CN112851778A - Seuss蛋白在调控植物根系生长发育中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了SEUSS蛋白在调控植物根系生长发育中的应用，SEUSS蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示。实验证明，在拟南芥seu突变体中表达SEUSS基因可以改善根尖干细胞微环境，进而增强根系生长发育和提高产量。SEUSS蛋白可以调控植物根系生长发育、产量和根尖干细胞微环境。本发明具有重要的应用价值。

Description

SEUSS蛋白在调控植物根系生长发育中的应用

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及SEUSS蛋白在调控植物根系生长发育中的应用，尤其涉及SEUSS蛋白在调控植物根尖干细胞微环境中的应用。

背景技术

根系是植物特有的营养器官。植物吸收养分及与外界环境的信号交流都离不开根系。植物根系的正常功能为其自身地上各个器官的发育提供充足的保障。目前，土壤及水资源遭受不同程度的污染，这对植物根系正常生长及功能维持造成很大的威胁。而不同区域土壤矿物及营养成分含量也是千差万别，这对作物的种植区域造成很大程度的限制。由于植物根系固着在土壤上，这对研究根系的功能造成一定的困难。如何培育根系功能增强型种植品种是目前植物学家面临的严峻挑战。怎样合理利用基因工程手段分析植物中影响根发育相关基因的功能以及将相关基因运用到育种实践中是急需解决的问题。

植物体成熟的根自下而上基本都是由根冠、分生区、伸长区和成熟区四部分组成，每一部分都有各自的特殊使命。模式植物拟南芥根系结构简单，根部组织透明，是研究根发育的经典模型。在根尖分生区中，分裂不活跃的静止中心(quiescent center，QC)细胞是根干细胞的组织中心。QC及其周围的干细胞共同构成了根尖干细胞微环境(Stem cellniche，SCN)，为根的各个组织持续生长提供动力源泉。SCN的正确建立及其活性的维持依赖QC细胞的特性。QC细胞通过和周围干细胞的信号交流抑制自身分化来保持干细胞活性。目前对于QC细胞与周围的信号交流机制还知之甚少。因此筛选根发育及QC功能缺陷突变体来进一步分析导致该突变的基因在根干细胞微环境建立和维持过程中的功能，进而运用基因工程手段将该基因与育种实践相结合，为培育根系功能增强型品种提供充足的理论支撑。

发明内容

本发明的目的是改善植物根尖干细胞微环境，进而增强根系生长发育、提高产量。

本发明首先保护SEUSS蛋白的应用，可为S1)-S6)中的至少一种：

S1)调控植物根尖干细胞微环境；

S2)培育根尖干细胞微环境改变的转基因植物；

S3)调控植物根系生长发育；

S4)培育根系生长发育改变的转基因植物；

S5)调控植物产量；

S6)培育产量改变的转基因植物。

上述应用中，所述SEUSS蛋白可为a1)或a2)或a3)：

a1)氨基酸序列是SEQ ID NO：3所示的蛋白质；

a2)在SEQ ID NO：3所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

a3)将SEQ ID NO：3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/或添加得到的与植物根尖干细胞微环境和/或根系生长发育和/或产量相关的蛋白质。

其中，SEQ ID NO：3由877个氨基酸残基组成。

为了使a1)中的蛋白质便于纯化，可在SEQ ID NO：3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
FLAG	8	DYKDDDDK
			Strep-tag II	8	WSHPQFEK
c-myc	10	EQKLISEEDL

上述a3)中的蛋白质，所述一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加为不超过10个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加。

上述a3)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述a3)中的蛋白质的编码基因可通过将SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示的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。

本发明还保护编码所述SEUSS蛋白的核酸分子的应用，可为S1)-S6)中的至少一种：

S1)调控植物根尖干细胞微环境；

S2)培育根尖干细胞微环境改变的转基因植物；

S3)调控植物根系生长发育；

S4)培育根系生长发育改变的转基因植物；

S5)调控植物产量；

S6)培育产量改变的转基因植物。

上述应用中，所述编码SEUSS蛋白的核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)或b5)或b6)所示的DNA分子：

b1)编码区是SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示的DNA分子；

b2)核苷酸序列是SEQ ID NO：1所示的DNA分子；

b3)核苷酸序列是SEQ ID NO：2所示的DNA分子；

b4)核苷酸序列是SEQ ID NO：4所示的DNA分子；

b5)与b1)或b2)或b3)或b4)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述SEUSS蛋白的DNA分子；

b6)在严格条件下与b1)或b2)或b3)或b4)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述SEUSS蛋白的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，SEQ ID NO：1由3852个核苷酸组成，SEQ ID NO：2由5062个核苷酸组成，SEQID NO：4由5551个核苷酸组成，SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示的DNA分子编码SEQ ID NO：3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，对本发明的编码所述SEUSS蛋白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所述SEUSS蛋白的核苷酸序列75％或者更高同一性的核苷酸，只要编码所述SEUSS蛋白，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SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列组成的SEUSS蛋白的核苷酸序列具有75％或更高，或80％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。

上述任一所述的应用中，所述调控植物根系生长发育可为促进植物根系生长发育或减缓植物根系生长发育。

上述任一所述的应用中，所述调控植物产量可为提高植物产量或降低植物产量。

上述任一所述的应用中，所述调控植物根尖干细胞微环境可为促进植物根尖干细胞微环境的建立或抑制植物根尖干细胞微环境的建立。

上述任一所述的应用中，所述培育根系生长发育改变的转基因植物可为培育根系生长发育增强的转基因植物或培育根系生长发育减缓的转基因植物。

上述任一所述的应用中，所述培育产量改变的转基因植物可为培育产量增加的转基因植物或培育产量降低的转基因植物。

上述任一所述的应用中，所述培育根尖干细胞微环境改变的转基因植物可为培育促进根尖干细胞微环境建立的转基因植物或培育抑制根尖干细胞微环境建立的转基因植物。

上述任一所述的应用中，所述植物可为如下c1)至c7)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)十字花科植物；c5)拟南芥；c6)野生型拟南芥Columbia-0亚型；c7)拟南芥seu突变体。

本发明还保护一种培育转基因植物的方法，可包括如下步骤：提高出发植物中所述SEUSS蛋白的表达量和/或活性，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物的根尖干细胞微环境改善和/或根系生长发育增强和/或产量提高。

