CN102112610B - 含有Sh4基因的具有增加的颗粒大小的植物 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供含有功能型sh4基因和具有增加的颗粒大小的植物。为了解决这个问题，本发明人对涉及植物颗粒大小的基因进行了深入研究。通过将具有来源于野生稻的功能型等位基因的sh4基因通过转化引入栽培稻(Nihonbare、Nikomaru和Oochikara)，本发明人显示所述引入具有导致谷粒大小增加，并促进运输，并因此增加颗粒大小的新功能。

Description

含有Sh4基因的具有增加的颗粒大小的植物
技术领域
本发明涉及以可表达的方式引入了sh4基因的转化植物。本发明还涉及通过杂交以可表达的方式引入了功能型sh4基因的植物。本发明还涉及增加植物颗粒大小的方法，其包括将sh4基因引入植物的步骤。 
背景技术
迄今，已鉴定出了几种与植物颗粒大小相关的基因，但使用单一已知基因改变颗粒大小并不容易。 
根据Li等(非专利文献1)和Lin等(非专利文献2)的报道，所有栽培稻均由于具有sh4基因的点突变而显示相对较低的脱粒性，从而促进了它们的驯化。sh4基因已经被分离并报道，但对其生物学功能的发现仅限于脱粒性。 
与本发明相关的现有技术文献如下所述： 
现有技术文献： 
非专利文献： 
非专利文献1：Li C，Zhou A，Sang T.Rice domestication by reducingshattering.Science 2006 Mar 31；311(5769)：1936-9.Epub 2006 Mar 9.PMID：16527928 
非专利文献2：Lin Z，Griffith ME，Li X，Zhu Z，Tan L，Fu Y，Zhang W，Wang X，Xie D，Sun C.Origin of seed shattering in rice(Oryza sativa L.).Planta.2007 Jun；226(1)：11-20.Epub 2007 Jan 10.PMID：17216230 
发明内容
本发明所要解决的问题 
本发明是鉴于上述情况而完成的。本发明的目标是通过将sh4基因引入植物的步骤或通过表达从野生稻中发现的功能型sh4基因来提供具有增加颗粒大小的植物。 
解决问题的手段 
为了解决上述问题，本发明人努力研究了涉及植物驯化的基因。作为将具有来源于野生稻的功能型等位基因的sh4基因通过转化引入栽培稻，本发明人发现该引入导致谷粒(hull)大小增加、促进转运(translocation)，从而导致颗粒大小增加。测定T0植物种子和观察T1植物的穗(panicles)的结果表明谷粒增大，而糙米重量增加到约1.5倍(图2和图3)。 
将引入了sh4基因的Nipponbare栽培种种系的四株自交的T1后代植物(T0-3后代-1，T0-3后代-2，T0-3后代-3和T0-5后代-1)在人工气候的室中培育，并测定其每穗的谷粒重量(mg)(图7)，每个植株的总谷粒数(能育的和不育的谷粒)(图8)和每个植株的穗重量(图9)。其结果，发现这些植物与载体对照和Nipponbare相比具有显著增加的谷粒重量和每植株的穗重量(产量)(图7至9)。每植株的穗数和总谷粒数并无差异(图7和图8)。而且，并无任何降低育性的作用，相反，育性可能增加了，但仍需要进一步分析(图8)。如图6所示，在照片中可察觉到T1植物种子和穗的变化。此时，育性在T0-3后代-1和T0-3-后代-2中显著较高，而穗重量，其对应于每植株的产量，为Nipponbare或载体对照的产量的大约2.5倍。 
