CN111850030A - 蛋白GmULT1在调控植物种子重量中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了蛋白GmULT1在调控植物种子重量中的应用。本发明提供了GmULT1蛋白或其相关生物材料在调控植物产量(种子重量)中的应用；GmULT1蛋白为SEQ ID No.1所示蛋白或其经一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，或序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白，或其N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。实验证明GmULT1及其编码基因可以调控植物种子的粒重，过表达后提高了植物种子粒重。GmULT1及其相关生物材料可用于提高作物产量，培育高产品种。

Description

蛋白GmULT1在调控植物种子重量中的应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及蛋白GmULT1在调控植物种子重量中的应用。

背景技术

大豆是重要传统作物，蕴含丰富营养价值，是提供粮油和饲料的重要经济作物，在工业生产中大豆油也有很多用途，例如生物燃料，表面活性剂，软化剂等。中国曾是世界最大的大豆生产国，然而，近年来，我国大豆生产只占需求的四分之一，致使中国成为全球最大的大豆进口国，进口总额为全球大豆总出口量的一半。大豆生产远远落后于国内其他粮食作物发展的步伐，不能满足国民需要。近50年来，大豆生产仅增长了62％，而其他粮食作物已增长了5倍以上。因此提高大豆单产已成为目前亟待解决的问题。

种子的重量(粒重)是作物生产中的一个重要指标，是影响作物产量的重要农艺性状之一。植物可以通过增加粒重来达到增产的目的。

大豆产量由株型、结荚率、荚粒数、种子百粒重等因素组成，其中粒重是遗传力最高的因素。粒重对产量的影响不限于豆科植物，对其它单双子叶植物也是产量潜力的重要因素，因此成为作物品种选育过程中要考虑的重要选择性状。已有的研究表明，粒重受栽培环境和遗传的影响。在正常的栽培条件下，遗传，也即相关基因起重要作用。因此与千粒重相关的分子机制的研究成为热点。

Ultrapetala类蛋白与花器官的形成和发育相关。拟南芥中，trxG与转录因子KANADI互作，调控雌蕊的形态形成；番红花CsULT1调控脱辅基类胡萝卜素合成。小麦雄性不育突变体研究发现，其与Ultrapetala类蛋白的突变相关。至今尚未见Ultrapetala类蛋白与种子粒重相关的报道。

发明内容

本发明的目的是提供蛋白GmULT1在调控植物种子重量中的应用。

第一方面，本发明要求保护GmULT1蛋白或其相关生物材料在调控植物产量中的应用。

其中，所述相关生物材料可为能够表达所述GmULT1蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。

所述表达盒是指能够在宿主细胞中表达GmULT1的DNA，该DNA不但可包括启动GmULT1基因转录的启动子，还可包括终止GmULT1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)PlantPhysiol 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(均可用茉莉酮酸曱酯诱导)；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2007 10099169.7))，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)。

构建含有所述GmULT1基因表达盒的重组表达载体。所利用的植物表达载体可为Gateway系统载体或双元农杆菌载体等，如pGWB411、pGWB412、pGWB405、pBin438、pCAMBIA1302、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301、pCAMBIA1300、pBI121、pCAMBIA1391-Xa或pCAMBIA1391-Xb。使用GmULT1构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，如花椰菜花叶病毒(CAMV)35S启动子、泛生素基因Ubiqutin启动子(pUbi)等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，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)、具有抗性的抗生素标记物(庆大霉素标记物、卡那霉素标记物等)或是抗化学试剂标记基因(如抗除莠剂基因)等。

所述GmULT1蛋白可为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

上述蛋白质中，所述蛋白标签(protein-tag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和/或纯化。所述蛋白标签可为Flag标签、His标签、MBP标签、HA标签、myc标签、GST标签和/或SUMO标签等。

上述蛋白质中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

第二方面，本发明要求保护GmULT1蛋白或其相关生物材料在调控植物种子重量中的应用。所述相关生物材料为能够表达所述GmULT1蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。所GmULT1蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

所述植物种子重量为植物种子粒重，如千粒重。

在第一方面中，所述调控植物产量具体可体现为：所述GmULT1蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量提高，植物产量提高。

在第二方面中，所述调控植物种子重量具体可体现为：所述GmULT1蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量提高，植物种子重量提高。

第三方面，本发明要求保护GmULT1蛋白或其相关生物材料在植物育种中的应用。所述相关生物材料为能够表达所述GmULT1蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系。所GmULT1蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