上述方法中，所述“提高出发植物中所述SEUSS蛋白的表达量和/或活性”可通过转基因、多拷贝、改变启动子、调控因子等本领域熟知的方法，达到提高出发植物中所述SEUSS蛋白的表达量和/或活性的效果。

上述方法中，所述“提高出发植物中SEUSS蛋白的表达量和/或活性”可通过向出发植物中导入编码所述SEUSS蛋白的核酸分子实现。编码所述SEUSS蛋白的核酸分子可为如下b1)或b2)或b3)或b4)或b5)或b6)所示的DNA分子：

b1)编码区是SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示的DNA分子；

b2)核苷酸序列是SEQ ID NO：1所示的DNA分子；

b3)核苷酸序列是SEQ ID NO：2所示的DNA分子；

b4)核苷酸序列是SEQ ID NO：4所示的DNA分子；

b5)与b1)或b2)或b3)或b4)限定的核苷酸序列具有75％或75％以上同一性，且编码所述SEUSS蛋白的DNA分子；

b6)在严格条件下与b1)或b2)或b3)或b4)限定的核苷酸序列杂交，且编码所述SEUSS蛋白的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，SEQ ID NO：1由3852个核苷酸组成，SEQ ID NO：2由5062个核苷酸组成，SEQID NO：4由5551个核苷酸组成，SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示的DNA分子编码SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列。

上述任一所述方法中，所述“向出发植物中导入编码所述SEUSS蛋白的核酸分子”可通过向出发植物中导入重组载体实现；所述重组载体可为向表达载体插入编码所述SEUSS蛋白的核酸分子，得到的重组质粒。

所述重组载体具体可为重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS。所述重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS具体可为将载体pCAMBIA1300的限制性内切酶SmaI和SalI识别序列之间的DNA小片段替换为SEQ ID NO：4所示的DNA分子，得到的重组质粒。

所述转基因植物具体可为实施例2提及的SEUS#1、SEUS#2和SEUS#3。此时出发植物为拟南芥，具体为拟南芥seu突变体。

本发明还保护一种植物育种方法，包括如下步骤：增加出发植物中所述SEUSS蛋白的表达量和/或活性，从而改善根尖干细胞微环境和/或增强根系生长发育和/或提高产量。

上述任一所述的方法中，所述出发植物可为如下c1)至c7)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)十字花科植物；c5)拟南芥；c6)野生型拟南芥Columbia-0亚型；c7)拟南芥seu突变体。

上述任一所述拟南芥seu突变体可为SEUSS蛋白功能丧失的拟南芥。在本发明中，所述拟南芥seu突变体记载于如下文献中：Pfluger，J.，and Zambryski，P.(2004).Therole of SEUSS in auxin response and floral organ patterning.Development 131,4697-4707.。具体的，所述拟南芥seu突变体在SEUSS基因的第1个外显子中发生了1个核苷酸的替换(即SEQ ID NO：2自5’末端起第1263位的C突变成T，从而引起了移码并提前终止，造成SEUSS蛋白功能丧失。

上述任一所述根尖干细胞微环境由QC细胞和周围干细胞共同构成，可以为根系的各个组织持续生长提供动力源泉。根尖干细胞微环境的建立及其活性的维持依赖QC细胞的特性。QC细胞是根尖干细胞的组织中心，其位于根尖分生区且分裂不活跃。良好的根尖干细胞微环境主要表现在QC细胞的正常分裂(参见图2中野生型拟南芥)，QC细胞分裂界限整齐统一；不良的根尖干细胞微环境(或者说紊乱的根尖干细胞微环境)主要表现在QC细胞的不正常分裂(参见图2中seu突变体)，QC细胞分裂状况杂乱无章。因此，在本文中，促进根尖干细胞微环境的建立或改善根尖干细胞微环境主要指的使QC细胞正常分裂；抑制植物根尖干细胞微环境的建立要指的使QC细胞不正常分裂。正常分裂还是不正常分裂是以野生植株中QC细胞的分裂情况作为参照的。

实验证明，在拟南芥seu突变体中表达SEUSS基因可以改善根尖干细胞微环境，进而增强根系生长发育和提高产量。SEUSS蛋白可以调控植物根系生长发育、产量和根尖干细胞微环境。本发明具有重要的应用价值。

附图说明

图1为野生型拟南芥和seu突变体幼苗的生长状态。

图2为野生型拟南芥和seu突变体的根尖干细胞微环境。

图3为seu突变体中核心转录因子WOX5的表达分析。

图4为转SEUSS基因拟南芥对根尖干细胞微环境的影响。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。

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试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。

SEUSS基因的基因组序列如SEQ ID NO：2所示。SEUSS基因的mRNA的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。SEUSS基因编码区的核苷酸序列如SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示，编码SEQ ID NO：3所示的SEUSS蛋白。

野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)(Columbia-0亚型)记载于如下文献中：Kim H，Hyun Y，Park J，Park M，Kim M，Kim H，Lee M，Moon J，Lee I，Kim J.A geneticlink between cold responses and flowering time through FVE in Arabidopsisthaliana.Nature Genetics.2004,36:167-171.在下文中，野生型拟南芥(Arabidopsisthaliana)(Columbia-0亚型)简称野生型拟南芥。

seu突变体记载于如下文献中：Pfluger，J.，and Zambryski，P.(2004).The roleof SEUSS in auxin response and floral organ patterning.Development 131,4697-4707.具体的，seu突变体在SEUSS基因的第1个外显子中发生了1个核苷酸的替换(即SEQ IDNO：2自5’末端起第1263位的C突变成T，从而引起了移码并提前终止，造成SEUSS蛋白功能丧失。

拟南芥的培养条件为：22℃；16h光照/8h黑暗；光照强度为12000Lx。

实施例1、seu突变体的表型及其核心转录因子WOX5的表达分析

一、seu突变体的表型

(1)取待测拟南芥种子，用70％(v/v)乙醇水溶液处理5min，2.6％(v/v)次氯酸钠水溶液灭菌10min，然后用灭菌吐温水清洗5次。

(2)完成步骤(1)后，将待测拟南芥种子播种于固体培养基(MS固体培养基或含20μM茉莉酸(jasmonic acid，JA)的MS固体培养基)，4℃春化3天。

(3)完成步骤(2)后，将固体培养基竖直培养6天，观察拟南芥幼苗的生长状态。

拟南芥幼苗的生长状态见图1(Col-0为野生型拟南芥，seu为seu突变体，Control为MS固体培养基，20μMJA为含20μM JA的MS固体培养基)。结果表明，与野生型拟南芥相比，seu突变体的根生长迟缓，向地性丧失，主根长短不一，对茉莉酸超敏感。

