CN105001316A - GmWRI1在调控植物产量及种子脂肪酸含量中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了GmWRI1在调控植物产量及种子脂肪酸含量中的应用。本发明所提供的蛋白质GmWRI1为：A1)氨基酸序列为序列的蛋白质；A2)在序列2的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。实验证明，可利用本发明的GmWRI1蛋白质及其编码基因培育植物产量及种子脂肪酸含量增加的转基因植物。

Description

GmWRI1在调控植物产量及种子脂肪酸含量中的应用
技术领域
本发明涉及生物技术领域中GmWRI1在调控植物产量及种子脂肪酸含量中的应用。
背景技术
大豆是我国重要的粮食、油料和饲料作物。长期以来，我国大豆平均单产不高、不稳，跟美国、巴西、阿根廷等大豆生产大国的200公斤/亩相比，一直处于(120公斤/亩)低水平徘徊状态，总产也一直在1200万吨左右浮动，不及美国一个国家的出口量，跟日益增长的国内大豆7000多万吨的总消费形成了极大地反差。近年来，由于受玉米、水稻等高产作物经济效益的影响(在我国大豆主产区黑龙江省，在不计算土地费用的情况下，大豆、玉米、水稻的比较效益为1:2:3)，我国大豆播种面积由2009年的920万公顷降到2014年的641万公顷，降到建国以来最低值，总产也由2009年的1500万吨降至2013年的1220万吨。大豆油是人类食用油的重要来源，占世界食用油市场的31％(Kim et al.,2004)。目前，商用大豆品种种子油含量一般为18％-22％，远远低于其它油料作物种子油含量(40％-60％)。因此，如何大幅提高大豆油脂含量一直是我国大豆育种的一个重要难题。在大豆种质资源中，几乎不存在25％以上含油量的大豆材料，最高仅有23％左右(盖钧镒，2003)，利用遗传育种方法实现大豆含油量的大幅提高存在客观障碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提高植物种子脂肪酸含量及产量。
为解决上述技术问题，本发明首先提供了蛋白质在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用；所述蛋白质来源于大豆(Sesamum indicum L.)，其名称为GmWRI1，是下述A1)或A2)或A3)：
A1)氨基酸序列为序列2所示的蛋白质；
A2)在序列2的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；
A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。
其中，序列2由412个氨基酸组成。
为了使A1)中的蛋白质便于纯化，可在序列表中序列1所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。
表1、标签的序列
标签 残基 序列
Poly-Arg 5-6(通常为5个) RRRRR
Poly-His 2-10(通常为6个) HHHHHH
FLAG 8 DYKDDDDK
Strep-tag II 8 WSHPQFEK
c-myc 10 EQKLISEEDL
上述A2)中的GmWRI1可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述A2)中的GmWRI1的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端连上表1所示的标签的编码序列得到。
上述蛋白质在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述产量可为种子千粒重和/或种子体积。
上述蛋白质在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述脂肪酸可为油酸(oleic acid)18:1和/或亚油酸(linoleic acid)18:2。所述种子脂肪酸含量可为种子中总脂肪酸含量或油酸18:1和/或亚油酸18:2的含量。
上述蛋白质在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物可为十字花科植物或豆科植物。所述十字花科植物可为拟南芥(Arabidopsis thaliana)，所述豆科植物可为大豆(Sesamum indicumL.)。
为解决上述技术问题，本发明还提供了与GmWRI1相关的生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用；所述生物材料，为下述A1)至A20)中的任一种：
A1)编码GmWRI1的核酸分子；
A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；
A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；
A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；
A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；
A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；
A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；
A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；
A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；
A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系；
A13)含有A1)所述核酸分子的转基因植物组织；
A14)含有A2)所述表达盒的转基因植物组织；
A15)含有A3)所述重组载体的转基因植物组织；
A16)含有A4)所述重组载体的转基因植物组织；
A17)含有A1)所述核酸分子的转基因植物器官；
A18)含有A2)所述表达盒的转基因植物器官；
A19)含有A3)所述重组载体的转基因植物器官；
A20)含有A4)所述重组载体的转基因植物器官。
上述应用中，A1)所述核酸分子为如下a1)或a2)或a3)所示的基因：
a1)核苷酸序列是序列表中序列1的cDNA分子或DNA分子；
