF01380.11	0	SIS域
				SIS	PF01380.11	0	SIS域
Acetyltransf_1	PF00583.13	18.6	乙酰基转移酶(GNAT)族
				DUF1005	PF06219.2	25	未知功能蛋白(DUF1005)
DUF231	PF03005.5	-58	未知功能拟南芥蛋白质
				TB2_DP1_HVA22	PF03134.9	-25.1	TB2/DP1，HVA22族
Di19	PF05605.2	25	干旱诱导的19蛋白(Di19)
				MtN3_slv	PF03083.5	-0.8	MtN3/唾液族

 

MtN3_slv	PF03083.5	-0.8	MtN3/唾液族
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
				PGI	PF00342.8	-168.9	磷酸葡糖异构酶
Glyco_hydro_28	PF00295.7	-97	糖水解酶28
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Isoamylase_N	PF02922.7	-6.5	异淀粉酶N-末端域
				Alpha-amylase	PF00128.12	-93	α淀粉酶，接触域
PBP	PF01161.9	-20.6	磷脂酰乙醇胺-连接蛋白
				zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指G-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
				zf-CCCH	PF00642.14	0	锌指C-x8-C-x5-C-x3-H型(和类似物)
Aa_trans	PF01490.7	-128.4	跨膜氨基酸转运蛋白
				Smr	PF01713.11	10	Smr域
2-Hacid_dh	PF00389.19	11.2	D-isomer特异性2-羟酸脱氢酶，接触反应域
				2-Hacid_dh_C	PF02826.7	-82.2	D-isomer特异性2-羟酸脱氢酶，NAD连接域
DUF1070	PF06376.2	25	未知功能蛋白(DUF1070)
				AMP-binding	PF00501.16		AMP-连接酶e
Enolase_N	PF03952.6	-3.3	烯醇酶，N-末端域
				Enolase_C	PF00113.12	-34	烯醇酶e，C-末端TIM桶域
FAE_3-kCo_syn1	PF07168.2	25	脂肪酸延伸酶3-酮脂酰-CoA合酶1
				Efhand	PF00036.20	17.5	EF手
Na_Ca_ex	PF01699.12	25	钠/钙交换子蛋白

 

NOP5NT	PF08156.2	25	N0P5NT(NUC127)域
				NOSIC	PF08060.2	25	N0SIC(NUC001)域
Nop	PF01798.6	25	推定snoRNA连接域
				Terpene_synth	PF01397.10	-86	萜烯合酶，N-末端域
PCI	PF01399.15	25	PCI域
				Abhydrolase_3	PF07859.2	25.8	α/β水解酶折叠
GRP	PF07172.1	16.8	甘氨酸富蛋白族
				DUF914	PF06027.2	-193	未知功能的真核蛋白(DUF914)
DUF1325	PF07039.1	25	未知功能蛋白(DUF1325)
				zf-A20	PF01754.6	25	A20样锌指
zf-AN1???	PF01428.6	0	Anl样锌指
				PALP	PF00291.14	-70	吡哆醛磷酸盐依赖酶
MFS_I	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
				DUF1723	PF08330.1	17	未知功能蛋白(DUF1723)
GDPD	PF03009.7	-18	甘油磷酰二酯磷酸二酯酶族
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
ADH_N	PF08240.2	-14.5	醇脱氢酶GroES样域
				ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌-结合脱氢酶
Pribosyltran	PF00156.15	2	磷酸核糖基转移酶域
				Aldedh	PF00171.11	-209.3	醛脱氢酶族
BRAP2	PF07576.1	25	BRCAl-相关蛋白2
				zf-C3HC4	PF00097.13	16.9	锌指，C3HC4型(RING指)
zf-UBP	PF02148.8	25	泛肽水解酶或其他蛋白质中的Zn-指
				DnaJ	PF00226.19	-8	DnaJ域
HSCB_C	PF07743.4	-7	HSCB C-末端低聚物域
				ABC_tran	PF00005.15	9.5	ABC转运子

 

Acyl-CoA_dh_N	PF02771.7	10.9	Acyl-CoA脱氢酶，N-端域
				Acyl-CoA_dh_M	PF02770.9	25	Acyl-CoA脱氢酶，中间域
Acyl-CoA_dh_1	PF00441.13	-15.6	Acyl-CoA脱氢酶，C-端域
				Acyl-CoA_dh_2	PF08028.1	-16.9	Acyl-CoA脱氢酶，C-端域
NTP_transferase	PF00483.12	-90.5	转核苷酰酶
				MannoseP_isomer	PF01050.8	-70	甘露醇-6-磷酸异构酶
Cupin_2	PF07883.1	16.6	Cupin域
				Lectin_legB	PF00139.10	-110.1	豆凝集素域
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
PGAM	PF00300.12	-3	磷酸甘油变位酶族
				WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
Alpha-amylase	PF00128.12	-93	α淀粉酶，接触反应域
				PTPA	PF03095.4	-106	Phosphotyrosyl磷酸盐催化剂(PTPA)蛋白
Sedlin_N	PF04628.2	25	Sedlin，N-末端保存区域
				NAD_binding_2	PF03446.4	-63.5	6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的NAD连接域
6PGD	PF00393.8	-232.3	6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶，C-末端域
				ADK	PF00406.11	24.2	腺苷酸激酶
ADK_Iid	PF05191.3	25	腺苷酸激酶，活性位点盖
				DUF26	PF01657.7	0	未知功能域DUF26
DUF26	PF01657.7	0	未知功能域DUF26
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				mTERF	PF02536.4	-60	mTERF
B56	PF01603.9	-210	蛋白质磷酸2A调节子B亚基

 

			(B56族)
				zf-AN1	PF01428.6	0	Anl样锌指
Xan_ur_permease	PF00860.10	-151.2	透酶族
				MFS_I	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
Auxin_inducible	PF02519.4	-15	茁长素反应蛋白
				Trehalose_PPase	PF02358.6	-49.4	海藻糖磷酸酶
DUF260	PF0319504	0.8	未知功能蛋白DUF260
				Aminotran_1_2	PF00155.10	-57.5	转氨酶I和II级
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
ADH_N	PF08240.2	-14.5	醇脱氢酶GroES样域
				ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌结合脱氢酶
RRM_I	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a. RRM，RBD，或RNP域)
				RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a. RRM，RBD，或RNP域)
La	PF05383.5	25	La域
				RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a. RRM，RBD，或RNP域)
RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
				RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.k.a.RRM，RBD，或RNP域)
				LEA_2	PF03168.3	25	后胚胎发育充足蛋白
Miro	PF08477.1	28	Miro样蛋白