进一步地，在所述应用中，可将含有所述GmULT1的植物与其它植物进行杂交以进行植物育种。

其中，所述植物育种为培育产量提高的植物品种，或者为培育种子重量提高的植物品种。

第四方面，本发明要求保护一种培育植物品种的方法。

本发明所要求保护的培育植物品种的方法可为方法A或方法B：

方法A：一种培育产量提高的植物品种的方法，可包括使受体植物中GmULT1蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。

方法B：一种培育种子重量提高的植物品种的方法，可包括使受体植物中GmULT1蛋白的表达量和/或活性提高的步骤。

其中，所GmULT1蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

进一步地，本发明提供了一种培育转基因植物的方法。

本发明所提供的培育转基因植物的方法，可为方法C或方法D：

方法C：一种培育产量提高的转基因植物的方法，可包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达GmULT1蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比产量提高。

方法D：一种培育种子重量提高的转基因植物的方法，可包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达GmULT1蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比种子重量提高。

其中，所GmULT1蛋白为前文(A1)-(A4)中任一所示蛋白质。

在所述方法中，所述“向受体植物中导入能够表达GmULT1蛋白的核酸分子”可通过向所述受体植物中导入含有所述GmULT1蛋白的编码基因的重组表达载体实现。

在本发明中，所述重组表达载体中启动所述编码基因转录的启动子为35S启动子。

更加具体的，所述重组载体为将所述GmULT1蛋白的编码基因利用Gateway系统重组到pGWB411载体上后得到的重组质粒。

在上述方法中，将所述干扰载体或所述重组表达载体导入所述受体植物，具体可为：通过使用Ti质粒、Ri质粒、植物病毒载体、直接DNA转化、显微注射、电导、农杆菌介导等常规生物学方法转化植物细胞或组织，并将转化的植物组织培育成植株。

在上述各方面中，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等。

进一步地，所述“能够表达GmULT1蛋白的核酸分子”可为所述GmULT1蛋白的编码基因。

更进一步地，所述GmULT1蛋白的编码基因可是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述GmNAC2蛋白的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码所述GmULT1蛋白的DNA分子。

上述基因中，所述严格条件可为如下：50℃，在7％十二烷基硫酸钠(SDS)、0.5MNa₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，2×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.5×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在50℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；还可为：50℃，在7％SDS、0.5M Na₃PO₄和1mM EDTA的混合溶液中杂交，在65℃，0.1×SSC，0.1％SDS中漂洗；也可为：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

在上述各方面中，所述植物可为双子叶植物或单子叶植物。

进一步地，所述双子叶植物可为十字花科植物或豆科植物；

更进一步地，所述十字花科植物可为拟南芥；所述豆科植物可为大豆。

本发明的实验证明，将GmULT1基因转入野生型拟南芥中得到的转基因拟南芥种子的粒重显著高于野生型拟南芥(野生型拟南芥对照、GmULT1过表达株系OE1、OE2、OE3、OE4和OE5的种子千粒重分别为16.0±1.4、19.2±0.8、17.9±1.0、17.3±0.2和17.5±0.8毫克)，说明GmULT1及其编码基因可以调控植物种子的粒重，过表达后提高了植物种子粒重。GmULT1及其相关生物材料可用于提高作物产量，培育高产品种。

附图说明

图1为GmULT1在大豆各器官中的表达特性。

图2为克隆载体

的物理图谱和植物表达载体pGWB411-GmULT1的结构示意图。A为克隆载体

的物理图谱；B为植物表达载体pGWB411-GmULT1的结构示意图。

图3为GmULT1过表达拟南芥纯系的分子鉴定。

图4为GmULT1转基因株系和对照种子千粒重比较。

具体实施方式

下述实施例中所使用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HN44为大豆黑农44：记载于“满为群等，大豆新品种黑农44的选育及不同种植方式对其产量和品种的影响，黑龙江农业科学2004年5期，1-5”一文。由黑龙江农业科学院大豆研究所2002年经黑龙江省农作物品种审定委员会审定的大豆品种，第一育成人为杜维广研究员，专利号为：CNA20020216.2，审定号为：黑审豆2002003。公众可以从申请人处获得，仅可用于重复本发明实验使用。