(4)完成步骤(3)后，取MS固体培养基上培养的拟南芥幼苗的根尖，利用激光共聚焦显微镜(蔡司LSM710)进行观察。

结果见图2(WT为野生型拟南芥，seu为seu突变体)。结果表明，seu突变体比野生型拟南芥的根尖干细胞微环境紊乱，主要表现为QC细胞发生非正常分裂，根冠干细胞有淀粉粒积累。

二、seu突变体中核心转录因子WOX5的表达分析

核心转录因子WOX5(Gene ID：820297)为在QC细胞中特异表达的基因，其功能对于QC细胞建立和根干细胞微环境维持至关重要，是研究根发育的常用标记基因。相关研究记载于如下文献中：Sarkar，A.K.，Luijten，M.，Miyashima，S.，Lenhard，M.，Hashimoto，T.，Nakajima，K.，Scheres，B.，Heidstra，R.，and Laux，T.(2007).Conserved factorsregulate signalling in Arabidopsis thaliana shoot and root stem cellorganizers.Nature 446，811-814.。

1、实时荧光定量检测seu突变体中WOX5基因的相对表达水平

(1)取待测拟南芥(野生型拟南芥或seu突变体)种子，培养5天，得到待测拟南芥幼苗。

(2)完成步骤(1)后，将所述待测拟南芥幼苗的根尖切下，迅速液氮冷冻，得到待测拟南芥根尖。

(3)完成步骤(2)后，采用Trizo1法提取待测拟南芥根尖的总RNA，反转录，得到待测拟南芥的cDNA。

(4)以待测拟南芥的cDNA为模板，实时定量PCR检测WOX5基因的相对表达水平(Actin7基因为内参基因)。Ct值为反应体系中荧光信号达到设定的域值时所经历的循环数。ΔCt＝Ct_WOX5-Ct_Actin，以2-ΔCt的值衡量WOX5基因表达水平。

反应体系为20μL，由10μLSYBR Premix Ex Taq(2×)、0.5μL上游引物水溶液(浓度为10μM)、0.5μL下游引物水溶液(浓度为10μM)、0.5μL待测拟南芥的cDNA和8.5μL ddH₂O组成。

SYBR Premix Ex Taq(2×)为TAKARA公司的产品。

反应程序为：95℃30s；95℃10s，60℃20s，72℃20s，45个循环。

检测WOX5基因的引物为5’-GATTGTCAAGAGGAAGAGAAGGTGA-3’和5’-AGCTTAATCGAAGATCTAATGGCG-3’。

检测Actin7基因的引物为5′-GAGGAAGAGCATTCCCCTCGTA-3′和5′-GAGGATAGCATGTGGAACTGAGAA-3′。

检测结果见图3中A(WT为野生型拟南芥，seu为seu突变体)。结果表明，与野生型拟南芥相比，seu突变体根尖中WOX5基因的相对表达水平显著下降。

该实验均重复3次，结果基本一致。

2、观察pWOX5::GFP标记系在seu突变体中的表达

pWOX5::GFP记载于如下文献中：Blilou，I.，Xu,J.，Wildwater，M.，Willemsen，V.，Paponov，I.，Friml，J.，Heidstra，R.，Aida，M.，Palme，K.，and Scheres，B.(2005).The PINauxin efflux facilitator network controls growth and patterning inArabidopsis roots.Nature 433:39–44.在下文中，pWOX5::GFP命名为pWOX5::GFP标记系。

(1)将pWOX5::GFP标记系和seu突变体杂交，得到F1代。

(2)完成步骤(1)后，种植F1代，得到F2代分离群体。

(3)完成步骤(2)后，在荧光显微镜下观察F2代分离群体，选择能够发出荧光的植株进行酶切鉴定，获得背景为野生型拟南芥的植株和背景为seu突变体的植株。

酶切鉴定步骤如下：

(3-1)分别提取能够发出荧光的植株的基因组DNA并以其作为模板，采用5’-GAAAATGTTCCGCCTTCGAT-3’和5’-GAATTTGCTGCGGTTCCAACT-3’组成的引物对进行PCR扩增，得到约580bp的PCR扩增产物。

(3-2)将步骤(3-1)得到的PCR扩增产物用限制性内切酶BslI进行酶切，然后进行琼脂糖凝胶电泳，进行如下判断：

如果酶切产物中仅含有一条条带且大小为580bp，则相应的能够发出荧光的植株为背景为seu突变体的植株；

如果酶切产物中仅含有两条条带且大小分别为340bp和240bp，则相应的能够发出荧光的植株为背景为野生型拟南芥的植株；

如果酶切产物中仅含有三条条带且大小分别为340bp、240bp和580bp，则相应的能够发出荧光的植株为杂合体。

(4)将背景为野生型拟南芥的植株和背景为seu突变体的植株单株收种，依次获得野生型F2代阳性拟南芥种子和突变体F2代阳性拟南芥种子。

(5)种植步骤(4)得到的不同株系的野生型F2代阳性拟南芥种子，然后在荧光显微镜下观察，如果均能发出荧光，则相应的野生型-F2代阳性苗为野生型-F2代纯合阳性苗。种植步骤(4)得到的不同株系的突变体F2代阳性拟南芥种子，然后在荧光显微镜下观察，如果均能发出荧光，则相应的突变体-F2代阳性苗为突变体-F2代纯合阳性苗。

(6)分别取生长至5天的突变体-F2代纯合阳性苗和野生型-F2代纯合阳性苗的根尖，激光共聚焦显微镜下观察根尖。

检测结果见图3中B(WT为野生型-F2代纯合阳性苗，seu为突变体-F2代纯合阳性苗)。结果表明，与野生型-F2代纯合阳性苗相比，突变体-F2代纯合阳性苗根尖的荧光表达水平显著降低。