而且，当sh4基因引入其他稻栽培种“Nikomaru”和“Oochikara”时，发现在这些栽培种转化当代的T0植物中能育颗粒的平均谷粒重量(mg)显著增加(图10和图11)。 
更具体而言，本发明人通过在植物中表达具有功能型等位基因的sh4基因成功地增加了植物的颗粒大小，并显示每植株的产量增加，并由此完成了本发明。 
更具体而言，本发明提供了下述[1]至[13]： 
[1]一种具有增加的颗粒大小的植物，其包含下述(a)至(d)中任一项的DNA： 
(a)编码包含氨基酸序列SEQ ID NO：3的蛋白质的DNA； 
(b)包含核苷酸序列SEQ ID NO：1或2的编码区的DNA； 
(c)编码包含在氨基酸序列SEQ ID NO：3中取代、缺失、添加和/或插入一个或多个氨基酸而得到的氨基酸序列的蛋白质的DNA； 
(d)与包含核苷酸序列SEQ ID NO：1或2的DNA在严格条件下杂交的DNA； 
[2][1]的植物，其中所述植物是单子叶植物； 
[3][1]的植物，其中所述植物是禾本科植物； 
[4]一种载体，其中以可表达的方式引入了下述(a)至(d)中任一项的DNA： 
(a)编码包含氨基酸序列SEQ ID NO：3的蛋白质的DNA； 
(b)包含核苷酸序列SEQ ID NO：1或2的编码区的DNA； 
(c)编码包含在氨基酸序列SEQ ID NO：3中取代、缺失、添加和/或插入一个或多个氨基酸而得到的氨基酸序列的蛋白质的DNA； 
(d)与包含核苷酸序列SEQ ID NO：1或2的DNA在严格条件下杂交的DNA； 
[5]一种宿主细胞，其中引入了[4]的载体； 
[6]一种植物细胞，其中引入了[4]的载体； 
[7]一种转化植物，其包含[6]的植物细胞； 
[8]一种转化植物，其是[7]的转化植物的后代或克隆； 
[9][7]或[8]的转化植物的繁殖材料； 
[10]一种增加植物颗粒大小的方法，其包括将下述(a)至(d)的DNA在所述植物的细胞中表达： 
(a)编码包含氨基酸序列SEQ ID NO：3的蛋白质的DNA； 
(b)包含核苷酸序列SEQ ID NO：1或2的编码区的DNA； 
(c)编码包含在氨基酸序列SEQ ID NO：3中取代、缺失、添加和/或插入一个或多个氨基酸而得到的氨基酸序列的蛋白质的DNA； 
(d)与包含核苷酸序列SEQ ID NO：1或2的DNA在严格条件下杂交的DNA； 
[11][10]的方法，其中所述植物是单子叶植物； 
[12][10]的方法，其中所述植物是禾本科植物；和 
[13][10]至[12]任一项所述的方法，其中通过杂交将所述DNA引入植物。 
附图简述 
图1描述了引入的基因组片段的概略图。 
图2显示独立的T0植物所附颗粒的平均重量。其显示来自5个能育的颗粒的平均值。当少于5个谷粒时，颗粒数标于圆括号中。 
图3显示T0植物上谷粒和糙米的照片。 
图4显示独立的T0植物上每穗的颗粒数。每穗的颗粒数并无显著差异。 
图5显示T1植物上穗的照片。 
图6显示转化体的稻谷粒[T2种子](A)和穗[T1植物](B)，转化体示于左侧，Nipponbare示于右侧。 
图7显示对来自引入了sh4基因的Nipponbare栽培种种系的四个自交T1后代植株的每个穗测定的平均谷粒重量(mean hull weight)(mg)。从左向右，显示了T0-3植物的三个自交T1后代植物，一个T0-5后代植物，三个载体对照后代植物和三个Nipponbare植物。尖括号中的数目表示穗数目，圆括号中的数目表示该穗上能育的颗粒的数目。由于空间限制，在条形图中每两个条显示一个栽培种的解说。T0-3后代-3认为是从中分离出sh4的后代。 
