DE112008003224T5 - Transgene Pflanzen mit erhöhter Stresstoleranz und erhöhtem Ertrag - Google Patents

Transgene Pflanzen mit erhöhter Stresstoleranz und erhöhtem Ertrag Download PDF

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Rodrigo Sarria-Millan
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Larissa Wilson
Lalitree Darnielle
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Abstract

Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid
a) mit der Aktivität einer mitogenaktivierten Proteinkinase, wobei das Polypeptid eine Domäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 2; den Aminosäuren 42 bis 329 von SEQ ID NO: 4; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 6; den Aminosäuren 32 bis 310 von SEQ ID NO: 8; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 10; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 12; den Aminosäuren 28 bis 318 von SEQ ID NO: 14; den Aminosäuren 32 bis 326 von SEQ ID NO: 16; den Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 18; den Aminosäuren 44 bis 331 von SEQ ID NO: 20; den Aminosäuren 40 bis 357 von SEQ ID NO: 22; den Aminosäuren 60 bis 346...

Description

  • Die vorliegende Anmeldung genießt das Prioritätsvorrecht der vorläufigen US-Anmeldungen:
    U.S.S.N. 60/990,326, eingereicht am 27. November 2007;
    U.S.S.N. 61/018,711, eingereicht am 3. Januar 2008;
    U.S.S.N. 61/018,732, eingereicht am 3. Januar 2008;
    U.S.S.N. 61/043,422, eingereicht am 9. April 2008;
    U.S.S.N. 61/044,069, eingereicht am 11. April 2008;
    U.S.S.N. 61/059,984, eingereicht am 9. Juni 2008 und
    U.S.S.N. 61/074,291, eingereicht am 20. Juni 2008, die hiermit voll inhaltlich durch Bezugnahme aufgenommen werden.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein transgene Pflanzen, die Nukleinsäuresequenzen überexprimieren, welche für Polypeptide codieren, die fähig sind, unter normalen Bedingungen oder unter abiotischen Stressbedingungen erhöhte Stresstoleranz und daher erhöhtes Pflanzenwachstum und erhöhten Kulturpflanzenertrag zu vermitteln. Weiterhin betrifft die Erfindung neue isolierte Nukleinsäuresequenzen, die für Polypeptide codieren, die einer Pflanze unter abiotischen Stressbedingungen erhöhte Toleranz und/oder unter normalen Bedingungen oder unter abiotischen Stressbedingungen erhöhtes Pflanzenwachstum und/oder erhöhten Ertrag vermitteln.
  • In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung transgene Pflanzen, die isolierte Polynukleotide überexprimieren, die für Polypeptide codieren, die am Fettsäure- und Sterolmetabolismus in bestimmten Pflanzengeweben und -organellen aktiv sind, wodurch der Ertrag dieser Pflanzen verbessert wird.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Abiotische Umweltstressfaktoren wie Trockenheit, Versalzung, Hitze und Kälte sind wichtige limitierende Faktoren des Pflanzenwachstums und des Kulturpflanzenertrags. Der Kulturpflanzenertrag wird im vorliegenden Text als Anzahl Bushel des entsprechenden Agrarprodukts (wie Korn, Feldfutter oder Samen), das pro Acre geerntet wird, definiert. Kulturpflanzenverluste und Kulturpflanzenertragsverluste von Hauptkulturen wie Sojabohne, Reis, Mais, Baumwolle und Weizen, die von diesen Stressfaktoren verursacht werden, stellen einen wesentlichen ökonomischen und politischen Faktor dar und führen in vielen unterentwickelten Ländern zu Nahrungsmittelknappheit.
  • Die Verfügbarkeit von Wasser ist ein wichtiger Aspekt der abiotischen Stressfaktoren und ihrer Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum. Sind die Pflanzen ständig Trockenheitsbedingungen ausgesetzt, so führt dies zu wesentlichen Veränderungen in ihrem Stoffwechsel, die letztendlich zum Zelltod und daher zu Ertragsverlusten führen. Da ein hoher Salzgehalt in manchen Böden dazu führt, dass weniger Wasser für die Aufnahme durch die Zelle verfügbar ist, hat eine hohe Salzkonzentration eine Auswirkung auf die Pflanzen, die der Auswirkung der Trockenheit auf Pflanzen ähnelt. Außerdem verlieren die Pflanzenzellen bei Temperaturen unter Null Wasser aufgrund von Eisbildung innerhalb der Pflanze. Die Kulturpflanzenschädigung durch Trockenheit, Hitze, Salinität und Kältestress beruht daher in erster Linie auf Dehydration.
  • Da die Pflanzen während ihres Lebenszyklus typischerweise Bedingungen mit verringerter Wasserverfügbarkeit ausgesetzt sind, haben die Pflanzen während ihrer Evolution Schutzmaßnahmen gegen Austrocknung durch abiotische Stressfaktoren entwickelt. Wenn jedoch die Schwere und Dauer dieser Austrocknungsbedingungen übermäßig sind, so sind die Auswirkungen auf die Entwicklung, das Wachstum, die Pflanzengröße und den Ertrag der meisten Kulturpflanzen stark. Die Entwicklung von Pflanzen mit effizienter Wassernutzung ist daher eine Strategie, die die Möglichkeit eröffnet, das Leben der Menschen auf der ganzen Welt wesentlich zu verbessern.
  • Klassische Strategien der Pflanzenzüchtung sind relativ langsam, und man benötigt dabei Ausgangslinien mit abiotischer Stresstoleranz, die mit anderem genetischem Material gekreuzt werden, um neue Linien mit abiotischer Stressresistenz zu entwickeln. Dadurch, dass für solche Ausgangslinien genetisches Material nur begrenzt zur Verfügung steht und dass bei Kreuzungen zwischen entfernt verwandten Pflanzenarten Inkompatibilität auftritt, ergeben sich wesentliche Probleme bei der konventionellen Züchtung. Züchtung auf Toleranz ist weitgehend erfolglos geblieben.
  • In vielen landwirtschaftlichen Biotechnologiefirmen wurde beim Versuch, transgene Kulturpflanzen mit abiotischer Stresstoleranz zu entwickeln, versucht, Gene zu identifizieren, die eine Toleranz gegenüber abiotischen Stressreaktionen vermitteln könnten. Obwohl einige Gene, die an Stressreaktionen, an der Biomasse oder an der Wasserverwertungseffizienz bei Pflanzen beteiligt sind, charakterisiert worden sind, ist und bleibt die Charakterisierung und Klonierung von Pflanzengenen, die Stresstoleranz und/oder Wasserverwertungseffizienz vermitteln, größtenteils unvollständig und bruchstückhaft. Bis zum heutigen Tag ist der Erfolg bei der Entwicklung von transgenen Kulturpflanzen mit abiotischer Stresstoleranz beschränkt geblieben und keine solche Pflanzen sind auf den Markt gebracht worden. Es besteht daher ein Bedarf daran, zusätzliche Gene mit der Fähigkeit, den Ertrag von Pflanzen zu erhöhen, zu identifizieren.
  • Um transgene Kulturpflanzen mit abiotischer Stresstoleranz zu entwickeln, muß man mehrere Parameter in Modellpflanzensystemen, in Gewächshausstudien von Kulturpflanzen und in Feldversuchen prüfen. So ist zum Beispiel die Wassernutzungseffizienz (WUE) ein Parameter, der häufig mit Trockenheitstoleranz korreliert ist. Untersuchungen der Reaktion einer Pflanze auf Austrocknung, osmotischen Schock und Temperaturextreme werden auch dazu verwendet, um die Toleranz oder Resistenz der Pflanze gegen abiotische Stressfaktoren zu bestimmen. Testet man auf die Auswirkung des Vorhandenseins eines Transgens auf die Stresstoleranz einer Pflanze, so ist die Fähigkeit, die Bodeneigenschaften, die Temperatur, die Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen und die Lichtintensität zu standardisieren, ein intrinsischer Vorteil von Gewächshaus- oder Pflanzenwuchskammerumwelten im Vergleich zum Feld.
  • Die WUE wurde auf verschiedene Art und Weise definiert und bestimmt. Ein Ansatz besteht darin, das Verhältnis des Gesamtpflanzentrockengewichts zu dem Wassergewicht, das von der Pflanze während ihres Lebens aufgenommen wird, zu berechnen. Eine andere Variation besteht darin, ein kürzeres Zeitintervall zu verwenden, wenn Biomasseakkumulation und Wassernutzung gemessen werden. Ein weiterer Ansatz wiederum ist die Verwendung von Messungen von eingeschränkten Teilen der Pflanze, zum Beispiel die ausschließliche Messung des oberirdischen Wachstums und der Wassernutzung. Die WUE wurde auch als Verhältnis der CO2-Aufnahme zu dem Wasserdampfverlust von einem Blatt oder von einem Teil eines Blatts definiert, was häufig über einen sehr kurzen Zeitraum (z. B. Sekunden/Minuten) gemessen wurde. Das Verhältnis des im Pflanzengewebe fixierten 13C/12C, das mit einem isotopen Verhältnis-Massenspektrometer gemessen wird, wurde ebenfalls für die Schätzung der WUE in Pflanzen, bei denen C3-Photosynthese stattfindet, verwendet.
  • Eine erhöhte WUE bietet Informationen über die relativ verbesserte Wachstumseffizienz bzw. den relativ verbesserten Wasserverbrauch, diese Information allein gibt jedoch nicht an, ob sich einer dieser beiden Vorgänge verändert hat oder ob sich beide verändert haben. Bei der Selektion von Merkmalen für die Verbesserung von Kulturpflanzen hätte eine erhöhte WUE aufgrund einer verringerten Wassernutzung ohne Veränderung des Wachstums besonders bei einem bewässerten Agrarsystem, wo die Kosten des Betriebsmittels Wasser hoch sind, einen Vorteil. Eine erhöhte WUE, die in erster Linie auf einem erhöhten Wachstum ohne entsprechendem starkem Ansteigen der Wassernutzung beruht, wäre auf alle Agrarsysteme anwendbar. Bei vielen Agrarsystemen, wo die Wasserversorgung nicht limitierend ist, könnte ein erhöhtes Wachstum auch dann den Ertrag erhöhen, wenn dies auf Kosten einer Erhöhung der Wassernutzung erfolgte (d. h. keine veränderte WUE). Um die landwirtschaftliche Produktivität zu verbessern, sind daher neue Verfahren zur Erhöhung nicht nur der WUE, sondern auch der Biomasseakkumulation, erforderlich.
  • Beim Mais haben die Verbesserungen bezüglich des Kornertrags, die durch traditionelle Züchtung erzielt wurden, beinahe ein Plateau erreicht. Da der Harvest Index, also das Verhältnis zwischen Ertragsbiomasse zu der gesamten kumulativen Biomasse zum Erntezeitpunkt, beim Mais im Wesentlichen unverändert geblieben ist, während man über die letzten ungefähr 100 Jahre auf Kornertrag selektiert hat, haben sich die Ertragsverbesserungen aus der erhöhten Gesamtbiomasseproduktion pro Kulturflächeneinheit ergeben. Diese erhöhte Gesamtbiomasse wurde durch Erhöhung der Saatstärke erzielt, was zu adaptiven phänotypischen Veränderungen, wie Verkleinerung des Blattwinkels und der Fahnengröße, ersteres zwecks Verringerung der Beschattung der unteren Blätter und letzteres vielleicht zur Erhöhung des Harvest Index, geführt hat.
  • Mit Messungen von Parametern, die mit abiotischer Stresstoleranz korrelieren, gehen Messungen von Parametern, die die potentielle Auswirkung eines Transgens auf den Kulturpflanzenertrag angeben, einher. Bei Futterkulturen wie Luzerne, Silomais und Heu korreliert die pflanzliche Biomasse mit dem Gesamtertrag. Bei Kornfrüchten wurden jedoch andere Parameter eingesetzt, um den Ertrag zu schätzen, wie zum Beispiel die Pflanzengröße, die über Gesamtpflanzentrockengewicht, Trockengewicht der oberirdischen Pflanzenteile, Frischgewicht der oberirdischen Pflanzenteile, Blattfläche, Stengelvolumen, Pflanzenhöhe, Rosettendurchmesser, Blattlänge, Wurzellänge, Wurzelmasse, Anzahl der Bestockungstriebe und Anzahl Blätter bestimmt wird. Die Pflanzengröße in einem frühen Entwicklungsstadium wird typischerweise mit der Pflanzengröße in einem späteren Entwicklungsstadium korrelieren. Eine größere Pflanze mit einer größeren Blattfläche kann typischerweise mehr Licht und Kohlendioxid als eine kleinere Pflanze absorbieren und es ist daher wahrscheinlich, dass sie über denselben Zeitraum mehr an Gewicht zunimmt. Dies kommt zu der möglichen Fortsetzung des Mikroumweltvorteils bzw. des genetischen Vorteils, den die Pflanze hatte, um ihre größere Größe ursprünglich zu erreichen, noch dazu. Bei der Pflanzengröße und der Wachstumsrate besteht eine starke genetische Komponente, und die Pflanzengröße unter ein und derselben Umweltbedingung wird für eine Reihe von verschiedenen Genotypen vermutlich mit der Größe unter einer anderen Umweltbedingung korrelieren. Auf diese Weise verwendet man eine Standardumwelt, um die verschiedenen und dynamischen Umwelten, die von den Kulturpflanzen im Feld an verschiedenen Standorten und zu verschiedenen Zeiten angetroffen werden, ungefähr wiederzugeben.
  • In den letzten Jahren haben Bevölkerungszunahme und Klimawechsel die Möglichkeit einer weltweiten Nahrungsmittel-, Futter- und Brennstoffknappheit drastisch vor das Auge geführt. Zu einem Zeitpunkt, wo die Niederschlagsmenge in vielen Teilen der Erde rückgängig ist, entfällt auf die Landwirtschaft 70% des von Menschen verwendeten Wassers. Außerdem werden weniger Hektar Ackerland für den Anbau von Feldfrüchten verfügbar, da sich die Flächennutzung von landwirtschaftlichen Betrieben auf Städte und Vorstädte verlagert. In der Agrarbiotechnologie hat man versucht, den zunehmenden Bedarf der Menschheit durch genetische Modifikationen von Pflanzen zu decken, wodurch der Kulturpflanzenertrag erhöht werden könnte, zum Beispiel dadurch, dass eine bessere Toleranz gegenüber abiotischen Stressreaktionen vermittelt wird, oder dass die Biomasse erhöht wird.
  • Im vorliegenden Zusammenhang wird der Kulturpflanzenertrag als Anzahl Bushel des entsprechenden Agrarprodukts (wie Körner, Futterpflanzen oder Samen), die pro Acre geerntet werden, definiert. Der Kulturpflanzenertrag wird durch abiotische Stressfaktoren wie Trockenheit, Hitze, Salinität und Kältestress sowie durch die Größe (Biomasse) der Pflanze beeinflusst. Traditionelle Pflanzenzüchtungsstrategien sind relativ langsam und waren im Allgemeinen nicht erfolgreich, um eine erhöhte Toleranz gegenüber abiotischen Stressfaktoren zu vermitteln. Die durch die traditionelle Züchtung erzielten Verbesserungen beim Kornertrag haben beim Mais beinahe ein Plateau erreicht. Der Harvest Index, d. h. das Verhältnis zwischen Ertragsbiomasse zu der gesamten kumulativen Biomasse zum Erntezeitpunkt ist beim Mais während der selektiven Züchtung auf Kornertrag über die letzten hundert Jahre im Wesentlichen unverändert geblieben. Dementsprechend ergeben sich die jüngsten Ertragsverbesserungen, die beim Mais erzielt werden, aus einer erhöhten Gesamtbiomasseproduktion pro Kulturflächeneinheit. Diese erhöhte Gesamtbiomasse wurde durch Erhöhung der Saatstärke erzielt, was zu adaptiven phänotypischen Veränderungen, wie Verkleinerung des Blattwinkels, was die Beschattung der unteren Blätter verringern kann, und der Fahnengröße, was den Harvest Index erhöhen kann, geführt hat.
  • Wenn das Bodenwasser zurückgeht oder wenn Wasser während Trockenperioden nicht verfügbar ist, sind die Kulturpflanzenerträge eingeschränkt. Ein Pflanzenwasserdefizit entsteht dann, wenn die Transpiration von den Blättern größer ist als die Versorgung mit Wasser von den Wurzeln. Die Menge an Wasser, die verfügbar ist, steht in Relation zu der Menge an Wasser, die im Boden vorhanden ist, und der Fähigkeit der Pflanze, dieses Wasser mit ihrem Wurzelsystem zu erreichen. Die Transpiration von Wasser von den Blättern steht mit der Fixierung von Kohlenstoffdioxid durch die Photosynthese über die Stomata in Verbindung. Die beiden Vorgänge sind positiv korreliert, so dass ein hoher Kohlendioxid-Influx über die Photosynthese eng mit Wasserverlust durch Transpiration in Verbindung steht. Wenn Wasser vom Blatt durch Transpiration abgegeben wird, so ist das Blattwasserpotential erniedrigt, und die Stomata neigen dazu, sich hydraulisch zu schließen und schränken so die Photosyntheserate ein. Da der Kulturpflanzenertrag von der Fixierung von Kohlendioxid in der Photosynthese abhängig ist, sind die Wasseraufnahme und die Transpiration Faktoren, die zum Kulturpflanzenertrag beitragen. Pflanzen, die fähig sind, weniger Wasser zu verbrauchen um dieselbe Menge an Kohlendioxid zu fixieren, oder die fähig sind, bei einem niedrigeren Wasserpotential normal zu funktionieren, weisen das Potential für eine höhere Photosyntheserate auf und daher für die Produktion von mehr Biomasse und Marktwert in vielen Agrarsystemen auf.
  • Beim Versuch, transgene Pflanzen mit erhöhtem Ertrag, entweder durch erhöhte abiotische Stresstoleranz oder durch erhöhte Biomasse, zu entwickeln, haben die Agrarbiotechnologen Tests an Modellpflanzensystemen, Gewächshausstudien von Kulturpflanzen und Feldversuche durchgeführt.
  • Eine Erhöhung der Biomasse bei niedriger Wasserverfügbarkeit kann aufgrund einer relativ verbesserten Wachstumseffizienz oder einem erniedrigten Wasserverbrauch beruhen. Beim Selektieren von Merkmalen für die Verbesserung von Kulturpflanzen wäre eine verringerte Wassernutzung ohne damit einhergehende Wachstumsveränderung in einem Agrarsystem mit Bewässerung, wo die Betriebsmittelkosten für das Wasser hoch sind, besonders günstig. Eine Wachstumserhöhung ohne damit einhergehendes starkes Ansteigen bei der Wassernutzung wäre auf alle Agrarsysteme anwendbar. In vielen Agrarsystemen, in denen die Wasserversorgung nicht limitierend ist, erhöht eine Wachstumserhöhung ebenfalls den Ertrag, selbst wenn dies auf Kosten einer erhöhten Wassernutzung ginge.
  • Die Agrarbiotechnologen verwenden auch Messungen von anderen Parametern, die die mögliche Auswirkung eines Transgens auf den Kulturpflanzenertrag angeben. Bei Futterkulturen wie Luzerne, Silomais und Heu korreliert die Pflanzenbiomasse mit dem Gesamtertrag. Bei Kornfrüchten wurden jedoch andere Parameter eingesetzt, um den Ertrag zu schätzen, wie zum Beispiel die Pflanzengröße, die über Gesamtpflanzentrockengewicht, Trockengewicht der oberirdischen Pflanzenteile, Frischgewicht der oberirdischen Pflanzenteile, Blattfläche, Stengelvolumen, Pflanzenhöhe, Rosettendurchmesser, Blattlänge, Wurzellänge, Wurzelmasse, Anzahl der Bestockungstriebe und Anzahl Blätter bestimmt wird. Die Pflanzengröße in einem frühen Entwicklungsstadium wird typischerweise mit der Pflanzengröße in einem späteren Entwicklungsstadium korrelieren. Eine größere Pflanze mit einer größeren Blattfläche kann typischerweise mehr Licht und Kohlendioxid als eine kleinere Pflanze absorbieren, und es ist daher wahrscheinlich, dass sie über denselben Zeitraum mehr an Gewicht zunimmt. Bei der Pflanzengröße und der Wachstumsrate besteht eine starke genetische Komponente, und die Pflanzengröße unter ein und derselben Umweltbedingung wird für eine Reihe von verschiedenen Genotypen vermutlich mit der Größe unter einer anderen Umweltbedingung korrelieren. Auf diese Weise verwendet man eine Standardumwelt, um die verschiedenen und dynamischen Umwelten, die von den Kulturpflanzen im Feld an verschiedenen Standorten und zu verschiedenen Zeiten angetrvonfen werden, ungefähr wiederzugeben.
  • Der Harvest Index, das Verhältnis zwischen Kornertrag zu dem Trockengewicht der oberirdischen Pflanzenteile, ist unter vielen Umweltbedingungen relativ stabil und ermöglicht so eine robuste Korrelation zwischen Pflanzengröße und Kornertrag. Pflanzengröße und Kornertrag sind intrinsisch miteinander verbunden, da der Großteil der Kornbiomasse von der gegenwärtigen oder gespeicherten Photosyntheseproduktivität der Blätter und des Stengels der Pflanze abhängt. Eine Selektion auf Pflanzengröße, auch schon in frühen Entwicklungsstadien, wurde daher eingesetzt, um auf Pflanzen zu screenen, die in Feldversuchen einen erhöhten Ertrag zeigen könnten. Wie bei der abiotischen Stresstoleranz sind Messungen der Pflanzengröße während der frühen Entwicklung unter standardisierten Bedingungen in einer Wachstumskammer oder im Gewächshaus Standardmethoden, um mögliche Ertragsvorteile, die durch das Vorhandensein eines Transgens vermittelt werden, zu messen.
  • Fettsäuren sind wesentliche Komponenten von vielen Vorgängen, die mit dem Wachstum, der Entwicklung und der Stresstoleranz von Pflanzen zusammenhängen. Fettsäuren sind Energiequellen und außerdem physikalische Komponenten sowohl von intrazellulären Membranstrukturen als auch von extrazellulären Strukturen, wie Wachsen bei Blattkutikulas. In Pflanzen ist die Fettsäuresynthese hoch reguliert. 16 zeigt einen grafischen Überblick über die Fettsäurebiosynthese in Pflanzen.
  • Die Pflanzensterole umfassen eine Gruppe von Verbindungen, die mit dem Cholesterol verwandt sind, darunter Campesterol, Sitosterol und Stigmasterol, die Komponenten von Membrandoppelschichten darstellen. Die Sterolkonzentration und -verteilung in der Lipiddoppelschicht beeinflusst die physikalischen Eigenschaften der Membranen wie Fluidität und Phasenübergänge. Die Zellmembranen sind störungsanfällige Orte während die Pflanzen Umweltstress ausgesetzt sind. Die Brassinosteroide sind eine Pflanzenwachstumsregulator klasse, die aus Vorstufen von pflanzlichen Sterolen wie Campesterol synthetisiert werden. Die Ausbringung von Brassinosteroiden auf Pflanzen führt zu verschiedensten Reaktionen in Bezug auf das Zellwachstum und die Zellentwicklung, darunter Ethylenproduktion, Protonentransport und Orientierung der Cellulosemikrofibrillen. Brassinosteroid-Biosynthesemutanten von Arabidopsis, Erbse und Tomate zeigen Zwergwuchs, woraus hervorgeht, dass die Brassinosteroidkonzentration die Zellelongation in Pflanzen reguliert.
  • Pflanzliche Sterole werden ausgehend von Squalen synthetisiert, und die biochemischen Schritte in Bezug auf die Squalensynthese aus Isopentenylpyrophosphat sind in 23 überblicksmäßig dargestellt. Drei Enzyme wirken nacheinander bei der Bildung von pflanzlichen Sterolen ein: die Geranyl-trans-Transferase (EC 2.5.1.10, auch Farnesyldiphosphatsynthase oder FPS genannt), die Squalensynthase (EC 2.5.1.21, auch SQS oder Farnesyldiphosphat-Farnesyltransferase genannt), und die Squalenepoxidase (EC 1.14.99.7, auch Squalen-Monooxigenase genannt).
  • Es besteht daher ein Bedarf daran, zusätzliche Gene, die in stresstoleranten Pflanzen und/oder in Pflanzen mit effizienter Wassernutzung exprimiert werden, und die über die Fähigkeit verfügen, der Wirtspflanze und anderen Pflanzenarten Stresstoleranz und/oder verbesserte Wassernutzungseffizienz zu vermitteln, zu identifizieren. Neu erzeugte stresstolerante Pflanzen und/oder Pflanzen mit erhöhter Wassernutzungseffizienz werden viele Vorteile aufweisen, wie ein erweitertes Anbauspektrum dieser Nutzpflanzen, zum Beispiel dadurch, dass der Wasserbedarf einer Pflanzenart verringert wird. Zu anderen wünschenswerten Vorteilen zählt die Resistenz gegen das Lagern, dem Umbiegen der Sprosse oder Stengel als Reaktion auf Wind, Regen, Schädlinge oder Krankheiten.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben entdeckt, dass das Transformieren einer Pflanze mit gewissen Polynukleotiden zu der Verbesserung des Wachstums und der Reaktion der Pflanze auf Umweltstress führt, und der Ertrag der Agrarprodukte der Pflanze ist daher erhöht, wenn die Polynukleotide in der Pflanze in Form von Transgenen vorliegen. Die Polynukleotide, die fähig sind, solche Verbesserungen zu vermitteln, wurden aus Physcomitrella patens, Brassica napus, Zea mays, Glycine max, Linum usitatissimum, Oryza sativa, Helianthus annuus, Arabidopsis thaliana, Hordeum vulgare oder Triticum aestivum, isoliert und ihre Sequenzen sind in der Sequenzbeschreibung wie in Tabelle 1 angegeben aufgelistet.
  • Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1A, Tabelle 1B, Tabelle 1C, Tabelle 1D, Tabelle 1E, Tabelle 1F und/oder Tabelle 1G. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1A” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1A. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1B” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1B. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1C” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1C. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1D” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1D. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1E” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1E. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1F” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1F. Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Tabelle 1G” bezeichnet den Inhalt von Tabelle 1G.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1A. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1B. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1C. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1D. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1E. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1F. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Tabelle 1” Tabelle 1G. Tabelle 1A
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    GM47143343 G. max 1 2
    EST431 P. patens 3 4
    EST253 P. patens 5 6
    TA54298452 T. aestivum 7 8
    GM59742369 G. max 9 10
    LU61585372 L. usitatissimum 11 12
    BN44703759 B. napus 13 14
    GM59703946 G. max 15 16
    GM59589775 G. max 17 18
    LU61696985 L. usitatissimum 19 20
    ZM62001130 Z. mays 21 22
    HA66796355 H. annuus 23 24
    LU61684898 L. usitatissimum 25 26
    LU61597381 L. usitatissimum 27 28
    EST272 P. patens 29 30
    BN42920374 B. napus 31 32
    BN45700248 B. napus 33 34
    BN47678601 B. napus 35 36
    GMsj02a06 G. max 37 38
    GM50305602 G. max 39 40
    EST500 P. patens 41 42
    EST401 P. patens 43 44
    BN51391539 B. napus 45 46
    GM59762784 G. max 47 48
    BN44099508 B. napus 49 50
    BN45789913 B. napus 51 52
    BN47959187 B. napus 53 54
    BN51418316 B. napus 55 56
    GM59691587 G. max 57 58
    ZM62219224 Z. mays 59 60
    EST591 P. patens 61 62
    BN51345938 B. napus 63 64
    BN51456960 B. napus 65 66
    BN43562070 B. napus 67 68
    TA60004809 T. aestivum 69 70
    ZM62079719 Z. mays 71 72
    BN42110642 B. napus 73 74
    GM59794180 G. max 75 76
    GMsp52b07 G. max 77 78
    ZM57272608 Z. mays 79 80
    EST336 P. patens 81 82
    BN43012559 B. napus 83 84
    BN44705066 B. napus 85 86
    GM50962576 G. max 87 88
    GMsk93h09 G. max 89 90
    GMso31a02 G. max 91 92
    LU61649369 L. usitatissimum 93 94
    LU61704197 L. usitatissimum 95 96
    ZM57508275 Z. mays 97 98
    ZM59288476 Z. mays 99 100
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine mitogenaktivierte Proteinkinase umfassend eine Proteinkinasedomäne gemäß SEQ ID NO: 2; SEQ ID NO: 4; SEQ ID NO: 6; SEQ ID NO: 8; SEQ ID NO: 10; SEQ ID NO: 12; SEQ ID NO: 14; SEQ ID NO: 16; SEQ ID NO: 18; SEQ ID NO: 20; SEQ ID NO: 22; SEQ ID NO: 24; SEQ ID NO: 26; SEQ ID NO: 28; SEQ ID NO: 30; SEQ ID NO: 32; SEQ ID NO: 34; SEQ ID NO: 36; oder SEQ ID NO: 38 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine calciumabhängige Proteinkinase umfassend eine Proteinkinasedomäne gemäß SEQ ID NO: 40; SEQ ID NO: 42; SEQ ID NO: 44; SEQ ID NO: 46; SEQ ID NO: 48; SEQ ID NO: 50; SEQ ID NO: 52; SEQ ID NO: 54; SEQ ID NO: 56; SEQ ID NO: 58; SEQ ID NO: 60; SEQ ID NO: 62; SEQ ID NO: 64; SEQ ID NO: 66; SEQ ID NO: 68; SEQ ID NO: 70; oder SEQ ID NO: 72 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine cyclinabhängige Proteinkinase umfassend eine Proteinkinasedomäne gemäß SEQ ID NO: 74; SEQ ID NO: 76; SEQ ID NO: 78; oder SEQ ID NO: 80 kodiert, transformiert ist. In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine mutmaßliche serin/threoninspezifische Proteinkinase umfassend eine Proteinkinasedomäne gemäß SEQ ID NO: 82; SEQ ID NO: 84; SEQ ID NO: 86; SEQ ID NO: 88; SEQ ID NO: 90; SEQ ID NO: 92; SEQ ID NO: 94; SEQ ID NO: 96; SEQ ID NO: 98; SEQ ID NO: 100 kodiert, transformiert ist. Tabelle 1B
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    BN42194524 B. napus 101 102
    ZM68498581 Z. mays 103 104
    BN42062606 B. napus 105 106
    BN42261838 B. napus 107 108
    BN43722096 B. napus 109 110
    GM50585691 G. max 111 112
    GMsa56c07 G. max 113 114
    GMsb20d04 G. max 115 116
    GMsg04a02 G. max 117 118
    GMsp36c10 G. max 119 120
    GMsp82f11 G. max 121 122
    GMss66f03 G. max 123 124
    LU61748885 L. usitatissimum 125 126
    OS36582281 O. sativa 127 128
    OS40057356 O. sativa 129 130
    ZM57588094 Z. mays 131 132
    ZM67281604 Z. mays 133 134
    ZM68466470 Z. mays 135 136
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidase-Aktivität kodiert, transformiert ist, wobei das Polypeptid eine Glutathionperoxidasedomäne gemäß SEQ ID NO: 102; SEQ ID NO: 104; SEQ ID NO: 106; SEQ ID NO: 108; SEQ ID NO: 110; SEQ ID NO: 112; SEQ ID NO: 114; SEQ ID NO: 116; SEQ ID NO: 118; SEQ ID NO: 120; SEQ ID NO: 122; SEQ ID NO: 124; SEQ ID NO: 126; SEQ ID NO: 128; SEQ ID NO: 130; SEQ ID NO: 132; SEQ ID NO: 134; oder SEQ ID NO: 136 umfasst. Tabelle 1C
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    BN45660154_5 B. napus 137 138
    BN45660154_8 B. napus 139 140
    ZM58885021 Z. mays 141 142
    BN46929759 B. napus 143 144
    BN43100775 B. napus 145 146
    GM59673822 G. max 147 148
    ZM59314493 Z. mays 149 150
    GMsk21ga12 G. max 151 152
    ZM62043790 Z. mays 153 154
    GMsk21g122 G. max 155 156
    AT5G60750 A. thaliana 157 158
    BN47819599 B. napus 159 160
    ZM65102675 Z. mays 161 162
    BN51278543 B. napus 163 164
    GM59587627 G. max 165 166
    GMsae76c10 G. max 167 168
    ZM68403475 Z. mays 169 170
    ZMTD140063555 Z. mays 171 172
    BN43069781 B. napus 173 174
    BN48622391 B. napus 175 176
    GM50247805 G. max 177 178
    ZM62208861 Z. mays 179 180
    GM49819537 G. max 181 182
    BN42562310 B. napus 183 184
    GM47121078 G. max 185 186
    GMsf89h03 G. max 187 188
    HA66670700 H. annuus 189 190
    GM50390979 G. max 191 192
    GM597200141 G. max 193 194
    GMsab62c11 G. max 195 196
    GMsl42e03 G. max 197 198
    GMss72c01 G. max 199 200
    HV100766 H. vulgare 201 202
    EST397 P. patens 203 204
    ZM57926241 Z. mays 205 206
    Tabelle 1D
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    EST285 P. patens 207 208
    BN42471769 B. napus 209 210
    ZM100324 Z. mays 211 212
    BN42817730 B. napus 213 214
    BN45236208 B. napus 215 216
    BN46730374 B. napus 217 218
    BN46832560 B. napus 219 220
    BN46868821 B. napus 221 222
    GM48927342 G. max 223 224
    GM48955695 G. max 225 226
    GM48958569 G. max 227 228
    GM50526381 G. max 229 230
    HA66511283 H. annuus 231 232
    HA66563970 H. annuus 233 234
    HA66692703 H. annuus 235 236
    HA66822928 H. annuus 237 238
    LU61569679 L. usitatissimum 239 240
    LU61703351 L. usitatissimum 241 242
    LU61962194 L. usitatissimum 243 244
    TA54564073 T. aestivum 245 246
    TA54788773 T. aestivum 247 248
    TA56412836 T. aestivum 249 250
    ZM65144673 Z. mays 251 252
    Tabelle 1E
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    EST314 P. patens 253 254
    EST322 P. patens 255 256
    EST589 P. patens 257 258
    BN45899621 B. napus 259 260
    BN51334240 B. napus 261 262
    BN51345476 B. napus 263 264
    BN42856089 B. napus 265 266
    BN43206527 B. napus 267 268
    GMsf85h09 G. max 269 270
    GMsj98e01 G. max 271 272
    GMsu65h07 G. max 273 274
    HA66777473 H. annuus 275 276
    LU61781371 L. usitatissimum 277 278
    LU61589678 L. usitatissimum 279 280
    LU61857781 L. usitatissimum 281 282
    TA55079288 T. aestivum 283 284
    ZM59400933 Z. mays 285 286
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung die neuen isolierten Polynukleotide und Proteine gemäß Tabelle 1 bereit.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid umfassend eine Domäne der TCP-Transkriptionsfaktorfamilie gemäß SEQ ID NO: 138; SEQ ID NO: 140; SEQ ID NO: 142; oder SEQ ID NO: 144 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein ribosomales Protein-S6-Kinasepolypeptid umfassend eine Kinasedomäne gemäß SEQ ID NO: 146; SEQ ID NO: 148; oder SEQ ID NO: 150 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid umfassend eine Proteindomäne der aminoterminalen CAAX-Proteasefamilie SEQ ID NO: 158; SEQ ID NO: 160; oder SEQ ID NO: 162 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein DNA-Bindungsprotein umfassend eine Domäne der M24-Metallopeptidasefamilie gemäß SEQ ID NO: 164; SEQ ID NO: 166; SEQ ID NO: 168; oder SEQ ID NO: 170; oder SEQ ID NO: 172 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein rev-interagierendes Protein mis3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 176; SEQ ID NO: 178; und SEQ ID NO: 180 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für einen GRF1-Interaktionsfaktor umfassend eine Domäne des SSXT-Proteins (N-terminale Region) gemäß SEQ ID NO: 182; SEQ ID NO: 184; SEQ ID NO: 186; oder SEQ ID NO: 188 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für einen eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor 4A umfassend eine Helikase gemäß SEQ ID NO: 190; SEQ ID NO: 192; SEQ ID NO: 194; or SEQ ID NO: 196; SEQ ID NO: 198; oder SEQ ID NO: 200 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-TGF-beta-Rezeptorinteraktionsprotein umfassend eine WD-Domäne gemäß SEQ ID NO: 152; SEQ ID NO: 154; oder SEQ ID NO: 156 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 173; SEQ ID NO: 201; SEQ ID NO: 203; und SEQ ID NO: 205 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Protein mit einer AP2-Domäne kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein LKB-like-Brassinosteroidbiosyntheteseprotein umfassend eine LKB-like-Transmembrandomäne gemäß SEQ ID NO: 254 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein RING-Box-Protein umfassend eine RING-Box-Domäne gemäß SEQ ID NO: 256 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine Serin/Threoninproteinphosphatase umfassend eine Proteinphosphatasedomäne gemäß SEQ ID NO: 258; SEQ ID NO: 260; SEQ ID NO: 262; SEQ ID NO: 264; SEQ ID NO: 266; SEQ ID NO: 268; SEQ ID NO: 270; SEQ ID NO: 272; SEQ ID NO: 274; SEQ ID NO: 276; SEQ ID NO: 278; SEQ ID NO: 280; SEQ ID NO: 282; SEQ ID NO: 284; SEQ ID NO: 286 kodiert, transformiert ist.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass es drei kritische Komponenten gibt, die optimiert werden müssen, damit eine Verbesserung des Pflanzenertrags durch Modifikation des Fettsäuremetabolismus erzielt werden kann, nämlich das subzelluläre Targeting des Proteins, das Genexpressionsniveau und die Regulationseigenschaften des Proteins. Bei einem Targeting wie im vorliegenden Text beschrieben können die Fettsäuremetabolismuspolynukleotide und -polypeptide gemäß Tabelle 1F und Tabelle 1G den Ertrag von transgenen Pflanzen verbessern. Tabelle 1F
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    b1805 Escherichia coli 287 288
    YER015W Saccharomyces cerevisiae 289 290
    GM59544909 G. max 291 292
    GM59627238 G. max 293 294
    GM59727707 G. max 295 296
    ZM57432637 Z. mays 297 298
    ZM58913368 Z. mays 299 300
    ZM62001931 Z. mays 301 302
    ZM65438309 Z. mays 303 304
    GM59610424 G. max 305 306
    GM59661358 G. max 307 308
    GMst55d11 G. max 309 310
    ZM65362798 Z. mays 311 312
    ZM62261160 Z. mays 313 314
    ZM62152441 Z. mays 315 316
    b1091 E. coli 317 318
    b0185 E. coli 319 320
    b3256 E. coli 321 322
    BN49370246 B. napus 323 324
    GM59606041 G. max 325 326
    GM59537012 G. max 327 328
    b3255 E. coli 329 330
    BN49342080 B. napus 331 332
    BN45576739 B. napus 333 334
    b1095 E. coli 335 336
    GM48933354 G. max 337 338
    ZM59397765 Zea mays 339 340
    GM59563409 G. max 341 342
    B1093 E. coli 343 344
    slr0886 Synechocystis PCC6803 345 346
    BN44033445 B. napus 347 348
    BN43251017 B. napus 349 350
    BN42133443 B. napus 351 352
    GM49771427 G. max 353 354
    GM48925912 G. max 355 356
    GM51007060 G. max 357 358
    GM59598120 G. max 359 360
    GM59619826 G. max 361 362
    GMsaa65f11 G. max 363 364
    GMsf29g01 G. max 365 366
    GMsn33h01 G. max 367 368
    GMsp73h12 G. max 369 370
    GMst67g06 G. max 371 372
    GMsu14e09 G. max 373 374
    GMsu65c05 G. max 375 376
    HV62626732 H. vulgare 377 378
    LU61764715 L. usitatissimum 379 380
    OS32620492 O. sativa 381 382
    ZM57377353 Z. mays 383 384
    ZM58204125 Z. mays 385 386
    ZM58594846 Z. mays 387 388
    ZM62192824 Z. mays 389 390
    ZM65173545 Z. mays 391 392
    ZM65173829 Z. mays 393 394
    ZM57603160 Z. mays 395 396
    slr1364 Synechocystis PCC6803 397 398
    BN51403883 B. napus 399 400
    ZM65220870 Z. mays 401 402
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid, bei dem es sich um eine Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase handelt, kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-beta- Ketoacylacyl-Carrier-Protein(im Folgenden „ACP”)-Synthasepolypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert und ein isoliertes Polynukleotid, das für eine Untereinheit eines Acetyl-CoA-Carboxylasekomplexes kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform kann es sich bei der Acetyl-CoA-Carboxylaseuntereinheit um eine Acetyl-CoA-Carboxylase, eine Biotincarboxylase oder ein Biotincarboxyl-Carrier-Protein handeln.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Synthase-II-Polypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Der in dem Expressionsvektor dieser Ausführungsform verwendete Promoter kann gegebenenfalls fähig sein, die Expression in Blättern zu fördern. Weiterhin kann der Expressionsvektor dieser Ausführungsform gegebenenfalls ein Mitochondrien- oder Chloroplastentransitpeptid umfassen.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Biotinsynthetasepolypeptid kodiert, transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Tabelle 1G
    Bezeichnung des Gens Organismus Polynukleotid SEQ ID NO Aminosäure SEQ ID NO
    B0421 Escherichia coli 413 414
    YJL167W Saccharomyces cerevisiae 415 416
    BN42777400 Brassica napus 417 418
    BN43165280 B. napus 419 420
    GMsf33b12 Glycine max 421 422
    GMsa58c11 G. max 423 424
    GM48958315 G. max 425 426
    TA55347042 T. aestivum 427 428
    TA59981866 T. aestivum 429 430
    ZM68702208 Zea mays 431 432
    ZM62161138 Z. mays 433 434
    SQS1 synthetisch 435 436
    SQS2 synthetisch 437 438
    BN51386398 B. napus 439 440
    GM59738015 G. max 441 442
    ZM68433599 Z. mays 443 444
    YGR175C S. cerevisiae 445 446
    BN48837983 B. napus 447 448
    ZM62269276 Z. mays 449 450
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid, bei dem es sich um eine Farnesyldiphosphatsynthase (im Folgenden „FPS”) handelt, kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert, und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängensqualensynthasepolypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängensqualenepoxidasepolypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Samen, der von der erfindungsgemäßen transgenen Pflanze erzeugt wird, wobei der Samen für ein Transgen umfassend das oben beschriebene Polynukleotid reinerbig ist. Pflanzen, die aus dem erfindungsgemäßen Samen hervorgehen, weisen unter Normal- oder Stressbedingungen im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanzen eine erhöhte Toleranz für einen Umweltstress und/oder ein erhöhtes Pflanzenwachstum und/oder einen erhöhten Ertrag auf.
  • In einem weiteren Aspekt wiederum betrifft die Erfindung von oder aus den erfindungsgemäßen transgenen Pflanzen, ihren Pflanzenteilen oder ihren Samen erzeugte Produkte, wie ein Nahrungsmittel, eine Faser, ein Futtermittel, einen Nahrungsmittelzusatzstoff, einen Futterzusatzstoff, ein Kosmetikum oder ein Pharmazeutikum.
  • Die Erfindung stellt weiterhin gewisse isolierte Polynukleotide, die in Tabelle 1 angegeben sind, und gewisse isolierte Polypeptide, die in Tabelle 1 angegeben sind, bereit. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ein rekombinanter Vektor umfassend ein erfindungsgemäßes isoliertes Polynukleotid.
  • In einer weiteren Ausführungsform wiederum betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten transgenen Pflanze, wobei das Verfahren umfasst, dass man eine Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend ein erfindungsgemäßes isoliertes Polynukleotid transformiert, und aus der Pflanzenzelle eine transgene Pflanze erzeugt, die das von dem Polynukleotid codierte Polypeptid exprimiert. Die Expression des Polypeptids in der Pflanze führt im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze unter normalen Bedingungen und/oder unter Stressbedingungen zu einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress und/oder zu einem erhöhten Wachstum und/oder einem erhöhten Ertrag.
  • In einer weiteren Ausführungsform wiederum stellt die Erfindung ein Verfahren zur Erhöhung der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress und/oder zur Erhöhung des Wachstums und/oder des Ertrags einer Pflanze bereit. Das Verfahren umfasst die Schritte Transformieren einer Pflanzenzelle mit einer Expressionskassette umfassend ein erfindungsgemäßes isoliertes Polynukleotid, und Erzeugen einer transgenen Pflanze aus der Pflanzenzelle, wobei die transgene Pflanze das Polynukleotid umfasst.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der gesamten vorliegenden Anmeldung wird auf verschiedene Veröffentlichungen Bezug genommen. Die Offenbarungen von all diesen Veröffentlichungen und den Literaturangaben, die innerhalb dieser Veröffentlichungen zitiert werden, werden hiermit vollständig durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen, um den Stand der Technik, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, vollständiger zu beschreiben. Die im vorliegenden Zusammenhang verwendete Terminologie dient lediglich der Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht als einschränkend zu verstehen. Im vorliegenden Zusammenhang kann „ein/e” ein/e oder mehr bedeuten, je nach dem Zusammenhang, in dem dieses Wort verwendet wird. So kann zum Beispiel, wenn „eine Zelle” erwähnt wird, dies bedeuten, dass mindestens eine Zelle verwendet werden kann.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze, die ein in Tabelle 1 identifiziertes isoliertes Polynukleotid oder ein Homolog davon überexprimiert, bereit. Die erfindungsgemäße transgene Pflanze weist im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze eine erhöhte Toleranz gegenüber einem Umweltstress auf. Die Überexpression von solchen isolierten Nukleinsäuren in der Pflanze kann unter normalen Bedingungen oder unter Stressbedingungen im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze gegebenenfalls zu einem erhöhten Pflanzenwachstum oder einem erhöhten Ertrag von damit in Zusammenhang stehenden Agrarprodukten führen. Solche Ertragserhöhungen können auf einer Förderung der Blütenorganentwicklung, der Wurzelinitiation und des Ertrags und, für die Modulierung der Blattbildung, des Fototropismus, der Apicaldominanz, der Fruchtentwicklung und dergleichen beruhen.
  • Wie im vorliegenden Text definiert versteht man unter einer „transgenen Pflanze” eine Pflanze, die unter Verwendung von DNA-Rekombinationstechnik dahingehend verändert wurde, dass sie eine isolierte Nukleinsäure enthält, die sonst in der Pflanze nicht vorliegen würde. Im vorliegenden Zusammenhang beinhaltet der Ausdruck „Pflanze” eine ganze Pflanze, Pflanzenzellen und Pflanzenteile. Zu Pflanzenteilen zählen, sind jedoch nicht einschränkend: Stengel, Wurzeln, Ovula, Stabblätter, Blätter, Embryonen, meristematische Regionen, Kallusgewebe, Gametophyten, Sporophyten, Pollen, Mikrosporen und dergleichen. Die erfindungsgemäße transgene Pflanze kann pollensteril oder pollenfertil sein und kann weiterhin Transgene beinhalten, bei denen es sich nicht um diejenigen, die die im vorliegenden Text beschriebenen isolierten Polynukleotide beinhalten, handelt.
  • Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Sorte” auf eine Gruppe von Pflanzen innerhalb einer Art, denen konstante Charakteristika gemeinsam sind, die sie von der typischen Form und von anderen möglichen Sorten innerhalb dieser Art unterscheiden. Eine Sorte weist nicht nur mindestens ein unterscheidbares Merkmal auf, sondern ist auch durch ein gewisses Ausmaß an Variation zwischen den Einzelorganismen innerhalb der Sorte gekennzeichnet, und zwar in erster Linie auf Grundlage der Mendelschen Aufspaltung der Merkmale unter der Nachkommenschaft von aufeinanderfolgenden Generationen. Eine Sorte gilt als „reinerbig” für ein bestimmtes Merkmal, wenn sie genetisch für dieses Merkmal so stark homozygot ist, dass, wenn die reinerbige Sorte selbstbestäubt wird, kein wesentliches Ausmaß an unabhängiger Aufspaltung dieses Merkmals innerhalb der Nachkommenschaft beobachtet wird. Bei der vorliegenden Erfindung entsteht das Merkmal aufgrund der transgenen Expression von einem oder mehreren isolierten Polynukleotiden, die in eine Pflanzensorte eingeführt werden. Ebenso im vorliegenden Zusammenhang bedeutet der Begriff „Wildtypsorte” eine Gruppe von Pflanzen, die aus Vergleichszwecken als Kontrollpflanze analysiert werden, wobei die Pflanze der Wildtypsorte mit der transgenen Pflanze (Pflanze, die mit einem erfindungsgemäßen isolierten Polynukleotid transformiert wurde) mit der Ausnahme, dass die Pflanze der Wildtypsorte nicht dahingehend transformiert wurde, dass sie ein erfindungsgemäßes isoliertes Polynukleotid enthält, identisch ist. Der Begriff „Wildtyp” bezieht sich im vorliegenden Zusammenhang auf eine Pflanzenzelle, einen Samen, einen Pflanzenbestandteil, ein Pflanzengewebe, ein Pflanzenorgan oder eine ganze Pflanze, die/der/das nicht mit einem erfindungsgemäßen isolierten Polynukleotid genetisch modifiziert worden ist.
  • Der Begriff „Kontrollpflanze” bezieht sich im vorliegenden Zusammenhang auf eine Pflanzenzelle, ein Explantat, einen Samen, einen Pflanzenbestandteil, ein Pflanzengewebe, ein Pflanzenorgan oder eine ganze Pflanze, die/der/das verwendet wird, um einen Vergleich gegen eine transgene oder genetisch modifizierte Pflanze anzustellen, um einen verbesserten Phänotyp oder ein wünschenswertes Merkmal in der transgenen Pflanze oder der genetisch modifizierten Pflanze zu identifizieren. Bei einer „Kontrollpflanze” kann es sich in manchen Fällen um eine transgene Pflanzenlinie handeln, die einen Blankvektor oder ein Markergen umfasst, jedoch das interessierende rekombinante Polynukleotid, das in der transgenen Pflanze oder der genetisch modifizierten Pflanze, die ausgewertet wird, vorhanden ist, nicht enthält. Eine Kontrollpflanze kann eine Pflanze derselben Linie oder Sorte wie die transgene Pflanze oder die genetisch modifizierte Pflanze, die geprüft wird, sein oder eine andere Linie oder Sorte, wie eine Pflanze, von der bekannt ist, dass sie einen spezifischen Phänotyp, ein spezifisches Charakteristikum oder einen bekannten Genotyp aufweist. Eine geeignete Kontrollpflanze würde eine genetisch nichtmodifizierte bzw. nichttransgene Pflanze der Elternlinie, die eingesetzt wurde, um eine transgene Pflanze im vorliegenden Zusammenhang zu erzeugen, beinhalten.
  • Wie im vorliegenden Zusammenhang definiert sind die Begriffe „Nukleinsäure” und „Polynukleotid” austauschbar und beziehen sich auf RNA oder DNA, die geradkettig oder verzweigt, einzel- oder doppelsträngig oder ein Hybrid davon ist. Der Begriff umfasst auch RNA/DNA-Hybride. Ein „isoliertes” Nukleinsäuremolekül ist eines, das von den anderen Nukleinsäuremolekülen, die in dem natürlichen Ausgangsmaterial der Nukleinsäure vorliegen (d. h. Sequenzen, die für andere Polypeptide codieren), im Wesentlichen getrennt ist. So zum Beispiel wird eine klonierte Nukleinsäure als isoliert betrachtet. Eine Nukleinsäure wird auch dann als isoliert betrachtet, wenn sie durch das Eingreifen des Menschen verändert wurde oder an einem Lokus oder einer Stelle platziert wurde, bei dem/der es sich nicht um ihren natürlichen Ort handelt, oder wenn sie durch Transformation in eine Zelle eingeführt wurde. Weiterhin kann ein isoliertes Nukleinsäuremolekül, wie ein cDNA-Molekül, frei von einem Teil des sonstigen Zellmaterials, mit dem es auf natürliche Weise assoziiert ist, bzw. von dem Kulturmedium, wenn es mittels Rekombinationstechniken hergestellt wurde, oder chemischen Vorstufen oder anderen Chemikalien, wenn es chemisch synthetisiert wurde, sein. Obwohl es gegebenenfalls eine untranslatierte Sequenz, die sowohl am 3'- als auch am 5'-Ende der Kodierregion eines Gens vorliegen kann, umfassen kann, kann es bevorzugt sein, die Sequenzen, die die Kodierregion in ihrem natürlich vorkommenden Replikon auf natürliche Weise flankieren, zu entfernen.
  • Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Umweltstress” auf eine suboptimale Bedingung, die mit Salinitätsstress, Trockenheitsstress, Stickstoffstress, Temperaturstress, Metallstress, chemischem Stress, pathogen bedingtem Stress oder oxidativem Stress oder einer beliebigen Kombination davon einhergeht. Die Begriffe „Wassernutzungseffizienz” und „WUE” beziehen sich auf die Menge organischer Substanz, die von einer Pflanze erzeugt wird, dividiert durch die Menge Wasser, die von der Pflanze bei deren Erzeugung verwendet wird, d. h. das Trockengewicht einer Pflanze in Relation zu der Wassernutzung der Pflanze. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Trockenheit” auf eine Umweltbedingung, wo die Wassermenge, die verfügbar ist, um das pflanzliche Wachstum bzw. die pflanzliche Entwicklung zu unterstützen, suboptimal ist. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Frischgewicht” auf alles in der Pflanze inklusive Wasser. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Trockengewicht” auf alles in der Pflanze außer Wasser, und er beinhaltet zum Beispiel Kohlenhydrate, Proteine, Öle und mineralische Nährstoffe.