a2)与a1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码GmWRI1的cDNA分子或基因组DNA分子；
a3)在严格条件下与a1)限定的核苷酸序列杂交，且编码GmWRI1的cDNA分子或基因组DNA分子。
其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。
其中，序列1由1239个核苷酸组成，编码序列2所示的氨基酸序列。
本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的编码GmWRI1的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的GmWRI1的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码GmWRI1且具有GmWRI1功能，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。
这里使用的术语“同一性”指与天然核酸序列的序列相似性。“同一性”包括与本发明的编码序列2所示的氨基酸序列组成的蛋白质的核苷酸序列具有75％或更高，或85％或更高，或90％或更高，或95％或更高同一性的核苷酸序列。同一性可以用肉眼或计算机软件进行评价。使用计算机软件，两个或多个序列之间的同一性可以用百分比(％)表示，其可以用来评价相关序列之间的同一性。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述严格条件是在2×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次5min，又于0.5×SSC，0.1％SDS的溶液中，在68℃下杂交并洗膜2次，每次15min；或，0.1×SSPE(或0.1×SSC)、0.1％SDS的溶液中，65℃条件下杂交并洗膜。
上述75％或75％以上同一性，可为80％、85％、90％或95％以上的同一性。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，A2)所述的含有编码GmWRI1的核酸分子的表达盒(GmWRI1基因表达盒)，是指能够在宿主细胞中表达GmWRI1的DNA，该DNA不但可包括启动GmWRI1基因转录的启动子，还可包括终止GmWRI1基因转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。可用于本发明的启动子包括但不限于：组成型启动子，组织、器官和发育特异的启动子，和诱导型启动子。启动子的例子包括但不限于：花椰菜花叶病毒的组成型启动子35S：来自西红柿的创伤诱导型启动子，亮氨酸氨基肽酶("LAP",Chao等人(1999)Plant Physiol 120：979-992)；来自烟草的化学诱导型启动子，发病机理相关1(PR1)(由水杨酸和BTH(苯并噻二唑-7-硫代羟酸S-甲酯)诱导)；西红柿蛋白酶抑制剂II启动子(PIN2)或LAP启动子(均可用茉莉酮酸甲酯诱导)；热休克启动子(美国专利5，187，267)；四环素诱导型启动子(美国专利5，057,422)；种子特异性启动子，如谷子种子特异性启动子pF128(CN101063139B(中国专利200710099169.7))，种子贮存蛋白质特异的启动子(例如，菜豆球蛋白、napin,oleosin和大豆beta conglycin的启动子(Beachy等人(1985)EMBO J.4：3047-3053))。它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用。此处引用的所有参考文献均全文引用。合适的转录终止子包括但不限于：农杆菌胭脂碱合成酶终止子(NOS终止子)、花椰菜花叶病毒CaMV 35S终止子、tml终止子、豌豆rbcS E9终止子和胭脂氨酸和章鱼氨酸合酶终止子(参见，例如：Odell等人(I985)Nature 313:810；Rosenberg等人(1987)Gene,56:125；Guerineau等人(1991)Mol.Gen.Genet,262:141；Proudfoot(1991)Cell,64:671；Sanfacon等人Genes Dev.,5:141；Mogen等人(1990)Plant Cell,2:1261；Munroe等人(1990)Gene,91:151；Ballad等人(1989)Nucleic Acids Res.17:7891；Joshi等人(1987)Nucleic Acid Res.,15:9627)。
可用现有的表达载体构建含有所述GmWRI1基因表达盒的重组载体。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等。如pAHC25、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb(CAMBIA公司)等。所述植物表达载体还可包含外源基因的3′端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3′端，如农杆菌冠瘿瘤诱导(Ti)质粒基因(如胭脂碱合成酶基因Nos)、植物基因(如大豆贮存蛋白基因)3′端转录的非翻译区均具有类似功能。使用本发明的基因构建植物表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用植物表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因(GUS基因、萤光素酶基因等)、抗生素的标记基因(如赋予对卡那霉素和相关抗生素抗性的nptII基因，赋予对除草剂膦丝菌素抗性的bar基因，赋予对抗生素潮霉素抗性的hph基因，和赋予对氨甲喋呤抗性的dhfr基因，赋予对草甘磷抗性的EPSPS基因)或是抗化学试剂标记基因等(如抗除莠剂基因)、提供代谢甘露糖能力的甘露糖-6-磷酸异构酶基因。从转基因植物的安全性考虑，可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述载体可为质粒、黏粒、噬菌体或病毒载体。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述微生物可为酵母、细菌、藻或真菌，如农杆菌。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述转基因植物细胞系、转基因植物组织和转基因植物器官均不包括繁殖材料。
