CN1914323A - 具有改良的生长特性的植物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过调控植物中编码GRUBX蛋白的核酸序列的表达和/或调控植物中GRUBX蛋白的活性和/或水平而改良植物的生长特性的方法。本发明还提供了新的GRUBX蛋白和编码这样的蛋白的核酸。本发明还涉及包含GRUBX编码核酸的构建体，和具有改良的生长特性的转基因植物，该植物具有编码GRUBX蛋白的核酸的受调控表达。

Description

具有改良的生长特性的植物及其制备方法

本发明涉及改善植物生长特性的方法。更具体地，本发明涉及通过调控编码GRUBX蛋白的核酸的表达和/或通过调控植物中GRUBX蛋白的活性和/或水平而改善植物生长特性的方法。本发明还提供了新的GRUBX蛋白和编码这样的蛋白的核酸。本发明还涉及包含GRUBX编码核酸的构建体和具有受调控的GRUBX蛋白编码核酸的表达和/或受调控的GRUBX蛋白活性和/或水平的植物，该植物相对于对应的野生型植物而言具有改善的生长特性。

基于不断增长的世界人口和日益减少的农用土地面积，提高农业效率和增加园艺植物的多样性仍然是农业研究的一个主要目标。作物和园艺改良的传统方式采用选择育种技术来识别具有需要的特性的植物。然而，这种选择育种技术具有几个缺点，即这些技术通常是劳动密集型的，导致经常含有异源遗传组分的植物，其可能不总是产生从亲本植物传承的理想性状。此外，合适的用于提供理想性状的供体物种可能是稀少的。分子生物学的进步已经允许人类操纵动物和植物的种质。植物的遗传工程使分离和操纵遗传材料(通常为DNA或RNA的形式)以及随后将遗传材料导入植物成为可能。这种技术已经导致具有多种改良的经济学、农艺学或园艺学性状的植物的开发。具体的、有经济学价值的性状是生长特性，例如高产量。产量通常定义为来自作物的经济价值的可度量生产。这可以以数量和/或质量的方式来定义。作物产量会受到植物或作物面临的典型压力的不利影响。这样的压力包括非生物的压力，例如非典型的高温或低温造成的温度压力；营养缺乏造成的压力；缺少或过量水造成的压力(干旱，水灾)，化学试剂例如肥料或杀虫剂造成的压力。典型的压力也包括生物的压力，其可以由其它植物(杂草，或高密度种植效应)、动物害虫(包括由放牧造成的压力)和病原体强加于植物上。作物产量不但可以通过与作物或植物面临的一种或多种压力进行斗争来提高，也可以通过改良植物的固有生长机理来提高。可以在几种水平和通过多种代谢过程控制植物的固有生长机理。一种这样的过程是通过泛素-介导的蛋白降解控制细胞中的蛋白水平。

泛素化指通过缀合泛素分子而修饰蛋白。术语泛素化经常延伸指能介导泛素蛋白或能模仿泛素功能的蛋白的结合的过程。泛素化是真核细胞控制蛋白的稳定性、功能和亚细胞定位的万能工具。该机制在蛋白降解、细胞周期控制、应激反应、DNA修复、信号转导、转录调节和囊泡运输中起中心作用。由于泛素介导的蛋白降解是许多细胞过程的基础，它是受到高度调节的，且需要高底物特异性和足够的下游效应物多样性。已知几种泛素-结合蛋白。这些蛋白经常具有模块域结构。例如，泛素结合蛋白通常将泛素结合域与可变的效应物域结合起来。其次，也存在其它的类型，其不含有泛素结合域，但是具有类似于泛素的三级结构，因此可以模仿泛素化的某些方面(泛素样域)。

随着有关于基因组序列的更多信息可供利用，泛素相关基序和存在于泛素和泛素样蛋白中的结构域的数目也在增加。那些结构域的一些原型是例如UBA，UBD，UIM和UBX(见例如Pfam数据库；Bateman等，Nucleic Acids Research 30(1)：276-280(2002))。UBX结构域是约80个氨基酸残基长的序列，其功能未知，存在于多种生物的蛋白中。大多数这样的蛋白属于5个进化保守家族之一，如人FAF1，p47，Y33K，REP8，和UBXD1蛋白所示例(Buchberger等(2001)J.Mol.Biol.307，17-24；Carim-Todd等(2001)Biochim.Biophys.Acta 1517，298-301)。典型地，UBX结构域位于蛋白的C-末端。

结构证据揭示了UBX结构域在泛素-有关的过程中的功能；更具体地，UBX结构域可能参与蛋白-蛋白相互作用。通常预测包含UBX结构域的蛋白主要存在于细胞质中，但是也已经报道了其它的亚细胞定位。例如，已经证实，磷酸化这种用于调节许多蛋白的活性的特异性蛋白修饰也会影响FAF-1向核中的运输(Olsen等(2003)FEBS Lett.546，218-222)。

总之，已经提出含有UBX的动物蛋白可能参与与细胞凋亡、细胞周期或降解蛋白的靶向有关的基因的增强表达。

Arabidopsis的基因组已经被完全测序，该植物中存在至少15种含有UBX的蛋白。根据序列相似性，它们可以分成FAF1，p47，Y33K和UBXD1组，仅仅与REP8相对应的组似乎不存在于植物中(见图1)。象动物界一样，植物蛋白中的UBX结构域与其它结构域一起存在，象例如SEP，G6PD，PUG，或锌指结构。已经描述了含有UBX的蛋白和这些蛋白的域结构(见Buchberger(2002)Trends Cell Biol.12，216-221)，它们可以通过使用专门的数据库例如SMART进行搜索来鉴别(Schultz等(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95，5857-5864；Letunic等(2002)核酸研究30，242-244)。

PUG结构域( Peptide：N- Glycanases and other putative nuclearUBX-domain-containing Proteins；Doerks等(2002)Genome Researeh12，47-56)与对于泛素-介导的蛋白水解重要的结构域共同存在于蛋白中，包括UBX(在哺乳动物和植物中)，UBA(在植物中)和UBC结构域(在Plasmodium中)。认为含有PUG的蛋白例如PNG酶在未折叠的蛋白反应(即能将异常的蛋白与正确折叠的蛋白区别开的内质网(ER)质量控制监视系统)中起作用。在一些情况下，已经证实这些错误折叠的和/或未折叠的蛋白会通过所谓的ER-联合的降解机制降解，该机制包含泛素-蛋白酶体系统(Suzuki等(2000)J.Cell Biol.149，1039-1052)。PUG结构域的变化形式也存在于IRE1p型激酶中，已知它们在未折叠蛋白反应的起始阶段起作用(Shamu和Walter(1996)EMBO J.15，3028-3039)。

最近表征的包含UBX结构域的Arabidopsis蛋白是PUX1(Rancour等(2004)J.Biol.Chem.，online publication10.1074/jbc.M405498200)。PUX1是Arabidopsis中的单个基因，可能在植物中普遍表达。已证实该蛋白是AAA-型ATP酶CDC48的非竞争性抑制剂。PUX1通过它的UBX结构域与非六聚形式的CDC48(但不与六聚形式的CDC48)相结合。推测PUX1有利于有活性的六聚CDC48的解装配，且该过程需要所述蛋白的N-末端结构域。pux1敲除植物表现出了更快发育成熟，但是不具有总体形态学异常。除了PUX1以外，证实了2种其它的包含UBX结构域的蛋白(PUX2和PUX3)能与CDC48相互作用(Rancour等，2004)。PUX2(At2g01650)以前公开在WO 03/085115(基因和蛋白序列分别公开为SEQ ID NO：1和SEQ ID NO：2)。

现在已经发现，调控植物中编码GRUBX蛋白(包含生长有关UBX结构域的蛋白)的核酸、尤其是编码SEQ ID NO：2示例的GRUBX蛋白的核酸的表达，能产生具有改良的生长特性的植物。因此，根据本发明的第一个实施方案，提供了改善植物的生长特性的方法，包括调控植物中编码GRUBX蛋白的核酸的表达，和/或调控植物中GRUBX蛋白的活性和/或水平。根据本发明的一个优选方面，受调控的表达是增加的表达，受调控的活性和/或水平是增加的活性和/或水平。任选地，可以选择具有改良的生长特性的植物。

对编码GRUBX蛋白的核酸的表达的调控(增强或减少)或对GRUBX蛋白本身的活性和/或水平的调控，可以源自特定细胞或组织中改变的基因表达和/或基因产物(即多肽)的改变的活性和/或水平。受调控的表达可以源自内源性GRUBX基因的改变的表达水平，和/或可以源自以前导入植物中的GRUBX编码核酸的改变的表达。类似地，受调控的GRUBX蛋白的水平和/或活性可以是内源性GRUBX基因的改变的表达水平的结果，和/或可以源自以前导入植物中的GRUBX编码核酸的改变的表达。当GRUBX蛋白的水平没有变化时，或甚至当GRUBX蛋白的水平减少时，活性可以增加。这可以通过改变固有的性质来实现，例如，通过制备比野生型更有活性的突变体。还包括抑制或刺激调节序列，或提供新的调节序列，其能驱动编码GRUBX的天然基因或编码GRUBX的转基因的表达。这样的调节序列可以被导入植物中。例如，导入植物中的调节序列可以是启动子，其能驱动内源性GRUBX基因的表达。

通过导入遗传修饰(优选地在GRUBX基因的基因座中)，可以调控基因的表达和蛋白的活性和/或水平。如本文中定义的基因的基因座用于指包含目标基因和编码区上游或下游10kb的基因组区域。可以通过例如任一种(或多种)下述的方法导入遗传修饰：TDNA活化，TILLING，定位诱变，同源重组，或通过在植物中导入和表达编码GRUBX多肽或或其同系物的核酸。在导入遗传修饰后进行选择增加的GRUBX多肽活性的步骤，该活性的增加会产生具有改良的生长特性的植物。

T-DNA活化标记(Hayashi等Science(1992)1350-1353)包含以使启动子能指导所靶向基因的表达的构型将通常含有启动子(也可以是翻译增强子或内含子)的T-DNA插入目标基因的基因组区域或基因编码区的上游或下游10kB。典型地，破坏所靶向基因的天然启动子对它的表达的调节，该基因处于新导入的启动子控制下。启动子典型地嵌入在T-DNA中。该T-DNA随机地插入植物基因组中，例如通过土壤杆菌感染实现，并导致插入的T-DNA附近的基因的过表达。由于所导入启动子附近的基因的过表达，得到的转基因植物表现出显性表型。要导入的启动子可以是能指导基因在需要的生物(在该情况下是植物)中的表达的任意启动子。例如，组成型、组织特异性的、细胞类型特异性的和诱导型启动子都适用于T-DNA活化。

使用TILLING(基因组中靶向诱导的局部损害)技术，也可以将遗传修饰导入GRUBX基因的基因座中。这是一种诱变技术，可以用于产生和/或鉴别以及最终分离能表现出GRUBX活性的GRUBX核酸的诱变变体。TILLING也允许选择携带这样的突变变体的植物。这些突变变体甚至可以表现出比处于自然形式的基因更高的GRUBX活性。TILLING将高密度诱变和高通量筛选方法结合起来。典型地，在TILLING中进行如下的步骤：(a)EMS诱变(Redei和Koncz(1992)，C Koncz，N-H Chua，J Schell编，Methods in Arabidopsis Research.World Scientific，Singapore，pp 16-82；Feldmann等，(1994)EM Meyerowitz，CR Somerville编，Arabidopsis.Cold Spring Harbor Laboratory Press，Cold SpringHarbor，NY，pp 137-172；Lightner和Caspar(1998)，JMartinez-Zapater，J Salinas编，Methods on Molecular Biology，Vol.82.Humana Press，Totowa，NJ，pp 91-104)；(b)DNA制备和个体的合并；(c)目标区域的PCR扩增；(d)变性和退火，以允许形成异源双链体；(e)DHPLC，其中异源双链体在库(pool)中的存在以色谱图中的多余峰检测出来；(f)鉴别突变个体；和(g)对突变PCR产物测序。TILLING的方法是本领域众所周知的(McCallum，Nat Biotechnol.2000Apr；18(4)：455-7，Stemple，Nature Rev.Genet.5，145-150，2004)。

定位诱变可以用于产生GRUBX核酸或其保留GRUBX活性(例如阳离子转移剂活性)的部分的变体。可以有几种方法可用于实现定位诱变，最常见的是基于PCR的方法(见例如Ausubel等，Current Protocols inMolecular Biology.Wiley Eds.http：//www.4ulr.com/products/currentprotocols/index.html)。

TDNA活化、TILLING和定位诱变是能产生新的等位基因和保留GRUBX功能的GRUBX变体的技术实例，因此可以用于本发明的方法中。

同源重组允许在规定的选择位点处导入所选定核酸的基因组。同源重组是生物科学中常规地用于低等生物(例如酵母和苔藓Physcomitrella)的标准技术。不但已经针对模型植物(Offringa等(1990)EMBO J.9，3077-3084)，而且已经针对作物植物例如稻(Terada等，(2002)Nature Biotechnol.20，1030-1034；或Iida和Terada(2004)Curr.Opin.Biotechnol.15，132-138)描述了在植物中进行同源重组的方法。待靶向的核酸(其可以是GRUBX核酸分子或如前文定义的变体)不需要被靶向到GRUBX基因的基因座，但是可以导入例如高表达区域。待靶向的核酸可以是用于替代内源基因的等位基因，或可以除内源基因之外还额外导入。

优选的调控GRUBX基因的表达、或调控GRUBX蛋白的活性和/或水平的方法包括向植物中导入编码GRUBX蛋白或其同系物、衍生物或活性片段的分离核酸序列。通过例如转化，可以将该核酸导入植物。因此，根据本发明的一个优选方面，提供了改善植物的生长特性的方法，包括将GRUBX编码核酸导入植物中并表达。

如本文所定义的，术语GRUBX蛋白指至少包含UBX结构域、优选包含UBX和PUG结构域、并且可选地包含锌指结构域的蛋白。优选地，GRUBX蛋白在结构上与人UBXD1蛋白(SPTrEMBL AAH07414)相关。优选地，GRUBX蛋白来自植物。更优选地，GRUBX蛋白来自茄科(Solanaceae)，更优选地，GRUBX是来自烟草的蛋白，最优选地，GRUBX是由SEQ ID NO：2代表的蛋白或者其同系物、衍生物或活性片段，该同系物、衍生物或活性片段具有与SEQ ID NO：2类似的生物活性。但是，应当理解，来自单子叶植物的GRUBX蛋白同样可以用于本发明的方法中，包括来自玉米(Zea mays)，甘蔗(Saccharum officinarum)(SEQ ID NO 4)，稻(Oryzasativa)(SEQ ID NO 7)，小麦(Triticum sp.)，大麦(Hordeum sp.)，和高粱(Sorghum sp.)的GRUBX蛋白，因为这些序列与SEQ ID NO 2有关(见图1b)。

当在如本发明中使用的谷醇溶蛋白启动子控制下在稻中表达编码这样的GRUBX蛋白的核酸时，GRUBX蛋白的活性之一是增加种子产量，尤其是提高收获指数。有利地，GRUBX蛋白能在Rancour等(2004)所述的条件下与植物CDC48蛋白相互作用。

用SMART工具分析了烟草的GRUBX蛋白，并用于筛选Pfam(11.0版，November 2003；Bateman等(2002)Nucl.Acids Res.30，276-280)和InterPro数据库(Release 7.0，22 July 2003；Mulder等(2003)Nucl.Acids.Res.31，315-318)。GRUBX蛋白包含UBX结构域(PF00789，SM00166，IPR001012)和PUG结构域(SM00580，IPR006567)。如InterPro中定义的UBX结构域出现在泛素-调节蛋白(它们是泛素化途径的成员)以及许多其它的蛋白中，包括FAF-1(FAS-有关的因子1)，人Rep-8再生蛋白(reproduction protein)和几种假定的来自酵母的蛋白。在Arabidopsis中，预测约20种蛋白包含该结构域。PUG结构域可见于真核生物的蛋白激酶、N-聚糖酶和其它核蛋白中，推定其参与蛋白-蛋白相互作用(评论见Suzuki & Lennarz(2003)Biochem Biophys Res Commun.302，1-5和Biochem Biophys Res Commun.303，732)和RNA结合(Doerks等，2002)。PUG结构域经常与UBA或UBX结构域一起出现在Arabidopsis蛋白中(Doerks等，2002)。图2a给出了如SMART数据库(软件版本4.0，2003年9月15日的序列数据库更新)中定义的UBX和PUG结构域的共有序列；图2b显示了SEQ ID NO 2和SPTrEMBL Q9ZU93各自的UBX和PUG结构域；图2c显示了这2种蛋白的BLAST比对；图2d和2e分别显示了SEQ ID NO 2和SEQ ID NO 4之间、SEQ ID NO 4和SEQ ID NO 7之间的比对。指示了PUG和UBX结构域。