 

Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
				DUF241	PF03087.4	-53.6	拟南芥未知功能蛋白
Sugar_tr	PF00083.13	-85	糖(或其他)的运输者
				MFS_1	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
Ion_trans_2	PF07885.4	24.9	离子通道
				Ion_trans_2	PF07885.4	24.9	离子通道
PI-PLC-X	PF00388.8	18.8	磷脂酰肌醇特异磷脂酶C，X域
				C2	PF00168.18	3.7	C2域
Aldedh	PF00171.11	-209.3	Aldehyde脱氢酶族
				RNA_pol_Rpb8	PF03870.5	-31.2	RNA聚合酶Rpb8
COX5C	PF05799.1	25	细胞色素c氧化酶亚基Vc(COX5C)
				Ion_trans_2	PF07885.4	24.9	离子通道
Ion_trans_2	PF07885.4	24.9	离子通道
				Aldo_ket_red	PF00248.10	-97	Aldoketo还原酶族
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Na_Ca_ex	PF01699.12	25	钠/钙交换子蛋白
				Na_Ca_ex	PF01699.12	25	钠/钙交换子蛋白
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				ADH_N	PF08240.2	-14.5	醇脱氢酶GroES样域
ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌结合脱氢酶
				OPT	PF03169.6	-238.6	OPT寡肽转运子蛋白
PMEI	PF04043.5	25	植物转化酵素/果胶甲酯酶抑制剂
				K_trans	PF02705.6	-482	K+钾转运子
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				CH	PF00307.19	22.5	钙结合蛋白同源(CH)域
EB1	PF03271.6	25	Eb1样C-末端基序
				Carboxyl_trans	PF01039.11	-262.3	羧基转移酶域

 

CoA_trans	PF01144.12	25	辅酶A转移酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
CS	PF04969.5	8.6	CS域
				SGS	PF05002.5	5.2	SGS域
NPH3	PF03000.4	25	NPH3族
				WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
Spermine_synth	PF01564.6	-93.8	精胺/亚精胺合酶
				FeThRed_A	PF02941.5	25	铁氧化还原蛋白硫氧还蛋白还原酶可变α链
Alpha-amylase	PF00128.12	-93	α淀粉酶，接触反应域
				Cyclin_N	PF00134.13	-14.7	细胞周期蛋白，N-端域
Cyclin_C	PF02984.8	-13	细胞周期蛋白，C-端域
				F-box	PF00646.21	13.6	F-box域
F-box	PF00646.21	13.6	F-box域
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
				MIP	PF00230.9	-62	主要嵌入蛋白
LRRNT_2	PF08263.2	18.6	富亮氨酸重复N-端域
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域

 

WD40	PF00400.20	21.5	WD域，G-β重复
				Glycolytic	PF00274.9	-174.5	果糖二磷酸醛缩酶-I级
PSI_PsaF	PF02507.5	25	光合体系I反应中心亚基III
				LRRNT_2	PF08263.2	18.6	富亮氨酸重复N-端域
LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
				LRR_1	PF00560.21	7.7	富亮氨酸重复
C2	PF00168.18	3.7	C2域
				p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
FH2	PF02181.13	-98.3	F0rmin同源2域
				U-box	PF04564.5	10.5	U-b0x域
FAE1_CUT1_RppA	PF08392.1	-192.7	FAE1/III型多聚乙酰合酶样蛋白
				Chal_sti_synt_C	PF02797.5	-6.1	查耳酮和二苯代乙烯合酶，C-末端域
ACP_syn_III_C	PF08541.1	-24.4	3-氧酰基[酰基载体蛋白](ACP)]合酶IIIC末端
				aPHC	PF05875.2	25	碱性植物神经酰胺酶(aPHC)
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Glyco_hydro_14	PF01373.7	-231.4	糖基水解酶族14
Miro	PF08477.1	28	Miro样蛋白质
				Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
PGM_PMM_I	PF02878.5	-37.5	葡萄糖磷酸变位酶/磷酸甘露糖酶，α/β/α域I
				PGM_PMM_II	PF02879.5	-20	葡萄糖磷酸变位酶/磷酸甘露糖酶，α/β/α域II
PGM_PMM_III	PF02880.5	-7.8	葡萄糖磷酸变位酶/磷酸甘露糖

 

			酶，α/β/α域III
				PGM_PMM_IV	PF00408.9	-6	葡萄糖磷酸变位酶/磷酸甘露糖酶，C-末端域
Glutaminase	PF04960.5	-143.6	谷胺酰胺酶
				Aldedh	PF00171.11	-209.3	醇脱氢酶族
Aminotran_3	PF00202.10	-207.6	转氨酶-Ⅲ级
				2OG-FeD_Oxy	PF03171.9	11.5	20G-Fe(II)氧化酶超家族
Histone	PF00125.13	17.4	核心组蛋白H2A/H2B/H3/H4
				F-box	PF00646.21	13.6	F-box域
Agenet	PF05641.2	6.6	Agenet域
				Agenet	PF05641.2	6.6	Agenet域
DnaJ	PF00226.19	-8	DnaJ域
				SNARE	PF05739.8	20.8	SNARE域
adh_short	PF00106.14	-17	短链脱氢酶
				Pyr_redox_2	PF07992.3	-20	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
Pyr_redox	PF00070.17	5	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
				NPH3	PF03000.4	25	NPH3族
PB1	PF00564.13	12.3	PB1域
				MIP	PF00230.9	-62	主要嵌入蛋白
F-box	PF00646.21	13.6	F-box域
				LRR_2	PF07723.2	6	富亮氨酸重复
F-box	PF00646.21	13.6	F-box域
				MIP	PF00230.9	-62	主要嵌入蛋白
Methyltransf_6	PF03737.5	25	二甲基甲基萘醌类转甲基酶
				zf-C3HC4	PF00097.13	16.9	锌指，C3HC4型(RING指)
RRM_1	PF00076.11	20.7	RNA识别基序.(a.ka.RRM，RBD，或RNP域)
				zf-CCHC	PF00098.12	17.9	锌指节
zf-CCHC	PF00098.12	17.9	锌指节