图8显示引入了sh4基因的Nipponbare栽培种种系的四个自交T1后代植株的每植株总谷粒数。从左向右显示了T0-3植物的三个自交T1后代植物，一个T0-5后代植物，三个载体对照后代植物和三个Nipponbare植物。T0-5后代-1的低总谷粒数的原因不明。 
图9显示引入了sh4基因的Nipponbare栽培种种系的十个自交T1后代植株的每植株总穗重量(g)。从左向右，显示了T0-3植物的三个自交T1后代植物，一个T0-5后代植物，三个载体对照后代植物和三个Nipponbare植物。 
图10显示引入了sh4基因的Nikomaru栽培种种系的自交T1后代植株的每植株的谷粒重量(mg)，从左向右，显示了18个自交T1后代植物和三个载体对照后代植物。穗上能育的谷粒数显示在圆括号中。 
图11显示引入了sh4基因的Oochikara栽培种种系的自交T1后代植株的每植株的谷粒重量(mg)，从左向右，显示了19个自交T1后代植物和8个载体对照后代植物。在尖括号中的数目表示穗数，圆括号中的数目表示在该穗上能育的谷粒数。 
具体实施方式
本发明提供了通过将功能型的sh4基因引入植物或表达从野生稻发现的功能型sh4基因而具有增加的颗粒大小的植物。 
根据多个研究文献，本发明的sh4基因是在所有栽培稻中都有功能障碍的基因。人们认为在稻驯化的早期，古代人类出于减少脱粒性以便于栽培的目的，选择了其功能缺陷的类型，由此确立了栽培稻，在栽培稻中似乎没有携带其功能型等位基因者。由于具有功能型等位基因的sh4基因具有增加植物颗粒大小的作用，可通过用编码所述蛋白质的DNA转化植物来育成具有增加的颗粒大小的植物。而且，简单地推测，通过将具有功能型等位基因的sh4基因借助杂交引入的近乎等基因的株系，也应可期待其具有类似的作用。
在本发明中，引入所述sh4基因的植物并无特别限定，但优选为单子叶植物，更优选为禾本科植物，且最优选为栽培稻。在本发明中，禾本科植物的栽培种并无特别限定，但优选的实例可包括“Nipponbare”、“Nikomaru”和“Oochikara”。 
在本发明中，“增加植物的颗粒大小”意指通过在植物中表达本发明的sh4基因而增加收获时颗粒的体积和重量。此外，增加谷粒(hull)大小和促进转运的效果也相当于“增加植物的颗粒大小”。 
增加颗粒大小的效果可能仅在植物的颗粒发育过程中出现。 
而且，增加效果可在所有的颗粒中或仅在特定的颗粒中观察到。 
在本发明中“植物颗粒的大小是否增加”可通过测定每穗的谷粒重量(mg)或每植株的穗重量(g)来确证。 
用于本发明的功能型sh4基因的基因组DNA的核苷酸序列示于SEQ ID NO:1，所述基因ORF区的核苷酸序列示于SEQ ID NO:2，而由该DNA编码的蛋白质的氨基酸序列示于SEQ ID NO:3。 
用于本发明的DNA包含通过杂交转移的染色体片段中的基因组DNA、基因组DNA、cDNA和化学合成的DNA。基因组DNA和cDNA可通过本领域技术人员常用的方法来制备。举例而言，基因组DNA和cDNA可如下所述制备：从具有本发明sh4基因的稻品种中提取出基因组DNA，构建并开发基因组文库(质粒、噬菌体、粘粒、BAC、PAC等可用作载体)，然后可以使用以编码本发明的sh4蛋白(例如，SEQ ID NO:2)的DNA为基础制备的探针进行菌落或噬菌斑杂交。或者，基因组DNA还可通过构建对编码本发明的sh4蛋白(例如，SEQ ID NO:2)的DNA具有特异性的引物，然后用这些引物进行PCR来进行制备。cDNA可通过，例如下述方法制备：以从包含本发明的sh4基因的稻品种中提取的mRNA为基础合成cDNA，将这些cDNA插入λZAP等的载体，制备并开发cDNA文库，然后按照如上所述的相同方 法进行菌落或噬菌斑杂交，或者PCR。 