任选地，锌指结构域可以存在于GRUBX蛋白中。如InterPro中定义的，锌指结构域是首先在爪蟾(Xenopus laevis)转录因子TFIIIA中鉴定到的核酸结合蛋白结构。已经在许多核酸结合蛋白中发现了这些结构域。锌指结构域由25-30个氨基酸残基组成，包括处于C-2-C-12-H-3-H型基序中的2个保守的Cys和2个保守的His残基。分隔第2个Cys和第1个His的12个残基主要是极性和碱性的，表明该区域会参与核酸结合。锌指结构基序是非同寻常地小的、自折叠的结构域，其中Zn是它的三级结构的关键组分。所有锌指结构域都能结合四面体阵列中的Zn原子，导致指-样突出的形成，后者可以与核酸大沟中的核苷酸相互作用。该Zn能结合保守的Cys和His残基。已经发现指能结合约5个碱基对的核酸——含有小批量的鸟嘌呤残基，且具有结合RNA和DNA的能力。锌指结构因而可以代表原始的核酸结合蛋白。已经提出，以Zn为中心的结构域可以用于蛋白相互作用中，例如蛋白激酶C中。根据参与锌原子的空间定位的组氨酸和半胱氨酸残基的数目和位置，表征了许多类型的锌指结构。在要表征的称作C2H2(IPR007087)的第一类中，第一对锌配价残基由半胱氨酸组成，而第二对是组氨酸。另一个锌指结构域(IPR006642)可以是在酿酒酵母蛋白Rad18中发现的类型。同样，锌指结构域是假定的核酸结合序列。但是，如本文定义的GRUBX蛋白中的任选的锌指结构域不限于C2H2或Rad18类型，而可以是任意类型的锌指结构域。

如本文所定义的，术语GRUBX核酸/基因指编码GRUBX蛋白的所有核酸或其互补体。核酸可以(直接地或间接地(如果随后修饰))源自任何天然的或人工的来源，只要当在植物中表达时该核酸能导致受调控的GRUBX核酸/基因的表达或受调控的GRUBX蛋白活性和/或水平。核酸可以分离自微生物来源，例如细菌、酵母或真菌，或植物、藻类或动物(包括人)来源。优选地，核酸源自真核生物。优选地，GRUBX核酸是植物来源，更优选地是单子叶或双子叶植物来源，更优选地，GRUBX核酸编码来自茄科的GRUBX蛋白，更优选地，GRUBX核酸是来自烟草的核酸序列，最优选地，GRUBX核酸是由SEQ ID NO：1代表的核酸序列或其功能部分，或是能与其杂交的核酸序列，该杂交序列编码具有GRUBX蛋白活性、即与SEQ ID NO：1类似的生物活性的蛋白，也包括编码由SEQ ID NO：2代表的氨基酸序列或其同系物、衍生物或活性片段的核酸。或者，编码GRUBX蛋白的核酸可以源自Poaceae科，优选稻。通过审慎的人工操纵，该核酸可以在组成和/或染色体组环境中由其天然形式修饰得到。核酸序列优选地是同源核酸序列，即结构上和/或功能上相关的核酸序列，优选地从植物得到，无论是来自相同的植物物种还是不同的植物物种。

术语“功能部分”指编码多肽的GRUBX基因的一部分，所述多肽保留了GRUBX蛋白的相同生物活性，且具有UBX结构域，优选地还具有PUG结构域，并且可选地具有锌指结构域。术语“GRUBX核酸/基因”也包括由于遗传密码的简并性产生的编码GRUBX蛋白的核酸变体，编码GRUBX的核酸的等位基因变体，编码GRUBX的核酸的不同剪接变体，和被一个或多个插入序列中断的变体。

有利地，使用编码GRUBX蛋白的核酸序列(例如由SEQ ID NO：1代表的序列)的部分，或通过使用优选地在严格条件下能与编码GRUBX蛋白的核酸序列杂交的序列(该杂交序列编码具有GRUBX活性的蛋白)，或通过使用GRUBX蛋白的同系物、衍生物或活性片段，例如根据SEQ ID NO：2的序列，或通过使用编码这些同系物、衍生物或活性片段的核酸，也可以实施本发明的方法。

在多种真核生物中，可以发现GRUBX蛋白的同系物，例如由SEQ ID NO2代表的。最接近的同系物通常是在植物界中发现。拟南芥基因组似乎具有至少15种GRUBX蛋白，其中具有SPTrEMBL Q9ZU93和Q8LGE5(MIPSNo.At2G01650，或GenBank AY084317和AAM60904)所示序列的同系物是SEQ ID NO：2的最接近的同系物，SEQ ID NO：2的其它合适的同系物包括来自甘蔗的SEQ ID NO 4，其由SEQ ID NO 3代表的核酸编码，来自稻的SEQ ID NO 7(其由SEQ ID NO 6代表的核酸序列编码)，和来自Pinustaeda的GenBank登记号BQ198347和BF778922。

本领域的技术人员熟知搜索和鉴别GRUBX同系物的方法。这样的方法包括使用本领域众所周知的进行序列比对或对比的算法，例如GAP(Needleman和Wunsch，J.Mol.Biol.48，443-453(1970))，BESTFIT(使用Smith和Waterman的局部同源性算法(Advances in AppliedMathematics 2，482-489(1981)))，BLAST(Altschul，S.F.，Gish，W.，Miller，W.，Myers，E.W.& Lipman，D.J.，J.Mol.Biol.215，403-410(1990))，FASTA和TFASTA(W.R.Pearson和D.J.Lipman Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85，2444-2448(1988))，将计算机可读格式的由SEQ IDNO 1或2代表的序列与可以从公开数据库得到的序列进行对比，所述数据库例如MIPS(慕尼黑蛋白序列信息中心， http：//mips.gsf.de/)，GenBank( http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/index.html)或EMBL核苷酸序列数据库( http：//www.ebi.ac.uk/embl/index.html)。可以从国家生物技术信息中心公开地得到进行BLAST分析的软件。使用blast缺省参数(例如BLASTN程序高级选项：G-Cost(打开缺口)＝5；E-Cost(延伸缺口)＝2；q-Penalty(错配)＝-3；r-Reward(匹配)＝1；e-期望值(E)＝10.0；W-字符大小＝11；TBLASTN程序高级选项：G-Cost(打开缺口)＝11；E-Cost(延伸缺口)＝1；e-期望值(E)＝10.0；W-字符大小＝3)，可以鉴别出上述的同系物。随着更多的基因组被测序，预期可以鉴定到更多的GRUBX同系物。

迄今尚不知道由SEQ ID NO：6代表的序列。因此，在本发明的第二个实施方案中提供了分离的核酸序列，其包含

(a)由SEQ ID NO：6代表的核酸序列，或其互补链；

(b)编码由SEQ ID NO：7代表的氨基酸序列或其同系物、衍生物或活性片段的核酸序列；

(c)能与上述(i)或(ii)的核酸序列(优选地在严格条件下)杂交的核酸序列，该杂交序列优选地编码具有GRUBX活性的蛋白；

(d)根据上面的(i)至(iii)的核酸序列，其因遗传密码而是简并性的；

(e)核酸，它是根据(a)-(d)的核酸序列的等位基因变体；

(f)核酸，它是根据(a)-(e)的核酸序列的可变剪接变体；

(g)核酸序列，它与(a)-(f)定义的任意一个或多个序列具有75.00％，80.00％，85.00％，90.00％，95.00％，96.00％，97.00％，98.00％或99.00％序列一致性；

(h)上述(a)-(g)中任一项的核酸序列的一部分，该部分优选地编码具有GRUBX活性的蛋白。

由SEQ ID NO：4代表的序列是从4个EST序列(CA154270，CA144028，BQ535511 & CA184742)装配而成，迄今尚不知道。因此，提供了选自下述的分离的GRUBX蛋白：

(i)如SEQ ID NO 4所述的多肽；

(ii)如SEQ ID NO 7所述的多肽；

(iii)多肽，其氨基酸序列与SEQ ID NO 4或7所述的氨基酸序列具有至少40.00％序列一致性，优选50.00％、60.00％、70.00％序列一致性，更优选80％或90％序列一致性，最优选95.00％、96.00％、97.00％、98.00％或99.00％序列一致性；

(iv)多肽，其至少包含UBX结构域，优选地包含UBX和PUG结构域，并可选地包含锌指结构域；

(v)(i)至(iv)中任一项定义的蛋白的同系物、衍生物、免疫活性的和/或功能性片段，

条件是所述多肽序列不是由SEQ ID NO 2或者数据库条目Q9ZU93，AAR01744，Q9D7L9，Q9BZV1，Q99PL6，ENSANGP00000020442，Q7SXA8，Q9V8K8，Q96IK9，ENSRNOP00000037228，或AAH07414代表的序列。

术语GRUBX包括与SEQ ID NO 2代表的GRUBX同源的蛋白。因此，在本发明的方法中使用的优选同系物至少包含UBX结构域，优选地，它们包含UBX和PUG结构域。GRUBX蛋白的“同系物”包括肽、寡肽、多肽、蛋白和酶，与未修饰的目标蛋白相比，其具有氨基酸取代、缺失和/或插入，且具有与它们所来源的未修饰蛋白相似的生物和功能活性。为了生产这样的同系物，可以将蛋白的氨基酸替换为具有类似性质(例如类似的疏水性，亲水性，抗原性，形成或破坏α-螺旋结构或β-片结构的倾向)的其它氨基酸。保守取代表是本领域众所周知的(见例如Creighton(1984)Proteins.W.H.Freeman和Company)。

可用于本发明方法的同系物与未修饰的蛋白具有至少40.00％序列一致性或相似性(功能一致性)，或者与未修饰的蛋白具有至少50.00％序列一致性或相似性，或者与未修饰的蛋白具有至少60.00％序列一致性或相似性，或者与未修饰的蛋白具有至少70.00％序列一致性或相似性。典型地，同系物与未修饰的蛋白具有至少80％序列一致性或相似性，优选地具有至少85.00％序列一致性或相似性，更优选地，与未修饰的蛋白具有至少90.00％序列一致性或相似性，最优选地，与未修饰的蛋白具有至少95.00％，96.00％，97.00％，98.00％或99.00％序列一致性或相似性。使用比对程序例如GAP，可以计算一致性百分比。尽管其可能表现出相对较低的序列同源性(低至大约40.00％)，GRUBX蛋白在结构上是高度保守的，所有全长蛋白至少具有UBX结构域、优选地具有UBX结构域和PUG结构域，并且可选地具有锌指结构域。因此，可以容易地发现其它植物物种中的GRUBX蛋白(如上述稻和甘蔗的新序列所证实的)。

同源蛋白可以归入“蛋白家族”中。通过功能和序列相似性分析，例如Clustal W，可以确定蛋白家族。通过Clustal W程序，可以产生与GRUBX同源的蛋白的邻近-连接树，并得到它的结构和祖先关系的良好概况(见例如图1a和b，用Vector NTI Suite 5.5，Informax构建)。在本发明的一个具体实施方案中，GRUBX同系物属于与SEQ ID NO 2对应的蛋白相同的蛋白家族。

在Arabidopsis基因组中，鉴定到了优选的GRUBX蛋白家族成员(Q9ZU93，GenBank Refseq NM_126226)。还在其它植物例如稻、甘蔗或其它单子叶植物中，如上所述鉴别出了GRUBX蛋白家族成员。还有利地，这些家族成员也可以用于本发明的方法中。

同源性的2种特殊形式，即正向同源和共生同源，是用于描述基因的祖先关系的进化概念。术语“共生同源”指因物种基因组内的一个或多个基因重复产生的同源基因。术语“正向同源”指不同生物中由于基因的祖先关系形成的同源基因。如本文使用的，术语“同系物”也包括可用于本发明方法中的蛋白的共生同源物和正向同源物。使用例如BLAST程序，通过用目标查询基因查询一个或多个基因数据库，可以鉴别出正向同源基因。然后，再对搜索得到的最高级别目标基因进行BLAST分析，并仅仅将与查询基因再次匹配的那些目标基因保留为真正的正向同源基因。

如果寻找例如稻中的正向同源基因，可针对来自可以从NCBI得到的稻Nipponbare的28，469个全长cDNA克隆对目标序列进行搜索(blast)。当从核苷酸开始时，可以使用BLASTn或tBLASTX；或当从蛋白开始时，可以使用BLASTP或TBLASTN，其中使用标准的缺省值。可以过滤搜索结果。然后，针对目标序列的来源生物(in casu烟草)的序列，将过滤结果或未过滤结果的全长序列反向搜索(第二次搜索)。然后，对比第一次和第二次搜索的结果。当第二次搜索的结果得到了与查询GRUBX核酸或GRUBX多肽有最高相似性的击中(hit)时，则发现了正向同源基因。如果对于特定的查询序列，用GRUBX的共生同源基因发现了最高击中，则将这样的查询序列也视作GRUBX的同系物，条件是该同系物具有GRUBX活性，且至少包含UBX结构域，优选包含UBX结构域和PUG结构域，并可选地包含锌指结构域。当用Clustal W分析得到的序列并展示在邻近连接树中时，可以进一步细化结果。该方法可以用于鉴定许多不同物种中的正向同源基因。

鉴别相关蛋白组中的功能性正向同源物的另一种方法是，确定该蛋白家族的成员的表达模式和组织分布，由此预期存在于相同组织中并具有类似表达模式的序列将具有相关的功能。鉴别蛋白的功能性同系物的另一种方法是鉴别具有类似的保守域结构的序列。预期携带相同结构域的蛋白，尤其是当结构域的分布是保守的时，将能执行类似的功能。因而，化学结构和调节(表达模式，组织特异性)的相似性可以用于鉴定GRUBX的功能同系物。

GRUBX的“同系物”包括与未修饰蛋白相比具有氨基酸取代、插入和/或缺失的蛋白。

蛋白的“取代变体”是这样的，其中已经去除了氨基酸序列中的至少一个残基，并且在它的位置插入了不同的残基。氨基酸取代通常是单个残基，但是根据多肽的功能限制，也可以成串；插入通常是约1-10个氨基酸残基的量级，缺失的范围是从约1至20个残基。优选地，氨基酸取代包含保守的氨基酸取代。

蛋白的“插入变体”是这样的，其中在蛋白的预定位置处导入了一个或多个氨基酸残基。插入可以包括氨基端和/或羧基端的融合以及单个或多个氨基酸的序列内插入。通常，氨基酸序列内的插入比氨基或羧基端的融合小为约1-10个残基的量级。氨基端或羧基端融合蛋白或肽的实例包括在酵母双杂交系统中使用的转录活化子的结合域或活化结构域、噬菌体包膜蛋白，(组氨酸)6-标签，谷胱甘肽S-转移酶标签，蛋白A，麦芽糖-结合蛋白，二氢叶酸还原酶，标签·100表位，c-myc表位，FLAG^-表位，lacZ，CMP(钙调蛋白-结合肽)，HA表位，蛋白C表位和VSV表位。

蛋白的“缺失变体”以从该蛋白中去除一个或多个氨基酸为特征。蛋白的氨基酸变体可以容易地用本领域众所周知的肽合成技术制成，例如固相肽合成等，或通过重组DNA操作。本领域众所周知操作DNA序列来产生蛋白的取代、插入或缺失变体的方法。例如，在DNA中预先确定的位点处产生取代突变的技术为本领域技术人员熟知，包括M13诱变，T7-Gen体外诱变(USB，Cleveland，OH)，QuickChange定位诱变(Stratagene，San Diego，CA)，PCR-介导的定点诱变或其它定点诱变方案。

术语“衍生物”指肽，寡肽，多肽，蛋白和酶，它们与天然形式的蛋白质的氨基酸序列、例如SEQ ID NO 2或4所列的氨基酸序列相比，可以包含天然和非天然发生的氨基酸残基的取代、缺失或添加。GRUBX的“衍生物”包含肽、寡肽，多肽，蛋白和酶，它们与多肽的天然形式的氨基酸序列相比可以包含天然发生的改变，糖基化，酰基化或非天然发生的氨基酸残基。与其来源的氨基酸序列相比，衍生物也可以包含一个或多个非氨基酸的取代，例如报告分子或其它配体，其与氨基酸序列共价地或非共价地结合，例如结合其上以促进其检测的报告分子，以及相对于天然发生蛋白的氨基酸序列而属于非天然发生的氨基酸残基。