 

NPH3	PF03000.4	25	NPH3族
				p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
				DPBB_1	PF03330.7	5.3	稀缺脂蛋白A(RIpA)-like双-psiβ-桶
Pollen_allerg_1	PF01357.10	17.2	花粉过敏原
				p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
p450	PF00067.11	-105	细胞色素P450
				CBS	PF00571.16	17.5	CBS域对
CBS	PF00571.16	17.5	CBS域对
				Cys_Met_Meta_PP	PF01053.9	-278.4	Cvs/Met新陈代谢PLP-依赖酶
Beta_elim_lyase	PF01212.10	-114.4	β脱除裂合酶
				Aldedh	PF00171.11	-209.3	醇脱氢酶族
PK	PF00224.10	-244	丙酮酸激酶，桶形域
				PK_C	PF02887.5	-44	丙酮酸激酶，α/β域
PEP-utilizers	PF00391.12	10	PEP-利用酶，可移动域
				iPGM_N	PF06415.3	-263.4	BPG-独立PGAM N-末端(iPGMN)
Metalloenzyme	PF01676.7	-14.4	金属酶超家族
				Molybdop_Fe4S4	PF04879.5	13.6	亚钼嘌呤氧化还原酶Fe4S4域
Molybdopterin	PF00384.11	-50	亚钼嘌呤氧化还原酶
				Molydop_binding	PF01568.10	1.1	亚钼嘌呤二核苷酸连接域
Aminotran_3	PF00202.10	-207.6	转氨酶-Ⅲ级
				HMA	PF00403.14	17.4	重金属相关域
DAO	PF01266.12	-35.9	FAD依赖氧化还原酶
				Pyr_redox_2	PF07992.3	-20	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
Pyr_redox	PF00070.17	5	嘧啶二硫核苷氧化还原酶
				Pyr_redox_dim	PF02852.12	-13	嘧啶二硫核苷氧化还原酶，二聚体域

 

Aminotran3	PF00202.10	-207.6	转氨酶-III级
				ADH_N	PF08240.2	-14.5	醇脱氢酶GroES样域
ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌结合脱氢酶
				Hist_deacetyl	PF00850.9	-71	组蛋白乙酰基转移酶域
zf-A20	PF01754.6	25	A20样锌指
				zf-AN1	PF01428.6	0	Anl样锌指
U-box	PF04564.5	10.5	U-b0x域
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
				Arm	PF00514.11	17	犰狳/β-连环蛋白-样重复
PDT	PF00800.8	25	预苯酸脱水酶
				ACT	PF01842.13	0	ACT域
PP2C	PF00481.11	-44	蛋白磷酸酶2C
				Aminotran_3	PF00202.10	-207.6	转氨酶-Ⅲ级
DUF568	PF04526.3	25	未知功能蛋白(DUF568)
				PHD	PF00628.17	25.9	PHD-指
TBC	PF00566.8	-58	TBC域
				DUF786	PF05646.3	-31.3	未知功能蛋白(DUF786)
PLAC8	PF04749.6	-1.1	PLAC8族
				IF2_N	PF04760.6	25	转译起始因子IF-2，N-末端区域
GTP_EFTU	PF00009.15	8	延伸因子TuGTP连接域
				Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
GTP_EFTU_D2	PF03144.14	25	延伸因子Tu域2
				PC4	PF02229.5	4	转录共活化物p15(PC4)
DUF588	PF04535.2	25	未知功能域(DUF588)
				LisH	PF08513.1	20.7	LisH
CDI	PF02234.8	17	细胞周期蛋白-依赖激酶抑制剂

 

Glyco__transf_8	PF01501.9	-43.2	糖基转移酶族8
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
efhand	PF00036.20	17.5	EF手
				efhand	PF00036.20	17.5	EF手
efhand	PF00036.20	17.5	EF手
				efhand	PF00036.20	17.5	EF手
WWE	PF02825.9	25	WWE域
				FAE1_CUT1_RppA	PF08392.1	-192.7	FAE1/I11型多聚乙酰激酶类蛋白
Chal_sti_synt_C	PF02797.5	-6.1	查耳酮和二苯代乙烯合酶，C-末端域
				ACP_syn_III_C	PF08541.1	-24.4	3-氧酰基[酰基载体蛋白(ACP)]合酶IIIC末端
Hrfl	PF03878.5	-81.2	Hrfl族
				Yipl	PF04893.6	-6.4	Yipl域
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
				ADH_N	PF08240.2	-14.5	醇脱氢酶GroES样域
ADH_zinc_N	PF00107.16	23.8	锌-结合脱氢酶
				Miro	PF08477.1	28	Miro样蛋白
Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
				Miro	PF08477.1	28	Mir0样蛋白
Ras	PF00071.11	-69.9	Ras族
				Sugar_tr	PF00083.13	-85	Suear(和其他)转运子
MFS_1	PF07690.5	23.5	主要易化超家族
				RuBisCO_large_N	PF02788.5	25	核酮糖二磷酸碳酸酵素巨大链，N-末端域
RuBisCO_large	PF00016.9	-76	核酮糖二磷酸碳酸酵素巨大链，接触反应域

 