在本发明的一个实施方式中，GmWRI1的编码基因(即序列1所示的DNA分子)通过含有GmWRI1的编码基因的表达盒的重组载体导入根癌农杆菌LBA4404中。所述重组载体为用序列所示的DNA分子替换pCAMBIA3301的Bgl II和BstE II识别序列间的DNA片段得到的重组载体pCAMBIA3301-GmWRI1，pCAMBIA3301-GmWRI1表达序列2所示的GmWRI1蛋白。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述产量可为种子千粒重和/或种子体积。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述脂肪酸可为油酸(oleic acid)18:1和/或亚油酸(linoleic acid)18:2。
上述生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用中，所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物可为十字花科植物或豆科植物。所述十字花科植物可为拟南芥(Arabidopsis thaliana)，所述豆科植物可为大豆(Sesamum indicumL.)。
为解决上述技术问题，本发明还提供了培育产量和/或种子脂肪酸含量增加的转基因植物的方法。
本发明所提供的培育产量和/或种子脂肪酸含量增加的转基因植物的方法，包括向受体植物中导入GmWRI1的编码基因得到转基因植物的步骤；所述转基因植物与所述受体植物相比产量和/或种子脂肪酸含量增加。
上述方法中，所述产量可为种子千粒重和/或种子体积。
上述方法中，所述脂肪酸可为油酸(oleic acid)18:1和/或亚油酸(linoleic acid)18:2。
上述方法中，所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物可为十字花科植物或豆科植物。所述十字花科植物可为拟南芥(Arabidopsis thaliana)，所述豆科植物可为大豆(Sesamum indicum L.)。
上述方法中，GmWRI1的编码基因的编码序列是序列表中序列1所示的DNA分子。
在本发明的实施例中，所述GmWRI1的编码基因(即序列1的所示的DNA分子)通过含有GmWRI1基因表达盒的GmWRI1基因重组表达载体导入目的植物中。
上述方法中，其中所述GmWRI1基因可先进行如下修饰，再导入受体种子植物中，以达到更好的表达效果：
1)根据实际需要进行修饰和优化，以使基因高效表达；例如，可根据受体植物所偏爱的密码子，在保持本发明所述GmWRI1基因的氨基酸序列的同时改变其密码子以符合植物偏爱性；优化过程中，最好能使优化后的编码序列中保持一定的GC含量，以最好地实现植物中导入基因的高水平表达，其中GC含量可为35％、多于45％、多于50％或多于约60％；
2)修饰邻近起始甲硫氨酸的基因序列，以使翻译有效起始；例如，利用在植物中已知的有效的序列进行修饰；
3)与各种植物表达的启动子连接，以利于其在植物中的表达；所述启动子可包括组成型、诱导型、时序调节、发育调节、化学调节、组织优选和组织特异性启动子；启动子的选择将随着表达时间和空间需要而变化，而且也取决于靶物种；例如组织或器官的特异性表达启动子，根据需要受体在发育的什么时期而定；尽管证明了来源于双子叶植物的许多启动子在单子叶植物中是可起作用的，反之亦然，但是理想地，选择双子叶植物启动子用于双子叶植物中的表达，单子叶植物的启动子用于单子叶植物中的表达；
4)与适合的转录终止子连接，也可以提高本发明基因的表达效率；例如来源于CaMV的tml，来源于rbcS的E9；任何已知在植物中起作用的可得到的终止子都可以与本发明基因进行连接；
5)引入增强子序列，如内含子序列(例如来源于Adhl和bronzel)和病毒前导序列(例如来源于TMV,MCMV和AMV)。
所述GmWRI1基因重组表达载体可通过使用Ti质粒，植物病毒栽体，直接DNA转化，微注射，电穿孔等常规生物技术方法导入植物细胞(Weissbach,1998，Methodfor Plant Molecular Biology VIII,Academy Press,New York,pp.411-463；Geiserson and Corey,1998,Plant Molecular Biology(2nd Edition).)。
上述方法中，所述转基因植物理解为不仅包含将所述GmWRI1基因转化目的植物得到的第一代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。
本发明中，所述种子脂肪酸含量可为种子中脂肪酸总含量。
为解决上述技术问题，本发明还提供了所述蛋白质或所述生物材料在培育产量和/或种子脂肪酸含量增加植物中的应用。
上述应用中，所述产量可为种子千粒重和/或种子体积。
上述应用中，所述脂肪酸可为油酸(oleic acid)18:1和/或亚油酸(linoleic acid)18:2。
上述应用中，所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述双子叶植物可为十字花科植物或豆科植物。所述十字花科植物可为拟南芥(Arabidopsis thaliana)，所述豆科植物可为大豆(Sesamum indicum L.)。
实验证明，本发明的GmWRI1蛋白质及其编码基因可以促进种子干物质的积累，提高植物的产量：与野生型拟南芥Columbia-0相比，编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥的千粒重提高了49.12％，编号为5的转GmWRI1基因拟南芥的千粒重提高了23.39％，编号为1-35和1-23的转GmWRI1基因拟南芥的千粒重也分别提高了6.43％和13.45％。实验证明，本发明的GmWRI1蛋白质及其编码基因可以促进种子油份的积累，提高种子的脂肪酸总含量：与野生型拟南芥相比，转GmWRI1基因拟南芥种子的脂肪酸总含量上升了11.40-20.70％；与未转基因的大豆品种东农50相比，转GmWRI1基因的大豆种子的脂肪酸总含量上升幅度可达15.41％。本发明的GmWRI1蛋白质及其编码基因还可以改变植物种子的脂肪酸组成，与野生型拟南芥Columbia-0相比，转GmWRI1基因拟南芥油酸(oleic acid)18:1和亚油酸(linoleic acid)18:2的含量有小幅提高。实验证明，可利用本发明的GmWRI1蛋白质及其编码基因培育植物产量及种子脂肪酸含量增加或脂肪酸组成变化的转基因植物。