用于本发明的DNA涵盖编码功能上等同于SEQ ID NO：3所示的sh4蛋白质的蛋白质的DNA。本文中，短语“功能上等同于sh4蛋白质”意指所述蛋白质具有增加颗粒大小的功能。这样的DNA优选来源于单子叶植物，更优选来源于禾本科植物，且最优选来源于常见的野生稻。 
上述DNA包含编码下述蛋白质的突变体、衍生物、等位基因、变体和同源物，所述蛋白质包括，例如，在SEQ ID NO：3的氨基酸序列中取代、缺失、添加和/或插入一个或多个氨基酸而得到的氨基酸序列。 
本领域技术人员众所周知用于制备具有修饰的氨基酸序列的蛋白质的编码DNA的方法包括，例如，定点诱变方法。由于编码核苷酸序列的突变而造成的蛋白质氨基酸序列的突变也可天然发生。甚至编码在天然的功能型sh4蛋白质的氨基酸序列中发生一个或多个氨基酸取代、缺失或添加而得到的氨基酸序列的DNA包括在本发明的DNA中，只要所述DNA编码功能上等同于天然的功能型sh4蛋白质(SEQ ID NO：3)的蛋白质。而且，甚至当核苷酸序列突变时，所述突变不一定涉及蛋白质中的氨基酸突变(简并突变)。上述简并突变体也包括在本发明的DNA中。 
DNA是否为编码具有增加植物颗粒大小的功能的蛋白质可通过下述方法来评估。最常用的方法是评价引入了所述DNA的植物的颗粒大小。当植物的颗粒大小增加时，表明所引入的DNA编码具有增加所述植物颗粒大小的功能的蛋白质。 
其他本领域技术人员众所周知的用于制备编码功能上等同于SEQ IDNO：3所述的sh4蛋白质的蛋白质的DNA的方法包括使用杂交技术和聚合酶链式反应(PCR)技术的方法。即，本领域技术人员通常可从稻和其他植物通过使用sh4基因的核苷酸序列(SEQ ID NO：1或2)或其部分作为探针，或者使用与sh4基因(SEQ ID NO：1或2)特异性杂交的寡核苷酸作为引物来分离与sh4基因高度同源的DNA。此类可通过杂交技术和PCR技术来加以分离的、编码功能上等同于sh4蛋白质的蛋白质的DNA也包括在本发明的DNA中。 
为了分离这样的DNA，杂交反应优选在严格条件下进行。本发明中的严格杂交条件指6M尿素、0.4％SDS和0.5x SSC的条件，或类似严格度的条件。使用更高的严格条件，例如，6M尿素、0.4％SDS和0.1x SSC的条件，可期待分离同源性更高的DNA。由此分离的DNA被认为在氨基酸水平 与sh4蛋白质的氨基酸序列(SEQ ID NO：3)具有高度同源性。“高度同源性”指在整个氨基酸序列中至少50％或更高、更优选70％或更高、或甚至更优选90％或更高(例如，95％、96％、97％、98％或99％或更高)的序列同一性。氨基酸序列的同一性或核苷酸序列的同一性可使用由Karlin和Altschul开发的BLAST算法(Proc.Natl.Acad.Sci.USA，87：2264-2268(1990)；Proc.Natl.Acad.Sci.USA，90：5873(1993))来确定。已经开发了称作BLASTN和BLASTX的基于BLAST算法的程序(Altschul，S.F.等J.Mol.Biol.215：403(1990))。为了通过BLASTN分析核苷酸序列，其参数设定为，例如得分(score)＝100、字长(word length)＝12。而通过BLASTX分析氨基酸序列所用的参数设定为，例如，得分＝50、字长＝3。当使用BLAST和Gapped BLAST程序时，每个程序使用缺省参数。上述分析的具体技术在本领域是已知的。 