  • Zur Erzeugung einer erfindungsgemäßen transgenen Pflanze kann jede beliebige Pflanzenart transformiert werden. Bei der erfindungsgemäßen transgenen Pflanze kann es sich um eine dikotyle Pflanze oder eine monokotyle Pflanze handeln. Beispielhaft und nicht einschränkend können erfindungsgemäße transgene Pflanzen von jeder beliebigen der folgenden dikotylen Pflanzenfamilien abstammen: Leguminosae, darunter Pflanzen wie Erbse, Luzerne und Sojabohne; Umbelliferae, darunter Pflanzen wie Karotte und Sellerie; Solanaceae, darunter Pflanzen wie Tomate, Kartoffel, Aubergine, Tabak und Paprika; Cruciferae, Brassicaceae, insbesondere die Gattung Brassica, die Pflanzen wie Raps, Rübe, Kohl, Blumenkohl und Brokkoli beinhaltet; und A. thaliana; Compositae, darunter Pflanzen wie Salat; Malvaceae, darunter Baumwolle; Fabaceae, darunter Pflanzen wie Erdnuß und dergleichen. Erfindungsgemäße transgene Pflanzen können von monokotylen Pflanzen abstammen, wie zum Beispiel Weizen, Gerste, Sorghumhirse, Millethirse, Roggen, Triticale, Mais, Reis, Hafer und Zuckerrohr. Erfindungsgemäße transgene Pflanzen können auch Bäume wie Apfel, Birne, Quitte, Pflaume, Kirsche, Pfirsich, Nektarine, Aprikose, Papaya, Mango und andere Gehölzarten, darunter Koniferen und laubabwerfende Bäume wie Pappel, Kiefer, Sequoia, Zeder, Eiche und dergleichen sein. Besonders bevorzugt sind Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum, Raps, Sojabohne, Mais, Canola, Baumwolle, Weizen, Lein, Kartoffel und Tagetes.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine mitogenaktivierte Proteinkinase kodiert, transformiert ist. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine mitogenaktivierte Proteinkinase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer mitogenaktivierten Proteinkinase kodiert, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 2; die Aminosäuren 42 bis 329 von SEQ ID NO: 4; die Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 6; die Aminosäuren 32 bis 310 von SEQ ID NO: 8; die Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 10; die Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 12; die Aminosäuren 28 bis 318 von SEQ ID NO: 14; die Aminosäuren 32 bis 326 von SEQ ID NO: 16; die Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 18; die Aminosäuren 44 bis 331 von SEQ ID NO: 20; die Aminosäuren 40 bis 357 von SEQ ID NO: 22; die Aminosäuren 60 bis 346 von SEQ ID NO: 24; die Aminosäuren 74 bis 360 von SEQ ID NO: 26; die Aminosäuren 47 bis 334 von SEQ ID NO: 28; die Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 30; die Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 32; die Aminosäuren 41 bis 327 von SEQ ID NO: 34; die Aminosäuren 43 bis 329 von SEQ ID NO: 36; und die Aminosäuren 58 bis 344 von SEQ ID NO: 38 umfasst. Mitogenaktivierte Proteinkinasen sind durch den T-Loop-Abschnitt ihrer Proteinkinasedomäne, der das Aminosäuremotiv TDY oder TEY enthält, gekennzeichnet. Dieses Motiv ist ein Phosphorylierungsangriffspunkt von mitogenaktivierten Proteinkinasekinasen, die den nächsten Schritt in dieser Art von Signaltransduktionsweg darstellen. Alle Domänen, die im vorliegenden Zusammenhang als Bestandteil einer mitogenaktivierten Proteinkinase beschrieben werden, enthalten solch ein Motiv gemäß dem in 1 dargestellten Gesamt-Alignment. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine mitogenaktivierte Proteinkinase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 2; die Aminosäuren 1 bis 376 von SEQ ID NO: 4; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 6; die Aminosäuren 1 bis 369 von SEQ ID NO: 8; die Aminosäuren 1 bis 371 von SEQ ID NO: 10; die Aminosäuren 1 bis 375 von SEQ ID NO: 12; die Aminosäuren 1 bis 523 von SEQ ID NO: 14; die Aminosäuren 1 bis 563 von SEQ ID NO: 16; die Aminosäuren 1 bis 373 von SEQ ID NO: 18; die Aminosäuren 1 bis 377 von SEQ ID NO: 20; die Aminosäuren 1 bis 404 von SEQ ID NO: 22; die Aminosäuren 1 bis 394 von SEQ ID NO: 24; die Aminosäuren 1 bis 415 von SEQ ID NO: 26; die Aminosäuren 1 bis 381 von SEQ ID NO: 28; die Aminosäuren 1 bis 376 von SEQ ID NO: 30; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 32; die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 34; die Aminosäuren 1 bis 374 von SEQ ID NO: 36; oder die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 38 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine calciumabhängige Proteinkinase kodiert, transformiert ist. Calciumabhängige Proteinkinasen aus Pflanzen sind teilweise durch die Fusion einer Proteinkinasedomäne mit einer kalmodulinartigen Calciumbindungsdomäne charakterisiert. Die kalmodulinartige Domäne enthält ein oder mehrere calciumbindende EF-Hand-Strukturmotive. Alle Polypeptide, die im vorliegenden Zusammenhang als calciumabhängige Proteinkinase aufgezählt sind, enthalten Motive, die für Proteinkinasedomänen und EF-Hand-Motive charakteristisch sind.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine calciumabhängige Proteinkinase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer calciumabhängigen Proteinkinase kodiert, wobei das Polypeptid eine Proteinkinasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 59 bis 317 von SEQ ID NO: 40; die Aminosäuren 111 bis 369 von SEQ ID NO: 42; die Aminosäuren 126 bis 386 von SEQ ID NO: 44; die Aminosäuren 79 bis 337 von SEQ ID NO: 46; die Aminosäuren 80 bis 338 von SEQ ID NO: 48; die Aminosäuren 125 bis 287 von SEQ ID NO: 50; die Aminosäuren 129 bis 391 von SEQ ID NO: 52; die Aminosäuren 111 bis 371 von SEQ ID NO: 54; die Aminosäuren 61 bis 319 von SEQ ID NO: 56; die Aminosäuren 86 bis 344 von SEQ ID NO: 58; die Aminosäuren 79 bis 337 von SEQ ID NO: 60; die Aminosäuren 78 bis 336 von SEQ ID NO: 62; die Aminosäuren 90 bis 348 von SEQ ID NO: 64; die Aminosäuren 56 bis 314 von SEQ ID NO: 66; die Aminosäuren 67 bis 325 von SEQ ID NO: 68; die Aminosäuren 81 bis 339 von SEQ ID NO: 70; und die Aminosäuren 83 bis 341 von SEQ ID NO: 72 sowie mindestens eine EF-Hand-Domäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 364 bis 392 von SEQ ID NO: 40; den Aminosäuren 416 bis 444 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 433 bis 461 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 384 bis 412 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 385 bis 413 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 433 bis 461 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 436 bis 463 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 418 bis 446 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 366 bis 394 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 391 bis 419 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 384 bis 412 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 418 bis 446 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 395 bis 423 von SEQ ID NO: 64; den Aminosäuren 372 bis 400 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 388 bis 416 von SEQ ID NO: 72; den Aminosäuren 452 bis 480 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 420 bis 448 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 421 bis 449 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 472 bis 500 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 455 bis 483 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 402 bis 430 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 427 bis 455 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 420 bis 448 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 454 bis 482 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 444 bis 472 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 460 bis 488 von SEQ ID NO: 72; den Aminosäuren 488 bis 516 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 512 bis 540 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 456 bis 484 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 457 bis 485 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 510 bis 535 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 512 bis 537 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 497 bis 525 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 438 bis 466 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 463 bis 491 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 456 bis 484 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 522 bis 550 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 546 bis 570 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 491 bis 519 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 492 bis 520 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 542 bis 570 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 542 bis 570 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 531 bis 555 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 474 bis 502 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 497 bis 525 von SEQ ID NO: 58; und den Aminosäuren 490 bis 518 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 489 bis 517 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 501 bis 529 von SEQ ID NO: 64; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 66; den Aminosäuren 479 bis 507 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 492 bis 520 von SEQ ID NO: 70; und den Aminosäuren 495 bis 523 von SEQ ID NO: 72 umfasst. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine calciumabhängige Proteinkinase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 418 von SEQ ID NO: 40; die Aminosäuren 1 bis 575 von SEQ ID NO: 42; die Aminosäuren 1 bis 590 von SEQ ID NO: 44; die Aminosäuren 1 bis 532 von SEQ ID NO: 46; die Aminosäuren 1 bis 528 von SEQ ID NO: 48; die Aminosäuren 1 bis 578 von SEQ ID NO: 50; die Aminosäuren 1 bis 580 von SEQ ID NO: 52; die Aminosäuren 1 bis 574 von SEQ ID NO: 54; die Aminosäuren 1 bis 543 von SEQ ID NO: 56; die Aminosäuren 1 bis 549 von SEQ ID NO: 58; die Aminosäuren 1 bis 544 von SEQ ID NO: 60; die Aminosäuren 1 bis 534 von SEQ ID NO: 62; die Aminosäuren 1 bis 549 von SEQ ID NO: 64; die Aminosäuren 1 bis 532 von SEQ ID NO: 66; die Aminosäuren 1 bis 525 von SEQ ID NO: 68; die Aminosäuren 1 bis 548 von SEQ ID NO: 70; oder die Aminosäuren 1 bis 531 von SEQ ID NO: 72 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine cyclinabhängige Proteinkinase kodiert, transformiert ist. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine cyclinabhängige Proteinkinase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer cyclinabhängigen Proteinkinase kodiert, wobei das Polypeptid eine N-terminale Cyclindomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 59 bis 190 von SEQ ID NO: 74; den Aminosäuren 63 bis 197 von SEQ ID NO: 76; den Aminosäuren 73 bis 222 von SEQ ID NO: 78; und den Aminosäuren 54 bis 186 von SEQ ID NO: 80 und eine C-terminale Cyclindomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 192 bis 252 von SEQ ID NO: 74; den Aminosäuren 199 bis 259 von SEQ ID NO: 76; den Aminosäuren 224 bis 284 von SEQ ID NO: 78; und den Aminosäuren 188 bis 248 von SEQ ID NO: 80 umfasst. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine cyclinabhängige Proteinkinase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 355 von SEQ ID NO: 74; die Aminosäuren 1 bis 360 von SEQ ID NO: 76; die Aminosäuren 1 bis 399 von SEQ ID NO: 78; oder die Aminosäuren 1 bis 345 von SEQ ID NO: 80 kodiert.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidase kodiert, transformiert ist. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Glutathionperoxidasedomäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 102; die Aminosäuren 17 bis 125 von SEQ ID NO: 104; die Aminosäuren 79 bis 187 von SEQ ID NO: 106; die Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 108; die Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 110; die Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 112; die Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 114; die Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 116; die Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 118; die Aminosäuren 77 bis 185 von SEQ ID NO: 120; die Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 122; die Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 124; die Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 126; die Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 128; die Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 130; die Aminosäuren 70 bis 178 von SEQ ID NO: 132; die Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 134; die Aminosäuren 24 bis 132 von SEQ ID NO: 136 kodiert. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 169 von SEQ ID NO: 102; die Aminosäuren 1 bis 175 von SEQ ID NO: 104; die Aminosäuren 1 bis 236 von SEQ ID NO: 106; die Aminosäuren 1 bis 169 von SEQ ID NO: 108; die Aminosäuren 1 bis 176 von SEQ ID NO: 110; die Aminosäuren 1 bis 166 von SEQ ID NO: 112; die Aminosäuren 1 bis 166 von SEQ ID NO: 114; die Aminosäuren 1 bis 167 von SEQ ID NO: 116; die Aminosäuren 1 bis 166 von SEQ ID NO: 118; die Aminosäuren 1 bis 234 von SEQ ID NO: 120; die Aminosäuren 1 bis 170 von SEQ ID NO: 122; die Aminosäuren 1 bis 170 von SEQ ID NO: 124; die Aminosäuren 1 bis 169 von SEQ ID NO: 126; die Aminosäuren 1 bis 169 von SEQ ID NO: 128; die Aminosäuren 1 bis 179 von SEQ ID NO: 130; die Aminosäuren 1 bis 227 von SEQ ID NO: 132; die Aminosäuren 1 bis 168 von SEQ ID NO: 134; die Aminosäuren 1 bis 182 von SEQ ID NO: 136 kodiert.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid umfassend eine Domäne der TCP-Transkriptionsfaktorfamilie mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 57 bis 249 von SEQ ID NO: 138; die Aminosäuren 54 bis 237 von SEQ ID NO: 140; die Aminosäuren 43 bis 323 von SEQ ID NO: 142; oder die Aminosäuren 41 bis 262 von SEQ ID NO: 144 kodiert, transformiert ist. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Protein der TCP-Transkriptionsfaktorfamilie mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 319 von SEQ ID NO: 138; die Aminosäuren 1 bis 311 von SEQ ID NO: 140; die Aminosäuren 1 bis 400 von SEQ ID NO: 142; oder die Aminosäuren 1 bis 321 von SEQ ID NO: 144 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-S6-Kinasepolypeptid umfassend eine Kinasedomäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 124 bis 379 von SEQ ID NO: 146, die Aminosäuren 150 bis 406 von SEQ ID NO: 148 oder die Aminosäuren 152 bis 408 von SEQ ID NO: 150 oder alternativ dazu eine C-terminale Kinasedomäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 399 bis 444 von SEQ ID NO: 146; die Aminosäuren 426 bis 468 von SEQ ID NO: 148; oder die Aminosäuren 428 bis 471 von SEQ ID NO: 150 kodiert, transformiert ist. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine ribosomale Protein-S6-Kinase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 455 von SEQ ID NO: 146; die Aminosäuren 1 bis 479 von SEQ ID NO: 148; oder die Aminosäuren 1 bis 481 von SEQ ID NO: 150 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Protein der aminoterminalen CAAX-Proteasefamilie umfassend eine aminoterminale CAAX-Proteasedomäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 255 bis 345 von SEQ ID NO: 158; die Aminosäuren 229 bis 319 von SEQ ID NO: 160; oder die Aminosäuren 267 bis 357 von SEQ ID NO: 162 kodiert, transformiert ist. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Protein der aminoterminalen CAAX-Proteasefamilie mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 347 von SEQ ID NO: 158; die Aminosäuren 1 bis 337 von SEQ ID NO: 160; oder die Aminosäuren 1 bis 359 von SEQ ID NO: 162 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein DNA-Bindungsprotein kodiert transformiert ist.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für ein DNA-Bindungsprotein umfassend eine Domäne der M24-Metallopeptidasefamilie mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 21 bis 296 von SEQ ID NO: 164; die Aminosäuren 20 bis 295 von SEQ ID NO: 166; die Aminosäuren 20 bis 295 von SEQ ID NO: 168; die Aminosäuren 22 bis 297 von SEQ ID NO: 170; oder die Aminosäuren 22 bis 297 von SEQ ID NO: 172 kodiert, umfassen.
  • Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein DNA-Bindungsprotein mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 390 von SEQ ID: 164; die Aminosäuren 1 bis 390 von SEQ ID NO: 166; die Aminosäuren 1 bis 394 von SEQ ID NO 168; die Aminosäuren 1 bis 392 von SEQ ID NO: 170; oder die Aminosäuren 1 bis 394 von SEQ ID NO: 172 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein rev-Interaktionsprotein mis3 kodiert, transformiert ist.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für ein rev-Interaktionsprotein mis3 kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein rev-Interaktionsprotein mis3 mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 390 von SEQ ID NO: 176; die Aminosäuren 1 bis 389 von SEQ ID NO: 178; die Aminosäuren 1 bis 391 von SEQ ID NO: 180 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für einen GRF1-Interaktionsfaktor umfassend eine Domäne eines SSXT-Proteins (N-terminale Region) mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 7 bis 80 von SEQ ID NO: 182; die Aminosäuren 7 bis 80 von SEQ ID NO: 184; die Aminosäuren 7 bis 80 von SEQ ID NO: 186; oder die Aminosäuren 6 bis 79 von SEQ ID NO: 188 kodiert, transformiert ist. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für einen GRF1-Interaktionsfaktor mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 212 von SEQ ID NO: 182; die Aminosäuren 1 bis 203 von SEQ ID NO: 184; die Aminosäuren 1 bis 212 von SEQ ID NO: 186; die Aminosäuren 1 bis 213 von SEQ ID NO: 188 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für den eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor 4A umfassend eine DEAD/DEAH-Box-Helicasedomäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 59 bis 225 von SEQ ID NO: 190; die Aminosäuren 64 bis 230 von SEQ ID NO: 192; die Aminosäuren 58 bis 224 von SEQ ID NO: 194; die Aminosäuren 64 bis 230 von SEQ ID NO: 196; die Aminosäuren 64 bis 230 von SEQ ID NO: 198; die Aminosäuren 64 bis 230 von SEQ ID NO: 200 oder eine helicasekonservierte C-terminale Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 293 bis 369 von SEQ ID NO: 190; die Aminosäuren 298 bis 374 von SEQ ID NO: 192; die Aminosäuren 292 bis 368 von SEQ ID NO: 194; die Aminosäuren 298 bis 374 von SEQ ID NO: 196; die Aminosäuren 298 bis 374 von SEQ ID NO: 198; die Aminosäuren 298 bis 374 von SEQ ID NO: 200 kodiert transformiert ist. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für einen eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor 4A mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 408 von SEQ ID NO: 190; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 192; die Aminosäuren 1 bis 407 von SEQ ID NO: 194; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 196; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 198; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 200 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein TGF-beta-Rezeptorinteraktionsprotein umfassend ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 42 bis 80 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 42 bis 80 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 42 bis 80 von SEQ ID NO: 152; oder ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 136 bis 174 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 136 bis 174 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 136 bis 174 von SEQ ID NO: 152; oder ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 181 bis 219 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 181 bis 219 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 181 bis 219 von SEQ ID NO: 152; oder ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 278 bis 316 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 278 bis 316 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 278 bis 316 von SEQ ID NO: 152 kodiert, transformiert ist. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein TGF-beta-Rezeptorrinteraktionsprotein mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 326 von SEQ ID NO: 154; die Aminosäuren 1 bis 326 von SEQ ID NO: 156; die Aminosäuren 1 bis 326 von SEQ ID NO: 152 kodiert.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein eine AP2-Domäne enthaltendes Protein kodiert, transformiert ist. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für ein eine AP2-Domäne enthaltendes Protein kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine AP2-Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 44 bis 99 von SEQ ID NO: 208; die Aminosäuren 36 bis 91 von SEQ ID NO: 210; die Aminosäuren 59 bis 115 von SEQ ID NO: 212; die Aminosäuren 56 bis 111 von SEQ ID NO: 214; die Aminosäuren 32 bis 87 von SEQ ID NO: 216; die Aminosäuren 10 bis 65 von SEQ ID NO: 218; die Aminosäuren 40 bis 95 von SEQ ID NO: 220; die Aminosäuren 43 bis 98 von SEQ ID NO: 222; die Aminosäuren 63 bis 118 von SEQ ID NO: 224; die Aminosäuren 34 bis 89 von SEQ ID NO: 226; die Aminosäuren 37 bis 92 von SEQ ID NO: 228; die Aminosäuren 22 bis 77 von SEQ ID NO: 230; die Aminosäuren 14 bis 69 von SEQ ID NO: 232; die Aminosäuren 42 bis 97 von SEQ ID NO: 234; die Aminosäuren 78 bis 133 von SEQ ID NO: 236; die Aminosäuren 27 bis 82 von SEQ ID NO: 238; die Aminosäuren 45 bis 100 von SEQ ID NO: 240; die Aminosäuren 41 bis 96 von SEQ ID NO: 242; die Aminosäuren 25 bis 80 von SEQ ID NO: 244; die Aminosäuren 14 bis 69 von SEQ ID NO: 246; die Aminosäuren 22 bis 77 von SEQ ID NO: 248; die Aminosäuren 130 bis 186 von SEQ ID NO: 250; die Aminosäuren 22 bis 77 von SEQ ID NO: 252 kodiert. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein eine AP2-Domäne enthaltendes Protein mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 231 von SEQ ID NO: 208; die Aminosäuren 1 bis 217 von SEQ ID NO: 210; die Aminosäuren 1 bis 121 von SEQ ID NO: 212; die Aminosäuren 1 bis 203 von SEQ ID NO: 214; die Aminosäuren 1 bis 210 von SEQ ID NO: 216; die Aminosäuren 1 bis 177 von SEQ ID NO: 218; die Aminosäuren 1 bis 181 von SEQ ID NO: 220; die Aminosäuren 1 bis 245 von SEQ ID NO: 222; die Aminosäuren 1 bis 233 von SEQ ID NO: 224; die Aminosäuren 1 bis 254 von SEQ ID NO: 226; die Aminosäuren 1 bis 275 von SEQ ID NO: 228; die Aminosäuren 1 bis 213 von SEQ ID NO: 230; die Aminosäuren 1 bis 266 von SEQ ID NO: 232; die Aminosäuren 1 bis 205 von SEQ ID NO: 234; die Aminosäuren 1 bis 240 von SEQ ID NO: 236; die Aminosäuren 1 bis 157 von SEQ ID NO: 238; die Aminosäuren 1 bis 211 von SEQ ID NO: 240; die Aminosäuren 1 bis 259 von SEQ ID NO: 242; die Aminosäuren 1 bis 243 von SEQ ID NO: 244; die Aminosäuren 1 bis 191 von SEQ ID NO: 246; die Aminosäuren 1 bis 287 von SEQ ID NO: 248; die Aminosäuren 1 bis 273 von SEQ ID NO: 250; die Aminosäuren 1 bis 267 von SEQ ID NO: 252 kodiert.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Brassinosteroidbiosyntheseprotein mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 566 von SEQ ID NO: 254 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein RING-Box-Protein mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 120 von SEQ ID NO: 256 kodiert, transformiert ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine Serin/Threoninproteinphosphatase kodiert, transformiert ist. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine serin/threoninspezifische Proteinphosphatase kodiert, umfassen. Serin/threoninspezifische Proteinphosphatasen enthalten die charakteristische Signatursequenz [L/I/V/M/N][K/R]GNHE. Alle Polypeptide, die im vorliegenden Zusammenhang als serin/threoninspezifische Proteinphosphatasen beschrieben sind und in 15 dargestellt sind, enthalten diese Signatursequenz. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Domäne einer calcineurinartigen Phosphoresterase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 44 bis 239 von SEQ ID NO: 258; die Aminosäuren 43 bis 238 von SEQ ID NO: 260; die Aminosäuren 54 bis 249 von SEQ ID NO: 262; die Aminosäuren 44 bis 240 von SEQ ID NO: 264; die Aminosäuren 43 bis 238 von SEQ ID NO: 266; die Aminosäuren 54 bis 249 von SEQ ID NO: 268; die Aminosäuren 48 bis 243 von SEQ ID NO: 270; die Aminosäuren 47 bis 242 von SEQ ID NO: 272; die Aminosäuren 54 bis 249 von SEQ ID NO: 274; die Aminosäuren 48 bis 243 von SEQ ID NO: 276; die Aminosäuren 47 bis 242 von SEQ ID NO: 278; die Aminosäuren 44 bis 240 von SEQ ID NO: 280; die Aminosäuren 47 bis 242 von SEQ ID NO: 282; die Aminosäuren 47 bis 243 von SEQ ID NO: 284; oder die Aminosäuren 60 bis 255 von SEQ ID NO: 286 kodiert. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Serin/Threoninproteinphosphatase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 304 von SEQ ID NO: 258; die Aminosäuren 1 bis 303 von SEQ ID NO: 260; die Aminosäuren 1 bis 305 von SEQ ID NO: 262; die Aminosäuren 1 bis 313 von SEQ ID NO: 264; die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 266; die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 268; die Aminosäuren 1 bis 308 von SEQ ID NO: 270; die Aminosäuren 1 bis 314 von SEQ ID NO: 272; die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 274; die Aminosäuren 1 bis 313 von SEQ ID NO: 276; die Aminosäuren 1 bis 305 von SEQ ID NO: 278; die Aminosäuren 1 bis 303 von SEQ ID NO: 280; die Aminosäuren 1 bis 313 von SEQ ID NO: 282; die Aminosäuren 1 bis 307 von SEQ ID NO: 284; oder die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 286 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für eine serin/threoninspezifische Proteinkinase kodiert, transformiert ist. Alle Polypeptide, die im vorliegenden Zusammenhang als serin/threoninspezifische Proteinkinasen angeführt sind, enthalten die charakteristische „Active Site”-Signatursequenz, deren Sequenz HRDLKLEN den Polypeptiden des Alignment in 4 gemeinsam ist. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid umfassen, das für eine serin/threoninspezifische Proteinkinase kodiert. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer serin/threoninspezifischen Proteinkinase kodiert, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 15 bis 271 von SEQ ID NO: 82; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 84; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 86; die Aminosäuren 18 bis 274 von SEQ ID NO: 88; die Aminosäuren 23 bis 279 von SEQ ID NO: 90; die Aminosäuren 5 bis 261 von SEQ ID NO: 92; die Aminosäuren 23 bis 279 von SEQ ID NO: 94; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 96; die Aminosäuren 12 bis 268 von SEQ ID NO: 98; und die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 100 umfasst. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine serin/threoninspezifische Proteinkinase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 348 von SEQ ID NO: 82; die Aminosäuren 1 bis 364 von SEQ ID NO: 84; die Aminosäuren 1 bis 354 von SEQ ID NO: 86; die Aminosäuren 1 bis 359 von SEQ ID NO: 88; die Aminosäuren 1 bis 360 von SEQ ID NO: 90; die Aminosäuren 1 bis 336 von SEQ ID NO: 92; die Aminosäuren 1 bis 362 von SEQ ID NO: 94; die Aminosäuren 1 bis 370 von SEQ ID NO: 96; die Aminosäuren 1 bis 350 von SEQ ID NO: 98; oder die Aminosäuren 1 bis 361 von SEQ ID NO: 100 kodiert.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid, bei dem es sich um eine Untereinheit der Acyl-CoA-Synthetase handelt, kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Wie in 16 angegeben vermittelt die Acyl-CoA-Synthetase die Aktivierung von langkettigen Fettsäuren für die Synthese von Zelllipiden. Bei Prokaryonten handelt es sich bei dem Holoenzym Acyl-CoA-Synthetase um ein Multimer von Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheiten. Diese Ligaseuntereinheiten der Acyl-CoA-Synthetase sind teilweise durch das Vorhandensein einer cAMP-Bindungsdomäne-Signatursequenz charakterisiert. Beispiele für solche Signatursequenzen sind die Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseproteine gemäß 17.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase kodiert, wobei das Polypeptid eine cAMP-Bindungsdomäne-Signatursequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 213 bis 543 von SEQ ID NO: 288; den Aminosäuren 299 bis 715 von SEQ ID NO: 290; den Aminosäuren 173 bis 504 von SEQ ID NO: 292; den Aminosäuren 124 bis 457 von SEQ ID NO: 294; den Aminosäuren 178 bis 509 von SEQ ID NO: 296; den Aminosäuren 82 bis 424 von SEQ ID NO: 298; den Aminosäuren 207 bis 388 von SEQ ID NO: 300; den Aminosäuren 215 bis 561 von SEQ ID NO: 302; den Aminosäuren 111 bis 476 von SEQ ID NO: 304; den Aminosäuren 206 bis 544 von SEQ ID NO: 306; den Aminosäuren 192 bis 531 von SEQ ID NO: 308; den Aminosäuren 191 bis 528 von SEQ ID NO: 310; den Aminosäuren 259 bis 660 von SEQ ID NO: 312; den Aminosäuren 234 bis 642 von SEQ ID NO: 314; und den Aminosäuren 287 bis 707 von SEQ ID NO: 316 umfasst. Am stärksten bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase mit eines Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 561 von SEQ ID NO: 288; die Aminosäuren 1 bis 744 von SEQ ID NO: 290; die Aminosäuren 1 bis 518 von SEQ ID NO: 292; die Aminosäuren 1 bis 471 von SEQ ID NO: 294; die Aminosäuren 1 bis 523 von SEQ ID NO: 296; die Aminosäuren 1 bis 442 von SEQ ID NO: 298; die Aminosäuren 1 bis 555 von SEQ ID NO: 300; die Aminosäuren 1 bis 582 von SEQ ID NO: 302; die Aminosäuren 1 bis 455 von SEQ ID NO: 304; die Aminosäuren 1 bis 562 von SEQ ID NO: 306; die Aminosäuren 1 bis 547 von SEQ ID NO: 308; die Aminosäuren 1 bis 546 von SEQ ID NO: 310; die Aminosäuren 1 bis 691 von SEQ ID NO: 312; die Aminosäuren 1 bis 664 von SEQ ID NO: 314; oder die Aminosäuren 1 bis 726 von SEQ ID NO: 316 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Das Enzym beta-Ketoacyl-ACP-Synthase weist eine Aktivität bei der Initiierung der Fettsäurebiosynthese auf und weist eine Acetyl-CoA:ACP-Transacylaseaktivität auf. Es katalysiert selektiv die Bildung von Acetoacetyl-ACP und verwendet spezifisch CoA-Thioester und nicht Acyl-ACP als Primer. Das Enzym spielt eine Rolle bei der Feedback-Regulation der Fettsäuresynthese. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für ein beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst das in dieser Ausführungsform der Erfindung verwendete beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 317 von SEQ ID NO: 318.
  • Der erste Schritt, der bei der Fettsäurebiosynthese erfolgt, ist die Umwandlung von Acetyl-CoA in Malonyl-CoA durch das Enzym Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC). Zu den Folgeschritten zählen die Elongationsreaktionen, bei denen Malonyl-CoA als Donator von zwei Kohlenstoffen an die Kette fungiert. Die ACC-Aktivität wird in Eukaryonten durch Phosphorylierung und Dephosphorylierung reguliert und unterliegt auch einer allosterischen Regulation durch Metabolite wie Citrat. Bei Prokaryonten handelt es sich bei den ACCs um Enzyme mit mehreren Untereinheiten, die aus einer Carboxyltransferase mit der Bezeichnung ACC-alpha, einer biotinabhängigen Carboxylase und einem Biotincarboxyl-Carrier-Protein besteht, während es sich bei eukaryontischen ACCs um Enzyme mit mehreren Domänen handelt. Die meisten Pflanzen weisen beide ACC-Formen auf, wobei die prokaryontenartige Form in den Plastiden und die eukaryontenartige Form in Cytosol vorliegt. Es wird angenommen, dass pflanzliche Mitochondrien keine ACC-Aktivität aufweisen und dass sie Fettsäuren aus Malonyl-CoA synthetisieren. Die subzelluläre Kompartimentalisierung der am Fettsäuremetabolismus beteiligten Enzyme ist eine wichtige Determinante der schlussendlich erzeugten Endprodukte.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und ein isoliertes Polynukleotid, das für eine Untereinheit eines Acetyl-CoA-Carbotylase-Komplexes kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform kann es sich bei der ACC-Untereinheit erfindungsgemäß um eine ACC-alpha, eine biotinabhängige Carboxylase oder ein Biotincarboxyl-Carrier-Protein handeln. Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Nukleotid, das für eine ACC-alpha, eine biotinabhängige Carboxylase oder ein Biotincarboxyl-Carrier-Protein, wobei es sich um eine ACC-Untereinheit handelt, kodiert, umfassen.