Flavodoxin_1	PF00258.14	6.3	黄素氧还蛋白
				FAD_binding_1	PF00667.9	-79	FAD连接域
NAD_binding_1	PF00175.10	-3.9	氧化还原酶NAD-连接域
				Lactamase_B	PF00753.16	24.6	金属-β-内酰胺酶超家族
PGI	PF00342.8	-168.9	磷酸葡糖异构酶
				Peptidase_C12	PF01088.10	-91.4	泛激素羧基-末端水解酶，族1
Dicty_CAR	PF05462.2	-39.7	粘液菌环状AMP受体
				Aldedh	PF00171.11	-209.3	醛脱氢酶族
PfkB	PF00294.13	-67.8	pfkB族碳水化合物激酶
				Brix	PF04427.7	11.4	Brix域
MGS	PF02142.11	3	MGS-like域
				AICARFT_IMPCHas	PF01808.8	-98	AICARFT/IMPCHase二酶
MFAP1_C	PF06991.1	25	微-原纤维-相关蛋白质1C-末端
				Nicastrin	PF05450.4	-85.8	Nicastrin
Ribophorin_I	PF04597.4	-217	核糖体结合糖蛋白I
				DUF662	PF04949.2	25	未知功能族(DUF662)
ARD	PF03079.4	25	ARD/ARD′族
				Cupin_2	PF07883.1	16.6	Cupin域
HATPase_c	PF02518.14	22.4	组蛋白激酶，DNA促旋酶B，和HSP90样ATP酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域
Pkinase_Tyr	PF07714.5	65	蛋白质酪氨酸激酶
				Pkinase	PF00069.14	-70.8	蛋白质激酶域

实施例5A

本实施例说明用于传递重组DNA到植物细胞内的核中的质粒的结构，所述植物细胞可以再生为本发明的转基因农作物。用于重组DNA的蛋白质编码核苷酸的PCR扩增的引物被设计在编码序列的启动和停止密码子或附近，用于消除大部分5’和3’未翻译的区域。目标DNA，即在表1中标识的每种DNA和识别的同源基因的DNA，在被插入到基本载体的插入位点之前通过PCR克隆和扩增。

标准的常用表达载体的元件，pMON82060，在表18中说明。对玉米转化特别有用的典型基本载体在图2中说明，并使用本领域已知的技术装配。目标DNA被插入到表达载体的稻act1基因的内含子1和PinII基因的末端序列之间的插入位点上。

表18.pMON82060

用于大豆转换的质粒也被制备。典型常用表达载体的元件质粒pM0N82053显示于下表19中。这个在图3中说明的典型大豆转化基本载体使用本领域常规技术装配。目标DNA，即标识在表1中的每个DNA和识别的同源基因的DNA，在插入到基本载体的插入点之前通过PCR克隆和扩增，所述插入点在增强35SCaMV启动子和棉花E6基因末端序列之间。

表19、pMON82053

实施例5B

本实施例说明单子叶植物的转化，通过转化玉米胼胝组织，在转基因植物的细胞中制备本发明的核。易于转化的品系的玉米植物在温室中生长，并在胚体1.5到2.0mm长时收获穗。通过80％乙醇喷雾或浸泡对穗表面灭菌，随后风干。不成熟的胚从表面灭菌的穗上的个别种子上分离出来。在玉米细胞接种之前，土壤杆菌细胞在室温下生长一夜。不成熟的玉蜀黍胚在切除后不久就用土壤杆菌接种，并在室温下与土壤杆菌培养5—20分钟。随后，不成熟的胚与土壤杆菌在黑暗中23℃共培养1到3天。共培养的胚被转移到选择培养基，并培养大约两个星期以允许胚胎发生的胼胝组织发育。胚胎发生的胼胝组织被转移到包含100mg/L巴龙霉素(paromomycin)的培养基，并在此培养大约两个星期。在开始选择后的6到8个星期转化体被再现。

质粒载体基本使用如实施例5中所述的用于转化进入玉米胼胝组织的每个标识在表1中的DNA和标识在表2中的识别的同源基因的相应DNA，通过土壤杆菌介导的转化来制备。

对于土壤杆菌介导的玉米胼胝组织的转化，不成熟的胚在被切除之后培养大约8—21天以允许胼胝组织发育。随后胼胝组织与土壤杆菌混悬液在室温下培养大约30分钟，接着通过抽吸除去液体。胼胝组织和土壤杆菌无选择性的共培养3—6天，随后在巴龙霉素上选择大约6星期，每两周一次转入新培养基，巴龙霉素抗性的胼胝组织被确定为在表达盒内包含重组DNA。

从由转化得到的转基因胼胝组织再生的转基因玉米植物，在培养基上开始发芽发育成幼苗，幼苗被转移到盆栽土中在26℃的生长室中作最初的生长，随后上雾化工作台，再移植到5英寸盆中生长成熟。植物自授精，收集种子用于种子、幼苗或子代R2植物或杂交种的筛选，例如用于如上所述的产量试验的筛选。由每个转基因结果得到的转基因植物细胞制备的转基因植物和种子群都按下述实施例7的方法筛选，以识别群种具有增强性状的成员。

实施例6

本实施例说明双子叶植物的转化，通过转化大豆组织，在转基因植物的细胞中制备这个转基因的核。对于土壤杆菌介导的转化，使大豆种子发芽过夜，并切除分生组织外植体。分生组织和外植体位于创口导管部位。自种子萌芽开始后不迟于14小时，大豆外植体和诱导的土壤杆菌细胞被混合，并使用声裂法创伤，所述土壤杆菌细胞来自于包含具有目标基因盒和植物可选标记盒的质粒DNA的株。在创伤后，外植体被共培养2—5天，之后它们被转移到选择性培养基6—8星期，以允许转基因芽的选择和生长。在轰击后大约6—8星期性状阳性的芽被采集，并放入选择性生根培养基2—3星期。产生根的芽被转移到温室并盆栽于土壤中。在选择时保持健康但不生根的芽被转移到非选择性的生根培养基另外2个星期。任何选择性过程未生根的芽产生的根在被转移到温室并盆栽于土壤中之前，将测试植物选择性标记物是否被表达。由每个转基因结果得到的转基因植物细胞制备的转基因植物和种子群都按下述实施例7的方法筛选，以识别群种具有增强性状的成员。

实施例7

本实施例说明通过筛选得出的植物和种子的以下识别的增强性状来对本发明的核进行识别。

存活成为产生种子和子代植物的可繁殖的转基因植物的很多转基因结果将不显示增强的农学性状。筛选实施例5和6中制备的转基因种子和植物的群，以识别提供转基因植物细胞的转基因结果，所述转基因植物细胞有具有给予增强性状的重组DNA的核。每个群都使用下述的方法对增强的氮利用率、增产、增强的水利用率、增强的冷和热耐受性、种子中增加的油和蛋白质水平进行筛选。在具有至少一个增强性状的植物和种子中识别具有重组DNA的植物细胞核，所述重组DNA是标识在表1中的每一个基因和被识别的同源体。