附图说明
图1为转GmWRI1基因拟南芥植株的抗PPT特性筛选结果。其中，箭头指的是能够在草丁膦选择培养基上生长的拟南芥幼苗。
图2为T0代转GmWRI1基因拟南芥的PCR扩增结果。其中，泳道M为分子量标准(TaKaRa公司)；泳道1-20为T0代转GmWRI1基因拟南芥株系；水：为H2O对照；CK：野生型拟南芥阴性对照；+：阳性质粒对照。
图3为T3代转GmWRI1基因的拟南芥RNA水平上的鉴定结果。其中5号为T3代编号为5的转GmWRI1基因拟南芥，1-35为T3代编号为1-35的转GmWRI1基因拟南芥，1-1为T3代编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥，1-23为T3代编号为1-23的转GmWRI1基因拟南芥，WT为野生型拟南芥Columbia-0。
图4为T3代转GmWRI1基因的拟南芥的表型。其中，CK表示野生型拟南芥Columbia-0。突变体为拟南芥WRI1基因突变体wri1-4，过表达1-35为编号为1-35的T3代转GmWRI1基因的拟南芥，过表达5号为编号为5的T3代转GmWRI1基因的拟南芥。
图5为T3代转GmWRI1基因的拟南芥种子扫描电镜分析结果。其中，CK表示野生型拟南芥Columbia-0，1-35为编号为1-35的T3代转GmWRI1基因的拟南芥，5为编号为5的T3代转GmWRI1基因的拟南芥，1-1为编号为1-1的T3代转GmWRI1基因的拟南芥。
图6为T1代转GmWRI1基因的大豆的tNos终止子的PCR扩增结果。其中，泳道M为分子量标准(TaKaRa公司)；泳道1-6为6个tNos终止子阳性的T1代转GmWRI1基因大豆株系；+表示阳性对照；-表示阴性对照；H2O为空白对照。
图7为T1代转GmWRI1基因的大豆的Bar基因的PCR扩增结果。其中，泳道M为分子量标准(TaKaRa公司)；泳道1-5为5个bar基因阳性的T1代转GmWRI1基因大豆株系；+表示阳性对照；-表示阴性对照；H2O为空白对照。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的大豆(Glycine max(L.)Merrill.)品种东农50(范素杰等，大豆疫霉根腐病抗性相关基因SDR1的克隆及功能分析，中国农业科学，2012,45(11):2139-2146)公众可从申请人处获得，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。
下述实施例中的大豆(Sesamum indicum L.)品种东农47(宋波等，大豆7S球蛋白α′亚基缺失及(α′+α)亚基双缺失品系的回交转育，作物学报，2012,38(12):2297-2305)公众可从申请人处获得，该生物材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。
下述实施例中的野生型拟南芥Columbia-0为ABRC产品，货号为CS1092。
下述实施例中的根瘤农杆菌LBA4404为Invitrogen产品，产品目录号为18313015。
实施例1、利用GmWRI1基因培育产量和脂肪酸含量增加的转基因拟南芥
本实施例提供了来源于大豆(Sesamum indicum L.)品种东农47的GmWRI1基因，其核苷酸序列如序列表中序列1所示，编码序列2所示的GmWRI1蛋白。
一、转GmWRI 1基因拟南芥的构建
1、重组载体和重组农杆菌的构建
载体pCAMBIA3301-GmWRI1的制备：将载体pCAMBIA3301(CLONETECH公司)的Bgl II和BstE II识别序列间的片段替换为序列1所示的DNA分子(即GmWRI1基因)得到重组载体pCAMBIA3301-GmWRI1，pCAMBIA3301-GmWRI1与pCAMBIA3301的差别仅在于pCAMBIA3301-GmWRI1为将pCAMBIA3301的Bgl II和BstE II识别序列间的DNA替换为序列1所示的DNA分子得到的重组载体。pCAMBIA3301-GmWRI1表达序列2所示的GmWRI1蛋白。
将pCAMBIA3301-GmWRI1导入根瘤农杆菌LBA4404(Invitrogen公司，产品编号18313015)中得到重组菌，将该重组菌命名为LBA4404/pCAMBIA3301-GmWRI1。将pCAMBIA3301导入根瘤农杆菌LBA4404中得到重组菌，将该重组菌命名为LBA4404/pCAMBIA3301。
2、重组农杆菌转化拟南芥
转化植株渗透缓冲液(infiltration medium buffer)：1/2MS培养基中含有1×Gamborg’s B5vitamins(先进技术工业有限公司产品，产品货号：CM548762)、终浓度为5g/100mL的蔗糖和浓度为50μL/L的Silwet L-77。
采用农杆菌介导法将步骤1获得的重组菌LBA4404/pCAMBIA3301-GmWRI1转化拟南芥Columbia-0。具体方法如下：
将野生型拟南芥Columbia-0种子种植在蛭石：土中(1:1)，植株花蕾萌发后，剪去其主枝顶端，打破顶端优势，促进侧枝发展，在剪顶后的一周内，准备进行农杆菌转化。取100μl鉴定正确并保存于-80℃的菌种(LBA4404/pCAMBIA3301-GmWRI1)接种于5ml含有相应抗生素的YEP液体培养基中，28℃，200rpm振荡培养过夜，活化菌种。将活化后的菌种接种于150ml含卡那霉素(100mg/L)和利福平(50mg/L)的YEP液体培养基中，28℃，200rpm振荡培养至OD600＝1.0左右。5000rpm离心10min，收集菌体，将菌体悬浮于转化植株渗透缓冲液(infiltration medium buffer)中，使OD600＝0.8～0.9。将野生型拟南芥花序浸入转化缓冲液中浸泡1min后平放，用保鲜膜包裹花序，覆盖遮光，暗培养24h。24h后，拟南芥将直立正常生长，按常规方法培育植株，10周后收获65株成熟T0代种子。同时设置转化LBA4404/pCAMBIA3301的拟南芥植株作为空载体对照。
按照上述方法，将野生型拟南芥Columbia-0替换为拟南芥AtWRI1基因突变体(wri1-4)，其他步骤均不变，得到T3转GmWRI1基因的wri1-4，将其称为恢复系。
3、转基因拟南芥的鉴定
3.1基因组水平上的鉴定
