CN113544276A

CN113544276A - 基因改变植物nin-基因以对细胞分裂素应答的方法

Info

Publication number: CN113544276A
Application number: CN201980091225.3A
Authority: CN
Inventors: R·格尔斯; 刘洁宇; L·吕滕; O·库利科娃; T·比塞玲
Original assignee: Wageningen Universiteit
Current assignee: Wageningen Universiteit
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-10-22
Also published as: WO2020115181A1; AU2019392735A1; CA3121296A1; KR20210138563A; EP3891287A1; AR117271A1; JP2022515341A; BR112021010667A2; US20220064665A1

Abstract

本公开的方面涉及已经被基因改变以对细胞分裂素应答的包括NODULE INCEPTION(NIN)和NIN‑LIKE PROTEIN(NLP)的基因修饰的植物，使得NIN或NLP蛋白质可在适当的信号传导后诱导根结瘤。

Description

基因改变植物NIN-基因以对细胞分裂素应答的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月6日提交的美国临时申请号62/776,325的权益，其通过引用以其整体并入本文。

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技术领域

本公开涉及基因改变的植物。具体地，本公开涉及已经被基因改变以对细胞分裂素应答的具有NODULE INCEPTION(NIN)和NIN-LIKE PROTEIN(NLP)基因的植物，使得NIN或NLP蛋白质可在适当的信号传导后诱导根结瘤。

背景技术

结瘤植物物种，比如豆类、拟山黄麻属(Parasponia)物种和放线菌植物，已经进化为与固氮细菌形成共生关系。它们形成称为根瘤的专有的器官来容纳这些细菌，其为固氮的细菌提供最佳环境并且将其提供给植物。反过来，植物为细菌提供碳水化合物和其他资源。根瘤形成的初始步骤是识别共生细菌的存在，例如通过检测细菌产生的脂质几丁寡糖(在根瘤菌的情况下也称为Nod因子)。识别这种共生信号会诱导根瘤器官形成并且允许细菌感染。

遗传筛选已经鉴定了参与根瘤器官形成过程的基因。这些之中最主要的是转录因子NODULE INCEPTION(NIN)，其已被证明在多种植物物种，比如豆类和木麻黄(Casuarinaglauca)的根瘤器官形成中具有关键作用(Clavijo等，New Phytol.208:887-903(2015))。虽然早已知NIN的重要作用，但补充nin突变植物的尝试一直失败。文献中的许多示例证明了这一点。Clavijo等使用了2175bp的蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)NIN启动子，并且报道了“不幸地，即使使用ProMtNIN:MtNIN构建体，也不能将补充蒺藜苜蓿(M.truncatula)nin突变体进行感染”(Clavijo等，New Phytol.208:887-903(2015)；引用pg.898)。在表征瑞香百脉根(Lotus japonicus daphne)突变体中，Yoro等叙述“虽然NIN是根瘤发育的关键转录因子，但尚未阐明根瘤器官形成所必需的功能性NIN启动子区域”，并且观察到“通过引入基于百脉根的构建体ProNIN(～4kb)::NIN::TerNIN，在百脉根(L.japonicus)nin-9突变体中仅挽救了IT形成，而不是根瘤形成”(Yoro等，Plant Physiol.165:747-758(2014)；quotes from pg.756)。最后，Vernie等发现使用2.18kb MtNIN启动子表达蒺藜苜蓿NIN仅能部分补充蒺藜苜蓿nin无效突变体，该突变体当转化时，在接种后很长一段时间(50天)产生非常低数量的明显无功能的根瘤(Vernie等，The Plant Cell,27:3410-3424(2015))。

这种无法补充豆类nin突变体植物意味着NIN参与器官形成的确切机制仍然难以捉摸，因为NIN与根瘤器官形成过程调节和整合的重要组分是未知的。更重要地，由于NIN是根瘤器官形成的关键参与者，需要并入NIN的成功的根瘤工程方法。在过去的20年中，补充nin突变体的失败是开发根瘤工程化策略的巨大障碍。为了成功工程化结瘤，将需要具有补充nin突变体的能力，以及与该能力相关的NIN调节知识。明显需要鉴定与NIN编码序列组合将允许完全补充nin突变体的NIN调节区。

发明内容

为了满足这些需要，本公开提供了通过将细胞分裂素应答性元件引入与NIN编码序列可操作地连接的调节区来完全补充豆类nin突变体的方法。本公开进一步提供将细胞分裂素应答性元件引入与可以是内源或异源的NIN或NLP编码序列可操作地连接的植物的方法。

本公开的方面包括基因改变的植物，其中植物或其部分包括与不具有一个或多个基因改变的野生型(WT)植物相比，增加NODULE INCEPTION(NIN)蛋白质或NIN-样蛋白质(NLP蛋白质)应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变，和其中植物或其部分包括编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括一个或多个基因改变，是添加可操作地连接至编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个、十个或更多个、十一个或更多个、十二个或更多个、十三个或更多个、十四个或更多个、十五个或更多个、十六个或更多个、十七个或更多个、十八个或更多个、十九个或更多个、二十个或更多个、二十一个或多个、二十二个或更多个、二十三个或更多个或者二十四个或更多个细胞分裂素应答元件的。该方面的还另一实施方式包括是B-型细胞分裂素信号传导RESPONSE REGULATOR(RR)结合位点的至少一个细胞分裂素应答元件。该方面的进一步实施方式包括具有SEQ ID NO:613或SEQ ID NO:614的序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点。该方面的仍另一实施方式包括具有选自以下组中的序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点：SEQ ID NO:551、SEQ ID NO:552、SEQ IDNO:553、SEQ ID NO:554、SEQ ID NO:555、SEQ ID NO:556、SEQ ID NO:557、SEQ ID NO:558、SEQ ID NO:559、SEQ ID NO:560、SEQ ID NO:561、SEQ ID NO:562、SEQ ID NO:563、SEQ IDNO:564、SEQ ID NO:565、SEQ ID NO:566、SEQ ID NO:567、SEQ ID NO:568、SEQ ID NO:569、SEQ ID NO:570、SEQ ID NO:571、SEQ ID NO:572、SEQ ID NO:573、SEQ ID NO:574、SEQ IDNO:575、SEQ ID NO:576、SEQ ID NO:577、SEQ ID NO:578、SEQ ID NO:579、SEQ ID NO:580、SEQ ID NO:581、SEQ ID NO:582、SEQ ID NO:583、SEQ ID NO:584、SEQ ID NO:585、SEQ IDNO:586、SEQ ID NO:587、SEQ ID NO:588、SEQ ID NO:589、SEQ ID NO:590、SEQ ID NO:591、SEQ ID NO:592、SEQ ID NO:593、SEQ ID NO:594、SEQ ID NO:595、SEQ ID NO:596、SEQ IDNO:597、SEQ ID NO:598、SEQ ID NO:599、SEQ ID NO:600、SEQ ID NO:601、SEQ ID NO:602、SEQ ID NO:603、SEQ ID NO:604、SEQ ID NO:605、SEQ ID NO:606、SEQ ID NO:607、SEQ IDNO:608、SEQ ID NO:609、SEQ ID NO:610、SEQ ID NO:611、SEQ ID NO:612、SEQ ID NO:615、SEQ ID NO:616、SEQ ID NO:617、SEQ ID NO:618、SEQ ID NO:619、SEQ ID NO:620、SEQ IDNO:621、SEQ ID NO:622、SEQ ID NO:623、SEQ ID NO:624、SEQ ID NO:625或SEQ ID NO:626。

在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，细胞分裂素应答元件彼此在100个核苷酸内、90个核苷酸内、86个核苷酸内、80个核苷酸内、70个核苷酸内、60个核苷酸内、50个核苷酸内、40个核苷酸内、30个核苷酸内、25个核苷酸内、20个核苷酸内、19个核苷酸内、18个核苷酸内、17个核苷酸内、16个核苷酸内、15个核苷酸内、14个核苷酸内、13个核苷酸内、12个核苷酸内、11个核苷酸内、10个核苷酸内、9个核苷酸内、8个核苷酸内、7个核苷酸内或6个核苷酸内。在该方面的另外实施方式中，细胞分裂素应答元件彼此在11个核苷酸内。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸可操作地连接至启动子，所述启动子可操作地连接至细胞分裂素应答元件。在该方面的另外实施方式中，启动子和细胞分裂素应答元件彼此在60,000个核苷酸内、55,000个核苷酸内、50,000个核苷酸内、45,000个核苷酸内、42,000个核苷酸内、40,000个核苷酸内、35,000个核苷酸内、30,000个核苷酸内、25,000个核苷酸内、20,000个核苷酸内、15,000个核苷酸内、10,000个核苷酸内、9,000个核苷酸内、8,000个核苷酸内、7,000个核苷酸内、6,000个核苷酸内、5,000个核苷酸内、4,000个核苷酸内、3,000个核苷酸内、2,000个核苷酸内、1,000个核苷酸内、500个核苷酸内、400个核苷酸内、300个核苷酸内、200个核苷酸内或100个核苷酸内。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括编码NIN/NLP1直系同源组蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NIN/NLP1直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQID NO:21、SEQ ID NO:22；SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQID NO:45、SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQID NO:51、SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54、SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:56、SEQID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60、SEQ ID NO:61、SEQ ID NO:62、SEQID NO:63、SEQ ID NO:64、SEQ ID NO:65、SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQID NO:69、SEQ ID NO:70、SEQ ID NO:71、SEQ ID NO:72、SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQID NO:75、SEQ ID NO:76、SEQ ID NO:77、SEQ ID NO:78、SEQ ID NO:79、SEQ ID NO:80、SEQID NO:81、SEQ ID NO:82、SEQ ID NO:83、SEQ ID NO:84、SEQ ID NO:85、SEQ ID NO:86、SEQID NO:87、SEQ ID NO:88、SEQ ID NO:89、SEQ ID NO:90、SEQ ID NO:91、SEQ ID NO:92、SEQID NO:93、SEQ ID NO:94、SEQ ID NO:95、SEQ ID NO:96、SEQ ID NO:98、SEQ ID NO:99、SEQID NO:100、SEQ ID NO:101、SEQ ID NO:102、SEQ ID NO:103、SEQ ID NO:104、SEQ ID NO:105、SEQ ID NO:106、SEQ ID NO:108、SEQ ID NO:109、SEQ ID NO:131、SEQ ID NO:132、SEQID NO:133、SEQ ID NO:134、SEQ ID NO:135、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:137、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:139、SEQ ID NO:140、SEQ ID NO:141、SEQ ID NO:142、SEQ ID NO:143、SEQID NO:144、SEQ ID NO:145、SEQ ID NO:146、SEQ ID NO:147、SEQ ID NO:148、SEQ ID NO:149、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:151、SEQ ID NO:152、SEQ ID NO:153、SEQ ID NO:154、SEQID NO:155、SEQ ID NO:156、SEQ ID NO:157、SEQ ID NO:158、SEQ ID NO:159、SEQ ID NO:160、SEQ ID NO:161、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:163、SEQ ID NO:164、SEQ ID NO:165、SEQID NO:166、SEQ ID NO:167、SEQ ID NO:168、SEQ ID NO:169、SEQ ID NO:170、SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:175、SEQ ID NO:177、SEQID NO:178、SEQ ID NO:179、SEQ ID NO:180、SEQ ID NO:181、SEQ ID NO:182、SEQ ID NO:183、SEQ ID NO:184、SEQ ID NO:185、SEQ ID NO:186、SEQ ID NO:187、SEQ ID NO:188、SEQID NO:189、SEQ ID NO:190、SEQ ID NO:191、SEQ ID NO:192、SEQ ID NO:193、SEQ ID NO:194、SEQ ID NO:196、SEQ ID NO:197、SEQ ID NO:198、SEQ ID NO:199、SEQ ID NO:200、SEQID NO:201、SEQ ID NO:202、SEQ ID NO:203、SEQ ID NO:204、SEQ ID NO:205、SEQ ID NO:206、SEQ ID NO:207、SEQ ID NO:208、SEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:211、SEQID NO:212、SEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:217、SEQ ID NO:218、SEQ ID NO:219、SEQ ID NO:220、SEQ ID NO:221、SEQ ID NO:222、SEQID NO:223、SEQ ID NO:224、SEQ ID NO:225、SEQ ID NO:226、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:229、SEQ ID NO:230、SEQ ID NO:231、SEQ ID NO:232、SEQ ID NO:233、SEQID NO:234、SEQ ID NO:235和SEQ ID NO:236。该方面的进一步实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自由以下组成的组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:22(即，CsaNIN；大麻(Cannabis sativa))、SEQ ID NO:78(即，HluNIN；啤酒花(Humulus lupulus))、SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)、SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)；SEQ ID NO:136(即，PanNIN；榆科山麻黄(Parasponia andersonii))、SEQ ID NO:139(即，PriNIN；Parasponia rigida)、SEQ IDNO:142(即，PruNIN；Parasponia rugosa)、SEQ ID NO:185(即，TleNIN；羽脉山黄麻(Tremalevigata))、SEQ ID NO:187(即，TorNIN；异色山黄麻(Trema orientalis))、SEQ ID NO:190(即，TtoNIN；山黄麻(Trema tomentosa))，和SEQ ID NO:236(即，ZjuNIN；枣(Ziziphusjujuba))。该方面的仍另一实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质的并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQID NO:89(即，LjNIN；百脉根)或SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)。

可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括编码NLP2-3直系同源组蛋白质、NLP4直系同源组蛋白质或基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括与选自以下的组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NLP2-3直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:237、SEQID NO:238、SEQ ID NO:239、SEQ ID NO:241、SEQ ID NO:242、SEQ ID NO:243、SEQ ID NO:244、SEQ ID NO:245、SEQ ID NO:246、SEQ ID NO:247、SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:250、SEQID NO:251、SEQ ID NO:252、SEQ ID NO:253、SEQ ID NO:254、SEQ ID NO:255、SEQ ID NO:256、SEQ ID NO:257、SEQ ID NO:258、SEQ ID NO:259、SEQ ID NO:260、SEQ ID NO:261、SEQID NO:262、SEQ ID NO:263、SEQ ID NO:264、SEQ ID NO:265、SEQ ID NO:266、SEQ ID NO:267、SEQ ID NO:268、SEQ ID NO:269、SEQ ID NO:270、SEQ ID NO:271、SEQ ID NO:273、SEQID NO:274、SEQ ID NO:275、SEQ ID NO:276、SEQ ID NO:277、SEQ ID NO:278、SEQ ID NO:279、SEQ ID NO:280、SEQ ID NO:281、SEQ ID NO:282、SEQ ID NO:283、SEQ ID NO:284、SEQID NO:285、SEQ ID NO:286、SEQ ID NO:287、SEQ ID NO:288、SEQ ID NO:289、SEQ ID NO:290、SEQ ID NO:291、SEQ ID NO:292、SEQ ID NO:293、SEQ ID NO:294、SEQ ID NO:295、SEQID NO:296、SEQ ID NO:297、SEQ ID NO:298、SEQ ID NO:299、SEQ ID NO:300、SEQ ID NO:301、SEQ ID NO:302、SEQ ID NO:303、SEQ ID NO:304、SEQ ID NO:305、SEQ ID NO:306、SEQID NO:307、SEQ ID NO:308、SEQ ID NO:309、SEQ ID NO:310、SEQ ID NO:311、SEQ ID NO:312、SEQ ID NO:313、SEQ ID NO:314、SEQ ID NO:315、SEQ ID NO:316、SEQ ID NO:317、SEQID NO:318、SEQ ID NO:319、SEQ ID NO:320、SEQ ID NO:321、SEQ ID NO:322、SEQ ID NO:323、SEQ ID NO:324、SEQ ID NO:325、SEQ ID NO:326、SEQ ID NO:327、SEQ ID NO:328、SEQID NO:329、SEQ ID NO:332、SEQ ID NO:333、SEQ ID NO:334、SEQ ID NO:335、SEQ ID NO:336、SEQ ID NO:337、SEQ ID NO:338、SEQ ID NO:339、SEQ ID NO:340、SEQ ID NO:341、SEQID NO:342、SEQ ID NO:343、SEQ ID NO:344、SEQ ID NO:345、SEQ ID NO:346、SEQ ID NO:347、SEQ ID NO:348、SEQ ID NO:349、SEQ ID NO:350、SEQ ID NO:351、SEQ ID NO:352、SEQID NO:353、SEQ ID NO:354、SEQ ID NO:355、SEQ ID NO:356、SEQ ID NO:357、SEQ ID NO:358、SEQ ID NO:359、SEQ ID NO:360、SEQ ID NO:361、SEQ ID NO:362、SEQ ID NO:363、SEQID NO:364、SEQ ID NO:365、SEQ ID NO:366、SEQ ID NO:367、SEQ ID NO:368、SEQ ID NO:369、SEQ ID NO:371、SEQ ID NO:372、SEQ ID NO:373、SEQ ID NO:374、SEQ ID NO:375、SEQID NO:376和SEQ ID NO:377。该方面的还另一实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NLP4直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:378、SEQ ID NO:379、SEQ ID NO:380、SEQ ID NO:381、SEQ ID NO:382、SEQ ID NO:383、SEQID NO:384、SEQ ID NO:385、SEQ ID NO:386、SEQ ID NO:387、SEQ ID NO:388、SEQ ID NO:389、SEQ ID NO:390、SEQ ID NO:391、SEQ ID NO:392、SEQ ID NO:393、SEQ ID NO:394、SEQID NO:395、SEQ ID NO:396、SEQ ID NO:397、SEQ ID NO:398、SEQ ID NO:399、SEQ ID NO:400、SEQ ID NO:401、SEQ ID NO:402、SEQ ID NO:403、SEQ ID NO:404、SEQ ID NO:405、SEQID NO:406、SEQ ID NO:408、SEQ ID NO:409、SEQ ID NO:410、SEQ ID NO:411、SEQ ID NO:412、SEQ ID NO:413、SEQ ID NO:414、SEQ ID NO:415、SEQ ID NO:417、SEQ ID NO:418、SEQID NO:419、SEQ ID NO:420、SEQ ID NO:421、SEQ ID NO:422、SEQ ID NO:423、SEQ ID NO:424、SEQ ID NO:425、SEQ ID NO:426、SEQ ID NO:427、SEQ ID NO:428、SEQ ID NO:429、SEQID NO:430、SEQ ID NO:431、SEQ ID NO:432、SEQ ID NO:433、SEQ ID NO:434、SEQ ID NO:435、SEQ ID NO:436、SEQ ID NO:437、SEQ ID NO:438、SEQ ID NO:439、SEQ ID NO:440、SEQID NO:441、SEQ ID NO:442、SEQ ID NO:443、SEQ ID NO:444、SEQ ID NO:445、SEQ ID NO:446、SEQ ID NO:447、SEQ ID NO:448、SEQ ID NO:449、SEQ ID NO:450、SEQ ID NO:451、SEQID NO:452、SEQ ID NO:453、SEQ ID NO:455、SEQ ID NO:456、SEQ ID NO:457、SEQ ID NO:458、SEQ ID NO:459、SEQ ID NO:460、SEQ ID NO:461、SEQ ID NO:462、SEQ ID NO:463、SEQID NO:464、SEQ ID NO:465、SEQ ID NO:466、SEQ ID NO:467、SEQ ID NO:468、SEQ ID NO:469、SEQ ID NO:470、SEQ ID NO:471、SEQ ID NO:472、SEQ ID NO:473、SEQ ID NO:474、SEQID NO:475、SEQ ID NO:476、SEQ ID NO:477、SEQ ID NO:478、SEQ ID NO:479、SEQ ID NO:480、SEQ ID NO:481、SEQ ID NO:482、SEQ ID NO:483、SEQ ID NO:484、SEQ ID NO:485、SEQID NO:486、SEQ ID NO:487、SEQ ID NO:488、SEQ ID NO:489、SEQ ID NO:490、SEQ ID NO:491、SEQ ID NO:492、SEQ ID NO:493、SEQ ID NO:494、SEQ ID NO:495、SEQ ID NO:496、SEQID NO:497、SEQ ID NO:498、SEQ ID NO:499、SEQ ID NO:500、SEQ ID NO:501、SEQ ID NO:502、SEQ ID NO:504、SEQ ID NO:505、SEQ ID NO:506、SEQ ID NO:507、SEQ ID NO:508、SEQID NO:509、SEQ ID NO:510、SEQ ID NO:511、SEQ ID NO:512、SEQ ID NO:513、SEQ ID NO:514、SEQ ID NO:515、SEQ ID NO:516、SEQ ID NO:517、SEQ ID NO:518、SEQ ID NO:519、SEQID NO:520、SEQ ID NO:521、SEQ ID NO:522、SEQ ID NO:523和SEQ ID NO:524。该方面的进一步实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:637、SEQ ID NO:638、SEQ ID NO:639、SEQ ID NO:640、SEQ ID NO:641、SEQ ID NO:642、SEQ ID NO:643、SEQ ID NO:644、SEQID NO:645、SEQ ID NO:646、SEQ ID NO:647、SEQ ID NO:648、SEQ ID NO:649、SEQ ID NO:650、SEQ ID NO:651、SEQ ID NO:652、SEQ ID NO:653、SEQ ID NO:654、SEQ ID NO:655、SEQID NO:656、SEQ ID NO:657、SEQ ID NO:658、SEQ ID NO:659、SEQ ID NO:660、SEQ ID NO:661或SEQ ID NO:662。

在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合,编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸是内源的。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括是异源的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。可与具有可操作地连接至启动子的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括是内源的启动子。可与具有可操作地连接至启动子的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的任何前述方面组合的该方面的仍另一实施方式包括是异源的启动子。

在仍另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，根中柱鞘细胞层、根内皮细胞层(即，内胚层细胞层)、根皮质细胞层(即，皮层细胞层)和/或根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的细胞分裂素信号传导或诱导细胞分裂素信号传导途径诱导根瘤器官形成。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式进一步包括可操作地连接至核酸的一个或多个CYCLOPS应答元件。该方面的另外实施方式包括诱导根瘤菌感染的根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的CYCLOPS表达。

在进一步的实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，基因改变的植物是单子叶植物。该方面的另外实施方式包括选自以下组中的基因改变的植物：玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、小米、燕麦或黑麦。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式进一步包括选自以下组中的基因改变的植物：苹果、梨、李、杏、桃、扁桃、胡桃、樱桃、草莓、树莓、黑莓、红醋栗、黑醋栗、甜瓜、黄瓜、南瓜、倭瓜、葡萄、大麻、啤酒花、桦树、山毛榉、枣、木薯、杨树、栗子、柑桔、马铃薯、番茄、甘薯、山黄麻属(Trema)物种和麻疯树属(Jatropha)物种。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，WT植物不是豆类，不形成与固氮细菌共生的根瘤，或不是豆类并且不形成与固氮细菌共生的根瘤。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括关于植物部分的任何一个前述的实施方式的基因改变的植物的基因改变的植物部分，其中植物部分是叶、茎、根、块茎、花、种子、核、谷粒、果实、细胞或其部分并且基因改变的植物部分包括一个或多个基因改变。该方面的另外实施方式包括是果实、块茎、核或谷粒的植物部分。可与关于花粉粒或胚珠的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括任何一个前述的实施方式的植物的基因改变的花粉粒或基因改变的胚珠，其中基因改变的花粉粒或基因改变的胚珠包括一个或多个基因改变。可与任何前述的实施方式组合的该方面的进一步实施方式包括从任何前述的实施方式的基因改变植物产生的基因改变的原生质体，其中基因改变的原生质体包括一个或多个基因改变。可与任何前述的实施方式组合的该方面的另外实施方式包括从来自任何一个前述的实施方式的基因改变的植物的原生质体或细胞产生的基因改变的组织培养物，其中细胞或原生质体是从选自以下组中的植物部分产生的：叶、叶肉细胞、花药、雌蕊、茎、叶柄、根、根尖、块茎、果实、种子、核、谷粒、花、子叶、下胚轴、胚或分生组织细胞，其中基因改变的组织培养物包括一个或多个基因改变。该方面的另外实施方式包括从包括一个或多个基因改变的基因改变的组织培养物再生的基因改变的植物。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括具有任何前述的实施方式的植物的所有生理学和形态学特征的基因改变的植物。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括从任何一个前述的实施方式的基因改变的植物产生的基因改变的植物种子。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的进一步实施方式包括产生具有所有任何以上实施方式的植物的所有生理学和形态学特征的植物的植物种子。

本公开的另外方面包括产生具有基因改变的植物的任何前述的实施方式的基因改变的植物的方法，包括以下步骤：(a)将一个或多个基因改变引入植物细胞、组织或其他外植体中；(b)使植物细胞、组织或其他外植体再生为基因改变的小植株；和(c)使基因改变的小植株生长为与未转化的WT植物相比，具有增加NIN蛋白质或NLP蛋白质应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变的基因改变的植物。该方面的另外实施方式进一步包括通过在步骤(b)之前筛选或选择植物细胞、组织或其他外植体；在步骤(b)和(c)之间筛选或选择小植株；或者在步骤(c)之后筛选或选择植物来鉴定一个或多个基因改变的成功引入。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，转化使用选自以下组中的转化方法进行：颗粒轰击(即，生物弹道术，基因枪)、农杆菌-介导的转化、根瘤菌-介导的转化或原生质体转染或转化。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括用载体引入的基因改变。该方面的另外实施方式包括包含可操作地连接至编码NIN或NLP蛋白质的启动子和可操作地连接至启动子的一个或多个细胞分裂素应答元件的载体。该方面的还另一实施方式包括选自以下组中的启动子和一个或多个细胞分裂素应答元件：包括包含CYCLOPS-结合盒的5’-上游序列直到可操作地连接至3C区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子、包括包含CYCLOPS-结合盒的5’-上游序列直到可操作地连接至CE区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子、与可操作地连接至CE区域的CYCLOPS-结合盒可操作地连接的最小启动子和与可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的CYCLOPS-结合盒可操作地连接的最小启动子。在该方面的进一步实施方式中，载体包括靶向可操作地连接至内源NIN蛋白质或NLP蛋白质的核基因组序列的一个或多个基因编辑组件。该方面的还另一实施方式包括由一个或多个基因编辑组件编辑以引入选自一个或多个细胞分裂素应答元件、3C区域或CE区域的组中的顺式调节元件的核基因组序列。可与具有包括一个或多个基因编辑组件的载体的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括一个或多个选自以下组中的基因编辑组件：靶向核基因组序列的核糖核蛋白复合物；包括TALEN蛋白质编码序列的载体，其中TALEN蛋白质靶向核基因组序列；包括ZFN蛋白质编码序列的载体，其中ZFN蛋白质靶向核基因组序列；寡核苷酸供体(ODN)，其中ODN靶向核基因组序列；或包括CRISPR/Cas酶编码序列和靶向序列的载体，其中靶向序列靶向核基因组序列。