  • Handelt es sich bei der Untereinheit um ACC-alpha, so umfasst diese vorzugsweise die Aminosäuren 1 bis 319 von SEQ ID NO: 320.
  • Handelt es sich bei der ACC-Untereinheit um eine biotinabhängige Carboxylase, ist diese teilweise durch das Vorliegen einer Signatursequenz einer Subdomäne der Carbamoylphosphatsynthase charakterisiert. Beispiele für solche Signatursequenzen sind die biotinabhängigen Carboxylasen gemäß 18. Gemäß der Erfindung umfasst die biotinabhängige Carboxylase dieser Ausführungsform eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 3 bis 308 von SEQ ID NO: 322; den Aminosäuren 73 bis 378 von SEQ ID NO: 324; den Aminosäuren 38 bis 344 von SEQ ID NO: 326; und den Aminosäuren 73 bis 378 von SEQ ID NO: 328. Stärker bevorzugt umfasst die biotinabhängige Carboxylase dieser Ausführungsform die Aminosäuren 1 bis 449 von SEQ ID NO: 322; die Aminosäuren 1 bis 535 von SEQ ID NO: 324; die Aminosäuren 1 bis 732 von SEQ ID NO: 326; oder die Aminosäuren 1 bis 539 von SEQ ID NO: 328.
  • Handelt es sich bei der ACC-Untereinheit um ein Biotincarboxyl-Carrier-Protein, ist diese teilweise durch das Vorliegen einer Signatursequenz, die eine M-K-Dipeptidsequenz umgibt, deren Lysinrest die Biotinanlagerungsstelle darstellt, gekennzeichnet. Beispiele für solche Signatursequenzen finden sich in den Biotincarboxyl-Carrier-Proteinen gemäß 19. Gemäß der Erfindung umfasst das Biotincarboxyl-Carrier-Protein dieser Ausführungsform eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 79 bis 152 von SEQ ID NO: 330; den Aminosäuren 204 bis 277 von SEQ ID NO: 332; und den Aminosäuren 37 bis 110 von SEQ ID NO: 334. Stärker bevorzugt umfasst die Biotincarboxyl-Carrier-Proteinuntereinheit dieser Ausführungsform die Aminosäuren 1 bis 156 von SEQ ID NO: 330; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 332; oder die Aminosäuren 1 bis 115 von SEQ ID NO: 334.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]Synthase-II-Polypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Die 3-Oxoacyl-ACP-Synthase-II-Enzyme zählen zur Klasse der beta-Ketoacylsynthasen, die zuerst die Acylkomponente eines aktivierten Acyl-Primers auf den stark konservierten „Active Site”-Cysteinrest des Enzyms übertragen und dann eine Kondensationsreaktion mit einem aktivierten Malonyldonator katalysieren, wobei gleichzeitig Kohlendioxid freigesetzt wird. Die 3-Oxoacyl-ACP-Synthase-II-Enzyme enthalten eine konservierte Signatursequenz, die den „Active Site”-Cysteinrest umgibt. Beispiele für solche Signatursequenzen finden sich in den 3-Oxoacyl-ACP-Synthase-II-Proteinen gemäß 20.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine 3-Oxoacyl-ACP-Synthase II kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer 3-Oxoacyl-ACP-Synthase II kodiert, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 12 bis 410 von SEQ ID NO: 336; den Aminosäuren 2 bis 401 von SEQ ID NO: 338; den Aminosäuren 55 bis 456 von SEQ ID NO: 340; den Aminosäuren 2 bis 401 von SEQ ID NO: 342 umfasst. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine 3-Oxoacyl-ACP-Synthase II umfassend die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 336; die Aminosäuren 1 bis 406 von SEQ ID NO: 338; die Aminosäuren 1 bis 461 von SEQ ID NO: 340; die Aminosäuren 1 bis 406 von SEQ ID NO: 342, kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert; sowie ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktase-Polypeptid kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Der in dem Expressionsvektor dieser Ausführungsform verwendete Promoter kann gegebenenfalls fähig sein, die Expression in Blättern zu verstärken. Weiterhin kann der Expressionsvektor dieser Ausführungsform gegebenenfalls ein Mitochondrien- oder Chloroplastentransitpeptid umfassen.
  • Vorhergesagte Domänen von 3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptide beinhalten eine kurzkettige Dehydrogenase(PF00106)-Domäne. Bei den kurzkettigen Dehydrogenasen handelt es sich um eine große Familie von Enzymen, von denen viele NAD- oder NADP-abhängige Oxidoreduktasen sind. Die meisten Dehydrogenasen weisen zwei Domänen auf, eine, um an das Coenzym, z. B. NAD, zu binden, und die zweite Domäne, um das Substrat zu binden, die die Substratspezifität bestimmt und Aminosäuren, die an der Katalyse beteiligt sind, enthält. Innerhalb der Coenzymbindungsdomäne gibt es wenig Primärsequenzähnlichkeit, obwohl eine Strukturähnlichkeit gefunden wurde. Es wurde jedoch eine Signatursequenz der kurzkettigen Dehydrogenasen, die ein YxxxK-Motiv beinhaltet, identifiziert. Beispiele für solche Signatursequenzen finden sich in den 3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktaseproteinen gemäß 21.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine 3-Oxoacyl-ACP-Reduktase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer 3-Oxoacyl-ACP-Reduktase kodiert, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 80 bis 181 von SEQ ID NO: 344; die Aminosäuren 85 bis 186 von SEQ ID NO: 346; die Aminosäuren 79 bis 180 von SEQ ID NO: 348; die Aminosäuren 69 bis 170 von SEQ ID NO: 350; die Aminosäuren 51 bis 154 von SEQ ID NO: 352; die Aminosäuren 156 bis 257 von SEQ ID NO: 354; die Aminosäuren 90 bis 193 von SEQ ID NO: 356; die Aminosäuren 81 bis 184 von SEQ ID NO: 358; die Aminosäuren 128 bis 228 von SEQ ID NO: 360; die Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 362; die Aminosäuren 97 bis 198 von SEQ ID NO: 364; die Aminosäuren 95 bis 198 von SEQ ID NO: 366; die Aminosäuren 103 bis 208 von SEQ ID NO: 368; die Aminosäuren 103 bis 208 von SEQ ID NO: 370; die Aminosäuren 100 bis 203 von SEQ ID NO: 372; die Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 374; die Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 376; die Aminosäuren 89 bis 192 von SEQ ID NO: 378; die Aminosäuren 159 bis 260 von SEQ ID NO: 380; die Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 382; die Aminosäuren 148 bis 249 von SEQ ID NO: 384; die Aminosäuren 98 bis 202 von SEQ ID NO: 386; die Aminosäuren 95 bis 199 von SEQ ID NO: 388; die Aminosäuren 154 bis 257 von SEQ ID NO: 390; die Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 392; die Aminosäuren 100 bis 201 von SEQ ID NO: 394; und die Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 396 umfasst. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine 3-Oxoacyl-ACP-Reduktase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 244 von SEQ ID NO: 344; die Aminosäuren 1 bis 247 von SEQ ID NO: 346; die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 348; die Aminosäuren 1 bis 243 von SEQ ID NO: 350; die Aminosäuren 1 bis 236 von SEQ ID NO: 352; die Aminosäuren 1 bis 320 von SEQ ID NO: 354; die Aminosäuren 1 bis 275 von SEQ ID NO: 356; die Aminosäuren 1 bis 260 von SEQ ID NO: 358; die Aminosäuren 1 bis 294 von SEQ ID NO: 360; die Aminosäuren 1 bis 267 von SEQ ID NO: 362; die Aminosäuren 1 bis 272 von SEQ ID NO: 364; die Aminosäuren 1 bis 280 von SEQ ID NO: 366; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 368; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 370; die Aminosäuren 1 bis 265 von SEQ ID NO: 372; die Aminosäuren 1 bis 264 von SEQ ID NO: 374; die Aminosäuren 1 bis 271 von SEQ ID NO: 376; die Aminosäuren 1 bis 256 von SEQ ID NO: 378; die Aminosäuren 1 bis 323 von SEQ ID NO: 380; die Aminosäuren 1 bis 249 von SEQ ID NO: 382; die Aminosäuren 1 bis 312 von SEQ ID NO: 384; die Aminosäuren 1 bis 246 von SEQ ID NO: 386; die Aminosäuren 1 bis 258 von SEQ ID NO: 388; die Aminosäuren 1 bis 320 von SEQ ID NO: 390; die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 392; die Aminosäuren 1 bis 273 von SEQ ID NO: 394; oder die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 396 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Biotinsynthetasepolypeptid kodiert, transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Biotinsynthetasen katalysieren den letzten Schritt der Biotinbiosynthese, wobei sie 9-Mercaptothiobiotin in Biotin umwandeln. Die Struktur der Biotinsynthetasen beinhaltet eine vorhergesagte „Radikal SAM Superfamilie”-Domäne (PF04055). Diese Domänen in der Radikal-SAM-Superfamilie spielen eine wichtige Rolle bei der Katalyse von unterschiedlichen Reaktionen, darunter ungewöhnliche Methylierungen, Isomerisierung, Einfügung von Schwefel, Ringbildung, anaerobe Oxidation und Bildung von Proteinradikalen. Es liegen Nachweise dafür vor, dass diese Proteine durch reduktive Spaltung von S-Adenosylmethionin (SAM) durch ein unübliches Fe-S-Zentrum eine Radikalart erzeugen. Drei Cysteinreste, die in einem CxxxCxxC-Muster angeordnet sind, sind eine wesentliche Komponente von solchen Fe-S-Zentren. Alle im vorliegenden Text angeführten Polypeptide, die dieses vorhergesagte Motiv als Teil ihrer vorhergesagten Radikal-SAM-Superfamilie-Domäne aufweisen. Beispiele für solche Signatursequenzen finden sich in den Biotinsynthetaseproteinen gemäß 22.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid umfassen, das für eine Biotinsynthetase kodiert. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer Biotinsynthetase kodiert, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 78 bis 300 von SEQ ID NO: 398; die Aminosäuren 82 bis 301 von SEQ ID NO: 400; und die Aminosäuren 79 bis 298 von SEQ ID NO: 402 umfasst. Stärker bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Biotinsynthetase mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 362 von SEQ ID NO: 398; die Aminosäuren 1 bis 304 von SEQ ID NO: 400; oder die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 402 kodiert.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Samen, der für die im vorliegenden Text beschriebenen Expressionskassetten (im vorliegenden Text auch als „Transgene” bezeichnet) reinerbig ist, wobei transgene Pflanzen, die aus diesen Samen herangezogen werden, im Vergleich zu einer Wildtypart der Pflanze einen erhöhten Ertrag aufweisen. Die Erfindung stellt auch ein Produkt bereit, das von oder aus den transgenen Pflanzen, die das Polynukleotid exprimieren, ihren Pflanzenteilen oder ihren Samen erzeugt wurde. Das Produkt kann unter Einsatz von verschiedenen fachbekannten Methoden erhalten werden. Im vorliegenden Zusammenhang beinhaltet das Wort „Produkt” ein Nahrungsmittel, Futtermittel, einen Nahrungsmittelzusatzstoff, einen Futterzusatzstoff, eine Faser, ein Kosmetikum oder ein Pharmazeutikum, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Nahrungsmittel gelten als Zusammensetzungen, die für die Ernährung oder für die Ergänzung der Ernährung eingesetzt werden. Insbesondere gelten Tierfuttermittel und Tierfutterzusatzstoffe als Nahrungsmittel. Die Erfindung stellt weiterhin ein Agrarprodukt, das von einer beliebigen der transgenen Pflanzen, Pflanzenteile und Pflanzensamen erzeugt wird, bereit. Zu den Agrarprodukten zählen Pflanzenextrakte, Proteine, Aminosäuren, Kohlenhydrate, Fette, Öle, Polymere, Vitamine und dergleichen, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Die Erfindung stellt auch ein isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 291; SEQ ID NO: 293; SEQ ID NO: 295; SEQ ID NO: 297; SEQ ID NO: 299; SEQ ID NO: 301; SEQ ID NO: 303; SEQ ID NO: 311; SEQ ID NO: 313; SEQ ID NO: 315; SEQ ID NO: 331; SEQ ID NO: 333; SEQ ID NO: 337; SEQ ID NO: 339; SEQ ID NO: 341; SEQ ID NO: 347; SEQ ID NO: 349; SEQ ID NO: 351; SEQ ID NO: 353; SEQ ID NO: 355; SEQ ID NO: 357; SEQ ID NO: 359; SEQ ID NO: 361; SEQ ID NO: 363; SEQ ID NO: 365; SEQ ID NO: 367; SEQ ID NO: 369; SEQ ID NO: 371; SEQ ID NO: 373; SEQ ID NO: 375; SEQ ID NO: 377; SEQ ID NO: 379; SEQ ID NO: 383; SEQ ID NO: 385; SEQ ID NO: 387; SEQ ID NO: 389; SEQ ID NO: 391; SEQ ID NO: 393; SEQ ID NO: 395; SEQ ID NO: 399; und SEQ ID NO: 401 bereit. Ebenfalls umfasst von dem erfindungsgemäßen isolierten Polynukleotid ist ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 292; SEQ ID NO: 294; SEQ ID NO: 296; SEQ ID NO: 298; SEQ ID NO: 300; SEQ ID NO: 302; SEQ ID NO: 304; SEQ ID NO: 312; SEQ ID NO: 314; SEQ ID NO: 316; SEQ ID NO: 332; SEQ ID NO: 334; SEQ ID NO: 338; SEQ ID NO: 340; SEQ ID NO: 342; SEQ ID NO: 348; SEQ ID NO: 350; SEQ ID NO: 352; SEQ ID NO: 354; SEQ ID NO: 356; SEQ ID NO: 358; SEQ ID NO: 360; SEQ ID NO: 362; SEQ ID NO: 364; SEQ ID NO: 366; SEQ ID NO: 368; SEQ ID NO: 370; SEQ ID NO: 372; SEQ ID NO: 374; SEQ ID NO: 376; SEQ ID NO: 378; SEQ ID NO: 380; SEQ ID NO: 384; SEQ ID NO: 386; SEQ ID NO: 388; SEQ ID NO: 390; SEQ ID NO: 392; SEQ ID NO: 394; SEQ ID NO: 396; SEQ ID NO: 400; und SEQ ID NO: 402 kodiert. Ein erfindungsgemäßes Polynukleotid kann unter Verwendung von molekularbiologischen Standardtechniken und der im vorliegenden Text bereitgestellten Sequenzinformation isoliert werden, zum Beispiel unter Verwendung eines automatischen DNA-Synthesegeräts.
  • In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; sowie ein Polynukleotid, das für ein Volllängen-FPS-Polypeptid, kodiert, transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Gen B0421 (SEQ ID NO: 414) und Gen YJL167W (SEQ ID NO: 416) codieren für die FPS. Wie in 23 angegeben katalysiert die FPS die Synthese von Farnesyldiphosphat (einer wichtigen Vorstufe von Sterolen und Terpenoiden) ausgehend von Isopentenyldiphosphat und Dimethylallyldiphosphat. Aus früheren Berichten über die hohe Expression der FPS in A. thaliana-Pflanzen geht hervor, dass das Gen zu einem zelltod/seneszenzartigen Phänotyp mit im Vergleich zu Wildtyppflanzen weniger Wüchsigkeit geführt hat, wobei das Auftreten und die Manifestation des Phänotyps dem Ausmaß der FPS-Aktivität entsprachen. A. thaliana verfügt über zwei Gene, die für drei Isoformen der Farnesyldiphosphatsynthase codieren: FPS1L, FPS1S und FPS2. Wird FPS1L in Arabidopsis an die Mitochondrien zielgesteuert, so treten Chlorose und Zelltod unter Dauerlicht auf. Diese Überexpression in den Mitochondrien führt zu einem veränderten Blattcytokininprofil und macht die Pflanze für den durch das Dauerlicht verursachten Oxidationsstress empfindlicher.
  • Im Gegensatz zu diesen veröffentlichten Beobachtungen wurde nun beobachtet, dass, wenn das Gen B0421 (SEQ ID NO: 414) unter der Kontrolle des USP-Promoters exprimiert wurde und das Protein an die Mitiochondrien zielgesteuert wurde, die Pflanzen unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen größer waren. Weiterhin waren die Pflanzen, wenn das Gen YJL167W (SEQ ID NO: 416) unter der Kontrolle des USP-Promoters exprimiert wurde und das Protein an die Mitochondrien zielgesteuert wurde, unter Wachstumsbedingungen mit guter Wasserversorgung größer.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für ein FPS-Polypeptid kodiert, umfassen. Eine vorhergesagte Domäne der FPS-Proteine ist eine Polyprenylsynthetase (PF00348). Die Polyprenylsynthetasedomäne ist teilweise durch das Vorhandensein von zwei Signatursequenzen gekennzeichnet. Beispiele für solche Signatursequenzen finden sich in den FPS-Proteinen gemäß 24. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit FPS-Aktivität kodiert, wobei das Polypeptid eine Polyprenylsynthetasedomäne umfassend ein Signatursequenzpaar umfasst, wobei ein Partner des Paars aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 81 bis 125 von SEQ ID NO: 414; den Aminosäuren 97 bis 139 von SEQ ID NO: 416; den Aminosäuren 76 bis 120 von SEQ ID NO: 418; den Aminosäuren 116 bis 160 von SEQ ID NO: 420; den Aminosäuren 90 bis 132 von SEQ ID NO: 422; den Aminosäuren 7 bis 51 von SEQ ID NO: 424; den Aminosäuren 46 bis 90 von SEQ ID NO: 426; den Aminosäuren 7 bis 49 von SEQ ID NO: 428; den Aminosäuren 19 bis 61 von SEQ ID NO: 430; den Aminosäuren 7 bis 49 von SEQ ID NO: 432; und den Aminosäuren 98 bis 140 von SEQ ID NO: 434 ausgewählt ist und der andere Partner des Signatursequenzpaars aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 193 bis 227 von SEQ ID NO: 414; den Aminosäuren 210 bis 244 von SEQ ID NO: 416; den Aminosäuren 191 bis 224 von SEQ ID NO: 418; den Aminosäuren 224 bis 257 von SEQ ID NO: 420; den Aminosäuren 203 bis 236 von SEQ ID NO: 422; den Aminosäuren 115 bis 148 von SEQ ID NO: 424; den Aminosäuren 158 bis 191 von SEQ ID NO: 426; den Aminosäuren 108 bis 141 von SEQ ID NO: 428; den Aminosäuren 132 bis 165 von SEQ ID NO: 430; den Aminosäuren 108 bis 141 von SEQ ID NO: 432; und den Aminosäuren 211 bis 244 von SEQ ID NO: 434 ausgewählt ist. Am stärksten bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein FPS-Polypeptid mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 414; die Aminosäuren 1 bis 352 von SEQ ID NO: 416; die Aminosäuren 1 bis 294 von SEQ ID NO: 418; die Aminosäuren 1 bis 274 von SEQ ID NO: 420; die Aminosäuren 1 bis 342 von SEQ ID NO: 422; die Aminosäuren 1 bis 222 von SEQ ID NO: 424; die Aminosäuren 1 bis 261 von SEQ ID NO: 426; die Aminosäuren 1 bis 161 von SEQ ID NO: 428; die Aminosäuren 1 bis 174 von SEQ ID NO: 430; die Aminosäuren 1 bis 245 von SEQ ID NO: 432; oder die Aminosäuren 1 bis 350 von SEQ ID NO: 434 kodiert.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken, ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert, und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängensqualensynthasepolypeptid kodiert, transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Das Gen SQS1 (SEQ ID NO: 436) kodiert für die SQS, die die Umwandlung von zwei Molekülen Farnesyldiphosphat in Squalen, das den ersten Schritt, der bei der Sterolbiosynthese durchgeführt wird, darstellt, katalysiert.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für ein SQS-Polypeptid kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit SQS-Aktivität kodiert, wobei das Polypeptid eine Squalensynthetasedomäne umfasst, welche ein Paar SQS-Signatursequenzen umfasst. Beispiele für solche Signatursequenzen finden sich in den SQS-Polypeptiden gemäß 25. Vorzugsweise kodiert das Polynukleotid für ein SQS-Polypeptid umfassend eine Squalensynthetasedomäne umfassend ein Signatursequenzpaar, wobei ein Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 201 bis 216 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 201 bis 216 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 168 bis 183 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 168 bis 183 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 164 bis 179 von SEQ ID NO: 444 aufweist und der andere Partner des Signatursequenzpaars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 234 bis 262 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 234 bis 262 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 203 bis 231 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 201 bis 229 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 197 bis 225 von SEQ ID NO: 444 aufweist. Stärker bevorzugt kodiert das Polynukleotid für ein SQS-Polypeptid umfassend eine Squalensynthetasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 95 bis 351 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 95 bis 351 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 62 bis 320 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 62 bis 318 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 58 bis 314 von SEQ ID NO: 444. Am stärksten bevorzugt kodiert das Polynukleotid für ein SQS-Polypeptid umfassend die Aminosäuren 1 bis 436 von SEQ ID NO: 436; die Aminosäuren 1 bis 436 von SEQ ID NO: 438; die Aminosäuren 1 bis 357 von SEQ ID NO: 440; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 442; oder die Aminosäuren 1 bis 401 von SEQ ID NO: 444.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken, ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängensqualenepoxidasepolypeptid kodiert, transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist. Das Gen YGR175C (SEQ ID NO: 446) kodiert für die Sqalenepoxidase, die den ersten Oxidationsschritt bei der Sterolbiosynthese katalysiert, die Umwandlung von Squalen in Oxidosqualen, einer Vorstufe der cyclischen Triterpenoide wie Membransterolen, Brassinosteroidphytohormonen und nichtsteroidalen Triterpenoiden. Bei diesem Weg kann die Squalenepoxidase eine der umsatzlimitierenden Stufen darstellen. Wie andere flavinabhängige Enzyme sind die Squalenepoxidaseenzyme teilweise durch das Vorhandensein einer Flavinadenindinukleotid-(FAD)-Cofaktorbindungsdomäne und einer Substratbindungsdomäne gekennzeichnet. Das aktive Zentrum befindet sich an der Grenzfläche zwischen diesen beiden Domänen. Diese Domänen sind durch zwei charakteristische Sequenzmotive gekennzeichnet. Eines dieser Motive bildet an der Grenzfläche zwischen den FAD und den Substratbindungsdomänen einen Loop und weist die Sequenz D-R-I-v-G-E-l-m-Q-P-g-G (SEQ ID NO: 461) in YGR175C (SEQ ID NO: 446) auf. Die in Blockbuchstaben dargestellten Aminosäurereste sind unter den Squalenepoxidasen stark konserviert. Das andere Motiv, G-D-x-x-N-M-R-H-P-l-t-g-g-G-M-t-V (SEQ ID NO: 462), beinhaltet eine FAD-Bindungsstelle (334GD335) und einen Teil der in Ratten-Squalenepoxidase identifizierten potentiellen Substratbindungsreste. Dieses Motiv bildet ebenfalls in der Nähe des FAD-Cofaktors an der Zwischenfläche zwischen den beiden Squalenepoxidasedomänen einen Loop und befindet sich gegenüber dem ersten Motiv. Beispiele für solche konservierten Motive finden sich in den Squalenepoxidaseproteinen gemäß 26.
  • Die transgene Pflanze dieser Ausführungsform kann ein beliebiges Polynukleotid, das für eine Squalenepoxidase kodiert, umfassen. Vorzugsweise umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit Squalenepoxidaseaktivität kodiert, wobei das Polypeptid eine Domäne umfassend ein Paar FAD-abhängige Enzymmotive umfasst, wobei ein Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 55 bis 66 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 79 bis 90 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 98 bis 109 von SEQ ID NO: 450; aufweist; und der andere Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 334 bis 350 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 331 bis 347 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 347 bis 363 von SEQ ID NO: 450 aufweist. Stärker bevorzugt kodiert das Polynukleotid für ein Volllängenpolypeptid mit Squalenepoxidaseaktivität, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 20 bis 488 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 44 bis 483 von SEQ ID NO: 448; oder den Aminosäuren 63 bis 500 von SEQ ID NO: 450 umfasst. Am stärksten bevorzugt umfasst die transgene Pflanze dieser Ausführungsform ein Polynukleotid, das für eine Squalenepoxidase umfassend die Aminosäuren 1 bis 496 von SEQ ID NO: 446; die Aminosäuren 1 bis 512 von SEQ ID NO: 448; oder die Aminosäuren 1 bis 529 von SEQ ID NO: 450 kodiert.
  • Die Erfindung stellt auch ein isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 417; SEQ ID NO: 419; SEQ ID NO: 421; SEQ ID NO: 423; SEQ ID NO: 425; SEQ ID NO: 427; SEQ ID NO: 429; SEQ ID NO: 431; SEQ ID NO: 435; SEQ ID NO: 437; SEQ ID NO: 439; SEQ ID NO: 447; und SEQ ID NO: 449 bereit. Ebenfalls umfasst von dem erfindungsgemäßen isolierten Polynukleotid ist ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 418; SEQ ID NO: 420; SEQ ID NO: 422; SEQ ID NO: 424; SEQ ID NO: 426; SEQ ID NO: 428; SEQ ID NO: 430; SEQ ID NO: 432; SEQ ID NO: 436; SEQ ID NO: 438; SEQ ID NO: 440; SEQ ID NO: 448; und SEQ ID NO: 450 kodiert. Ein erfindungsgemäßes Polynukleotid kann nach molekularbiologischen Standardtechniken unter Verwendung der im vorliegenden Text bereitgestellten Sequenzinformation isoliert werden, zum Beispiel mit einem automatischen DNA-Synthesegerät.
  • Die Erfindung stellt weiterhin einen rekombinanten Expressionsvektor bereit, der eine Expressionskassette ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus a) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-FPS-Polypeptid kodiert; b) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-SQS-Polypeptid kodiert; und c) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Squalenepoxidasepolypeptid kodiert, umfasst.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße rekombinante Expressionsvektor ein isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 417; SEQ ID NO: 419; SEQ ID NO: 421; SEQ ID NO: 423; SEQ ID NO: 425; SEQ ID NO: 427; SEQ ID NO: 429; SEQ ID NO: 431; SEQ ID NO: 435; SEQ ID NO: 437; SEQ ID NO: 439; SEQ ID NO: 447; and SEQ ID NO: 449. Zusätzlich umfasst der erfindungsgemäße rekombinante Expressionsvektor ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 418; SEQ ID NO: 420; SEQ ID NO: 422; SEQ ID NO: 424; SEQ ID NO: 426; SEQ ID NO: 428; SEQ ID NO: 430; SEQ ID NO: 432; SEQ ID NO: 436; SEQ ID NO: 438; SEQ ID NO: 440; SEQ ID NO: 448; und SEQ ID NO: 450 kodiert.
  • Die Erfindung stellt weiterhin einen Samen bereit, der von einer transgenen Pflanze, die in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid exprimiert, erzeugt wird, wobei der Samen das Polynukleotid enthält und wobei die Pflanze für erhöhtes Wachstum und/oder erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder Stressbedingungen und/oder für erhöhte Toleranz gegenüber einem Umweltstress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze reinerbig ist. Die Erfindung stellt auch ein Produkt bereit, das von oder aus den transgenen Pflanzen, die das Polynukleotid exprimieren, ihren Pflanzenteilen oder ihren Samen erzeugt wird. Das Produkt kann unter Verwendung von verschiedenen, in der Fachwelt gut bekannten Verfahren erhalten werden. Im vorliegenden Zusammenhang beinhaltet das Wort „Produkt” ein Nahrungsmittel, Futtermittel, einen Nahrungsmittelzusatzstoff, einen Futterzusatzstoff, eine Faser, ein Kosmetikum oder ein Pharmazeutikum, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Nahrungsmittel gelten als Zusammensetzungen, die für die Ernährung oder als Ergänzung der Ernährung eingesetzt werden. Tierfuttermittel und Tierfutterzusatzstoffe insbesondere gelten als Nahrungsmittel. Die Erfindung stellt weiterhin ein Agrarprodukt bereit, das von einer der transgenen Pflanzen, einem der transgenen Pflanzenteile und einem der transgenen Planzensamen gebildet wird. Zu den Agrarprodukten zählen Pflanzenextrakte, Proteine, Aminosäuren, Kohlenhydrate, Fette, Öle, Polymere, Vitamine und dergleichen, was jedoch keine Einschränkung darstellen soll.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßes isoliertes Polynukleotid ein Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen, die in Tabelle 1 angeführt sind. Diese Polynukleotide können Sequenzen der Codierregion sowie 5'-untranslatierte Sequenzen und 3'-untranslatierte Sequenzen umfassen.