将步骤2获得的T0代拟南芥种子干燥两周后播种于含5μg/mL浓度草丁膦的MS培养基上，4℃黑暗春化两天后转移到光照培养室(22℃，16/8(L/D，光强130μmol·m-2s-1))中培养。由于pCAMBIA3301载体上含有编码抗除草剂草丁膦的bar基因，所以成功转入重组载体pCAMBIA3301-GmWRI1或pCAMBIA3301的拟南芥植株理论上能够在草丁膦选择培养基上生长，而未转进去外源基因的非转基因植株则成为白化苗，不能生长(图1)。
15d后，把能够在草丁膦选择培养基上生长的拟南芥幼苗(正常生长的绿色拟南芥苗)，移栽到基质土中生长。当植株长至20～25d叶时，取叶片提取基因组DNA进行PCR鉴定，正义引物：ACTGCTAGATCTATGAAGAGGTCTCCAGCATC(下划线部分为Bgl II酶切位点，其后的序列为序列1的第1-20位)，反义引物：CGTGCGGGTGACTCATAGATCTAGAGCATAGTCAC(下划线部分为BstE II酶切位点，其后的序列为序列1的第1217-1239位的反向互补序列)。以重组载体pCAMBIA3301-GmWRI1作为阳性对照，以未转基因的野生型拟南芥Columbia-0作为阴性对照，同时设置水作为空白对照。
部分植株的PCR鉴定结果如图2所示，部分T0代转GmWRI1基因拟南芥植株经PCR扩增可得到大小约为1.2kb的目的条带。将经过PCR鉴定进一步表明转入GmWRI1基因的拟南芥植株命名为Col/pCAMBIA3301-GmWRI1。同时将转入空载体pCAMBIA3301的拟南芥植株命名为Col/pCAMBIA3301。
PCR鉴定正确的植株成熟后分单株收取种子(T1代)。将上述PCR鉴定为阳性的T1代转GmWRI1基因拟南芥中的四个分别编号为1-1、1-35、1-23和5。
将上述四个T1代转GmWRI1基因拟南芥植株所结的种子及该种子所长成的植株称为T2代，将T2代转GmWRI1基因拟南芥植株所结的种子及该种子所长成的植株称为T3代。
3.2 RNA水平的鉴定
分别提取T3代编号为1-1、1-35、1-23和5的转GmWRI1基因拟南芥叶片总RNA进行RNA水平上的鉴定，具体方法如下：提取转GmWRI1基因拟南芥植株叶片总RNA(Reagent,Invitrogen公司，货号15596026)，以拟南芥At18SrRNA作为内参基因，利用Real-time PCR试剂盒SuperReal PreMix(SYBR Green,天根公司，货号FP204)进行实时荧光定量PCR反应。用引物At18SrRNA-F和引物At18SrRNA-R针对拟南芥At18SrRNA基因进行PCR扩增。用引物QGmWRI1-F和引物QGmWRI1-R针对GmWRI1基因进行qRT-PCR扩增。同时以重组表达载体pCAMBIA3301-GmWRI1替代模板作为阳性对照，以野生型拟南芥Columbia-0为阴性对照。
引物序列如下：
At18SrRNA-F：CGTCCCTGCCCTTTGTACAC
At18SrRNA-R：CGAACACTTCACCGGATCATT
QGmWRI1-F：CATCATAATGGTCGCTGGG
QGmWRI1-R：ATGTCAAAATTGGTCACTGCA
qRT-PCR鉴定结果如图3所示，GmWRI1基因在转基因拟南芥各株系中表达量均显著高于野生型。
二、转GmWRI1基因拟南芥的功能分析
以下将对步骤一获得的T3代转GmWRI1基因拟南芥进行表型观察、种子含油量分析、种子脂肪酸组成分析以及种子千粒重的分析。
1、转GmWRI1基因拟南芥表型的观察
将步骤一获得的T3代转GmWRI1基因拟南芥种子(编号为1-35和5的转基因拟南芥)、恢复系、野生型拟南芥Columbia-0种子和拟南芥WRI1基因突变体(wri1-4)种子灭菌后分别播种于MS培养基上，16h光/8h暗(长日照)，25℃生长10天后转移到土里。对其表型进行观察，涉及植株生长状态、叶片颜色、株高、开花期等。同时设置转入空载体pCAMBIA3301的拟南芥植株作为对照。
结果如图4所示，从图中可以看出，T3代转GmWRI1基因拟南芥植株，恢复系和野生型拟南芥植株都能进行正常的生长发育，而突变体(wri1-4)相比发育较晚。与wri1-4相比，GmWRI1基因恢复系拟南芥植株株高明显高于wri1-4拟南芥，与野生型相近；开花期也早于wri1-4拟南芥，与野生型相同。而过表达GmWRI1基因拟南芥与野生型相比，表型上无较大差异。转入空载体的拟南芥植株的表型与野生型拟南芥植株一致。以上结果说明GmWRI1基因可以恢复拟南芥突变体wri1-4的表型，使植株株高增加到野生型植株水平，花期提前到与野生型相近，但过表达植株没有促进拟南芥植株的株高和花期等表型的改变。
2、转GmWRI1基因拟南芥种子脂肪酸总含量分析
对于大多数脂肪酸而言，气相色谱法是其最佳的分析方法。脂肪酸在室温的条件下可以迅速的被酯化成脂肪酸甲酯，通过测定脂肪酸甲酯间接测定脂肪酸的含量，标准品为亚油酸甲酯(SIGMA-ALORICH公司产品，货号CRM47791)、亚麻酸甲酯(SIGMA公司产品，货号CRM47792)、反式油酸甲酯(SIGMA公司产品，货号CRM46903)、甲基硬脂酸酯(SIGMA产品，货号44073-U)、棕榈酸甲酯(Dr.Ehrenstorfer公司产品，货号：C14192100)、花生酸甲酯(SIGMA公司产品，货号A3881)和花生烯酸甲酯(SIGMA公司产品，货号A100032)。本研究采用的仪器为日本岛津GC-14C型气相色谱仪。
气相色谱条件如下：
毛细管柱：采用FFAP弹性石英毛细管柱(30m×0.125mm×0.13um)；柱温：210℃；进样口温度：250℃；FID检测器温度：250℃；空气流速：400ml/min；氢气流速：40ml/min；氮气压力：11620kPa；分流比：1︰50；进样量：1μl。
用两种方法进行种子脂肪酸总含量分析，具体操作如下，实验重复三次：
方法一：称取干燥的步骤一获得的T3代编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥种子粉末0.4-0.5g装于磨口三角瓶中，加入5ml乙醚进行油份的提取，过夜。过夜后，将上层清夜倒入广口三角瓶或小烧杯中，在通风橱中通风，挥发去掉乙醚(大约需6-8h)。取油100μl于15ml的磨口刻度试管中，加入2ml乙醚-正己烷(体积比为2︰1)的混合液，充分震荡，再加入2ml甲醇充分震荡，在向试管中加入2ml含有0.8mol/l氢氧化钠的甲醇溶液，充分震荡，混匀，静置10-20min，加入2ml蒸馏水，充分震荡，混匀，静置10min。吸取上清液100μl于小瓶中，加入1ml乙酸乙酯，上机测定得到编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量。