可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括来自结瘤豆类物种的NIN基因启动子、3C区域、CE区域、CYCLOPS-结合盒或者一个或多个细胞分裂素应答元件。该方面的另外实施方式包括选自以下组中的结瘤豆类物种：花生、木豆、鹰嘴豆、大豆、绒毛豆、菜豆、豌豆、红豆、绿豆、苜蓿、羽扇豆、百脉根和蒺藜苜蓿。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式，其中载体包括来自结瘤豆类物种的NIN基因启动子、3C区域、CE区域、CYCLOPS-结合盒或者一个或多个细胞分裂素应答元件，包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:551、SEQ ID NO:552、SEQ ID NO:553、SEQ ID NO:554、SEQ ID NO:555、SEQ ID NO:556、SEQID NO:557、SEQ ID NO:558、SEQ ID NO:559、SEQ ID NO:560、SEQ ID NO:561、SEQ ID NO:562、SEQ ID NO:563、SEQ ID NO:564、SEQ ID NO:565、SEQ ID NO:566、SEQ ID NO:567、SEQID NO:568、SEQ ID NO:569、SEQ ID NO:570、SEQ ID NO:571、SEQ ID NO:572、SEQ ID NO:573、SEQ ID NO:574、SEQ ID NO:575、SEQ ID NO:576、SEQ ID NO:577、SEQ ID NO:578、SEQID NO:579、SEQ ID NO:580、SEQ ID NO:581、SEQ ID NO:582、SEQ ID NO:583、SEQ ID NO:584、SEQ ID NO:585、SEQ ID NO:586、SEQ ID NO:587、SEQ ID NO:588、SEQ ID NO:589、SEQID NO:590、SEQ ID NO:591、SEQ ID NO:592、SEQ ID NO:593、SEQ ID NO:594、SEQ ID NO:595、SEQ ID NO:596、SEQ ID NO:597、SEQ ID NO:598、SEQ ID NO:599、SEQ ID NO:600、SEQID NO:601、SEQ ID NO:602、SEQ ID NO:603、SEQ ID NO:604、SEQ ID NO:605、SEQ ID NO:606、SEQ ID NO:607、SEQ ID NO:608、SEQ ID NO:609、SEQ ID NO:610、SEQ ID NO:611或SEQ ID NO:612。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的仍另一实施方式包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:613、SEQ ID NO:614、SEQ ID NO:615、SEQ ID NO:616、SEQ ID NO:617、SEQ ID NO:618、SEQ ID NO:619、SEQ IDNO:620、SEQ ID NO:621、SEQ ID NO:622、SEQ ID NO:623、SEQ ID NO:624、SEQ ID NO:625和SEQ IDNO:626。

可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NIN/NLP1直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ IDNO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ IDNO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ IDNO:22；SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ IDNO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ IDNO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ IDNO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ IDNO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51、SEQ IDNO:52、SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54、SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:56、SEQ ID NO:57、SEQ IDNO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60、SEQ ID NO:61、SEQ ID NO:62、SEQ ID NO:63、SEQ IDNO:64、SEQ ID NO:65、SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQ ID NO:69、SEQ IDNO:70、SEQ ID NO:71、SEQ ID NO:72、SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQ ID NO:75、SEQ IDNO:76、SEQ ID NO:77、SEQ ID NO:78、SEQ ID NO:79、SEQ ID NO:80、SEQ ID NO:81、SEQ IDNO:82、SEQ ID NO:83、SEQ ID NO:84、SEQ ID NO:85、SEQ ID NO:86、SEQ ID NO:87、SEQ IDNO:88、SEQ ID NO:89、SEQ ID NO:90、SEQ ID NO:91、SEQ ID NO:92、SEQ ID NO:93、SEQ IDNO:94、SEQ ID NO:95、SEQ ID NO:96、SEQ ID NO:98、SEQ ID NO:99、SEQ ID NO:100、SEQID NO:101、SEQ ID NO:102、SEQ ID NO:103、SEQ ID NO:104、SEQ ID NO:105、SEQ ID NO:106、SEQ ID NO:108、SEQ ID NO:109、SEQ ID NO:131、SEQ ID NO:132、SEQ ID NO:133、SEQID NO:134、SEQ ID NO:135、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:137、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:139、SEQ ID NO:140、SEQ ID NO:141、SEQ ID NO:142、SEQ ID NO:143、SEQ ID NO:144、SEQID NO:145、SEQ ID NO:146、SEQ ID NO:147、SEQ ID NO:148、SEQ ID NO:149、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:151、SEQ ID NO:152、SEQ ID NO:153、SEQ ID NO:154、SEQ ID NO:155、SEQID NO:156、SEQ ID NO:157、SEQ ID NO:158、SEQ ID NO:159、SEQ ID NO:160、SEQ ID NO:161、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:163、SEQ ID NO:164、SEQ ID NO:165、SEQ ID NO:166、SEQID NO:167、SEQ ID NO:168、SEQ ID NO:169、SEQ ID NO:170、SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:175、SEQ ID NO:177、SEQ ID NO:178、SEQID NO:179、SEQ ID NO:180、SEQ ID NO:181、SEQ ID NO:182、SEQ ID NO:183、SEQ ID NO:184、SEQ ID NO:185、SEQ ID NO:186、SEQ ID NO:187、SEQ ID NO:188、SEQ ID NO:189、SEQID NO:190、SEQ ID NO:191、SEQ ID NO:192、SEQ ID NO:193、SEQ ID NO:194、SEQ ID NO:196、SEQ ID NO:197、SEQ ID NO:198、SEQ ID NO:199、SEQ ID NO:200、SEQ ID NO:201、SEQID NO:202、SEQ ID NO:203、SEQ ID NO:204、SEQ ID NO:205、SEQ ID NO:206、SEQ ID NO:207、SEQ ID NO:208、SEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:211、SEQ ID NO:212、SEQID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:217、SEQ ID NO:218、SEQ ID NO:219、SEQ ID NO:220、SEQ ID NO:221、SEQ ID NO:222、SEQ ID NO:223、SEQID NO:224、SEQ ID NO:225、SEQ ID NO:226、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:229、SEQ ID NO:230、SEQ ID NO:231、SEQ ID NO:232、SEQ ID NO:233、SEQ ID NO:234、SEQID NO:235和SEQ ID NO:236。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下组的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:22(即，CsaNIN；大麻)、SEQ ID NO:78(即，HluNIN；啤酒花)、SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)、SEQID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)；SEQ ID NO:136(即，PanNIN；榆科山麻黄)、SEQ ID NO:139(即，PriNIN；Parasponia rigida)、SEQ ID NO:142(即，PruNIN；Parasponia rugosa)、SEQ ID NO:185(即，TleNIN；羽脉山黄麻)、SEQ ID NO:187(即，TorNIN；异色山黄麻)、SEQID NO:190(即，TtoNIN；山黄麻)和SEQ ID NO:236(即，ZjuNIN；枣)。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)或SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的仍另一实施方式包括为NLP2-3直系同源组蛋白质的NIN或NLP蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ IDNO:239、SEQ ID NO:241、SEQ ID NO:242、SEQ ID NO:243、SEQ ID NO:244、SEQ ID NO:245、SEQ ID NO:246、SEQ ID NO:247、SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:250、SEQ ID NO:251、SEQ IDNO:252、SEQ ID NO:253、SEQ ID NO:254、SEQ ID NO:255、SEQ ID NO:256、SEQ ID NO:257、SEQ ID NO:258、SEQ ID NO:259、SEQ ID NO:260、SEQ ID NO:261、SEQ ID NO:262、SEQ IDNO:263、SEQ ID NO:264、SEQ ID NO:265、SEQ ID NO:266、SEQ ID NO:267、SEQ ID NO:268、SEQ ID NO:269、SEQ ID NO:270、SEQ ID NO:271、SEQ ID NO:273、SEQ ID NO:274、SEQ IDNO:275、SEQ ID NO:276、SEQ ID NO:277、SEQ ID NO:278、SEQ ID NO:279、SEQ ID NO:280、SEQ ID NO:281、SEQ ID NO:282、SEQ ID NO:283、SEQ ID NO:284、SEQ ID NO:285、SEQ IDNO:286、SEQ ID NO:287、SEQ ID NO:288、SEQ ID NO:289、SEQ ID NO:290、SEQ ID NO:291、SEQ ID NO:292、SEQ ID NO:293、SEQ ID NO:294、SEQ ID NO:295、SEQ ID NO:296、SEQ IDNO:297、SEQ ID NO:298、SEQ ID NO:299、SEQ ID NO:300、SEQ ID NO:301、SEQ ID NO:302、SEQ ID NO:303、SEQ ID NO:304、SEQ ID NO:305、SEQ ID NO:306、SEQ ID NO:307、SEQ IDNO:308、SEQ ID NO:309、SEQ ID NO:310、SEQ ID NO:311、SEQ ID NO:312、SEQ ID NO:313、SEQ ID NO:314、SEQ ID NO:315、SEQ ID NO:316、SEQ ID NO:317、SEQ ID NO:318、SEQ IDNO:319、SEQ ID NO:320、SEQ ID NO:321、SEQ ID NO:322、SEQ ID NO:323、SEQ ID NO:324、SEQ ID NO:325、SEQ ID NO:326、SEQ ID NO:327、SEQ ID NO:328、SEQ ID NO:329、SEQ IDNO:332、SEQ ID NO:333、SEQ ID NO:334、SEQ ID NO:335、SEQ ID NO:336、SEQ ID NO:337、SEQ ID NO:338、SEQ ID NO:339、SEQ ID NO:340、SEQ ID NO:341、SEQ ID NO:342、SEQ IDNO:343、SEQ ID NO:344、SEQ ID NO:345、SEQ ID NO:346、SEQ ID NO:347、SEQ ID NO:348、SEQ ID NO:349、SEQ ID NO:350、SEQ ID NO:351、SEQ ID NO:352、SEQ ID NO:353、SEQ IDNO:354、SEQ ID NO:355、SEQ ID NO:356、SEQ ID NO:357、SEQ ID NO:358、SEQ ID NO:359、SEQ ID NO:360、SEQ ID NO:361、SEQ ID NO:362、SEQ ID NO:363、SEQ ID NO:364、SEQ IDNO:365、SEQ ID NO:366、SEQ ID NO:367、SEQ ID NO:368、SEQ ID NO:369、SEQ ID NO:371、SEQ ID NO:372、SEQ ID NO:373、SEQ ID NO:374、SEQ ID NO:375、SEQ ID NO:376和SEQ IDNO:377。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NLP4直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:378、SEQ ID NO:379、SEQ IDNO:380、SEQ ID NO:381、SEQ ID NO:382、SEQ ID NO:383、SEQ ID NO:384、SEQ ID NO:385、SEQ ID NO:386、SEQ ID NO:387、SEQ ID NO:388、SEQ ID NO:389、SEQ ID NO:390、SEQ IDNO:391、SEQ ID NO:392、SEQ ID NO:393、SEQ ID NO:394、SEQ ID NO:395、SEQ ID NO:396、SEQ ID NO:397、SEQ ID NO:398、SEQ ID NO:399、SEQ ID NO:400、SEQ ID NO:401、SEQ IDNO:402、SEQ ID NO:403、SEQ ID NO:404、SEQ ID NO:405、SEQ ID NO:406、SEQ ID NO:408、SEQ ID NO:409、SEQ ID NO:410、SEQ ID NO:411、SEQ ID NO:412、SEQ ID NO:413、SEQ IDNO:414、SEQ ID NO:415、SEQ ID NO:417、SEQ ID NO:418、SEQ ID NO:419、SEQ ID NO:420、SEQ ID NO:421、SEQ ID NO:422、SEQ ID NO:423、SEQ ID NO:424、SEQ ID NO:425、SEQ IDNO:426、SEQ ID NO:427、SEQ ID NO:428、SEQ ID NO:429、SEQ ID NO:430、SEQ ID NO:431、SEQ ID NO:432、SEQ ID NO:433、SEQ ID NO:434、SEQ ID NO:435、SEQ ID NO:436、SEQ IDNO:437、SEQ ID NO:438、SEQ ID NO:439、SEQ ID NO:440、SEQ ID NO:441、SEQ ID NO:442、SEQ ID NO:443、SEQ ID NO:444、SEQ ID NO:445、SEQ ID NO:446、SEQ ID NO:447、SEQ IDNO:448、SEQ ID NO:449、SEQ ID NO:450、SEQ ID NO:451、SEQ ID NO:452、SEQ ID NO:453、SEQ ID NO:455、SEQ ID NO:456、SEQ ID NO:457、SEQ ID NO:458、SEQ ID NO:459、SEQ IDNO:460、SEQ ID NO:461、SEQ ID NO:462、SEQ ID NO:463、SEQ ID NO:464、SEQ ID NO:465、SEQ ID NO:466、SEQ ID NO:467、SEQ ID NO:468、SEQ ID NO:469、SEQ ID NO:470、SEQ IDNO:471、SEQ ID NO:472、SEQ ID NO:473、SEQ ID NO:474、SEQ ID NO:475、SEQ ID NO:476、SEQ ID NO:477、SEQ ID NO:478、SEQ ID NO:479、SEQ ID NO:480、SEQ ID NO:481、SEQ IDNO:482、SEQ ID NO:483、SEQ ID NO:484、SEQ ID NO:485、SEQ ID NO:486、SEQ ID NO:487、SEQ ID NO:488、SEQ ID NO:489、SEQ ID NO:490、SEQ ID NO:491、SEQ ID NO:492、SEQ IDNO:493、SEQ ID NO:494、SEQ ID NO:495、SEQ ID NO:496、SEQ ID NO:497、SEQ ID NO:498、SEQ ID NO:499、SEQ ID NO:500、SEQ ID NO:501、SEQ ID NO:502、SEQ ID NO:504、SEQ IDNO:505、SEQ ID NO:506、SEQ ID NO:507、SEQ ID NO:508、SEQ ID NO:509、SEQ ID NO:510、SEQ ID NO:511、SEQ ID NO:512、SEQ ID NO:513、SEQ ID NO:514、SEQ ID NO:515、SEQ IDNO:516、SEQ ID NO:517、SEQ ID NO:518、SEQ ID NO:519、SEQ ID NO:520、SEQ ID NO:521、SEQ ID NO:522、SEQ ID NO:523和SEQ ID NO:524。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的另外实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质并且与选自由以下组成的组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:637、SEQ ID NO:638、SEQ ID NO:639、SEQ ID NO:640、SEQ IDNO:641、SEQ ID NO:642、SEQ ID NO:643、SEQ ID NO:644、SEQ ID NO:645、SEQ ID NO:646、SEQ ID NO:647、SEQ ID NO:648、SEQ ID NO:649、SEQ ID NO:650、SEQ ID NO:651、SEQ IDNO:652、SEQ ID NO:653、SEQ ID NO:654、SEQ ID NO:655、SEQ ID NO:656、SEQ ID NO:657、SEQ ID NO:658、SEQ ID NO:659、SEQ ID NO:660、SEQ ID NO:661或SEQ ID NO:662。

本公开的进一步方面包括培养具有基因改变的植物的任何前述的实施方式的基因改变的植物的方法，包括以下步骤：在土壤中种植基因改变的幼苗、基因改变的小植株、基因改变的插枝、基因改变的块茎、基因改变的根或基因改变的种子以产生基因改变的植物或者将基因改变的幼苗、基因改变的小植株或基因改变的插枝嫁接至在土壤中生长的根状茎或第二植物以产生基因改变的植物；栽培植物以产生可收获的种子、可收获的叶、可收获的根、可收获的插枝、可收获的木头、可收获的果实、可收获的核、可收获的块茎和/或可收获的谷粒；和收获可收获的种子、可收获的叶、可收获的根、可收获的插枝、可收获的木头、可收获的果实、可收获的核、可收获的块茎和/或可收获的谷粒。

本公开的方面包括基因改变的植物，其中植物或其部分包括与不具有一个或多个基因改变的野生型(WT)植物相比，增加NODULE INCEPTION(NIN)蛋白质或NIN-样蛋白质(NLP蛋白质)应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变，和其中植物或其部分包括编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括一个或多个基因改变，其是添加可操作地连接至编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个、十个或更多个、十一个或更多个、十二个或更多个、十三个或更多个、十四个或更多个、十五个或更多个、十六个或更多个、十七个或更多个、十八个或更多个、十九个或更多个、二十个或更多个、二十一个或多个、二十二个或更多个、二十三个或更多个或者二十四个或更多个细胞分裂素应答元件。该方面的还另一实施方式包括是B-型细胞分裂素信号传导RESPONSE REGULATOR(RR)结合位点的至少一个细胞分裂素应答元件。该方面的进一步实施方式包括具有SEQ ID NO:613或SEQ ID NO:614的序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点。该方面的还另一实施方式包括具有SEQ ID NO:679、SEQID NO:680、SEQ ID NO:681、SEQ ID NO:682、SEQ ID NO:683、SEQ ID NO:684、SEQ ID NO:685或SEQ ID NO:686的序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点。该方面的仍另一实施方式包括具有选自以下组中的序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点：SEQ ID NO:551、SEQ ID NO:552、SEQ ID NO:553、SEQ ID NO:554、SEQ ID NO:555、SEQ ID NO:556、SEQ ID NO:557、SEQ ID NO:558、SEQ ID NO:559、SEQ ID NO:560、SEQ IDNO:561、SEQ ID NO:562、SEQ ID NO:563、SEQ ID NO:564、SEQ ID NO:565、SEQ ID NO:566、SEQ ID NO:567、SEQ ID NO:568、SEQ ID NO:569、SEQ ID NO:570、SEQ ID NO:571、SEQ IDNO:572、SEQ ID NO:573、SEQ ID NO:574、SEQ ID NO:575、SEQ ID NO:576、SEQ ID NO:577、SEQ ID NO:578、SEQ ID NO:579、SEQ ID NO:580、SEQ ID NO:581、SEQ ID NO:582、SEQ IDNO:583、SEQ ID NO:584、SEQ ID NO:585、SEQ ID NO:586、SEQ ID NO:587、SEQ ID NO:588、SEQ ID NO:589、SEQ ID NO:590、SEQ ID NO:591、SEQ ID NO:592、SEQ ID NO:593、SEQ IDNO:594、SEQ ID NO:595、SEQ ID NO:596、SEQ ID NO:597、SEQ ID NO:598、SEQ ID NO:599、SEQ ID NO:600、SEQ ID NO:601、SEQ ID NO:602、SEQ ID NO:603、SEQ ID NO:604、SEQ IDNO:605、SEQ ID NO:606、SEQ ID NO:607、SEQ ID NO:608、SEQ ID NO:609、SEQ ID NO:610、SEQ ID NO:611、SEQ ID NO:612、SEQ ID NO:615、SEQ ID NO:616、SEQ ID NO:617、SEQ IDNO:618、SEQ ID NO:619、SEQ ID NO:620、SEQ ID NO:621、SEQ ID NO:622、SEQ ID NO:623、SEQ ID NO:624、SEQ ID NO:625、SEQ ID NO:626、SEQ ID NO:679、SEQ ID NO:680、SEQ IDNO:681、SEQ ID NO:682、SEQ ID NO:683、SEQ ID NO:684、SEQ ID NO:685或SEQ ID NO:686。

在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，细胞分裂素应答元件彼此在100个核苷酸内、90个核苷酸内、86个核苷酸内、80个核苷酸内、70个核苷酸内、60个核苷酸内、50个核苷酸内、40个核苷酸内、30个核苷酸内、25个核苷酸内、20个核苷酸内、19个核苷酸内、18个核苷酸内、17个核苷酸内、16个核苷酸内、15个核苷酸内、14个核苷酸内、13个核苷酸内、12个核苷酸内、11个核苷酸内、10个核苷酸内、9个核苷酸内、8个核苷酸内、7个核苷酸内、6个核苷酸内、5个核苷酸内、4个核苷酸内、3个核苷酸内、2个核苷酸内或1个核苷酸内。在该方面的另外实施方式中，细胞分裂素应答元件彼此在11个核苷酸内。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸可操作地连接至启动子，所述启动子可操作地连接至细胞分裂素应答元件。在该方面的另外实施方式中，启动子和细胞分裂素应答元件彼此在110,000个核苷酸内、105,000个核苷酸内、100,000个核苷酸内、95,000个核苷酸内、90,000个核苷酸内、85,000个核苷酸内、80,000个核苷酸内、75,000个核苷酸内、70,000个核苷酸内、65,000个核苷酸内、60,000个核苷酸内、55,000个核苷酸内、50,000个核苷酸内、45,000个核苷酸内、42,000个核苷酸内、40,000个核苷酸内、35,000个核苷酸内、30,000个核苷酸内、25,000个核苷酸内、20,000个核苷酸内、15,000个核苷酸内、10,000个核苷酸内、9,000个核苷酸内、8,000个核苷酸内、7,000个核苷酸内、6,000个核苷酸内、5,000个核苷酸内、4,000个核苷酸内、3,000个核苷酸内、2,000个核苷酸内、1,000个核苷酸内、500个核苷酸内、400个核苷酸内、300个核苷酸内、200个核苷酸内或100个核苷酸个核苷酸内。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括编码NIN/NLP1直系同源组蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NIN/NLP1直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQID NO:21、SEQ ID NO:22；SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQID NO:45、SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQID NO:51、SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54、SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:56、SEQID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60、SEQ ID NO:61、SEQ ID NO:62、SEQID NO:63、SEQ ID NO:64、SEQ ID NO:65、SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQID NO:69、SEQ ID NO:70、SEQ ID NO:71、SEQ ID NO:72、SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQID NO:75、SEQ ID NO:76、SEQ ID NO:77、SEQ ID NO:78、SEQ ID NO:79、SEQ ID NO:80、SEQID NO:81、SEQ ID NO:82、SEQ ID NO:83、SEQ ID NO:84、SEQ ID NO:85、SEQ ID NO:86、SEQID NO:87、SEQ ID NO:88、SEQ ID NO:89、SEQ ID NO:90、SEQ ID NO:91、SEQ ID NO:92、SEQID NO:93、SEQ ID NO:94、SEQ ID NO:95、SEQ ID NO:96、SEQ ID NO:98、SEQ ID NO:99、SEQID NO:100、SEQ ID NO:101、SEQ ID NO:102、SEQ ID NO:103、SEQ ID NO:104、SEQ ID NO:105、SEQ ID NO:106、SEQ ID NO:108、SEQ ID NO:109、SEQ ID NO:131、SEQ ID NO:132、SEQID NO:133、SEQ ID NO:134、SEQ ID NO:135、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:137、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:139、SEQ ID NO:140、SEQ ID NO:141、SEQ ID NO:142、SEQ ID NO:143、SEQID NO:144、SEQ ID NO:145、SEQ ID NO:146、SEQ ID NO:147、SEQ ID NO:148、SEQ ID NO:149、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:151、SEQ ID NO:152、SEQ ID NO:153、SEQ ID NO:154、SEQID NO:155、SEQ ID NO:156、SEQ ID NO:157、SEQ ID NO:158、SEQ ID NO:159、SEQ ID NO:160、SEQ ID NO:161、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:163、SEQ ID NO:164、SEQ ID NO:165、SEQID NO:166、SEQ ID NO:167、SEQ ID NO:168、SEQ ID NO:169、SEQ ID NO:170、SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:175、SEQ ID NO:177、SEQID NO:178、SEQ ID NO:179、SEQ ID NO:180、SEQ ID NO:181、SEQ ID NO:182、SEQ ID NO:183、SEQ ID NO:184、SEQ ID NO:185、SEQ ID NO:186、SEQ ID NO:187、SEQ ID NO:188、SEQID NO:189、SEQ ID NO:190、SEQ ID NO:191、SEQ ID NO:192、SEQ ID NO:193、SEQ ID NO:194、SEQ ID NO:196、SEQ ID NO:197、SEQ ID NO:198、SEQ ID NO:199、SEQ ID NO:200、SEQID NO:201、SEQ ID NO:202、SEQ ID NO:203、SEQ ID NO:204、SEQ ID NO:205、SEQ ID NO:206、SEQ ID NO:207、SEQ ID NO:208、SEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:211、SEQID NO:212、SEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:217、SEQ ID NO:218、SEQ ID NO:219、SEQ ID NO:220、SEQ ID NO:221、SEQ ID NO:222、SEQID NO:223、SEQ ID NO:224、SEQ ID NO:225、SEQ ID NO:226、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:229、SEQ ID NO:230、SEQ ID NO:231、SEQ ID NO:232、SEQ ID NO:233、SEQID NO:234、SEQ ID NO:235、SEQ ID NO:236、SEQ ID NO:687、SEQ ID NO:688、SEQ ID NO:689、SEQ ID NO:690、SEQ ID NO:691、SEQ ID NO:692或SEQ ID NO:693。该方面的进一步实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:22(即，CsaNIN；大麻)、SEQID NO:78(即，HluNIN；啤酒花)、SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)、SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)；SEQ ID NO:136(即，PanNIN；榆科山麻黄)、SEQ ID NO:139(即，PriNIN；Parasponia rigida)、SEQ ID NO:142(即，PruNIN；Parasponia rugosa)、SEQ ID NO:185(即，TleNIN；羽脉山黄麻)、SEQ ID NO:187(即，TorNIN；异色山黄麻)、SEQ ID NO:190(即，TtoNIN；山黄麻)、SEQ ID NO:236(即，ZjuNIN；枣)、SEQ ID NO:687(即，AglNIN；欧洲桤木(Alnus glutinosa))、SEQ ID NO:688(即，CglNIN；粗枝木麻黄(Casuarina glauca))、SEQID NO:689(即，DglNIN.1；Datisca glomerata)、SEQ ID NO:690(即，DglNIN.2；Datiscaglomerata)、SEQ ID NO:691(即，DtrNIN；Discaria trinervis)、SEQ ID NO:692(即，DdrNIN；亮黄仙女木(Dryas drummondii))或SEQ ID NO:693(即，PtrNIN；Purshiatridentata)。该方面的仍另一实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQID NO:89(即，LjNIN；百脉根)或SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)。