GRUBX蛋白的“活性片段”包括蛋白的至少80个毗邻氨基酸残基，该残基能保留与天然发生的蛋白类似的生物和/或功能活性。活性片段至少包含UBX结构域，优选地，活性片段包含UBX和PUG结构域。

有利地，根据本发明的方法也可以用DNA或核酸序列的部分来实施，该部分编码保留GRUBX活性的多肽。DNA序列的部分指源自原始(更大的)DNA分子或从中制备的一片DNA，当在植物中表达时，该DNA部分能产生具有改良的生长特性的植物。该部分包含至少200个核苷酸，且至少包含编码UBX结构域、优选地UBX结构域和PUG结构域以及可选地锌指结构域的序列。可以通过例如使GRUBX核酸分子产生一个或多个缺失而制备部分。该部分可以包含许多基因，有或没有其它的控制元件，或可以仅仅含有间隔序列等。该部分可以是分离的形式，或者与其它的编码(或非编码)序列相融合，以便例如生成兼有几种活性的蛋白，所述活性之一是当在谷醇溶蛋白启动子控制下在植物中表达时，可增加种子产量。优选地，该部分是SEQ ID NO：1，SEQ ID NO：3或SEQ ID NO：6中任一个上的部分。

本发明也包括能与编码GRUBX蛋白的核酸序列杂交的核酸序列，该核酸序列也可以用于实施根据本发明的方法。如本文定义的，术语″杂交″是基本上同源的互补核苷酸序列相互退火的过程。杂交过程可以完全在溶液中进行，即互补核酸都在溶液中。依赖于这一过程的分子生物学工具包括聚合酶链反应(PCR；以及所有以此为基础的方法)、扣除杂交、随机引物延伸、核酸酶S1作图、引物延伸、反转录、cDNA合成、RNA差异显示、以及DNA序列确定。也可以用固定到基质例如磁珠、琼脂糖珠子或任何其它树脂上的互补核酸之一进行杂交过程。依赖于这一过程的分子生物学工具包括聚(A+)mRNA的分离。此外，也可以用固定到固体支持物例如硝酸纤维素或尼龙膜，或者用如光刻技术固定到例如硅玻璃支持物(后者称作核酸阵列或微阵列或核酸芯片)上的互补核酸之一进行杂交过程。依赖于这一过程的分子生物学工具包括RNA和DNA凝胶印迹分析、克隆杂交、斑点杂交、原位杂交和微阵列杂交。为了使杂交发生，核酸分子通常被热或化学变性，以将双链熔解为两条单链，和/或从单链核酸中去除发卡结构或其它二级结构。杂交的严格性受条件例如温度、盐浓度和杂交缓冲液组成的影响。

对于需要高选择性的应用，本领域的技术人员通常希望采用相对严格的条件，以形成杂合体，例如，人们会选择相对较低的盐和/或高温条件，例如由约0.02M至约0.15M NaCl、约50℃至约70℃的温度提供的条件。杂交的高严格性条件因而包括高温度和/或低盐浓度(盐包括NaCl和柠檬酸钠，但是也可以受下述因素的影响：杂交缓冲液中包含甲酰胺，和/或降低杂交缓冲液中化合物例如SDS(十二烷基硫酸钠)的浓度，和/或从杂交缓冲液中排除硫酸葡聚糖或聚乙二醇(促进分子拥挤)等化合物。足够低的严格杂交条件特别优选地用于分离与上面定义的本发明DNA序列同源的核酸。有助于同源性的因素包括等位性、遗传密码的简并和优选密码子用法的差异。

在核酸杂交实验例如DNA印迹和RNA印迹杂交的上下文中，“严格的杂交条件”和“严格的杂交洗涤条件”是序列依赖性的，且在不同的环境参数下是不同的。例如，较长的序列能在较高的温度下特异性地杂交。T_m是在确定的离子强度和pH下，50％靶序列与完全匹配的探针杂交时的温度。特异性通常是杂交后洗涤的函数。这种洗涤的关键因素包括最终洗涤溶液的离子强度和温度。

通常，严格条件被选择成比特定序列在定义的离子强度和pH下的热熔点(T_m)低约50℃。T_m是在定义的离子强度和pH下，50％靶序列与完全匹配的探针杂交时的温度。T_m依赖于溶液条件和探针的碱基组成，且可以用下面的方程计算：

T_m＝79.8℃+(18.5×log[Na⁺])+(58.4℃×％[G+C])-(820×(双链体中的碱基对数目)-1)-(0.5×％甲酰胺)

更优选的严格条件是温度在T_m以下20℃时，最优选的严格条件是温度在T_m以下10℃时。使用许多已知技术中的任一种，例如用含有蛋白的溶液封闭膜，向杂交缓冲液添加异源的RNA、DNA和SDS，以及用RNA酶处理，也可以控制非特异性的结合。

通常在杂交严格性或更低条件下进行洗涤条件。通常，用于核酸杂交测定或基因扩增检测方法的合适的严格条件如上所述。也可以选择更严格或更不严格的条件。

为了确定严格性的水平，可以方便地参考Sambrook等(2001)Molecular Cloning：a laboratory manual，3^rd Edition Cold SpringHarbor Laboratory Press，CSH，New York或Current Protocols inMolecular Biology，John Wiley & Sons，N.Y.(1989)。低严格性条件的实例是4-6xSSC/0.1-0.5％w/v SDS，37-45℃，2-3小时。根据杂交中所涉及的核酸的来源和浓度，可以采用替代性的严格性条件，例如中等严格性条件。中等严格性条件的实例包括1-4xSSC/0.25％ w/v SDS，≥45℃，2-3小时。高严格性条件的实例包括0.1-1xSSC/0.1％ w/vSDS，60℃，1-3小时。熟练技术人员能知道杂交及洗涤期间可以改变的多种参数，以维持或改变严格性条件。例如，另一种严格的杂交条件是在4xSSC、65℃杂交，然后在0.1xSSC、65℃洗涤约1小时。或者，另一种严格的杂交条件是50％甲酰胺，4xSSC，42℃。严格条件的另一个实例包括在62℃、6xSSC、0.05x BLOTTO杂交，在2xSSC、0.1％w/v SDS、62℃洗涤。

使用编码GRUBX蛋白的核酸序列的可变剪接变体，也可以实施本发明的方法。如本文使用的，术语“可变剪接变体”包括核酸序列的变体，其中所选择的内含子和/或外显子已经被切除、替代或加入。这种剪接变体可以是这样的，其中蛋白的生物活性保留不受影响，这可以通过选择性地保留蛋白的功能片段来实现。这种剪接变体可以在自然界中发现或人工制造。制造这样的剪接变体的方法是本领域众所周知的。因此，根据本发明的另一个方面，提供了改善植物的生长特性的方法，其包括调控编码GRUBX蛋白的核酸序列的可变剪接变体在植物中的表达，和/或调控由可变剪接变体编码的GRUBX蛋白的活性和/或水平。优选地，剪接变体是由SEQ ID NO：1代表的序列的剪接变体。

有利地，使用编码GRUBX蛋白的核酸序列的等位基因变体、优选由SEQ ID NO：1代表的序列的等位基因变体，也可以实现根据本发明的方法。等位基因变体存在于自然界中，在本发明的方法中包括这些天然等位基因的应用。等位基因变体包括单核苷酸多态性(SNP)，以及小插入/缺失多态性(INDEL)。INDEL的大小通常小于100bp。在大多数生物体的自然发生的多态系中，SNP和INDEL形成了最大一组的序列变体。

本发明也包括这些等位基因变体在特定的常规育种程序中的应用，例如在标记-辅助的育种中的应用；这可以是它们在本发明方法中的应用的补充。这样的育种程序有时需要通过植物的诱变处理，将等位基因变异导入植物中。一种合适的诱变方法是EMS诱变。然后，通过例如PCR，可以进行等位基因变体的鉴定。其后是选择GRUBX目标序列的优秀等位基因变体的选择步骤，所述变体能在植物中产生改良的生长特性。典型地，通过监视含有目标序列的不同等位基因变体(例如，SEQ ID NO：1的不同的等位基因变体)的植物的生长性状来进行选择。监视生长性状可以在温室或田地中进行。其它任选的步骤包括将其中鉴定到了优秀的等位基因变体的植物与另一植物杂交。这可以用于例如制备令人感兴趣的表型特征的组合。

因此，由于GRUBX基因中的突变可以天然产生，它们可以构成选择表现出高产的植物的基础。因此，作为本发明的另一个方面，提供了选择具有改良的生长特性的植物的方法，该方法是基于对GRUBX序列的优秀等位基因变体(其能在植物中产生改良的生长特性)的选择。

根据本发明的方法也可以通过向植物中导入(自然的或人工的)染色体(例如细菌人工染色体(BAC))的至少一部分来实现，该染色体至少含有编码GRUBX蛋白的基因/核酸序列(例如SEQ ID NO：1或SEQ IDNO 3)，优选地还含有一个或多个相关基因家族成员和/或编码GRUBX表达和/或活性的调节蛋白的核酸序列。因此，根据本发明的另一个方面，提供了通过向植物中导入至少包含编码GRUBX蛋白的基因/核酸的染色体的至少一部分来改善植物的生长特性的方法。

根据本发明的另一个方面，可以在育种程序中利用编码GRUBX蛋白的核酸。该核酸序列可以位于染色体或其一部分上，其至少包含编码GRUBX蛋白的核酸序列，并优选地包含一个或多个相关的家族成员。在这样的育种程序的实例中，鉴定出可以与能调控植物中编码GRUBX蛋白的核酸表达的基因遗传上连接的DNA标记，该基因可以是编码GRUBX蛋白本身的基因，或是可能直接或间接影响编码GRUBX蛋白的基因表达和/或GRUBX蛋白本身的活性的任意其它基因。然后，该DNA标记可以用于育种程序，以选择具有改良的生长特性的植物。

本发明因此扩展到编码GRUBX蛋白的核酸序列在育种程序中的应用。

GRUBX核酸或其变体或者GRUBX多肽或其同系物可以用于育种程序，其中鉴定出可能与GRUBX基因或其变体遗传上连接的DNA标记、理想的性状或数量性状基因座(QTL)。该理想特征或QTL可以包含能影响该理想性状的单个基因或一串相连的基因。GRUBX或其变体或者GRUBX或其同系物可以用于定义分子标记。该DNA或蛋白标记然后可以用于育种程序，以选择具有改良的生长特性的植物。GRUBX基因或其变体可以是例如由SEQ ID NO：1代表的核酸，或编码任一种上述同系物的核酸。

GRUBX的等位基因变体也可以用于标记-辅助的育种程序。这样的育种程序有时需要通过对植物的诱变处理，使用例如EMS诱变，导入等位基因变异；或者，该程序可以从所谓的(无意中造成的)“天然”来源的等位基因变体集合开始。然后，可以通过例如PCR进行等位基因变体的鉴别。其后是选择目标序列的优秀等位基因变体的选择步骤，所述变体能在植物中产生改良的生长特性，例如提高的收获指数。通常通过监测含有目标序列的不同等位基因变体(例如，SEQ ID NO：1的不同等位基因变体)或编码任一种上述植物同系物的核酸的不同等位基因变体之植物的生长性状来进行选择。可以在温室或田间监测生长性状。其它任选的步骤包括将其中鉴定出导致增强的GRUBX活性的优秀等位基因变体的植物与另一植物杂交。这可以用于例如制备令人感兴趣的表型特征的组合。

GRUBX核酸或其变体也可以用作探针，对它们作为其中一部分的基因在遗传上和物理上作图，以及作为与那些基因有联系的性状的标记。这样的信息可以用于植物育种，以开发具有需要的表型的品系。GRUBX核酸或其变体的这种应用仅仅需要至少10个核苷酸长的核酸序列。GRUBX核酸或其变体可以用作限制性片段长度多态性(RFLP)标记。可以用GRUBX核酸或其变体探测限制性消化的植物基因组DNA的DNA印迹。然后，可以使用计算机程序例如MapMaker(Lander等(1987)Genomics 1，174-181)，对得到的带型进行遗传分析，以构建遗传图谱。另外，该核酸可以用于探测DNA印迹，后者含有一组个体的经限制性内切核酸酶处理的基因组DNA，所述个体代表确定的遗传杂交的亲本和后代。注意到DNA多态性的分离，并用于计算GRUBX核酸或其变体在以前使用该群体得到的遗传图谱中的位置(Botstein等(1980)Am.J.Hum.Genet.32，314-331)。

植物基因衍生的探针的生产和在遗传作图中的应用记载在Bematzky和Tanksley(Plant Mol.Biol.Reporter 4，37-41，1986)。许多出版物描述了使用上述方法或其变化形式对特定cDNA克隆进行遗传作图。例如，F2杂交群体，回交群体，随机交配的群体，近等基因系，和其它组的个体可以用于作图。这样的方法是本领域的技术人员众所周知的。

核酸探针也可以用于物理作图(即，将序列置于物理图谱上；见Hoheisel等：Non-mammalian Genomic Analysis：A Practical Guide，Academic press 1996，pp.319-346，和其中引用的文献)。

在另一个实施方案中，核酸探针可以用于直接荧光原位杂交(FISH)作图中(Trask(1991)Trends Genet.7，149-154)。尽管当前的FISH作图方法偏好使用大克隆(几至几百kb；见Laan等(1995)Genome Res.5，13-20)，灵敏度的提高可以允许使用更短探针进行FISH作图。

使用核酸可以实现许多基于核酸扩增的遗传和物理作图方法。实例包括等位基因特异性的扩增(Kazazian(1989)J.Lab.Clin.Med.11，95-96)，PCR-扩增的片段的多态性(CAPS；Sheffield等(1993)Genomics 16，325-332)，等位基因特异性的连接(Landegren等(1988)Science 241，1077-1080)，核苷酸延伸反应(Sokolov(1990)NucleicAcid Res.18，3671)，放射杂交作图(Walter等(1997)Nat.Genet.7，22-28)和Happy Mapping(Dear和Cook(1989)Nucleic Acid Res.17，6795-6807)。对于这些方法，核酸序列被用于设计和生产用于扩增反应或引物延伸反应的引物对。这样的引物的设计是本领域的技术人员众所周知的。在采用基于PCR的遗传作图的方法中，必须鉴别作图杂交的亲本在与本核酸序列相对应的区域中的DNA序列差异。但是，这通常不是作图方法所必需的。

这样，可以产生、鉴别和/或分离具有改变的GRUBX活性、表现出改良的生长特性的改良植物。

根据本发明的另一个特征，提供了改善植物生长特性的方法，其包括调控植物中编码GRUBX蛋白的核酸序列的表达和/或调控GRUBX蛋白的水平和/或活性，其中所述核酸序列和所述蛋白包括选自下述的变体：