本发明通过从由野生稻和栽培稻杂交所得的后代中选择在sh4基因座位上具有野生稻的功能型等位基因的植物，可以提供具有与其亲本相比其颗粒大小更大的植物、其后代、固定品系、栽培种等。所述野生型等位基因的引入应具有可专利性，因为其可增加颗粒大小并赋予野生稻的sh4等位基因。野生稻等位基因的拥有可通过例如下述方式来加以评价：借助PCR扩增特定基因组位点等，再使用已知技术检查DNA序列以确证报道的功能缺陷型的氨基酸位点被转化为功能型的氨基酸。 
而且，通过使用本发明的DNA，还可提供具有增加的颗粒大小的转化植物。当产生上述转化的植物时，将本发明的蛋白质的编码DNA(其可包含调节区)插入合适的载体，将其引入植物细胞，并对所得的转化植物细胞进行再生。由本发明人分离的sh4基因具有增加植物颗粒大小的作用，而且，通过将该sh4基因引入任何栽培种并将其高度表达，可增加它们的品系的颗粒大小。该转化是有利的，因为其与常规的通过杂交等的基因转移相比需要的时间较短，而且不会带来其他表现型的改变。 
本发明还提供插入了上述的本发明DNA的载体。本发明的载体包括供在植物细胞表达本发明DNA从而产生转化的植物的载体。上述载体并无特别限定，只要其包含可在植物细胞中转录的启动子序列和具有稳定转化产物所需的多腺苷酸化位点的终止子序列。所述载体包括，例如，“pBI121”、“pBI221”和“pBI101”质粒(均来自Clontech)。用于转化植物细胞的载体并无特别限定，只要其可在细胞中表达插入的基因。举例而言，也可使用携带供在 植物细胞中组成型基因表达的启动子(例如，花椰菜花叶病毒的25S启动子)或携带可由外源刺激诱导激活的启动子的载体。本文中，“植物细胞”包括多种形式的植物细胞，例如，悬浮的培养细胞、原生质体、叶节和愈伤组织。 
本发明的载体除了sh4基因固有的启动子之外，还可包含用于组成型或诱导型表达本发明蛋白质的启动子。用于组成型表达的启动子包括花椰菜花叶病毒的35S启动子，稻的肌动蛋白启动子和玉米的泛素启动子。 
此外，用于诱导型表达的启动子包括已知通过，例如，外界原因而表达的启动子，所述外界原因如丝状真菌、细菌或病毒的感染或侵袭，低温，高温，干燥，紫外线辐射以及特定化合物的扩散等。上述启动子包括，例如，稻几丁质酶基因的启动子和烟草PR蛋白质基因的启动子，它们通过丝状真菌、细菌或真菌的感染或侵袭而表达；稻“lip19”基因的启动子，其可被低温诱导；稻“hsp80”基因和“hsp72”基因的启动子，它们可被高温诱导；拟南芥(Arabidopsis thaliana)“rab16”基因的启动子，其可被干燥诱导；欧芹查耳酮合酶基因的启动子，其可被紫外线辐射诱导；以及玉米醇脱氢酶基因的启动子，其在厌氧条件下可被诱导。而且，稻几丁质酶基因启动子和烟草PR蛋白质基因启动子亦可被特定化合物如水杨酸所诱导，而“rab16”基因的启动子亦可被脱落酸(一种植物激素)的扩散所诱导。 
本发明还提供了其中插入了本发明载体的转化细胞。引入了本发明的载体的细胞包括用于产生转化的植物的植物细胞。植物细胞并无特别限定，包括，例如，稻、拟南芥、玉米、马铃薯和烟草细胞。本发明的植物细胞除了培养细胞之外，还包括植物体中的细胞以及原生质体，苗原基(shootprimordial)，多芽体(multiple shoots)和须根。载体可使用本领域技术人员已知的多种方法引入植物细胞，如聚乙二醇法，电穿孔法，农杆菌法和基因枪法。从转化的植物细胞再生植物体可通过本领域技术人员已知方法根据植物细胞的类型来进行。举例而言，在稻中，已经确立了几种用于产生转化的植物体的技术，包括下述：用聚乙二醇将基因引入原生质体以再生植物体的方法(适用于籼稻品种)；用电脉冲将基因引入原生质体以再生植物体的方法(适用于粳稻品种)；通过基因枪方法将基因直接引入细胞中以再生植物体的方法；以及通过农杆菌将基因引入细胞以再生植物体的方法等。这些方法在本发明的技术领域中广泛使用。在此发明中，这些方法可优选使用。 