可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括编码NLP2-3直系同源组蛋白质、NLP4直系同源组蛋白质或基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NLP2-3直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:237、SEQ IDNO:238、SEQ ID NO:239、SEQ ID NO:241、SEQ ID NO:242、SEQ ID NO:243、SEQ ID NO:244、SEQ ID NO:245、SEQ ID NO:246、SEQ ID NO:247、SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:250、SEQ IDNO:251、SEQ ID NO:252、SEQ ID NO:253、SEQ ID NO:254、SEQ ID NO:255、SEQ ID NO:256、SEQ ID NO:257、SEQ ID NO:258、SEQ ID NO:259、SEQ ID NO:260、SEQ ID NO:261、SEQ IDNO:262、SEQ ID NO:263、SEQ ID NO:264、SEQ ID NO:265、SEQ ID NO:266、SEQ ID NO:267、SEQ ID NO:268、SEQ ID NO:269、SEQ ID NO:270、SEQ ID NO:271、SEQ ID NO:273、SEQ IDNO:274、SEQ ID NO:275、SEQ ID NO:276、SEQ ID NO:277、SEQ ID NO:278、SEQ ID NO:279、SEQ ID NO:280、SEQ ID NO:281、SEQ ID NO:282、SEQ ID NO:283、SEQ ID NO:284、SEQ IDNO:285、SEQ ID NO:286、SEQ ID NO:287、SEQ ID NO:288、SEQ ID NO:289、SEQ ID NO:290、SEQ ID NO:291、SEQ ID NO:292、SEQ ID NO:293、SEQ ID NO:294、SEQ ID NO:295、SEQ IDNO:296、SEQ ID NO:297、SEQ ID NO:298、SEQ ID NO:299、SEQ ID NO:300、SEQ ID NO:301、SEQ ID NO:302、SEQ ID NO:303、SEQ ID NO:304、SEQ ID NO:305、SEQ ID NO:306、SEQ IDNO:307、SEQ ID NO:308、SEQ ID NO:309、SEQ ID NO:310、SEQ ID NO:311、SEQ ID NO:312、SEQ ID NO:313、SEQ ID NO:314、SEQ ID NO:315、SEQ ID NO:316、SEQ ID NO:317、SEQ IDNO:318、SEQ ID NO:319、SEQ ID NO:320、SEQ ID NO:321、SEQ ID NO:322、SEQ ID NO:323、SEQ ID NO:324、SEQ ID NO:325、SEQ ID NO:326、SEQ ID NO:327、SEQ ID NO:328、SEQ IDNO:329、SEQ ID NO:332、SEQ ID NO:333、SEQ ID NO:334、SEQ ID NO:335、SEQ ID NO:336、SEQ ID NO:337、SEQ ID NO:338、SEQ ID NO:339、SEQ ID NO:340、SEQ ID NO:341、SEQ IDNO:342、SEQ ID NO:343、SEQ ID NO:344、SEQ ID NO:345、SEQ ID NO:346、SEQ ID NO:347、SEQ ID NO:348、SEQ ID NO:349、SEQ ID NO:350、SEQ ID NO:351、SEQ ID NO:352、SEQ IDNO:353、SEQ ID NO:354、SEQ ID NO:355、SEQ ID NO:356、SEQ ID NO:357、SEQ ID NO:358、SEQ ID NO:359、SEQ ID NO:360、SEQ ID NO:361、SEQ ID NO:362、SEQ ID NO:363、SEQ IDNO:364、SEQ ID NO:365、SEQ ID NO:366、SEQ ID NO:367、SEQ ID NO:368、SEQ ID NO:369、SEQ ID NO:371、SEQ ID NO:372、SEQ ID NO:373、SEQ ID NO:374、SEQ ID NO:375、SEQ IDNO:376和SEQ ID NO:377。该方面的还另一实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NLP4直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:378、SEQ ID NO:379、SEQ ID NO:380、SEQ ID NO:381、SEQ ID NO:382、SEQ ID NO:383、SEQID NO:384、SEQ ID NO:385、SEQ ID NO:386、SEQ ID NO:387、SEQ ID NO:388、SEQ ID NO:389、SEQ ID NO:390、SEQ ID NO:391、SEQ ID NO:392、SEQ ID NO:393、SEQ ID NO:394、SEQID NO:395、SEQ ID NO:396、SEQ ID NO:397、SEQ ID NO:398、SEQ ID NO:399、SEQ ID NO:400、SEQ ID NO:401、SEQ ID NO:402、SEQ ID NO:403、SEQ ID NO:404、SEQ ID NO:405、SEQID NO:406、SEQ ID NO:408、SEQ ID NO:409、SEQ ID NO:410、SEQ ID NO:411、SEQ ID NO:412、SEQ ID NO:413、SEQ ID NO:414、SEQ ID NO:415、SEQ ID NO:417、SEQ ID NO:418、SEQID NO:419、SEQ ID NO:420、SEQ ID NO:421、SEQ ID NO:422、SEQ ID NO:423、SEQ ID NO:424、SEQ ID NO:425、SEQ ID NO:426、SEQ ID NO:427、SEQ ID NO:428、SEQ ID NO:429、SEQID NO:430、SEQ ID NO:431、SEQ ID NO:432、SEQ ID NO:433、SEQ ID NO:434、SEQ ID NO:435、SEQ ID NO:436、SEQ ID NO:437、SEQ ID NO:438、SEQ ID NO:439、SEQ ID NO:440、SEQID NO:441、SEQ ID NO:442、SEQ ID NO:443、SEQ ID NO:444、SEQ ID NO:445、SEQ ID NO:446、SEQ ID NO:447、SEQ ID NO:448、SEQ ID NO:449、SEQ ID NO:450、SEQ ID NO:451、SEQID NO:452、SEQ ID NO:453、SEQ ID NO:455、SEQ ID NO:456、SEQ ID NO:457、SEQ ID NO:458、SEQ ID NO:459、SEQ ID NO:460、SEQ ID NO:461、SEQ ID NO:462、SEQ ID NO:463、SEQID NO:464、SEQ ID NO:465、SEQ ID NO:466、SEQ ID NO:467、SEQ ID NO:468、SEQ ID NO:469、SEQ ID NO:470、SEQ ID NO:471、SEQ ID NO:472、SEQ ID NO:473、SEQ ID NO:474、SEQID NO:475、SEQ ID NO:476、SEQ ID NO:477、SEQ ID NO:478、SEQ ID NO:479、SEQ ID NO:480、SEQ ID NO:481、SEQ ID NO:482、SEQ ID NO:483、SEQ ID NO:484、SEQ ID NO:485、SEQID NO:486、SEQ ID NO:487、SEQ ID NO:488、SEQ ID NO:489、SEQ ID NO:490、SEQ ID NO:491、SEQ ID NO:492、SEQ ID NO:493、SEQ ID NO:494、SEQ ID NO:495、SEQ ID NO:496、SEQID NO:497、SEQ ID NO:498、SEQ ID NO:499、SEQ ID NO:500、SEQ ID NO:501、SEQ ID NO:502、SEQ ID NO:504、SEQ ID NO:505、SEQ ID NO:506、SEQ ID NO:507、SEQ ID NO:508、SEQID NO:509、SEQ ID NO:510、SEQ ID NO:511、SEQ ID NO:512、SEQ ID NO:513、SEQ ID NO:514、SEQ ID NO:515、SEQ ID NO:516、SEQ ID NO:517、SEQ ID NO:518、SEQ ID NO:519、SEQID NO:520、SEQ ID NO:521、SEQ ID NO:522、SEQ ID NO:523和SEQ ID NO:524。该方面的进一步实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:637、SEQ ID NO:638、SEQ ID NO:639、SEQ ID NO:640、SEQ ID NO:641、SEQ ID NO:642、SEQ ID NO:643、SEQ ID NO:644、SEQID NO:645、SEQ ID NO:646、SEQ ID NO:647、SEQ ID NO:648、SEQ ID NO:649、SEQ ID NO:650、SEQ ID NO:651、SEQ ID NO:652、SEQ ID NO:653、SEQ ID NO:654、SEQ ID NO:655、SEQID NO:656、SEQ ID NO:657、SEQ ID NO:658、SEQ ID NO:659、SEQ ID NO:660、SEQ ID NO:661或SEQ ID NO:662。

在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸是内源的。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括是异源的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。可与具有可操作地连接至启动子的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括是内源的启动子。可与具有可操作地连接至启动子的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的任何前述方面组合的该方面的仍另一实施方式包括是异源的启动子。

在仍另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，根中柱鞘细胞层、根内皮细胞层(即，内胚层细胞层)、根皮质细胞层(即，皮层细胞层)和/或根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的细胞分裂素信号传导或诱导细胞分裂素信号传导途径诱导根瘤器官形成。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式进一步包括可操作地连接至核酸的一个或多个CYCLOPS-结合盒。该方面的另外实施方式包括诱导根瘤菌感染的根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的CYCLOPS表达。

在进一步的实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，基因改变的植物是单子叶植物。该方面的另外实施方式包括选自以下组中的基因改变的植物：玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、小米、燕麦或黑麦。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式进一步包括选自以下组中的基因改变的植物：苹果、梨、李、杏、桃、扁桃、胡桃、樱桃、草莓、树莓、黑莓、红醋栗、黑醋栗、甜瓜、黄瓜、南瓜、倭瓜、葡萄、大麻、啤酒花、桦树、山毛榉、枣、木薯、杨树、栗子、柑桔、马铃薯、番茄、甘薯、山黄麻属物种和麻疯树属物种。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，WT植物不是豆类，不形成与固氮细菌共生的根瘤，或不是豆类并且不形成与固氮细菌共生的根瘤。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括关于植物部分的任何一个前述的实施方式的基因改变的植物的基因改变的植物部分，其中植物部分是叶、茎、根、块茎、花、种子、核、谷粒、果实、细胞或其部分并且基因改变的植物部分包括一个或多个基因改变。该方面的另外实施方式包括为果实、块茎、核或谷粒的植物部分。可与关于花粉粒或胚珠的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括任何一个前述的实施方式的植物的基因改变的花粉粒或基因改变的胚珠，其中基因改变的花粉粒或基因改变的胚珠包括一个或多个基因改变。可与任何前述的实施方式组合的该方面的进一步实施方式包括从任何前述的实施方式的基因改变植物产生的基因改变的原生质体，其中基因改变的原生质体包括一个或多个基因改变。可与任何前述的实施方式组合的该方面的另外实施方式包括从来自任何一个前述的实施方式的基因改变的植物的原生质体或细胞产生的基因改变的组织培养物，其中细胞或原生质体是从选自以下组中的植物部分产生的：叶、叶肉细胞、花药、雌蕊、茎、叶柄、根、根尖、块茎、果实、种子、核、谷粒、花、子叶、下胚轴、胚或分生组织细胞，其中基因改变的组织培养物包括一个或多个基因改变。该方面的另外实施方式包括从包括一个或多个基因改变的基因改变的组织培养物再生的基因改变的植物。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括具有任何前述的实施方式的植物的所有生理学和形态学特征的基因改变的植物。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括从任何一个前述的实施方式的基因改变的植物产生的基因改变的植物种子。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的进一步实施方式包括产生具有所有任何以上实施方式的植物的所有生理学和形态学特征的植物的植物种子。

本公开的另外方面包括产生具有基因改变的植物的任何前述的实施方式的基因改变的植物的方法，包括以下步骤：(a)将一个或多个基因改变引入植物细胞、组织或其他外植体中；(b)使植物细胞、组织或其他外植体再生为基因改变的小植株；和(c)使基因改变的小植株生长为与未转化的WT植物相比，具有增加NIN蛋白质或NLP蛋白质应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变的基因改变的植物。该方面的另外实施方式进一步包括通过在步骤(b)之前筛选或选择植物细胞、组织或其他外植体；在步骤(b)和(c)之间筛选或选择小植株；或者在步骤(c)之后筛选或选择植物来鉴定一个或多个基因改变的成功引入。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，转化使用选自以下组中的转化方法进行：颗粒轰击(即，生物弹道术，基因枪)，农杆菌-介导的转化，根瘤菌-介导的转化，或原生质体转染或转化。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括用载体引入的基因改变。该方面的另外实施方式包括包含可操作地连接至编码NIN或NLP蛋白质的启动子和可操作地连接至启动子的一个或多个细胞分裂素应答元件的载体。该方面的还另一实施方式包括选自以下组中的启动子和一个或多个细胞分裂素应答元件：包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至3C区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至CE区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，与可操作地连接至CE区域的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小启动子，和与可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小启动子。在该方面的进一步实施方式中，载体包括靶向可操作地连接至内源NIN蛋白质或NLP蛋白质的核基因组序列的一个或多个基因编辑组件。该方面的还另一实施方式包括由一个或多个基因编辑组件编辑以引入选自一个或多个细胞分裂素应答元件、3C区域或CE区域的组中的顺式调节元件的核基因组序列。可与具有包括一个或多个基因编辑组件的载体的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括一个或多个选自以下组中的基因编辑组件：靶向核基因组序列的核糖核蛋白复合物；包括TALEN蛋白质编码序列的载体，其中TALEN蛋白质靶向核基因组序列；包括ZFN蛋白质编码序列的载体，其中ZFN蛋白质靶向核基因组序列；寡核苷酸供体(ODN)，其中ODN靶向核基因组序列；或包括CRISPR/Cas酶编码序列和靶向序列的载体，其中靶向序列靶向核基因组序列。

可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括来自结瘤豆类物种的NIN基因启动子、3C区域、CE区域、CYCLOPS应答元件或者一个或多个细胞分裂素应答元件。该方面的另外实施方式包括选自以下组中的结瘤豆类物种：花生、木豆、鹰嘴豆、大豆、绒毛豆、菜豆、豌豆、红豆、绿豆、苜蓿、羽扇豆、百脉根和蒺藜苜蓿。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式，其中载体包括来自结瘤豆类物种的NIN基因启动子、3C区域、CE区域、CYCLOPS应答元件或者一个或多个细胞分裂素应答元件，包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:551、SEQ ID NO:552、SEQ ID NO:553、SEQ ID NO:554、SEQ ID NO:555、SEQ ID NO:556、SEQID NO:557、SEQ ID NO:558、SEQ ID NO:559、SEQ ID NO:560、SEQ ID NO:561、SEQ ID NO:562、SEQ ID NO:563、SEQ ID NO:564、SEQ ID NO:565、SEQ ID NO:566、SEQ ID NO:567、SEQID NO:568、SEQ ID NO:569、SEQ ID NO:570、SEQ ID NO:571、SEQ ID NO:572、SEQ ID NO:573、SEQ ID NO:574、SEQ ID NO:575、SEQ ID NO:576、SEQ ID NO:577、SEQ ID NO:578、SEQID NO:579、SEQ ID NO:580、SEQ ID NO:581、SEQ ID NO:582、SEQ ID NO:583、SEQ ID NO:584、SEQ ID NO:585、SEQ ID NO:586、SEQ ID NO:587、SEQ ID NO:588、SEQ ID NO:589、SEQID NO:590、SEQ ID NO:591、SEQ ID NO:592、SEQ ID NO:593、SEQ ID NO:594、SEQ ID NO:595、SEQ ID NO:596、SEQ ID NO:597、SEQ ID NO:598、SEQ ID NO:599、SEQ ID NO:600、SEQID NO:601、SEQ ID NO:602、SEQ ID NO:603、SEQ ID NO:604、SEQ ID NO:605、SEQ ID NO:606、SEQ ID NO:607、SEQ ID NO:608、SEQ ID NO:609、SEQ ID NO:610、SEQ ID NO:611或SEQ ID NO:612。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的仍另一实施方式包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:613、SEQ ID NO:614、SEQ ID NO:615、SEQ ID NO:616、SEQ ID NO:617、SEQ ID NO:618、SEQ ID NO:619、SEQ IDNO:620、SEQ ID NO:621、SEQ ID NO:622、SEQ ID NO:623、SEQ ID NO:624、SEQ ID NO:625或SEQ IDNO:626。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括来自非结瘤物种的一个或多个细胞分裂素应答元件。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式，来自非结瘤物种的一个或多个细胞分裂素应答元件是SEQ ID NO:613。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括来自结瘤非豆类物种的一个或多个细胞分裂素应答元件。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的另外实施方式包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:613、SEQ ID NO:614、SEQ IDNO:679、SEQ ID NO:680、SEQ ID NO:681、SEQ ID NO:682、SEQ ID NO:683、SEQ ID NO:684、SEQ ID NO:685或SEQ ID NO:686。

可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NIN/NLP1直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ IDNO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ IDNO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ IDNO:22；SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ IDNO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ IDNO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ IDNO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ IDNO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51、SEQ IDNO:52、SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54、SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:56、SEQ ID NO:57、SEQ IDNO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60、SEQ ID NO:61、SEQ ID NO:62、SEQ ID NO:63、SEQ IDNO:64、SEQ ID NO:65、SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQ ID NO:69、SEQ IDNO:70、SEQ ID NO:71、SEQ ID NO:72、SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQ ID NO:75、SEQ IDNO:76、SEQ ID NO:77、SEQ ID NO:78、SEQ ID NO:79、SEQ ID NO:80、SEQ ID NO:81、SEQ IDNO:82、SEQ ID NO:83、SEQ ID NO:84、SEQ ID NO:85、SEQ ID NO:86、SEQ ID NO:87、SEQ IDNO:88、SEQ ID NO:89、SEQ ID NO:90、SEQ ID NO:91、SEQ ID NO:92、SEQ ID NO:93、SEQ IDNO:94、SEQ ID NO:95、SEQ ID NO:96、SEQ ID NO:98、SEQ ID NO:99、SEQ ID NO:100、SEQID NO:101、SEQ ID NO:102、SEQ ID NO:103、SEQ ID NO:104、SEQ ID NO:105、SEQ ID NO:106、SEQ ID NO:108、SEQ ID NO:109、SEQ ID NO:131、SEQ ID NO:132、SEQ ID NO:133、SEQID NO:134、SEQ ID NO:135、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:137、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:139、SEQ ID NO:140、SEQ ID NO:141、SEQ ID NO:142、SEQ ID NO:143、SEQ ID NO:144、SEQID NO:145、SEQ ID NO:146、SEQ ID NO:147、SEQ ID NO:148、SEQ ID NO:149、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:151、SEQ ID NO:152、SEQ ID NO:153、SEQ ID NO:154、SEQ ID NO:155、SEQID NO:156、SEQ ID NO:157、SEQ ID NO:158、SEQ ID NO:159、SEQ ID NO:160、SEQ ID NO:161、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:163、SEQ ID NO:164、SEQ ID NO:165、SEQ ID NO:166、SEQID NO:167、SEQ ID NO:168、SEQ ID NO:169、SEQ ID NO:170、SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:175、SEQ ID NO:177、SEQ ID NO:178、SEQID NO:179、SEQ ID NO:180、SEQ ID NO:181、SEQ ID NO:182、SEQ ID NO:183、SEQ ID NO:184、SEQ ID NO:185、SEQ ID NO:186、SEQ ID NO:187、SEQ ID NO:188、SEQ ID NO:189、SEQID NO:190、SEQ ID NO:191、SEQ ID NO:192、SEQ ID NO:193、SEQ ID NO:194、SEQ ID NO:196、SEQ ID NO:197、SEQ ID NO:198、SEQ ID NO:199、SEQ ID NO:200、SEQ ID NO:201、SEQID NO:202、SEQ ID NO:203、SEQ ID NO:204、SEQ ID NO:205、SEQ ID NO:206、SEQ ID NO:207、SEQ ID NO:208、SEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:211、SEQ ID NO:212、SEQID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:217、SEQ ID NO:218、SEQ ID NO:219、SEQ ID NO:220、SEQ ID NO:221、SEQ ID NO:222、SEQ ID NO:223、SEQID NO:224、SEQ ID NO:225、SEQ ID NO:226、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:229、SEQ ID NO:230、SEQ ID NO:231、SEQ ID NO:232、SEQ ID NO:233、SEQ ID NO:234、SEQID NO:235、SEQ ID NO:236、SEQ ID NO:687、SEQ ID NO:688、SEQ ID NO:689、SEQ ID NO:690、SEQ ID NO:691、SEQ ID NO:692或SEQ ID NO:693。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下的组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:22(即，CsaNIN；大麻)、SEQ ID NO:78(即，HluNIN；啤酒花)、SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)、SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)；SEQ ID NO:136(即，PanNIN；榆科山麻黄)、SEQ ID NO:139(即，PriNIN；Parasponia rigida)、SEQ ID NO:142(即，PruNIN；Parasponia rugosa)、SEQ ID NO:185(即，TleNIN；羽脉山黄麻)、SEQ ID NO:187(即，TorNIN；异色山黄麻)、SEQ ID NO:190(即，TtoNIN；山黄麻)，和SEQ ID NO:236(即，ZjuNIN；枣)、SEQ ID NO:687(即，AglNIN；欧洲桤木(Alnus glutinosa))、SEQ ID NO:688(即，CglNIN；粗枝木麻黄(Casuarina glauca))、SEQ ID NO:689(即，DglNIN.1；Datiscaglomerata)、SEQ ID NO:690(即，DglNIN.2；Datisca glomerata)、SEQ ID NO:691(即，DtrNIN；Discaria trinervis)、SEQ ID NO:692(即，DdrNIN；亮黄仙女木(Dryasdrummonidii))或SEQ ID NO:693(即，PtrNIN；Purshia tridentata)。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下的组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)或SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的仍另一实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NLP2-3直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ IDNO:239、SEQ ID NO:241、SEQ ID NO:242、SEQ ID NO:243、SEQ ID NO:244、SEQ ID NO:245、SEQ ID NO:246、SEQ ID NO:247、SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:250、SEQ ID NO:251、SEQ IDNO:252、SEQ ID NO:253、SEQ ID NO:254、SEQ ID NO:255、SEQ ID NO:256、SEQ ID NO:257、SEQ ID NO:258、SEQ ID NO:259、SEQ ID NO:260、SEQ ID NO:261、SEQ ID NO:262、SEQ IDNO:263、SEQ ID NO:264、SEQ ID NO:265、SEQ ID NO:266、SEQ ID NO:267、SEQ ID NO:268、SEQ ID NO:269、SEQ ID NO:270、SEQ ID NO:271、SEQ ID NO:273、SEQ ID NO:274、SEQ IDNO:275、SEQ ID NO:276、SEQ ID NO:277、SEQ ID NO:278、SEQ ID NO:279、SEQ ID NO:280、SEQ ID NO:281、SEQ ID NO:282、SEQ ID NO:283、SEQ ID NO:284、SEQ ID NO:285、SEQ IDNO:286、SEQ ID NO:287、SEQ ID NO:288、SEQ ID NO:289、SEQ ID NO:290、SEQ ID NO:291、SEQ ID NO:292、SEQ ID NO:293、SEQ ID NO:294、SEQ ID NO:295、SEQ ID NO:296、SEQ IDNO:297、SEQ ID NO:298、SEQ ID NO:299、SEQ ID NO:300、SEQ ID NO:301、SEQ ID NO:302、SEQ ID NO:303、SEQ ID NO:304、SEQ ID NO:305、SEQ ID NO:306、SEQ ID NO:307、SEQ IDNO:308、SEQ ID NO:309、SEQ ID NO:310、SEQ ID NO:311、SEQ ID NO:312、SEQ ID NO:313、SEQ ID NO:314、SEQ ID NO:315、SEQ ID NO:316、SEQ ID NO:317、SEQ ID NO:318、SEQ IDNO:319、SEQ ID NO:320、SEQ ID NO:321、SEQ ID NO:322、SEQ ID NO:323、SEQ ID NO:324、SEQ ID NO:325、SEQ ID NO:326、SEQ ID NO:327、SEQ ID NO:328、SEQ ID NO:329、SEQ IDNO:332、SEQ ID NO:333、SEQ ID NO:334、SEQ ID NO:335、SEQ ID NO:336、SEQ ID NO:337、SEQ ID NO:338、SEQ ID NO:339、SEQ ID NO:340、SEQ ID NO:341、SEQ ID NO:342、SEQ IDNO:343、SEQ ID NO:344、SEQ ID NO:345、SEQ ID NO:346、SEQ ID NO:347、SEQ ID NO:348、SEQ ID NO:349、SEQ ID NO:350、SEQ ID NO:351、SEQ ID NO:352、SEQ ID NO:353、SEQ IDNO:354、SEQ ID NO:355、SEQ ID NO:356、SEQ ID NO:357、SEQ ID NO:358、SEQ ID NO:359、SEQ ID NO:360、SEQ ID NO:361、SEQ ID NO:362、SEQ ID NO:363、SEQ ID NO:364、SEQ IDNO:365、SEQ ID NO:366、SEQ ID NO:367、SEQ ID NO:368、SEQ ID NO:369、SEQ ID NO:371、SEQ ID NO:372、SEQ ID NO:373、SEQ ID NO:374、SEQ ID NO:375、SEQ ID NO:376和SEQ IDNO:377。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NLP4直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少75％序列同一性、至少80％序列同一性、至少85％序列同一性、至少90％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:378、SEQ ID NO:379、SEQ IDNO:380、SEQ ID NO:381、SEQ ID NO:382、SEQ ID NO:383、SEQ ID NO:384、SEQ ID NO:385、SEQ ID NO:386、SEQ ID NO:387、SEQ ID NO:388、SEQ ID NO:389、SEQ ID NO:390、SEQ IDNO:391、SEQ ID NO:392、SEQ ID NO:393、SEQ ID NO:394、SEQ ID NO:395、SEQ ID NO:396、SEQ ID NO:397、SEQ ID NO:398、SEQ ID NO:399、SEQ ID NO:400、SEQ ID NO:401、SEQ IDNO:402、SEQ ID NO:403、SEQ ID NO:404、SEQ ID NO:405、SEQ ID NO:406、SEQ ID NO:408、SEQ ID NO:409、SEQ ID NO:410、SEQ ID NO:411、SEQ ID NO:412、SEQ ID NO:413、SEQ IDNO:414、SEQ ID NO:415、SEQ ID NO:417、SEQ ID NO:418、SEQ ID NO:419、SEQ ID NO:420、SEQ ID NO:421、SEQ ID NO:422、SEQ ID NO:423、SEQ ID NO:424、SEQ ID NO:425、SEQ IDNO:426、SEQ ID NO:427、SEQ ID NO:428、SEQ ID NO:429、SEQ ID NO:430、SEQ ID NO:431、SEQ ID NO:432、SEQ ID NO:433、SEQ ID NO:434、SEQ ID NO:435、SEQ ID NO:436、SEQ IDNO:437、SEQ ID NO:438、SEQ ID NO:439、SEQ ID NO:440、SEQ ID NO:441、SEQ ID NO:442、SEQ ID NO:443、SEQ ID NO:444、SEQ ID NO:445、SEQ ID NO:446、SEQ ID NO:447、SEQ IDNO:448、SEQ ID NO:449、SEQ ID NO:450、SEQ ID NO:451、SEQ ID NO:452、SEQ ID NO:453、SEQ ID NO:455、SEQ ID NO:456、SEQ ID NO:457、SEQ ID NO:458、SEQ ID NO:459、SEQ IDNO:460、SEQ ID NO:461、SEQ ID NO:462、SEQ ID NO:463、SEQ ID NO:464、SEQ ID NO:465、SEQ ID NO:466、SEQ ID NO:467、SEQ ID NO:468、SEQ ID NO:469、SEQ ID NO:470、SEQ IDNO:471、SEQ ID NO:472、SEQ ID NO:473、SEQ ID NO:474、SEQ ID NO:475、SEQ ID NO:476、SEQ ID NO:477、SEQ ID NO:478、SEQ ID NO:479、SEQ ID NO:480、SEQ ID NO:481、SEQ IDNO:482、SEQ ID NO:483、SEQ ID NO:484、SEQ ID NO:485、SEQ ID NO:486、SEQ ID 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IDNO:658、SEQ ID NO:659、SEQ ID NO:660、SEQ ID NO:661或SEQ ID NO:662。