  • Ein erfindungsgemäßes Polynukleotid kann unter Verwendung von molekularbiologischen Standardmethoden und der im vorliegenden Text bereitgestellten Sequenzinformation isoliert werden, zum Beispiel unter Verwendung eines automatischen DNA-Synthesegeräts.
  • „Homologe” werden im vorliegenden Text als zwei Nukleinsäuren oder Polypeptide mit ähnlichen oder im Wesentleichen identischen Nukleotid- bzw. Aminosäuresequenzen definiert. Homologe beinhalten Allelvarianten, Analoge und Orthologe, wie sie im folgenden definiert sind. Im folgenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Analoge” auf zwei Nukleinsäuren, die dieselbe oder eine ähnliche Funktion ausüben, die jedoch getrennt in nichtverwandten Organismen im Lauf der Evolution entstanden sind. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Orthologe” auf zwei Nukleinsäuren aus unterschiedlichen Arten, die jedoch im Lauf der Evolution aus einem gemeinsamen Vorfahrengen durch Artbildung entstanden sind. Der Begriff Homolog umfasst weiterhin Nukleinsäuremoleküle, die sich von einer der in Tabelle 1 gezeigten Nukleotidsequenzen aufgrund der Degeneration des genetischen Codes unterscheiden und die so für dasselbe Polypeptid codieren. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet ein „natürlich vorkommendes” Nukleinsäuremolekül ein RNA- oder DNA-Molekül mit einer Nukleotidsequenz, die in der Natur vorkommt (z. B. die für ein natürliches Polypeptid kodiert).
  • Zur Bestimmung des Prozentsatzes der Identität von zwei Aminosäuresequenzen (z. B. einer der Polypeptidsequenzen aus Tabelle 1 und ein Homolog davon) werden die Sequenzen für optimale Vergleichszwecke als Alignment untereinander geschrieben (z. B. können für ein optimales Alignment mit dem anderen Polypeptid bzw. der anderen Nukleinsäure „Gags” in die Sequenz eines Polypeptids eingeführt werden). Die Aminosäurereste an entsprechenden Aminosäurepositionen werden dann miteinander verglichen. Wird eine Position in einer Sequenz von demselben Aminosäurerest wie die entsprechende Position in der anderen Sequenz eingenommen, dann sind die Moleküle an dieser Position identisch. Dieselbe Art von Vergleich kann zwischen zwei Nukleinsäuresequenzen angestellt werden.
  • Vorzugsweise sind die isolierten Aminosäurehomologe, -analoge und -orthologe der Polypeptide der vorliegenden Erfindung mindestens ungefähr 50–60%, vorzugsweise mindestens ungefähr 60–70% und stärker bevorzugt mindestens ungefähr 70–75%, 75–80%, 80–85%, 85–90% oder 90–95% und am stärksten bevorzugt mindestens ungefähr 96%, 97%, 98%, 99% oder mehr zu einer gesamten in Tabelle 1 identifizierten Aminosäuresequenz identisch. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst ein isoliertes Nukleinsäurehomolog der Erfindung eine Nukleotidsequenz, die mindestens ungefähr 40–60%, vorzugsweise mindestens ungefähr 60–70%, stärker bevorzugt mindestens ungefähr 70–75%, 75–80%, 80–85%, 85–90% oder 90–95% und noch stärker bevorzugt mindestens ungefähr 95%, 96%, 97%, 98%, 99% oder mehr zu einer in Tabelle 1 gezeigten Nukleotidsequenz identisch sind.
  • Für die Zwecke der Erfindung wird der Prozentsatz der Identität zwischen zwei Nukleinsäure- oder Polypeptidsequenzen unter Verwendung von Align 2.0 (Myers and Miller, CABIOS (1989) 4: 11–17), wobei alle Parameter in der Default-Einstellung vorgegeben werden, oder Software-Paket Vector NTI 9.0 (PC) (Invitrogen, 1600 Faraday Ave., Carlsbad, CA92008) bestimmt. Für die mit Vector NTI berechnete Bestimmung des Prozentsatzes der Identität von zwei Nukleinsäuren werden eine „gap opening penalty” von 15 und eine „gap extension penalty” von 6,66 verwendet. Für die Bestimmung des Prozentsatzes der Identität von zwei Polypeptiden werden eine „gap opening penalty” von 10 und eine „gap extension penalty” von 0,1 verwendet. Alle anderen Parameter werden in der Default-Einstellung vorgegeben. Für ein multiples Alignment (Clustal W algorithm) beträgt mit der blosum62-Matrix die „gap opening penalty” 10 und die „gap extension penalty” 0,05. Es ist klar, dass beim Vergleich einer DNA-Sequenz mit einer RNA-Sequenz zwecks Bestimmung der Sequenzidentität ein Thymidinnukleotid einem Uracilnukleotid entspricht.
  • Nukleinsäuremoleküle, die Homologen, Analogen und Orthologen der in Tabelle 1 angeführten Polypeptiden entsprechen, können aufgrund ihrer Identität zu diesen Polypeptiden isoliert werden, und zwar unter Verwendung der Polynukleotide, die für die entsprechenden Polypeptide codieren, oder hierauf beruhenden Primern als Hybridisierungssonden gemäß Standard- Hybridisierungstechniken unter stringenten Hybridisierungsbedingungen. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet der Begriff „stringente Bedingungen” in Bezug auf die Hybridisierung für DNA an einem DNA-Blot eine Hybridisierung über Nacht bei 60°C in 10 × Denhart-Lösung, 6 × SSC, 0,5% SDS und 100 μg/ml denaturierte Lachssperma-DNA. Die Blots werden der Reihe nach bei 62°C jeweils 30 Minuten mit 3 × SSC/0,1% SDS und anschließend 1 × SSC/0,1% SDS, und abschließend 0,1 × SSC/0,1% SDS gewaschen. In einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet die Wendung „stringente Bedingungen” ebenfalls im vorliegenden Zusammenhang eine Hybridisierung in einer 6 × SSC-Lösung bei 65°C. In einer anderen Ausführungsform bezieht sich „hochstringente Bedingungen” auf eine Hybridisierung über Nacht bei 65°C in 10 × Denhart-Lösung, 6 × SSC, 0,5% SDS und 100 μg/ml denaturierte Lachssperma-DNA. Die Blots werden der Reihe nach bei 65°C jeweils 30 Minuten mit 3 × SSC/0,1% SDS und anschließend 1 × SSC/0,1% SDS und abschließend 0,1 × SSC/0,1% SDS gewaschen. Verfahren für Nukleinsäurehybridisierungen sind gut fachbekannt. Vorzugsweise entspricht ein erfindungsgemäßes isoliertes Nukleinsäuremolekül, das unter stringenten oder hochstringenten Bedingungen mit einer in Tabelle 1 angeführten Nukleotidsequenz hybridisiert, einem natürlich vorkommenden Nukleinsäuremolekül.
  • Es gibt verschiedene Verfahren, mit denen Bibliotheken von potentiellen Homologen aus einer degenerierten Oligonukleotidsequenz erzeugt werden können. Die chemische Synthese einer degenerierten Gensequenz kann in einem automatischen DNA-Synthesegerät erfolgen, und das synthetische Gen wird dann in einen entsprechenden Expressionsvektor ligiert. Mit einem degenerierten Satz Gene kann man in einer Mischung alle Sequenzen, die für den gewünschten Satz potentieller Sequenzen codieren, bereitstellen. Verfahren für die Synthese von degenerierten Oligonukleotiden sind in der Fachwelt bekannt.
  • Die in der Erfindung verwendeten isolierten Polynukleotide können optimiert werden, also genetisch dahingehend verändert werden, dass ihre Expression in einer bestimmten Pflanze oder einem bestimmten Tier erhöht wird. Zur Bereitstellung von für Pflanzen optimierten Nukleinsäuren kann die DNA-Sequenz des Gens dahingehend modifiziert werden, dass: 1) sie von stark exprimierten Pflanzengenen bevorzugte Codons umfasst; 2) sie einen A + T-Gehalt der Nukleotidbasenzusammensetzung umfasst, der im Wesentlichen in Pflanzen angetroffen wird; 3) sie eine Pflanzeninitiationssequenz bildet; 4) Sequenzen, die Destabilisierung, unerwünschte Polyadenylierung, Abbau und Termination der RNA verursachen, oder die Sekundärstruktur-„Hairpins” oder RNA-Spleißstellen bilden, eliminiert werden; oder 5) Antisenseorientierte Leseraster eliminiert werden. Die erhöhte Expression von Nukleinsäuren in Pflanzen kann dadurch erzielt werden, dass man die Verteilungshäufigkeit des Codon Usage bei Pflanzen im Allgemeinen oder in einer bestimmten Pflanze verwendet. Verfahren für die Optimierung der Nukleinsäureexpression in Pflanzen finden sich in EPA 0359472 ; EPA 0385962 ; PCT-Anmeldung Nr. WO 91/16432 ; US-Patent Nr. 5,380,831 ; US-Patent Nr. 5,436,391 ; Perlack et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 3324–3328; und Murray et al., 1989, Nucleic Acids Res. 17: 477–498.
  • Die Erfindung stellt weiterhin einen rekombinanten Expressionsvektor bereit, der eine Expressionskassette ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus a) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid kodiert, bei dem es sich um eine Untereinheit der Acyl-CoA-Synthetase handelt; b) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid kodiert; c) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und ein isoliertes Polynukleotid, das für eine Untereinheit eines Acetyl-CoA-Carboxylasekomplexes kodiert; d) einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Synthase-II-Polypeptid kodiert; e) eine Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert; ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid kodiert, und gegebenenfalls ein Mitochondrien- oder Chloroplastentransitpeptid; und f) eine Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Biotinsynthetasepolypeptid kodiert, umfasst.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße rekombinante Expressionsvektor ein isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 291; SEQ ID NO: 293; SEQ ID NO: 295; SEQ ID NO: 297; SEQ ID NO: 299; SEQ ID NO: 301; SEQ ID NO: 303; SEQ ID NO: 311; SEQ ID NO: 313; SEQ ID NO: 315; SEQ ID NO: 331; SEQ ID NO: 333; SEQ ID NO: 337; SEQ ID NO: 339; SEQ ID NO: 341; SEQ ID NO: 347; SEQ ID NO: 349; SEQ ID NO: 351; SEQ ID NO: 353; SEQ ID NO: 355; SEQ ID NO: 357; SEQ ID NO: 359; SEQ ID NO: 361; SEQ ID NO: 363; SEQ ID NO: 365; SEQ ID NO: 367; SEQ ID NO: 369; SEQ ID NO: 371; SEQ ID NO: 373; SEQ ID NO: 375; SEQ ID NO: 377; SEQ ID NO: 379; SEQ ID NO: 383; SEQ ID NO: 385; SEQ ID NO: 387; SEQ ID NO: 389; SEQ ID NO: 391; SEQ ID NO: 393; SEQ ID NO: 395; SEQ ID NO: 399; und SEQ ID NO: 401. Zusätzlich umfasst der erfindungsgemäße rekombinante Expressionsvektor ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 292; SEQ ID NO: 294; SEQ ID NO: 296; SEQ ID NO: 298; SEQ ID NO: 300; SEQ ID NO: 302; SEQ ID NO: 304; SEQ ID NO: 312; SEQ ID NO: 314; SEQ ID NO: 316; SEQ ID NO: 332; SEQ ID NO: 334; SEQ ID NO: 338; SEQ ID NO: 340; SEQ ID NO: 342; SEQ ID NO: 348; SEQ ID NO: 350; SEQ ID NO: 352; SEQ ID NO: 354; SEQ ID NO: 356; SEQ ID NO: 358; SEQ ID NO: 360; SEQ ID NO: 362; SEQ ID NO: 364; SEQ ID NO: 366; SEQ ID NO: 368; SEQ ID NO: 370; SEQ ID NO: 372; SEQ ID NO: 374; SEQ ID NO: 376; SEQ ID NO: 378; SEQ ID NO: 380; SEQ ID NO: 384; SEQ ID NO: 386; SEQ ID NO: 388; SEQ ID NO: 390; SEQ ID NO: 392; SEQ ID NO: 394; SEQ ID NO: 396; SEQ ID NO: 400; und SEQ ID NO: 402 kodiert.
  • Zusätzlich können optimierte Nukleinsäuren erzeugt werden. Vorzugsweise kodiert eine optimierte Nukleinsäure für ein Polypeptid, deren Funktion denen der in Tabelle 1 aufgelisteten Polypeptide ähnlich ist und die bei ihre Expression in den Pflanze das Wachstum und/oder den Ertrag einen Pflanze unter normalen Bedingungen und/oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder die Toleranz einen Pflanze gegenüber einem Umweltstress moduliert, und stärker bevorzugt das Wachstum und/oder den Ertrag einen Pflanze unter normalen Bedingungen und/oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder die Toleranz einen Pflanze gegenüber einem Umweltstress erhöht. Im vorliegenden Text bezieht sich „optimiert” auf eine Nukleinsäure, die genetisch so verändert worden ist, dass ihre Expression in einer bestimmten Pflanze oder einem bestimmten Tier verstärkt ist. Zur Bereitstellung von für Pflanzen optimierten Nukleinsäuren kann die DNA-Sequenz des Gens dahingehend modifiziert werden, dass: 1) sie von stark exprimierten Pflanzengenen bevorzugte Codons umfasst; 2) sie einen A + T-Gehalt der Nukleotidbasenzusammensetzung umfasst, der im Wesentlichen in Pflanzen angetroffen wird; 3) sie eine Pflanzeninitiationssequenz bildet; 4) Sequenzen, die Destabilisierung, unerwünschte Polyadenylierung, Abbau und Termination der RNA verursachen, oder die Sekundärstruktur-„Hairpins” oder RNA-Spleißstellen bilden, eliminiert werden; oder 5) Antisense-orientierte offene Leseraster eliminiert werden. Die erhöhte Expression von Nukleinsäuren in Pflanzen kann dadurch erzielt werden, dass man die Verteilungshäufigkeit des Codon Usage bei Pflanzen im Allgemeinen oder in einer bestimmten Pflanze verwendet. Verfahren für die Optimierung der Nukleinsäureexpression in Pflanzen finden sich in EPA 0359472 ; EPA 0385962 ; PCT-Anmeldung Nr. WO 91/16432 ; US-Patent Nr. 5,380,831 ; US-Patent Nr. 5,436,391 ; Perlack et al., 1991, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 3324–3328; und Murray et al., 1989, Nucleic Acids Res. 17: 477–498.
  • Ein erfindungsgemäßes isoliertes Polynukleotid kann dahingehend optimiert werden, dass seine Verteilungshäufigkeit des Codon Usage vorzugsweise nicht mehr als 25%, stärker bevorzugt nicht mehr als ungefähr 10%, von Codon Usage von stark exprimierten Pflanzengenen abweicht. Weiterhin wird den prozentualen G + C-Gehalt der degenerierten dritten Base Beachtung geschenkt (es scheint, dass monokotyle Pflanzen G + C in dieser Position bevorzugen, während dies bei dikotylen Pflanzen nicht der Fall ist). Man weiß auch, dass das Nukleotid XCG (wobei X a, t, c oder g bedeutet) das bei dikotylen Pflanzen am wenigsten bevorzugte Codon ist, während das Codon XTA sowohl in monokotylen als auch in dicotylen Pflanzen vermieden wird. Optimierte erfindungsgemäße Nukleinsäuren weisen vorzugsweise auch CG- und TA-Duplettvermeidungsindizes auf, die denjenigen der gewählten Wirtspflanze stark ähnlich sind. Stärker bevorzugt weichen diese Indizes vom Index des Wirts um nicht mehr als ungefähr 10–15% ab.
  • Die Erfindung stellt weiterhin einen isolierten Rekombinationsvektor bereit, der ein wie oben beschriebenes Polynukleotid umfasst, wobei die Expression des Vektors in einer Wirtszelle in der Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Wirtszelle zu einem erhöhten Wachstum und/oder einem erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder zu einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress führt. Demgemäß kann der erfindungsgemäße isolierte rekombinante Expressionsvektor verwendet werden, um die Expression von Nukleotiden und Polypeptiden von Tabelle 1 zu verstärken und so die Blütenorganentwicklung, Wurzelinitiation und den Ertrag in Pflanzen zu modulieren. Werden die Nukleotide und Polypeptide von Tabelle 1 in einer interessierenden Getreidepflanze exprimiert, so ergibt sich ein verbesserter Ertrag der Pflanze. In einer Ausführungsform stellt die Erfindung eine transgene Pflanze bereit, die ein isoliertes Polynukleotid, das in Tabelle 1 identifiziert ist, in dem angegebenen subzellulären Kompartiment und Gewebe überexprimiert. Die erfindungsgemäße transgene Pflanze weist im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze einen verbesserten Ertrag auf. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet der Begriff „verbesserter Ertrag” jegliche Ertragsverbesserung eines beliebigen pflanzlichen Produkts, an dem eine Messung durchgeführt wird, wie Korn, Frucht oder Faser. Erfindungsgemäß können Veränderungen bei verschiedenen phänotypischen Merkmalen den Ertrag verbessern. Beispielsweise, jedoch nicht einschränkend, sind geeignete Maße für einen verbesserten Ertrag Parameter wie Blütenorganentwicklung, Wurzelinitiation, Wurzelbiomasse, Samenzahl, Samengewicht, Harvest Index, Toleranz gegenüber abiotischem Umweltstress, Blattbildung, Phototropismus, Apikaldominanz und Fruchtentwicklung. Jegliche Ertragserhöhung ist erfindungsgemäß ein verbesserter Ertrag. So kann zum Beispiel die Ertragsverbesserung einen 0,1%, 0,5%, 1%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder größeren Anstieg bei einem beliebigen pflanzlichen Produkt, bei dem eine Messung durchgeführt wird, umfassen. Der erhöhte Ertrag der Pflanze kann jedoch auch einen ungefähr 1,001-fachen, 1,01-fachen, 1,1-fachen, 2-fachen, 4-fachen, 8-fachen, 16-fachen oder 32-fachen Anstieg bei den pflanzlichen Produkten, bei denen eine Messung durchgeführt wurde, umfassen. So würde zum Beispiel ein Anstieg des Ertrags (in Bushel/Acre) bei Sojabohnen oder Mais, der von einer Kultur umfassend Pflanzen, die für die Nukleotide und Polypeptide von Tabelle 1 transgen sind, stammt, im Vergleich zu dem Ertrag (in Bushel/Acre) von unbehandelten Sojabohnen oder Mais, die/der unter denselben Bedingungen kultiviert wurde(n), als verbesserter Ertrag gelten. Unter erhöhtem Ertrag versteht man auch mindestens einen der Parameter erhöhte Gesamtsamenzahl, erhöhtes Gesamtsamengewicht, erhöhte Wurzelbiomasse und erhöhter Harvest Index im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Kulturpflanze, die den erfindungsgemäßen rekombinanten Expressionsvektor nicht enthält.
  • Die erfindungsgemäßen rekombinanten Expressionsvektoren umfassen eine erfindungsgemäße Nukleinsäure in einer Form, die sich für die Expression der Nukleinsäure in einer Wirtszelle eignet, was bedeutet, dass die rekombinanten Expressionsvektoren eine oder mehrere Regulationssequenzen beinhalten, die aufgrund der für die Expression verwendeten Wirtszellen ausgewählt und operativ mit der zu exprimierenden Nukleinsäure verknüpft ist/sind. Im vorliegenden Zusammenhang soll in bezug auf einen rekombinanten Expressionsvektor „operativ verknüpft” bedeuten, dass die interessierende Nukleotidsequenz mit der Regulationssequenz bzw. den Regulationssequenzen so verknüpft ist, dass eine Expression der Nukleotidsequenz ermöglicht wird (z. B. in einer bakteriellen oder pflanzlichen Wirtszelle, wenn der Vektor in die Wirtszelle eingeführt wird). Der Begriff „Regulationssequenz” soll Promoter, Enhancer und andere Expressionskontrollelemente (z. B. Polyadenylierungssignale) beinhalten. Solche Regulationssequenzen sind in der Fachwelt gut bekannt. Regulationssequenzen beinhalten solche, die die konstitutive Expression einer Nukleotidsequenz in vielen Arten von Wirtszellen dirigieren, und solche, die die Expression der Nukleotidsequenz nur in gewissen Wirtszellen oder unter gewissen Umständen dirigieren. Dem Fachmann wird klar sein, dass das Design des Expressionsvektors von Faktoren wie der Auswahl der zu transformierenden Wirtszelle, dem gewünschten Expressionsniveau des Polypeptids usw. abhängen kann. Die Expressionsvektoren der Erfindung können in Wirtszellen eingeführt werden, um so von im vorliegenden Text beschriebenen Nukleinsäuren kodierte Polypeptide zu erzeugen.
  • Der erfindungsgemäße rekombinante Expressionsvektor beinhalten auch eine oder mehrere Regulationssequenzen, die aufgrund der für die Expression verwendeten Wirtszellen ausgewählt und operativ mit dem zu exprimierenden isolierten Polynukleotid verknüpft ist/sind. Im vorliegenden Zusammenhang soll in bezug auf einen rekombinanten Expressionsvektor „operativer Verknüpfung” oder „operativ verknüpft” bedeuten, dass das interessierende Polynukleotid mit der Regulationssequenz bzw. den Regulationssequenzen so verknüpft ist, dass eine Expression des Polynukleotids ermöglicht wird (z. B. in einer bakteriellen oder pflanzlichen Wirtszelle), wenn der Vektor in die Wirtszelle eingeführt wird. Der Begriff „Regulationssequenz” soll Promoter, Enhancer und andere Expressionskontrollelemente (z. B. Polyadenylierungssignale) beinhalten.
  • Die pflanzliche Genexpression sollte mit einem entsprechenden Promoter, der die Genexpression auf zeitspezifische, zellspezifische oder gewebespezifische Weise vermittelt, operativ verknüpft sein. Zu den Promotern, die sich bei den erfindungsgemäßen Expressionskassetten eignen, zählt jeder Promoter, der fähig ist, die Transkription in einer Pflanzenzelle zu initiieren. Solche Promoter beinhalten diejenigen, die von Pflanzen, Pflanzenviren und Bakterien, welche Gene enthalten, die in Pflanzen exprimiert werden, erhältlich sind, wie Agrobacterium und Rhizobium, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Der Promoter kann konstitutiv, induzierbar, entwicklungsstadiumspräferentiell, zelltyppräferentiell, gewebepräferentiell oder organpräferentiell sein. Konstitutive Promoter sind unter den meisten Bedingungen aktiv. Zu Beispielen von konstitutiven Promotern zählen der CaMV 19S- und der CaMV-35S-Promoter, der sX-CaMV-35S-Promoter, der Sept-Promoter, der Reis-Actin-Promoter, der Arabidopsis-Actin- Promoter, der Ubiquitin-Promoter, pEmu, der Figwort Mosaic Virus 35S-Promoter, der Smas-Promoter, der „Super”-Promoter ( US-Patent Nr. 5,955,646 ), der GRP1-8-Promoter, der Promoter der Cinnamylalkoholdehydrogenase ( US-Patent Nr. 5,683,439 ), Promoter aus der T-DNA von Agrobacterium, wie der Mannopinsynthase, der Nopalinsynthase und der Octopinsynthase, der Promoter der kleinen Ribulosebisphosphatcarboxylase-Untereinheit (ssuRUBISCO) und dergleichen.
  • Induzierbare Promoter sind vorzugsweise unter gewissen Umweltbedingungen aktiv, wie bei Vorhandensein oder Fehlen eines Nährstoffs oder eines Stoffwechselprodukts, Hitze oder Kälte, Licht, Angriff durch Pathogene, anaerobe Bedingungen und dergleichen. So wird zum Beispiel der hsp80-Promoter aus Brassica durch Hitzeschock induziert; der PPDK-Promoter wird durch Licht induziert; die PR1-Promoter aus Tabak, Arabidopsis und Mais sind durch Infektion mit einem Pathogen induzierbar; und der Adh1-Promoter wird durch Sauerstoffmangelbedingungen und Kältestress induziert. Die Expression von Pflanzengenen kann auch durch einen induzierbaren Promoter vermittelt werden (für einen Übersichtsartikel siehe Gatz, 1997, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48: 89–108). Chemisch induzierbare Promoter eignen sich besonders dann, wenn man wünscht, dass die Genexpression auf zeitspezifische Art und Weise erfolgt. Beispiele für solche Promoter sind ein salicylsäureinduzierbarer Promoter (PCT-Anmeldung Nr. WO 95/19443 ), ein tetracyclininduzierbarer Promoter (Gatz et al., 1992, Plant J. 2: 397–404) und ein ethanolinduzierbarer Promoter (PCT-Anmeldung Nr. WO 93/21334 ).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der induzierbare Promoter ein stressinduzierbarer Promoter. Für den Zweck der Erfindung sind stressinduzierbare Promoter vorzugsweise bei einem oder mehreren der folgenden Stresse aktiv: suboptimale Bedingungen, die mit Salinitätsstress, Trockenheitsstress, Stickstoffstress, Temperaturstress, Metallstress, chemischem Stress, pathogen bedingtem Stress und oxidativem Stress. Zu den stressinduzierbaren Promotern zählen die folgenden, was jedoch keine Einschränkung darstellt: Cor78 (Chak et al., 2000, Planta 210: 875–883; Hovath et al., 1993, Plant Physiol. 103: 1047–1053), Cor15a (Artus et al., 1996, PNAS 93(23): 13404–09), Rci2A (Medina et al., 2001, Plant Physiol. 125: 1655–66; Nylander et al., 2001, Plant Mol. Biol. 45: 341–52; Navarre und Goffeau, 2000, EMBO J. 19: 2515–24; Capel et al., 1997, Plant Physiol. 115: 569–76), Rd22 (Xiong et al., 2001, Plant Cell 13: 2063–83; Abe et al., 1997, Plant Cell 9: 1859–68; Iwasaki et al., 1995, Mol. Gen. Genet. 247: 391–8), cDet6 (Lang und Palve, 1992, Plant Mol. Biol. 20: 951–62), ADH1 (Hoeren et al., 1998, Genetics 149: 479–90), KATZ (Nakamura et al., 1995, Plant Physiol. 109: 371–4), KST1 (Müller-Röber et al., 1995, EMBO 14: 2409–16), Rha1 (Terryn et al., 1993, Plant Cell 5: 1761–9; Terryn et al., 1992, FEBS Lett. 299(3): 287–90), ARSK1 (Atkinson et al., 1997, GenBank-Zugangsnummer L22302 und PCT-Anmeldung Nr. WO 97/20057 ), PtxA (Plesch et al., GenBank-Zugangsnummer X67427), SbHRGP3 (Ahn et al., 1996, Plant Cell 8: 1477–90), GH3 (Liu et al., 1994, Plant Cell 6: 645–57), der pathogeninduzierbare PRP1-Gen-Promoter (Ward et al., 1993, Plant Mol. Biol. 22: 361–366), der hitzeinduzierbare hsp80-Promoter aus der Tomate ( US-Patent Nr. 5187267 ), der kälteinduzierbare alpha-Amylase-Promoter aus der Kartoffel (PCT-Anmeldung Nr. WO 96/12814 ) oder der wundinduzierbare pinII-Promoter ( Europäisches Patent Nr. 375091 ). Für weitere Beispiele für trockenheits-, kälte- und salzinduzierbare Promoter, wie dem RD29A-Promoter, siehe Yamaguchi-Shinozalei et al., 1993, Mol. Gen. Genet. 236: 331–340.