对增强氮利用率的选择

具有本发明核的转基因玉米植物被种植在三种水平的氮肥(N)施用地点上，即低水平(每英亩0磅N)、中等水平(每英亩80磅氮)和高水平(每英亩180磅氮)。28％或32％ UAN(尿素、铵氮)液体被作为N源，并通过宽幅喷杆，与具有后方卷篮的农田耕作机在沿着作物行相同的方向组合施用。虽然在低水平处理中没有施用氮，该土壤也将被与被施用氮处理土壤地块相同的方式扰动。转基因植物和对照植物可以通过基因型和构建体分组，并在基因型地块内随机安排对照植物。为了改进统计分析，每种类型的转基因植物可以重复3次并交叉4个位置来测试。在播种前，通过采集0-24″和24到48″土层的土芯样品来分析地点的氮水平。土壤样品被分析硝酸氮、磷(P)、钾(K)、有机物和pH值来提供基线值。基于土质试验的推荐来施用P、K和微量元素。

实施例5中制备的转基因玉米植物，如果在高氮地点生长时，与对照植物比较显示2到5％的增产，则被选为具有本发明的核。如果在中等氮地点生长时，与对照植物比较至少具有相同或更高产量的转基因玉米植物被选为具有本发明的核。具有在表3中标识的给予氮利用率(LN)的DNA和同源DNA的核的转基因玉米植物，被从氮利用率筛选中选择出来，认为其具有本发明的核。

增产的选择

很多本发明的转基因植物与对照植物相比时显示改良的产量。改良的产量可以源于增强的种子库容量，即胚乳细胞或种仁的数量和大小和/或库强，即淀粉生物合成的比率。库容量可以在种仁发育中很早就被建立，既胚乳细胞数量和大小在授粉后的头几天就被确定。

在过去的几十年间中玉米产量的多数增长都是来源于增加种植密度。在那个时期，玉米产量以2.1蒲式耳/英亩/年的速率增加，但植物密度也以250株植物/英亩/年的速率增加。这些种类的现代杂交玉米的特征就是被种植在高密度下的能力。许多研究已经显示高于目前的种植密度将产生更高的生物质生产，但是目前的种质在这样的高密度下不能很好的表现。增加产量的一个途径是在高密度种植条件下增加收获指数(HI)，即与总生物量相比生物质被分配到种仁的比例。

增强产出转基因玉米结果的有效的产量选择是使用多位点转基因结果的杂交后代，植物生长在最优的生产管理操作下，并最大限度的控制害虫。改良产量可达到的目标是与对照植物种子生长得到的植物的产量相比产量增加5％到10％。选择方法可以施用于多个和不同的地理位置，例如高达16个或更多位置，超过一个或多个种植季节，例如至少两个种植季节，以此与自然环境效应对产量的提高相区别，使之具有统计学意义。种植多份转基因植物、阳性和阴性对照植物和授粉植物在标准地块中，例如2行地块，20英尺长、5英尺宽、行距30英寸，并在各列之间有3英尺的小路。转基因结果可以按照重组DNA构建体分组，并将各组随机放入田地中。当使用雄性不育的转基因结果时，每两个地块插入一个高品质玉米品系的传粉地块以允许自然传粉。有效的是约30,000株/英亩。高种植密度高于30,000株/英亩，优选约40,000株/英亩，更优选约42,000株/英亩，最优选约45,000株/英亩。每个在实施例5和6中制备的具有本发明核的转基因玉米植物和大豆植物被按产量增加进行筛选。来自每种玉米和大豆植物的至少一个结果，与对照植物比较，具有至少在3和5％之间的增产，被选为具有本发明的核。

增强水利用率(WUE)的选择

下面是在温室中高通量的筛选水利用率以识别具有本发明核的转基因玉米植物的方法。这个筛选方法在初始的无压力期11天之后的共15天的时间内向植物施加3次干旱/加水循环。每个循环由5天组成，在循环的头四天不施用水，在第5天给水。通过筛选方法分析的主要表现型是在植物生产率方面的变化，生产率由在植物干旱处理期间内高度和生物质决定。在干旱后的芽组织的水合作用状态也被测定。株高在三个时间点测定。当植物种植第11天时，正好在干旱开始之前进行第一个测定，其是芽的初始高度(SIH)。在种植后第18天，在整个干旱/加水过程的中间还测定了株高，以得到芽中等干旱的高度(SMH)。在种植后第26天最后的干旱循环完成时，植物的芽部分被采集并测定最终高度，其是芽枯萎高度(SWH)，并且还测定枯萎芽生物量(SWM)。芽被放置40℃的水中，避光。三天后，芽被称重得到芽膨胀重量(STM)。在烘箱重干燥四天后，芽被称重得到芽干生物量(SDM)。芽平均高度(SAH)是3次高度测量的平均株高。根据情况不同上述程序可以调整每个步骤+/-～一天。

为了修正植物之间的轻微差异，由SIH和SWH派生出大小校正生长值。这是相对生长率(RGR)。相对生长率(RGR)对每个芽使用公式[RGR％＝(SWH-SIH)/((SWH+SIH/2) X 100)计算得到。相对含水量(RWC)是测量在采集时植物有多少水的。含水量(RWC)对每个芽使用公式[RWC％＝(SWM-SDM)/(STM-SDM) X 100]。这个时期完全补水的玉米植物有大约98％RWC。

在实施例5和6中的转基因玉米植物和大豆植物按用水效率筛选。与对照植物比较GRG和RWC具有至少1％增加的转基因植物被确定为具有增强的水利用率，并被选定为具有本发明的核。在核中具有标识在表3中给予干旱耐受性改良(DS)的DNA和同源DNA的转基因玉米和大豆植物被确定为与对照植物相比显示增加的水利用率，并被选定为具有本发明的核。

在冷压力下生长的选择

冷萌芽试验—三组种子被用于试验。第一组由阳性转基因结果组成(F1???杂交)，所述阳性转基因结果是指本发明的基因在种子中被表达。第二种子组是由转基因结果的相同基因型制备的非转基因的、野生型阴性对照。第三组由两个冷耐受性和一个冷敏感的市售的玉米检验品系组成。所有的种子使用杀真菌剂“Captan”(