(i)编码GRUBX蛋白的核酸序列的可变剪接变体，或其中所述GRUBX蛋白由剪接变体编码；

(ii)编码GRUBX蛋白的核酸序列的等位基因变体，或其中所述GRUBX蛋白由等位基因变体编码；

(iii)编码GRUBX蛋白的核酸序列，其包含在人工染色体的至少一部分上，该人工染色体优选地还包含一个或多个相关基因家族成员；

(iii)GRUBX编码核酸的功能部分；

(iv)能与GRUBX编码核酸杂交的序列；

(v)GRUBX蛋白的同系物、衍生物和活性片段。

根据本发明的一个优选的方面，实现了核酸的增强的或增加的表达。获得基因或基因产物的增强的或增加的表达的方法是本领域熟知的，包括例如(强)启动子驱动的过表达，转录增强子或翻译增强子的使用。可以将充当启动子或增强子元件的分离的核酸导入非异源形式的多核苷酸的合适位置(通常为上游)，以便上调GRUBX核酸或其变体的表达。例如，通过突变、缺失和/或取代，可以体内地改变内源性启动子(见Kmiec，美国专利号5,565,350；Zarling等，PCT/US93/03868)，或可以将分离的启动子以合适的方向和与本发明基因的距离导入植物细胞，以便控制基因的表达。优选地，在植物或植物细胞中过表达在本发明中有用的核酸。如本文使用的，术语过表达指在原始野生型表达水平上附加的任意形式的表达。优选地，要导入植物中的核酸和/或要在植物中过表达的核酸相对于它所可操作地连接的启动子而言是有义方向。优选地，要过表达的核酸编码GRUBX蛋白，更优选地，编码GRUBX蛋白的核酸序列分离自双子叶植物，优选茄科，更优选地，其中所述序列分离自烟草，最优选地，所述核酸序列由SEQ ID NO：1或其一部分代表，或编码由SEQ ID NO：2代表的氨基酸序列或其同系物、衍生物或活性片段。或者，编码GRUBX蛋白的核酸序列由MIPS No.At2g01650，SEQ ID NO：3或6代表，或是其一部分，或编码由Q9ZU93，SEQ ID NO：4或7代表的氨基酸序列，或编码其同系物、衍生物或活性片段。应当指出，本发明的适用性不依赖于由SEQ ID NO：1代表的核酸的应用，也不依赖于编码SEQ ID NO：2的氨基酸序列的核酸序列，而是在本发明的方法中可以使用编码SEQ IDNO：2的同系物、衍生物或活性片段的其它核酸序列，或SEQ ID NO：1的一部分，或能与SEQ ID NO：1杂交的序列。更具体地，在本发明的方法中有用的核酸编码至少包含UBX结构域、优选包含UBX结构域和PUG结构域、以及可选地包含锌指结构域的蛋白质。

根据本发明的另一个实施方案，提供了促进可用于本发明方法中的核苷酸序列的导入和/或表达的遗传构建体和载体。因此，根据本发明的第三个实施方案，提供了基因构建体，其包含：

(i)编码GRUBX蛋白的核酸；

(ii)一个或多个控制序列，其能调节(i)所述核酸序列的表达；和任选的

(iii)转录终止序列。

条件是所述编码GRUBX蛋白的核酸不是由GenBank登记号AX927140代表的核酸。

使用本领域的技术人员众所周知的重组DNA技术，可以建立可用于本发明方法中的构建体。可以将该基因构建体插入载体，后者可以从商业上得到，适用于转化植物，并适用于目标基因在转化的细胞中的表达。所述遗传构建体可以是表达载体，其中核酸序列可操作地连接了一个或多个允许在原核和/或真核宿主细胞中表达的控制序列。

根据本发明的一个优选实施方案，所述遗传构建体是设计成过表达核酸序列的表达载体。该核酸序列可以是编码GRUBX蛋白或其同系物、衍生物或活性片段的核酸序列，例如前文所述的任一种核酸序列。优选的核酸序列是由SEQ ID NO：1代表的序列或其部分或能与其杂交的序列或者编码由SEQ ID NO：2代表的序列或其同系物、衍生物或活性片段的核酸序列。优选地，相对于它所可操作地连接的控制序列而言以有义方向克隆该核酸。

用包含目标序列的载体(即能调控编码GRUBX蛋白的核酸表达的核酸序列)转化植物，该序列可操作地连接了一个或多个控制序列(至少是启动子)。术语“调控元件”、“控制序列”和“启动子”在这里都可互换使用，并且作广义理解，指能实现它们所连接的序列的表达的调节核酸序列。前述术语包括源自经典的真核基因组基因的转录调节序列(包括精确的转录起始所必需的TATA盒，具有或不具有CCAAT盒序列)以及附加的调控元件(即上游活化序列，增强子，沉默子)，其响应于发育和/或外部刺激或者以组织特异性的方式改变基因表达。在该术语范围内也包含经典原核基因的转录调控序列，在该情形下，它可以包括-35盒序列和/或-10盒转录调节序列。术语“调控元件”也包含能赋予、活化或增强核酸分子在细胞、组织或器官中的表达的合成融合分子或衍生物。如本文使用的，术语“可操作地连接”指启动子序列和目标基因之间的功能性连接，这种连接使得启动子序列能够启动目标基因的转录。

有利地，根据所需要的结果，可以使用任意类型的启动子来驱动核酸序列的表达。合适的启动子包括在单子叶植物例如稻或玉米中有活性的启动子。

优选地，能调控编码GRUBX蛋白的基因的表达的核酸序列可操作地连接了种子偏好的启动子。如本文定义的，术语“种子偏好的”指主要在种子组织中表达的启动子，但不一定仅在该组织中表达。术语“种子偏好的”包括在种子中有活性的所有启动子。种子组织包括种子的任何部分，包括胚乳、糊粉或胚。优选地，种子偏好的启动子是谷醇溶蛋白启动子，或类似强度的启动子和/或具有类似表达模式的启动子。最优选地，谷醇溶蛋白启动子由SEQ ID NO：5所示表达盒中的核苷酸1-654代表。通过例如将启动子偶联到报告基因上，并测定报告基因在各种植物组织中的表达，可以分析启动子强度和/或表达模式。本领域的技术人员众所周知的一种合适的报告基因是细菌β-葡糖醛酸糖苷酶。其它种子-偏好的启动子的实例如表1所示，这些启动子可用于本发明的方法中。

表1：用于实施本发明的种子偏好的启动子实例：

基因来源	表达模式	参考文献
			种子特异性的基因	种子	Simon，等，Plant Mol.Biol.5：191，1985；Scofield，等，J.Biol.Chem.262：12202，1987.；Baszczynski，等，Plant Mol.Biol.14：633，1990.
巴西坚果白蛋白(Brazil Nut albumin)	种子	Pearson，等，Plant Mol.Biol.18：235-245，1992.
			豆球蛋白(legumin)	种子	Ellis，等，Plant Mol.Biol.10：203-214，1988.
谷蛋白(稻)	种子	Takaiwa，等，Mol.Gen.Genet.208：15-22，1986；Takaiwa，等，FEBS Letts.221：43-47，1987.
			玉米醇溶蛋白	种子	Matzke等Plant MolBiol，14(3)：323-32 1990
napA	种子	Stalberg，等，Planta 199：515-519，1996.
			小麦低分子量和高分子量谷蛋白-1	胚乳	Mol Gen Genet 216：81-90，1989；NAR 17：461-2，1989
小麦SPA	种子	Albani等，Plant Cell，9：171-184，1997
			小麦α、β、γ-麦醇溶蛋白	胚乳	EMBO J.3：1409-15，1984
大麦Itr1启动子	胚乳
			大麦B1，C，D，大麦醇溶蛋白	胚乳	Theor Appl Gen 98：1253-62，1999；Plant J 4：343-55，1993；Mol Gen Genet 250：750-60，1996
大麦DOF	胚乳	Mena等，The Plant Journal，116(1)：53-62，1998
			blz2	胚乳	EP99106056.7
合成启动子	胚乳	Vicente-Carbajosa等，Plant J.13：629-640，1998.
			稻谷醇溶蛋白NRP33	胚乳	Wu等，Plant Cell Physiology39(8)885-889，1998
稻α-球蛋白Glb-1	胚乳	Wu等，Plant Cell Physiology39(8)885-889，1998
			稻OSH1	胚	Sato等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，93：8117-8122，1996

稻α-球蛋白REB/OHP-1	胚乳	Nakase等Plant Mol.Biol.33：513-522，1997
			稻ADP-葡萄糖PP	胚乳	Trans Res 6：157-68，1997
玉米ESR基因家族	胚乳	Plant J 12：235-46，1997
			高粱γ-高粱醇溶蛋白	胚乳	PMB 32：1029-35，1996
KNOX	胚	Postma-Haarsma等，Plant Mol.Biol.39：257-71，1999
			稻油质蛋白	胚和糊粉层	Wu et at，J.Biochem.，123：386，1998
向日葵油质蛋白	种子(胚和干种子)	Cummins，等，Plant Mol.Biol.19：873-876，1992
			PRO0117，推定的稻40S核糖体蛋白	在胚乳中较弱	WO2004/070039
PRO0135，稻α-球蛋白	在胚乳中较强
			PRO0136，稻丙氨酸氨基转移酶	在胚乳中较弱
PRO0147，胰蛋白酶抑制剂ITR1(大麦)	在胚乳中较弱
			PRO0151，稻WSI18	胚+压力	WO2004/070039
PRO0175，稻RAB21	胚+压力	WO2004/070039
			PRO0218，稻油质蛋白18kd	糊粉层+胚

也可以将内含子序列添加到5′非翻译区或部分编码序列的编码序列处，以增加在胞质中积累的成熟信使的量。已经证实，在植物和动物表达构建体的转录单元中包含可剪接的内含子可以使基因表达在mRNA和蛋白水平上增加高达1000-倍(Buchman和Berg，Mol.Cell Biol.8，4395-4405(1988)；Callis等，Genes Dev.1，1183-1200(1987))。当置于转录单元的5′末端附近时，这种基因表达的内含子增强通常是最大的。本领域已知玉米内含子Adh1-S内含子1、2和6，Bronze-1内含子的应用。一般参见The Maize Handbook，Chapter 116，Freeling andWalbot，Eds.，Springer，N.Y.(1994)。

任选地，在导入植物的构建体中也可以应用一个或多个终止子序列。术语“终止子”包括控制序列，其是在转录单元末端的DNA序列，它给予初级转录物的3’端加工和多聚腺苷酸化和转录终止的信号。其它的调控元件可以包括转录以及翻译增强子。本领域技术人员已知适用于实施本发明的终止子和增强子序列。本领域技术人员可以知道或可以容易地得到这种序列。

本发明的遗传构建体还可以包括复制序列起点，其是在特定细胞类型中维持和/或复制所必需的。一个实例是，当需要在细菌细胞中以附加体遗传元件(例如质粒或粘粒分子)形式维持遗传构建体之时。优选的复制起点包括，但不限于f1-ori和colE1.

遗传构建体可以可选地包含选择标记基因。如本文使用的，术语″选择标记基因″包括能赋予它在其中表达的细胞以表型从而促进已被本发明核酸构建体转染或转化的细胞的鉴别和/或选择的任何基因。合适的标记可以选自能赋予抗生素或除草剂抗性的标记，其能导入新的代谢性状，或允许视觉选择。选择标记基因的实例包括赋予对抗生素(例如能磷酸化新霉素和卡那霉素的nptII，或能磷酸化潮霉素的hpt)、除草剂(例如能提供对Basta的抗性的bar，能提供对草甘磷的抗性的aroA或gox)的抗性的基因，或能提供代谢性状的基因(例如manA，其允许植物使用甘露糖作为唯一碳源)。视觉标记基因会导致颜色(例如β-葡糖醛酸糖苷酶，GUS)、发光(例如萤光素酶)或荧光(绿色荧光蛋白，GFP，和其衍生物)的形成。

在优选的实施方案中，如上所述的遗传构建体包含以有义方向偶联到启动子上的GRUBX，所述启动子优选地是种子偏好的启动子，例如稻谷醇溶蛋白启动子。因此，本发明的另一个方面是载体构建体，其包含基本上类似于SEQ ID NO 5的表达盒，其中包含谷醇溶蛋白启动子，烟草GRUBX基因和T-玉米醇溶蛋白+T-二磷酸核酮糖氧合酶/羧化酶δGA转录终止子序列。基本上类似于SEQ ID NO 5的序列包括编码与SEQ IDNO 2同源的蛋白或与SEQ ID NO 1杂交的第一核酸序列，该第一核酸可操作地连接了谷醇溶蛋白启动子或具有类似表达模式的启动子，另外或备选地，该第一核酸连接了转录终止序列。

因此，根据本发明的另一个方面，提供了核酸构建体，其包含表达盒，其中含有选自下述的编码GRUBX蛋白的核酸序列：

(i)由SEQ ID NO：1代表的核酸序列或其互补链；

(ii)编码由SEQ ID NO：2代表的氨基酸序列或其同系物、衍生物或活性片段的核酸序列；

(iii)能与上述(i)或(ii)的核酸序列(优选地，在严格条件下)杂交的核酸序列，该杂交序列优选地编码具有GRUBX蛋白活性的蛋白；

(iv)根据上述(i)至(iii)的核酸序列，其由于遗传密码而是简并的；

(v)核酸序列，它是根据(i)至(iv)的核酸序列的等位基因变体；

(vi)核酸序列，它是根据(i)至(v)的核酸序列的可变剪接变体。

本发明也包括可通过根据本发明的方法得到的植物。本发明因此提供了可通过根据本发明的方法得到的植物，该植物具有改良的生长特性，且该植物具有改变的GRUBX蛋白活性和/或水平和/或编码GRUBX蛋白的核酸的改变的表达，条件是所述GRUBX蛋白不是由GenBank登记号AX927140代表的核酸序列编码。

因而，根据本发明的第四个实施方案，提供了生产具有改良的生长特性的转基因植物的方法，包括向植物中导入和表达本发明的核酸分子。

更具体地，本发明提供了生产具有改良的生长特性的转基因植物的方法，该方法包括：

(a)向植物或植物细胞中导入核酸序列，该核酸序列能与其或其一部分杂交，编码GRUBX蛋白或其同系物、衍生物或活性片段；

(b)在促进植物生长的条件下培养该植物。

可以将GRUBX蛋白本身和/或GRUBX核酸本身细胞直接导入植物细胞或植物本身(包括导入植物的组织、器官或任何其它部分)。根据本发明的一个优选的特征，所述核酸优选地通过转化导入植物内。该核酸优选地是SEQ ID NO：1代表的核酸或其一部分或能与其杂交的序列，或是编码由SEQ ID NO：2代表的氨基酸序列或其同系物、衍生物或活性片段的核酸。或者，该核酸序列是MIPS No.At2g01650，SEQ ID NO：3，SEQID NO 6中的任一个，或其一部分，或能与任一种前述序列杂交的序列。或者，氨基酸序列可以是由SPTrEMBL Q9ZU93，GenBank登记号AAR01744，SEQ ID NO：4，SEQ ID NO 7中的任一个代表的序列，或其同系物、衍生物或活性片段。

这里涉及的术语“转化”包括将外源性多核苷酸转移到宿主细胞中，而不考虑用来转移的方法。能够随后克隆繁殖(无论通过器官发生的还是胚发生的)的植物组织都可以用本发明的遗传构建体来转化，由此再生整株植物。选择的特定组织根据可供利用的克隆繁殖系统而变化，且最好适合于被转化的特定物种。代表性的组织目标包括叶盘、花粉、胚、子叶、下胚轴、雌配子体、愈伤组织、已有的分生组织(例如顶端分生组织，腋芽，以及根分生组织)，和诱导的分生组织(例如，子叶分生组织和下胚轴分生组织)。多核苷酸可以被瞬时地或稳定地导入宿主细胞中，并可以非整合形式保持，例如作为质粒。或者，它可以整合入宿主基因组。所获得的转化植物细胞然后可以用于以本领域技术人员已知的方式再生转化植物。

目前植物物种的转化是一种相当常规的技术。有利地，可以使用几种转化方法中的任意一种，将目标基因导入合适的祖细胞中。转化方法包括使用脂质体、电穿孔、能增加游离DNA摄入的化学物质、向植物中直接注射DNA、粒子枪轰击、用病毒或花粉转化和显微发射。方法可以选自：用于原生质体的钙/聚乙二醇方法(Krens，F.A.等，1882，Nature 296，72-74；Negrutiu I.等，June 1987，Plant Mol.Biol.8，363-373)；原生质体的电穿孔(Shillito R.D.等，1985 Bio/Technol 3，1099-1102)；向植物材料显微注射(Crossway A.等，1986，Mol.GenGenet 202，179-185)；DNA或RNA-包被的粒子轰击(Klein T.M.等，1987，Nature 327，70)，用(非整合的)病毒感染等。

采用任何一种众所周知的稻转化方法，例如下列文献中的任一篇所描述的方法，生成表达GRUBX基因的转基因稻植物，优选通过土壤杆菌-介导的转化进行：公开的欧洲专利申请EP1198985 A1，Aldemita和Hodges(Planta，199，612-617，1996)；Chan等(Plant Mol.Biol.22(3)491-506，1993)；Hiei等(Plant J.6(2)271-282，1994)；其内容在这里全篇引作参考。在玉米转化的情形下，优选的方法记载在Ishida等(Nat.Biotechnol.1996 Jun；14(6)：745-50)或Frame等(PlantPhysiol.2002 May；129(1)：13-22)，其内容在这里全篇引作参考。