下述实施例中的表达载体pGWB411(Tsuyoshi Nakagawa,et al.,Gatway Vectorsfor Plant Transformation,Plant Biotechnology,2009,26,275-284)由TsuyoshiNakagawa博士提供，公众经Tsuyoshi Nakagawa博士同意后可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得，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。

下述实施例中的农杆菌GV3101：记载于“Lee CW等，Agrobacterium tumefacienspromotes tumor induction by modulating pathogen defense in Arabidopsisthaliana,Plant Cell,2009,21(9),2948-62”一文，公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得，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。

实施例1、来源于大豆的与种子粒重相关蛋白质GmULT1基因GmULT1的cDNA克隆和植物表达载体的构建

本发明的发明人在进行大豆种子发育过程转录组分析时获得一个高表达基因GmULT1。对该基因的功能进行了检测。GmULT1在大豆种子中的转录量最高，其次是花，苗和根中转录量较低，叶和荚中转录量很低(图1)。

提取大豆HN44幼苗的总RNA，将RNA用逆转录酶反转录合成cDNA。

根据在PlantGDB的大豆基因组序列及测定的HN44基因组序列中GmULT1全长cDNA序列的信息(Glyma.06G297100)，设计引物，引物序列如下：

GmULT1-up：5’-ATGGCGAACGGGTTAGAGAG-3’；

GmULT1-dp：5’-TCAAGCTTTGGCATTGTTTGTAAAGTC-3’。

以HN44cDNA为模板，用GmULT1-up和GmULT1-dp为引物，进行PCR扩增,得到约0.7Kb的PCR产物。经过测序，该PCR产物为714bp，如SEQ ID No.2所示，该核苷酸所示的基因为GmULT1的编码序列GmULT1，GmULT1的氨基酸序列为SEQ ID No.1。

基因克隆使用invitrogen公司提供的Gateway系统，载体3′-T突出端，用于直接连接Taq酶扩增的PCR产物。运用TA克隆的原理将上述GmULT1的PCR产物连接在克隆载体

上(图2中A)，得到重组载体pTOPO-GmULT1。pTOPO-GmULT1和表达载体pGWB411上均带有重组位点attL1和attL2，含有GmULT1的pTOPO-GmULT1与表达载体pGWB411在重组酶的作用下进行LR重组反应，最终将目的基因GmULT1成功构建到表达载体pGWB411上，将得到的重组载体命名为pGWB411-GmULT1(图2中B)。pGWB411-GmULT1是将SEQ ID No.2所示的DNA分子重组到表达载体pGWB411中得到的GmULT1基因表达载体。

实施例2、GmULT1过表达拟南芥的获得

一、重组农杆菌的获得

将实施例1中得到的含有GmULT1的重组载体pGWB411-GmULT1用电击法导入农杆菌GV3101得到含有pGWB411-GmULT1的重组农杆菌，将其命名为重组农杆菌GV3101/GmULT1。

实验同时设置向农杆菌GV3101中导入pGWB411空载体的对照，所得重组农杆菌命名为GV3101/pGWB411。

二、转GmULT1拟南芥的获得及鉴定

将重组农杆菌GV3101/GmULT1培养至对数期，然后用抽真空法将其转化哥伦比亚生态型拟南芥(Col-0)(种子来自Arabidopsis Biological Resource Center(ABRC))中，经培育后收获种子(T₁代)，将种子播于含卡那霉素(50mg/L)的MS筛选培养基上，待筛选得到的T₁代植株长至4-6叶时移到蛭石上生长，收获T₁代单株，各单株种子(T₂代)分别播种，用相同的MS筛选培养基继续筛选以观察T₂代的分离情况，如此重复数代直至获得遗传稳定的转基因纯合株系，获得15个转GmULT1拟南芥纯系(T₅代)。随机取4个株系，其名称为OE1、OE2、OE3和OE4进行GmULT1基因表达量的检测。分别提取上述这4个株系和哥伦比亚生态型拟南芥(Col-0，作为野生型拟南芥对照，简称对照)的幼苗总RNA，进行反转录，分别以反转录得到的cDNA作为模板，引物为：GmULT1-up：5’-ATGGCGAACGGGTTAGAGAG-3’和GmULT1-dp：5’-TCA AG CTTTGGCATTGTTTGTAAAGTC-3’，进行Real Time-PCR鉴定。拟南芥AtActin2基因为内标，所用引物为Primer-TF：5’-ATGCCCAGAAGTCTTGTTCC-3’，和Primer-TR：5’-TGCTCATACGGTCAGCGATA-3’。以内标AtActin2基因的表达量为1，测定GmULT1基因的相对表达量。实验重复三次，结果取平均值。OE1、OE2、OE3和OE4中GmULT1的相对表达量分别为0.075±0.005、0.055±0.002、0.049±0.004和0.017±0.001，在野生型拟南芥对照中未能检测出GmULT1的表达量(图3)。