实施例2、转SEUSS基因拟南芥的获得及其对根尖干细胞微环境的影响

一、重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS的构建

1、以野生型拟南芥幼苗的基因组DNA为模板，采用引物1：5’-ACGCGTCGACTATTCAGCAATGGTTCAT-3’(下划线为限制性内切酶SalI的识别位点)和引物2：5’-TCCCCCGGGATCGCGTTCCAATCAAAATTGTTG-3’(下划线为限制性内切酶SmaI的识别位点)组成的引物对进行PCR扩增，回收约5551bp的DNA片段。

2、用限制性内切酶SmaI和SalI酶切载体pCAMBIA1300，回收约9kb的载体骨架。

3、用限制性内切酶SmaI和SalI酶切步骤1回收的DNA片段，回收酶切产物。

4、将酶切产物和载体骨架连接，得到重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS。

将重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS进行测序。测序结果表明，重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS为将载体pCAMBIA1300的限制性内切酶SmaI和SalI识别序列之间的DNA小片段替换为SEQ ID NO：4所示的DNA分子，得到的重组质粒。SEQ ID NO：4中，自5’末端起，第1至943位为SEUSS基因的启动子。

重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS表达SEQ ID NO：3所示的SEUSS蛋白。

二、GV3101/pCAMBIA1300-SEUSS的获得

将重组质粒pCAMBIA1300-SEUSS导入根癌农杆菌GV3101，得到重组农杆菌，命名为GV3101/pCAMBIA1300-SEUSS。

三、转SEUSS基因拟南芥的获得

1、采用拟南芥花序浸花转化法(记载于如下文献中Clough，S.J.，and Bent，A.F..Floraldip：asimplified method for Agrobacterium-mediated transformationof Arabidopsis thaliana.Plant J.(1998)16，735-743.)，将GV3101/pCAMBIA1300-SEUSS转至seu突变体中，获得T₁代转SEUSS基因拟南芥种子。

2、将T₁代转SEUSS基因拟南芥种子播种于含有50mg/L潮霉素的MS固体培养基上，能够正常生长的拟南芥(抗性苗)即为T₁代转SEUSS基因阳性苗，T₁代转SEUSS基因阳性苗收到的种子即为T₂代转SEUSS基因拟南芥种子。

3、将不同株系的T₂代转SEUSS基因拟南芥种子播种于含有50mg/L潮霉素MS固体培养基上进行筛选，如果某株系中能够正常生长的拟南芥(抗性苗)的数目与不能够正常生长的拟南芥(非抗性苗)的数目比例为3：1，则该株系为SEUSS基因插入一个拷贝的株系，该株系中的抗性苗收到的种子即为T₃代转SEUSS基因拟南芥种子。

4、将T₃代转SEUSS基因拟南芥种子再次播种于含有50mg/L潮霉素的MS固体培养基上进行筛选，均为抗性苗的即为T₃代纯合转SEUSS基因拟南芥。将其中3个T₃代纯合转SEUSS基因拟南芥株系分别命名为SEUS#1、SEUS#2和SEUS#3，并进行后续实验。

四、分子鉴定

待测拟南芥种子为SEUS#1的T₃代种子、SEUS#2的T₃代种子、SEUS#3的T₃代种子或野生型拟南芥种子。

1、取待测拟南芥种子，用70％(v/v)乙醇水溶液浸泡30s，无菌水洗涤3次；然后铺于MS固体培养基上，4℃春化3天。

2、完成步骤1后，取所述待测拟南芥种子，培养7天，得到待测拟南芥幼苗。

3、提取待测拟南芥幼苗的基因组DNA并以其作为模板，采用5’-GGTAAAGGAGAAGAACTTTTCA-3’和5’-GAATTCTTATTTGTATAGTTCA-3’组成的引物对进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；然后进行如下判断：如果某PCR扩增产物中含有约720bp的DNA片段，则该PCR扩增产物对应的待测拟南芥幼苗为阳性苗。

结果表明，SEUS#1的T₃代种子、SEUS#2的T₃代种子和SEUS#3的T₃代种子获得的幼苗均为阳性苗。

五、根尖干细胞微环境的影响

待测拟南芥种子为SEUS#1的T₃代种子、SEUS#2的T₃代种子、SEUS#3的T₃代种子、野生型拟南芥种子或seu突变体种子。

1、取待测拟南芥种子，用70％(v/v)乙醇水溶液浸泡30s，无菌水洗涤3次；然后铺于MS固体培养基上，4℃春化3天。

2、完成步骤1后，取所述待测拟南芥种子，培养5天，得到待测拟南芥幼苗。

3、完成步骤2后，激光共聚焦显微镜下观察待测拟南芥幼苗的根尖。

部分检测结果见图4(WT为野生型拟南芥，seu为seu突变体，pCAMBIA1300-SEUSSseu为SEUS#1)。结果表明，seu突变体的根尖干细胞微环境紊乱，SEUS#1、SEUS#2、SEUS#3和野生型拟南芥的根尖干细胞微环境均正常。由此可见，向seu突变体中导入SEUSS基因，可以使根尖干细胞微环境由紊乱恢复正常。

上述结果表明，SEUSS蛋白可以促进植物根尖干细胞的微环境的建立和维持，进而促进根系生长发育，提高植物产量。

<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所

<120> SEUSS蛋白在调控植物根系生长发育中的应用

<160> 4

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 3852

<212> DNA

<213> Arabidopsis thaliana

<400> 1

gattgtgatt acaaaaaaaa aacatttcta gggcatgtca ttgacttcct ttgaagaaga 60

agaagaagag agagagagac tgaaaaagaa aaagtaagaa agggaatgaa ataaatccga 120

tcgaatacaa ttttgacgtc cgcaaggaca ctattctctc tcttctcatc ttcttctttc 180

tctcttctct ctctctctct acagcgaaga acaggacaca aattactctg tgaagcttaa 240

aaaggtataa tttttaataa aacccagaaa ctacaatttc taggcggcag agaaaatttg 300

tttctacttc tttttgtttc tctttgtctt ctcgtctctt tatccccaaa cccatcaata 360

aaaaacccta aaagacttca aatttcttca agattttgtt catcggaagt tttcagattt 420

ttagttgtgt aaagtctctt cctttttgtt cgattctctt tgttttgagt cttatcagag 480

acttattctt caattccacc tctgggtggt gagagttgga aatggagtag atttgcttaa 540

tttagatctg taagtaatca acagacagtg ttgtttggtt ctagaatgtt cgatacggaa 600

tctcatcact cagattcatc tctttccgtg gtgtttacga ctctgaagct tatcattgct 660

cagaaagaat acgtctttgc tcctacacag agctgagttt tataaagtcg tcagttttgt 720

ttcttgcttt ctttgttgat tgtggagttg tgaattagta agagtatggt accatcagag 780

ccgcctaatc ctgttggggg tggtgaaaat gttccgcctt cgatattagg aggacaagga 840

ggagctcctc ttccttctca accagcattt ccttcacttg tctctccgcg tactcagttt 900

ggtaacaata tgagtatgag tatgcttggg aatgctccaa atatatcttc tcttctcaat 960

aatcagtctt ttgtaaatgg tatccctggt tctatgattt ctatggatac aagtggtgct 1020

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aaccagttgt tggctgagca acaacggaat aagaaaatgg agacgcagag ttttcaacat 1200