转化的植物细胞可通过再分化再生植物体。再分化的方法取决于植物细 胞的类型而不同。所述方法包括，例如，对于稻，Fujimura等的方法(PlantTissue Culture Lett.2：74(1995))，对于玉米，Shillito等(Bio/Technology 7：581(1989))和Gorden-Kamm等的方法(Plant Cell 2：603(1990))的方法；对于马铃薯，Visser等的方法(Theor.Appl.Genet 78：594(1989))；对于烟草，Nagata和Takebe的方法(Planta 99：12(1971))；对于拟南芥，Akama等的方法(PlantCell Reports 12：7-11(1992))；以及对于桉，Dohi等的方法(特开平8-89113号公报)。 
一旦获得了其基因组中引入了本发明的DNA的转化植物，则可通过有性或无性繁殖从该植物获得其后代。还可能从所述植物及其后代或克隆获得繁殖材料(如种子、果实、穗、块茎、块根、株(stub)，愈伤组织和原生质体)并基于这些材料来大量繁殖所述植物。本发明涵盖引入了本发明的DNA的植物细胞；包含上述植物细胞的植物，所述植物的后代和克隆以及所述植物的繁殖材料及其后代和克隆。 
由此产生的颗粒大小增加的植物与野生型植物相比产量提高。本发明的技术可导致改善的生产力。 
所有在该说明书中引用的现有技术文献均以提述的方式并入本文。 
实施例
在本文下文中，参照实施例对本发明进行具体描述，然而本发明不应解释为受其限制。 
[实施例1] 
从携带A基因组的野生稻Oryza nivara提取基因组DNA来产生BAC文库。从该文库通过PCR分离携带sh4基因区的基因组片段的BAC克隆，具体地说，是通过设计仅扩增sh4区的特异性引物，并基于PCR扩增的有无来分离携带sh4基因区的BAC克隆。在此之后，将所述BAC克隆片段化为几kbp的短片段，将由此产生的DNA亚克隆入pUC18载体，确定并拼装每个亚克隆的DNA端序列，并确定O.nivara的sh4基因组区的DNA序列。从所得的sh4区的基因组片段序列信息和从已知的sh4基因产物的信息推测出启动子区等。通过消化反应使用限制性酶KpnI和BamHI切出大约8.8kbp长的sh4基因区，将该基因组片段引入pPZP 2H-lac载体以产生用于转化的构 建体。然后，将含有分离的功能型等位基因的sh4基因调节区和编码区的8.8-kb基因组片段(图1，SEQ ID NO：1)通过用于单子叶植物的超快速转化技术的稻转化方法(日本专利3141084号)转移入两个稻品系，Nipponbare和NIL(qSH1)(Konishi等，2006)。使用抗生素潮霉素选择转化体。产生了大约10个独立的转化品系，并测定了多种表现型如谷粒重量和脱粒性。 
[实施例2] 
收获完全成熟的稻种，并对来自每个转化品系的每个植物选择5个能育的谷粒并测定其重量。尽管有一定幅度的表现型变化(推定这是为位置效应所致)，但确证了谷粒重量与载体对照相比显著增加。在一些品系中增加了大约1.5倍(图2)。从外观上也确证了谷粒大小的增加和糙米大小的增加(图3)。而且，就对每穗的谷粒数的影响而言，与载体对照同样，在sh4品系中几乎未观察到变化(图4)。 
[实施例3] 