80DF杀真菌剂，Arvesta CorpOration，San Francisco，CA，USA)处理。0.43mL Captan与每45g玉米种子均匀混合施用，并在试验前干燥杀真菌剂。

玉米种仁胚侧朝下放置在萌芽托盘中(54 x 36cm)的单独单元内(8.9 x 8.9cm)的吸墨纸上，。来自转基因结果的10粒种子被放置在萌芽托盘的一个单元内。每个托盘可以按完全区组设计随机放置21个转基因结果和3个复制的野生型(LH244SDms+LH59)。对于每个转基因结果都有5个重复(5托盘)。在9.7℃的

生长室中(Conviron PGV36型号，Controlled Environments，Winnipeg，Canada)，放置托盘24天(无光)。每个托盘添加250毫升去离子水。在试验开始日期后的第10、11、12、13、14、17、19、21和24天计数萌芽情况。如果显现的胚根大小是1cm就认为种子已经萌芽了。计算来自于萌芽计数的萌芽指数。

萌芽指数是按如下方式计算：

萌芽指数＝(∑([T+l-n_i]*[P_i-P_i-l]))/T

其中T是萌芽试验进行的总天数。种植后的天数被定义为n。＂i＂指萌芽计数的次数，包括当天的计数。P是在任何给定的评定期间种子萌芽的百分率。计算在转基因结果和野生型对照之间的统计学差异。在统计学分析之后，相对于野生型对照统计显著性P水平小于0.1的转基因结果将进一步进行第二次冷选种。第二次冷筛选按与第一次选种相同的方式进行，仅增加重复的份数为10。统计分析来自第二次选种的数据，来识别相对于野生型对照显示统计学显著性P水平小于0.05的转基因结果。

在实施例5和6中的转基因玉米植物和大豆植物按用水效率筛选。与对照植物比较萌芽指数具有至少5％增加的转基因植物被确定为具有增强的冷压力耐受性，并被选定为具有本发明的核。在核中具有标识在表3中给予冷耐受性改良(CK或CS)的DNA和同源DNA的转基因玉米和大豆植物被确定为与对照植物相比显示增加的冷耐受性，并被选定为具有本发明的核。

具有增加蛋白质和/或油水平的转基因植物的筛选

下面是一个用于识别在种子成分方面有改良的植物种子的高通量选种方法，使用Infratec1200系列玉米分析器，其是近红外透光光谱仪，用于测定一批种子样品的成分。近红外的分析方法是一个无损的、高通量的、在一次样本扫描中可以分析多种性状的方法。对于目标分析物的近红外的校准被用于预测未知样品的值。获得自样品的近红外光谱使用复杂的化学计量学软件包，与校准值比较，提供预测值和样品与校准符合程度的信息。

Foss North America的具有传运组件的Infratec1221、1225、或1227型号分析器，与Foss NorthAmerica的#1000-4033型试管一起使用，，或对于小样品使用小细胞试管、被Leon Girard Co.校准过的Foss标准试管。保持在对照试管中的具有不同成分的玉米和大豆对照样品由Leon Girard Co.公司提供。NIT采集软件由Maximum Consulting Inc.提供。计算由软件自动执行。来自顾客的种子样品容纳在具有条型码标签的包裹或集装箱中。种子按原样注入试管中进行分析。

表21

 

(多个)典型样品：	所有谷物玉米和大豆种子
		运行方法的分析时间：	每个样品小于0.75分钟
每个运行消耗的总时间：	每个样品1.5分钟
		典型和最小的样本数量：	玉米典型：50cc；最小30cc大豆典型：50cc；最小5cc

 

典型的分析范围：

测定结果部分受特定的校准物影响.玉米-水分5-15％，油5-20％，蛋白质5-30％，淀粉50-75％，并且密度1.0-1.3％.大豆水分5-15％，油15-25％，和蛋白质35-50％.

在实施例5和6中制备的转基因玉米植物和大豆植物按在种子中增加蛋白质和油来筛选。与对照植物相比，具有在总种子蛋白百分比中至少1个百分点增加或在总种子油中至少0.3百分点增加的转基因自交玉米和大豆植物，和具有在总种子蛋白百分比中至少0.4百分点增加的转基因杂交玉米植物被确认为具有增加的种子蛋白质或增加的种子油，并被选定为具有本发明的核。

实施例8

本实施例说明单子叶和双子叶植物的转化，其通过转化抑制内生蛋白表达的重组DNA来制备在转基因植物的细胞中的本发明的核，所述内生蛋白通过Pfam、组蛋白(Histone)、WD40、NPH3、FHA、PB1、ADH_zinc_N、NAPRTase、ADK_lid、p450、B56、DUF231、C2、DUF568、WD40、F-box、Pkinase或Terpene_synth确认。玉米胼胝组织和大豆组织按照实施例5和6的描述方式使用重组DNA转化到核中，其转录为RNA，RNA形成双链RNA，双链RNA靶向到编码蛋白质的DNA的内生基因。双链RNAs靶向的基因是玉米和大豆中的自然基因，其是编码蛋白质基因的同源体，具有氨基酸序列SEQ ID NO：426、428、429、430、524、525、541、601、602、650、651、654、655、657、660、694、698、772、801。

通过选择在本说明书中所识别的性状，对实施例5和6中制备的转基因玉米植物和大豆植物的群进行筛选，以从这些具有本发明核的植物中识别转基因结果，所述植物具有抑制标识在表3中的基因的DNA，并且通过基因抑制提供增强的性状被。

Claims (24)

1、一种具有稳定整合的、重组DNA的植物细胞核，所述重组DNA包括在植物细胞内发挥功能并可操作地连接到来自植物、细菌或酵母的DNA的启动子，所述来自植物、细菌或酵母的DNA编码在序列中具有至少一个氨基酸结构域的蛋白质，所述的氨基酸结构域的氨基酸序列与标识为Pfam名称Cyclin_C的蛋白质域族对比时超过Pfam聚集界限16.9；其中所述的植物细胞核通过对转基因植物群的筛选来得到，所述转基因植物群在核中具有所述重组DNA并表达与在核中不具有所述重组DNA的对照植物相比具有增强性状的所述蛋白质；其中所述增强性状选自增强的水利用率、增强的冷耐受性、增加的产量、增强的氮利用率、增强的种子蛋白和增强的植物油。