按照上述方法，将编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥分别替换为T3代编号为1-35的转GmWRI1基因拟南芥、T3代编号为1-23的转GmWRI1基因拟南芥、T3代编号为5的转GmWRI1基因拟南芥和野生型拟南芥Columbia-0(WT)，其他步骤均不变，分别得到编号为1-35的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量、编号为1-23的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量、编号为5的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量和野生型拟南芥Columbia-0的种子脂肪酸总含量。同时设置转入空载体pCAMBIA3301的拟南芥植株作为对照。
方法二：取干燥的步骤一获得的T3代编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥种子粉末0.5g于10ml EP管中，加入5ml含有1％(1g/100ml)甲醇的氢氧化钠溶液，震荡，使样品和溶液充分混匀，静置30min，滴入5滴10％(10g/100ml)乙酸，再加入3ml正庚烷，充分震荡，静置2min，即可吸取上清液上机测定。取1μl溶液上机检测，每测定一个样品需7min。气相色谱图结果计算按峰面积归一法在N3000工作站下完成，得到编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量。
按照上述方法，将编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥分别替换为T3代编号为1-35的转GmWRI1基因拟南芥、T3代编号为1-23的转GmWRI1基因拟南芥、T3代编号为5的转GmWRI1基因拟南芥和野生型拟南芥Columbia-0(WT)，其他步骤均不变，分别得到编号为1-35的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量、编号为1-23的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量、编号为5的转GmWRI1基因拟南芥的种子脂肪酸总含量和野生型拟南芥Columbia-0的种子脂肪酸总含量。同时设置转入空载体pCAMBIA3301的拟南芥植株作为对照。
结果如表2所示，T3代转GmWRI1基因拟南芥种子的脂肪酸总含量与野生型拟南芥相比均有提升，脂肪酸总含量较野生型上升了11.40-20.70％，编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥种子脂肪酸总含量上升了20.70％，编号为5的转GmWRI1基因拟南芥脂肪酸总含量上升了16.5％，而编号为1-35和1-23的转GmWRI1基因拟南芥分别上升了11.4％和12.3％。转入空载体的拟南芥植株的总脂肪酸总含量与野生型拟南芥植株一致，无显著差异。以上结果说明GmWRI1基因可以促进种子脂肪酸的积累。
表2、T3代转GmWRI1基因拟南芥种子的脂肪酸总含量
转GmWRI1基因拟南芥 脂肪酸总含量％(w/w)
1-35 17.54±0.08
5 18.35±0.01*
1-23 17.70±0.06
1-1 19.02±0.04**
WT 15.76±0.02
注：**表示在0.01水平上与对照(WT)相比差异极显著；*表示在0.05水平上与对照(WT)相比差异显著。
3、转GmWRI1拟南芥种子脂肪酸组成分析
采用气相色谱分析步骤一获得的T3代转GmWRI1基因拟南芥种子(四一个编号为1-1、1-35、1-23和5的转基因植株)和野生型拟南芥Columbia-0(WT)种子中脂肪酸组成进行分析。种子进行上机前处理方法同步骤2中方法一，所采用的仪器以及色谱条件同步骤2。上机后各脂肪酸甲酯按其碳原子数目增加的次序流出色谱柱，若碳原子数相同，则按照不饱和成度增加的次序流出。同时本研究采用标准物在相同条件下进行色谱，从而对各流出组分进一步定性，进而确定流出组分的具体成分。气相色谱图结果计算按峰面积归一法在N3000工作站下完成。其中亚油酸(linoleic acid)18:2、亚麻酸(α-linolenic acid)18:3、油酸(oleic acid)18:1、硬脂酸(Stearicacid)18:0、棕榈酸(Palmitic acid)16:0、花生酸(arachidic acid)20:0、花生一烯酸20:1的标准品分别为亚油酸甲酯(SIGMA-ALORICH公司产品，货号CRM47791)、亚麻酸甲酯(SIGMA-ALORICH公司产品，货号CRM47792)、反式油酸甲酯(SIGMA-ALORICH公司产品，货号CRM46903)、甲基硬脂酸酯(SIGMA-ALORICH公司产品，货号44073-U)、棕榈酸甲酯(德国Dr.Ehrenstorfer公司产品，货号C14192100)、花生酸甲酯(SIGMA公司产品，产品编号A3881)和花生烯酸甲酯(SIGMA公司产品，产品编号A100032)。本研究同时设置转入空载体pCAMBIA3301的拟南芥植株作为对照。实验重复三次，结果取平均值。
结果如表3所示，与野生型拟南芥Columbia-0相比，T3代转GmWRI1基因拟南芥种子脂肪酸组成发生变化，油酸(oleic acid)18:1和亚油酸(linoleic acid)18:2的含量有小幅提高。转入空载体的拟南芥植株的脂肪酸组成与野生型拟南芥一致，无显著差异。
表3、T3代转GmWRI1基因拟南芥种子脂肪酸组成(％)
表2中，*表示与野生型拟南芥(WT)相比由显著提高，**表示与野生型拟南芥(WT)相比有极显著的提高。
4、转GmWRI1拟南芥种子千粒重分析
实验重复三次，随机选取步骤一获得的T3代转GmWRI1基因拟南芥种子(四个编号为1-35、5、1-23、1-1)和野生型拟南芥Columbia-0(WT)种子各1000粒，称其重量。
千粒重检测结果如表4所示，四个T3代转GmWRI1基因拟南芥种子的千粒重比野生型普遍显著提高，其中编号为1-1和5的转GmWRI1基因拟南芥与野生型拟南芥Columbia-0(WT)的差异分别达到了显著、极显著水平。与野生型拟南芥Columbia-0(WT)相比，编号为1-1的转GmWRI1基因拟南芥的千粒重提高了49.12％，编号为5的转GmWRI1基因拟南芥的千粒重提高了23.39％，编号为1-35和1-23的转GmWRI1基因拟南芥的千粒重也分别提高了6.43％和13.45％。转入空载体的拟南芥植株种子的千粒重与野生型拟南芥植株一致，无显著差异。以上结果说明GmWRI1基因可以促进拟南芥种子干物质的积累，提高产量。