本公开的进一步方面包括栽培具有基因改变的植物的任何前述的实施方式的基因改变的植物的方法，包括以下步骤：在土壤中种植基因改变的幼苗、基因改变的小植株、基因改变的插枝、基因改变的块茎、基因改变的根或基因改变的种子以产生基因改变的植物或者将基因改变的幼苗、基因改变的小植株或基因改变的插枝嫁接至在土壤中生长的根状茎或第二植物以产生基因改变的植物；栽培植物以产生可收获的种子、可收获的叶、可收获的根、可收获的插枝、可收获的木头、可收获的果实、可收获的核、可收获的块茎和/或可收获的谷粒；和收获可收获的种子、可收获的叶、可收获的根、可收获的插枝、可收获的木头、可收获的果实、可收获的核、可收获的块茎和/或可收获的谷粒。

附图说明

专利或申请文件含有至少一幅彩色绘制的图。具有颜色图的该专利或专利申请公开的副本将由专利局根据需要和支付必要费用提供。

图1A-1I显示了用苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)(根瘤菌)株系RCR2011.pHC60接种的蒺藜苜蓿瑞香样(daphne-like)(FN8113)突变体根的表型和蒺藜苜蓿A17野生型(WT)根的表型。图1A显示了A17 WT根的侵染线的立体透射光宏观图像(比例尺2mm)。图1B显示了A17 WT根的侵染线的立体荧光宏观图像(比例尺2mm)。图1D显示瑞香样突变体根的侵染线的立体透射光宏观图像(比例尺2mm)。图1E显示瑞香样突变体根的侵染线的立体荧光宏观图像(比例尺2mm)。图1A-1B与图1D-1E的比较显示了与WT相比(图1A-1B)瑞香样突变体根(图1D-1E)具有超标数量的侵染线。图1C和1F显示了用碘化丙啶染色的接种(dpi)七天后WT(图1C；比例尺10μm)和瑞香样突变体(图1F；比例尺10μm)根的共聚焦成像，并且显示了细菌菌落(箭头的头部)和侵染线(箭头)在瑞香样突变体根和WT根中是类似的。图1G显示了用甲苯胺蓝染色的接种(wpi)三周后瑞香样突变体根的纵切面，其显示了侵染线(箭头)可偶尔到达皮层细胞层并且一些细胞分裂被诱导(箭头的头部)(比例尺50μm；ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘；由箭头表明侵染线；由箭头的头部表明细胞分裂)。图1H显示了瑞香样突变体的NIN基因座的示意性表示，其具有NIN基因(厚灰箭头)起始密码子(薄的黑色箭头上的“ATG”)4120bp上游的2.49MB染色体2插入片段(箭头之间显示的邻侧序列是SEQ ID NO:633和SEQ ID NO:634)。从左向右，染色体5序列是SEQ ID NO:632、SEQ ID NO:635和SEQ ID NO:636。图1A-1G中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。图1I显示了来自用碘化丙啶染色的接种(dpi)十四天后的根的共聚焦成像(在图1C和1F显示了这些根的代表性图像)的数据的平均值±SD。

图2A-2M显示了通过使用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)-介导的转化引入构建体ProNIN_5kb:NIN、构建体ProNIN_2.2kb:NIN或构建体ProNIN5kb(Δcyclops):NIN对蒺藜苜蓿nin-1突变体根中感染过程的部分补充。图2A显示了展示出偶尔可达到皮层细胞层的侵染线(箭头)的用甲苯胺蓝染色的用ProNIN_5kb:NIN转化的nin-1突变体根的纵切面，(比例尺50μm；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘；由箭头表明侵染线)。图2B显示了展示出过量侵染线形成的，用ProNIN_5kb:NIN转化的nin-1突变体根的立体透射光宏观图像(比例尺2mm)。图2C显示了展示出过量侵染线形成的，用ProNIN_5kb:NIN转化的nin-1突变体根的立体宏观荧光图像(比例尺2mm)。图2D显示了展示出卷曲的根毛中启动的侵染线形成(长的白线)的，用碘化丙啶染色的用ProNIN_5kb:NIN根转化的nin-1突变体根的共聚焦成像(比例尺10μm)。图2E显示了展示出许多卷曲的根毛的，用ProNIN_2.2kb:NIN转化的nin-1突变体根的立体透射光宏观图像(比例尺2mm)。图2F显示了展示许多卷曲的根毛的，用ProNIN_2.2kb:NIN转化的nin-1根的立体宏观荧光图像(比例尺2mm)。图2G显示了展示出卷曲的根毛内侧的细菌卷曲菌落(紧凑的白色形状)但没有侵染线形成的，用碘化丙啶染色的用ProNIN_2.2kb:NIN根转化的nin-1突变体根的共聚焦成像(比例尺10μm)。图2H显示了用不具有侵染线的空载体转化的nin-1突变体根的立体透射光宏观图像(比例尺2mm)。图2I显示了用不具有侵染线的空载体转化的nin-1突变体根的立体宏观荧光图像(比例尺2mm)。图2J显示了展示出过量根毛卷曲而没有细菌菌落的，用碘化丙啶染色的的用空载体转化的nin-1突变体根的共聚焦成像(比例尺10μm)。图2K显示了展示出许多卷曲的根毛的，用ProNIN5kb(Δcyclops):NIN转化的nin-1根的立体透射光宏观图像(比例尺2mm)。图2L显示了展示许多卷曲的根毛的，用ProNIN5kb(Δcyclops):NIN转化的nin-1根的立体宏观荧光图像(比例尺2mm)。图2M显示了展示出卷曲的根毛内侧的细菌卷曲菌落(紧凑的白色形状)但没有侵染线形成的，用碘化丙啶染色的用ProNIN5kb(Δcyclops):NIN根转化的nin-1突变体根的共聚焦成像(比例尺10μm)。图2A-2M显示了用一致表达GFP的苜蓿中华根瘤菌(S.meliloti)RCR2011.pHC60在4wpi接种处收集根的图像。图2A-2M中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图3显示了基因组DNA序列的mVISTA比对，所述DNA序列含有来自NIN基因起始密码子的2kb下游和来自8个豆类物种的NIN5’-上游区域。x-轴提供了以Kb计与蒺藜苜蓿NIN起始密码子的距离(从右到左)，而y-轴提供了蒺藜苜蓿序列的百分数保守水平(每个豆类物种从底部到顶部)。峰表明与蒺藜苜蓿序列同一性的水平在50％-100％的范围，其中确定低于50％不计分。来自NIN起始密码子的序列2kb下游被描绘为标记“ATG”的薄的黑色箭头的右侧，5’-非编码上游DNA序列被描绘为薄的黑色箭头的左侧。两个深灰色矩形表明3保守区域(3C区域；左侧)和-5kb启动子区域(右侧)的位置，和灰色垂直箭头表明-5kb启动子区域内CYCLOPS结合位点的位置。

图4A和4B显示了蒺藜苜蓿NIN 5’-上游区域中元件的示意性代表，并且实验结果表明含细胞分裂素应答元件(CE)区域对根瘤器官形成是必要的。图4A显示了存在于NIN5’-上游区域的3C区域作为位于NIN编码序列起始位点的-15Kb至-20Kb上游的框(NIN基因＝厚的灰色箭头；起始密码子＝薄的黑色箭头上的“ATG”)。3C区域的中间区域是1Kb CE区域，其含有472bp保守区域被分为命名为D1、D2和D3的三个部分或结构域(由灰色框描绘)。图4A还显示了插入瑞香样突变体的位置和CYCLOPS结合位点的位置，其被显示作为位于NIN编码序列起始位点的-2.2Kb和-5Kb上游之间的标记的箭头。图4B显示了用空载体转化的A17 WT蒺藜苜蓿根(顶部条)和用空载体或携带通过NIN5’-上游区域的不同部分驱动的NIN基因的构建体转化的蒺藜苜蓿nin-1突变体根上形成的根瘤的数量(底部6个条；每个条用使用的特定构建体标记)。结瘤的根与测试的总根的比例(用标记“结瘤的根/转基因根”的箭头表明)在图的左侧提供。图显示了每个结瘤的根的根瘤的数量、数据是平均值±SD，并且计数用苜蓿中华根瘤菌株系2011.pHC60在4wpi处的根瘤数量。

图5A-5D显示了含细胞分裂素应答元件(CE)区域的保守部分(对应于更大3C区域的第二或中间区域)和8个豆类物种的CYCLOPS结合位点的MAFFT比对。图5A-5C显示了8个豆类物种的CE区域的保守部分(即，不具有邻侧区域)的MAFFT比对；蒺藜苜蓿(SEQ ID NO：663)、红车轴草(Trifolium pratense)(SEQ ID NO：664)、鹰嘴豆(Cicer arietinum)(SEQID NO：665)、百脉根(SEQ ID NO：666)、大豆(Glycine max)(SEQ ID NO：667)、木豆(Cajanus cajan)(SEQ ID NO：668)、狭叶羽扇豆(Lupinu s angustifolius)(SEQ ID NO：669)和蔓花生(Arachis duranensis)(SEQ ID NO：670)。CE区域的保守部分含有约10个假定的B-型细胞分裂素信号传导RESPONSE REGULATOR(RR)结合位点(SEQ ID NO:613，加粗文本)和一个AP2结合元件(SEQ ID NO:631，图5B中被黑色框围绕)。CE区域的保守部分被分为命名为D1、D2和D3的三个结构域，它们的范围和边界由比对之下的黑色箭头和通过比对的垂直黑色线表明。图5A显示了CE区域的保守部分的5’部分的比对，其含有所有结构域D1和部分结构域D2。图5B显示了CE区域的保守部分的中心部分的比对，其含有部分结构域D2和部分结构域D3。图5C显示了CE区域的保守部分的3’部分的比对，其含有部分结构域D3。图5D显示了8个豆类物种的CYCLOPS结合位点的MAFFT比对；蒺藜苜蓿(SEQ ID NO：671)、蔓花生(SEQ ID NO：672)、鹰嘴豆(SEQ ID NO：673)、百脉根(SEQ ID NO：674)、大豆(SEQ ID NO：675)、狭叶羽扇豆(SEQ ID NO：676)、木豆(SEQ ID NO：677)和红车轴草(SEQ ID NO：678)。用虚线勾勒的两个框表明基本顺式元件的回文序列，其被称为CYC-盒，也由比对上方的标记黑色箭头显示，在CYCLOPS应答元件(也称为CYCLOPS应答的顺式元件或CYC-RE)内。

图6A-6H显示了通过使用发根农杆菌(A.rhizogenes)-介导转化引入构建体ProNIN_3C-5kb:NIN、ProNIN_CE-5kb:NIN或ProNIN_CE-35Smin:NIN对蒺藜苜蓿nin-1和瑞香样突变体根的非结瘤表型的补充(35min＝最小的CaMV35S启动子)。图6A和6C显示了当用ProNIN_3C-5kb:NIN转化时(图6A；比例尺2mm)或当用ProNIN_CE-5kb:NIN转化时(图6C；比例尺2mm)，nin-1的转基因根上形成的根瘤。彩色图像中可以看见根瘤为粉红色，其表明根瘤活跃地固氮。图6E和6G显示了当用ProNIN_CE-5kb:NIN转化时(图6E；比例尺2mm)或当用ProNIN_CE-35Smin:NIN转化时(图6G；比例尺2mm)，瑞香样的转基因根上形成的根瘤。彩色图像中可以看见根瘤为粉红色，其表明根瘤活跃地固氮。图6B和6D显示了用甲苯胺蓝染色的，当用ProNIN_3C-5kb:NIN转化时(图6B；比例尺200μm)或当用ProNIN_CE-5kb:NIN转化时(图6D；比例尺200μm)，nin-1的转基因根上形成的根瘤的纵切面，其具有正常的根瘤区形成，包括分生组织(M)、感染区(IF)和固定区(FX)。图6F和6H显示了用甲苯胺蓝染色的，当用ProNIN_CE-5kb:NIN转化时(图6F；比例尺200μm)或当用ProNIN_CE-35Smin:NIN转化时(图6H；比例尺200μm)瑞香样的转基因根上形成的根瘤的纵切面，其具有正常的根瘤区形成，包括分生组织(M)、感染区(IF)和固定区(FX)。在图6A-6H中，含有一致表达GFP的苜蓿中华根瘤菌株系RCR2011用作接种体，并且在4wpi处收集根瘤。图6A-6H中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图7A和7B显示了当用携带PronifH:GFP报告子的苜蓿中华根瘤菌接种蒺藜苜蓿ProNIN_CE-5kb:NIN转基因nin-1根根瘤时，nifH表达在蒺藜苜蓿ProNIN_CE-5kb:NIN转基因nin-1根根瘤中被诱导。图7A显示了4wpi转基因根瘤的共聚焦图像，其显示nifH(浅灰色)在固定区(FX)中开启(IF＝感染区；比例尺200μm)。图7B显示了示出在固定区中开启的nifH的图7A特写图像(S＝共生体；比例尺50μm)。图7A-7B中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图8A-8B显示了与A17 WT和瑞香样的水对照相比，相对的NIN和NF-YA1表达对细胞分裂素诱导应答的qRT-PCR分析。图8A显示了10-7M苯甲酸嘌呤(BAP；由标签“10^-7BAP”表明)对于细胞分裂素诱导或水(由标签“H₂O”表明)作为对照应用16小时后，A17 WT和瑞香样中NIN的相对的表达的qRT-PCR分析。图8B显示了10-7M BAP对于细胞分裂素诱导或水作为对照应用16小时后，A17 WT和瑞香样中YA1的相对的表达的NF-qRT-PCR分析。图8A-8B显示了具有表明SEM的误差条的三次生物重复的平均值。

图9A-9C显示了用ProNIN_{CE(ΔD1/D2/D3)-5kb}:NIN构建体转化的蒺藜苜蓿nin-1突变体根的表型。图9A显示了用ProNIN_CE(ΔD1)-5kb:NIN转化的接种的nin-1根的纵切面(比例尺50μm；ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘；由箭头表明侵染线)。图9B显示了用ProNIN_CE(ΔD2)-5kb:NIN转化的接种的nin-1根的纵切面(IF＝感染区；FX＝固定区；M＝分生组织；比例尺200μm)。图9C显示了用ProNIN_CE(ΔD3)-5kb:NIN转化的nin-1的根瘤截面(IF＝感染区；FX＝固定区；比例尺200μm)。图9A-9C中的截面用甲苯胺蓝染色。图9A-9C中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图10A-10E显示了用苜蓿中华根瘤菌RCR2011接种的蒺藜苜蓿A17 WT根瘤原基和瑞香样突变体原基中的NIN和NF-YA1表达模式。图10A-10B显示了根瘤原基发育的阶段处A17根瘤原基的NIN(图10A)和NF-YA1(图10B)的RNA原位定位，其中中柱鞘细胞以分裂和一些垂周分裂已经在内部皮层细胞层(C4和C5)中发生。图10C-10D显示了当皮层细胞已经更广泛的分裂时，根瘤原基发育的后期阶段处A17根瘤原基中的NIN(图10C)和NF-YA1(图10D)的RNA原位定位。图10E显示了用苜蓿中华根瘤菌RCR2011接种两天后，瑞香样突变体原基中NIN的RNA原位定位。在图10A-10E中，杂交信号被描绘为黑色点并且由箭头的头部表明，箭头表明侵染线(比例尺50μm；ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘)。图10A-10E中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图11A-11F显示了用苜蓿中华根瘤菌RCR2011接种48小时后，中柱鞘中根瘤菌-诱导NIN表达需要CE区域。图11A-11B显示了用ProNIN_5kb:GUS(图11A)和ProNIN_CE-5kb:GUS(图11B)转化的蒺藜苜蓿A17WT根。在图11A-11B中，GUS表达是在表皮、内皮层和中柱鞘中，并且由箭头的头部表明(较低GUS表达也在一些皮层细胞中；不由箭头的头部表明)。图11C-11D显示了用ProNIN_5kb:GUS(图11C)和ProNIN_CE-5kb:GUS(图11D)转化的蒺藜苜蓿瑞香样突变体根。在图11C中，GUS表达是在表皮和外皮质中，并且由箭头的头部表明。在图11D中，GUS表达在表皮、外皮质和中柱鞘中(中柱鞘中较弱表达)，并且由箭头的头部表明。图11E-11F显示了用ProNIN_5kb:GUS(图11E)和ProNIN_CE-5kb:GUS(图11F)转化的蒺藜苜蓿nin-1突变体根。在图11E-11F中，GUS表达是在表皮和外皮质中，并且由箭头的头部表明。在图11A-11F中，比例尺50μm；ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘)。图11A-11F中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图12A和12B显示了在未接种的蒺藜苜蓿A17 WT根中CRE1和RR1 RNA定位。图12A显示了在未接种的根中CRE1的RNA原位定位，其中杂交信号被描绘为黑色点并且由箭头的头部表明(比例尺50μm；ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘；vb＝血管束)。图12B显示了在未接种的根中RR1的RNA原位定位，其中杂交信号被描绘为黑色点并且由箭头的头部表明(比例尺50μm；ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘；vb＝血管束)。图12A-12B中显示的图像是来自多次重复的代表性图像。

图13显示了在根瘤原基启动期间NIN功能的模型。细菌菌落在卷曲的根毛中显示为灰色点，而侵染线在杆状根毛中显示为浅灰色线(根毛被描绘为从细胞的表皮垂直伸出)。注释“-2.2Kb”和“-5Kb”表示NIN 5’-上游区域的部分(ep＝表皮；C4＝皮层细胞层4；C5＝皮层细胞层5；ed＝内皮层；pc＝中柱鞘)。

详细描述

以下描述陈述示例性方法、参数等。然而，应该认识到这种描述不旨在作为本公开的范围的限制，而是作为示例性实施方式的描述提供的。

基因改变的植物和种子

本公开的方面包括基因改变的植物，其中植物或其部分包括与不具有一个或多个基因改变的野生型(WT)植物相比，增加NODULE INCEPTION(NIN)蛋白质或NIN-样蛋白质(NLP蛋白质)应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变，和其中植物或其部分包括编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括一个或多个基因改变，其是添加可操作地连接至编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个、十个或更多个、十一个或更多个、十二个或更多个、十三个或更多个、十四个或更多个、十五个或更多个、十六个或更多个、十七个或更多个、十八个或更多个、十九个或更多个、二十个或更多个、二十一个或多个、二十二个或更多个、二十三个或更多个或者二十四个或更多个细胞分裂素应答元件。该方面的仍另一实施方式包括一个或多个基因改变，其是可操作地连接至编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的八个或更多个、十六个或更多个或者二十四个或更多个细胞分裂素应答元件。该方面的还另一实施方式包括是B-型细胞分裂素信号传导RESPONSE REGULATOR(RR)结合位点的至少一个细胞分裂素应答元件。该方面的进一步实施方式包括具有SEQ ID NO:613或SEQ ID NO:614序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点。该方面的还另一实施方式包括具有SEQ ID NO:679、SEQ ID NO:680、SEQ ID NO:681、SEQ ID NO:682、SEQ ID NO:683、SEQ ID NO:684、SEQID NO:685或SEQ ID NO:686序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点。该方面的仍另一实施方式包括具有选自以下组中的序列的至少一个B-型细胞分裂素信号传导RR结合位点：SEQ ID NO:551、SEQ ID NO:552、SEQ ID NO:553、SEQ ID NO:554、SEQ ID NO:555、SEQ ID NO:556、SEQ ID NO:557、SEQ ID NO:558、SEQ ID NO:559、SEQ ID NO:560、SEQID NO:561、SEQ ID NO:562、SEQ ID NO:563、SEQ ID NO:564、SEQ ID NO:565、SEQ ID NO:566、SEQ ID NO:567、SEQ ID NO:568、SEQ ID NO:569、SEQ ID NO:570、SEQ ID NO:571、SEQID NO:572、SEQ ID NO:573、SEQ ID NO:574、SEQ ID NO:575、SEQ ID NO:576、SEQ ID NO:577、SEQ ID NO:578、SEQ ID NO:579、SEQ ID NO:580、SEQ ID NO:581、SEQ ID NO:582、SEQID NO:583、SEQ ID NO:584、SEQ ID NO:585、SEQ ID NO:586、SEQ ID NO:587、SEQ ID NO:588、SEQ ID NO:589、SEQ ID NO:590、SEQ ID NO:591、SEQ ID NO:592、SEQ ID NO:593、SEQID NO:594、SEQ ID NO:595、SEQ ID NO:596、SEQ ID NO:597、SEQ ID NO:598、SEQ ID NO:599、SEQ ID NO:600、SEQ ID NO:601、SEQ ID NO:602、SEQ ID NO:603、SEQ ID NO:604、SEQID NO:605、SEQ ID NO:606、SEQ ID NO:607、SEQ ID NO:608、SEQ ID NO:609、SEQ ID NO:610、SEQ ID NO:611、SEQ ID NO:612、SEQ ID NO:615、SEQ ID NO:616、SEQ ID NO:617、SEQID NO:618、SEQ ID NO:619、SEQ ID NO:620、SEQ ID NO:621、SEQ ID NO:622、SEQ ID NO:623、SEQ ID NO:624、SEQ ID NO:625、SEQ ID NO:626、SEQ ID NO:679、SEQ ID NO:680、SEQID NO:681、SEQ ID NO:682、SEQ ID NO:683、SEQ ID NO:684、SEQ ID NO:685，或SEQ IDNO:686。该方面的另外实施方式包括串联定向或反向定向的细胞分裂素应答元件。