2、一种具有稳定整合的、重组DNA的植物细胞核，所述重组DNA包括在植物细胞内发挥功能和可操作地连接到来自植物、细菌或酵母的DNA的启动子，来自植物、细菌或酵母的DNA编码在序列中具有至少一个氨基酸结构域的蛋白质的，所述的氨基酸结构域的氨基酸序列与标识为Pfam名称的蛋白质功能域族对比时超过Pfam聚集界限，所述Pfam名称选自Mito_carr、6PGD、UBX、iPGM_N、WD40、Fer4、Enolase_C、DUF1639、PBP、PLAC8、Acyl-CoA_dh_1、Isoamylase_N、Acyl-CoA_dh_2、PC4、Sugar_tr、UCH、Enolase_N、HATPase_c、PRA-PH、Pkinase、SBP56、PEP-utilizers、SIS、PCI、DUF1644、Terpene_synth、Acyl-CoA_dh_M、Acyl-CoA_dh_N、Glutaminase、Lectin_legB、Dehydrin、MatE、Ank、2-Hacid_dh_C、Chal_sti_synt_C、DUF1070、ATP-grasp_2、Arginase、HABP4_PAI-RBP1、ABC2_membrane、DUF1723、Glyco_hydro_1、MFS_1、ARD、PDT、HMA、Pro_isomerase、Ferric_reduct、PRA-CH、Aa_trans、ACT、LisH、PGM_PMM_II、Spermine_synth、zf-MYND、LRRNT_2、Ribul_P_3_epim、PGM_PMM_IV、NPH3、DapB_C、TPR_1、TPR_2、FAEl_CUTl_RppA、K_trans、F-box、Cyclin_C、ADK、NUDIX、NIR_SIR、PEPCK_ATP、La、DapB_N、MtN3_slv、FMO-like、TIM、FKBP_C、PMEI、Peptidase_Cl2、Cyclin_N、DUF568、Methyltransf_11、Methyltransf_12、DUF1677、DnaJ_C、BRAP2、IF2_N、Carboxyl_trans、mTERF、Glyoxalase、TMEM14、MIo、Beta_elim_lyase、Pyr_redox_dim、Glyco_transf_8、Nicastrin、Flavodoxin_1、Epimerase、PTPA、Lipase_3、Pyr_redox_2、GSHPx、ELM2、PGI、Aminotran_1_2、ABC_tran、GRP、PGK、Oleosin、Sulfotransfer_1、EXS、DUF1325、AMP-binding、Arm、NTP_transferase、LSM、Metalloenzyme、Molybdop_Fe4S4、MFAPl_C、Aminotran_3、PHD、B56、DUF588、PSI_PsaF、zf-CCCH、HEAT、PALP、FH2、SapB_1、Ammonium_transp、MannoseP_isomer、NOP5NT、SapB_2、Pyr_redox、Pollen_allerg_1、Asp、DUF662、FHA、YjeF_N、COX5C、GTP_EFTU_D2、Ion_trans_2、PK、DUF231、FAD_binding_1、Hrf 1、FAD_binding_4、FAD_binding_6、FAD_binding_8、CBS、Smr、aPHC、DUF241、Brix、Ras、Acetyltransf_1、NAF、SPX、Na_Ca_ex、C2、p450、PP2C、Histone、2-Hacid_dh、SBF、CCT、BCNT、PK_C、Miro、CH、PfkB、ACP_syn_III_C、Sterol_desat、ADH_zinc_N、CS、Cys_Met_Meta_PP、Lactamase_B、Bromodomain、CDI、Linker_histone、DAO、Dicty_CAR、Aldo_ket_red、zf-AN1、Methyltransf_6、DUF1005、LEA_2、NIR_SIR_ferr、DUF260、Oxidored_FMN、DUF26、Lectin_C、Pec_lyase_C、Nop、TB2_DPl_HVA22、ADH_N、YGGT、NAPRTase、NAD_binding_1、DUF914、PGM_PMM_I、NAD_binding_2、AICARFT_IMPCHas、Auxin_inducible、NAD_binding_6、Anti-silence、RuBisCO_large、Response_reg、FeThRed_A、Dil9、SNARE、PGM_PMM_III、Molydop_binding、efhand、zf-CCHC、GTP_EFTU、ARID、adh_short、Fibrillarin、RuBisCO_large_N、WWE、AA_permease、PABP、OMPdecase、RRM_1、U-box、OPT、TBC、MGS、DUF786、3Beta_HSD、zf-UBP、zf-A20、DPBB_1、GDPD、PI-PLC-X、SEP、PI-PLC-Y、NOSIC、Glycolytic、SET、ADK_lid、Alpha-amylase、EBl、PGAM、Abhydrolase_1、Glyco_hydro_14、Lung_7-TM_R、Abhydrolase_3、TCTP、GATase_2、Gln-synt_C、2OG-FeII_Oxy、Pribosyltran、MIF、CoA_trans、RCCl、Pkinase_Tyr、MIP、DnaJ、HSCB_C、Trehalose_PPase、LRR_1、Cupin_2、LRR_2、Glyco_hydro_28、Yipl、Trp_syntA、Sedlin_N、SGS、Aldedh、CK_II_beta、zf-C3HC4、GIDA、PBl、IMPDH、Carb_kinase、PurA、Molybdopterin、Nodulin-like、Timl7、Xan_ur_permease、Hist_deacetyl、RNA_pol_Rpb8、Agenet、Myb_DNA-binding、Glyoxal_oxid_N、Ribophorin_I和FAE_3-kCoA_synl，其中对于所述的蛋白质结构域族的所述的Pfam聚集界限记录在表16中；其中所述的植物细胞核通过对在核中具有所述重组DNA的转基因植物群的筛选来得到，所述转基因植物群与在核中不具有所述重组DNA的对照植物相比表达增强性状的所述蛋白质；其中所述增强性状选自增强的水利用率、增强的冷耐受性、增强的热耐受性、增强的盐暴露耐受性、增强的遮光耐受性、增加的产量、增强的氮利用率、增强的种子蛋白和增强的植物油。