通常，在转化后，筛选植物细胞或细胞组中由与目标基因共转移的植物可表达基因编码的一个或多个标记的存在情况，接着使转化材料再生为完整的植物。

DNA转移和再生后，可以例如使用DNA印迹分析评价推定转化的植物中目标基因的存在、拷贝数和/或基因组组成。可选地或附加地，可以使用RNA印迹和/或蛋白分析这两种本领域普通技术人员所熟知的技术监测新导入的DNA的表达水平。

所产生的转化植物可以通过多种方式繁殖，如通过克隆繁殖或传统的育种技术。例如，第一代(或T1)转化植物可以自花受精，以产生纯合的第二代(或T2)转化体，T2植物进一步通过传统育种技术繁殖。

所产生的转化生物体可以采取多种形式。例如，它们可以是转化细胞和非转化细胞的嵌合体；克隆转化体(例如，所有细胞被转化而含有表达盒)；转化和非转化组织的嫁接体(例如，在植物中，将转化的根状茎(rootstock)嫁接到未转化的接穗上)。

本发明无疑延伸至通过本文描述的任意方法产生的任意植物细胞或植物，及其所有植物部分、繁殖体和后代。本发明进一步延伸至包含已经由任意的前述方法产生的初级转化或转染细胞、组织、器官或整株植物的后代，唯一的要求是后代表现出与通过根据本发明的方法在亲本中产生的相同的基因型和/或表型特征。本发明也包括含有分离的编码GRUBX蛋白的核酸分子的宿主细胞。优选的根据本发明的宿主细胞是植物细胞。因此，本发明也包括宿主细胞，转基因植物细胞，或具有改良的生长特性的转基因植物，其特征在于所述宿主细胞、转基因植物或植物细胞具有编码GRUBX蛋白的核酸序列的增加表达和/或GRUBX蛋白的增加的活性和/或水平。

本发明也延伸至植物的可收获部分，例如但不限于种子、叶、果实、花、茎或茎培养物、根茎、根、块茎、鳞茎和其直接衍生的产物，例如干球或粉末、油、脂肪和脂肪酸、淀粉或蛋白。

如本文使用的，术语“植物”包括整株植物、植物的祖先和后代、植物部分、植物细胞、组织和器官。术语“植物”也包括悬浮培养物、胚、分生组织区域、愈伤组织、叶、花、果实、种子、根(包括根茎和块茎)、芽、球茎、茎、配子体、孢子体、花粉、以及小孢子。本发明的方法中特别有用的植物包括藻类、厥类和所有属于植物界(Viridiplantae)超家族的植物，特别是单子叶和双子叶植物，包括饲料或草料豆类、观赏植物、粮食作物、树木或灌木，其选自下列植物：秋葵属(Abelmoschus spp.)，槭属(Acer spp.)，猕猴桃属(Actinidiaspp.)，冰草属(Agropyron spp.)，葱属(Allium spp.)，苋属(Amaranthus spp.)，菠萝，番荔枝属(Annona spp.)，旱芹(Apiumgraveolens)，拟南芥，花生属(Arachis spp)，菠萝蜜属(Artocarpusspp.)，石刁柏(Asparagus officinalis)，燕麦(Avena sativa)，阳桃(Averrhoa carambola)，冬瓜(Benincasa hispida)，Bertholletiaexcelsea，甜菜，芸苔属(Brassica spp.)，Cadaba farinosa，茶(Camellia sinensis)，美人蕉(Canna indica)，辣椒属(Capsicumspp.)，番木瓜(Carica papaya)，大花假虎刺(Carissa macrocarpa)，红花，山核桃属(Carya spp.)，栗属(Castanea spp.)，Cichoriumendivia，樟属(Cinnamomum spp.)，西瓜(Citrullus lanatus)，柑桔属(Citrus spp.)，椰子属(Cocos spp.)，咖啡属(Coffea spp.)，可乐果属(Cola spp.)，芋头(Colocasia esculenta)，榛属(Corylusspp.)，山楂属(Crataegus spp.)，香瓜属(Cucumis spp.)，南瓜属(Cucurbita spp.)，菜蓟属(Cynara spp.)，野胡萝卜(Daucus carota)，山蚂蝗属(Desmodium spp.)，龙眼(Dimocarpus longan)，薯蓣属(Dioscorea spp.)，柿树属(Diospyros spp.)，稗属(Echinochloaspp.)，(Eleusine coracana)，枇杷(Eriobotrya japonica)，红果仔(Eugenia uniflora)，荞麦属(Fagopyrum spp.)，水青冈属(Fagusspp.)，无花果(Ficus carica)，金橘属(Fortunella spp.)，草莓属(Fragaria spp.)，银杏(Ginkgo biloba)，大豆属(Glycine spp.)，陆地棉(Gossypium hirsutum)，向日葵属(Helianthus spp.)，木槿属(Hibiscus spp.)，大麦属(Hordeum spp.)，甘薯(Ipomoea batatas)，胡桃属(Juglans spp.)，莴苣(Lactuca sativa)，山黧豆属(Lathyrusspp.)，浮萍属(Lemna spp.)，兵豆(Lens culinaris)，亚麻(Linumusitatissimum)，荔枝(Litchi chinensis)，百脉根属(Lotus spp.)，棱角丝瓜(Luffa acutangula)，羽扇豆属(Lupinus spp.)，硬皮豆属(Macrotyloma spp.)，Malpighia emarginata，苹果属(Malus spp.)，Mammea americana，Mangifera indica，木薯属(Manihot spp.)，人心果(Manilkara zapota)，紫苜蓿(Medicago sativa)，草木犀属(Melilotus spp.)，薄荷属(Mentha spp.)，苦瓜属(Momordica spp.)，Morus nigra，芭蕉属(Musa spp.)，烟草属(Nicotiana spp.)，木犀榄属(Olea spp.)，仙人掌属(Opuntia spp.)，料豆属(Ornithopusspp.)，稻属(Oryza spp.)，稷(Panicum miliaceum)，Passifloraedulis，欧防风(Pastinaca sativa)，鳄梨属(Persea spp.)，皱叶欧芹(Petroselinum crispum)，菜豆属(Phaseolus spp.)，刺葵属(Phoenix spp.)，酸浆属(Physalis spp.)，松属(Pinus spp.)，阿月浑子(Pistacia vera)，豌豆属(Pisum spp.)，早熟禾属(Poa spp.)，杨属(Populus spp.)，牧豆树属(Prosopis spp.)，李属(Prunus spp.)，番石榴属(Psidium spp.)，石榴(Punica granatum)，西洋梨(Pyruscommunis)，栎属(Quercus spp.)，萝卜(Raphanus sativus)，Rheumrhabarbarum，茶蔗子属(Ribes spp.)，悬钩子属(Rubus spp.)，甘蔗属(Saccharum spp.)，接骨木属(Sambucus spp.)，黑麦(Secalecereale)，胡麻属(Sesamum spp.)，茄属(Solanum spp.)，高粱(Sorghum bicolor)，菠菜属(Spinacia spp.)，蒲桃属(Syzygium spp.)，酸豆(Tamarindus indica)，可可(Theobroma cacao)，三叶草属(Trifolium spp.)，Triticosecale rimpaui，小麦属(Triticum spp.)，越桔属(Vaccinium spp.)，野豌豆属(Vicia spp.)，豇豆属(Vignaspp.)，葡萄属(Vitis spp.)，玉米，Zizania palustris，枣属(Ziziphus spp.)等。

根据本发明的一个优选的特征，所述植物是作物植物，包含大豆，向日葵，芸苔(canola)，苜蓿，油菜(rapeseed)或棉花。更优选地，根据本发明的植物是单子叶植物，例如甘蔗，最优选地谷类，例如稻，玉米，小麦，黍，大麦，黑麦，高粱或燕麦。

但是，预期本发明的方法可以适用于广泛种类的植物，因为已知的真核GRUBX同系物中的结构域保守性暗示着在细胞代谢中同样保守的功能。

有利地，本发明方法的实施会产生具有许多改良的生长特性的植物，这样的改良的生长特性包括改良的生长，增加的产量和/或增加的生物量，改良的结构和改良的细胞分裂，每项都是相对于对应的野生型植物而言。

本发明涉及改良植物的生长特性的方法，或生产具有改良的生长特性的植物的方法，其中所述生长特性包含选自下述的任意一个或多个：增加的产量，增加的生物量，增加的总地上面积，增加的植物高度，增加的分蘖数，增加的第一圆锥花序数，增加的第二圆锥花序数，增加的种子总数，增加的饱满种子数，增加的每株植物总种子产量，增加的种子生物量，增加的种子大小，增加的种子体积，提高的收获指数，增加的千粒重量(TKW)，改变的周转时间和/改变的生长曲线。本发明也提供了改变上述生长特性之一而不损及其它生长特性之一的方法，例如增加地上绿组织面积，同时维持相同的饱满种子数和相同的种子产量。

术语“增加的产量”包括与对应的野生型植物的生物量相比，植物的一个或多个部分的生物量的增加。该术语也包括种子产量的增加，这包括种子生物量(种子重量)的增加和/或(饱满)种子数的增加和/或种子大小的增加和/或种子体积的增加，每项都是相对于对应的野生型植物而言的。对于玉米，种子产量的增加可以由每穗(种子)排数的增加和/或每排粒数的增加来反映。以稻为例，产量增加可以表现为下述的一项或多项：每公顷或英亩的植物数，每株植物的圆锥花序数，每个圆锥花序的小穗数，每个圆锥花序的花数，种子饱满率的增加，等等。种子大小和/或体积的增加也可以影响种子的组成。种子产量的增加可能是由于花朵数目和/或大小的增加所致。产量的增加也可能提高收获指数，后者以总生物量与可收获部分(例如种子)的产量的比例；或千粒重量表示。增加的产量也包括以更高的密度种植的能力(每公顷或英亩的植物数)。

术语“改良的细胞分裂”包括细胞分裂的增加或减少或者异常的细胞分裂/胞质分裂，改变的分裂平面，改变的细胞极性，改变的细胞分化。该术语也包含核内有丝分裂、胞质分裂(acytokinesis)、多倍性、多染色线和核内再复制等现象。

可以预见，当与对应的野生型植物相比较时，具有增加的生物量和高度的植物能表现出改良的生长速率。如本文使用的，术语“改良的生长速率”包括、但不限于在植物生命周期的一个或多个阶段，植物的一个或多个部分的(包括绿色生物量，包括种子)更快的生长速率。术语“改良的生长”包括增强的活力，更早的开花，改良的循环时间。如果生长速率得到足够提高，所引起的更短的循环时间可以允许在一个常规生长期内有额外收获。在有些植物的情况下，也可以从相同的根状茎(rootstock)收获额外的次数。植物的收获周期的改善可以导致每英亩的年度生物量生产的增加(由于任何特定植物可以生长和收获的次数(以年计)的增加)。生长速率的增加也允许在比它们的野生型对应物更广的地理区域栽培改良的植物，因为用于种植作物的土地限制经常由不利的环境条件决定，包括在种植时(早期)或在收获时(晚期)。如果缩短收获周期，则可以避免这样的不利条件。具有改良的生长的植物可以表现出改良的生长曲线，且可以具有改良的T_mid或T₉₀值(分别是都相对于对应的野生型植物而言达到它们的最大面积的一半或它们的面积的90％所需的时间)。

根据本发明的一个优选的特征，本发明方法的实施会产生具有增加的产量的植物。优选地，增加的产量至少包括相对于对照植物而言收获指数的提高。因此，根据本发明，提供了增加植物的产量、尤其是收获指数的方法，该方法包括增加植物中编码GRUBX蛋白的核酸序列的表达和/或增加GRUBX蛋白本身的活性，优选地，其中该GRUBX蛋白由SEQ IDNO：1代表的核酸序列或其一部分编码，或由能与其杂交的序列编码，或其中该GRUBX蛋白由SEQ ID NO：2代表，或是其同系物、衍生物或活性片段。或者，该GRUBX可以由MIPS No.At2g01650，SEQ ID NO：3中的任一个代表的核酸序列或其一部分编码，或由能与其杂交的序列编码，或其中所述GRUBX是由SPTrEMBL Q9ZU93，SEQ ID NO：4中的任一个代表，或是其同系物、衍生物或活性片段。

本发明的方法可以有利地适用于作物植物，因为本发明的方法可以用于提高植物的收获指数。因此，本发明的方法特别适用于为它们的种子栽培的作物植物，例如谷类。因此，本发明的一个具体实施方案涉及提高谷类的收获指数的方法。

与对照植物相比，无论植物是在无压力条件下，还是植物暴露于各种压力下，都会发生产量和/或生长的增加。植物通常通过生长得更缓慢来对压力的暴露作出响应。在严重的压力条件下，植物甚至可以完全停止生长。另一方面，在本文中将温和的压力定义为植物暴露的任何压力，其不会导致植物丧失恢复生长能力的完全停止生长。由于农业实践(灌溉，浇肥，杀虫剂处理)的进步，在种植的作物植物中不会经常遇到严重的压力。结果，由温和的压力诱导的受损的生长经常是农业的不希望的特征。温和的压力是植物所暴露的典型压力。这些压力可以是植物每天暴露的生物的和/或非生物的(环境的)压力。典型的非生物的或环境的压力包括非典型的热或冷/冷冻温度造成的温度压力，盐压力，水压力(干旱或水灾)。化学试剂也可以造成非生物的压力。生物压力通常是由病原体例如细菌、病毒、真菌或昆虫造成的那些压力。

“改良的结构”可能是由于细胞分裂的变化所致。如本文使用的，术语“结构”包括植物的外观或形态，包括任一种或多种结构特征或其结构特征的组合。这种结构特征包括植物的任意细胞、组织或器官或细胞、组织或器官组的形状、大小、数量、位置、纹理、排列和模式，包括根、叶、芽、茎或分蘖、叶柄、毛状体、花、花序(对于单子叶和双子叶植物)、圆锥花序、花瓣、柱头、花柱、雄蕊、花粉、胚珠、种子、胚、胚乳、种皮、糊粉、须根、形成层、木材、心材、薄壁组织、通气组织、筛分子、韧皮部或者脉管组织等。因此，改良的结构包括植物的改良的生长的所有方面。

本发明还涉及编码GRUBX蛋白的核酸和其部分或能与其杂交的核酸在改善植物的生长特性中的应用，优选地，在增加植物的产量和/或生物量中的应用。本发明还涉及GRUBX蛋白和其同系物、衍生物和活性片段在改善植物的生长特性中的应用。所述核酸序列优选地由SEQ ID NO：1，6代表，或是其一部分或能与其杂交的序列，或编码由SEQ ID NO：2，4，7代表的氨基酸序列或其同系物、衍生物或活性片段。

本发明还涉及编码GRUBX蛋白和其变体的核酸序列以及GRUBX蛋白本身和其同系物、衍生物和活性片段作为生长调节剂的应用。前文所述的核酸序列(和其部分以及能与其杂交的序列)和前文所述的氨基酸序列(和其同系物、衍生物和活性片段)可以用于改善植物的生长特性，如前文所述。因此，该序列可以用作生长调节剂，以刺激或抑制植物生长。因此，本发明提供了一种用于改善植物的生长特性的组合物，其包含GRUBX蛋白或由SEQ ID NO 2代表的蛋白或其同系物、衍生物或活性片段。本发明此外提供了一种用于改善植物的生长特性的组合物，其包含能编码GRUBX蛋白的核酸，或由SEQ ID NO 1代表的核酸或其一部分或者能与其杂交的序列。本发明也提供了一种用作生长调节剂的组合物，其包含由任一种前述的氨基酸序列代表的蛋白或其同系物、衍生物或活性片段。

现在将参考下列附图描述本发明，其中：

图1a.代表包含UBX结构域的拟南芥蛋白和动物参考蛋白的系统树，如通过SMART工具所识别的。人蛋白由它们的GenBank登记号NP_079517(含有1的人类UBX结构域(UBXD1))，AAP97263(人类Fas-有关的蛋白因子FAF1mRNA)，NP_005662(人类再生8(D8S2298E)，REP8)代表，大鼠蛋白由NP_114187(褐鼠p47蛋白)代表。对于拟南芥蛋白，其它的标识符(除了SEQ ID NO 2，SEQ ID NO 4和SEQ ID NO 7以外)是GenBank或SPTrEMBL登记号。