表4、T3代转GmWRI1基因拟南芥种子千粒重
转GmWRI1基因拟南芥 千粒重(mg)
1-35 18.20±0.0.72
5 21.10±1.50*
1-23 19.40±0.92
1-1 25.50±0.50**
WT 17.10±1.81
注：**表示在0.01水平上与对照(WT)相比差异极显著；*表示在0.05水平上与对照(WT)相比差异显著。
T3代转GmWRI1基因的拟南芥种子扫描电镜分析结果如图5所示。比较步骤一获得的GmWRI 1基因T3代转GmWRI1基因(1-1、1-23、1-35和5)，T3代恢复系，野生型拟南芥和拟南芥突变体wri1-4种子体积的大小。结果显示，恢复系种子体积可将拟南芥突变体wri1-4种子体积恢复到野生型拟南芥种子体积。而且，T3过表达GmWRI1基因的拟南芥种子体积大于野生型拟南芥种子体积。
实施例2、转GmWRI1基因大豆的获得及其功能分析
一、转GmWRI1基因大豆的获得
利用农杆菌介导的子叶节法转化大豆，具体方法如下：
1、外植体的获得
选取当年收获的表面光滑无病的健康饱满的大豆(Glycine max(L.)Merrill.)品种东农50(东北农业大学大豆科学研究所，商品名称：东农50)的种子，利用氯气消毒法灭菌：将选取好的大豆种子放在培养皿中，称量96ml的次氯酸钠(10g/100ml)放于广口瓶中，将其与放好种子的培养皿平稳的放在通风橱内密闭的容器内，称取4ml的浓盐酸(质量分数为38％)混于盛有次氯酸钠广口瓶中，迅速密封容器，进行消毒。
将消毒后的种子接种于含6-BA萌发培养基(B5大量盐和微量盐，MS铁盐，B5维生素，2％(2g/100ml)蔗糖，0.7mg·L-16-BA，0.8％(0.8g/100ml)琼脂，pH5.8)上。培养条件为：温度24±1℃；光周期为16/8h。种子萌发5～7d后，去掉种皮，在子叶节下3～4mm处切去下胚轴，纵向切开子叶，去掉顶芽和腋芽。每粒种子获得两个子叶节外植体。
2、侵染与共培养
在子叶节生长点附近轻划伤口，并与预先制备的实施例1中获得的重组菌LBA4404/pCAMBIA3301-GmWRI1或LBA4404/pCAMBIA3301的菌液混合在一起。将其置于摇床上，120rpm侵染30min。将外植体取出，吸干菌液，倒扣在铺有一层滤纸的共培养培养基(1/10浓度的B5大量盐和微量盐，1/10浓度的MS铁盐，B5维生素，3％(3g/100ml)蔗糖，3.9g·L-12-吗啉乙磺酸，40mg·L-1AS，0.25μg·L-1GA3，1mMDTT，8.8mM L-半胱氨酸，1.70mg·L-16-BA，0.5％(0.5g/100ml)琼脂，pH5.4)上，暗培养3d。
3、丛生芽的诱导及筛选
将步骤2共培养后的子叶节用无菌水清洗两次，然后再用加有除菌剂(头孢霉素)的液体芽诱导培养基(B5大量盐和微量盐，MS铁盐，B5维生素，3％蔗糖(3g/100ml)，0.59g·L-12-吗啉乙磺酸，1.7mg·L-16-BA，100mg·L-1头孢霉素，0.8％琼脂，pH5.6)清洗两次，用无菌滤纸吸干子叶节，接种在添加了除菌剂的芽诱导培养基上，进行恢复培养。
在芽诱导培养基上培养7d后，将其转入含有草丁膦(PPT)浓度为5mg·L-1的芽诱导培养基(即筛选培养基)中进行筛选7d。培养条件为：温度24±1℃；光周期为16/8h。
4、抗性芽的伸长和生根
将通过步骤3筛选得到的外植体转入芽伸长培养基(MS大量盐和微量盐，MS铁盐，B5维生素，3％蔗糖(3g/100ml)，0.59g·L-12-吗啉乙磺酸，0.5mg·L-1GA3，0.1mg·L-1IAA，1mg·L-1玉米素(ZR)，50mg·L-1L-天冬酰胺，100mg·L-1L-焦谷氨酸，100mg·L-1头孢霉素，0.8％(0.8g/100ml)琼脂，pH5.6)中，转入时切掉子叶以及下胚轴基部的老化组织，每7d继代一次。当芽伸长至3～4cm时，将其贴根剪下，转入生根培养基(1/2浓度的B5大量盐和微量盐，MS铁盐，2％(2g/100ml)蔗糖，0.59g·L-12-吗啉乙磺酸，1m g·L-1IAB，0.8％(0.8g/100ml)琼脂，pH＝5.6)中进行生根培养。培养条件为：温度24±1℃；光周期为16/8h。
5、抗性植株的驯化
待根足够发达后，洗净根部的培养基，将小苗移入液体培养液(1/2MS液体培养基)中炼苗3～5d，同时打开瓶口，使无菌苗逐渐适应有菌的外界环境。然后将植株取出转至蛭石中避光培养驯化，同时套袋以保湿，然后逐渐降低湿度、增强光照。待小植株成活后转入正常的土壤中栽培，保持温、湿度和正常光照至结荚成熟，获得T0代转基因大豆种子。
6、转基因大豆的分子鉴定
(1)T1代转基因大豆植株基因组DNA的PCR检测
提取上述步骤5获得草丁膦抗性的转GmWRI1基因大豆植株和转入空载体pCAMBIA3301的大豆植株叶片的基因组DNA，用引物tNos-F和引物tNos-R针对GmWRI1基因进行PCR扩增。用引物BAR-F和引物BAR-R针对草丁膦抗性基因bar进行PCR扩增。同时以重组表达载体pCAMBIA3301-GmWRI1替代模板作为阳性对照，以未转基因的大豆品种东农50作为阴性对照，同时设置以水替代模板的空白对照。
tNos-F:CACGCACTAGTCGATCGTTCAAACATTTGGC
tNos-R:GCCAGTGAATTCCCGATCTAGTAACATAG
BAR-F：CCGGCAACAATTAATAGACT
BAR-R：TCCATAGTTGCCTGACTCCC
tNos终止子的PCR鉴定结果如图6所示，部分转GmWRI1基因大豆植株与阳性对照一致，经PCR扩增可得到大小约为283p的目的条带。而空白对照、阴性对照大豆植株均没有目的条带产生。转入空载体pCAMBIA3301的大豆植株的检测结果也为阳性。
Bar基因的PCR鉴定结果如图7所示，转GmWRI1基因大豆植株与阳性对照一致，经PCR扩增可得到大小为513bp的目的片段，而空白对照和阴性对照均未扩增出目的条带。转入空载体pCAMBIA3301的大豆植株的检测结果也为阳性。
将经过上述两种PCR鉴定进一步表明转入GmWRI1基因的大豆植株命名为东农50/pCAMBIA3301-GmWRI1。同时将转入空载体pCAMBIA3301的大豆植株命名为东农50/pCAMBIA3301。
将鉴定后的抗性转基因植株经生根，移栽后，正常生长结实。最后得到均有GmWRI1基因表达的5个T1代转GmWRI1基因大豆株系，编号分别为N1、N8、N9、N13和N14。