3、如权利要求2所述的植物细胞核，其中所述蛋白质的氨基酸序列与共有氨基酸序列具有至少90％同一性，所述共有氨基酸序列来自表2中SEQ IDNO：205和其同源物构建的共有氨基酸序列至表2中SEQ ID NO：408和其同源体构建的共有氨基酸序列组成的组。

4、如权利要求2所述的植物细胞核，其中所述的蛋白质选自表1中标识的蛋白质。

5、一种具有稳定整合的、重组DNA的植物细胞核，所述重组DNA抑制在序列中具有至少一个氨基酸结构域的内生蛋白的水平，所述氨基酸结构域的氨基酸序列与标识为Pfam名称的蛋白质结构域族对比时超过Pfam聚集界限，所述Pfam选自组蛋白、WD40、NPH3、FHA、PBl、ADH_zinc_N、NAPRTase、ADK_lid、p450、B56、DUF231、C2、DUF568、WD40、F-box、Pkinase和Terpene_synth，其中对于所述蛋白质结构域族的Pfam聚集界限记录在表16中；其中所述的植物细胞核通过对在核中具有所述重组DNA的转基因植物群的筛选来得到，所述转基因植物群具有与在核中不具有所述重组DNA的对照植物相比给予增强性状的对内生蛋白水平的抑制；其中所述增强性状选自增强的水利用率、增强的冷耐受性、增强的热耐受性、增强的盐暴露耐受性、增强的遮光耐受性、增加的产量、增强的氮利用率、增强的种子蛋白和增强的植物油。

6、如权利要求2或5所述的植物细胞核，进一步包含表达蛋白质的DNA，所述蛋白质提供对暴露在以对所述植物细胞野生型致命的水平施用的除草剂的耐受性。

7、如权利要求6所述的植物细胞核，其中所述除草剂是草甘膦、麦草畏或草铵膦化合物。

8、一种具有权利要求2或5所述的植物细胞核的转基因植物细胞或包含具有权利要求2或5所述的植物细胞核的多个植物细胞的转基因植物。

9、如权利要求8所述的转基因植物细胞或植物，其中所述的重组DNA是纯合子。

10、一种包含具有权利要求2或5所述植物细胞核的多个植物细胞的转基因种子。

11、如权利要求10所述的转基因种子，其来自玉米、大豆、棉花、芸苔、紫花苜蓿、小麦或稻类植物。

12、如权利要求11所述的转基因玉米种子，其中所述种子可以生产对源自Mal de Rio Cuarto病毒或锈病真菌或两者共同引起的疾病具有抗性的玉米植物。

13、一种包含权利要求2或5所述植物细胞核的单倍体衍生物的转基因花粉粒。

14、一种制造非天然的、转基因种子的方法，所述转基因种子可以被用于生产具有增强性状的转基因作物，所述增强性状源自在权利要求2或5所述的核中稳定整合的重组DNA的表达，用于制造所述转基因种子的所述方法包括：

(a)按所述的增强性状和所述的重组DNA对植物群进行筛选，其中在所述群中的单株植物所述性状显示的水平可以低于、基本相同或大于没有表达重组DNA的对照植物所述性状显示的水平，

(b)从所述群中选择一个或多个所述性状显示水平大于对照植物所述性状显示水平的植物，

(c)对所述重组DNA是否稳定整合到所述选择株中进行检验，

(d)分析所述的选择株的组织以测定对蛋白质的生产或抑制，所述蛋白质具有选自SEQ ID NO：205-408的序列的核苷酸编码的蛋白质的功能；和

(e)从所述的选择株采集种子。

15、如权利要求14所述的方法，其中在所述群中的植物进一步包含表达蛋白质的DNA，所述蛋白质提供对暴露于以对野生型植物细胞致命水平施用的除草剂的抗性，其中所述的选择受在所述的群上使用所述的除草剂的影响。

16、如权利要求15所述的方法，其中所述除草剂包括草甘膦、麦草畏或草铵膦化合物。

17、如权利要求14所述的方法，其中所述选择受到识别具有所述增强的性状的植物的影响。

18、如权利要求15所述的方法，其中所述种子是玉米、大豆、棉花、紫花苜蓿、小麦或稻的种子。

19、一种生产杂交玉米种子的方法，包括：

(a)从除草剂耐受性玉米植物中获取杂交玉米种子，所述玉米植物还具有稳定整合的、在权利要求2或5所述的核中的重组DNA；

(b)从所述的杂交玉米种子生产玉米植物，其中部分从所述杂交玉米种子生产的植物是所述重组DNA的纯合子，部分从所述杂交玉米种子生产的植物是所述重组DNA的半合子，部分从所述杂交玉米种子生产的植物不含有所述重组DNA；

(c)使用除草剂处理选择所述重组DNA是纯合子和半合子的玉米植物；

(d)从用除草剂处理仍存活的玉米植物中采集种子，并种植所述的种子以生产下一代玉米植物；

(e)重复步骤(c)和(d)至少一次，以生产自交玉米品系；

(f)使所述的自交玉米品系与第二个玉米品系杂交，得到杂交种子。

20、一种选择植物的方法，所述植物包含具有权利要求2或5所述的植物细胞核的细胞，其中免疫活性的抗体被用于检测在种子或植物组织中所述蛋白质的存在。

21、一种作为产地标记的防仿造的磨碎种子，具有权利要求2或5所述的植物细胞核。

22、一种生长不用水灌溉的玉米、棉花、大豆、芸苔、紫花苜蓿或小麦作物的方法，所述方法包括种植具有带如权利要求2或5所述的植物细胞核的植物细胞的种子，所述的植物细胞核是按增强水利用率选择得到的。

23、如权利要求22所述的方法，包括在生产所述的作物期间提供最多为300毫米的地下水。

24、一种生长不施加氮肥的玉米、棉花、大豆、芸苔、紫花苜蓿或小麦作物的方法，所述方法包括种植具有如权利要求2或5所述的植物细胞的种子，所述的植物细胞是按增强氮利用率选择得到的。

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