在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，细胞分裂素应答元件彼此在100个核苷酸内、95个核苷酸内、90个核苷酸内、85个核苷酸内、80个核苷酸内、75个核苷酸内、70个核苷酸内、65个核苷酸内、60个核苷酸内、59个核苷酸内、58个核苷酸内、57个核苷酸内、56个核苷酸内、55个核苷酸内、54个核苷酸内、53个核苷酸内、52个核苷酸内、51个核苷酸内、50个核苷酸内、49个核苷酸内、48个核苷酸内、47个核苷酸内、46个核苷酸内、45个核苷酸内、44个核苷酸内、43个核苷酸内、42个核苷酸内、41个核苷酸内、40个核苷酸内、39个核苷酸内、38个核苷酸内、37个核苷酸内、36个核苷酸内、35个核苷酸内、34个核苷酸内、33个核苷酸内、32个核苷酸内、31个核苷酸内、30个核苷酸内、29个核苷酸内、28个核苷酸内、27个核苷酸内、26个核苷酸内、25个核苷酸内、24个核苷酸内、23个核苷酸内、22个核苷酸内、21个核苷酸内、20个核苷酸内、19个核苷酸内、18个核苷酸内、17个核苷酸内、16个核苷酸内、15个核苷酸内、14个核苷酸内、13个核苷酸内、12个核苷酸内、11个核苷酸内、10个核苷酸内、9个核苷酸内、8个核苷酸内、7个核苷酸内、6个核苷酸内、5个核苷酸内、4个核苷酸内、3个核苷酸内、2个核苷酸内或1个核苷酸内。在该方面的另外实施方式中，细胞分裂素应答元件彼此在11个核苷酸内、10个核苷酸内、9个核苷酸内、8个核苷酸内、7个核苷酸内、6个核苷酸内、5个核苷酸内、4个核苷酸内、3个核苷酸内、2个核苷酸内或1个核苷酸内。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸可操作地连接至启动子，所述启动子可操作地连接至细胞分裂素应答元件。在该方面的另外实施方式中，启动子和细胞分裂素应答元件彼此在110,000个核苷酸内、109,000个核苷酸内、108,000个核苷酸内、107,000个核苷酸内、106,000个核苷酸内、105,000个核苷酸内、104,000个核苷酸内、103,000个核苷酸内、102,000个核苷酸内、101,000个核苷酸内、100,000个核苷酸内、99,000个核苷酸内、98,000个核苷酸内、97,000个核苷酸内、96,000个核苷酸内、95,000个核苷酸内、94,000个核苷酸内、93,000个核苷酸内、92,000个核苷酸内、91,000个核苷酸内、90,000个核苷酸内、89,000个核苷酸内、88,000个核苷酸内、87,000个核苷酸内、86,000个核苷酸内、85,000个核苷酸内、84,000个核苷酸内、83,000个核苷酸内、82,000个核苷酸内、81,000个核苷酸内、80,000个核苷酸内、79,000个核苷酸内、78,000个核苷酸内、77,000个核苷酸内、76,000个核苷酸内、75,000个核苷酸内、74,000个核苷酸内、73,000个核苷酸内、72,000个核苷酸内、71,000个核苷酸内、70,000个核苷酸内、69,000个核苷酸内、68,000个核苷酸内、67,000个核苷酸内、66,000个核苷酸内、65,000个核苷酸内、64,000个核苷酸内、63,000个核苷酸内、62,000个核苷酸内、61,000个核苷酸内、60,000个核苷酸内、59,000个核苷酸内、58,000个核苷酸内、57,000个核苷酸内、56,000个核苷酸内、55,000个核苷酸内、54,000个核苷酸内、53,000个核苷酸内、52,000个核苷酸内、51,000个核苷酸内、50,000个核苷酸内、49,000个核苷酸内、48,000个核苷酸内、47,000个核苷酸内、46,000个核苷酸内、45,000个核苷酸内、44,000个核苷酸内、43,000个核苷酸内、42,000个核苷酸内、41,000个核苷酸内、40,000个核苷酸内、39,000个核苷酸内、38,000个核苷酸内、37,000个核苷酸内、36,000个核苷酸内、35,000个核苷酸内、34,000个核苷酸内、33,000个核苷酸内、32,000个核苷酸内、31,000个核苷酸内、30,000个核苷酸内、29,000个核苷酸内、28,000个核苷酸内、27,000个核苷酸内、26,000个核苷酸内、25,000个核苷酸内、24,000个核苷酸内、23,000个核苷酸内、22,000个核苷酸内、21,000个核苷酸内、20,000个核苷酸内、19,000个核苷酸内、18,000个核苷酸内、17,000个核苷酸内、16,000个核苷酸内、15,000个核苷酸内、14,000个核苷酸内、13,000个核苷酸内、12,000个核苷酸内、11,000个核苷酸内、10,000个核苷酸内、9,000个核苷酸内、8,000个核苷酸内、7,000个核苷酸内、6,000个核苷酸内、5,000个核苷酸内、4,000个核苷酸内、3,000个核苷酸内、2,000个核苷酸内、1,000个核苷酸内、900个核苷酸内、800个核苷酸内、700个核苷酸内、600个核苷酸内、500个核苷酸内、400个核苷酸内、300个核苷酸内、200个核苷酸内或100个核苷酸个核苷酸内。该方面的还另一实施方式包括位于编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的上游的细胞分裂素应答元件。该方面的仍另一实施方式包括放置在5’-上游定位的基因的编码序列的结尾和编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的转录或翻译起始位点之间的细胞分裂素应答元件。该方面的进一步实施方式包括位于在编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸内(即，转录基因序列内)的细胞分裂素应答元件。该方面的另外实施方式包括位于在编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的一个或多个内含子内的细胞分裂素应答元件。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括编码NIN/NLP1直系同源组蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NIN/NLP1直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQID NO:15、SEQ ID NO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQID NO:21、SEQ ID NO:22；SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQID NO:27、SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQID NO:33、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQID NO:39、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQID NO:45、SEQ ID NO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQID NO:51、SEQ ID NO:52、SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54、SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:56、SEQID NO:57、SEQ ID NO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60、SEQ ID NO:61、SEQ ID NO:62、SEQID NO:63、SEQ ID NO:64、SEQ ID NO:65、SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQID NO:69、SEQ ID NO:70、SEQ ID NO:71、SEQ ID NO:72、SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQID NO:75、SEQ ID NO:76、SEQ ID NO:77、SEQ ID NO:78、SEQ ID NO:79、SEQ ID NO:80、SEQID NO:81、SEQ ID NO:82、SEQ ID NO:83、SEQ ID NO:84、SEQ ID NO:85、SEQ ID NO:86、SEQID NO:87、SEQ ID NO:88、SEQ ID NO:89、SEQ ID NO:90、SEQ ID NO:91、SEQ ID NO:92、SEQID NO:93、SEQ ID NO:94、SEQ ID NO:95、SEQ ID NO:96、SEQ ID NO:98、SEQ ID NO:99、SEQID NO:100、SEQ ID NO:101、SEQ ID NO:102、SEQ ID NO:103、SEQ ID NO:104、SEQ ID NO:105、SEQ ID NO:106、SEQ ID NO:108、SEQ ID NO:109、SEQ ID NO:131、SEQ ID NO:132、SEQID NO:133、SEQ ID NO:134、SEQ ID NO:135、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:137、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:139、SEQ ID NO:140、SEQ ID NO:141、SEQ ID NO:142、SEQ ID NO:143、SEQID NO:144、SEQ ID NO:145、SEQ ID NO:146、SEQ ID NO:147、SEQ ID NO:148、SEQ ID NO:149、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:151、SEQ ID NO:152、SEQ ID NO:153、SEQ ID NO:154、SEQID NO:155、SEQ ID NO:156、SEQ ID NO:157、SEQ ID NO:158、SEQ ID NO:159、SEQ ID NO:160、SEQ ID NO:161、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:163、SEQ ID NO:164、SEQ ID NO:165、SEQID NO:166、SEQ ID NO:167、SEQ ID NO:168、SEQ ID NO:169、SEQ ID NO:170、SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:175、SEQ ID NO:177、SEQID NO:178、SEQ ID NO:179、SEQ ID NO:180、SEQ ID NO:181、SEQ ID NO:182、SEQ ID NO:183、SEQ ID NO:184、SEQ ID NO:185、SEQ ID NO:186、SEQ ID NO:187、SEQ ID NO:188、SEQID NO:189、SEQ ID NO:190、SEQ ID NO:191、SEQ ID NO:192、SEQ ID NO:193、SEQ ID NO:194、SEQ ID NO:196、SEQ ID NO:197、SEQ ID NO:198、SEQ ID NO:199、SEQ ID NO:200、SEQID NO:201、SEQ ID NO:202、SEQ ID NO:203、SEQ ID NO:204、SEQ ID NO:205、SEQ ID NO:206、SEQ ID NO:207、SEQ ID NO:208、SEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:211、SEQID NO:212、SEQ ID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:217、SEQ ID NO:218、SEQ ID NO:219、SEQ ID NO:220、SEQ ID NO:221、SEQ ID NO:222、SEQID NO:223、SEQ ID NO:224、SEQ ID NO:225、SEQ ID NO:226、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:229、SEQ ID NO:230、SEQ ID NO:231、SEQ ID NO:232、SEQ ID NO:233、SEQID NO:234、SEQ ID NO:235、SEQ ID NO:236、SEQ ID NO:687、SEQ ID NO:688、SEQ ID NO:689、SEQ ID NO:690、SEQ ID NO:691、SEQ ID NO:692或SEQ ID NO:693。该方面的进一步实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:22(即，CsaNIN；大麻)、SEQID NO:78(即，HluNIN；啤酒花)、SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)、SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)；SEQ ID NO:136(即，PanNIN；榆科山麻黄)、SEQ ID NO:139(即，PriNIN；Parasponia rigida)、SEQ ID NO:142(即，PruNIN；Parasponia rugosa)、SEQ ID NO:185(即，TleNIN；羽脉山黄麻；NIN的截短版本)、SEQ ID NO:187(即，TorNIN；异色山黄麻；NIN的截短版本)、SEQ ID NO:190(即，TtoNIN；山黄麻；NIN的截短版本)、SEQ ID NO:236(即，ZjuNIN；枣)、SEQ ID NO:687(即，AglNIN；欧洲桤木)、SEQ ID NO:688(即，CglNIN；粗枝木麻黄)、SEQ ID NO:689(即，DglNIN.1；Datisca glomerata)、SEQ ID NO:690(即，DglNIN.2；Datisca glomerata)、SEQ ID NO:691(即，DtrNIN；Discaria trinervis)、SEQ ID NO:692(即，DdrNIN；亮黄仙女木)，或SEQ ID NO:693(即，PtrNIN；Purshia tridentata)。该方面的另一实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白，其是NIN蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)或SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括编码NLP2-3直系同源组蛋白质、NLP4直系同源组蛋白质或基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质的核酸。该方面的另外实施方式包括与选自以下的组的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NLP2-3直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:239、SEQ ID NO:241、SEQ ID NO:242、SEQ ID NO:243、SEQ ID NO:244、SEQ ID NO:245、SEQ IDNO:246、SEQ ID NO:247、SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:250、SEQ ID NO:251、SEQ ID NO:252、SEQ ID NO:253、SEQ ID NO:254、SEQ ID NO:255、SEQ ID NO:256、SEQ ID NO:257、SEQ IDNO:258、SEQ ID NO:259、SEQ ID NO:260、SEQ ID NO:261、SEQ ID NO:262、SEQ ID NO:263、SEQ ID NO:264、SEQ ID NO:265、SEQ ID NO:266、SEQ ID NO:267、SEQ ID NO:268、SEQ IDNO:269、SEQ ID NO:270、SEQ ID NO:271、SEQ ID NO:273、SEQ ID NO:274、SEQ ID NO:275、SEQ ID NO:276、SEQ ID NO:277、SEQ ID NO:278、SEQ ID NO:279、SEQ ID NO:280、SEQ IDNO:281、SEQ ID NO:282、SEQ ID NO:283、SEQ ID NO:284、SEQ ID NO:285、SEQ ID NO:286、SEQ ID NO:287、SEQ ID NO:288、SEQ ID NO:289、SEQ ID NO:290、SEQ ID NO:291、SEQ IDNO:292、SEQ ID NO:293、SEQ ID NO:294、SEQ ID NO:295、SEQ ID NO:296、SEQ ID NO:297、SEQ ID NO:298、SEQ ID NO:299、SEQ ID NO:300、SEQ ID NO:301、SEQ ID NO:302、SEQ IDNO:303、SEQ ID NO:304、SEQ ID NO:305、SEQ ID NO:306、SEQ ID NO:307、SEQ ID NO:308、SEQ ID NO:309、SEQ ID NO:310、SEQ ID NO:311、SEQ ID NO:312、SEQ ID NO:313、SEQ IDNO:314、SEQ ID NO:315、SEQ ID NO:316、SEQ ID NO:317、SEQ ID NO:318、SEQ ID NO:319、SEQ ID NO:320、SEQ ID NO:321、SEQ ID NO:322、SEQ ID NO:323、SEQ ID NO:324、SEQ IDNO:325、SEQ ID NO:326、SEQ ID NO:327、SEQ ID NO:328、SEQ ID NO:329、SEQ ID NO:332、SEQ ID NO:333、SEQ ID NO:334、SEQ ID NO:335、SEQ ID NO:336、SEQ ID NO:337、SEQ IDNO:338、SEQ ID NO:339、SEQ ID NO:340、SEQ ID NO:341、SEQ ID NO:342、SEQ ID NO:343、SEQ ID NO:344、SEQ ID NO:345、SEQ ID NO:346、SEQ ID NO:347、SEQ ID NO:348、SEQ IDNO:349、SEQ ID NO:350、SEQ ID NO:351、SEQ ID NO:352、SEQ ID NO:353、SEQ ID NO:354、SEQ ID NO:355、SEQ ID NO:356、SEQ ID NO:357、SEQ ID NO:358、SEQ ID NO:359、SEQ IDNO:360、SEQ ID NO:361、SEQ ID NO:362、SEQ ID NO:363、SEQ ID NO:364、SEQ ID NO:365、SEQ ID NO:366、SEQ ID NO:367、SEQ ID NO:368、SEQ ID NO:369、SEQ ID NO:371、SEQ IDNO:372、SEQ ID NO:373、SEQ ID NO:374、SEQ ID NO:375、SEQ ID NO:376和SEQ ID NO:377。该方面的还另一实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的NLP4直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:378、SEQ ID NO:379、SEQID NO:380、SEQ ID NO:381、SEQ ID NO:382、SEQ ID NO:383、SEQ ID NO:384、SEQ ID NO:385、SEQ ID NO:386、SEQ ID NO:387、SEQ ID NO:388、SEQ ID NO:389、SEQ ID NO:390、SEQID NO:391、SEQ ID NO:392、SEQ ID NO:393、SEQ ID NO:394、SEQ ID NO:395、SEQ ID NO:396、SEQ ID NO:397、SEQ ID NO:398、SEQ ID NO:399、SEQ ID NO:400、SEQ ID NO:401、SEQID NO:402、SEQ ID NO:403、SEQ ID NO:404、SEQ ID NO:405、SEQ ID NO:406、SEQ ID NO:408、SEQ ID NO:409、SEQ ID NO:410、SEQ ID NO:411、SEQ ID NO:412、SEQ ID NO:413、SEQID NO:414、SEQ ID NO:415、SEQ ID NO:417、SEQ ID NO:418、SEQ ID NO:419、SEQ ID NO:420、SEQ ID NO:421、SEQ ID NO:422、SEQ ID NO:423、SEQ ID NO:424、SEQ ID NO:425、SEQID NO:426、SEQ ID NO:427、SEQ ID NO:428、SEQ ID NO:429、SEQ ID NO:430、SEQ ID NO:431、SEQ ID NO:432、SEQ ID NO:433、SEQ ID NO:434、SEQ ID NO:435、SEQ ID NO:436、SEQID NO:437、SEQ ID NO:438、SEQ ID NO:439、SEQ ID NO:440、SEQ ID NO:441、SEQ ID NO:442、SEQ ID NO:443、SEQ ID NO:444、SEQ ID NO:445、SEQ ID NO:446、SEQ ID NO:447、SEQID NO:448、SEQ ID NO:449、SEQ ID NO:450、SEQ ID NO:451、SEQ ID NO:452、SEQ ID NO:453、SEQ ID NO:455、SEQ ID NO:456、SEQ ID NO:457、SEQ ID NO:458、SEQ ID NO:459、SEQID NO:460、SEQ ID NO:461、SEQ ID NO:462、SEQ ID NO:463、SEQ ID NO:464、SEQ ID NO:465、SEQ ID NO:466、SEQ ID NO:467、SEQ ID NO:468、SEQ ID NO:469、SEQ ID NO:470、SEQID NO:471、SEQ ID NO:472、SEQ ID NO:473、SEQ ID NO:474、SEQ ID NO:475、SEQ ID NO:476、SEQ ID NO:477、SEQ ID NO:478、SEQ ID NO:479、SEQ ID NO:480、SEQ ID NO:481、SEQID NO:482、SEQ ID NO:483、SEQ ID NO:484、SEQ ID NO:485、SEQ ID NO:486、SEQ ID NO:487、SEQ ID NO:488、SEQ ID NO:489、SEQ ID NO:490、SEQ ID NO:491、SEQ ID NO:492、SEQID NO:493、SEQ ID NO:494、SEQ ID NO:495、SEQ ID NO:496、SEQ ID NO:497、SEQ ID NO:498、SEQ ID NO:499、SEQ ID NO:500、SEQ ID NO:501、SEQ ID NO:502、SEQ ID NO:504、SEQID NO:505、SEQ ID NO:506、SEQ ID NO:507、SEQ ID NO:508、SEQ ID NO:509、SEQ ID NO:510、SEQ ID NO:511、SEQ ID NO:512、SEQ ID NO:513、SEQ ID NO:514、SEQ ID NO:515、SEQID NO:516、SEQ ID NO:517、SEQ ID NO:518、SEQ ID NO:519、SEQ ID NO:520、SEQ ID NO:521、SEQ ID NO:522、SEQ ID NO:523和SEQ ID NO:524。该方面的进一步实施方式包括与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性的基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质：SEQ ID NO:637、SEQ ID NO:638、SEQ ID NO:639、SEQ ID NO:640、SEQ ID NO:641、SEQ ID NO:642、SEQ ID NO:643、SEQ ID NO:644、SEQ ID NO:645、SEQ IDNO:646、SEQ ID NO:647、SEQ ID NO:648、SEQ ID NO:649、SEQ ID NO:650、SEQ ID NO:651、SEQ ID NO:652、SEQ ID NO:653、SEQ ID NO:654、SEQ ID NO:655、SEQ ID NO:656、SEQ IDNO:657、SEQ ID NO:658、SEQ ID NO:659、SEQ ID NO:660、SEQ ID NO:661或SEQ ID NO:662。

在仍另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，根中柱鞘细胞层、内皮层细胞层(即，内胚层细胞层)、皮质细胞层(即，皮层细胞层)和/或表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的细胞分裂素信号传导或诱导细胞分裂素信号传导途径诱导根瘤器官形成。该方面的另外实施方式包括通过由微生物外生地应用或分泌的细胞分裂素类似物诱导的细胞分裂素信号传导途径。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式进一步包括可操作地连接至核酸的一个或多个CYCLOPS应答元件。本公开的CYCLOPS应答元件可以是完整的CYCLOPS应答元件或必要的CYCLOPS应答元件(CYC-盒)，如图5D中显示。该方面的另外实施方式包括诱导根瘤菌感染的根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的CYCLOPS表达。

在进一步的实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，基因改变的植物是单子叶植物。该方面的另外实施方式包括选自以下组中的基因改变的植物：玉米(例如，玉蜀黍、玉米(Zea mays))，水稻(例如，籼稻、粳稻、香稻、糯米、亚洲栽培稻(Oryza sativa)、非洲栽培稻(Oryza glaberrima)，，野生水稻(例如，菰属(Zizania)物种、刺叶稻属(Porteresia)物种)，小麦(例如，普通小麦、斯卑尔脱小麦、硬粒小麦、单粒小麦、二粒小麦、卡姆小麦、普通小麦(Triticum aestivum)、斯卑尔脱小麦(Triticum spelta)、硬粒小麦(Triticum durum)、乌拉尔图小麦(Triticum urartu)、单粒小麦(Triticum monococcum)、东方小麦(Triticum turanicum)、小麦属(Triticum)物种)，大麦(例如，大麦(Hordeumvulgare)，高粱(例如，高粱(Sorghum bicolor))，小米(例如，龙爪稷、fonio millet、谷子、珍珠稷、barnyard millet、龙爪稷(Eleusine coracana)、Panicum sumatrense、Panicummilaceum、谷子(Setaria italica)、珍珠稷(Pennisetum glaucum)、马唐属(Digitaria)物种、Echinocloa物种)，苔麸(例如，苔麸(Eragrostis tef))，燕麦(例如，燕麦(Avenasativa))，黑小麦(例如，黑小麦(X Triticosecale Wittmack)、Triticosecaleschlanstedtense Wittm.、Triticosecale neoblaringhemii A.Camus、Triticosecaleneoblaringhemii A.Camus)，黑麦(例如，黑麦(Secale cereale)、Secale cereanum)或甘蔗(例如，甘蔗(Saccharum officinarum)，甘蔗属(Saccharum)物种)。可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式进一步包括选自以下组中的基因改变的植物：苹果(例如，西洋苹果(Malus pumila)、Malus x domestica、苹果提取物(Pyrus malus))，梨(例如，西洋梨(Pyrus communis)、白梨(Pyrus×bretschneideri)、沙梨(Pyrus pyrifolia)、新疆梨(Pyrus sinkiangensis)、川梨(Pyrus pashia)、梨属(Pyrus)物种)，李(例如，布拉斯李、青梅、西洋李、欧洲李(Prunus domestica)、中国李(Prunus salicina)、梅(Prunusmume))，杏(例如，山杏(Prunus armeniaca)、布里扬松杏(Prunus brigantine)、东北杏(Prunus mandshurica)，桃(例如，桃(Prunus persica))，扁桃(例如，甜扁桃(Prunusdulcis)、扁桃(Prunus amygdalus))，胡桃(例如，波斯胡桃、英国胡桃、黑胡桃、胡桃(Juglans regia)、黑胡桃(Juglans nigra)、白胡桃(Juglans cinerea)、加州胡桃(Juglans californica))，樱桃(例如，欧洲甜樱桃(Prunus avium)、欧洲酸樱桃(Prunuscerasus)、东京樱花(Prunus yedoensis var.nudiflora))，草莓(例如，草莓(Fragaria×ananassa)、智利草莓(Fragaria chiloensis)、弗州草莓(Fragaria virginiana)、野草莓(Fragaria vesca))，树莓(例如，欧洲红树莓、黑树莓、覆盆子(Rubus idaeus L.)、美国黑树莓(Rubus occidentalis)、硬毛树莓(Rubus strigosus))，黑莓(例如，常青黑莓，喜马拉雅黑莓、黑莓(Rubus fruticosus)、北美黑莓(Rubus ursinus)、裂叶黑莓(Rubuslaciniatus)、尖齿黑莓(Rubus argutus)、亚美尼亚黑莓(Rubus armeniacus)、露莓(Rubusplicatus)、榆叶黑莓(Rubus ulmifolius)、美国黑莓(Rubus allegheniensis)、黑莓(Rubus)亚属Eubatus sect.Moriferi&Ursini))，红醋栗(例如，红醋栗、红丛茶蔍子(Ribesrubrum))，黑醋栗(例如，黑醋栗甜酒、黑茶藨子(Ribes nigrum))，醋栗(例如，鹅莓(Ribesuva-crispa)、欧洲醋栗(Ribes grossulari)、毛茎茶藨子(Ribes hirtellum))，甜瓜(例如，西瓜、冬瓜、卡萨巴甜瓜、哈密瓜、白兰瓜、香瓜、西瓜(Citrullus lanatus)、冬瓜(Benincasa hispida)、香瓜(Cucumis melo)、罗马甜瓜(Cucumis melo cantalupensis)、冬甜瓜(Cucumis melo inodorus)、网纹甜瓜(Cucumis melo reticulatus))，黄瓜(例如，切黄瓜、腌制黄瓜、英国黄瓜、黄瓜(Cucumis sativus))，南瓜(例如，美国南瓜(Cucurbitapepo)、笋瓜(Cucurbita maxima))，倭瓜(例如，葫芦、西葫芦(Cucurbita argyrosperma)、黑子南瓜(Cucurbita ficifolia)、笋瓜(Cucurbita maxima)、中国南瓜(Cucurbitamoschata))，葡萄(例如，葡萄(Vitis vinifera)、山葡萄(Vitis amurensis)、美洲葡萄(Vitis labrusca)、白亮葡萄(Vitis mustangensis)、河岸葡萄(Vitis riparia)、圆叶葡萄(Vitis rotundifolia))，大麻(例如，印度大麻、大麻(Cannabis sativa))，啤酒花(例如，啤酒花(Humulus lupulus))，桦树(例如，桦木属(Betula)物种)，山毛榉(例如，欧洲山毛榉(Fagus sylvatica)、山毛榉(Fagus grandifolia)、山毛榉属(Fagus)物种))，枣(例如，红枣、金丝枣(Ziziphus jujube))，木薯(例如，树薯、丝兰、木薯(Manihotesculenta))，杨树(例如，小黑杨(hybrid poplar)、毛果杨(Populus trichocarpa)、欧洲山杨(Populus tremula)、银白杨(Populus alba)、杨属(Populus)物种)，栗子(例如，板栗(Castanea mollissima)、日本栗(Castanea crenata)、美国栗(Castanea dentata)、栗属(Castanea)物种)，木贼叶木麻黄(例如，粗枝木麻黄)，玫瑰桉(例如，巨桉(Eucalyptusgrandis))，橡树(例如，软木橡树、软木橡树(Quercus suber)、栎属(Quercus)物种)，柑桔属(例如，柠檬、青柠、橙、葡萄柚、柚子、香园、臭橘、香柠檬、酸橙、红橙、无核小蜜橘、克莱门氏小柑橘、柑橘、香橙、手指香檬、泰国柠檬、金橘、克莱门氏小柑橘(Citrus clementina)、甜橙(Citrus sinensis)、柑桔(trifoliata)、金橘(Citrus japonica)、柚子(Citrusmaxima)、Citrus australasica、柑橘(Citrus reticulata)、Citus aurantifolia、泰国柠檬(Citrus hystrix)、葡萄柚(Citrus×paradisi)、克莱门氏小柑橘(Citrus×clementina)、柑桔属(Citrus)物种)，马铃薯(例如，褐色马铃薯、黄色马铃薯、红色马铃薯、马铃薯(Solanum tuberosum))，番茄(例如，番茄(Solanum lycopersicum))，甘薯(例如，甘薯(Ipomoea batatas))，山药(例如，Diascorea物种、Oxalis tuberosa)，拟南芥属(例如，拟南芥(Arabidopsis thaliana))，山黄麻属物种(例如，光叶山黄麻(Trema cannabina)、Trema cubense、Trema discolor、Trema domingensis、Trema integerrima、Tremalamarckiana、Trema micrantha、异色山黄麻、Trema philippinensis、Trema strigilosa、山黄麻(Trema tomentosa)、羽脉山黄麻)和麻风树属物种(例如，麻风树(Jatrophacurcas))。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，WT植物不是豆类，不形成与固氮细菌共生的根瘤，或不是豆类并且不形成与固氮细菌共生的根瘤。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括任何一个前述的实施方式的基因改变的植物的基因改变的植物部分，其中植物部分是叶、茎、根、块茎、花、种子、核、谷粒、果实、细胞或其部分并且基因改变的植物部分包括一个或多个基因改变。该方面的另外实施方式包括为果实、块茎、核或谷粒的植物部分。可与任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括任何一个前述的实施方式的植物的基因改变的花粉粒或基因改变的胚珠，其中基因改变的花粉粒或基因改变的胚珠包括一个或多个基因改变。可与任何前述的实施方式组合的该方面的进一步实施方式包括从任何前述的实施方式的基因改变植物产生的基因改变的原生质体，其中基因改变的原生质体包括一个或多个基因改变。可与任何前述的实施方式组合的该方面的另外实施方式包括从来自任何一个前述的实施方式的基因改变的植物的原生质体或细胞产生的基因改变的组织培养物，其中细胞或原生质体是从选自以下组中的植物部分产生的：叶、叶肉细胞、花药、雌蕊、茎、叶柄、根、根尖、块茎、果实、种子、核、谷粒、花、子叶、下胚轴、胚或分生组织细胞，其中基因改变的组织培养物包括一个或多个基因改变。该方面的另外实施方式包括从包括一个或多个基因改变的基因改变的组织培养物再生的基因改变的植物。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括具有任何前述的实施方式的植物的所有生理学和形态学特征的基因改变的植物。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的还另一实施方式包括从任何一个前述的实施方式的基因改变的植物产生的基因改变的植物种子。可与具有基因改变的植物的任何前述的实施方式组合的该方面的进一步实施方式包括产生具有任何以上实施方式的植物的所有生理学和形态学特征的植物的植物种子。

产生和栽培基因改变的植物的方法

本公开的另外方面包括产生具有基因改变的植物的任何前述的实施方式的基因改变的植物的方法，包括以下步骤：(a)将一个或多个基因改变引入植物细胞、组织或其他外植体中；(b)使植物细胞、组织或其他外植体再生为基因改变的小植株；和(c)使基因改变的小植株生长为与未转化的WT植物相比，具有增加NIN蛋白质或NLP蛋白质应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变的基因改变的植物。该方面的另外实施方式进一步包括通过在步骤(b)之前筛选或选择植物细胞、组织或其他外植体；在步骤(b)和(c)之间筛选或选择小植株；或者在(c)步骤之后筛选或选择植物来鉴定一个或多个基因改变的成功引入。在还另一实施方式中，其可与任何前述的实施方式组合，使用选自以下组中的转化方法进行转化：颗粒轰击(即，生物弹道术，基因枪)、农杆菌-介导的转化、根瘤菌-介导的转化或原生质体转染或转化。

可与任何前述的实施方式组合的该方面的仍另一实施方式包括用载体引入的基因改变。该方面的另外实施方式包括包含可操作地连接至编码NIN或NLP蛋白质的启动子和可操作地连接至启动子的一个或多个细胞分裂素应答元件的载体。该方面的还另一实施方式包括选自以下组中的启动子和一个或多个细胞分裂素应答元件：包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到操作地连接至3C区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至CE区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，与可操作地连接至CE区域的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小启动子和与可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的CYCLOPS-应答元件可操作地连接的最小启动子。本公开的CYCLOPS应答元件可以是完整的CYCLOPS应答元件或必要的CYCLOPS应答元件(CYC-盒)，如图5D中显示。在该方面的进一步实施方式中，载体包括靶向可操作地连接至内源NIN蛋白质或NLP蛋白质的核基因组序列的一个或多个基因编辑组件。该方面的还另一实施方式包括由一个或多个基因编辑组件编辑以引入选自一个或多个细胞分裂素应答元件、3C区域或CE区域的组中的顺式调节元件的核基因组序列。可与具有包括一个或多个基因编辑组件的载体的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括一个或多个选自以下组中的基因编辑组件：靶向核基因组序列的核糖核蛋白复合物；包括TALEN蛋白质编码序列的载体，其中TALEN蛋白质靶向核基因组序列；包括ZFN蛋白质编码序列的载体，其中ZFN蛋白质靶向核基因组序列；寡核苷酸供体(ODN)，其中ODN靶向核基因组序列；或包括CRISPR/Cas酶编码序列和靶向序列的载体，其中靶向序列靶向核基因组序列。