  • Entwicklungsstadium-bevorzugte Promoter werden präferentiell zu gewissen Entwicklungsstadien exprimiert. Zu gewebe- und organbevorzugten Promotern zählen diejenigen, die präferentiell in gewissen Geweben oder Organen, wie Blättern, Wurzeln, Samen oder Xylem exprimiert werden. Zu Beispielen für gewebebevorzugte und organbevorzugte Promoter zählen, jedoch nicht einschränkend, fruchtbevorzugte, ovulabevorzugte, in männlichem Gewebe bevorzugte, samenbevorzugte, integumentbevorzugte, knollenbevorzugte, stengelbevorzugte, pericarpbevorzugte, blattbevorzugte, stigmabevorzugte, pollenbevorzugte, antherenbevorzugte, petalenbevorzugte, sepalenbevorzugte, pedicellumbevorzugte, Schotenbevorzugte, stammbevorzugte, wurzelbevorzugte Promoter und dergleichen. Samenbevorzugte Promoter werden präferentiell während der Samenentwicklung und/oder -keimung exprimiert. So können samenbevorzugte Promoter zum Beispiel embryobevorzugt, endospermbevorzugt und samenhüllenbevorzugt sein (siehe Thompson et al., 1989, BioEssays 10: 108). Zu Beispielen für samenbevorzugte Promoter zählen, jedoch ohne Einschränkung, Cellulosesynthase (celA), Cim1, gamma-Zein, Globulin-1, Mais-19kD-zein (cZ19B1) und dergleichen.
  • Zu weiteren geeigneten gewebebevorzugten oder organbevorzugten Promotern zählen der Napin-Gen-Promoter aus Raps ( US-Patent Nr. 5,608,152 ), der USP-Promoter aus Vicia faba (Baeumlein et al., 1991, Mol. Gen. Genet. 225(3): 459–67), der Oleosin-Promoter aus Arabidopsis (PCT-Anmeldung Nr. WO 98/45461 ), der Phaseolin-Promoter aus Phaseolus vulgaris ( US-Patent Nr. 5,504,200 ), der Bce4-Promoter aus Brassica (PCT-Anmeldung Nr. WO 91/13980 ) oder der Legumin-B4-Promoter (LeB4; Baeumlein et al., 1992, Plant Journal, 2(2): 233–9) sowie Promoter, die eine samenspezifische Expression in monokotylen Pflanzen wie Mais, Gerste, Weizen, Roggen, Reis usw. vermitteln. Erwähnenswerte geeignete Promoter sind der lpt2- oder der lpt1-Gen-Promoter aus der Gerste (PCT-Anmeldung Nr. WO 95/15389 und PCT-Anmeldung Nr. WO 95/23230 ), oder diejenigen, die in der PCT-Anmeldung Nr. WO 99/16890 beschrieben sind (Promoter des Gerste-Hordein-Gens, des Reis-Glutelin-Gens, des Reis-Oryzin-Gens, des Reis-Prolamin-Gens, des Weizen-Gliadin-Gens, des Weizen-Glutelin-Gens, des Hafer-Glutelin-Gens, des Sorghum-Kasirin-Gens und des Roggen-Secalin-Gens).
  • Zu weiteren Promotern, die bei den erfindungsgemäßen Expressionskassetten nützlich sind, zählen, jedoch ohne Einschränkung, der Promoter des „major chlorophyll a/b binding”-Proteins, Histon-Promoter, der Ap3-Promoter, der β-Conglycin-Promoter, der Napin-Promoter, der Sojabohnen-Lectin-Promoter, der Mais-15kD-Zein-Promoter, der 22kD-Zein-Promoter, der 27kD-Zein-Promoter, der ☐-Zein-Promoter, die „waxy”-, „shrunken 1”-, „shrunken 2”-, und „bronze”-Promoter, der Zm13-Promoter ( US-Patent Nr. 5,086,169 ), die Mais-Polygalacturonase-Promoter (PG) ( US-Patent Nr. 5,412,085 und 5,545,546 ) und der SGB6-Promoter ( US-Patent Nr. 5,470,359 ) sowie synthetische und sonstige natürliche Promoter.
  • Wie oben ausgeführt, werden in bestimmten Ausführungsformen der Erfindung Promoter eingesetzt, die fähig sind, die Genexpression in Blättern zu verbessern. In einigen Ausführungsformen handelt es sich bei dem Promoter um einen blattspezifischen Promoter. In diesen Ausführungsformen der Erfindung kann jeder beliebige blattspezifische Promoter eingesetzt werden. Viele solche Promoter sind bekannt, zum Beispiel der USP-Promoter aus Vicia faber (SEQ ID NO: 403 oder SEQ ID NO: 404, Baeumlein et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 225, 459–67), Promoter von lichtinduzierbaren Genen, wie von der Ribulose-1.5-bisphosphatcarboxylase (rbcS-Promoter), Promoter von Genen, die für Chlorophyll-a/b-Bindungsproteine (Cab) codieren, die Rubisco-Activase, die B-Untereinheit der Chloroplasten-Glyceraldehyd-3-Phosphatdehydrogenase aus A. thaliana, (Kwon et al. (1994) Plant Physiol. 105, 357–67) und sonstige blattspezifische Promoter, wie diejenigen, die bei Aleman, I. (2001) Isolation and Characterization of leaf-specific Promoters from alfalfa (Medicago sativa), Masters Thesis, New Mexico State University, Los Cruces, NM, identifiziert sind, und dergleichen.
  • In anderen Ausführungsformen der Erfindung wird ein wurzel- oder sprossspezifischer Promoter eingesetzt. So führt zum Beispiel der Super-Promoter (SEQ ID NO: 405) zu einem hohen Expressionsniveau in sowohl Wurzel als auch Spross (Ni et al. (1995) Plant J. 7: 661–676). Zu weiteren wurzelspezifischen Promotern zählen, jedoch ohne Einschränkung, der TobRB7-Promoter (Yamamoto et al. (1991) Plant Cell 3, 371–382), der rolD-Promoter (Leach et al. (1991) Plant Science 79, 69–76); die CaMV-35S-Domäne A (Benfey et al. (1989) Science 244, 174–181), und dergleichen.
  • In anderen Ausführungsformen wird ein konstitutiver Promoter eingesetzt. Konstitutive Promoter sind unter den meisten Bedingungen aktiv. Zu Beispielen von konstitutiven Promotern, die sich für die Verwendung in diesen Ausführungsformen eignen, zählen der Petersilie-Ubiquitinpromoter, der in WO 2003/102198 (SEQ ID NO: 406, (SEQ ID NO: 452)) beschrieben ist, der CaMV-19S- und -35S-Promoter, der sX-CaMV-35S-Promoter, der Sep1-Promoter, der Reis-Actin-Promoter, der Arabidopsis-Actin-Promoter, der Mais-Ubiquitinpromoter, pEmu, der Figwort Mosaic Virus 35S-Promoter, der Smas-Promoter, der „Super-Promoter” ( US-Patent Nr. 5,955,646 ), der GRP1-8-Promoter, der Cinnamylalkoholdehydrogenase-Promoter ( US-Patent Nr. 5,683,439 ), Promoter der T-DNA von Agrobacterium, wie Mannopinsynthase, Nopalinsynthase und Octopinsynthase, der Promoter der kleinen Untereinheit der Ribulosebiphosphatcarboxylase (ssuRUBISCO), und dergleichen.
  • Gemäß der Erfindung bezieht sich eine Chloroplastentransitsequenz auf eine Nukleotidsequenz, die für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert. Chloroplasten-Targeting-Sequenzen sind fachbekannt; dazu zählen die chloroplastidäre kleine Untereinheit der Ribulose-1,5-bisphosphatcarboxylase (Rubisco) (de Castro Silva Filho et al. (1996) Plant Mol. Biol. 30: 9–780; Schnell et al. (1991) J. Biol. Chem. 266(5): 3335–3342); die 5-(Enolpyruvyl)shikimate-3- phosphatsynthase (EPSPS) (Archer et al. (1990) J. Bioenerg. Biomemb. 22(6): 789–810); die Tryptophansynthase (Zhao et al. (1995) J. Biol. Chem. 270(11): 6081–6087); Plastocyanin (Lawrence et al. (1997) J. Biol. Chem. 272(33): 20357–20363); die Chorismatsynthase (Schmidt et al. (1993) J. Biol. Chem. 268(36): 27447–27457); Ferredoxin (Jansen et al. (1988) Curr. Genetics 13: 517–522) (SEQ ID NO: 460); die NitritReduktase (Back et al (1988) MGG 212: 20–26) und das Light Harvesting Chlorophyl a/b Bindungsprotein (LHBP) (Lamppa et al. (1988) J. Biol. Chem. 263: 14996–14999). Siehe auch Von Heijne et al. (1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9: 104–126; Clark et al. (1989) J. Biol. Chem. 264: 17544–17550; Della-Cioppa et al. (1987) Plant Physiol. 84: 965–968; Romer et al. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196: 1414–1421; und Shah et al. (1986) Science 233: 478–481.
  • Wie im vorliegenden Text definiert bezieht sich eine Mitochondrientransitsequenz auf eine Nukleotidsequenz, die für eine mitochondriale Präsequenz kodiert und das Protein zu den Mitochondrien dirigiert. Zu Beispielen für mitochondriale Präsequenzen zählen Gruppen bestehend aus ATPase-Untereinheiten, ATP-Synthase-Untereinheiten, Rieske-FeS-Protein, Hsp60, Malatdehydrogenase, Citratsynthase, Aconitase, Isocitratdehydrogenase, Pyruvatdehydrogenase, Malik-Enzym, Glycindecarboxylase, Serinhydroxymethyltransferase, Isovaleryl-CoA-dehydrogenase und Superoxiddismutase. Solche Transitpeptide sind fachbekannt. Siehe zum Beispiel Von Heijne et al. (1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9: 104–126; Clark et al. (1989) J. Biol. Chem. 264: 17544–17550; Della-Cioppa et al. (1987) Plant Physiol. 84: 965–968; Romer et al. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196: 1414–1421; Faivre-Nitschke et al (2001) Eur J Biochem 268 1332–1339; Däschner et al. (1999) 39: 1275–1282 (SEQ ID NO: 456 and SEQ ID NO: 458) und Shah et al. (1986) Science 233: 478–481.
  • Eine zusätzliche Flexibilität bei der Kontrolle der heterologen Genexpression in Pflanzen kann dadurch erzielt werden, dass man DNA-Bindungsdomänen und -Response-Elemente aus heterologen Quellen verwendet (d. h. DNA-Bindungsdomänen aus nichtpflanzlichem Ursprungsmaterial). Ein Beispiel für solch eine heterologe DNA-Bindungsdomäne ist die LexA-DNA-Bindungsdomäne (Brent und Ptashne, 1985, Cell 43: 729–736).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die in Tabelle 1 angeführten Polynukleotide in Pflanzenzellen von höheren Pflanzen (z. B. den Spermatophyten, wie Kulturpflanzen) exprimiert. Ein Polynukleotid kann auf unterschiedliche Art und Weise in eine Pflanze „eingeführt” werden, darunter Transfektion, Transformation oder Transduktion, Elektroporation, Beschuss mit der Genkanone, Agroinfektion und dergleichen. Geeignete Verfahren für die Transformation oder Transfektion von Pflanzenzellen sind zum Beispiel unter der Verwendung der Genkanone gemäß US-Patent Nr. 4,945,050 ; 5,036,006 ; 5,100,792 ; 5,302,523 ; 5,464,765 ; 5,120,657 ; 6,084,154 und dergleichen beschrieben. Stärker bevorzugt kann der erfindungsgemäße transgene Maissamen unter Verwendung der Agrobacterium-Transformation wie in US-Pat. Nr. 5,591,616 ; 5,731,179 ; 5,981,840 ; 5,990,387 ; 6,162,965 ; 6,420,630 , der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2002/0104132 und dergleichen beschrieben erzeugt werden. Die Transformation von Sojabohnen kann zum Beispiel unter Verwendung einer Technik durchgeführt werden, die in dem europäischen Patent Nr. EP 0424047 , dem US-Patent Nr. 5,322,783 , dem europäischen Patent Nr. EP 0397 687 , dem US-Patent Nr. 5,376,543 oder dem US-Patent Nr. 5,169,770 beschrieben wird. Ein spezifisches Beispiel für die Weizentransformation findet sich in der PCT-Anmeldung Nr. WO 93/07256 . Baumwolle kann unter Verwendung der in den US-Patenten Nr. 5,004,863 ; 5,159,135 ; 5,846,797 und dergleichen beschriebenen Verfahren transformiert werden. Reis kann unter Verwendung der in den US-Patenten Nr. 4,666,844 ; 5,350,688 ; 6,153,813 ; 6,333,449 ; 6,288,312 ; 6,365,807 ; 6,329,571 und dergleichen beschriebenen Verfahren transformiert werden. Canola kann zum Beispiel unter Verwendung von Methoden, wie sie in den US-Patenten Nr. 5,188,958 , 5,463,174 ; 5,750,871 ; EP1566443 ; WO02/00900 beschrieben werden, transformiert werden. Andere Verfahren für die Transformation von Pflanzen werden zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 5,932,782 ; 6,153,811 ; 6,140,553 ; 5,969,213 ; 6,020,539 und dergleichen beschrieben. Für die Insertion eines Transgens in eine bestimmte Pflanze kann erfindungsgemäß jegliches geeignetes Verfahren für die Transformation von Pflanzen verwendet werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das eingeführte Polynukleotid in der Pflanzenzelle stabil aufrechterhalten werden, wenn es in ein nichtchromosomales autonomes Replikon eingebaut wird oder wenn es in die pflanzlichen Chromosomen integriert wird. Alternativ dazu kann das eingeführte Polynukleotid auf einem extrachromosomalen nichtreplizierenden Vektor vorliegen und kann transient exprimiert werden oder transient aktiv sein.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den in Tabelle 1 angeführten Polypeptidsequenzen. Ein „isoliertes” oder „aufgereinigtes” Polypeptid ist, wenn es mit DNA-Rekombinationstechniken hergestellt wird, frei von einem Teil des Zellmaterials bzw., wenn es chemisch synthetisiert wird, frei von chemischen Vorstufen oder sonstigen Chemikalien. Die Bezeichnung „im Wesentleichen frei von Zellmaterial” beinhaltet Präparate eines Polypeptids, in denen das Polypeptid von einigen der Zellkomponenten der Zellen, in der es natürlich oder rekombinant hergestellt wird, getrennt vorliegt. In einer Ausführungsform beinhaltet der Begriff „im Wesentlichen frei von Zellmaterial” Präparate eines erfindungsgemäßen Polypeptids mit weniger als ungefähr 30% (in Bezug auf das Trockengewicht) kontaminierende Polypeptide, stärker bevorzugt weniger als ungefähr 20% kontaminierende Polypeptide, noch stärker bevorzugt weniger als ungefähr 10% kontaminierende Polypeptide und am stärksten bevorzugt weniger als ungefähr 5% kontaminierende Polypeptide.
  • Die Bestimmung der Aktivitäten und der kinetischen Parameter von Enzymen ist in der Fachwelt gut bekannt. Versuche zur Bestimmung der Aktivität eines beliebigen veränderten Enzyms müssen der spezifischen Aktivität des Wildtyp-Enzyms angepasst werden, was für den Fachmann kein Problem darstellt. Übersichtsliteratur über Enzyme im Allgemeinen sowie spezifische Details in Bezug auf ihre Struktur, Kinetik, Prinzipien, Methoden, Anwendungen und Beispiele für die Bestimmung von vielen Enzymaktivitäten sind ausreichend vorhanden und dem Fachmann gut bekannt.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze umfassend mindestens ein Polynukleotid gemäß Tabelle 1, wobei die Expression des Polynukleotids in der Pflanze zu einem erhöhten Wachstum und/oder Ertrag der Pflanze unter normalen Bedingungen oder wasserlimitierten Bedingungen und/oder einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltsress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze führt, umfassend die folgenden Schritte: (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle; und (b) ausgehend von der Planzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum und/oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist. Bei der Pflanzenzelle kann es sich um einen Protoplasten, eine gametenproduzierende Zelle bzw. eine Zelle, die sich zu einer ganzen Pflanze regeneriert, handeln, was jedoch keine Einschränkung darstellen soll. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich der Begriff „transgen” auf eine beliebige Pflanze, eine beliebige Pflanzenzelle, einen beliebigen Kallus, ein beliebiges Pflanzengewebe oder einen beliebigen Pflanzenteil, der/die/das mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes rekombinantes Polynukleotid enthält. In vielen Fällen ist das rekombinante Polynukleotid stabil in ein Chromosom oder ein stabiles extrachromosomales Element eingebaut, so dass es an Folgegenerationen vererbt wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Erhöhung des Wachstums und/oder des Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder zum Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die Schritte des Erhöhens der Expression von mindestens einem in Tabelle 1 angeführten Polynukleotid in der Pflanze bereit. Die Expression eines Polynukleotids kann nach einem beliebigen Verfahren, das dem Fachmann bekannt ist, erhöht werden.
  • Die Auswirkung der genetischen Modifikation auf das Wachstum und/oder den Ertrag und/oder die Stresstoleranz der Pflanze kann dadurch beurteilt werden, dass man die modifizierte Pflanze unter normalen und/oder suboptimalen Bedingungen heranzieht und dann die Wachstumseigenschaften und/oder den Stoffwechsel der Pflanze analysiert. Solche Analysetechniken sind dem Fachmann gut bekannt; dazu zählen Trockengewicht, Feuchtgewicht, Polypeptidsynthese, Kohlenhydratsynthese, Lipidsynthese, Evapotranspirationsraten, allgemeiner Pflanzen- und/oder Kulturpflanzenertrag, Blüte, Reproduktion, Samenansatz, Wurzelwachstum, Respirationsraten, Photosyntheseraten, Stoffwechselproduktzusammensetzung usw., und zwar unter Verwendung von Verfahren, mit denen der Biotechnologiefachmann vertraut ist.
  • In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Gegenstand, der folgendermaßen zusammengefasst wird:
    Punkt 1 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer mitogenaktivierten Proteinkinase kodiert ist, wobei das Polypeptid eine Domäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 2; den Aminosäuren 42 bis 329 von SEQ ID NO: 4; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 6; den Aminosäuren 32 bis 310 von SEQ ID NO: 8; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 10; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 12; den Aminosäuren 28 bis 318 von SEQ ID NO: 14; den Aminosäuren 32 bis 326 von SEQ ID NO: 16; den Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 18; den Aminosäuren 44 bis 331 von SEQ ID NO: 20; den Aminosäuren 40 bis 357 von SEQ ID NO: 22; den Aminosäuren 60 bis 346 von SEQ ID NO: 24; den Aminosäuren 74 bis 360 von SEQ ID NO: 26; und den Aminosäuren 47 bis 334 von SEQ ID NO: 28; den Aminosäuren 47 bis 334 von SEQ ID NO: 28; den Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 30; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 32; den Aminosäuren 41 bis 327 von SEQ ID NO: 34; den Aminosäuren 43 bis 329 von SEQ ID NO: 36; und den Aminosäuren 58 bis 344 von SEQ ID NO: 38 umfasst, transformiert ist.
  • Punkt 2 Transgene Pflanze nach Punkt 1, wobei das Polypeptid die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 2; die Aminosäuren 1 bis 376 von SEQ ID NO: 4; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 6; die Aminosäuren 1 bis 369 von SEQ ID NO: 8; die Aminosäuren 1 bis 371 von SEQ ID NO: 10; die Aminosäuren 1 bis 375 von SEQ ID NO: 12; die Aminosäuren 1 bis 523 von SEQ ID NO: 14; die Aminosäuren 1 bis 494 von SEQ ID NO: 16; die Aminosäuren 1 bis 373 von SEQ ID NO: 18; die Aminosäuren 1 bis 377 von SEQ ID NO: 20; die Aminosäuren 1 bis 404 von SEQ ID NO: 22; die Aminosäuren 1 bis 394 von SEQ ID NO: 24; die Aminosäuren 1 bis 415 von SEQ ID NO: 26; die Aminosäuren 1 bis 381 von SEQ ID NO: 28 die Aminosäuren 1 bis 381 von SEQ ID NO: 28; die Aminosäuren l bis 376 von SEQ ID NO: 30; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 32; die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 34; die Aminosäuren 1 bis 374 von SEQ ID NO: 36; oder die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 38 umfasst.
  • Punkt 3 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer calciumabhängigen Proteinkinaseaktivität kodiert, transformiert ist, wobei das Polypeptid folgendes umfasst:
    • a) eine Proteinkinasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 59 bis 317 von SEQ ID NO: 40; die Aminosäuren 111 bis 369 von SEQ ID NO: 42; die Aminosäuren 126 bis 386 von SEQ ID NO: 44; die Aminosäuren 79 bis 337 von SEQ ID NO: 46; die Aminosäuren 80 bis 338 von SEQ ID NO: 48; die Aminosäuren 125 bis 287 von SEQ ID NO: 50; die Aminosäuren 129 bis 391 von SEQ ID NO: 52; die Aminosäuren 111 bis 371 von SEQ ID NO: 54; die Aminosäuren 61 bis 319 von SEQ ID NO: 56; die Aminosäuren 86 bis 344 von SEQ ID NO: 58; die Aminosäuren 79 bis 337 von SEQ ID NO: 60; die Aminosäuren 78 bis 336 von SEQ ID NO: 62; die Aminosäuren 90 bis 348 von SEQ ID NO: 64; die Aminosäuren 56 bis 314 von SEQ ID NO: 66; die Aminosäuren 67 bis 325 von SEQ ID NO: 68; die Aminosäuren 81 bis 339 von SEQ ID NO: 70; und die Aminosäuren 83 bis 341 von SEQ ID NO: 72; und
    • b) mindestens eine EF-Handdomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 364 bis 392 von SEQ ID NO: 40; den Aminosäuren 416 bis 444 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 433 bis 461 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 384 bis 412 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 385 bis 413 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 433 bis 461 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 436 bis 463 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 418 bis 446 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 366 bis 394 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 391 bis 419 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 384 bis 412 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 418 bis 446 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 395 bis 423 von SEQ ID NO: 64; den Aminosäuren 372 bis 400 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 388 bis 416 von SEQ ID NO: 72; den Aminosäuren 452 bis 480 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 420 bis 448 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 421 bis 449 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 472 bis 500 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 455 bis 483 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 402 bis 430 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 427 bis 455 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 420 bis 448 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 454 bis 482 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 444 bis 472 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 460 bis 488 von SEQ ID NO: 72; den Aminosäuren 488 bis 516 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 512 bis 540 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 456 bis 484 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 457 bis 485 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 510 bis 535 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 512 bis 537 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 497 bis 525 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 438 bis 466 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 463 bis 491 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 456 bis 484 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 522 bis 550 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 546 bis 570 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 491 bis 519 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 492 bis 520 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 542 bis 570 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 542 bis 570 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 531 bis 555 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 474 bis 502 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 497 bis 525 von SEQ ID NO: 58; und den Aminosäuren 490 bis 518 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 489 bis 517 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 501 bis 529 von SEQ ID NO: 64; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 66; den Aminosäuren 479 bis 507 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 492 bis 520 von SEQ ID NO: 70; und den Aminosäuren 495 bis 523 von SEQ ID NO: 72.
  • Punkt 4 Transgene Pflanze nach Punkt 3, wobei das Polypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 418 von SEQ ID NO: 40; die Aminosäuren 1 bis 575 von SEQ ID NO: 42; die Aminosäuren 1 bis 590 von SEQ ID NO: 44; die Aminosäuren 1 bis 532 von SEQ ID NO: 46; die Aminosäuren 1 bis 528 von SEQ ID NO: 48; die Aminosäuren 1 bis 578 von SEQ ID NO: 50; die Aminosäuren 1 bis 580 von SEQ ID NO: 52; die Aminosäuren 1 bis 574 von SEQ ID NO: 54; die Aminosäuren 1 bis 543 von SEQ ID NO: 56; die Aminosäuren 1 bis 549 von SEQ ID NO: 58; die Aminosäuren 1 bis 544 von SEQ ID NO: 60; die Aminosäuren 1 bis 534 von SEQ ID NO: 62; die Aminosäuren 1 bis 549 von SEQ ID NO: 64; die Aminosäuren 1 bis 532 von SEQ ID NO: 66; die Aminosäuren 1 bis 525 von SEQ ID NO: 68; die Aminosäuren 1 bis 548 von SEQ ID NO: 70; oder die Aminosäuren 1 bis 531 von SEQ ID NO: 72 aufweist.
  • Punkt 5 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer cyclinabhängigen Proteinkinase, wobei das Polypeptid Folgendes umfasst:
    • a) eine N-terminale Cyclindomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 59 bis 190 von SEQ ID NO: 74; den Aminosäuren 63 bis 197 von SEQ ID NO: 76; den Aminosäuren 73 bis 222 von SEQ ID NO: 78; und den Aminosäuren 54 bis 186 von SEQ ID NO: 80 und
    • b) eine C-terminale Cyclindomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 192 bis 252 von SEQ ID NO: 74; den Aminosäuren 199 bis 259 von SEQ ID NO: 76; den Aminosäuren 224 bis 284 von SEQ ID NO: 78; und den Aminosäuren 188 bis 248 von SEQ ID NO: 80.
  • Punkt 6 Transgene Pflanze nach Punkt 5, wobei das Polypeptid eine Sequenz, die die Aminosäuren 1 bis 355 von SEQ ID NO: 74; die Aminosäuren 1 bis 360 von SEQ ID NO: 76; die Aminosäuren 1 bis 399 von SEQ ID NO: 78; oder die Aminosäuren 1 bis 345 von SEQ ID NO: 80 umfasst, aufweist.
  • Punkt 7 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer serin/threoninspezifischen Proteinkinase transformiert ist, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 15 bis 271 von SEQ ID NO: 82; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 84; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 86; die Aminosäuren 18 bis 274 von SEQ ID NO: 88; die Aminosäuren 23 bis 279 von SEQ ID NO: 90; die Aminosäuren 5 bis 261 von SEQ ID NO: 92; die Aminosäuren 23 bis 279 von SEQ ID NO: 94; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 96; die Aminosäuren 12 bis 268 von SEQ ID NO: 98; und die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 100 umfasst.
  • Punkt 8 Transgene Pflanze nach Punkt 7, wobei das Polypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 348 von SEQ ID NO: 82; die Aminosäuren 1 bis 364 von SEQ ID NO: 84; die Aminosäuren 1 bis 354 von SEQ ID NO: 86; die Aminosäuren 1 bis 359 von SEQ ID NO: 88; die Aminosäuren 1 bis 360 von SEQ ID NO: 90; die Aminosäuren 1 bis 336 von SEQ ID NO: 92; die Aminosäuren 1 bis 362 von SEQ ID NO: 94; die Aminosäuren 1 bis 370 von SEQ ID NO: 96; die Aminosäuren 1 bis 350 von SEQ ID NO: 98; oder die Aminosäuren 1 bis 361 von SEQ ID NO: 100 aufweist.
  • Punkt 9 Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 10 Isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 11 Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze umfassend mindestens ein Polynukleotid gemäß Tabelle 1, wobei die Expression des Polynukleotids in der Pflanze zu einem erhöhten Wachstum und/oder Ertrag der Pflanze unter normalen Bedingungen oder wasserlimitierten Bedingungen und/oder einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze führt, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 12 Verfahren zum Erhöhen des Wachstums oder Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 13 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidase kodiert, transformiert ist, wobei das Polypeptid eine Glutathionperoxidasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 102; den Aminosäuren 17 bis 125 von SEQ ID NO: 104; den Aminosäuren 79 bis 187 von SEQ ID NO: 106; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 108; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 110; den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 112; den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 114; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 116; den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 118; den Aminosäuren 77 bis 185 von SEQ ID NO: 120; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 122; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 124; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 126; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 128; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 130; den Aminosäuren 70 bis 178 von SEQ ID NO: 132; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 134; und den Aminosäuren 24 bis 132 von SEQ ID NO: 136 umfasst.