实验同时设置了以重组农杆菌GV3101/pGWB411替代GV3101/GmULT1的空载对照。结果显示，空载对照拟南芥株系中也未能检测出GmULT1的表达量。

上述结果进一步证明，GmULT1转入拟南芥中，且得到表达。OE1、OE2、OE3和OE4这4个株系为GmULT1过表达株系。

三、转GmULT1基因拟南芥的表型分析

首先检测了野生型对照和OE1、OE2、OE3和OE4这4个GmULT1过表达株系在正常条件下的表型。在正常条件下，GmULT1过表达株系的表型如莲座、株高等均与野生型对照没见显著差异。

测量了野生型对照、GmULT1过表达株系OE1、OE2、OE3和OE4的种子千粒重，即彻底干燥的种子千粒重。

每个株系取20株的种子，每个株系称量200粒种子，生物学实验重复三次，结果取平均值±标准差。

结果如图4所示，野生型拟南芥对照、GmULT1过表达株系OE1、OE2、OE3和OE4的种子千粒重分别为16.0±1.4、19.2±0.8、17.9±1.0、17.3±0.2和17.5±0.8毫克。

实验同时设置了空载对照株系，结果表明，空载对照株系在正常条件下的表型如莲座、株高等均与野生型对照没见显著差异。种子千粒重与野生型对照也基本一致无统计学差异。

结果表明，4个GmULT1过表达转基因株系种子千粒重显著或极显著高于野生型对照(图4)。图4中，*表示与野生型拟南芥相比，具有显著差异(P<0.05)；**表示与野生型拟南芥相比，具有极显著差异(P<0.01)。

上述实验表明，GmULT1的过量表达提高了转基因植株种子千粒重，并且其在提高转基因植株种子重量(粒重)的同时，不影响植株的正常生长。因此该基因可作为提高植物种子产量的目的基因。GmULT1是与种子重量相关的蛋白质。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。