可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括来自结瘤豆类物种的NIN基因启动子、3C区域、CE区域、CYCLOPS应答元件或者一个或多个细胞分裂素应答元件。该方面的另外实施方式包括选自以下组中的结瘤豆类物种：花生(例如，蔓花生(Arachis duranensis)、花生(Arachis hypogaea)、Arachisipaensis)，木豆(例如，木豆(Cajanus cajan))，鹰嘴豆(例如，鹰嘴豆(Cicerarietinum))，大豆(例如，大豆(Glycine max)、野生大豆(Glycine soja))，绒毛豆(例如，天鹅绒豆(Mucuna pruriens))，菜豆(例如，菜豆(Phaseolus vulgaris))，豌豆(例如，豌豆(Pisum sativum))，红豆(例如，赤豆(Vigna angularis)、Vigna angularisvar.angularis)，绿豆(例如，Vigna radiata var.radiata)，三叶草(例如，红车轴草(Trifolium pratense)、地三叶(Trifolium subterraneum))，羽扇豆(例如，羽扇豆(lupin)、狭叶羽扇豆(Lupinus angustifolius))，田菁属(Sesbania)物种(例如，长喙田菁(Sesbania rostrata)、百脉根和蒺藜苜蓿。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式，其中载体包括结瘤豆类物种的5’-上游NIN序列、3C区域、CE区域、CYCLOPS应答元件或者一个或多个细胞分裂素应答元件，其包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:551、SEQ ID NO:552、SEQ ID NO:553、SEQ ID NO:554、SEQ ID NO:555、SEQ ID NO:556、SEQ ID NO:557、SEQ ID NO:558、SEQ ID NO:559、SEQID NO:560、SEQ ID NO:561、SEQ ID NO:562、SEQ ID NO:563、SEQ ID NO:564、SEQ ID NO:565、SEQ ID NO:566、SEQ ID NO:567、SEQ ID NO:568、SEQ ID NO:569、SEQ ID NO:570、SEQID NO:571、SEQ ID NO:572、SEQ ID NO:573、SEQ ID NO:574、SEQ ID NO:575、SEQ ID NO:576、SEQ ID NO:577、SEQ ID NO:578、SEQ ID NO:579、SEQ ID NO:580、SEQ ID NO:581、SEQID NO:582、SEQ ID NO:583、SEQ ID NO:584、SEQ ID NO:585、SEQ ID NO:586、SEQ ID NO:587、SEQ ID NO:588、SEQ ID NO:589、SEQ ID NO:590、SEQ ID NO:591、SEQ ID NO:592、SEQID NO:593、SEQ ID NO:594、SEQ ID NO:595、SEQ ID NO:596、SEQ ID NO:597、SEQ ID NO:598、SEQ ID NO:599、SEQ ID NO:600、SEQ ID NO:601、SEQ ID NO:602、SEQ ID NO:603、SEQID NO:604、SEQ ID NO:605、SEQ ID NO:606、SEQ ID NO:607、SEQ ID NO:608、SEQ ID NO:609、SEQ ID NO:610、SEQ ID NO:611或SEQ ID NO:612。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的仍另一实施方式包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQ ID NO:613、SEQ ID NO:614、SEQ ID NO:615、SEQ ID NO:616、SEQ ID NO:617、SEQID NO:618、SEQ ID NO:619、SEQ ID NO:620、SEQ ID NO:621、SEQ ID NO:622、SEQ ID NO:623、SEQ ID NO:624、SEQ ID NO:625和SEQ ID NO:626。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式包括来自非结瘤物种的一个或多个细胞分裂素应答元件。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一实施方式，来自非结瘤物种的一个或多个细胞分裂素应答元件是SEQ ID NO:613。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括来自结瘤非豆类物种的一个或多个细胞分裂素应答元件。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的另外实施方式包括选自以下组中的细胞分裂素应答元件：SEQID NO:613、SEQ ID NO:614、SEQ ID NO:679、SEQ ID NO:680、SEQ ID NO:681、SEQ ID NO:682、SEQ ID NO:683、SEQ ID NO:684、SEQ ID NO:685或SEQ ID NO:686。

可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NIN/NLP1直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ IDNO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、SEQ ID NO:12、SEQ ID NO:13、SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:15、SEQ IDNO:16、SEQ ID NO:17、SEQ ID NO:18、SEQ ID NO:19、SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:21、SEQ IDNO:22；SEQ ID NO:23、SEQ ID NO:24、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:26、SEQ ID NO:27、SEQ IDNO:28、SEQ ID NO:29、SEQ ID NO:30、SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:32、SEQ ID NO:33、SEQ IDNO:34、SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:36、SEQ ID NO:37、SEQ ID NO:38、SEQ ID NO:39、SEQ IDNO:40、SEQ ID NO:41、SEQ ID NO:42、SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:44、SEQ ID NO:45、SEQ IDNO:46、SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:48、SEQ ID NO:49、SEQ ID NO:50、SEQ ID NO:51、SEQ IDNO:52、SEQ ID NO:53、SEQ ID NO:54、SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:56、SEQ ID NO:57、SEQ IDNO:58、SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:60、SEQ ID NO:61、SEQ ID NO:62、SEQ ID NO:63、SEQ IDNO:64、SEQ ID NO:65、SEQ ID NO:66、SEQ ID NO:67、SEQ ID NO:68、SEQ ID NO:69、SEQ IDNO:70、SEQ ID NO:71、SEQ ID NO:72、SEQ ID NO:73、SEQ ID NO:74、SEQ ID NO:75、SEQ IDNO:76、SEQ ID NO:77、SEQ ID NO:78、SEQ ID NO:79、SEQ ID NO:80、SEQ ID NO:81、SEQ IDNO:82、SEQ ID NO:83、SEQ ID NO:84、SEQ ID NO:85、SEQ ID NO:86、SEQ ID NO:87、SEQ IDNO:88、SEQ ID NO:89、SEQ ID NO:90、SEQ ID NO:91、SEQ ID NO:92、SEQ ID NO:93、SEQ IDNO:94、SEQ ID NO:95、SEQ ID NO:96、SEQ ID NO:98、SEQ ID NO:99、SEQ ID NO:100、SEQID NO:101、SEQ ID NO:102、SEQ ID NO:103、SEQ ID NO:104、SEQ ID NO:105、SEQ ID NO:106、SEQ ID NO:108、SEQ ID NO:109、SEQ ID NO:131、SEQ ID NO:132、SEQ ID NO:133、SEQID NO:134、SEQ ID NO:135、SEQ ID NO:136、SEQ ID NO:137、SEQ ID NO:138、SEQ ID NO:139、SEQ ID NO:140、SEQ ID NO:141、SEQ ID NO:142、SEQ ID NO:143、SEQ ID NO:144、SEQID NO:145、SEQ ID NO:146、SEQ ID NO:147、SEQ ID NO:148、SEQ ID NO:149、SEQ ID NO:150、SEQ ID NO:151、SEQ ID NO:152、SEQ ID NO:153、SEQ ID NO:154、SEQ ID NO:155、SEQID NO:156、SEQ ID NO:157、SEQ ID NO:158、SEQ ID NO:159、SEQ ID NO:160、SEQ ID NO:161、SEQ ID NO:162、SEQ ID NO:163、SEQ ID NO:164、SEQ ID NO:165、SEQ ID NO:166、SEQID NO:167、SEQ ID NO:168、SEQ ID NO:169、SEQ ID NO:170、SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173、SEQ ID NO:174、SEQ ID NO:175、SEQ ID NO:177、SEQ ID NO:178、SEQID NO:179、SEQ ID NO:180、SEQ ID NO:181、SEQ ID NO:182、SEQ ID NO:183、SEQ ID NO:184、SEQ ID NO:185、SEQ ID NO:186、SEQ ID NO:187、SEQ ID NO:188、SEQ ID NO:189、SEQID NO:190、SEQ ID NO:191、SEQ ID NO:192、SEQ ID NO:193、SEQ ID NO:194、SEQ ID NO:196、SEQ ID NO:197、SEQ ID NO:198、SEQ ID NO:199、SEQ ID NO:200、SEQ ID NO:201、SEQID NO:202、SEQ ID NO:203、SEQ ID NO:204、SEQ ID NO:205、SEQ ID NO:206、SEQ ID NO:207、SEQ ID NO:208、SEQ ID NO:209、SEQ ID NO:210、SEQ ID NO:211、SEQ ID NO:212、SEQID NO:213、SEQ ID NO:214、SEQ ID NO:215、SEQ ID NO:216、SEQ ID NO:217、SEQ ID NO:218、SEQ ID NO:219、SEQ ID NO:220、SEQ ID NO:221、SEQ ID NO:222、SEQ ID NO:223、SEQID NO:224、SEQ ID NO:225、SEQ ID NO:226、SEQ ID NO:227、SEQ ID NO:228、SEQ ID NO:229、SEQ ID NO:230、SEQ ID NO:231、SEQ ID NO:232、SEQ ID NO:233、SEQ ID NO:234、SEQID NO:235、SEQ ID NO:236、SEQ ID NO:687、SEQ ID NO:688、SEQ ID NO:689、SEQ ID NO:690、SEQ ID NO:691、SEQ ID NO:692或SEQ ID NO:693。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的还另一个实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下的组的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:22(即，CsaNIN；大麻)、SEQ ID NO:78(即，HluNIN；啤酒花)、SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)、SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)；SEQ ID NO:136(即，PanNIN；榆科山麻黄)、SEQ ID NO:139(即，PriNIN；Parasponia rigida)、SEQ ID NO:142(即，PruNIN；Parasponia rugosa)、SEQ ID NO:185(即，TleNIN；羽脉山黄麻；NIN的截短版本)、SEQ IDNO:187(即，TorNIN；异色山黄麻；NIN的截短版本)、SEQ ID NO:190(即，TtoNIN；山黄麻；NIN的截短版本)、SEQ ID NO:236(即，ZjuNIN；枣)、SEQ ID NO:687(即，AglNIN；欧洲桤木)、SEQID NO:688(即，CglNIN；粗枝木麻黄)、SEQ ID NO:689(即，DglNIN.1；Datisca glomerata)、SEQ ID NO:690(即，DglNIN.2；Datisca glomerata)、SEQ ID NO:691(即，DtrNIN；Discariatrinervis)、SEQ ID NO:692(即，DdrNIN；亮黄仙女木)或SEQ ID NO:693(即，PtrNIN；Purshia tridentata)。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的另一实施方式包括NIN/NLP1直系同源组蛋白质，其是NIN蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:89(即，LjNIN；百脉根)或SEQ ID NO:108(即，MtNIN；蒺藜苜蓿)。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的仍另一实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NLP2-3直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:237、SEQ ID NO:238、SEQ ID NO:239、SEQ ID NO:241、SEQ ID NO:242、SEQID NO:243、SEQ ID NO:244、SEQ ID NO:245、SEQ ID NO:246、SEQ ID NO:247、SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:250、SEQ ID NO:251、SEQ ID NO:252、SEQ ID NO:253、SEQ ID NO:254、SEQID NO:255、SEQ ID NO:256、SEQ ID NO:257、SEQ ID NO:258、SEQ ID NO:259、SEQ ID NO:260、SEQ ID NO:261、SEQ ID NO:262、SEQ ID NO:263、SEQ ID NO:264、SEQ ID NO:265、SEQID NO:266、SEQ ID NO:267、SEQ ID NO:268、SEQ ID NO:269、SEQ ID NO:270、SEQ ID NO:271、SEQ ID NO:273、SEQ ID NO:274、SEQ ID NO:275、SEQ ID NO:276、SEQ ID NO:277、SEQID NO:278、SEQ ID NO:279、SEQ ID NO:280、SEQ ID NO:281、SEQ ID NO:282、SEQ ID NO:283、SEQ ID NO:284、SEQ ID NO:285、SEQ ID NO:286、SEQ ID NO:287、SEQ ID NO:288、SEQID NO:289、SEQ ID NO:290、SEQ ID NO:291、SEQ ID NO:292、SEQ ID NO:293、SEQ ID NO:294、SEQ ID NO:295、SEQ ID NO:296、SEQ ID NO:297、SEQ ID NO:298、SEQ ID NO:299、SEQID NO:300、SEQ ID NO:301、SEQ ID NO:302、SEQ ID NO:303、SEQ ID NO:304、SEQ ID NO:305、SEQ ID NO:306、SEQ ID NO:307、SEQ ID NO:308、SEQ ID NO:309、SEQ ID NO:310、SEQID NO:311、SEQ ID NO:312、SEQ ID NO:313、SEQ ID NO:314、SEQ ID NO:315、SEQ ID NO:316、SEQ ID NO:317、SEQ ID NO:318、SEQ ID NO:319、SEQ ID NO:320、SEQ ID NO:321、SEQID NO:322、SEQ ID NO:323、SEQ ID NO:324、SEQ ID NO:325、SEQ ID NO:326、SEQ ID NO:327、SEQ ID NO:328、SEQ ID NO:329、SEQ ID NO:332、SEQ ID NO:333、SEQ ID NO:334、SEQID NO:335、SEQ ID NO:336、SEQ ID NO:337、SEQ ID NO:338、SEQ ID NO:339、SEQ ID NO:340、SEQ ID NO:341、SEQ ID NO:342、SEQ ID NO:343、SEQ ID NO:344、SEQ ID NO:345、SEQID NO:346、SEQ ID NO:347、SEQ ID NO:348、SEQ ID NO:349、SEQ ID NO:350、SEQ ID NO:351、SEQ ID NO:352、SEQ ID NO:353、SEQ ID NO:354、SEQ ID NO:355、SEQ ID NO:356、SEQID NO:357、SEQ ID NO:358、SEQ ID NO:359、SEQ ID NO:360、SEQ ID NO:361、SEQ ID NO:362、SEQ ID NO:363、SEQ ID NO:364、SEQ ID NO:365、SEQ ID NO:366、SEQ ID NO:367、SEQID NO:368、SEQ ID NO:369、SEQ ID NO:371、SEQ ID NO:372、SEQ ID NO:373、SEQ ID NO:374、SEQ ID NO:375、SEQ ID NO:376和SEQ ID NO:377。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的进一步实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是NLP4直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:378、SEQ ID NO:379、SEQ ID NO:380、SEQ ID NO:381、SEQ ID NO:382、SEQID NO:383、SEQ ID NO:384、SEQ ID NO:385、SEQ ID NO:386、SEQ ID NO:387、SEQ ID NO:388、SEQ ID NO:389、SEQ ID NO:390、SEQ ID NO:391、SEQ ID NO:392、SEQ ID NO:393、SEQID NO:394、SEQ ID NO:395、SEQ ID NO:396、SEQ ID NO:397、SEQ ID NO:398、SEQ ID NO:399、SEQ ID NO:400、SEQ ID NO:401、SEQ ID NO:402、SEQ ID NO:403、SEQ ID NO:404、SEQID NO:405、SEQ ID NO:406、SEQ ID NO:408、SEQ ID NO:409、SEQ ID NO:410、SEQ ID NO:411、SEQ ID NO:412、SEQ ID NO:413、SEQ ID NO:414、SEQ ID NO:415、SEQ ID NO:417、SEQID NO:418、SEQ ID NO:419、SEQ ID NO:420、SEQ ID NO:421、SEQ ID NO:422、SEQ ID NO:423、SEQ ID NO:424、SEQ ID NO:425、SEQ ID NO:426、SEQ ID NO:427、SEQ ID NO:428、SEQID NO:429、SEQ ID NO:430、SEQ ID NO:431、SEQ ID NO:432、SEQ ID NO:433、SEQ ID NO:434、SEQ ID NO:435、SEQ ID NO:436、SEQ ID NO:437、SEQ ID NO:438、SEQ ID NO:439、SEQID NO:440、SEQ ID NO:441、SEQ ID NO:442、SEQ ID NO:443、SEQ ID NO:444、SEQ ID NO:445、SEQ ID NO:446、SEQ ID NO:447、SEQ ID NO:448、SEQ ID NO:449、SEQ ID NO:450、SEQID NO:451、SEQ ID NO:452、SEQ ID NO:453、SEQ ID NO:455、SEQ ID NO:456、SEQ ID NO:457、SEQ ID NO:458、SEQ ID NO:459、SEQ ID NO:460、SEQ ID NO:461、SEQ ID NO:462、SEQID NO:463、SEQ ID NO:464、SEQ ID NO:465、SEQ ID NO:466、SEQ ID NO:467、SEQ ID NO:468、SEQ ID NO:469、SEQ ID NO:470、SEQ ID NO:471、SEQ ID NO:472、SEQ ID NO:473、SEQID NO:474、SEQ ID NO:475、SEQ ID NO:476、SEQ ID NO:477、SEQ ID NO:478、SEQ ID NO:479、SEQ ID NO:480、SEQ ID NO:481、SEQ ID NO:482、SEQ ID NO:483、SEQ ID NO:484、SEQID NO:485、SEQ ID NO:486、SEQ ID NO:487、SEQ ID NO:488、SEQ ID NO:489、SEQ ID NO:490、SEQ ID NO:491、SEQ ID NO:492、SEQ ID NO:493、SEQ ID NO:494、SEQ ID NO:495、SEQID NO:496、SEQ ID NO:497、SEQ ID NO:498、SEQ ID NO:499、SEQ ID NO:500、SEQ ID NO:501、SEQ ID NO:502、SEQ ID NO:504、SEQ ID NO:505、SEQ ID NO:506、SEQ ID NO:507、SEQID NO:508、SEQ ID NO:509、SEQ ID NO:510、SEQ ID NO:511、SEQ ID NO:512、SEQ ID NO:513、SEQ ID NO:514、SEQ ID NO:515、SEQ ID NO:516、SEQ ID NO:517、SEQ ID NO:518、SEQID NO:519、SEQ ID NO:520、SEQ ID NO:521、SEQ ID NO:522、SEQ ID NO:523和SEQ ID NO:524。可与具有用载体引入的基因改变的任何前述方面组合的该本方面的另外实施方式包括NIN或NLP蛋白质，其是基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质并且与选自以下组中的氨基酸序列具有至少70％序列同一性、至少71％序列同一性、至少72％序列同一性、至少73％序列同一性、至少74％序列同一性、至少75％序列同一性、至少76％序列同一性、至少77％序列同一性、至少78％序列同一性、至少79％序列同一性、至少80％序列同一性、至少81％序列同一性、至少82％序列同一性、至少83％序列同一性、至少84％序列同一性、至少85％序列同一性、至少86％序列同一性、至少87％序列同一性、至少88％序列同一性、至少89％序列同一性、至少90％序列同一性、至少91％序列同一性、至少92％序列同一性、至少93％序列同一性、至少94％序列同一性、至少95％序列同一性、至少96％序列同一性、至少97％序列同一性、至少98％序列同一性或至少99％序列同一性：SEQ ID NO:637、SEQ ID NO:638、SEQID NO:639、SEQ ID NO:640、SEQ ID NO:641、SEQ ID NO:642、SEQ ID NO:643、SEQ ID NO:644、SEQ ID NO:645、SEQ ID NO:646、SEQ ID NO:647、SEQ ID NO:648、SEQ ID NO:649、SEQID NO:650、SEQ ID NO:651、SEQ ID NO:652、SEQ ID NO:653、SEQ ID NO:654、SEQ ID NO:655、SEQ ID NO:656、SEQ ID NO:657、SEQ ID NO:658、SEQ ID NO:659、SEQ ID NO:660、SEQID NO:661或SEQ ID NO:662。

本方面的进一步实施方式，其可与任何前述的实施方式组合，包括敲除内源NIN或NLP基因以在步骤(a)之前产生nin敲除突变体和鉴定通过包括先前实施方式的编码NIN或NLP蛋白质的核苷酸的任何一个构建体对nin敲除突变体的成功补充，包括通过在步骤(b)之前筛选或选择植物细胞、组织或其他外植体的；在步骤(b)和(c)之间筛选或选择小植株；或者在步骤(c)之后筛选或选择植物。

本公开的进一步方面包括栽培具有基因改变的植物的任何前述的实施方式的基因改变的植物的方法，包括以下步骤：在土壤中种植基因改变的幼苗、基因改变的小植株、基因改变的插枝、基因改变的块茎、基因改变的根或基因改变的种子以产生基因改变的植物或者将基因改变的幼苗、基因改变的小植株或基因改变的插枝嫁接至在土壤中生长的根状茎或第二植物以产生基因改变的植物；栽培植物以产生可收获的种子、可收获的叶、可收获的根、可收获的插枝、可收获的木头、可收获的果实、可收获的核、可收获的块茎和/或可收获的谷粒；并且收获可收获的种子、可收获的叶、可收获的根、可收获的插枝、可收获的木头、可收获的果实、可收获的核、可收获的块茎和/或可收获的谷粒。

分子生物方法以产生基因改变的植物和植物细胞

本发明的一个实施方式提供了基因改变的植物或植物细胞，其包括一个或多个修饰的顺式调节元件和/或引入的顺式调节元件。例如，本公开提供了具有可操作地连接至编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的一个或多个细胞分裂素应答元件的添加的基因改变的植物，其中已经通过植物的基因改变引入的一个或多个细胞分裂素应答元件、已经通过植物的基因改变引入的编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸或已经通过植物的基因改变引入的一个或多个细胞分裂素应答元件和编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。

基因改变的单子叶植物和双子叶植物植物细胞的转化和产生是本领域熟知的。参见，例如，Weising等，Ann.Rev.Genet.22:421-477(1988)；U.S.Patent 5,679,558；Agrobacterium Protocols,ed:Gartland,Humana Press Inc.(1995)；Wang等，ActaHort.461:401-408(1998)和Broothaerts等，Nature 433:629-633(2005)。方法的选择随着待转化的植物类型、特定应用和/或所需结果而变化。熟练的从业者很容易选择适当的转化技术。

本领域已知的删除、插入或以其他方式修饰细胞DNA(例如，基因组DNA和细胞器DNA)的任何方法可用于实践本文公开的发明。作为示例，CRISPR/Cas-9系统和相关系统(例如，TALEN、ZFN、ODN等)可用于将异源基因插入基因组DNA中的靶向位点或实质上编辑内源基因以表达异源基因。例如，在根癌农杆菌中含有用于删除或插入靶基因的遗传构建体的卸甲Ti质粒可用于转化植物细胞，并且其后，转化的植物可使用本领域中描述的程序从转化的植物细胞再生，例如，在EP 0116718、EP 0270822、PCT公开WO 84/02913和已公开的欧洲专利申请("EP")0242246中。Ti-质粒载体各自含有Ti-质粒的T-DNA的边界序列之间的基因，或至少位于Ti-质粒的T-DNA的右边界序列的左侧。当然，其他类型的载体可用于转化植物细胞，使用的程序比如直接基因转移(如描述于，例如EP 0233247中)、花粉介导的转化(如描述于，例如EP 0270356、PCT公开WO 85/01856和美国专利4,684,611中)、植物RNA病毒介导的转化(如描述于，例如EP 0067 553和美国专利4,407,956中)、脂质体介导的转化(如描述于，流US美国专利4,536,475中)以及其他方法比如转化某些玉米品系的方法(例如，美国专利6,140,553；Fromm等，Bio/Technology(1990)8,833-839)；Gordon-Kamm等，ThePlant Cell,(1990)2,603-618)，水稻(Shimamoto等，Nature,(1989)338,274-276；Datta等，Bio/Technology,(1990)8,736-740)，和一般转化单子叶植物的方法(PCT公开WO 92/09696)。对于棉花转化，可使用PCT专利公开WO 00/71733中描述的方法。对于大豆转化，参考本领域已知的方法，例如Hinchee等，(Bio/Technology,(1988)6,915)和Christou等(Trends Biotech,(1990)8,145)或WO 00/42207的方法。异源基因可能来自密切相关的植物物种、远相关的植物物种或基础植物(例如，藓属(Physcomitrella)物种)(Possart等，The Plant Cell,(2017)29,310-330；Frangedakis等，New Phytol,(2017)216,591-604)。

本发明的基因改变的植物可用于常规植物育种方案以产生具有相同特征的更多基因改变的植物，或将基因改变引入相同或相关植物物种的其他品种中。从改变的植物中获得的种子优选地含有作为染色体DNA中稳定插入物或作为对内源基因或启动子的修饰的基因改变。包括按照本发明的基因改变的植物包括包含或源自包含本发明的基因改变的植物例如果树或观赏植物的根状茎的植物。因此，插入到转化的植物或植物部分上的任何非转基因嫁接植物部分都包括在本发明中。

本发明的对细胞分裂素信号传导应答的顺式调节元件含有B-型细胞分裂素反应调节器(RR)结合位点(即，细胞分裂素应答性元件)。这些细胞分裂素应答性元件在拟南芥(Arabidopsis thaliana)的体外和体内研究中鉴定和实验表征(Sakai等，Science,(2001)294,1519-1521；Hosoda等，Plant Cell,(2002)14,2015-2029；Imamura等，Plant CellPhys,(2003),22,122-131,Zhao等，Nature Letters(2010),465,1089-1093)，并且也显示在水稻中是保守的(Ross等，J.Exp.Bot.,(2004)55,1721-1731)。B-型RR结合位点中的核心保守元件是核酸序列GAT，其两侧是5'-(A/G)和3'-(C/T)。本发明的细胞分裂素应答性元件(即，细胞分裂素应答元件)可以从植物中分离或合成。从植物分离的细胞分裂素应答元件可以从来自结瘤豆类物种的NIN基因的5’-上游区域分离，并且可以包括更大的区域(例如，3C区域、CE区域)，如图4A和5A-5C中显示的。合成的细胞分裂素应答元件的设计在Zürcher等，Plant Phys,(2013)161,1066-1075中描述，其通过引用并入本文。

本发明的引入的细胞分裂素应答元件可以插入宿主细胞DNA中，使得插入的细胞分裂素应答元件部分是合适的3’末端转录调控信号(例如，转录体形成和多腺苷酸化信号)的上游(即，5’)。这优选地通过在植物细胞基因组(核或叶绿体)中插入细胞分裂素应答元件来完成。在一些实施方式中，一种或多种引入的细胞分裂素应答元件稳定整合到核基因组中。当核酸序列保持整合到核基因组中并且在随后的植物世代中继续表达(例如，产生可检测的mRNA转录体或蛋白质)时，存在稳定整合。核基因组的稳定整合和/或编辑可以通过本领域任何已知的方法(例如，微粒轰击、农杆菌介导的转化、CRISPR/Cas9、原生质体的电穿孔、微注射等)来完成。在一些实施方式中，本发明的细胞分裂素应答元件与NIN或NLP基因一起插入宿主细胞DNA中。优选的多腺苷酸化和转录体形成信号包括胭脂碱合酶基因(Depicker等，J.Molec Appl Gen,(1982)1,561-573)、章鱼碱合酶基因(Gielen等，EMBO J,(1984))3:835 845)、SCSV或苹果酸酶终止子(Schunmann等，Plant Funct Biol,(2003)30:453-460)和T DNA基因7(Velten和Schell,Nucleic Acids Res,(1985)13,6981 6998)的那些，其在转化的植物细胞中充当3'非翻译DNA序列。

引入的细胞分裂素应答元件优选地可操作地连接至植物可表达的启动子。如本文使用的“植物可表达的启动子”指确保本发明的基因改变在植物细胞中表达的启动子。植物可表达的启动子可以是植物基因的5’-上游区域，比如来自结瘤豆类物种的NIN基因的5’-上游区域，其可包括3C区域、CE区域和/或CYCLOPS应答元件。本公开的CYCLOPS应答元件可以是完整的CYCLOPS应答元件或基本的CYCLOPS应答元件(CYC-盒)，如图5D显示的。进一步，植物可表达的启动子可以是组成型启动子。另外，植物可表达的启动子可以是组织特异性启动子，例如，在植物的一些细胞或组织中，例如在根中柱鞘细胞中指导更高水平表达的启动子。

在优选的实施方式中，将使用源自来自结瘤豆类物种的NIN基因的5’-上游区域的启动子和其他组分(即，NIN基因启动子)。非限制性示例包括含有包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至3C区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至CE区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子，可操作地连接至3C区域的NIN基因启动子，可操作地连接至CE区域的NIN基因启动子和可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的NIN基因启动子。