图1b.代表包含PUG结构域的植物蛋白的系统树，如通过SMART工具所识别的。将SEQ ID NO 2和SEQ ID NO 4与拟南芥蛋白(SPTrEMBL登记号Q9ZU93(表达的蛋白)，Q9FKI1(与锌金属蛋白酶类似)，Q9MAT3(F13M7.16蛋白)，Q9FKC7(基因组DNA，染色体5，TAC克隆：K24G6)，Q9SF12(假定的蛋白)，Q9C5S2(核糖核酸内切酶/蛋白激酶IRE1)，Q8RX75(AT5g24360/K16H17_7)，Q94IG5(Ire1同系物-1))，和稻蛋白SPTrEMBL Q7XIT1(OsIre1p)进行了对比。

图2a.通过它们的共有序列对UBX1和PUG结构域进行定义(SMART数据库)。CONSENSUS/50％、/65％和/80％是包含UBX1或PUG结构域的参照序列中50，65和80％所享有的共有序列。大写字母是各种氨基酸的标准单字母IUPAC码，其它的字母象征着如下所述的氨基酸的性质：

类别	码	残基
			醇	o	S，T
脂肪族的	l	I，L，V
			任意的	.	A，C，D，E，F，G，H，I，K，L，M，N，P，Q，R，S，T，V，W，Y
芳香族的	a	F，H，W，Y
			带电荷的	c	D，E，H，K，R
疏水的	h	A，C，F，G，H，I，K，L，M，R，T，V，W，Y
			阴性的	-	D，E
极性的	p	C，D，E，H，K，N，Q，R，S，T
			阳性的	+	H，K，R
小的	s	A，C，D，G，N，P，S，T，V
			很小的	u	A，G，S
类转角的(Turnlike)	t	A，C，D，E，G，H，K，N，Q，R，S，T

图2b.存在于SEQ ID NO 2和Q9ZU93中的UBX和PUG结构域序列。

图2c.Q9ZU93和SEQ ID NO 2的比对，PUG结构域标有下划线，UBX结构域以粗体表示。

图2d.SEQ ID NO 2和SEQ ID NO 4的比对，PUG结构域标有下划线，UBX结构域以粗体表示。

图2e.SEQ ID NO 4和SEQ ID NO 7的比对，PUG结构域标有下划线，UBX结构域以粗体表示。

图3.条目克隆p77的示意图，其在AttL1和AttL2位点内含有CDS0669，用于在pDONR201主链中进行Gateway克隆。CDS0669是烟草GRUBX编码序列的内部码。该载体也含有细菌卡那霉素-抗性盒和细菌复制起点。

图4.在谷醇溶蛋白启动子(PRO0090)控制下在稻中表达烟草GRUBX基因(CDS0669)的二元载体。该载体含有源自Ti质粒的T-DNA，其由左边界(LB重复，LB Ti C58)和右边界(RB重复，RB Ti C58))界定。从左边界至右边界，该T-DNA含有：用于转化植物的抗生素选择的盒；用于转化植物的可视筛选的盒；用于表达烟草GRUBX基因的PRO0090-CDS0669-玉米醇溶蛋白和rbcS-deltaGA双终止子盒。该载体还含有用于细菌复制的来自pBR322的复制起点和用于壮观霉素和链霉素细菌选择的选择标记(Spe/SmeR)。

图5.可用于本发明的序列实例。SEQ ID NO：1和SEQ ID NO：2分别是在实施例中使用的GRUBX核酸和GRUBX蛋白的序列。SEQ ID NO：3和SEQ ID NO：4代表着甘蔗GRUBX正向同源物的编码序列和蛋白质序列，SEQ ID NO：5是在转化的稻植物中使用的表达盒的序列，SEQ ID NO：6和SEQ ID NO：7分别代表着稻GRUBX正向同源物的编码序列和蛋白质序列。

实施例

现在参考下列实施例描述本发明，这些实施例仅仅用于举例说明。

DNA操作

除非另外说明，根据(Sambrook(2001)Molecular Cloning：alaboratory manual，第三版，Cold Spring Harbor Laboratory Press，CSH，纽约)，或Ausubel等(Current Protocols in Molecular Biology.New York：John Wiley和Sons，1998)中所述的标准方法进行重组DNA技术。用于植物分子工作的标准材料和方法记载在Plant MolecularBiology Labfax(1993)，作者R.D.D.Croy，BIOS ScientificPublications Ltd(UK)和Blackwell Scientific Publications(UK)出版。

实施例1：CDS0669序列的克隆

从烟草克隆GRUBX基因片段

在同步化的烟草BY2细胞培养物(烟草L.cv.Bright Yellow-2)上，进行cDNA-AFLP实验，选择BY2表达的受到细胞周期调控的序列标签用于进一步克隆。所述表达序列标签用于筛选烟草cDNA库和分离目标全长cDNA，即编码GRUBX基因(CDS0669)的cDNA。

BY2细胞的同步化.

如下所述，通过用阿非迪霉素将细胞阻断在早期S-阶段，对烟草BY2(烟草L.cv.Bright Yellow-2)的培养细胞悬浮液同步化。如(Nagata等Int.Rev.Cytol.132，1-30，1992)所述，维持烟草L.cv.Bright Yellow2的细胞悬浮液。为了同步化，在添加了阿非迪霉素(Sigma-Aldrich，St.Louis，MO；5mg/l)(一种DNA-聚合酶α抑制药物)的新鲜培养基中，将7日龄静止培养物稀释10倍。24小时后，通过用新鲜培养基洗涤几次而将细胞解除阻断，此后它们的细胞周期进程得到恢复。

RNA提取和cDNA合成

使用LiCl沉淀法(Sambrook等，2001)制备总RNA。根据生产商的说明书，使用Oligotex柱(Qiagen，Hilden，Germany)，从500μg总RNA提取了poly(A⁺)RNA。从1μg poly(A⁺)RNA开始，通过用生物素化的寡-dT25引物(Genset，Paris，France)和Superscript II(Life Technologies，Gaithersburg，MD)进行反转录，合成第一链cDNA。通过用大肠杆菌连接酶(Life Technologies)，DNA聚合酶I(USB，Cleveland，OH)和RNAse-H(USB)进行链置换，完成第二链的合成。

cDNA-AFLP分析.

如(Vos等，Nucleic Acid Res.23(21)4407-4414，1995；Bachem等，植物J.9(5)745-53，1996)所述，经改进后，将500ng双链cDNA用于AFLP分析。使用的限制酶是BstYI和MseI(Biolabs)，并在2个分开的步骤中进行消化。用一种酶进行第一个限制消化后，借助于它们的生物素化尾巴将3′末端片段捕获到Dyna珠子(Dynal，Oslo，Norway)上，而其它的片段则被洗掉。用第二种酶消化后，收集释放的限制性片段，并在随后的AFLP步骤中用作模板。为了预扩增，将没有选择性核苷酸的MseI引物与含有T或C作为3′最末端核苷酸的BstYI引物相组合。PCR条件如(Vos等，1995)所述。将得到的扩增混合物稀释600倍，将5μl用于使用P³³-标记的BstYI引物和Amplitaq-Gold聚合酶(Roche Diagnostics，Brussels，Belgium)的选择性扩增。使用Sequigel系统(Biorad)，在5％聚丙烯酰胺凝胶上分离扩增产物。将干燥的凝胶暴露于Kodak Biomax胶片，并在PhosphorImager(Amersham Pharmacia Biotech，LittleChalfont，UK)中扫描。

AFLP片段的表征

从凝胶中分离与有差别地表达的转录物相对应的带，其中(部分)转录物对应着SEQ ID NO 1(或CDS0669)，并在与用于选择性扩增相同的条件下重新扩增所洗脱的DNA。通过对用选择性BstYI引物重新扩增的聚合酶链反应产物直接测序，或在将片段克隆进pGEM-T easy(Promega，Madison，WI)内并对各克隆测序后，得到序列信息。通过BLAST序列比对(Altschul等，Nucleic Acid Res.25(17)3389-3402 1997)，将得到的序列与可公开得到的数据库中的核苷酸和蛋白质序列进行比较。当可行时，用更长的EST或分离的cDNA序列替代标签序列，以增加发现显著同源性的机会。随后，如下所述从商业化的烟草cDNA文库中扩增与SEQ ID NO 1(CDS0669)相对应的物理cDNA克隆：

GRUBX基因(CDS0669)的克隆

用从活跃地分裂的、非-同步化的BY2烟草细胞分离的poly(A⁺)RNA，制备了平均大小为1,400bp的插入物的cDNA文库。将这些文库插入物克隆进载体pCMVSPORT6.0，后者包含attB Gateway盒(LifeTechnologies)。从该文库中选择46,000个克隆，排列在384-孔微量滴定板中，随后一式两份地点在尼龙滤膜上。使用数百种放射性标记的标签的集合作为探针(包括与序列CDS0669，SEQ ID NO 1相对应的BY2-标签)筛选排列的克隆。分离阳性克隆(其中有克隆对应着CDS0669，SEQID NO 1)，测序，并与标签序列比对。当与标签杂交失败时，通过PCR扩增选择与该标签对应的全长cDNA：使用引物3程序( http：//www-genome.wi.mit.edu/genome_software/other/nrimer3.ht ml)设计标签特异性引物，并与普通的载体引物组合使用，以扩增部分cDNA插入物。将来自50,000，100,000，150,000，和300,000个cDNA克隆的DNA库用作PCR扩增的模板。然后，从琼脂糖凝胶分离扩增产物，克隆，测序，并将它们的序列与标签序列进行比对。接着，通过LR反应，将与SEQ ID NO 1的核苷酸序列相对应的全长cDNA从pCMVsport6.0文库载体克隆进pDONR201，即一种Gateway^供体载体(Invitrogen，Paisley，UK)内，产生条目克隆p77(图3)。

实施例2：载体构建

随后，将条目克隆p77与p0830(一种用于稻转化的目标载体)用于LR反应中。该载体在T-DNA边界内含有下述内容作为功能元件：植物选择标记；可视标记表达盒；和用于与已经克隆进条目克隆的目标序列进行LR体内重组的Gateway盒。用于种子-优选的表达的谷醇溶蛋白启动子(PRO0090)在该Gateway盒的上游。LR重组步骤后，将得到的表达载体p72(图4)转化进土壤杆菌株LBA4404中，并随后转化进稻植物内。

实施例3：用PRO0090-CDS0669构建体转化稻

将稻日本品种Nipponbare的成熟干种子去壳。通过将种子在70％乙醇中温育1分钟，然后在0.2％HgCl₂中30分钟，并用无菌蒸馏水洗涤6次、每次15分钟，完成灭菌。然后，使无菌的种子在含有2，4-D的培养基(愈伤组织诱导培养基)中发芽。在黑暗中温育4周后，切下胚性的、盾片衍生的愈伤组织，并在相同的培养基上繁殖。2周后，通过在相同培养基上继代培养另外2周，使愈伤组织倍增或繁殖。在共培养前3天，在新鲜培养基上继代培养胚性愈伤组织片，以促进细胞分裂活性。将携带二元载体p72的土壤杆菌株LBA4414用于共培养。在28℃，在含有适当抗生素的AB培养基上培养土壤杆菌株3天。然后收集细菌，并以约1的OD₆₀₀悬浮在液体共培养培养基中。将悬浮液转移到有盖培养皿中，并将愈伤组织进入悬浮液15分钟。接着，将愈伤组织干点在滤纸上，转移到固化的共培养培养基中，并在25℃，在黑暗中温育3天。此后，在28℃，在含有2，4-D的培养基上，在有适当浓度的选择剂存在下，培养共培养的愈伤组织4周。在该阶段中，形成迅速生长的抗性愈伤组织小块。将该材料转移到再生培养基中，在光下温育，会释放出胚胎发生潜力，在以后的4-5周形成芽。从愈伤组织切下芽，在含有生长素的培养基上温育2-3周，从中转移到土壤。在高湿度和短日照下，在温室中生长变硬的芽。最后，在移植后3-5个月收获种子。该方法能以超过50％的比例得到单基因座转化体(Aldemita和Hodges，Planta 199，612-617，1996；Chan等，Plant Mol.Biol.22(3)，491-506，1993；Hiei等，Plant J.6(2)，271-282，1994)。

实施例4：评价用PRO0090-CDS0669构建体转化的转基因稻

产生了大约15到20个独立的T0稻转化体。将一代转化体从组织培养室转移到温室中，以便生长并收获T1种子。保留6个事件，这些事件中T1后代中转基因的存在/缺失以3∶1的比例分离。对于这些事件中的每一个，通过监测可视标记表达，选择大约10株含有转基因的T1幼苗(杂合子和纯合子)和大约10株缺少转基因的T1幼苗(零合子)。如下所述评价了许多与植物生长和种子生产有关的参数，并统计分析所有数据：

统计分析：t-检验和F-检验：

将双因子ANOVA(变体的分析)用作植物表型特征的总体评价的统计模型。对用本发明的基因转化的所有植物的所有事件测量的所有参数，进行F-检验。进行F-检验，以检查基因对所有转化事件的作用，并验证基因的总作用，在本文中也称作“总体基因作用”。如果F-检验的值表明数据是显著的，则认为存在“基因”作用，这意味着不仅仅基因的存在或位置会造成表型的差异。真实的总基因作用的显著性阈值设定为F-检验的5％概率水平。

4.1植物生长测量：

将选择的T1植物(大约10株具有转基因，大约10株没有转基因)转移到温室中。每株植物接受独特的条码标记，以清楚地将表型数据和对应的植物相联系。在下面的环境设置下，使选择的T1植物在10cm直径盆中的土壤上生长：光周期＝11.5h，日照强度＝30,000lux或更高，白天温度＝28℃或更高，夜间温度＝22℃，相对湿度＝60-70％。使转基因植物和对应的零合子在随机的位置并列生长。从播种阶段直到成熟阶段，每株植物通过数码成像盒几次，并成像。在每个时间点，从至少6个不同的角度，为每株植物拍数码图像(2048×1536像素，1600万色)。使用图像分析软件，可以从所有植物的所有数码图像以自动化方式得出几个参数。

4.2种子-有关的参数测量：

收获成熟的第一圆锥花序，装袋，用条码标记，然后在37℃烘箱中干燥3天。然后拍打圆锥花序，收集所有种子，并计数。使用吹风装置，将饱满的秕(husk)与空秕分开。抛弃空秕，再次计数剩下的部分。在分析天平上称量饱满秕。该方法能产生一组种子有关的参数。

植物的收获指数

将本发明中的收获指数定义为总种子产量和地上面积(mm²)的比，并乘以因子10⁶。如上所述，通过称量从植物收获的所有饱满秕来测量每株植物的总种子产量。通过计算来自与背景区别开的地上植物部分的数码图像的像素总数，确定植物地上面积。该值是在同一时间点从不同角度拍摄的照片的平均值，并通过校正而转化成以mm²表示的物理表面值。实验表明，以该方式测量的地上植物面积与地上植物部分的生物量相关。

在用T2植物进行的第二个实验中，证实了在第一个实验中得到的数据。选择了具有正确的表达模式的3个系用于进一步分析。通过监视标记表达，筛选来自T1中的阳性植物(杂合子和纯合子)的种子批次。对于每个选择的事件，再保留杂合子种子批次用于T2评价。在每个种子批次中，使相同数目的阳性和阴性植物生长在温室中，用于评价。

在T2代中，总共评价120株GRUBX转化植物，即针对每个事件采用40株植物中，其中20株是转基因阳性的，20株是阴性的。

因为已经进行了具有重叠事件的2个实验，故进行了合并分析。这可以用于检查2个实验的效果的一致性，如果确是这种情况，则积累来自2个实验的证据，以增加结论的可靠性。使用的方法是混合模型方法，其考虑了数据的多级结构(即实验-事件-分离子)。通过对比似然比值测定和卡方分布，得到了P-值。

在第一个实验中，评价了T1代中的6个系。与零合子系相比，收获指数存在平均增加，2个系具有50％或更高的显著增加(表2)。

表2：对两个表现最好的T1事件进行评价

收获指数：
						系	TR	零	差值	％差值	p-值
10	74.9	49.9	24.97	50	0.039
						4	35	21.7	13.28	61	0.0656

列2和3中给出了T1代中的转基因系(TR)和对照植物(零)的收获指数测量值的平均绝对值，列4给出了绝对差值，列5给出了％差值，列6给出了以在t-检验中得到的p-值表示的显著性。

在T2代中证实了从T1代得到的结果；收获指数的平均增加是13％，F-检验证实，该增加是显著的(p-值为0.0447)。此外，在与T1代的结果的合并分析中，重新评价了这些T2数据，从F-检验得到的p-值再次证实所观察到的效果是显著的(p-值0.0181)。

                            序列表

<110>CropDesign N.V.