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ataggccaat aagccgtgat attgtgctta agaaaggaag agtcaaatct ttgtatcaat 3540

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ttttactttg gggagttttt cttatgcttt atagtttata atgtacatct ttctatcggt 3660

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ctctctggtc tcttccatgt gttaaccaaa cttccctaaa ttctgaccac aacgttaaat 3780

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ataccacaag cc 3852

<210> 2

<211> 5062

<212> DNA

<213> Arabidopsis thaliana

<400> 2

gattgtgatt acaaaaaaaa aacatttcta gggcatgtca ttgacttcct ttgaagaaga 60

agaagaagag agagagagac tgaaaaagaa aaagtaagaa agggaatgaa ataaatccga 120

tcgaatacaa ttttgacgtc cgcaaggaca ctattctctc tcttctcatc ttcttctttc 180

tctcttctct ctctctctct acagcgaaga acaggacaca aattactctg tgaagcttaa 240

aaaggtataa tttttaataa aacccagaaa ctacaatttc taggcggcag agaaaatttg 300

tttctacttc tttttgtttc tctttgtctt ctcgtctctt tatccccaaa cccatcaata 360

aaaaacccta aaagacttca aatttcttca agattttgtt catcggaagt tttcagattt 420

ttagttgtgt aaagtctctt cctttttgtt cgattctctt tgttttgagt cttatcagag 480

acttattctt caattccacc tctgggtaag tttctataga ttctcactag taatctctgt 540

tttttttctc aattagggtt tgatcaaagt ttcgtttttt tctttctggg tttgttctta 600

acattatgct tttgttttgt taaggtggtg agagttggaa atggagtaga tttgcttaat 660

ttagatctgt aagtaatcaa cagacagtgt tgtttggttc tagaatgttc gatacggaat 720

ctcatcactc agattcatct ctttccgtgg tgtttacgac tctgaagctt atcattgctc 780

agaaagaata cgtctttgct cctacacaga gctgagtttt ataaagtcgt cagttttgtt 840

tcttgctttc tttgttgatt gtggagttgt gaattagtaa gagtatggta ccatcagagc 900

cgcctaatcc tgttgggggt ggtgaaaatg ttccgccttc gatattagga ggacaaggag 960

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atcagtcttt tgtaaatggt atccctggtt ctatgatttc tatggataca agtggtgctg 1140

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tggtgtctcc gcgctcatca ggtcaagttc agggtcagca gttttcgaat gtttcggcta 1260

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ttcaggccat gagaaatttg gcccaagtga aaatggaacc tcaacattct gagcagtcat 1560

tgtttctcca acaacagcag aggcaacaac agcaacaaca acaacaacaa tttcttcaaa 1620

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ttcaacaaca gcaactcttg aaatctatgc ctcaacagcg tcctcaatta ccacagcagt 1740

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gtgctcagcg tcttacacag tatatgtaca gacaacaaca taggcctgaa gtaaagcttc 1860

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gatggccaac ttcgaatagt cttctcgcca gatcttaagg ttcttcaagc tactctatct 2580

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tatagcagag aaacacgaac aggaccaatc ggtaagttta tgtgaccacc ttttaatgca 3540

tttggtattt ttaatcttga agcacctact cttttcgttc atgtattata tcagaacttc 3600

attgtacata ttctccggtg atttgactga tgtcatgttt tctttctttg gtacagagag 3660

tttagccaag tttcctcgga gaacaggccc ttcatctgca ctgcctggtc cttctcctca 3720

gcaagccagc gaccagctta ggcagcagca gcaacaacaa cagcagcagc agcaacagca 3780

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cctgatgaac aaccaagctc ataataatag ctcaggagga agcatggttg ggcatgggtc 4320

tttcgggaat gatgggaagg gtcaagctaa tgtaaatagt tctggtgttt tactgatgaa 4380

tggccaagtg aacaacaaca acaacacaaa tattggaggt gctggtgggt ttggtggtgg 4440

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caggataagg ataggccaat aagccgtgat attgtgctta agaaaggaag agtcaaatct 4740

ttgtatcaat aactggtttc taggtcacct ccacaatcac caataccatc tcttgagtta 4800

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<212> PRT

<213> Arabidopsis thaliana

<400> 3

Met Val Pro Ser Glu Pro Pro Asn Pro Val Gly Gly Gly Glu Asn Val

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Pro Pro Ser Ile Leu Gly Gly Gln Gly Gly Ala Pro Leu Pro Ser Gln

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Pro Ala Phe Pro Ser Leu Val Ser Pro Arg Thr Gln Phe Gly Asn Asn

35 40 45

Met Ser Met Ser Met Leu Gly Asn Ala Pro Asn Ile Ser Ser Leu Leu

50 55 60

Asn Asn Gln Ser Phe Val Asn Gly Ile Pro Gly Ser Met Ile Ser Met

65 70 75 80

Asp Thr Ser Gly Ala Glu Ser Asp Pro Met Ser Asn Val Gly Phe Ser

85 90 95

Gly Leu Ser Ser Phe Asn Ala Ser Ser Met Val Ser Pro Arg Ser Ser

100 105 110

Gly Gln Val Gln Gly Gln Gln Phe Ser Asn Val Ser Ala Asn Gln Leu

115 120 125

Leu Ala Glu Gln Gln Arg Asn Lys Lys Met Glu Thr Gln Ser Phe Gln

130 135 140

His Gly Gln Gln Gln Ser Met Gln Gln Gln Phe Ser Thr Val Arg Gly

145 150 155 160

Gly Gly Leu Ala Gly Val Gly Pro Val Lys Met Glu Pro Gly Gln Val

165 170 175

Ser Asn Asp Gln Gln His Gly Gln Val Gln Gln Gln Gln Gln Lys Met

180 185 190

Leu Arg Asn Leu Gly Ser Val Lys Leu Glu Pro Gln Gln Ile Gln Ala

195 200 205

Met Arg Asn Leu Ala Gln Val Lys Met Glu Pro Gln His Ser Glu Gln

210 215 220

Ser Leu Phe Leu Gln Gln Gln Gln Arg Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln

225 230 235 240

Gln Gln Phe Leu Gln Met Pro Gly Gln Ser Pro Gln Ala Gln Met Asn

245 250 255

Ile Phe Gln Gln Gln Arg Leu Met Gln Leu Gln Gln Gln Gln Leu Leu

260 265 270

Lys Ser Met Pro Gln Gln Arg Pro Gln Leu Pro Gln Gln Phe Gln Gln

275 280 285

Gln Asn Leu Pro Leu Arg Pro Pro Leu Lys Pro Val Tyr Glu Pro Gly

290 295 300

Met Gly Ala Gln Arg Leu Thr Gln Tyr Met Tyr Arg Gln Gln His Arg

305 310 315 320

Pro Glu Asp Asn Asn Ile Glu Phe Trp Arg Lys Phe Val Ala Glu Tyr

325 330 335

Phe Ala Pro Asn Ala Lys Lys Arg Trp Cys Val Ser Met Tyr Gly Ser

340 345 350

Gly Arg Gln Thr Thr Gly Val Phe Pro Gln Asp Val Trp His Cys Glu

355 360 365

Ile Cys Asn Arg Lys Pro Gly Arg Gly Phe Glu Ala Thr Ala Glu Val

370 375 380

Leu Pro Arg Leu Phe Lys Ile Lys Tyr Glu Ser Gly Thr Leu Glu Glu

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Leu Leu Tyr Val Asp Met Pro Arg Glu Ser Gln Asn Ser Ser Gly Gln

405 410 415

Ile Val Leu Glu Tyr Ala Lys Ala Thr Gln Glu Ser Val Phe Glu His

420 425 430

Leu Arg Val Val Arg Asp Gly Gln Leu Arg Ile Val Phe Ser Pro Asp

435 440 445

Leu Lys Ile Phe Ser Trp Glu Phe Cys Ala Arg Arg His Glu Glu Leu

450 455 460

Ile Pro Arg Arg Leu Leu Ile Pro Gln Val Ser Gln Leu Gly Ser Ala

465 470 475 480

Ala Gln Lys Tyr Gln Gln Ala Ala Gln Asn Ala Thr Thr Asp Ser Ala

485 490 495

Leu Pro Glu Leu Gln Asn Asn Cys Asn Met Phe Val Ala Ser Ala Arg

500 505 510

Gln Leu Ala Lys Ala Leu Glu Val Pro Leu Val Asn Asp Leu Gly Tyr

515 520 525

Thr Lys Arg Tyr Val Arg Cys Leu Gln Ile Ser Glu Val Val Asn Ser

530 535 540

Met Lys Asp Leu Ile Asp Tyr Ser Arg Glu Thr Arg Thr Gly Pro Ile

545 550 555 560

Glu Ser Leu Ala Lys Phe Pro Arg Arg Thr Gly Pro Ser Ser Ala Leu

565 570 575

Pro Gly Pro Ser Pro Gln Gln Ala Ser Asp Gln Leu Arg Gln Gln Gln

580 585 590

Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln

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Gln Gln Gln Gln Gln Thr Val Ser Gln Asn Thr Asn Ser Asp Gln Ser

610 615 620

Ser Arg Gln Val Ala Leu Met Gln Gly Asn Pro Ser Asn Gly Val Asn

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645 650 655

Gly Leu Ile His Gln Asn Ser Met Lys Gly Arg His Gln Asn Ala Ala

660 665 670

Tyr Asn Pro Pro Asn Ser Pro Tyr Gly Gly Asn Ser Val Gln Met Gln

675 680 685

Ser Pro Ser Ser Ser Gly Thr Met Val Pro Ser Ser Ser Gln Gln Gln

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His Asn Leu Pro Thr Phe Gln Ser Pro Thr Ser Ser Ser Asn Asn Asn