常用于植物细胞的组成型启动子的示例是花椰菜花叶(CaMV)35S启动子(KAY等，Science,236,4805,1987)、最小CaMV 35S启动子(Benfey&Chua,Science,(1990)250,959-966)、CaMV 35S启动子的各种其他衍生物、玉米泛素启动子(CHRISTENSEN&QUAIL,Transgenic Res,5,213-8,1996)、三叶启动子(Ljubql,MAEKAWA等Plant MicrobeInteract.21,375-82,2008)、叶脉花叶木薯病毒启动子(国际申请WO 97/48819)和拟南芥UBQ10启动子，Norris等Plant Mol.Biol.21,895-906,1993)。在优选的实施方式中，将使用含有细胞分裂素应答元件的最小CaMV 35S启动子。非限制性示例包括与可操作地连接至CE区域的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小CaMV 35S启动子、与可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小CaMV 35S启动子、可操作地连接至CE区域的最小CaMV 35S启动子和可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的最小CaMV 35S启动子。

植物中指导组成型表达的启动子的其他示例是本领域已知的，包括：花椰菜花叶病毒(CaMV)的强组成型35S启动子(“35S启动子”)，例如，分离株CM 1841的(Gardner等，Nucleic Acids Res,(1981)9,2871-2887)、CabbB S(Franck等，Cell(1980)21,285 294)和CabbB JI(Hull和Howell,Virology,(1987)86,482 493)；来自泛素家族的启动子(例如，Christensen等，Plant Mol Biol,(1992)18,675-689的玉米泛素启动子)，gos2启动子(dePater等，The Plant J(1992)2,834-844)、emu启动子(Last等，Theor Appl Genet,(1990)81,581-588)，肌动蛋白启动子，比如由An等(The植物J，(1996)10，107)描述的启动子，由Zhang等(The Plant Cell,(1991)3,1155-1165)描述的水稻肌动蛋白启动子；木薯叶脉花叶病毒的启动子(WO 97/48819,Verdaguer等(Plant Mol Biol,(1998)37,1055-1067)，来自Subterranean Clover Stunt Virus的pPLEX系列启动子(WO 96/06932，特别是S4或S7启动子)、醇脱氢酶启动子，例如pAdh1S(GenBank登录号X04049、X00581)和TR1'启动子和TR2'启动子(分别为“TR1'启动子”和“TR2'启动子”)，其分别驱动T DNA的1'和2'基因的表达(Velten等，EMBO J,(1984)3,2723 2730)。

组织特异性启动子的非限制性示例包括NFR1或NFR5/NFP启动子，特别地莲NFR5启动子(SEQ ID NO:24)和莲NFR1启动子(SEQ ID NO:25)，玉蜀黍甲硫氨酸启动子(DEFRAMOND等，FEBS 290,103-106,1991申请EP 452269)、几丁质酶启动子(SAMAC等，PlantPhysiol 93,907-914,1990)、玉蜀黍ZRP2启动子(美国专利号5,633,363)，番茄LeExtl启动子(Bucher等，Plant Physiol.128,911-923,2002)、谷氨酰胺合酶大豆根启动子(HIREL等，Plant Mol.Biol.20,207-218,1992)、RCC3启动子(PCT申请WO 2009/016104)、水稻antiquitine启动子(PCT申请WO 2007/076115)、LRR受体激酶启动子(PCT申请WO 02/46439)和拟南芥pCO2启动子(HEIDSTRA等，Genes Dev.18,1964-1969,2004)。这些植物启动子可与增强子元件组合，它们可与最小启动子元件组合，或可包括重复元件以确保所需的表达谱。

在一些实施方式中，可以利用基因元件来增加植物细胞中的表达。例如，在引入的基因的5’末端或3’末端处，或在引入的基因的编码序列中的内含子，例如hsp70内含子。其他这种基因元件可包括但不限于启动子增强子元件、重复或三次重复的启动子区域、与另一转基因不同或与内源(植物宿主)基因前导序列不同的5’前导序列、与用于相同植物的另一转基因不同或与内源(植物宿主)尾序列不同的3’尾序列。

术语重组的或修饰的核酸指通过两个其他分开的序列区段的组合制造的多核苷酸，这是通过基因工程化技术或通过化学合成来人工操作分离的多核苷酸区段完成的。这样做可将所需功能的多核苷酸区段连接在一起以生成功能的所需组合。

如本文使用的，术语“上调”指作为具有特别强调对刺激比如细胞分裂素信号传导的应答进行上调的基因修饰的结果，相对于野生型生物体(例如，植物)中的表达增加的表达(例如，mRNA、多肽等)。在一些实施方式中，表达的增加比野生型中的表达略微增加约10％。在一些实施方式中，表达的增加相对于野生型中的表达增加50％或更多(例如，60％、70％、80％、100％等)。在一些实施方式中，内源基因被上调。在一些实施方式中，外源基因由于被表达而得到上调。植物中基因的上调可通过任何本领域已知的方法实现，其包括但不限于使用具有添加的可诱导应答元件的组成型启动子、诱导型启动子、具有添加的可诱导应答元件的高表达启动子(例如，PsaD启动子)、增强子、转录和/或翻译调节序列、密码子优化、修饰的转录因子和/或控制对刺激比如细胞分裂素信号传导应答而待上调的基因的表达的经突变或经修饰基因。

在重组核酸旨在用于特定序列的表达、克隆或复制时，用于引入宿主细胞而制备的DNA构建体通常将包括由宿主识别的复制系统(例如载体)，包括编码所需多肽的预期的DNA片段，并且还可包括可操作地连接至多肽编码区段的转录和翻译启动调节序列。另外，这种构建体可包括细胞定位信号(例如，质膜定位信号)。在优选的实施方式中，这种DNA构建体被引入宿主细胞的基因组DNA、叶绿体DNA或线粒体DNA中。

在一些实施方式中，非整合的表达系统可用于诱导一个或多个引入的基因的表达。表达系统(表达载体)可包括，例如，复制或自主复制序列(ARS)的起点和表达控制序列、启动子、增强子和必要的加工信息位点，比如核糖体-结合位点、RNA剪接位点、多腺苷酸化位点、转录终止子序列和mRNA稳定化序列。也可适当的包括来自相同或相关物种的分泌多肽的信号肽，其允许蛋白质跨过和/或埋入片段细胞膜、细胞壁中，或从细胞中分泌。

用于实践本文公开的发明的方法的可选择标志物可以是正向可选择标志物。典型地，正向选择指在仅在细胞内存在目标的重组体多核苷酸时，基因改变的细胞可在有毒的物质存在下存活的情况。负向可选择标志物和可筛选标志物在本领域也是熟知的且是本发明考虑的。本领域技术人员将认识到，任何可获得的相关标志物可在实践本文公开的发明中利用。

本发明的重组株系的筛选和分子分析可利用核酸杂交技术进行。杂交方法用于鉴定多核苷酸，比如使用本文描述的技术修饰的那些，其与本文教导使用的主题调节序列具有足够的同源性。特别的杂交技术对本发明不是必需的。随着杂交技术中进行的改善，它们可由本领域技术人员容易地应用。杂交探针可用本领域技术人员已知的任何适当的标记进行标记。可改变杂交条件和洗涤条件，例如温度和盐浓度，以改变检测阈值的严谨性。参见，例如，Sambrook等(1989)参见下文或Ausubel等(1995)Current Protocols in MolecularBiology，John Wiley&Sons，NY，N.Y.，用于杂交条件的进一步指导。

另外，基因改变的株系的筛选和分子分析以及所需分离的核酸的产生可使用聚合酶链式反应(PCR)进行。PCR是核酸序列的重复、酶促、引发合成。该方法对该领域的那些技术人员是熟知的和常用的(参见Mullis，美国专利号4,683,195、4,683,202和4,800,159；Saiki等(1985)Science 230:1350-1354)。PCR基于目标DNA片段的酶促扩增，目标DNA片段的邻侧是与靶序列的相对链杂交的两个寡核苷酸引物。引物以3’末端指向彼此定向。模板的热变性、引物退火至它们的互补序列以及用DNA聚合酶延伸退火的引物的重复循环导致对由PCR引物的5’末端限定的区段的扩增。因为每个引物的延伸产物可用作其他引物的模板，每个循环实质上使在前一个循环中产生的DNA模板的量加倍。这导致特定靶片段的指数积聚，在几小时内达到几百万倍。通过使用热稳定DNA聚合酶比如Taq聚合酶(其分离自嗜热性细菌水生栖热菌(Thermus aquaticus))，可完全自动化扩增过程。可使用的其他酶对本领域技术人员是已知的。

本发明的核酸和蛋白质也可涵盖NIN蛋白质和NLP蛋白质的具体地公开的序列的同系物。同源性(例如，序列同一性)可以是50％-100％。在一些情况下，这种同源性大于80％、大于85％、大于90％或大于95％。序列的任何预期用途所需要的同源性或同一性的程度容易由本领域技术人员鉴定。如本文使用的，两个核酸的序列同一性百分比使用本领域已知的算法，比如由Karlin和Altschul(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 87:2264-2268公开的，Karlin和Altschul(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873-5877中修饰的算法来确定。这种算法被并入Altschul等(1990)J.Mol.Biol.215:402-410的NBLAST和XBLAST程序中。BLAST核苷酸搜索用NBLAST程序进行，评分＝100，字长＝12，以获得具有所需序列同一性百分比的核苷酸序列。为了获得用于比较的目的的间隙比对，如Altschul等(1997)Nucl.Acids.Res.25:3389-3402中描述的使用间隙BLAST。当利用BLAST和间隙BLAST程序时，使用各自方法(NBLAST和XBLAST)的缺省参数。参见www.ncbi.nih.gov。

优选的宿主细胞是植物细胞。在本上下文中，重组体宿主细胞是那些已经基因修饰以含有分离的核酸分子，含有在宿主细胞中通常存在和有功能的一个或多个删除的或其他非功能基因，或者含有产生至少一种重组体蛋白质的一个或多个基因。本发明的编码蛋白质的核酸可通过任何本领域已知的对特定类型的细胞适当的方法引入，所述方法包括但不限于转化、脂质转染、电穿孔或本领域技术人员已知的任何其他方法。

已经一般地描述了本发明，本发明将通过参考某些具体的实施例更好的理解，所述具体的实施例包括在本文中以进一步示例说明本发明并且不旨在限制由权利要求限定的本发明的范围。

实施例

在以下实施例中进一步详细描述本公开，这些实施例不旨在以任何方式限制所要求保护的本公开的范围。附图意在被认为是本公开的说明书和描述的组成部分。提供以下实施例以示例说明，但不限制要求保护的公开内容。

实施例1：中柱鞘的NIN表达所需要的上游细胞分裂素应答性顺式元件以允许完全补充

以下实施例描述了对位于NIN 5’-上游区域中的顺式调节细胞分裂素应答元件的鉴定，其是蒺藜苜蓿中根瘤原基形成所必需的。通过补充蒺藜苜蓿nin-1突变体证明了该区域的重要性。

材料和方法

植物材料和生长、毛状根转化和用根瘤菌接种：蒺藜苜蓿生态型Jemalong A17用作野生型植物。如Limpens等，2004(Limpens等，J.Exp.Bot.,(2004)55,983-992)中描述的进行发根农杆菌(A.rhizogenes)msu440介导的毛状根转化。蒺藜苜蓿植物在具有含低硝酸盐[0.25mM Ca(NO₃)₂]的

介质的饱和珍珠岩中在21℃和16h光照/8h黑暗方案下生长。生长一周后，组成性表达GFP(株系RCR2011.pHC60)或携带PronifH:GFP报告子的苜蓿中华根瘤菌(S.meliloti)RCR2011接种植物，从而这些报告子用于实验目的，但不需要用于补充(OD600＝0.1，每株植物2mL)。在

板上生长的植物每根点接种0.5μL根瘤菌悬浮液。

构建体：使用蒺藜苜蓿基因组DNA作为模板、Phusion高保真DNA聚合酶(Finnzymes)和表1中列出的引物通过PCR来生成NIN基因的DNA的各种区段(包括3’UTR)和启动子区域。用含有额外的5’-CACC序列的正向引物扩增用于pENTR-D-TOPO克隆(Invitrogen)的DNA区段。使用含有attB4位点的正向引物(GGGGACAACTTTGTATAGAAAAGTTGNN，SEQ ID NO:627)和具有attB1位点的反向引物(GGGGACTGCTTTTTTGTACAAACTTGN，SEQ ID NO:628)以生成DNA区片段，用于通过BP重组(Invitrogen)克隆至载体pDONOR P4-P1中。使用具有attB2的正向引物(GGGGACAGCTTTCTTGTACAAAGTGGAA，SEQ ID NO:629)和具有attB3的反向引物(GGGGACAACTTTGTATAATAAAGTTGC，SEQ ID NO:630)以扩增DNA片段，用于克隆至载体pDONORP2-P3中。使用两轮PCR以生成对应于含细胞分裂素应答元件(CE)区域中的三个结构域(D1、D2和D3)的三个缺失，以及-5kb区域中推定的CYCLOPS结合位点的缺失(参见，例如，图5A-5C)。在第一轮PCR中，用特异性引物扩增通过缺失分开的两个DNA片段，以引入15bp的突出端。在第一轮PCR中使用了以下特异性引物：ProNIN-ΔD1-R和ProNIN-ΔD1-F(以在D1结构域中生成缺失)、ProNIN-ΔD2-R和ProNIN-ΔD2-F(以在D2结构域中生成缺失),ProNIN-ΔD3-R和ProNIN-ΔD3-F(以在D3结构域中生成缺失)、以及ProNIN-ΔCYCLOPS-R和ProNIN-ΔCYCLOPS-F(以在CYCLOPS结合位点结构域中生成缺失)(表1)。随后，将PCR产物进行纯化且混合，并且将5μL第一轮PCR中生成的混合物用作第二轮PCR的模板。在第二轮PCR中，引物ProNIN-CE-F和ProNIN-CE-R、ProNIN-5kb-F和ProNIN-0kb-R或ProNIN-2.2kb-F和ProNIN-0kb-R(表1)用于生成在CE、-2.2kb或-5kb区域中具有缺失的单个扩增子。使用多位点LR重组(Invitrogen)将Entry载体重组到修饰的Gateway二元载体pKGW-RR-MGW中(Ovchinnikova等，Spp.Mol.Plant.Microbe.Interact.,(2011)24,1333-1344)。使用表1中列出的引物生成的构建体是ProNIN_2.2kb:NIN、ProNIN_5kb:NIN、ProNIN_{5kb(Δcyclops)}:NIN、ProNIN_3C-5kb:NIN、ProNIN_CE-5kb:NIN、ProNIN_CE-35Smin:NIN、ProNIN_CE(ΔD1)-5kb:NIN、ProNIN_CE(ΔD2)-5kb:NIN和ProNIN_CE(ΔD3)-5kb:NIN。

表1：引物序列

将加粗标注的序列添加至用于TOPO克隆或BP重组的引物。

组织学分析和显微镜检查：将携带ProNIN:GUS构建体的转基因根在GUS缓冲剂[在0.1M磷酸缓冲剂(pH＝7)中的3％蔗糖、10mM EDTA、2mM k-亚铁氰化物、2mM k-铁氰化物、0.5mg/mL X-Gluc]中在37℃孵育1-2小时。如Xiao等(Xiao等，Development,(2014)141,3517-3528)中描述的进行植物组织包埋在塑料中，切片和染色。使用配备DFC425C照相机(Leica)的DM5500B显微镜分析切片。使用立体显微镜(M165 FC，Leica)拍摄转基因根和根瘤的明视场和荧光图像。使用SP8(Leica)显微镜拍摄共聚焦图像。488nm和543nm激发波长分别用于GFP和碘化丙啶。

RNA分离和qRT-PCR：使用EZNA植物RNA迷你试剂盒(Omega Bio-tek，Norcross，GA，USA)从一周龄的蒺藜苜蓿A17和瑞香样根中分离RNA。用iScript cDNA合成试剂盒(Bio-Rad)将1μg分离的RNA用于cDNA合成。使用SYBR Green Supermix(Bio-Rad)和CFX实时系统(Bio-Rad)在10μl反应中进行实时qPCR。使用在表1中列出的引物名称中用“qPCR”标注的引物确定基因表达水平。使用ACTIN2作为参考基因对基因表达水平进行标准化。

使用细胞分裂素的表达诱导：为了确定基因表达是否由细胞分裂素诱导，用10^-7M苄氨基嘌呤(BAP)或水处理蒺藜苜蓿A17(WT)和瑞香样的根16小时。然后，使用表1中列出的引物进行基因NIN和NF-YA1的qRT-PCR分析。重复该实验总共三个生物学重复。

菌落、侵染线和根瘤的定量：为了定量含有菌落或侵染线的卷曲根毛的数量，将20多个转基因根(5-10cm)切成～1cm的片段并且随机选择用于计数。为了定量每根的根瘤数量，选择了5-10cm长的转基因根。

RNA原位杂交：将蒺藜苜蓿根用50mM磷酸盐缓冲剂(pH＝7.4)中的4％低聚甲醛与3％戊二醛混合进行固定并且包埋在片段石蜡中(Paraplast X-tra，McCormickScientific)。7μm的根切片通过RJ2035切片机(Leica)制备。RNA原位杂交使用InvitrogenViewRNA^TMISH Tissue 1-Plex Assay试剂盒(ThermoFisher Scientific)根据用户手册中的指导进行(在cdn.panomics.com从目录downloads/17400RevF％20140822_ViewRNA％20ISH％20Tissue％201-Plex.pdf处获得)。RNA ISH探针组是应ThermoFisher Scientific的要求设计和合成的。探针的目录号是VF1-20312用于Mt NIN、VF1-6000865用于Mt CRE1、VF1-6000866用于Mt RR1和VF-20311用于Mt NF-YA1。典型的探针组由～20对寡核苷酸探针(20nt长)组成，它们与跨靶mRNA的特定区域杂交。每个探针由～20个核苷酸的区域、短连接体区域和尾序列组成。两个尾序列(双Z)一起形成了用于信号放大的位点。这种设计通过减少非特异性杂交事件被放大的机会来确保增加背景控制。对于结瘤特异性基因，未接种的根用作阴性对照。对于在未接种的根上进行具有CRE1和RR1的ISH，ENOD2(根瘤特异性基因)探针组用作阴性对照。使用配备DFC425c照相机(Leica)的AU5500B显微镜拍摄图像。

瑞香样的基于图谱的克隆：由蒺藜苜蓿FN8113(cv Jemalong A17)和蒺藜苜蓿Jemalong A20(118植物)之间的杂交产生隔离F2群体。该群体显示出大约3:1比例的Nod+:Nod-植物(118个F2植物；84个Nod+:34个Nod-)。3:1比例表明FN8113具有为其Nod-表型负责的单个隐性突变。使用标准CTAB DNA小量制备方法提取DNA。基于Mun等(Mun等，Genetics,(2006)172,2541-2555)的简单序列重复标志物(SSR)首先用于确定FN8113基因座的总的染色体位置。突变显示位于染色体5的末端处，NIN所在的位置。随后，为染色体5上的FN8113基因座开发了另外的SSR标志物，并且用于染色体步行。使用100ng的基因组DNA进PCR，并且在2.5％琼脂糖凝胶上进行分析。BAC克隆CU424494上的SSR标志物JH5.17(表1)显示最接近连接至FN8113基因座。在染色体5的远端没有发现交叉。接下来，使用全基因组测序(IlluminaHiseq2000，双端的)用于鉴定从基因谱确定的基因组区域中的突变。这揭示了从染色体2到染色体5的～2.49Mbp区域的易位，插入了NIN起始密码子(-4120)上游的4120bp。另外，检测到在-4121和-4135之间的15bp的小缺失(图1H)。在NIN编码序列中未发现突变。突变的区域的基因组序列作为SEQ ID NO:525提供。干净的DNA序列读数针对由Young等(Young等，Nature,(2011)480,520-524)使用bwa_mem算法(Li和Durbin,Bioinformatics,(2010)26,589-595)公开的蒺藜苜蓿基因组进行映射。剪切读数和错误映射的配偶对揭示了染色体间易位，其通过使用BLASTN将跨突变的读数比对至基因组，进一步证实了这一点。

NIN上游区域的比对：这项工作的大部分使用Geneious v8.1.9(https://www.geneious.com)(Kearse等，Bioinformatics,(2012)28,1647-1649)进行。蒺藜苜蓿NIN蛋白质序列是使用Geneious v8.1.9(Altschul等，J.Mol.Biol.,(1990)215,403-410；Kearse等，Bioinformatics,(2012)28,1647-1649)针对定制BLAST数据库进行BLAST。使用了具有良好质量的公开可用基因组序列质量的多种豆类物种：蒺藜苜蓿(Young等，Nature,(2011)480,520-524)、百脉根(Sato等，DNA Res.,(2008)15,227-239)、蔓花生(Bertioli等，Nat.Genet.,(2016)48,438-446)、鹰嘴豆(Varshney等，Nat.Biotechnol.,(2013)313),240-246)、大豆(Schmutz等，Nature,(2010)463,178-183)、狭叶羽扇豆(Hane等，PlantBiotechnol.J.,(2017)15,318-330)、木豆(Varshney等，Nat.Biotechnol.,(2012)30,83-89)和红车轴草(De Vega等，Sci.Rep.,(2015)5)。从这些豆类物种的基因组中提取了选定的NIN支架(表2)和NIN上游80kb和下游10kb。使用基于mVISTA网络的的比对工具(http://genome.lbl.gov/vista/mvista；Frazer等，Nucleic Acids Res.,(2004)32,273-279)对所选序列进行定制比对。选择的比对程序是检测重排的shuffle-lagan全局比对程序(Brudno等，Bioinformatics,(2003)19,i54-i62)。除了这种更大规模的比对之外，还使用MAUVE作为Geneious插件进行了个别比对(Darling等，Genome Res.,(2004)14,1394-1403)，这允许更精确地测定相对于所有物种中NIN起始密码子的保守序列。检测到的保守区域的完整概述可以在表2中找到。

CE区域的比对和结合位点的预测：使用MAFFTv7.017作为Geneious插件比对用于选择的支架的CE区域的检测的保守序列(表2)(Katoh,Nucleic Acids Res.,(2002)30,3059-3066)。使用PlantPAN2.0预测保守结合位点(Chow等，Nucleic Acids Res.,(2016)44,D1154-D1164)。基于与先前公布的推定B-型RR结合序列的同源性手动添加一些位点(Heyl和Schmülling,Curr.Opin.Plant Biol.,(2003)6,480-488；Hosoda等，Plant Cell,(2002)14,2015-2029；Imamura等，Plant Cell Physiol.,(2003)44,122-131)。

结果

分离新型蒺藜苜蓿nin突变体，其中感染和根瘤器官形成是分开的：通过筛选从快速中子轰击诱变的蒺藜苜蓿种子(Noble Research Institute,LLC.,Ardmore USA)获得的植物群体鉴定Nod-突变体FN8113。该突变体被命名为瑞香样，因为它的表型与百脉根瑞香突变体的表型惊人地相似。如图1D和1E显示的，用苜蓿中华根瘤菌接种后三周，瑞香样显示出相对于WT的过量侵染线形成(图1A和1B)，但相对于野生型而结瘤强烈受损。瑞香样的根毛卷曲(图1F)与WT(图1C)的根毛卷曲类似，其中捕获的细菌形成菌落并且形成侵染线。接种两周后定量WT根和瑞香样根中的侵染线数；该显示，瑞香样中的侵染线数量比WT中的侵染线数量高十倍以上(图1I)。大部分侵染线被捕获在瑞香样根毛中，但根的纵切面显示少数侵染线(用箭头表明)可以到达皮层细胞层(图1G)。图1G还显示，偶尔一些皮层细胞在侵染线周围局部分裂(由箭头的头部表明)。然而，内部根细胞层中没有诱导细胞分裂，其中根瘤原基在WT植物中启动。

Mt NIN的5kb上游区域含有用于根毛卷曲和感染的离散调节序列：瑞香样的表型表明原基形成所需的NIN调节序列位于其起始密码子的大于4120bp上游。另外，表型表明位于该4120bp区域内的调节序列足以使根毛适当的卷曲并且侵染线形成。为了证实这一点，使用起始密码子的5kb区域上游来驱动NIN的表达。ProNIN5kb:NIN通过发根农杆菌介导的根转化引入蒺藜苜蓿nin-1(无效突变体)(Marsh等，Plant Physiol.,(2007)144,324-335)根。接种后四周((4wpi)，44个分析的转基因根中有41个显示过量侵染线形成(图2B-2D)。尽管有许多感染，但这些根没有形成根瘤，除了在一条根上观察到4个根瘤(图2B-2D)。感染的转基因根的纵向切片确认了在中柱鞘、内皮层和内部皮层细胞层中未诱导细胞分裂(图2A)。图2A还显示侵染线被阻滞在表皮中，但偶尔会到达皮质。这些数据表明5kb启动子区域足以使侵染线形成，但缺乏原基形成的调节序列。

先前已知单个推定的CYCLOPS/Mt IPD3结合位点位于起始密码子上游约-3kb(图4A和5D，表2)(Singh等，Cell Host Microbe,(2014)15,139-152)。因此，开发了构建体，其中-2.2kb上游区域用于驱动NIN表达(ProNIN_2.2kb:NIN构建体)以确定表皮中NIN功能是否完全取决于推定的CYCLOPS结合位点(图5A-5C)。然后通过使用发根农杆菌介导的毛状根转化来转化nin-1，将该构建体与ProNIN_5kb:NIN构建体和空载体进行比较。如图2H-2J中显示的，用空载体转化的nin-1无效突变体具有过量根毛卷曲但未能形成侵染线和微菌落。用ProNIN_2.2kb:NIN构建体转化的所有37个分析的根都显示出紧密的根毛卷曲捕获细菌菌落，但侵染线很少(图2E-2G)。在ProNIN_2.2kb:NIN转基因根中，分析了298根含有细菌菌落的卷曲的根毛，但只有～3％具有侵染线。这些数据表明，根毛卷曲和感染室的建立不依赖于假定的CYCLOPS结合位点。相反地，～70％的卷曲的根毛在ProNIN_5kb:NIN转基因根(n＝324)中形成了侵染线。这些结果表明-5kb至-2.2kb区域含有对侵染线形成重要的调节序列。观察到的表型让人联想到百脉根和蒺藜苜蓿cyclops-3lipd3-2突变体(Yano等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA,(2008)105,20540-20545；Horváth等，Mol.Plant-MicrobeInteract.,(2011)24,1345-1358)。百脉根和蒺藜苜蓿cyclops-3lipd3-2突变体具有表型，其中细菌菌落在紧密卷曲的根毛中形成，但没有形成侵染线。综上所述，这些结果表明-2.2kb上游区域足以激活表皮中的NIN表达，其以导致紧密卷曲的根毛的表达水平。这种紧密卷曲允许根瘤菌在卷曲的口袋内形成菌落。然而，有效的侵染线形成需要位于上游-5kb和-2.2kb之间的另外调节序列，可能涉及推定的CYCLOPS结合位点。为了测试这一点，测试了用由-5kb启动子驱动的NIN转化的nin-1根，其中推定的CYCLOPS结合位点被删除(ProNIN5kb(Δcyclops):NIN)(图2K-2M)。通过删除假定的CYCLOPS结合位点，具有形成侵染线的微菌落的卷曲根毛的数量从70％下降到7％(n＝434)。该结果显示，NIN启动子内推定的CYCLOPS结合位点对于有效的侵染线形成至关重要。