  • Punkt 14 Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 15 Isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polypeptidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 16 Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze umfassend mindestens ein Polynukleotid gemäß Tabelle 1, wobei die Expression des Polynukleotids in der Pflanze zu einem erhöhten Wachstum oder Ertrag der Pflanze unter normalen Bedingungen oder wasserlimitierten Bedingungen oder einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze führt, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 17 Verfahren zum Erhöhen des Wachstums oder Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 18 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid umfassend eine Domäne der TCP-Transkriptionsfaktorfamilie mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 57 bis 249 von SEQ ID NO: 138; den Aminosäuren 54 bis 237 von SEQ ID NO: 140; den Aminosäuren 43 bis 323 von SEQ ID NO: 142; oder den Aminosäuren 41 bis 262 von SEQ ID NO: 144 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 19 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein ribosomales Volllängenprotein-S6-Kinasepolypeptid umfassend
    • a) eine Kinasedomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 124 bis 379 von SEQ ID NO: 146, den Aminosäuren 150 bis 406 von SEQ ID NO: 148 und den Aminosäuren 152 bis 408 von SEQ ID NO: 150 oder
    • b) eine C-terminale Kinasedomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 399 bis 444 von SEQ ID NO: 146; den Aminosäuren 426 bis 468 von SEQ ID NO: 148; und den Aminosäuren 428 bis 471 von SEQ ID NO: 150 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 20 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid umfassend eine aminoterminale CAAX-Proteasedomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 255 bis 345 von SEQ ID NO: 158; den Aminosäuren 229 bis 319 von SEQ ID NO: 160; und den Aminosäuren 267 bis 357 von SEQ ID NO: 162 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 21 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-DNA-Bindungsprotein umfassend eine Domäne der Metallopeptidasefamilie M24 mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 21 bis 296 von SEQ ID NO: 164; den Aminosäuren 20 bis 295 von SEQ ID NO: 166; den Aminosäuren 20 bis 295 von SEQ ID NO: 168; den Aminosäuren 22 bis 297 von SEQ ID NO: 170; und den Aminosäuren 22 bis 297 von SEQ ID NO: 172 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 22 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionkassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein rev-Interaktionsprotein mis3 mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 390 von SEQ ID NO: 176; die Aminosäuren 1 bis 389 von SEQ ID NO: 178; oder die Aminosäuren 1 bis 391 von SEQ ID NO: 180 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 23 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für einen GRF1-Interaktionsfaktor umfassend eine Domäne eines SSXT-Proteins (N-terminale Region) mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 7 bis 80 von SEQ ID NO: 182; den Aminosäuren 7 bis 80 von SEQ ID NO: 184; den Aminosäuren 7 bis 80 von SEQ ID NO: 186; und den Aminosäuren 6 bis 79 von SEQ ID NO: 188 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 24 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für den eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor 4A umfassend:
    • a) eine DEAD/DEAH-Box-Helicasedomaene mit einer Sequenz ausgewaehlt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosaeuren 59 bis 225 gemaess SEQ ID NO: 190, den Aminosaeuren 64 bis 230 gemaess SEQ ID NO: 192, den Aminosaeuren 58 bis 224 gemaess SEQ ID NO: 194, den Aminosaeuren 64 bis 230 gemaess SEQ ID NO: 196, den Aminosaeuren 64 bis 230 gemaess SEQ ID NO: 196, den Aminosaeuren 64 bis 230 gemaess SEQ ID NO: 198, und den Aminosaeuren 64 bis 230 gemaess SEQ ID NO: 200; oder
    • b) eine helicasekonservierte C-terminale Domaene mit einer Sequenz umfassend die Aminosaeuren 293 bis 369 gemaess SEQ ID NO: 190; die Aminosaeuren 298 bis 374 gemaess SEQ ID NO: 192; die Aminosaeuren 292 bis 368 gemaess SEQ ID NO: 194; die Aminosaeuren 298 bis 374 gemaess SEQ ID NO: 196; die Aminosaeuren 298 bis 374 gemaess SEQ ID NO: 198; und die Aminosaeuren 298 bis 374 gemaess SEQ ID NO: 200.
  • Punkt 25 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein TGF-beta-Rezeptorinteraktionsprotein umfassend ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 42 bis 80 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 42 bis 80 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 42 bis 80 von SEQ ID NO: 152; oder ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 136 bis 174 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 136 bis 174 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 136 bis 174 von SEQ ID NO: 152; oder ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 181 bis 219 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 181 bis 219 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 181 bis 219 von SEQ ID NO: 152; oder ein WD-Domäne-G-beta-Repeat mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 278 bis 316 von SEQ ID NO: 154; den Aminosäuren 278 bis 316 von SEQ ID NO: 156; und den Aminosäuren 278 bis 316 von SEQ ID NO: 152 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 26 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 173; SEQ ID NO: 201; SEQ ID NO: 203; und SEQ ID NO: 205 transformiert ist.
  • Punkt 27 Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 28 Isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polypeptidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 29 Verfahren zum Erzeugen einen Pflanze umfassend mindestens ein in Tabelle 1 aufgelistetes Polynukleotid, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist, umfassend die folgenden Schritte:
  • Punkt 30 Verfahren zum Erhöhen des Wachstums oder Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 31 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid umfassend eine AP2-Domäne mit einer Sequenz mit mindestens 64% Ähnlichkeit zu den Aminosäuren 44 bis 99 von SEQ ID NO: 208 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 32 Transgene Pflanze nach Punkt 31, wobei das Polypeptid eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 208, SEQ ID NO: 210, SEQ ID NO: 212, SEQ ID NO: 214, SEQ ID NO: 216, SEQ ID NO: 218, SEQ ID NO: 220, SEQ ID NO: 222, SEQ ID NO: 224, SEQ ID NO: 226, SEQ ID NO: 228, SEQ ID NO: 230, SEQ ID NO: 232, SEQ ID NO: 234, SEQ ID NO: 236, SEQ ID NO: 238, SEQ ID NO: 240, SEQ ID NO: 242, SEQ ID NO: 244, SEQ ID NO: 246, SEQ ID NO: 248, SEQ ID NO: 250, und SEQ ID NO: 252 aufweist.
  • Punkt 33 Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 34 Isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polypeptidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 35 Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze umfassend mindestens ein Polynukleotid gemäß Tabelle 1, wobei die Expression des Polynukleotids in der Pflanze zu einem erhöhten Wachstum und/oder Ertrag der Pflanze unter normalen Bedingungen oder wasserlimitierten Bedingungen und/oder einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze führt, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum und/oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 36 Verfahren zum Erhöhen des Wachstums und/oder Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder zum Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die Schritte des Erhöhens der Expression von mindestens einem in Tabelle 1 angeführten Polynukleotid in der Pflanze.
  • Punkt 37 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein Polynukleotid, das für ein Volllängen-LKB-like Brassinosteroidbiosynthesepolypeptid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 1 bis 566 von SEQ ID NO: 254, CAN79299, AAK15493, P93472, AAM47602, und AAL91175 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 38 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein Polynukleotid, das für ein Volllängen-RING-Box-Polypeptid umfassend die Aminosäuren 1 bis 120 von SEQ ID NO: 256 kodiert, transformiert ist.
  • Punkt 39 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer Serin/Threoninproteinphosphatase kodiert, transformiert ist, wobei das Polypeptid eine Domäne für eine calcineurinartige Phosphoesterase mit einer Sequenz ausgewählt aus den Gruppen bestehend aus den Aminosäuren 44 bis 239 von SEQ ID NO: 258; den Aminosäuren 43 bis 238 von SEQ ID NO: 260; den Aminosäuren 54 bis 249 von SEQ ID NO: 262; den Aminosäuren 44 bis 240 von SEQ ID NO: 264; den Aminosäuren 43 bis 238 von SEQ ID NO: 266; den Aminosäuren 54 bis 249 von SEQ ID NO: 268; den Aminosäuren 48 bis 243 von SEQ ID NO: 270; den Aminosäuren 47 bis 242 von SEQ ID NO: 272; den Aminosäuren 54 bis 249 von SEQ ID NO: 274; den Aminosäuren 48 bis 243 von SEQ ID NO: 276; den Aminosäuren 47 bis 242 von SEQ ID NO: 278; den Aminosäuren 44 bis 240 von SEQ ID NO: 280; den Aminosäuren 47 bis 242 von SEQ ID NO: 282; den Aminosäuren 47 bis 243 von SEQ ID NO: 284; und den Aminosäuren 60 bis 255 von SEQ ID NO: 286 umfasst.
  • Punkt 40 Transgene Pflanze nach Punkt 39, wobei das Polypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 304 von SEQ ID NO: 258; die Aminosäuren 1 bis 303 von SEQ ID NO: 260; die Aminosäuren 1 bis 305 von SEQ ID NO: 262; die Aminosäuren 1 bis 313 von SEQ ID NO: 264; die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 266; die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 268; die Aminosäuren 1 bis 308 von SEQ ID NO: 270; die Aminosäuren 1 bis 314 von SEQ ID NO: 272; die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 274; die Aminosäuren 1 bis 313 von SEQ ID NO: 276; die Aminosäuren 1 bis 305 von SEQ ID NO: 278; die Aminosäuren 1 bis 303 von SEQ ID NO: 280; die Aminosäuren 1 bis 313 von SEQ ID NO: 282; die Aminosäuren 1 bis 307 von SEQ ID NO: 284; oder die Aminosäuren 1 bis 306 von SEQ ID NO: 286 aufweist.
  • Punkt 41 Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 42 Isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Polypeptidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  • Punkt 43 Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze umfassend mindestens ein Polynukleotid gemäß Tabelle 1, wobei die Expression des Polynukleotids in der Pflanze zu einem erhöhten Wachstum und/oder Ertrag der Pflanze unter normalen Bedingungen und/oder wasserlimitierten Bedingungen und/oder einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze führt, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 44 Verfahren zum Erhöhen des Wachstums oder Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die folgenden Schritte:
    • (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanzenzelle, und
    • (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum oder einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  • Punkt 45 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung,
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid kodiert, bei dem es sich um eine Untereinheit der Langkettenfettsäure-CoA-Ligase der Acyl-CoA-Synthetase handelt;
    transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 46 Transgene Pflanze nach Punkt 45, wobei die Langkettenfettsäure-CoA-Ligase eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe von Aminosäuren 213 bis 543 von SEQ ID NO: 288; Aminosäuren 299 bis 715 von SEQ ID NO: 290; Aminosäuren 173 bis 504 von SEQ ID NO: 292; Aminosäuren 124 bis 457 von SEQ ID NO: 294; Aminosäuren 178 bis 509 von SEQ ID NO: 296; Aminosäuren 82 bis 424 von SEQ ID NO: 298; Aminosäuren 207 bis 388 von SEQ ID NO: 300; Aminosäuren 215 bis 561 von SEQ ID NO: 302; Aminosäuren 111 bis 476 von SEQ ID NO: 304; Aminosäuren 206 bis 544 von SEQ ID NO: 306; Aminosäuren 192 bis 531 von SEQ ID NO: 308; Aminosäuren 191 bis 528 von SEQ ID NO: 310; Aminosäuren 259 bis 660 von SEQ ID NO: 312; Aminosäuren 234 bis 642 von SEQ ID NO: 314; und Aminosäuren 287 bis 707 von SEQ ID NO: 316 umfasst.
  • Punkt 47 Transgene Pflanze gemäß 2, wobei die Langkettenfettsäure-CoA-Ligase die Aminosäuren 1 bis 561 von SEQ ID NO: 288; die Aminosäuren 1 bis 744 von SEQ ID NO: 290; die Aminosäuren 1 bis 518 von SEQ ID NO: 292; die Aminosäuren 1 bis 471 von SEQ ID NO: 294; die Aminosäuren 1 bis 523 von SEQ ID NO: 296; die Aminosäuren 1 bis 442 von SEQ ID NO: 298; die Aminosäuren 1 bis 555 von SEQ ID NO: 300; die Aminosäuren 1 bis 582 von SEQ ID NO: 302; die Aminosäuren 1 bis 455 von SEQ ID NO: 304; die Aminosäuren 1 bis 562 von SEQ ID NO: 306; die Aminosäuren 1 bis 547 von SEQ ID NO: 308; die Aminosäuren 1 bis 546 von SEQ ID NO: 310; die Aminosäuren 1 bis 691 von SEQ ID NO: 312; die Aminosäuren 1 bis 664 von SEQ ID NO: 314; oder die Aminosäuren 1 bis 726 von SEQ ID NO: 316 umfasst.
  • Punkt 48 Transgene Pflanze nach Punkt 45, die weiterhin als eine Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Raps und Canola definiert ist.
  • Punkt 49 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid kodiert, bei dem es sich um eine Untereinheit der Langkettenfettsäure-CoA-Ligase der Acyl-CoA-Synthetase handelt;
    reinerbig ist, wobei eine transgene Pflanze, die aus diesen Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, eine erhöhte Toleranz gegenüber Trockenheit aufweist.
  • Punkt 50 Samen nach Punkt 49, wobei die Langkettenfettsäure-CoA-Ligase eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe Aminosäuren 213 bis 543 von SEQ ID NO: 288; Aminosäuren 299 bis 715 von SEQ ID NO: 290; Aminosäuren 173 bis 504 von SEQ ID NO: 292; Aminosäuren 124 bis 457 von SEQ ID NO: 294; Aminosäuren 178 bis 509 von SEQ ID NO: 296; Aminosäuren 82 bis 424 von SEQ ID NO: 298; Aminosäuren 207 bis 388 von SEQ ID NO: 300; Aminosäuren 215 bis 561 von SEQ ID NO: 302; Aminosäuren 111 bis 476 von SEQ ID NO: 304; Aminosäuren 206 bis 544 von SEQ ID NO: 306; Aminosäuren 192 bis 531 von SEQ ID NO: 308; Aminosäuren 191 bis 528 von SEQ ID NO: 310; Aminosäuren 259 bis 660 von SEQ ID NO: 312; Aminosäuren 234 bis 642 von SEQ ID NO: 314; und Aminosäuren 287 bis 707 von SEQ ID NO: 316 umfasst.
  • Punkt 51 Samen nach Punkt 50, wobei die Langkettenfettsäure-CoA-Ligase die Aminosäuren 1 bis 561 von SEQ ID NO: 288; die Aminosäuren 1 bis 744 von SEQ ID NO: 290; die Aminosäuren 1 bis 518 von SEQ ID NO: 292; die Aminosäuren 1 bis 471 von SEQ ID NO: 294; die Aminosäuren 1 bis 523 von SEQ ID NO: 296; die Aminosäuren 1 bis 442 von SEQ ID NO: 298; die Aminosäuren 1 bis 555 von SEQ ID NO: 300; die Aminosäuren 1 bis 582 von SEQ ID NO: 302; die Aminosäuren 1 bis 455 von SEQ ID NO: 304; die Aminosäuren 1 bis 562 von SEQ ID NO: 306; die Aminosäuren 1 bis 547 von SEQ ID NO: 308; die Aminosäuren 1 bis 546 von SEQ ID NO: 310; die Aminosäuren 1 bis 691 von SEQ ID NO: 312; die Aminosäuren 1 bis 664 von SEQ ID NO: 314; oder die Aminosäuren 1 bis 726 von SEQ ID NO: 316 umfasst.
  • Punkt 52 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid kodiert, bei dem es sich um eine Untereinheit der Langkettenfettsäure-CoA-Ligase der Acyl-CoA-Synthetase handelt;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 53 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verbessern, kodiert; sowie
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid kodiert;
    transformiert ist; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 54 Transgene Pflanze nach Punkt 53, wobei das beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 379 von SEQ ID NO: 318 umfasst.
  • Punkt 55 Transgene Pflanze nach Punkt 53, die weiterhin als eine Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Raps und Canola definiert ist.
  • Punkt 56 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung,
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid kodiert,
    reinerbig ist, wobei eine transgene Pflanze, die aus diesen Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 57 Samen nach Punkt 56, wobei die beta-Ketoacyl-ACP-Synthase die Aminosäuren 1 bis 379 von SEQ ID NO: 318.
  • Punkt 58 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-beta-Ketoacyl-ACP-Synthasepolypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 59 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassettte umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid, bei dem es sich um eine Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase handelt, kodiert;
    transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 60 Transgene Pflanze nach Punkt 59, wobei die Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase aus der Gruppe bestehend aus Acetyl-CoA-Carboxylase alpha, biotinabhängige Carboxylase und Biotincarboxyl-Carrier-Protein ausgewählt ist.
  • Punkt 61 Transgene Pflanze nach Punkt 60, wobei es sich bei der Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase um die Acteyl-CoA-Carboxylase alpha handelt.
  • Punkt 62 Transgene Pflanze nach Punkt 61, wobei die Acetyl-CoA-Carboxylase alpha die Aminosäuren 1 bis 319 von SEQ ID NO: 320 umfasst.
  • Punkt 63 Transgene Pflanze nach Punkt 60, wobei es sich bei der Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase um die biotinabhängige Carboxylase handelt.
  • Punkt 64 Transgene Pflanze nach Punkt 63, wobei die biotinabhängige Carboxylase eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 3 bis 308 von SEQ ID NO: 322; den Aminosäuren 73 bis 378 von SEQ ID NO: 324; den Aminosäuren 38 bis 344 von SEQ ID NO: 326; und den Aminosäuren 73 bis 378 von SEQ ID NO: 328 umfasst.
  • Punkt 65 Transgene Pflanze nach Punkt 64, wobei die biotinabhängige Carboxylase die Aminosäuren 1 bis 449 von SEQ ID NO: 322; die Aminosäuren 1 bis 535 von SEQ ID NO: 324; die Aminosäuren 1 bis 732 von SEQ ID NO: 326; oder die Aminosäuren 1 bis 539 von SEQ ID NO: 328 umfasst.
  • Punkt 66 Transgene Pflanze nach Punkt 60, wobei es sich bei der Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase um das Biotincarboxyl-Carrier-Protein handelt.
  • Punkt 67 Transgene Pflanze nach Punkt 66, wobei das Biotincarboxyl-Carrier-Protein eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 79 bis 152 von SEQ ID NO: 330; den Aminosäuren 204 bis 277 von SEQ ID NO: 332; und den Aminosäuren 37 bis 110 von SEQ ID NO: 334 umfasst.
  • Punkt 68 Transgene Pflanze nach Punkt 67, wobei die Untereinheit des Biotincarboxyl-Carrier-Proteins die Aminosäuren 1 bis 156 von SEQ ID NO: 330; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 332; oder die Aminosäuren 1 bis 115 von SEQ ID NO: 334 umfasst.
  • Punkt 69 Transgene Pflanze nach Punkt 66, die weiterhin als eine Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Raps und Canola definiert ist.
  • Punkt 70 Samen, der für ein Transgen umfassend im operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid, bei dem es sich um eine Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase handelt, kodiert;
    reinerbig ist, wobei die transgene Pflanze, die aus diesem Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 71 Samen nach Punkt 70, wobei die Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase aus der Gruppe bestehend aus Acetyl-CoA-Carboxylase alpha, biotinabhängige Carboxylase und Biotincarboxyl-Carrier-Protein ausgewählt ist.
  • Punkt 72 Samen nach Punkt 71, wobei es sich bei der Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase um die Acteyl-CoA-Carboxylase alpha handelt.
  • Punkt 73 Samen nach Punkt 72, wobei die Acetyl-CoA-Carboxylase alpha die Aminosäuren 1 bis 319 von SEQ ID NO: 320 umfasst.
  • Punkt 74 Samen nach Punkt 71, wobei es sich bei der Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase um die biotinabhängige Carboxylase handelt.
  • Punkt 75 Samen nach Punkt 74, wobei die biotinabhängige Carboxylase eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 3 bis 308 von SEQ ID NO: 322; den Aminosäuren 73 bis 378 von SEQ ID NO: 324; den Aminosäuren 38 bis 344 von SEQ ID NO: 326; und den Aminosäuren 73 bis 378 von SEQ ID NO: 328 umfasst.
  • Punkt 76 Samen nach Punkt 75, wobei die biotinabhängige Carboxylase die Aminosäuren 1 bis 449 von SEQ ID NO: 322; die Aminosäuren 1 bis 535 von SEQ ID NO: 324; die Aminosäuren 1 bis 732 von SEQ ID NO: 326; oder die Aminosäuren 1 bis 539 von SEQ ID NO: 328 umfasst.
  • Punkt 77 Samen nach Punkt 71, wobei es sich bei der Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase um das Biotincarboxyl-Carrier-Protein handelt.
  • Punkt 78 Samen nach Punkt 77, wobei das Biotincarboxyl-Carrier-Protein eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 79 bis 152 von SEQ ID NO: 330; den Aminosäuren 204 bis 277 von SEQ ID NO: 332; und den Aminosäuren 37 bis 110 von SEQ ID NO: 334 umfasst.
  • Punkt 79 Samen nach Punkt 78, wobei die Untereinheit des Biotincarboxyl-Carrier-Proteins die Aminosäuren 1 bis 156 von SEQ ID NO: 330; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 332; oder die Aminosäuren 1 bis 115 von SEQ ID NO: 334 umfasst.
  • Punkt 80 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid kodiert, bei dem es sich um eine Untereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase handelt;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 81 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassettte umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Synthase-II-Polypeptid kodiert;
    transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 82 Transgene Pflanze nach Punkt 81, wobei das 3-Oxoacyl-ACP-Synthase-II-Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 12 bis 410 von SEQ ID NO: 336; den Aminosäuren 2 bis 401 von SEQ ID NO: 338; den Aminosäuren 55 bis 456 von SEQ ID NO: 340; und den Aminosäuren 2 bis 401 von SEQ ID NO: 342 umfasst.
  • Punkt 83 Transgene Pflanze nach Punkt 82, wobei die 3-Oxoacyl-ACP-Synthase II umfassend die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 336; die Aminosäuren 1 bis 406 von SEQ ID NO: 338; die Aminosäuren 1 bis 461 von SEQ ID NO: 340; die Aminosäuren 1 bis 406 von SEQ ID NO: 342.
  • Punkt 84 Transgene Pflanze nach Punkt 81, die weiterhin als eine Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Raps und Canola definiert ist.
  • Punkt 85 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Synthase-II-Polypeptid kodiert;
    reinerbig ist; wobei die transgene Pflanze, die aus diesem Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Transgene nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 86 Samen nach Punkt 85, wobei das 3-Oxoacyl-ACP-Synthase-II-Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 12 bis 410 von SEQ ID NO: 336; den Aminosäuren 2 bis 401 von SEQ ID NO: 338; den Aminosäuren 55 bis 456 von SEQ ID NO: 340; und den Aminosäuren 2 bis 401 von SEQ ID NO: 342 umfasst.
  • Punkt 87 Samen nach Punkt 86, wobei die 3-Oxoacyl-ACP-Synthase II umfassend die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 336; die Aminosäuren 1 bis 406 von SEQ ID NO: 338; die Aminosäuren 1 bis 461 von SEQ ID NO: 340; die Aminosäuren 1 bis 406 von SEQ ID NO: 342.
  • Punkt 88 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Synthase-II-Polypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 89 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassettte umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert; und
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid kodiert; transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 90 Transgene Pflanze nach Punkt 89, wobei der Promoter fähig ist, die Expression in Blättern zu verstärken.
  • Punkt 91 Transgene Pflanze nach Punkt 89, wobei der Expressionsvektor weiterhin ein Mitochondrientransitpeptid umfasst.
  • Punkt 92 Transgene Pflanze nach Punkt 89, wobei der Expressionsvektor weiterhin ein Chloroplastentransitpeptid umfasst.
  • Punkt 93 Transgene Pflanze nach Punkt 89, wobei das 3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 80 bis 181 von SEQ ID NO: 344; den Aminosäuren 85 bis 186 von SEQ ID NO: 346; den Aminosäuren 79 bis 180 von SEQ ID NO: 348; den Aminosäuren 69 bis 170 von SEQ ID NO: 350; den Aminosäuren 51 bis 154 von SEQ ID NO: 352; den Aminosäuren 156 bis 257 von SEQ ID NO: 354; den Aminosäuren 90 bis 193 von SEQ ID NO: 356; den Aminosäuren 81 bis 184 von SEQ ID NO: 358; den Aminosäuren 128 bis 228 von SEQ ID NO: 360; den Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 362; den Aminosäuren 97 bis 198 von SEQ ID NO: 364; den Aminosäuren 95 bis 198 von SEQ ID NO: 366; den Aminosäuren 103 bis 208 von SEQ ID NO: 368; den Aminosäuren 103 bis 208 von SEQ ID NO: 370; den Aminosäuren 100 bis 203 von SEQ ID NO: 372; den Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 374; den Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 376; den Aminosäuren 89 bis 192 von SEQ ID NO: 378; den Aminosäuren 159 bis 260 von SEQ ID NO: 380; den Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 382; den Aminosäuren 148 bis 249 von SEQ ID NO: 384; den Aminosäuren 98 bis 202 von SEQ ID NO: 386; den Aminosäuren 95 bis 199 von SEQ ID NO: 388; den Aminosäuren 154 bis 257 von SEQ ID NO: 390; den Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 392; den Aminosäuren 100 bis 201 von SEQ ID NO: 394; und den Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 396 umfasst.
  • Punkt 94 Transgene Pflanze nach Punkt 93, wobei das 3-Oxoacyl-ACP-Reduktasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 244 von SEQ ID NO: 344; die Aminosäuren 1 bis 247 von SEQ ID NO: 346; die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 348; die Aminosäuren 1 bis 243 von SEQ ID NO: 350; die Aminosäuren 1 bis 236 von SEQ ID NO: 352; die Aminosäuren 1 bis 320 von SEQ ID NO: 354; die Aminosäuren 1 bis 275 von SEQ ID NO: 356; die Aminosäuren 1 bis 260 von SEQ ID NO: 358; die Aminosäuren 1 bis 294 von SEQ ID NO: 360; die Aminosäuren 1 bis 267 von SEQ ID NO: 362; die Aminosäuren 1 bis 272 von SEQ ID NO: 364; die Aminosäuren 1 bis 280 von SEQ ID NO: 366; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 368; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 370; die Aminosäuren 1 bis 265 von SEQ ID NO: 372; die Aminosäuren 1 bis 264 von SEQ ID NO: 374; die Aminosäuren 1 bis 271 von SEQ ID NO: 376; die Aminosäuren 1 bis 256 von SEQ ID NO: 378; die Aminosäuren 1 bis 323 von SEQ ID NO: 380; die Aminosäuren 1 bis 249 von SEQ ID NO: 382; die Aminosäuren 1 bis 312 von SEQ ID NO: 384; die Aminosäuren 1 bis 246 von SEQ ID NO: 386; die Aminosäuren 1 bis 258 von SEQ ID NO: 388; die Aminosäuren 1 bis 320 von SEQ ID NO: 390; die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 392; die Aminosäuren 1 bis 273 von SEQ ID NO: 394; oder die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 396 umfasst.
  • Punkt 95 Transgene Pflanze nach Punkt 89, die weiterhin als eine Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Raps und Canola definiert ist.
  • Punkt 96 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert; und
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid kodiert; reinerbig ist, wobei eine transgene Pflanze, die aus diesem Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 97 Samen nach Punkt 96, wobei der Promoter fähig ist, die Expression in Blättern zu verstärken.
  • Punkt 98 Samen nach Punkt 97, wobei der Expressionsvektor weiterhin ein Mitochondrientransitpeptid umfasst.
  • Punkt 99 Samen nach Punkt 96, wobei der Expressionsvektor weiterhin ein Chloroplastentransitpeptid umfasst.
  • Punkt 100 Samen nach Punkt 96, wobei das 3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 80 bis 181 von SEQ ID NO: 344; den Aminosäuren 85 bis 186 von SEQ ID NO: 346; den Aminosäuren 79 bis 180 von SEQ ID NO: 348; den Aminosäuren 69 bis 170 von SEQ ID NO: 350; den Aminosäuren 51 bis 154 von SEQ ID NO: 352; den Aminosäuren 156 bis 257 von SEQ ID NO: 354 den Aminosäuren 90 bis 193 von SEQ ID NO: 356; den Aminosäuren 81 bis 184 von SEQ ID NO: 358; den Aminosäuren 128 bis 228 von SEQ ID NO: 360; den Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 362; den Aminosäuren 97 bis 198 von SEQ ID NO: 364; den Aminosäuren 95 bis 198 von SEQ ID NO: 366; den Aminosäuren 103 bis 208 von SEQ ID NO: 368; den Aminosäuren 103 bis 208 von SEQ ID NO: 370; den Aminosäuren 100 bis 203 von SEQ ID NO: 372; den Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 374; den Aminosäuren 96 bis 197 von SEQ ID NO: 376; den Aminosäuren 89 bis 192 von SEQ ID NO: 378; den Aminosäuren 159 bis 260 von SEQ ID NO: 380; den Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 382; den Aminosäuren 148 bis 249 von SEQ ID NO: 384; den Aminosäuren 98 bis 202 von SEQ ID NO: 386; den Aminosäuren. 95 bis 199 von SEQ ID NO: 388; den Aminosäuren 154 bis 257 von SEQ ID NO: 390; den Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 392; den Aminosäuren 100 bis 201 von SEQ ID NO: 394; und den Aminosäuren 88 bis 187 von SEQ ID NO: 396 umfasst.