705 710 715 720

Asn Pro Ser Gln Asn Gly Ile Pro Ser Val Asn His Met Gly Ser Thr

725 730 735

Asn Ser Pro Ala Met Gln Gln Ala Gly Glu Val Asp Gly Asn Glu Ser

740 745 750

Ser Ser Val Gln Lys Ile Leu Asn Glu Ile Leu Met Asn Asn Gln Ala

755 760 765

His Asn Asn Ser Ser Gly Gly Ser Met Val Gly His Gly Ser Phe Gly

770 775 780

Asn Asp Gly Lys Gly Gln Ala Asn Val Asn Ser Ser Gly Val Leu Leu

785 790 795 800

Met Asn Gly Gln Val Asn Asn Asn Asn Asn Thr Asn Ile Gly Gly Ala

805 810 815

Gly Gly Phe Gly Gly Gly Ile Gly Gln Ser Met Ala Ala Asn Gly Ile

820 825 830

Asn Asn Ile Asn Gly Asn Asn Ser Leu Met Asn Gly Arg Val Gly Met

835 840 845

Met Val Arg Asp Pro Asn Gly Gln Gln Asp Leu Gly Asn Gln Leu Leu

850 855 860

Gly Ala Val Asn Gly Phe Asn Asn Phe Asp Trp Asn Ala

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<210> 4

<211> 5551

<212> DNA

<213> Arabidopsis thaliana

<400> 4

tattcagcaa tggttcatat atatgctctc atgtctgatt ttttctttta aatatattta 60

tgttagaaaa tgatctgcaa cacatcagac taaaaaactg aattattttt tttatatatt 120

ttctaatatt aatagaaaac ggtttattaa acaaatgaat atgcaaatac tctaaaccgt 180

gagaattcct tgtggagttt catttgtata taatatttat tttctttgct ttataacttt 240

aaaataccat catgattatt atagttcagc ttctatgtaa tgaaaccatg tagacaataa 300

aataaagaaa ataagaagca gtttttatta tctaaaaagc gtagacaaaa ataattaaga 360

aaacttgaac aaaagaaaaa agatagaaag ttgagacgaa aaagaatata taaggggaat 420

gggaaaaaaa aatcatctaa gcaagggatg aagatcaaac tcgagttgtt taatctcata 480

cataaatccg ctttcaaatt aattttatgt tgtcgttcca taattatatt ttttcttaaa 540

aatagtcttg ttttccattc tctctctcaa accaaattta cacatttaaa taaactttaa 600

acagaaaaac cactattaat gtagtaatat attaaatatt gatatatttc tatatcaaat 660

ttaaaactaa aaccaaaaaa agaaagaaaa atttctatat caaatttaga actaaaaaca 720

aataaaaata gtgtcatttc cattatgttc ttttaaacca aactttacat tctaagaaaa 780

aacactattg atgtgtatat taaacttttg atatctttct aaatcaaact tttcttaagg 840

tatttaaaag tgatagtatt ctgaatggaa aaataacaat ttaacactaa aaccaataaa 900

ataaagagaa aaatgtttgt ggctaacaaa aaaaaaaaat ccagattgtg attacaaaaa 960

aaaaacattt ctagggcatg tcattgactt cctttgaaga agaagaagaa gagagagaga 1020

gactgaaaaa gaaaaagtaa gaaagggaat gaaataaatc cgatcgaata caattttgac 1080

gtccgcaagg acactattct ctctcttctc atcttcttct ttctctcttc tctctctctc 1140

tctacagcga agaacaggac acaaattact ctgtgaagct taaaaaggta taatttttaa 1200

taaaacccag aaactacaat ttctaggcgg cagagaaaat ttgtttctac ttctttttgt 1260

ttctctttgt cttctcgtct ctttatcccc aaacccatca ataaaaaacc ctaaaagact 1320

tcaaatttct tcaagatttt gttcatcgga agttttcaga tttttagttg tgtaaagtct 1380

cttccttttt gttcgattct ctttgttttg agtcttatca gagacttatt cttcaattcc 1440

acctctgggt aagtttctat agattctcac tagtaatctc tgtttttttt ctcaattagg 1500

gtttgatcaa agtttcgttt ttttctttct gggtttgttc ttaacattat gcttttgttt 1560

tgttaaggtg gtgagagttg gaaatggagt agatttgctt aatttagatc tgtaagtaat 1620

caacagacag tgttgtttgg ttctagaatg ttcgatacgg aatctcatca ctcagattca 1680

tctctttccg tggtgtttac gactctgaag cttatcattg ctcagaaaga atacgtcttt 1740

gctcctacac agagctgagt tttataaagt cgtcagtttt gtttcttgct ttctttgttg 1800

attgtggagt tgtgaattag taagagtatg gtaccatcag agccgcctaa tcctgttggg 1860

ggtggtgaaa atgttccgcc ttcgatatta ggaggacaag gaggagctcc tcttccttct 1920

caaccagcat ttccttcact tgtctctccg cgtactcagt ttggtaacaa tatgagtatg 1980

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cagcagcagt tttcgacagt gcgtggtggt ggattagcag gtgtgggacc tgttaagatg 2340

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cagaggcaac aacagcaaca acaacaacaa caatttcttc aaatgccggg gcaatctccg 2580