<120>具有改良的生长特性的植物及其制备方法

<130>CD-107-PCT

<150>EP 03104764.0

<151>2003-12-17

<150>US 60/531,866

<151>2003-12-22

<160>7

<170>PatentIn version 3.3

<210>1

<211>1380

<212>DNA

<213>烟草(Nicotiana tabacum)

<400>1

atgggtgaca tgaaggataa agtcaaaggg ttcatgaaaa aagtcacatc ttcttcttca      60

ggtaagttta aaggccaagg tagggttttg ggtggttcat cttcttcagg accctcaaat     120

catgtcaata atttttcatc acatccccta aatacaaggc aagatcaaca accttcatat     180

acaaaaactt cgcctcaaaa accaagtaat tctgatcaaa gaattgagaa tatatgtgaa     240

attcagttca acaaaagtga atcaaaggat ggttttgatc catttggtga attagtcact     300

tctgggaaga gaaacccaaa agggtattca cttactaatg tgtttgaatg ccctgtctgt     360

ggtagtggtt ttgtttctga agaagaggtg tcaactcata ttgatagctg tttaagttct     420

gaagtgtctt ctaatttggg agttgaaagt aaagttgaag ttaaaagtga attggaaaca     480

tgtgttagtg catatgtttc agggaagccc tcagaagggt cagttgaagt ggtcattaag     540

ttgttaaaga atattgtgaa ggaaccagag aatgccaagt ttaggaaaat aaggatgggg     600

aatccaaaaa taaaaggtgc tataggtgat gttgtaggag gagtggagct attggaattt     660

gttggatttg agttgaaaga agaaggtggg gaaatttggg ctgtgatgga tgttccttct     720

gaagaacaac ttgttatgct taagaatgta gtttcactct tggaaccgaa gaaggttgaa     780

gagttggcgt ccttatccca agttaaggcg agtgaaccag ttgagccgaa gaagattgat     840

agacagattc gagtgttctt ttctgttccc gagagcgtag cagcaaaaat tgagctacct     900

gattccttct ttaacctctc acgtgaggaa ttgagaagag aagcagagat gaggaagaag     960

aaattagaag attccaaatt attgattcct aaatcttatc gggaaaagca ggcaaaagct    1020

gcaagaaaga agtacacaaa atccattatc cgtgtacagt ttccagatgg agcattgctt    1080

caaggtgtct ttctaccttc ggagccaact agtgctcttt atgagtttgt gagcgcagcg    1140

ttaaaggaac caagcttaga gttcgaattg ttacatccgg tgcttgttaa aaagcgggtg    1200

attccccatt ttccagctgc tggggagagg gctgtaacag ttgaagagga ggatttggtt    1260

cctgcagctc tactcaaatt taaacctatc gaaacagatt ctgttgtttt tactggtctt    1320

tgtaatgagc ttcttgaaat tagcgagccc ctcgagaccg gatcagttgc ttcctcgtaa    1380

<210>2

<211>459

<212>PRT

<213>烟草

<400>2

Met Gly Asp Met Lys Asp Lys Val Lys Gly Phe Met Lys Lys Val Thr

1               5                   10                  15

Ser Ser Ser Ser Gly Lys Phe Lys Gly Gln Gly Arg Val Leu Gly Gly

            20                  25                  30

Ser Ser Ser Ser Gly Pro Ser Asn His Val Asn Asn Phe Ser Ser His

        35                  40                  45

Pro Leu Asn Thr Arg Gln Asp Gln Gln Pro Ser Tyr Thr Lys Thr Ser

    50                  55                  60

Pro Gln Lys Pro Ser Asn Ser Asp Gln Arg Ile Glu Asn Ile Cys Glu

65                  70                  75                  80

Ile Gln Phe Asn Lys Ser Glu Ser Lys Asp Gly Phe Asp Pro Phe Gly

                85                  90                  95

Glu Leu Val Thr Ser Gly Lys Arg Asn Pro Lys Gly Tyr Ser Leu Thr

            100                 105                 110

Asn Val Phe Glu Cys Pro Val Cys Gly Ser Gly Phe Val Ser Glu Glu

        115                 120                 125

Glu Val Ser Thr His Ile Asp Ser Cys Leu Ser Ser Glu Val Ser Ser

    130                 135                 140

Asn Leu Gly Val Glu Ser Lys Val Glu Val Lys Ser Glu Leu Glu Thr

145                 150                 155                 160

Cys Val Ser Ala Tyr Val Ser Gly Lys Pro Ser Glu Gly Ser Val Glu

                165                 170                 175

Val Val Ile Lys Leu Leu Lys Asn Ile Val Lys Glu Pro Glu Asn Ala

            180                 185                 190

Lys Phe Arg Lys Ile Arg Met Gly Asn Pro Lys Ile Lys Gly Ala Ile

        195                 200                 205

Gly Asp Val Val Gly Gly Val Glu Leu Leu Glu Phe Val Gly Phe Glu

    210                 215                 220

Leu Lys Glu Glu Gly Gly Glu Ile Trp Ala Val Met Asp Val Pro Ser

225                 230                 235                 240

Glu Glu Gln Leu Val Met Leu Lys Asn Val Val Ser Leu Leu Glu Pro

                245                 250                 255

Lys Lys Val Glu Glu Leu Ala Ser Leu Ser Gln Val Lys Ala Ser Glu

            260                 265                 270

Pro Val Glu Pro Lys Lys Ile Asp Arg Gln Ile Arg Val Phe Phe Ser

        275                 280                 285

Val Pro Glu Ser Val Ala Ala Lys Ile Glu Leu Pro Asp Ser Phe Phe

    290                 295                 300

Asn Leu Ser Arg Glu Glu Leu Arg Arg Glu Ala Glu Met Arg Lys Lys

305                 310                 315                 320

Lys Leu Glu Asp Ser Lys Leu Leu Ile Pro Lys Ser Tyr Arg Glu Lys

                325                 330                 335

Gln Ala Lys Ala Ala Arg Lys Lys Tyr Thr Lys Ser Ile Ile Arg Val

            340                 345                 350

Gln Phe Pro Asp Gly Ala Leu Leu Gln Gly Val Phe Leu Pro Ser Glu

        355                 360                 365

Pro Thr Ser Ala Leu Tyr Glu Phe Val Ser Ala Ala Leu Lys Glu Pro

    370                 375                 380

Ser Leu Glu Phe Glu Leu Leu His Pro Val Leu Val Lys Lys Arg Val

385                 390                 395                 400

Ile Pro His Phe Pro Ala Ala Gly Glu Arg Ala Val Thr Val Glu Glu

                405                 410                 415

Glu Asp Leu Val Pro Ala Ala Leu Leu Lys Phe Lys Pro Ile Glu Thr

            420                 425                 430

Asp Ser Val Val Phe Thr Gly Leu Cys Asn Glu Leu Leu Glu Ile Ser

        435                 440                 445

Glu Pro Leu Glu Thr Gly Ser Val Ala Ser Ser

    450                 455

<210>3

<211>1311

<212>DNA

<213>甘蔗(Saccharum officinarum)

<220>

<221>misc_feature

<222>(277)..(279)

<223>n可以是任何核苷酸

<400>3

atgatgaagg acaagatgaa ggagttcatg aagaaggtca cctcctccgg gtccgggacc      60

ccctcctcct tcaagggcac ctcccacgtc ctcggctccg gcccctcccc ctcctcctcc     120

caccccgctg cccgctcctc aaaccctagc ccaaacctca ggcccgctcc taagcggacc     180

tcgccaccta ccccgcccac tttaaccacc gatttgacct ccttcacgcc cctcgtctgc     240

tactcctccc gccgccccga cgcgaacggc accgcgnnng ccgtcgccac cgtcgcgtgc     300

cccagctgcg gagacgcgtt tccgtccgag ctcgccgtct ccgagcatct cgacggctgc     360

ctcgcgtcgg cggggggcgc ccgcgcgcgc gccgccgcgt acctcgccgc cgacccgcct     420

ccgcccgcgg cctccgtaga ggtggtcaaa cgcctgctgg gcaacctgct ccgggagccc     480

ggcaacgata agttcaggcg ggtgagattg ggtaacccgc ggatcaagga ggccctggca     540

gacagggatg gcggggtgga gctcctggag gccgtcggct tcacagttgg ggatgagggc     600

ggggagccct tcgccgtgat ggacgaagtg cctagcgacc ctaggctcaa cgggatcagg     660

agggccgtcc tcctgctcga gggggcacac ccctctgcgc ctccagtgaa ggcggaggct     720

gaggccaagg agagctgcag caatgtgtct gacgtgcagg agggtgctaa gactattgat     780

cggcagattc gggtatttgt ctctgttcct gggagttcta tggcacaaaa tgatgtacca     840

gattcttttt acaagcttag tggtgaggag ataaggaatg aagcaaagat gaggagggaa     900

aggttagaac aatctcgatt gctgatacca aagtcttaca aggagaaaca ggcattggct     960

gctcgacaga agtataaaca agcagtcatt cgagttcagt ttccagatag aatgattctt    1020

cagggcatat tcctaccagg agaggccact agttcactgt atgagttcgt cacatctgct    1080

ctgaagcaat caggtttgga attcgaactt atctctccag ccatacctaa gccacgtgtg    1140

gtgccccatt ttccaaaccc gggagagcgg gcacgcacct tgcaagagga ggagctggtc    1200

ccatctgcgc tcctcaagtt cattcccaag gagactgatt ccatggtttt caccggtttg    1260

cttgatgagc ttctcatggc cagtgagccg cttcctgctg catcacaatg a             1311

<210>4

<211>436

<212>PRT

<213>甘蔗

<220>

<221>MISC_FEATURE

<222>(93)..(93)

<223>Xaa可以是任何氨基酸

<400>4

Met Met Lys Asp Lys Met Lys Glu Phe Met Lys Lys Val Thr Ser Ser

1               5                   10                  15

Gly Ser Gly Thr Pro Ser Ser Phe Lys Gly Thr Ser His Val Leu Gly

            20                  25                  30

Ser Gly Pro Ser Pro Ser Ser Ser His Pro Ala Ala Arg Ser Ser Asn

        35                  40                  45

Pro Ser Pro Asn Leu Arg Pro Ala Pro Lys Arg Thr Ser Pro Pro Thr

    50                  55                  60

Pro Pro Thr Leu Thr Thr Asp Leu Thr Ser Phe Thr Pro Leu Val Cys

65                  70                  75                  80

Tyr Ser Ser Arg Arg Pro Asp Ala Asn Gly Thr Ala Xaa Ala Val Ala

                85                  90                  95

Thr Val Ala Cys Pro Ser Cys Gly Asp Ala Phe Pro Ser Glu Leu Ala

            100                 105                 110

Val Ser Glu His Leu Asp Gly Cys Leu Ala Ser Ala Gly Gly Ala Arg

        115                 120                 125

Ala Arg Ala Ala Ala Tyr Leu Ala Ala Asp Pro Pro Pro Pro Ala Ala

    130                 135                 140

Ser Val Glu Val Val Lys Arg Leu Leu Gly Asn Leu Leu Arg Glu Pro

145                 150                 155                 160

Gly Asn Asp Lys Phe Arg Arg Val Arg Leu Gly Asn Pro Arg Ile Lys

                165                 170                 175

Glu Ala Leu Ala Asp Arg Asp Gly Gly Val Glu Leu Leu Glu Ala Val

            180                 185                 190

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

        195                 200                 205

Glu Val Pro Ser Asp Pro Arg Leu Asn Gly Ile Arg Arg Ala Val Leu

    210                 215                 220

Leu Leu Glu Gly Ala His Pro Ser Ala Pro Pro Val Lys Ala Glu Ala

225                 230                 235                 240

Glu Ala Lys Glu Ser Cys Ser Asn Val Ser Asp Val Gln Glu Gly Ala

                245                 250                 255

Lys Thr Ile Asp Arg Gln Ile Arg Val Phe Val Ser Val Pro Gly Ser

            260                 265                 270

Ser Met Ala Gln Asn Asp Val Pro Asp Ser Phe Tyr Lys Leu Ser Gly

        275                 280                 285

Glu Glu Ile Arg Asn Glu Ala Lys Met Arg Arg Glu Arg Leu Glu Gln

    290                 295                 300

Ser Arg Leu Leu Ile Pro Lys Ser Tyr Lys Glu Lys Gln Ala Leu Ala

305                 310                 315                 320

Ala Arg Gln Lys Tyr Lys Gln Ala Val Ile Arg Val Gln Phe Pro Asp

                325                 330                 335

Arg Met Ile Leu Gln Gly Ile Phe Leu Pro Gly Glu Ala Thr Ser Ser

            340                 345                 350

Leu Tyr Glu Phe Val Thr Ser Ala Leu Lys Gln Ser Gly Leu Glu Phe

        355                 360                 365

Glu Leu Ile Ser Pro Ala Ile Pro Lys Pro Arg Val Val Pro His Phe

    370                 375                 380

Pro Asn Pro Gly Glu Arg Ala Arg Thr Leu Gln Glu Glu Glu Leu Val

385                 390                 395                 400

Pro Ser Ala Leu Leu Lys Phe Ile Pro Lys Glu Thr Asp Ser Met Val

                405                 410                 415

Phe Thr Gly Leu Leu Asp Glu Leu Leu Met Ala Ser Glu Pro Leu Pro

            420                 425                 430

Ala Ala Ser Gln

        435

<210>5

<211>3048

<212>DNA

<213>人工序列

<220>

<223>包含GRUBX(1011-2390)以及与之可操作连接的谷醇溶蛋白启动子(1-654)和T-Zein+T-Rubisco deltaG终止子(2615-2808和2852-3048)的表达盒