具有推定的细胞分裂素应答元件的保守区域位于Mt NIN编码区上游～18kb：如上所述，用ProNIN_5kb:NIN转化的瑞香样以及nin-1能够诱导侵染线形成，但没有根瘤原基形成。为了鉴定位于-5kb区域上游的远程调节区，比较了8个豆类物种(蒺藜苜蓿、百脉根、蔓花生、鹰嘴豆、大豆、狭叶羽扇豆、木豆和红车轴草)的跨越从NIN编码区的开始到第一个上游基因的基因组DNA序列。鉴定了NIN起始密码子上游很远具有3个保守区域(3C)的DNA序列(图3和4A，表2)。在蒺藜苜蓿中，3C位于NIN起始密码子上游15-20kb，而在百脉根中，它位于上游42-49kb之间(表2)。在3C的保守部分观察到的相似性水平与在NIN编码区观察到的类似(图3)。3C中的第二区域是最保守的，并且包括约10个推定的B-型细胞分裂素信号传导RESPONSE REGULATOR(RR)结合位点(图3、4A和5A-5C)(Sheen,Science,(2002)296,1650-1652；Heyl和Schmülling，Curr.Opin.Plant Biol.,(2003)6,480-488；Hosoda等，PlantCell,(2002)14,2015-2029；Imamura等，Plant Cell Physiol.,(2003)44,122-131)。因此，该区域被命名为含有细胞分裂素应答元件的(CE)区域。

CE区域含有根瘤器官形成所需的调控元件：为了确定3C区域(～4kb)是否含有用于根瘤原基形成的调节序列，将3C融合到(上游)-5kb区域(ProNIN3C-5kb:NIN)，因为发现后者足以感染。ProNIN3C-5kb:NIN通过发根农杆菌介导的毛状根转化引入nin-1。如图4B中显示的，26个分析的转基因根中有21个形成了每根～8个根瘤。如上所述，发现CE区域(～1kb)含有几个推定的细胞分裂素应答元件。为了确定CE区域是否足以触发原基形成，将nin-1用融合至驱动NIN的-5kb区域的CE区域进行转化(ProNINCE_-5kb:NIN)。如图4B显示的，37个转基因根中的18个形成了每根～8个根瘤。该数据表明CE区域含有原基形成所需的调节序列。此外，在表达ProNINCE_-5kb:NIN的根上形成的根瘤数量与用空载体(对照)转化的野生型根上形成的根瘤数量类似(图4B)。因此，数据进一步表明结瘤的自动调节(AON)机制也被激活(Soyano等，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,(2014)111,14607-14612)。

在用ProNIN3C_-5kb:NIN或ProNINCE_-5kb:NIN转化的nin-1根上形成粉红色根瘤。图6A和6C证明在nin-1的转基因根上形成粉红色根瘤。粉红色色泽来自豆血红蛋白，并且是积极固氮的根瘤的标志。图6B和6D显示了那些相同根瘤的纵切面，其显示了正常的根瘤区形成，包括分生组织(M)、感染区(IF)和固定区(FX)。通过用携带PronifH:GFP报告子的苜蓿中华根瘤菌接种在ProNINCE_-5kb:NIN转基因nin-1根上诱导的根瘤显示出nifH在固定区表达(图7A和7B)。因此，CE与-5kb区域组合足以诱导野生型样根瘤器官形成。

含有2.49Mbp插入的瑞香样CE区域无法促进NIN的正确表达，进一步表明细胞分裂素应答的CE区的重要性：在用ProNINCE_-5kb:NIN转化的瑞香样根上形成粉红色根瘤(图6E)。17个分析的转基因根中的15个在4wpi形成了平均每个根约七个根瘤，并且在这17个转基因根的11个中拯救了瑞香样背景中的过量感染表型。图6F显示了那些相同根瘤的纵切面，其显示出正常的根瘤区形成，包括分生组织(M)、感染区(IF)和固定区(FX)。该结果显示，瑞香样表型可能是由干扰CE区域功能2.49Mbp插入引起的。因此，测试了CE区域是否足以补充瑞香样中的根瘤器官形成。为此，使用融合至CE区域的最小CaMV 35S启动子(-46bp)(Benfey和Chua,Science,(1990),250:959-966)(ProNINCE-35S_min:NIN)来转化瑞香样根。图6G表明在转基因根上形成了粉红色的根瘤，而图6H显示了这些相同根瘤的纵切面，其显示了正常的根瘤区形成。45个转基因瑞香样根的37个在4wpi形成了平均每根四个根瘤。这表明CE区域足以诱导根瘤器官形成，但与-5kb区域组合可形成更多根瘤(每根约七个)。因为可以通过驱动NIN表达的CE区域在瑞香样中可拯救形成根瘤的能力，所以瑞香样中的CE区域似乎不能控制NIN的表达，并且进一步不能被细胞分裂素诱导。因此，比较了细胞分裂素和水(作为对照)在野生型(Jemalong A17)和瑞香样中NIN表达的诱导。与对照相比，10-7M苯甲酸嘌呤(BAP)应用后16小时，野生型中NIN表达水平增加37倍，并且NF-YA1表达水平增加116倍，而瑞香样中NIN和NF-YA1表达水平均没有改变(图8A-8B)。这显示出CE区域是由细胞分裂素诱导NIN表达所必需的，而瑞香样中的CE区域无法促进NIN的正确表达。

具有6个推定的细胞分裂素应答元件的结构域对根瘤原基形成是必需的：已知细胞分裂素是根瘤原基形成的正调节物(Suzaki等，Front.Plant Sci.,(2013)4,1-6)。因此，进行了确定CE区域内推定的细胞分裂素应答元件是否对原基形成是必需的实验。为了该目的，进行了CE区域内的几个缺失。CE区域含有在所有8个研究的豆类物种中高度保守的472bp区域(图3、4A和5A-5C)。472bp区域被分成3部分：结构域1至3(D1至D3)。发现D1和D3分别含有六个和三个推定的细胞分裂素应答元件，而D2含有推定的AP2结合位点以及单个细胞分裂素应答元件(图4A和5A-5C)。AP2家族的转录因子，包括ERN(结瘤所需的乙烯应答因子)参与调节结瘤(Andriankaja等，Plant Cell,(2007)19,2866-2885；Middleton等，PlantCell Online，(2007)19,1221-1234；Wang等，Plant Cell,(2014)26,4782-4801)。为了研究它们各自对根瘤原基形成的贡献，分别从1kb CE区域中删除D1、D2或D3(图4A和5A-5C)，并且将这些修饰的CE区域融合至-5kb区域以驱动NIN表达。通过发根农杆菌介导的根转化将3个构建体引入nin-1。如图4B和9A中显示的，D1的缺失消除了形成根瘤的能力，而D2的缺失对根瘤没有显著影响(图4B和9B)。D3的缺失导致具有根瘤的根的相对数量从49％减少到21％，并且还将平均每根的根瘤数量从8个减少到5.4个(图4B和9C)。这些结果显示，至少D1中的调节序列对NIN控制的根瘤原基形成是必需的。此外，数据表明D1内假定的细胞分裂素应答元件负责NIN控制的根瘤原基形成。相反地，D2中假定的AP2结合位点对根瘤器官形成不是必需的。

在内部根细胞层中以非细胞自主方式诱导NIN表达：已知Mt NIN的2.2kb上游区域在Nod因子应用后24小时在表皮中被激活(Vernié等，Plant Cell,(2015)27,3410-3424)。然而，该启动子区域缺乏显示根瘤器官形成所需的调节序列(参见上文)。因此，经原位杂交评估了原基形成期间内部根细胞层中的NIN表达。使用原基阶段进行分析，其中中柱鞘细胞已经分裂并且在内部皮层细胞层(C4和C5)中发生了一些垂周分裂(图10A和10B中使用的阶段)。当皮层细胞已经分裂得更广泛时，还在稍晚阶段进行分析(图10C和10D中使用的阶段)。在这两个阶段，侵染线都还没有到达原基。如图10A中显示的，在更幼阶段，NIN mRNA出现在中柱鞘和表皮中，但在分裂的皮层细胞中几乎检测不到。最高表达水平出现在中柱鞘衍生细胞中。如图10C中显示的，在当皮层细胞分裂更广泛的较老阶段，皮质衍生细胞中NIN的表达水平与中柱鞘中的那些类似。数据显示，NIN的表达首先在中柱鞘中被强烈诱导，并且然后扩展至其他内部细胞层。

NF-YA1是NIN的直接靶(Soyano等，PLos Genet.(2013)9)。与NIN一样，NF-YA1在控制根瘤菌感染的表皮中表达(Laporte等，J.Exp.Bot.,(2014)65,481-494)。为了测试NIN是否也控制原基中NF-YA1表达，使用NF-YA1作为探针进行了RNA原位杂交。结果表明NF-YA1和NIN具有相似的表达，因为NF-YA1首先在中柱鞘中诱导(图10B和10D)。这些类似的表达模式表明NF-YA1可能受中柱鞘和其他根瘤原基细胞中的NIN调节。此外，结果表明表皮中存在的根瘤菌诱导中柱鞘衍生细胞中的NIN和NF-YA1表达。

CE区域是诱导中柱鞘NIN表达所必需的：为了确定CE区域是否是内部细胞层中NIN表达所必需的，比较了ProNINCE_-5kb:GUS和ProNIN_5kb:GUS的表达模式。最初，ProNINCE_-5kb:GUS和ProNIN_5kb:GUS都被引入A17 WT蒺藜苜蓿中。当中柱鞘细胞已经分裂并且在内部皮层细胞层中已经发生一些垂周分裂时，对原基发育的早期进行了分析。如图11A和11B中显示的，两种构建体都在表皮、中柱鞘和内皮层中表达，而在一些皮层细胞中检测到更低信号。考虑到显示ProNIN_5kb:NIN不足以在nin-1背景下使原基形成，这一结果是出乎意料的。结果表明，内部细胞层中ProNIN_5kb:GUS的表达是由在WT背景中产生的内源性NIN诱导的。结果进一步表明，内部层中的NIN表达受涉及NIN本身的正反馈回路所调节，并且为此所需的基本顺式调节元件位于-5kb启动子区域。

为了确认以上，ProNINCE_-5kb:GUS和ProNIN_5kb:GUS通过发根农杆菌介导的转化被引入到瑞香样中。在瑞香样中，形成侵染线表明NIN在表皮中被诱导并且移动信号的产生不受影响。然而，根瘤原基形成受损，表明内部细胞层中没有NIN产生。事实上，ProNIN_5kb:GUS转基因根仅在表皮和外皮层中显示GUS表达(图11C)，而在中柱鞘细胞中未观察到表达。相反地，ProNINCE_-5kb:GUS转基因根在表皮、外皮质和中柱鞘中显示GUS表达(图11D)。另外，在瑞香样的中柱鞘中ProNINCE_-5kb:GUS的表达弱，这与NIN参与反馈回路一致，该回路正调节其自身表达。在这种情况下，由于不存在NIN，在中柱鞘中没有诱导细胞分裂。为了进一步表明CE区域是中柱鞘中NIN表达所需的，在用根瘤菌接种后2天(dpi)，使用RNA原位杂交检查了瑞香样原基中的NIN表达(图10E)。这显示了，与WT(图10A)不同，NIN在表皮和外皮质中表达，但不在中柱鞘中表达(图10E)。该结果表明CE区域是中柱鞘NIN表达所需的。总之，结果表明中柱鞘中CE控制的NIN表达先于WT根中的细胞分裂。结果表明CE区域是中柱鞘中NIN表达的初始诱导所需的。

中柱鞘中NIN的诱导取决于表皮中的NIN表达：以上结果表明表皮中Nod因子信号传导生成的移动信号诱导中柱鞘中的NIN表达。在这种情况下，中柱鞘中的NIN表达将取决于表皮中的NIN诱导。为了测试这一点，通过毛状根转化将ProNINCE_-5kb:GUS和ProNIN_5kb:GUS引入nin-1。在这两种情况下，GUS仅存在于表皮和外皮质中，而不存在于中柱鞘中3dpi(图11E和11F)。因此，数据提示表皮中需要NIN来诱导中柱鞘细胞中的NIN表达。

CRE1和RR1在未接种的根的中柱鞘中表达：CE区域中多个B-型RR应答调节元件的出现表明细胞分裂素信号传导机制对中柱鞘中的NIN转录激活是重要的。为了确定是否真的是这种情况，评估了细胞分裂素受体CRE1的表达模式及其假定的靶B-型RESPONSEREGULATOR RR1，其在根瘤形成期间表达(Gonzalez-Rizzo等，Plant Cell Online,(2006)18,2680-2693)。使用RNA原位杂交，发现CRE1在未接种的根的中柱鞘和脉管系统细胞中活跃转录，但在内皮层或皮层细胞中没有(图12A)。此外，B-型RR1的mRNA在中柱鞘中以最高水平存在，在根脉管系统细胞中以更低程度存在(图12B)。因此，在根瘤菌信号传导开始之前，CRE1和RR1都已经在中柱鞘中表达，表明最初只有中柱鞘层对细胞分裂素应答。

总结：以上呈现的数据显示，调节导致蒺藜苜蓿根瘤器官形成的NIN表达需要远程上游调节区(CE)。数据进一步显示用于感染过程的调节序列位于起始密码子直接上游的5kb区域内。CE区域含有多个细胞分裂素应答元件和结构域1(D1)，其含有六个细胞分裂素应答元件，对根瘤原基形成是必需的。此外，CE区域对细胞分裂素诱导的NIN表达也很重要，因为具有破坏CE功能插入的瑞香样突变体已经失去了这种能力。根瘤原基的形成开始于中柱鞘中NIN的诱导，并且随后扩展到皮层细胞。此外，数据表明细胞分裂素相关基因CRE1和RR1在中柱鞘中表达。总之，结果表明细胞分裂素感知参与了原基形成开始时NIN的诱导。

在感染过程期间，NIN参与当形成适当的卷曲时根毛生长停止的机制。该过程所需的调节序列位于-2.2kb启动子区域内，其缺乏推定的CYCLOPS结合位点。因此，数据表明除了CYCLOPS(蒺藜苜蓿中的IPD3)外，另一转录因子参与调节表皮中的NIN表达。此外，考虑到-2.2kb区域的诱导表达不足以有效的侵染线形成，数据表明表皮中NIN的表达水平仍低于侵染线形成所需的阈值水平，而NIN表达的阈值水平可以通过包括推定的CYCLOPS结合位点的-5kb启动子区域的诱导表达来达到(图13)。

图13中描绘了在根瘤原基起始期间NIN功能的模型。在感知Nod因子后，NIN在表皮中迅速被诱导。NIN启动子的-5kb调节区足以用于紧密的根毛卷曲和侵染线形成，而由-2.2kb区域驱动的表达仅足以用于紧密的根毛卷曲和卷曲内部细菌菌落的形成。移动信号以NIN依赖性方式在表皮中生成，并且其转移至中柱鞘，其中其导致细胞分裂素在内部根细胞层中积累。中柱鞘中的CRE1受体感知细胞分裂素并且激活B-型RR1，从而进一步激活NIN表达。中柱鞘中NIN的诱导需要CE区域的存在，并且涉及包括NIN本身的正反馈回路。结论，中柱鞘中NIN的诱导涉及包括NIN本身的正反馈回路得到如下观察的支持：在蒺藜苜蓿野生型背景中ProNIN_5kb:GUS的表达在根瘤原基中被诱导，尽管该启动子区域不足以触发原基形成。该结果类似于百脉根的研究，其中不触发原基形成的NIN启动子区域足以驱动原基中GUS的表达(Yoro等，Plant Physiol.,(2014)165,747-758；Heckmann等，Mol.Plant-Microbe Interact,(2011)24,1385-1395；Kosuta等，Plant J.,(2011)67,929-940)。然后，NIN直接激活NF-YA1表达，并且进一步刺激细胞分裂。数据表明中柱鞘中的NIN诱导先于中柱鞘细胞的有丝分裂激活。随后，中柱鞘中NIN诱导的应答有助于内皮层和中柱鞘细胞中的细胞分裂和NIN表达。

根瘤原基形成需要在内部根层中诱导NIN表达的结论与如下观察一致：由在内皮层和皮质中有活性的异源拟南芥增强子驱动的NIN恢复了百脉根瑞香突变体中的根瘤器官形成(Yoro等，Plany Physiol.,(2014)165,747-758)。以上结果表明，含有六个细胞分裂素应答元件的CE内区域的缺失阻断了原基形成。这显示中柱鞘中的细胞分裂素信号传导诱导NIN表达。在根瘤菌信号传导启动之前，中柱鞘中细胞分裂素受体(CRE1)和B-型应答调节因子(RR1)的表达进一步支持了这一点。这些发现与之前的研究一致，显示出驱动GUS表达的CRE1启动子区域在与原木质部极点相对的内皮层/中柱鞘细胞中特异性表达(Boivin等，Plant Cell Environ.,(2016)39,2198-2209)，在这些位点形成根瘤原基(Heidstra等，Development,(1997)124,1781-1787)。而且，通过失去这种能力的瑞香样突变体表明了CE区域对于细胞分裂素诱导的NIN表达的重要性。

CE区域在八种研究的豆类中是保守的。它们属于豆类蝶形花(Papilionoideae)亚家族的不同进化枝，代表了Genistoids、IRLC、Robinoids、Milletoids和Dalbergioids进化枝。因此，数据表明细胞分裂素对NIN表达的调节在该亚家族中是保守的。

以上结果表明，在中柱鞘中诱导NIN后，其表达延伸至内皮层和内部皮质。在其中皮层细胞已经垂周分裂的幼根瘤原基中(图10A和10B)，NIN和NF-YA1的表达在中柱鞘中最高，并且在分裂的皮层细胞和内胚层细胞中几乎检测不到。结果表明在中柱鞘中NIN诱导的应答有助于内皮层和皮层细胞中的细胞分裂(图13)。在发育的晚期阶段，NIN在分裂的皮层细胞中表达(图10C和10D)。

根瘤原基中的细胞分裂与生长素积累相关，生长素积累发生在第一次细胞分裂之前(Mathesius等，Plant J.,(1998)14,23-34；Suzaki等，Development,(2012)4006,3997-4006)。生长素积累(DR5表达)取决于NIN，因为其不会发生在nin无效突变体中(Suzaki等，Development,(2012)4006,3997-4006)。此外，NIN和NF-YA1两者的异位表达足以在侧根发育期间诱导异常细胞分裂(Soyano等，PLos Genet.(2013)9)，这表明它们的表达导致了生长素的局部积累。以上呈现的数据表明，中柱鞘中的细胞分裂素信号传导触发NIN表达，导致生长素的局部积累，这随后触发有丝分裂活动(图13)。显示STY基因是NF-YA的靶的先前研究(Hossain等，Mpmi,(2016)29,950-964)支持了这一结论。STY基因编码的转录因子已被证明可调节拟南芥中YUCCA生长素生物合成基因(Eklund等，Plant Cell,(2010)22,349-363；Eklund等，Development,(2010)137,1275-1284)；Sohlberg等，Plant J.,(2006)47,112-123)。

Claims

1.一种基因改变的植物，其中植物或其部分包括与不具有一个或多个基因改变的野生型(WT)植物相比，增加NODULE INCEPTION(NIN)蛋白质或NIN-样蛋白质(NLP蛋白质)应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变，和其中植物或其部分包括编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸。

2.根据权利要求1所述的基因改变的植物，其中所述一个或多个基因改变包括添加可操作地连接至编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸的一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个、十个或更多个、十一个或更多个、十二个或更多个、十三个或更多个、十四个或更多个、十五个或更多个、十六个或更多个、十七个或更多个、十八个或更多个、十九个或更多个、二十个或更多个、二十一个或多个、二十二个或更多个、二十三个或更多个或者二十四个或更多个细胞分裂素应答元件。

3.根据权利要求2所述的基因改变的植物，其中至少一种细胞分裂素应答元件是B-型细胞分裂素信号传导RESPONSE REGULATOR(RR)结合位点。

4.根据权利要求2所述的基因改变的植物，其中所述细胞分裂素应答元件彼此在100个核苷酸内、90个核苷酸内、86个核苷酸内、80个核苷酸内、70个核苷酸内、60个核苷酸内、50个核苷酸内、40个核苷酸内、30个核苷酸内、25个核苷酸内、20个核苷酸内、19个核苷酸内、18个核苷酸内、17个核苷酸内、16个核苷酸内、15个核苷酸内、14个核苷酸内、13个核苷酸内、12个核苷酸内、11个核苷酸内、10个核苷酸内、9个核苷酸内、8个核苷酸内、7个核苷酸内、6个核苷酸内、5个核苷酸内、4个核苷酸内、3个核苷酸内、2个核苷酸内或1个核苷酸内。

5.根据权利要求1-4的任一项所述的基因改变的植物，其中编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸可操作地连接至启动子，所述启动子可操作地连接至细胞分裂素应答元件。

6.根据权利要求5所述的基因改变的植物，其中启动子和细胞分裂素应答元件彼此在110,000个核苷酸内、105,000个核苷酸内、100,000个核苷酸内、95,000个核苷酸内、90,000个核苷酸内、85,000个核苷酸内、80,000个核苷酸内、75,000个核苷酸内、70,000个核苷酸内、65,000个核苷酸、60,000个核苷酸内、55,000个核苷酸内、50,000个核苷酸内、45,000个核苷酸内、42,000个核苷酸内、40,000个核苷酸内、35,000个核苷酸内、30,000个核苷酸内、25,000个核苷酸内、20,000个核苷酸内、15,000个核苷酸内、10,000个核苷酸内、9,000个核苷酸内、8,000个核苷酸内、7,000个核苷酸内、6,000个核苷酸内、5,000个核苷酸内、4,000个核苷酸内、3,000个核苷酸内、2,000个核苷酸内、1,000个核苷酸内、500个核苷酸内、400个核苷酸内、300个核苷酸内、200个核苷酸内或100个核苷酸内。

7.根据权利要求1-6的任一项所述的基因改变的植物，其中核酸编码NIN/NLP1直系同源组蛋白质、NLP2-3直系同源组蛋白质、NLP4直系同源组蛋白质或基础的NIN/NLP直系同源组蛋白质。

8.根据权利要求1-7的任一项所述的基因改变的植物，其中编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸是内源的。

9.根据权利要求1-7的任一项所述的基因改变的植物，其中编码NIN蛋白质或NLP蛋白质的核酸是异源的。

10.根据权利要求5-9的任一项所述的基因改变的植物，其中启动子是内源的。

11.根据权利要求5-9的任一项所述的基因改变的植物，其中启动子是异源的。

12.根据权利要求1-11的任一项所述的基因改变的植物，其中根中柱鞘细胞层、根内皮细胞层(即，内胚层细胞层)、根皮质细胞层(即，皮层细胞层)和/或根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的细胞分裂素信号传导或诱导细胞分裂素信号传导途径诱导根瘤器官形成。

13.根据权利要求1-12的任一项所述的基因改变的植物，进一步包括可操作地连接至所述核酸的一个或多个CYCLOPS应答元件，其中在根表皮细胞层(即，表皮细胞层)中的CYCLOPS表达诱导根瘤菌感染。

14.根据权利要求1-13的任一项所述的基因改变的植物，其中基因改变的植物是单子叶植物，和其中基因改变的植物选自由下述组成的组中：玉米、水稻、小麦、大麦、高粱、小米、燕麦和黑麦。

15.根据权利要求1-13的任一项所述的基因改变的植物，其中所述基因改变的植物选自由下述组成的组中：苹果、梨、李、杏、桃、扁桃、胡桃、樱桃、草莓、树莓、黑莓、红醋栗、黑醋栗、甜瓜、黄瓜、南瓜、倭瓜、葡萄、大麻、啤酒花、桦树、山毛榉、枣、木薯、杨树、栗子、柑桔、马铃薯、番茄、甘薯、山黄麻属物种和麻疯树属物种。

16.一种产生根据权利要求1-15的任一项所述的基因改变的植物的方法，其包括：

a)将一个或多个基因改变引入植物细胞、组织或其他外植体中；

b)使植物细胞、组织或其他外植体再生为基因改变的小植株；和

c)使基因改变的小植株生长为与未转化的WT植物相比，具有增加NIN蛋白质或NLP蛋白质应答细胞分裂素信号传导的活性的一个或多个基因改变的基因改变的植物。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括通过在步骤(b)之前筛选或选择植物细胞、组织或其他外植体；在步骤(b)和(c)之间筛选或选择小植株；或者在步骤(c)之后筛选或选择植物来鉴定一个或多个基因改变。

18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中转化使用选自由下述组成的组中的转化方法进行：颗粒轰击(即，生物弹道术、基因枪)，农杆菌-介导的转化，根瘤菌-介导的转化和原生质体转染或转化。

19.根据权利要求16-18的任一项所述的方法，其中基因改变用载体引入。

20.根据权利要求19所述的方法，其中载体包括可操作地连接至编码NIN或NLP蛋白质的核苷酸的启动子和可操作地连接至启动子的一个或多个细胞分裂素应答元件，和其中启动子和一个或多个细胞分裂素应答元件选自由下述组成的组中：包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至3C区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子、包括包含CYCLOPS应答元件的5’-上游序列直到可操作地连接至CE区域的NIN基因的转录起始位点的NIN基因启动子、与可操作地连接至CE区域的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小启动子和与可操作地连接至一个或多个细胞分裂素应答元件的CYCLOPS应答元件可操作地连接的最小启动子。

21.根据权利要求19所述的方法，其中载体包括靶向可操作地连接至内源NIN蛋白质或NLP蛋白质的核基因组序列的一个或多个基因编辑组件，和其中核基因组序列由一个或多个基因编辑组件编辑以引入选自由下述组成的组中的顺式调节元件：一个或多个细胞分裂素应答元件、3C区域和CE区域。

22.根据权利要求21所述的方法，其中一个或多个基因编辑组件选自由下述组成的组中：靶向核基因组序列的核糖核蛋白复合物；包括TALEN蛋白质编码序列的载体，其中TALEN蛋白质靶向核基因组序列；包括ZFN蛋白质编码序列的载体，其中ZFN蛋白质靶向核基因组序列；寡核苷酸供体(ODN)，其中ODN靶向核基因组序列；和包括CRISPR/Cas酶编码序列和靶向序列的载体，其中靶向序列靶向核基因组序列。

23.根据权利要求20或权利要求21所述的方法，其中NIN基因启动子、3C区域、CE区域、CYCLOPS应答元件或者一个或多个细胞分裂素应答元件来自结瘤豆类物种，和其中结瘤豆类物种选自由下述组成的组中：花生、木豆、鹰嘴豆、大豆、绒毛豆、菜豆、豌豆、红豆、绿豆、苜蓿、羽扇豆、百脉根和蒺藜苜蓿。