观察引入了功能型sh4的品系中表现糙米大小显著增加的植株的自交T1后代品系的穗。观察到与T0同等的谷粒大小的增加(图5)。 
[实施例4] 
根据实施例1的方法，将引入了sh4基因的Nipponbare栽培种品系的四株自交的T1后代植物在人工气候室中培育，并测定其每穗的谷粒重量(mg)。 
其结果，发现谷粒重量相比载体对照(通过仅将载体引入Nipponbare而产生的品系)和Nipponbare显著增加(图7)。 
而且，对这些植物测定每植株的总谷粒数(能育的谷粒和不育的谷粒)(图8)，和每植株的穗重量(图9)，并将其与载体对照和Nipponbare的相比较。 
其结果，发现T0-3后代与载体对照和Nipponbare相比显示超过两倍的产量(图8和图9)。T0-5后代具有较少的能育谷粒和每植株的总谷粒数，且发现对产量的作用为零(图8和图9)。 
[实施例5] 
根据与实施例1相似的方法，将sh4基因引入具有良好转运特性的栽培 种“Nikomaru”和具有大稻颗粒大小特性的栽培种“Oochikara”。对这些栽培种转化当代的T0植物测定能育的谷粒的平均谷粒重量(mg)。 
其结果，与Nipponbare类似，在“Nikomaru”中确证了由于sh4基因的引入而引起的稻谷粒重量的增加(图10)。Oochikara天然的颗粒较大，重达每谷粒30mg，而发现通过引入sh4基因得到了谷粒重量超过40mg的转化品系(图11)。 
产业应用性
根据世界人口现行的增加速率和谷物产量的增长来估计，在10年间全世界将发生严重的谷物不足。而且，由于生物能量生产带来的食品与能量生产之间竞争不断加剧，谷物不足可能比预测还要来得更早。因此，本发明可以改善对稻这种主要粮食作物的产量，可能带来具有产业意义的效果。稻是世界上大约一半人口(即，30亿人)的主食，简单地计算下来，产量增加1％相当于保证了3000万人的主食。 
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Claims (6)

1.一种生产具有增加的颗粒大小的禾本科植物的方法，其包括下述步骤：
(1)向禾本科植物中以可表达的方式引入下述(a)至(c)中任一项的DNA：
(a)编码由氨基酸序列SEQ ID NO:3组成的蛋白质的DNA；
(b)包含核苷酸序列SEQ ID NO:1或2的编码区的DNA；和
(c)包含核苷酸序列SEQ ID NO:1的DNA；以及
(2)确认所述植物的颗粒大小是否增加，
其中所述禾本科植物是水稻。
2.一种载体，其中以可表达的方式引入了下述(a)至(c)中任一项的DNA：
(a)编码由氨基酸序列SEQ ID NO:3组成的蛋白质的DNA；
(b)由核苷酸序列SEQ ID NO:1或2的编码区组成的DNA；和
(c)由核苷酸序列SEQ ID NO:1组成的DNA。
3.引入了权利要求2的载体的宿主细胞。
4.一种增加禾本科植物的颗粒大小的方法，其包括
(1)在所述禾本科植物的细胞中表达下述(a)至(c)中任一项的DNA的步骤：
(a)编码由氨基酸序列SEQ ID NO:3组成的蛋白质的DNA；
(b)包含核苷酸序列SEQ ID NO:1或2的编码区的DNA；和
(c)包含核苷酸序列SEQ ID NO:1的DNA；以及
(2)确认所述禾本科植物的颗粒大小是否增加，
其中所述禾本科植物是水稻。
5.权利要求1或4的方法，其中所述DNA通过转化引入禾本科植物。
6.权利要求1或4的方法，其中所述DNA通过杂交引入禾本科植物。
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