<400>5

cttctacatc ggcttaggtg tagcaacacg actttattat tattattatt attattatta     60

ttattttaca aaaatataaa atagatcagt ccctcaccac aagtagagca agttggtgag    120

ttattgtaaa gttctacaaa gctaatttaa aagttattgc attaacttat ttcatattac    180

aaacaagagt gtcaatggaa caatgaaaac catatgacat actataattt tgtttttatt    240

attgaaatta tataattcaa agagaataaa tccacatagc cgtaaagttc tacatgtggt    300

gcattaccaa aatatatata gcttacaaaa catgacaagc ttagtttgaa aaattgcaat    360

ccttatcaca ttgacacata aagtgagtga tgagtcataa tattattttc tttgctaccc    420

atcatgtata tatgatagcc acaaagttac tttgatgatg atatcaaaga acatttttag    480

gtgcacctaa cagaatatcc aaataatatg actcacttag atcataatag agcatcaagt    540

aaaactaaca ctctaaagca accgatggga aagcatctat aaatagacaa gcacaatgaa    600

aatcctcatc atccttcacc acaattcaaa tattatagtt gaagcatagt agtaatttaa    660

atcaactagg gatatcacaa gtttgtacaa aaaagcaggc tggtaccggt ccggaattcc    720

cgggatatcg tcgacccacg cgtccgccaa tatcagattt ctttcatgaa ctccacttcc    780

aatttctcat tgcttcttct tcccatttcc acctccaaag ccatccttcc agaaaacctt     840

gttccttaca tttcttagcc ccaaaaaaga ttcccatctc aattccacaa aaaaacacaa     900

ggagatctaa ggaaattccc cgcctctata tatagagagg tggaattgtt cctgaatttg     960

gtttgaattg attgattgac agattttggt gagagggtgt tattgaaaaa atgggtgaca    1020

tgaaggataa agtcaaaggg ttcatgaaaa aagtcacatc ttcttcttca ggtaagttta    1080

aaggccaagg tagggttttg ggtggttcat cttcttcagg accctcaaat catgtcaata    1140

atttttcatc acatccccta aatacaaggc aagatcaaca accttcatat acaaaaactt    1200

cgcctcaaaa accaagtaat tctgatcaaa gaattgagaa tatatgtgaa attcagttca    1260

acaaaagtga atcaaaggat ggttttgatc catttggtga attagtcact tctgggaaga    1320

gaaacccaaa agggtattca cttactaatg tgtttgaatg ccctgtctgt ggtagtggtt    1380

ttgtttctga agaagaggtg tcaactcata ttgatagctg tttaagttct gaagtgtctt    1440

ctaatttggg agttgaaagt aaagttgaag ttaaaagtga attggaaaca tgtgttagtg    1500

catatgtttc agggaagccc tcagaagggt cagttgaagt ggtcattaag ttgttaaaga    1560

atattgtgaa ggaaccagag aatgccaagt ttaggaaaat aaggatgggg aatccaaaaa    1620

taaaaggtgc tataggtgat gttgtaggag gagtggagct attggaattt gttggatttg    1680

agttgaaaga agaaggtggg gaaatttggg ctgtgatgga tgttccttct gaagaacaac    1740

ttgttatgct taagaatgta gtttcactct tggaaccgaa gaaggttgaa gagttggcgt    1800

ccttatccca agttaaggcg agtgaaccag ttgagccgaa gaagattgat agacagattc    1860

gagtgttctt ttctgttccc gagagcgtag cagcaaaaat tgagctacct gattccttct    1920

ttaacctctc acgtgaggaa ttgagaagag aagcagagat gaggaagaag aaattagaag    1980

attccaaatt attgattcct aaatcttatc gggaaaagca ggcaaaagct gcaagaaaga    2040

agtacacaaa atccattatc cgtgtacagt ttccagatgg agcattgctt caaggtgtct    2100

ttctaccttc ggagccaact agtgctcttt atgagtttgt gagcgcagcg ttaaaggaac    2160

caagcttaga gttcgaattg ttacatccgg tgcttgttaa aaagcgggtg attccccatt    2220

ttccagctgc tggggagagg gctgtaacag ttgaagagga ggatttggtt cctgcagctc    2280

tactcaaatt taaacctatc gaaacagatt ctgttgtttt tactggtctt tgtaatgagc    2340

ttcttgaaat tagcgagccc ctcgagaccg gatcagttgc ttcctcgtaa gctctaaatt    2400

acatcagact ttgaattctt ctgagtgttg gaaaccttat aaaactctct gcgccgggaa    2460

tgctgcggcc gctctagagt atccctcgag gggcccaagc ttacgcgtac ccagctttct    2520

tgtacaaagt ggtgatatca caagcccggg cggtcttcta gggataacag ggtaattata    2580

tccctctaga tcacaagccc gggcggtctt ctacgatgat tgagtaataa tgtgtcacgc    2640

atcaccatgg gtggcagtgt cagtgtgagc aatgacctga atgaacaatt gaaatgaaaa    2700

gaaaaaaagt actccatctg ttccaaatta aaattcattt taacctttta ataggtttat    2760

acaataattg atatatgttt tctgtatatg tctaatttgt tatcatccgg gcggtcttct    2820

agggataaca gggtaattat atccctctag acaacacaca acaaataaga gaaaaaacaa    2880

ataatattaa tttgagaatg aacaaaagga ccatatcatt cattaactct tctccatcca    2940

tttccatttc acagttcgat agcgaaaacc gaataaaaaa cacagtaaat tacaagcaca    3000

acaaatggta caagaaaaac agttttccca atgccataat actcgaac                 3048

<210>6

<211>1302

<212>DNA

<213>稻(0ryza sativa)

<400>6

atgatgaagg aaaagatgaa ggatctcatg aggaaggtca cctcctcctc ctcctcctcc      60

tcgtcgtcct cctccttcaa gggcaccgcc cacgtcctcg gctccggccc cgacccctcc     120

tcccgcccct ccaaccctac ccctagtcgc cccgctgccc cccggcgaga ggccgccgcc     180

tccgcgaggc cgccctcctc cggcttcgcc ccctactccc cgctcatctc cacctcctcc     240

cgccgcaccg acccacccgc gggggcgggg gcgggggagg acgacgccgt cgcgtgcccc     300

agctgcgccg agccgttccc ctccgagctg gcggtgtcgg accacctcga cggctgcctc     360

gcggcggcgg ggggagcccg cccccgcgcg gccgcctacc tggccggcga cccccccgcg     420

tccgccgtgg aggtggtgaa gaggctgctc gggaacctgc tctccgaccc ccggaacgac     480

aagtacagga aggtcaggct cgggaacccg aggatcaagg aggccctggc ggacagggag     540

ggcggggtgg atctcctcga ggccgtgggg ttcagggtcg ccgacgaggg cggggagctc     600

ttcgccctca tggacgaggt gcccggggac gcgaggctcg gcggcatcag gcaggccgtg     660

ctcctgctcg agagggcccg gccatcgacg ccgccgcaga cacaggcaga tgccaaagag     720

acttgcccga atggagttag cgaagagcag gggattaaga agccggttga tcgtcagatt     780

cgggtgttct tctctgttgc tgcaagttct gttgcagaaa atgatctacc agattctttc     840

tatagcctta gtaatgagga gatcaggaat gaggcaaaga tgaggaggga gaggctagaa     900

caatctcggt tgttgattcc aaagtcatat aaggagaagc aggcactggc tgcccgacag     960

aagtataaac aagctctgat tcgaattcag tttccggatg gagtaattct gcagggtgtg    1020

ttccttcccg cggagcccat tagttcacta tatgagtttg tcgcatcttc tttgaagcag    1080

ccaagtttgg aattcgatct tatctgtcca gcgggtccta ggacacgcgt catacctcct    1140

tttccaaaac caggggaaca ggcacgcaca ctgcgggatg aagacctagt cccttctgct    1200

cggctcacct tcaagcccaa agagactgat tcggttgtgt tcactggtct gttggacgag    1260

cttcttgaga ccagtgagcc gttcacatct gcatcctcat ga                       1302

<210>7

<211>433

<212>PRT

<213>稻

<400>7

Met Met Lys Glu Lys Met Lys Asp Leu Met Arg Lys Val Thr Ser Ser

1               5                   10                  15

Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Phe Lys Gly Thr Ala His Val

            20                  25                  30

Leu Gly Ser Gly Pro Asp Pro Ser Ser Arg Pro Ser Asn Pro Thr Pro

        35                  40                  45

Ser Arg Pro Ala Ala Pro Arg Arg Glu Ala Ala Ala Ser Ala Arg Pro

    50                  55                  60

Pro Ser Ser Gly Phe Ala Pro Tyr Ser Pro Leu Ile Ser Thr Ser Ser

65                  70                  75                  80

Arg Arg Thr Asp Pro Pro Ala Gly Ala Gly Ala Gly Glu Asp Asp Ala

                85                  90                  95

Val Ala Cys Pro Ser Cys Ala Glu Pro Phe Pro Ser Glu Leu Ala Val

            100                 105                 110

Ser Asp His Leu Asp Gly Cys Leu Ala Ala Ala Gly Gly Ala Arg Pro

        115                 120                 125

Arg Ala Ala Ala Tyr Leu Ala Gly Asp Pro Pro Ala Ser Ala Val Glu

    130                 135                 140

Val Val Lys Arg Leu Leu Gly Asn Leu Leu Ser Asp Pro Arg Asn Asp

145                 150                 155                 160

Lys Tyr Arg Lys Val Arg Leu Gly Asn Pro Arg Ile Lys Glu Ala Leu

                165                 170                 175

Ala Asp Arg Glu Gly Gly Val Asp Leu Leu Glu Ala Val Gly Phe Arg

            180                 185                 190

Val Ala Asp Glu Gly Gly Glu Leu Phe Ala Leu Met Asp Glu Val Pro

        195                 200                 205

Gly Asp Ala Arg Leu Gly Gly Ile Arg Gln Ala Val Leu Leu Leu Glu

    210                 215                 220

Arg Ala Arg Pro Ser Thr Pro Pro Gln Thr Gln Ala Asp Ala Lys Glu

225                 230                 235                 240

Thr Cys Pro Asn Gly Val Ser Glu Glu Gln Gly Ile Lys Lys Pro Val

                245                 250                 255

Asp Arg Gln Ile Arg Val Phe Phe Ser Val Ala Ala Ser Ser Val Ala

            260                 265                 270

Glu Asn Asp Leu Pro Asp Ser Phe Tyr Ser Leu Ser Asn Glu Glu Ile

        275                 280                 285

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

    290                 295                 300

Leu Ile Pro Lys Ser Tyr Lys Glu Lys Gln Ala Leu Ala Ala Arg Gln

305                 310                 315                 320

Lys Tyr Lys Gln Ala Leu Ile Arg Ile Gln Phe Pro Asp Gly Val Ile

                325                 330                 335

Leu Gln Gly Val Phe Leu Pro Ala Glu Pro Ile Ser Ser Leu Tyr Glu

            340                 345                 350

Phe Val Ala Ser Ser Leu Lys Gln Pro Ser Leu Glu Phe Asp Leu Ile

        355                 360                 365

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

    370                 375                 380

Gly Glu Gln Ala Arg Thr Leu Arg Asp Glu Asp Leu Val Pro Ser Ala

385                 390                 395                 400

Arg Leu Thr Phe Lys Pro Lys Glu Thr Asp Ser Val Val Phe Thr Gly

                405                 410                 415

Leu Leu Asp Glu Leu Leu Glu Thr Ser Glu Pro Phe Thr Ser Ala Ser

            420                 425                 430

Ser

Claims (34)

1.改善植物生长特性的方法，其包括增加植物中编码GRUBX蛋白的核酸序列的表达，和/或包括增加植物中GRUBX蛋白的活性和/或水平，并可选地选择具有改良的生长特性的植物。

2.权利要求1的方法，其中所述增加是通过导入遗传修饰、优选地在编码GRUBX蛋白的基因的基因座中导入遗传修饰来实现的。

3.根据权利要求2的方法，其中所述遗传修饰是通过定位诱变、同源重组、TILLING和T-DNA活化之一来实现的。

4.改善植物生长特性的方法，其包括向植物中导入和表达编码GRUBX蛋白的分离核酸序列。

5.根据权利要求4的方法，其中所述编码GRUBX蛋白的核酸在植物中过表达。

6.根据权利要求4或5的方法，其中所述核酸源自真核生物，优选源自植物。

7.根据权利要求6的方法，其中所述核酸源自双子叶植物，优选源自茄科，更优选源自烟草(Nicotiana tabacum)。

8.根据权利要求6的方法，其中所述核酸源自单子叶植物，优选源自禾本科(Poaceae)，更优选源自稻(Oryza sativa)。

9.根据权利要求7的方法，其中所述核酸由SEQ ID NO：1代表，或是其一部分，或是能与其杂交的序列，或编码由SEQ ID NO：2代表的GRUBX蛋白，或者其同系物、衍生物或活性片段。

10.根据权利要求4-9中任一项的方法，其中所述核酸序列和所述蛋白包括选自下述的变体：

(i)编码GRUBX蛋白的核酸序列的可变剪接变体，或其中所述GRUBX蛋白由剪接变体编码；

(ii)编码GRUBX蛋白的核酸序列的等位基因变体，或其中所述GRUBX蛋白由等位基因变体编码；

(iii)包含在人工染色体的至少一部分上的核酸序列，该人工染色体优选地还包含一个或多个相关基因家族成员；

(iv)GRUBX编码核酸的功能性部分；

(v)能与GRUBX编码核酸杂交的序列；

(vi)GRUBX蛋白的同系物、衍生物和活性片段。

11.根据权利要求4-10中任一项的方法，其中所述编码GRUBX蛋白的核酸的表达是由种子偏好的启动子、优选谷醇溶蛋白启动子驱动的。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中所述改良的生长特征是增加的产量和/或改良的植物结构，每项都是相对于对应的野生型植物而言的。

13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其中所述增加的产量是增加的种子产量。

14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中所述增加的产量和所述改良的植物结构包含下述的一项或多项：(i)增加的种子生物量，(ii)增加的种子总数，(iii)增加的饱满种子数，(iv)增加的种子大小，(v)增加的种子体积，(vi)提高的收获指数，和(vii)增加的千粒重量，每项都是相对于对应的野生型植物而言的。

15.增加植物产量的方法，该方法包括增加植物中GRUBX编码核酸的表达和/或增加植物中GRUBX蛋白的活性和/或水平。

16.生产具有改良的生长特性的转基因植物的方法，该方法包括：

a.向植物或植物细胞中导入能与编码GRUBX蛋白或者其同系物、衍生物或活性片段的核酸序列或其部分杂交的核酸序列；

b.在能促进植物生长的条件下培养植物。

17.选择具有改良的生长特性的植物的方法，该方法是基于选择GRUBX编码序列的优秀等位基因变体，所述等位基因能引起改良的植物生长特性。

18.可通过根据权利要求1-17中任一项的方法得到的植物，条件是所述GRUBX蛋白不是由GenBank登记号AX927140代表的核酸序列编码。

19.分离的核酸序列，其包含：

(i)由SEQ ID NO：6代表的核酸序列，或其互补链；

(ii)编码由SEQ ID NO：7代表的氨基酸序列或者其同系物、衍生物或活性片段的核酸序列；

(iii)能与上述(i)或(ii)的核酸序列(优选地，在严格条件下)杂交的核酸序列，该杂交序列优选地编码具有GRUBX活性的蛋白；

(iv)根据上述(i)至(iii)的核酸序列，其因遗传密码而是简并性的；

(v)核酸，它是根据(i)至(iv)的核酸序列的等位基因变体；

(vi)核酸，它是根据(i)至(v)的核酸序列的可变剪接变体；

(vii)核酸序列，它与(i)至(vi)定义的任意一个或多个序列具有75.00％，80.00％，85.00％，90.00％，95.00％，96.00％，97.00％，98.00％或99.00％序列一致性；

(viii)根据上述(i)至(vii)中任一项的核酸序列的部分，该部分优选地编码具有GRUBX活性的蛋白。

20.分离的蛋白，其包含选自下述的多肽之一的至少部分：

(i)如SEQ ID NO 4所述的多肽；

(ii)如SEQ ID NO 7所述的多肽；

(iii)一种多肽，其氨基酸序列与SEQ ID NO 4或7所述的氨基酸序列具有至少40.00％序列一致性，优选地50.00％、60.00％、70.00％序列一致性，更优选地80％或90％序列一致性，最优选地95.00％、96.00％、97.00％、98.00％或99.00％序列一致性；

(iv)一种多肽，其至少包含UBX结构域、优选UBX结构域和PUG结构域，并可选地包含锌指结构域；

(v)(i)至(iv)中任一项定义的蛋白的同系物、衍生物、免疫活性和/或功能性片段，

条件是所述蛋白序列不是由SEQ ID NO 2或者数据库条目Q9ZU93，AAR01744，Q9D7L9，Q9BZV1，Q99PL6，ENSANGP00000020442，Q7SXA8，Q9V8K8，Q96IK9，ENSRNOP00000037228，或AAH07414代表的序列。

21.构建体，其包含：

(i)编码GRUBX蛋白的核酸序列；

(iv)一个或多个控制序列，其能调节(i)所述核酸序列在植物中的表达；以及可选地

(ii)转录终止序列，

条件是所述编码GRUBX蛋白的核酸不是由GenBank登记号AX927140代表的核酸。

22.根据权利要求21的构建体，其中所述编码GRUBX蛋白的核酸是编码SEQ ID NO 2代表的蛋白或根据权利要求20中(i)至(v)中任一项的蛋白的核酸序列。

23.根据权利要求21或22的构建体，其中所述控制序列至少包含种子偏好的启动子，优选谷醇溶蛋白启动子。

24.构建体，其包含基本上类似于SEQ ID NO 5的表达盒。

25.转基因植物或植物细胞，其特征在于，所述植物或植物细胞中编码GRUBX蛋白的核酸序列的表达增加和/或GRUBX蛋白的活性和/或水平增加。

26.根据权利要求25的转基因植物或植物细胞，其具有改良的生长特性。

27.根据权利要求25或26的转基因植物，其中所述植物是作物植物，包含大豆、向日葵、芸苔(canola)、苜蓿、油菜(rapeseed)或棉花，优选单子叶植物例如甘蔗，最优选谷类，例如稻、玉米、小麦、黍、大麦、黑麦、高粱或燕麦。

28.根据权利要求18、25、26或27中任一项的植物的植物细胞，植物部分，包括直接源自它们的可收获部分和/或产物，以及繁殖体或后代。

29.编码GRUBX蛋白的核酸序列、其部分或能与其杂交的核酸在改善植物的生长特性中的应用。

30.GRUBX蛋白、其同系物、衍生物和活性片段在改善植物的生长特性中的应用。

31.根据权利要求20的GRUBX蛋白在改善植物的生长特性中的应用。

32.包含GRUBX蛋白的组合物，其用于改善植物的生长特性。

33.包含编码GRUBX蛋白的核酸的组合物，其用于改善植物的生长特性。

34.编码GRUBX蛋白的核酸序列在育种程序中的应用。

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