caggctcaaa tgaacatatt tcagcagcag agacttatgc aacttcaaca acagcaactc 2640

ttgaaatcta tgcctcaaca gcgtcctcaa ttaccacagc agttccaaca gcagaattta 2700

cctctaaggc cacctctgaa accagtgtat gaacctggca tgggtgctca gcgtcttaca 2760

cagtatatgt acagacaaca acataggcct gaagtaaagc ttcttaccat aaatttaact 2820

tctttcagcc tatggctttt cttcataatt gacatttgtg cttgctatta aatgcaggac 2880

aataatatcg agttctggag aaaatttgta gctgagtact ttgctcctaa tgccaaaaag 2940

agatggtgcg tctctatgta tggcagtggc aggcaaacaa caggcgtttt ccctcaggtt 3000

ggtttactgc tcaatgaact tatcttgttt gtaatacaat tgtaaaggag cttgtctttt 3060

gcacctgagc cagttattct ggataaatta cgtacttgtt tcatgttata cctctttaca 3120

tgagtatttt tattccacaa acattgcagg atgtgtggca ctgtgagata tgtaaccgaa 3180

agcctggacg tggttttggt atgttattta gatgatcagt gcagacaatt tcctgtacat 3240

cttatcaaat attccttcct tactgctttg tctctttcat tgtttagagg caaccgccga 3300

agtccttccg cggctgttta agattaagta tgagagtggg acgttagaag aactgttata 3360

tgtagatatg ccaagggagt cccagaattc atctggccaa attgtcctgg agtatgcaaa 3420

agcaacacaa gagagtgtct ttgagcatct tcgggttgtt cgtgatggcc aacttcgaat 3480

agtcttctcg ccagatctta aggttcttca agctactcta tctttcgcag caaattatta 3540

tactattact ttctctccaa gccctttatt cttgtaagtt ccttctcaga tattctcctg 3600

ggaattttgt gctcggcggc atgaagagct tattccacga agacttttga taccgcaggt 3660

aacttccaga aagattcacc atattgctct gacatatagt tattttggag atgcggcctt 3720

tccttttgtc acaaaattgg atatgctgtc ttaatattat tctagtctgc ttttctttgc 3780

gaaatcgtca ctttaccttt catcttttgt ggtttccaaa tttcaatagg agtagaatat 3840

tacacatcta aatcagtgaa aacagcttag gtaaattagc tatttttgta ttcacataca 3900

ggttagtcag cttggatcgg cagctcagaa atatcaacaa gctgctcaaa atgcaacaac 3960

agattctgct cttccggagc tacaaaataa ttgcaatatg taaacttcct ctctttcgct 4020

gtgaaattga tgtaacaaat cctgttattc gacttttgat tggtgatctc tgatgtgctg 4080

caactggtct gcaggtttgt tgcatctgct agacaattgg caaaggccct ggaagtacca 4140

cttgtgaatg atttgggata cacaaagaga tatgttcggt gtttgcaggt aaataactaa 4200

tgtctcaata tggatcaagt gaactctaca atcttgctta aaacttaaga ttcttgccat 4260

caatgaaaat gcagctttga aaaggataat acataaaaat gaaataaact taatcaatct 4320

ttgtatttag tctgtccctg tgaccatgtt tgccaatgca cattgatatt ttgcaatatt 4380

gtagatctca gaggtggtaa atagtatgaa ggacctgata gattatagca gagaaacacg 4440

aacaggacca atcggtaagt ttatgtgacc accttttaat gcatttggta tttttaatct 4500

tgaagcacct actcttttcg ttcatgtatt atatcagaac ttcattgtac atattctccg 4560

gtgatttgac tgatgtcatg ttttctttct ttggtacaga gagtttagcc aagtttcctc 4620

ggagaacagg cccttcatct gcactgcctg gtccttctcc tcagcaagcc agcgaccagc 4680

ttaggcagca gcagcaacaa caacagcagc agcagcaaca gcaacaacaa caacaacaac 4740

aacagcagca gcagcaaaca gtttcccaga atacaaacag tgatcaaagt agtaggcaag 4800

ttgcactaat gcagggtaat ccaagcaatg gtgtaaatta tgcctttaat gcagcctctg 4860

catccacttc caccagcagc atcgcagggc tcatccacca gaattcaatg aagggaagac 4920

atcagaatgc tgcttacaat cctccaaaca gcccctatgg aggaaactct gttcagatgc 4980

aatcacctag ttcctcgggt accatggtgc catcatcatc gcagcaacaa cacaacctgc 5040

caacatttca gtctccaaca tcctcatcta ataacaataa tccctctcaa aacgggatac 5100

catctgttaa tcacatgggt tccacaaact caccagcaat gcaacaggca ggtgaggttg 5160

atggaaacga gtctagctcg gtgcagaaga tactgaatga aatcctgatg aacaaccaag 5220

ctcataataa tagctcagga ggaagcatgg ttgggcatgg gtctttcggg aatgatggga 5280

agggtcaagc taatgtaaat agttctggtg ttttactgat gaatggccaa gtgaacaaca 5340

acaacaacac aaatattgga ggtgctggtg ggtttggtgg tgggattggt caatccatgg 5400

cagcaaacgg aatcaataat ataaacggta acaatagtct catgaacgga agagttggga 5460

tgatggtgcg ggatccaaac ggtcaacagg atttaggaaa ccaactttta ggagcagtga 5520

atggtttcaa caattttgat tggaacgcga t 5551

Claims (10)

1.SEUSS蛋白的应用，为S1)-S6)中的至少一种：

S1)调控植物根尖干细胞微环境；

S2)培育根尖干细胞微环境改变的转基因植物；

S3)调控植物根系生长发育；

S4)培育根系生长发育改变的转基因植物；

S5)调控植物产量；

S6)培育产量改变的转基因植物。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述SEUSS蛋白为a1)或a2)或a3)：

a1)氨基酸序列是SEQ ID NO：3所示的蛋白质；

a2)在SEQ ID NO：3所示的蛋白质的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；

a3)将SEQ ID NO：3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/或添加得到的与植物根尖干细胞微环境和/或根系生长发育和/或产量相关的蛋白质。

3.编码权利要求1或2所述SEUSS蛋白的核酸分子的应用，为S1)-S6)中的至少一种：

S1)调控植物根尖干细胞微环境；

S2)培育根尖干细胞微环境改变的转基因植物；

S3)调控植物根系生长发育；

S4)培育根系生长发育改变的转基因植物；

S5)调控植物产量；

S6)培育产量改变的转基因植物。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于：所述编码SEUSS蛋白的核酸分子为如下b1)或b2)或b3)或b4)或b5)或b6)所示的DNA分子：

b1)编码区是SEQ ID NO：1自5’末端起第766-3399位所示的DNA分子；

b2)核苷酸序列是SEQ ID NO：1所示的DNA分子；

b3)核苷酸序列是SEQ ID NO：2所示的DNA分子；

b4)核苷酸序列是SEQ ID NO：4所示的DNA分子；

b5)与b1)或b2)或b3)或b4)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或2中所述SEUSS蛋白的DNA分子；

b6)在严格条件下与b1)或b2)或b3)或b4)限定的核苷酸序列杂交，且编码权利要求1或2中所述SEUSS蛋白的DNA分子。

5.如权利要求1至4任一所述的应用，其特征在于：

所述调控植物根尖干细胞微环境为促进植物根尖干细胞微环境的建立或抑制植物根尖干细胞微环境的建立；

所述培育根尖干细胞微环境改变的转基因植物为培育促进根尖干细胞微环境建立的转基因植物或培育抑制根尖干细胞微环境建立的转基因植物；

所述调控植物根系生长发育为促进植物根系生长发育或减缓植物根系生长发育；

所述培育根系生长发育改变的转基因植物为培育根系生长发育增强的转基因植物或培育根系生长发育减缓的转基因植物；

所述调控植物产量为提高植物产量或降低植物产量；

所述培育产量改变的转基因植物为培育产量增加的转基因植物或培育产量降低的转基因植物。

6.如权利要求1至5任一所述的应用，其特征在于：所述植物为如下c1)至c7)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)十字花科植物；c5)拟南芥；c6)野生型拟南芥Columbia-0亚型；c7)拟南芥seu突变体。

7.一种培育转基因植物的方法，包括如下步骤：提高出发植物中权利要求1或2中所述SEUSS蛋白的表达量和/或活性，得到转基因植物；与出发植物相比，转基因植物的根尖干细胞微环境改善和/或根系生长发育增强和/或产量提高。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述“提高出发植物中SEUSS蛋白的表达量和/或活性”通过向出发植物中导入编码所述SEUSS蛋白的核酸分子实现。

9.一种植物育种方法，包括如下步骤：增加出发植物中权利要求1或2中所述SEUSS蛋白的表达量和/或活性，从而改善根尖干细胞微环境和/或增强根系生长发育和/或提高产量。

10.如权利要求7至9任一所述的方法，其特征在于：所述出发植物为如下c1)至c7)中的任一种：c1)双子叶植物；c2)单子叶植物；c3)禾本科植物；c4)十字花科植物；c5)拟南芥；c6)野生型拟南芥Columbia-0亚型；c7)拟南芥seu突变体。

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