(2)T1代转基因大豆植株qRT-PCR检测
分别提取T1代转GmWRI1基因大豆植株叶片总RNA进行RNA水平上的鉴定，具体方法如下：提取T1代转GmWRI1基因大豆植株叶片总RNA(Reagent,Invitrogen公司，货号15596026)，以大豆ACTIN4基因作为内参基因，利用Real-time PCR试剂盒SuperReal PreMix(SYBR Green,天根公司，货号FP204)进行实时荧光定量PCR反应。用引物Actin4-F和引物Actin4-R针对GmACTIN4基因进行PCR扩增。用引物QGmWRI1-F和引物QGmWRI1-R针对GmWRI1基因进行qRT-PCR扩增。同时以重组表达载体pCAMBIA3301-GmWRI1替代模板作为阳性对照，以未转基因的大豆品种东农50作为阴性对照。
Actin4-F：GTGTCAGCCATACTGTCCCCATT
Actin4-R：GTTTCAAGCTCTTGCTCGTAATCA
QGmWRI1-F：CATCATAATGGTCGCTGGG
QGmWRI1-R：ATGTCAAAATTGGTCACTGCA
qRT-PCR鉴定结果显示，GmWRI1基因在转基因大豆各株系中表达量均显著高于野生型大豆东农50。
二、转GmWRI1基因大豆的功能分析
按照实施例1步骤二中2的方法对步骤一获得的T1代转GmWRI1基因大豆植株进行种子脂肪酸总含量分析。
结果如表5所示，转GmWRI1基因的大豆种子脂肪酸总含量与未转基因的大豆品种东农50相比均有提升，尤其是编号为N13的转GmWRI1基因大豆种子脂肪酸总含量为19.77％，与东农50相比上升幅度达15.41％，编号为N14的转GmWRI1基因大豆种子脂肪酸总含量为19.42％，而未转基因的大豆品种东农50(CK)为17.13％。转入空载体的大豆种子脂肪酸总含量与野生型大豆植株一致，无显著差异。以上结果说明GmWRI1基因可以促进大豆种子脂肪酸的积累。
表5、T1代转GmWRI1基因大豆种子脂肪酸总含量
T1代转GmWRI1基因大豆 脂肪酸总含量％(w/w)
CK 17.13±1.15
N1 18.14±0.41
N8 17.14±0.42
N9 18.07±0.73
N13 19.77±0.56*
N14 19.42±0.15*
注：*表示P<0.05(Student’s t-test)。

Claims (10)

1.蛋白质在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用；所述蛋白质为下述A1)或A2)或A3)：
A1)氨基酸序列为序列2所示的蛋白质；
A2)在序列2的氨基酸序列中经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基得到的具有相同功能的由A1)衍生的蛋白质；
A3)在A1)或A2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质。
2.与权利要求1所述蛋白质相关的生物材料在调控植物产量和/或种子脂肪酸含量中的应用；
所述生物材料，为下述A1)至A20)中的任一种：
A1)编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子；
A2)含有A1)所述核酸分子的表达盒；
A3)含有A1)所述核酸分子的重组载体；
A4)含有A2)所述表达盒的重组载体；
A5)含有A1)所述核酸分子的重组微生物；
A6)含有A2)所述表达盒的重组微生物；
A7)含有A3)所述重组载体的重组微生物；
A8)含有A4)所述重组载体的重组微生物；
A9)含有A1)所述核酸分子的转基因植物细胞系；
A10)含有A2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
A11)含有A3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
A12)含有A4)所述重组载体的转基因植物细胞系；
A13)含有A1)所述核酸分子的转基因植物组织；
A14)含有A2)所述表达盒的转基因植物组织；
A15)含有A3)所述重组载体的转基因植物组织；
A16)含有A4)所述重组载体的转基因植物组织；
A17)含有A1)所述核酸分子的转基因植物器官；
A18)含有A2)所述表达盒的转基因植物器官；
A19)含有A3)所述重组载体的转基因植物器官；
A20)含有A4)所述重组载体的转基因植物器官。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：A1)所述核酸分子为如下a1)或a2)或a3)所示的基因：
a1)核苷酸序列是序列表中序列1的cDNA分子或DNA分子；
a2)与a1)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码权利要求1所述蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子；
a3)在严格条件下与a1)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1所述蛋白质的cDNA分子或基因组DNA分子。
4.根据权利要求1或2所述应用，其特征在于：所述产量为种子千粒重和/或种子体积；
所述脂肪酸为油酸18:1和/或亚油酸18:2。
5.根据权利要求1-4中任一所述的应用，其特征在于：所述植物为双子叶植物或单子叶植物。
6.一种培育产量和/或种子脂肪酸含量增加的转基因植物的方法，包括向受体植物中导入权利要求1所述蛋白质的编码基因得到转基因植物的步骤；所述转基因植物与所述受体植物相比产量和/或种子脂肪酸含量增加。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：所述产量为种子千粒重和/或种子体积；所述脂肪酸为油酸18:1和/或亚油酸18:2。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：权利要求1所述蛋白质的编码基因的编码序列是序列表中序列1的DNA分子。
9.根据权利要求6-8中任一所述的方法，其特征在于：所述植物为双子叶植物或单子叶植物。
10.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述生物材料在培育产量和/或种子脂肪酸含量增加植物中的应用。
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