<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所

<120> 蛋白GmULT1在调控植物种子重量中的应用

<130> GNCLN190659

<160> 2

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 237

<212> PRT

<213> Glycine max (L.) Merrill

<400> 1

Met Ala Asn Gly Leu Glu Arg Glu Ser Gly Leu Thr Thr Leu Phe Ser

1 5 10 15

Glu Glu Glu Leu Arg Glu Val Ser Gly Val Lys Arg Val Gly Asp Cys

20 25 30

Val Glu Val Thr Cys Gly Cys Thr Ser His Arg Tyr Gly Asp Ala Val

35 40 45

Gly Arg Leu Arg Val Phe Val Asn Gly Tyr Leu Glu Ile Thr Cys Glu

50 55 60

Cys Thr Pro Gly Cys Gln Glu Asp Lys Leu Thr Pro Ser Ala Phe Glu

65 70 75 80

Lys His Ser Gly Arg Glu Thr Ala Arg Lys Trp Lys Asn Asn Val Trp

85 90 95

Val Ile Val Asn Gly Glu Lys Val Pro Leu Cys Lys Thr Val Leu Leu

100 105 110

Lys Tyr Tyr Asn Gln Val Ser Lys Ala Ala Asn Gly Ser His Arg Ser

115 120 125

Gln Asn Gly Arg Ala Cys His Arg Asp Glu Phe Val Arg Cys Thr Ser

130 135 140

Cys Asn Lys Glu Arg Arg Phe Arg Leu Arg Thr Lys Glu Glu Cys Arg

145 150 155 160

Ile His His Asp Ala Leu Ala Asp Ala Asn Trp Lys Cys Ser Asp Leu

165 170 175

Pro Tyr Asp Lys Ile Thr Cys Asp Asp Glu Glu Glu Arg Ala Ser Arg

180 185 190

Arg Val Tyr Arg Gly Cys Thr Arg Ser Pro Thr Cys Lys Gly Cys Thr

195 200 205

Ser Cys Val Cys Phe Gly Cys Asp Ile Cys Arg Phe Ser Asp Cys Ser

210 215 220

Cys Gln Thr Cys Ala Asp Phe Thr Asn Asn Ala Lys Ala

225 230 235

<210> 2

<211> 714

<212> DNA

<213> Glycine max (L.) Merrill

<400> 2

atggcgaacg ggttagagag agaaagtggg ttgacgacgt tgttcagcga ggaggagctg 60

agagaggtga gtggggttaa gcgtgttggg gactgtgtcg aagtcacgtg cgggtgcacg 120

agccatagat acggtgacgc tgtgggaaga cttagggttt tcgttaatgg gtaccttgaa 180

atcacttgcg aatgcacccc tggttgccaa gaagacaagt tgactccttc tgcatttgag 240

aaacactctg gaagagagac tgccaggaaa tggaagaata atgtctgggt aattgttaat 300

ggtgagaagg ttccattgtg taaaacagtg ctgctcaaat actacaatca ggtgtcaaaa 360

gctgcaaatg gctcccatag atcccaaaat ggccgggctt gtcaccgtga tgagtttgtt 420

cgctgcacta gttgcaataa agagcgtagg tttcgtctga ggactaaaga ggaatgccgc 480

attcaccatg atgctttggc agatgcaaat tggaaatgtt ctgatcttcc atatgacaaa 540

attacgtgtg atgatgaaga agaaagagca agccgtagag tttacagggg atgcactcgt 600

tctccaacat gcaaaggttg cacttcttgt gtgtgctttg gctgtgatat ctgccgcttt 660

tcagattgca gctgccagac ttgtgctgac tttacaaaca atgccaaagc ttga 714

Claims (10)

1.GmULT1蛋白或其相关生物材料在调控植物产量中的应用；

所述相关生物材料为能够表达所述GmULT1蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；

所述GmULT1蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

2.GmULT1蛋白或其相关生物材料在调控植物种子重量中的应用；

所述相关生物材料为能够表达所述GmULT1蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；

所述GmULT1蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述GmULT1蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量提高，植物产量提高；

所述GmULT1蛋白或其编码基因在所述植物中的活性和/或表达量提高，植物种子重量提高。

4.GmULT1蛋白或其相关生物材料在植物育种中的应用；

所述相关生物材料为能够表达所述GmULT1蛋白的核酸分子或含有所述核酸分子的表达盒、重组载体、重组菌或转基因细胞系；

所述GmULT1蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

5.一种培育植物品种的方法，为方法A或方法B：

方法A：一种培育产量提高的植物品种的方法，包括使受体植物中GmULT1蛋白的表达量和/或活性提高的步骤；

方法B：一种培育种子重量提高的植物品种的方法，包括使受体植物中GmULT1蛋白的表达量和/或活性提高的步骤；

所述GmULT1蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

6.一种培育转基因植物的方法，为方法C或方法D：

方法C：一种培育产量提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达GmULT1蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比产量提高；

方法D：一种培育种子重量提高的转基因植物的方法，包括如下步骤：向受体植物中导入能够表达GmULT1蛋白的核酸分子，得到转基因植物；所述转基因植物与所述受体植物相比种子重量提高；

所述GmULT1蛋白为如下任一所示蛋白质：

(A1)氨基酸序列为SEQ ID No.1的蛋白质；

(A2)将SEQ ID No.1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；

(A3)与(A1)-(A2)中任一所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且具有相同功能的蛋白质；

(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接蛋白标签后得到的融合蛋白。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述“向受体植物中导入能够表达GmULT1蛋白的核酸分子”是通过向所述受体植物中导入含有所述GmULT1蛋白的编码基因的重组表达载体实现的。

8.根据权利要求1-7中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述“能够表达GmULT1蛋白的核酸分子”为所述GmULT1蛋白的编码基因；

进一步地，所述GmULT1蛋白的编码基因是如下任一所述的DNA分子：

(B1)SEQ ID No.2所示的DNA分子；

(B2)在严格条件下与(B1)限定的DNA分子杂交且编码所述GmNAC2蛋白的DNA分子；

(B3)与(B1)或(B2)限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同一性且编码所述GmULT1蛋白的DNA分子。

9.根据权利要求1-8中任一所述的应用或方法，其特征在于：所述植物为双子叶植物或单子叶植物。

10.根据权利要求9所述的应用或方法，其特征在于：所述双子叶植物为十字花科植物或豆科植物；

进一步地，所述十字花科植物为拟南芥；所述豆科植物为大豆。

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