  • Punkt 101 Samen nach Punkt 100, wobei das 3-Oxoacyl-ACP-Reduktasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 244 von SEQ ID NO: 344; die Aminosäuren 1 bis 247 von SEQ ID NO: 346; die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 348; die Aminosäuren 1 bis 243 von SEQ ID NO: 350; die Aminosäuren 1 bis 236 von SEQ ID NO: 352; die Aminosäuren 1 bis 320 von SEQ ID NO: 354; die Aminosäuren 1 bis 275 von SEQ ID NO: 356; die Aminosäuren 1 bis 260 von SEQ ID NO: 358; die Aminosäuren 1 bis 294 von SEQ ID NO: 360; die Aminosäuren 1 bis 267 von SEQ ID NO: 362; die Aminosäuren 1 bis 272 von SEQ ID NO: 364; die Aminosäuren 1 bis 280 von SEQ ID NO: 366; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 368; die Aminosäuren 1 bis 282 von SEQ ID NO: 370; die Aminosäuren 1 bis 265 von SEQ ID NO: 372; die Aminosäuren 1 bis 264 von SEQ ID NO: 374; die Aminosäuren 1 bis 271 von SEQ ID NO: 376; die Aminosäuren 1 bis 256 von SEQ ID NO: 378; die Aminosäuren 1 bis 323 von SEQ ID NO: 380; die Aminosäuren 1 bis 249 von SEQ ID NO: 382; die Aminosäuren 1 bis 312 von SEQ ID NO: 384; die Aminosäuren 1 bis 246 von SEQ ID NO: 386; die Aminosäuren 1 bis 258 von SEQ ID NO: 388; die Aminosäuren 1 bis 320 von SEQ ID NO: 390; die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 392; die Aminosäuren 1 bis 273 von SEQ ID NO: 394; oder die Aminosäuren 1 bis 253 von SEQ ID NO: 396 umfasst.
  • Punkt 102 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert; und
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Oxoacyl-[ACP]-Reduktasepolypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 103 Verfahren nach Punkt 102, wobei der Promoter fähig ist, die Expression in Blättern zu verstärken.
  • Punkt 104 Verfahren nach Punkt 103, wobei der Expressionsvektor weiterhin ein Mitochondrientransitpeptid umfasst.
  • Punkt 105 Verfahren nach Punkt 102, wobei der Expressionsvektor weiterhin ein Chloroplastentransitpeptid umfasst.
  • Punkt 106 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassettte umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Biotinsynthetasepolypeptid kodiert; transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 107 Transgene Pflanze nach Punkt 105, wobei die Biotinsynthetase eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 78 bis 300 von SEQ ID NO: 398; den Aminosäuren 82 bis 301 von SEQ ID NO: 400; und den Aminosäuren 79 bis 298 von SEQ ID NO: 402 umfasst.
  • Punkt 108 Transgene Pflanze nach Punkt 107, wobei die Biotinsynthetase die Aminosäuren 1 bis 362 von SEQ ID NO: 398; die Aminosäuren 1 bis 304 von SEQ ID NO: 400; oder die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 402 umfasst.
  • Punkt 109 Transgene Pflanze nach Punkt 106, die weiterhin als eine Art ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Reis, Sojabohne, Baumwolle, Raps und Canola definiert ist.
  • Punkt 110 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Biotinsynthetasepolypeptid kodiert; reinerbig ist, wobei eine transgene Pflanze, die aus diesem Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 111 Samen nach Punkt 110, wobei die Biotinsynthetase eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 78 bis 300 von SEQ ID NO: 398; den Aminosäuren 82 bis 301 von SEQ ID NO: 400; und den Aminosäuren 79 bis 298 von SEQ ID NO: 402 umfasst.
  • Punkt 112 Samen nach Punkt 111, wobei die Biotinsynthetase die Aminosäuren 1 bis 362 von SEQ ID NO: 398; die Aminosäuren 1 bis 304 von SEQ ID NO: 400; oder die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 402 umfasst.
  • Punkt 113 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und
    • iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Biotinsynthetasepolypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 114 Isoliertes Polynukleotid, das eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 291; SEQ ID NO: 293; SEQ ID NO: 295; SEQ ID NO: 297; SEQ ID NO: 299; SEQ ID NO: 301; SEQ ID NO: 303; SEQ ID NO: 311; SEQ ID NO: 313; SEQ ID NO: 315; SEQ ID NO: 331; SEQ ID NO: 333; SEQ ID NO: 337; SEQ ID NO: 339; SEQ ID NO: 341; SEQ ID NO: 347; SEQ ID NO: 349; SEQ ID NO: 351; SEQ ID NO: 353; SEQ ID NO: 355; SEQ ID NO: 357; SEQ ID NO: 359; SEQ ID NO: 361; SEQ ID NO: 363; SEQ ID NO: 365; SEQ ID NO: 367; SEQ ID NO: 369; SEQ ID NO: 371; SEQ ID NO: 373; SEQ ID NO: 375; SEQ ID NO: 377; SEQ ID NO: 379; SEQ ID NO: 383; SEQ ID NO: 385; SEQ ID NO: 387; SEQ ID NO: 389; SEQ ID NO: 391; SEQ ID NO: 393; SEQ ID NO: 395; SEQ ID NO: 399; und SEQ ID NO: 401 aufweist.
  • Punkt 115 Isoliertes Polynukleotid, das für ein Polypeptid mit einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 292; SEQ ID NO: 294; SEQ ID NO: 296; SEQ ID NO: 298; SEQ ID NO: 300; SEQ ID NO: 302; SEQ ID NO: 304; SEQ ID NO: 312; SEQ ID NO: 314; SEQ ID NO: 316; SEQ ID NO: 332; SEQ ID NO: 334; SEQ ID NO: 338; SEQ ID NO: 340; SEQ ID NO: 342; SEQ ID NO: 348; SEQ ID NO: 350; SEQ ID NO: 352; SEQ ID NO: 354; SEQ ID NO: 356; SEQ ID NO: 358; SEQ ID NO: 360; SEQ ID NO: 362; SEQ ID NO: 364; SEQ ID NO: 366; SEQ ID NO: 368; SEQ ID NO: 370; SEQ ID NO: 372; SEQ ID NO: 374; SEQ ID NO: 376; SEQ ID NO: 378; SEQ ID NO: 380; SEQ ID NO: 384; SEQ ID NO: 386; SEQ ID NO: 388; SEQ ID NO: 390; SEQ ID NO: 392; SEQ ID NO: 394; SEQ ID NO: 396; SEQ ID NO: 400; und SEQ ID NO: 402 kodiert.
  • Punkt 116 Verfahren für das Hochdurchsatz-Screening von transgenen Pflanzen auf ertragsbezogene Phänotypen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Bilden mindestens eines Pools von transgenen Pflanzen, wobei jede transgene Pflanze ein Transgen in einer Expressionskassette umfasst;
    • b) Heranziehen der gepoolten unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen in einem Primär-Screening;
    • c) Selektieren von transgenen Pflanzen, die unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen im Primär-Screening eine unverringerte Biomasse aufweisen;
    • d) Bestimmen der molekularen Identität von jedem Element in der Expressionskassette in jeder selektierten transgenen Pflanze;
    • e) Heranziehen der in Schritt c) selektierten transgenen Pflanzen unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen in einem Sekundär-Screening;
    • f) Selektieren von transgenen Pflanzen, die unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen im Sekundär-Screening eine unverringerte Biomasse aufweisen;
    • g) Heranziehen der in Schritt f) selektierten transgenen Pflanzen unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen in einem Tertiär-Screening; und
    • h) Selektieren von transgenen Pflanzen, die unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen im Tertiär-Screening eine unverringerte Biomasse aufweisen; wobei: die gut bewässerten Wachstumsbedingungen darin bestehen, dass man zweimal pro Woche bis zur Bodensättigung bewässert und die Biomasse und den Gesundheitsindex am 17. und am 21. Tag nach dem Aussäen bestimmt; und die wasserlimitierten Wachstumsbedingungen darin bestehen, dass man am 0., 8. und 19. Tag nach dem Aussäen bis zur Bodensättigung bewässert und die Biomasse und den Gesundheitsindex am 20. und 27. Tag nach dem Aussäen bestimmt.
  • Punkt 117 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette transformiert ist umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid kodiert;
    wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 118 Transgene Pflanze nach Punkt 117, wobei das Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid eine Polyprenylsynthetasedomäne umfassend ein Signatursequenzpaar, wobei
    • a) ein Partner des Paars aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 81 bis 125 von SEQ ID NO: 414; den Aminosäuren 97 bis 139 von SEQ ID NO: 416; den Aminosäuren 76 bis 120 von SEQ ID NO: 418; den Aminosäuren 116 bis 160 von SEQ ID NO: 420; den Aminosäuren 90 bis 132 von SEQ ID NO: 422; den Aminosäuren 7 bis 51 von SEQ ID NO: 424; den Aminosäuren 46 bis 90 von SEQ ID NO: 426; den Aminosäuren 7 bis 49 von SEQ ID NO: 428; den Aminosäuren 19 bis 61 von SEQ ID NO: 430; den Aminosäuren 7 bis 49 von SEQ ID NO: 432; und den Aminosäuren 98 bis 140 von SEQ ID NO: 434 ausgewählt ist; und
    • b) und der andere Partner des Signatursequenzpaars aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 193 bis 227 von SEQ ID NO: 414; den Aminosäuren 210 bis 244 von SEQ ID NO: 416; den Aminosäuren 191 bis 224 von SEQ ID NO: 418; den Aminosäuren 224 bis 257 von SEQ ID NO: 420; den Aminosäuren 203 bis 236 von SEQ ID NO: 422; den Aminosäuren 115 bis 148 von SEQ ID NO: 424; den Aminosäuren 158 bis 191 von SEQ ID NO: 426; den Aminosäuren 108 bis 141 von SEQ ID NO: 428; den Aminosäuren 132 bis 165 von SEQ ID NO: 430; den Aminosäuren 108 bis 141 von SEQ ID NO: 432; und den Aminosäuren 211 bis 244 von SEQ ID NO: 434 ausgewählt ist, umfasst.
  • Punkt 119 Transgene Pflanze nach Punkt 117, wobei das Farnesyldiphosphätsynthasepolypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 414; die Aminosäuren 1 bis 352 von SEQ ID NO: 416; die Aminosäuren 1 bis 294 von SEQ ID NO: 418; die Aminosäuren 1 bis 274 von SEQ ID NO: 420; die Aminosäuren 1 bis 342 von SEQ ID NO: 422; die Aminosäuren 1 bis 222 von SEQ ID NO: 424; die Aminosäuren 1 bis 261 von SEQ ID NO: 426; die Aminosäuren 1 bis 161 von SEQ ID NO: 428; die Aminosäuren 1 bis 174 von SEQ ID NO: 430; die Aminosäuren 1 bis 245 von SEQ ID NO: 432; oder die Aminosäuren 1 bis 350 von SEQ ID NO: 434 aufweist.
  • Punkt 120 Transgene Pflanze nach Punkt 117, die weiterhin als eine Art, die aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Triticale, Reis, Gerste, Sojabohne, Erdnuss, Baumwolle, Raps, Canola, Maniok, Pfeffer, Sonnenblume, Tagetes, Kartoffel, Tabak, Aubergine, Tomate, Vicia-Art, Erbse, Luzerne, Kaffee, Kakao, Tee, Salix-Art, Ölpalme, Kokosnuss, mehrjährigen Gräsern und einer Futterkulturpflanze ausgewählt ist, definiert ist.
  • Punkt 121 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid kodiert;
    reinerbig ist, wobei eine transgene Pflanze, die aus diesen Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 122 Samen nach Punkt 121, wobei das Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid ein Polyprenylsynthetasedomäne umfassend ein Signatursequenzpaar, wobei
    • a) ein Partner des Paars aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 81 bis 125 von SEQ ID NO: 414; den Aminosäuren 97 bis 139 von SEQ ID NO: 416; den Aminosäuren 76 bis 120 von SEQ ID NO: 418; den Aminosäuren 116 bis 160 von SEQ ID NO: 420; den Aminosäuren 90 bis 132 von SEQ ID NO: 422; den Aminosäuren 7 bis 51 von SEQ ID NO: 424; den Aminosäuren 46 bis 90 von SEQ ID NO: 426; den Aminosäuren 7 bis 49 von SEQ ID NO: 428; den Aminosäuren 19 bis 61 von SEQ ID NO: 430; den Aminosäuren 7 bis 49 von SEQ ID NO: 432; und den Aminosäuren 98 bis 140 von SEQ ID NO: 434 ausgewählt ist; und
    • b) und der andere Partner des Signatursequenzpaars aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 193 bis 227 von SEQ ID NO: 414; den Aminosäuren 210 bis 244 von SEQ ID NO: 416; den Aminosäuren 191 bis 224 von SEQ ID NO: 418; den Aminosäuren 224 bis 257 von SEQ ID NO: 420; den Aminosäuren 203 bis 236 von SEQ ID NO: 422; den Aminosäuren 115 bis 148 von SEQ ID NO: 424; den Aminosäuren 158 bis 191 von SEQ ID NO: 426; den Aminosäuren 108 bis 141 von SEQ ID NO: 428; den Aminosäuren 132 bis 165 von SEQ ID NO: 430; den Aminosäuren 108 bis 141 von SEQ ID NO: 432; und den Aminosäuren 211 bis 244 von SEQ ID NO: 434 ausgewählt ist, umfasst ist.
  • Punkt 123 Samen nach Punkt 121, wobei das Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 299 von SEQ ID NO: 414; die Aminosäuren 1 bis 352 von SEQ ID NO: 416; die Aminosäuren 1 bis 294 von SEQ ID NO: 418; die Aminosäuren 1 bis 274 von SEQ ID NO: 420; die Aminosäuren 1 bis 342 von SEQ ID NO: 422; die Aminosäuren 1 bis 222 von SEQ ID NO: 424; die Aminosäuren 1 bis 261 von SEQ ID NO: 426; die Aminosäuren 1 bis 161 von SEQ ID NO: 428; die Aminosäuren 1 bis 174 von SEQ ID NO: 430; die Aminosäuren 1 bis 245 von SEQ ID NO: 432; oder die Aminosäuren 1 bis 350 von SEQ ID NO: 434 aufweist.
  • Punkt 124 Samen nach Punkt 121, der weiterhin als eine Art, die aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Triticale, Reis, Gerste, Sojabohne, Erdnuss, Baumwolle, Raps, Canola, Maniok, Pfeffer, Sonnenblume, Tagetes, Kartoffel, Tabak, Aubergine, Tomate, Vicia-Art, Erbse, Luzerne, Kaffee, Kakao, Tee, Salix-Art, Ölpalme, Kokosnuss, mehrjährigen Gräsern und einer Futterkulturpflanze ausgewählt ist, definiert ist.
  • Punkt 125 Verfahren zum Erhöhen des Ertrags einer Pflanze, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukletoid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken;
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert; und
    • iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von trockenheitstoleranten Pflanzen aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 126 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassettte umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-3-Squalensynthasepolypeptid kodiert; transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 127 Transgene Pflanze nach Punkt 126, wobei das Squalensynthasepolypeptid eine Squalensynthetasedomäne umfassend ein Signatursequenzpaar, wobei
    • a) ein Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 201 bis 216 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 201 bis 216 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 168 bis 183 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 168 bis 183 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 164 bis 179 von SEQ ID NO: 444 aufweist; und
    • b) der andere Partner des Signatursequenzpaars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 234 bis 262 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 234 bis 262 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 203 bis 231 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 201 bis 229 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 197 bis 225 von SEQ ID NO: 444 aufweist, umfasst.
  • Punkt 128 Transgene Pflanze nach Punkt 126, wobei das Squalensynthasepolypeptid eine Squalensynthetasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 95 bis 351 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 95 bis 351 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 62 bis 320 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 62 bis 318 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 58 bis 314 von SEQ ID NO: 444 umfasst.
  • Punkt 129 Transgene Pflanze nach Punkt 126, wobei das Squalensynthasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 436 von SEQ ID NO: 436; die Aminosäuren 1 bis 436 von SEQ ID NO: 438; die Aminosäuren 1 bis 357 von SEQ ID NO: 440; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 442; oder die Aminosäuren 1 bis 401 von SEQ ID NO: 444 umfasst.
  • Punkt 130 Transgene Pflanze nach Punkt 126, die weiterhin als eine Art, die aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Triticale, Reis, Gerste, Sojabohne, Erdnuss, Baumwolle, Raps, Canola, Maniok, Pfeffer, Sonnenblume, Tagetes, Kartoffel, Tabak, Aubergine, Tomate, Vicia-Art, Erbse, Luzerne, Kaffee, Kakao, Tee, Salix-Art, Ölpalme, Kokosnuss, mehrjährige Gräser und einer Futterkulturpflanze ausgewählt ist, definiert ist.
  • Punkt 131 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen• Promoter kodiert;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Squalensynthasepolypeptid kodiert; reinerbig ist; wobei eine transgene Pflanze, die aus diesem Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 132 Samen nach Punkt 131, wobei das Squalensynthasepolypeptid eine Squalensynthetasedomäne umfassend ein Signatursequenzpaar, wobei
    • a) ein Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 201 bis 216 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 201 bis 216 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 168 bis 183 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 168 bis 183 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 164 bis 179 von SEQ ID NO: 444 aufweist; und
    • b) der andere Partner des Signatursequenzpaars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 234 bis 262 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 234 bis 262 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 203 bis 231 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 201 bis 229 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 197 bis 225 von SEQ ID NO: 444 aufweist, umfasst.
  • Punkt 133 Samen nach Punkt 131, wobei das Squalensynthasepolypeptid eine Squalensynthetasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 95 bis 351 von SEQ ID NO: 436; den Aminosäuren 95 bis 351 von SEQ ID NO: 438; den Aminosäuren 62 bis 320 von SEQ ID NO: 440; den Aminosäuren 62 bis 318 von SEQ ID NO: 442; und den Aminosäuren 58 bis 314 von SEQ ID NO: 444 umfasst.
  • Punkt 134 Samen nach Punkt 131, wobei das Squalensynthasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 436 von SEQ ID NO: 436; die Aminosäuren 1 bis 436 von SEQ ID NO: 438; die Aminosäuren 1 bis 357 von SEQ ID NO: 440; die Aminosäuren 1 bis 413 von SEQ ID NO: 442; oder die Aminosäuren 1 bis 401 von SEQ ID NO: 444 umfasst.
  • Punkt 135 Samen nach Punkt 131, der weiterhin als eine Art, die aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Triticale, Reis, Gerste, Sojabohne, Erdnuss, Baumwolle, Raps, Canola, Maniok, Pfeffer, Sonnenblume, Tagetes, Kartoffel, Tabak, Aubergine, Tomate, Vicia-Art, Erbse, Luzerne, Kaffee, Kakao, Tee, Salix-Art, Ölpalme, Kokosnuss, mehrjährigen Gräsern und einer Futterkulturpflanze ausgewählt ist, definiert ist.
  • Punkt 136 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in. operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert, und
    • iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Squalensynthasepolypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 137 Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassettte umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Squalenepoxidasepolypeptid kodiert;
    transformiert ist, wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 138 Transgene Pflanze nach Punkt 137, wobei das Sqalenepoxidasepolypeptid eine Domäne umfassend ein Paar FAD-abhängige Enzymmotive umfasst, wobei
    • a) ein Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 55 bis 66 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 79 bis 90 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 98 bis 109 von SEQ ID NO: 450; aufweist; und
    • b) der andere Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 334 bis 350 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 331 bis 347 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 347 bis 363 von SEQ ID NO: 450 aufweist.
  • Punkt 139 Transgene Pflanze nach Punkt 137, wobei das Sqalenepoxidasepolypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 20 bis 488 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 44 bis 483 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 63 bis 500 von SEQ ID NO: 450 umfasst.
  • Punkt 140 Transgene Pflanze nach Punkt 137, wobei das Squalenepoxidasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 496 von SEQ ID NO: 446; die Aminosäuren 1 bis 512 von SEQ ID NO: 448; oder die Aminosäuren 1 bis 529 von SEQ ID NO: 450.
  • Punkt 141 Samen nach Punkt 137, der weiterhin als eine Art, die aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Triticale, Reis, Gerste, Sojabohne, Erdnuss, Baumwolle, Raps, Canola, Maniok, Pfeffer, Sonnenblume, Tagetes, Kartoffel, Tabak, Aubergine, Tomate, Vicia-Art, Erbse, Luzerne, Kaffee, Kakao, Tee, Salix-Art, Ölpalme, Kokosnuss, mehrjährigen Gräsern und einer Futterkulturpflanze ausgewählt ist, definiert ist.
  • Punkt 142 Samen, der für ein Transgen umfassend in operativer Verknüpfung
    • a) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • b) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert; und
    • c) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Squalenepoxidasepolypeptid kodiert;
    reinerbig ist, wobei eine transgene Pflanze, die aus diesen Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  • Punkt 143 Samen nach Punkt 142, eine Domäne umfassend ein Paar FAD-abhängige Enzymmotive umfasst, wobei
    • a) ein Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 55 bis 66 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 79 bis 90 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 98 bis 109 von SEQ ID NO: 450; aufweist; und
    • b) der andere Partner des Paars eine Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 334 bis 350 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 331 bis 347 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 347 bis 363 von SEQ ID NO: 450 aufweist.
  • Punkt 144 Samen nach Punkt 142, wobei das Sqalenepoxidasepolypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 20 bis 488 von SEQ ID NO: 446; den Aminosäuren 44 bis 483 von SEQ ID NO: 448; und den Aminosäuren 63 bis 500 von SEQ ID NO: 450 umfasst.
  • Punkt 145 Samen nach Punkt 142, wobei das Squalenepoxidasepolypeptid die Aminosäuren 1 bis 496 von SEQ ID NO: 446; die Aminosäuren 1 bis 512 von SEQ ID NO: 448; oder die Aminosäuren 1 bis 529 von SEQ ID NO: 450.
  • Punkt 146 Samen nach Punkt 142, der weiterhin als eine Art, die aus der Gruppe bestehend aus Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Triticale, Reis, Gerste, Sojabohne, Erdnuss, Baumwolle, Raps, Canola, Maniok, Pfeffer, Sonnenblume, Tagetes, Kartoffel, Tabak, Aubergine, Tomate, Vicia-Art, Erbse, Luzerne, Kaffee, Kakao, Tee, Salix-Art, Ölpalme, Kokosnuss, mehrjährigen Gräsern und einer Futterkulturpflanze ausgewählt ist, definiert ist.
  • Punkt 147 Verfahren zum Erzeugen einer transgenen Pflanze, die im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte einen erhöhten Ertrag aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Transformieren einer Pflanzenzelle mit einem Expressionsvektor umfassend in operativer Verknüpfung
    • i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert;
    • ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Chloroplastentransitpeptid kodiert, und
    • iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Squalenepoxidasepolypeptid kodiert;
    • b) Regenerieren von transgenen Pflanzen aus der transformierten Pflanzenzelle; und
    • c) Selektieren von Pflanzen mit höherem Ertrag aus den regenerierten transgenen Pflanzen.
  • Punkt 148 Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 417; SEQ ID NO: 419; SEQ ID NO: 421; SEQ ID NO: 423; SEQ ID NO: 425; SEQ ID NO: 427; SEQ ID NO: 429; SEQ ID NO: 431; SEQ ID NO: 435; SEQ ID NO: 437; SEQ ID NO: 439; SEQ ID NO: 447; und SEQ ID NO: 449.
  • Punkt 149 Isoliertes Polynukleotid, das für ein Polypeptid mit einer Aminosäuresquenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 418; SEQ ID NO: 420; SEQ ID NO: 422; SEQ ID NO: 424; SEQ ID NO: 426; SEQ ID NO: 428; SEQ ID NO: 430; SEQ ID NO: 432; SEQ ID NO: 436; SEQ ID NO: 438; SEQ ID NO: 440; SEQ ID NO: 448; and SEQ ID NO: 450 kodiert.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert; diese sind in keiner Weise dahingehend zu verstehen, dass sie den Umfang der Erfindung einschränken.
  • BEISPIEL 1
  • Charakterisierung von cDNAs
  • Es wurden cDNAs aus offiziellen Bibliotheken der jeweiligen Pflanzenart unter Verwendung von bekannten Verfahren isoliert. Die Sequenzen wurden mit Analysen der Bioinformatik verarbeitet und annotiert. Der Grad der Aminosäureidentität- und -ähnlichkeit der isolierten Sequenzen zu den jeweiligen ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen sind in den Tabellen 2A bis 11A, den Tabellen 2B bis 19B, den Tabellen 2C bis 16C, den Tabellen 2D bis 24D und den Tabellen 2E bis 4E angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0.1; score matrix: blosum62). Tabelle 2A Vergleich von GM47143343 (SEQ ID NO: 2) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAD32204 Prunus armeniaca 88,60%
    NP_179409 A. thaliana 85,90%
    BAA04870 A. thaliana 85,60%
    CAN70944 Vitis vinifera 82,90%
    ABO84371 M. truncatula 82,90%
    Tabelle 3A Vergleich von EST431 (SEQ ID NO: 4) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN75543 V. vinifera 78,20%
    NP_001065156 O. sativa 77,80%
    AAR11450 Z. mays 77,10%
    ABB69023 B. napus 76,60%
    AAN65180 Petroselinum crispum 76,40%
    Tabelle 4A Vergleich von EST253 (SEQ ID NO: 6) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAH05024 Papaver rhoeas 67,40%
    Q40517 Nicotiana tabacum 67,00%
    CAN70091 V. vinifera 66,80%
    ABA00652 Gossypium hirsutum 66,50%
    AAF73257 Pisum sativum 66,20%
    Tabelle 5A Vergleich von EST272 (SEQ ID NO: 30) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001065156 O. sativa 69,90%
    BAB93532 S. tuberosum 68,80%
    Q40353 M. sativa 67,70%
    BAB93531 S. tuberosum 66,70%
    Q06060 Pisum sativum 65,80%
    Tabelle 6A Vergleich von GM50305602 (SEQ ID NO: 40) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_564066 A. thaliana 60,90%
    AAO42812 A. thaliana 60,70%
    BAE98496 A. thaliana 59,70%
    NP_177612 A. thaliana 58,00%
    AAA99794 A. thaliana 56,80%
    Tabelle 7A Vergleich von EST500 (SEQ ID NO: 42) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAB70706 Tortula ruralis 90,00%
    BAA13232 Z. mays 64,80%
    CAN78387 V. vinifera 64,70%
    AAL68972 Cucurbita maxima 64,60%
    EAY87105 O. sativa 64,40%
    Tabelle 8A Vergleich von EST401 (SEQ ID NO: 44) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAL30819 N. tabacum 64,80%
    CAN69589 V. vinifera 64,30%
    NP_179379 A. thaliana 64,00%
    AAX81331 N. tabacum 64,00%
    AAX14494 M. truncatula 63,70%
    Tabelle 9A Vergleich von EST591 (SEQ ID NO: 62) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbanks-zugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001044575 O. sativa 61,90%
    CAN62888 V. vinifera 60,90%
    BAA13440 Ipomoea batatas 59,30%
    CAA65500 Medicago sativa 57,50%
    ABD98803 T. aestivum 57,30%
    Tabelle 10A Vergleich von BN42110642 (SEQ ID NO: 74) mit bekannten cyclinabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_190576 A. thaliana 74,70%
    NP_201527 A. thaliana 61,30%
    CAN59802 V. vinifera 50,90%
    BAE80325 Camellia sinensis 50,30%
    AAO72990 Populus alba 49,70%
    Tabelle 11A Vergleich von EST336 (SEQ ID NO: 82) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAA19877 A. thaliana 79,70%
    NP_567945 A. thaliana 79,30%
    CAN62745 V. vinifera 79,10%
    EAZ21035 O. sativa 76,80%
    ABA40436 Solanum tuberosum 76,00%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von GM47143343 (SEQ ID NO: 2), EST431 (SEQ ID NO: 4), EST253 (SEQ ID NO: 6) und EST272 (SEQ ID NO: 30) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden ein Homolog aus dem Weizen, ein Homolog aus dem Mais, vier Homologe von der Sojabohne, vier Homologe aus dem Lein, vier Homologe aus Canola und ein Homolog aus der Sonnenblume identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 12A bis 26A angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 12A Vergleich von TA54298452 (SEQ ID NO: 8) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAJ85945 Festuca arundinacea 95,10%
    CAG23921 F. arundinacea 94,60%
    CAD54741 O. sativa 94,00%
    ABH01191 O. sativa 93,80%
    CAB61889 O. sativa 93,50%
    Tabelle 13A Vergleich von GM59742369 (SEQ ID NO: 10) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAF73257 P. sativum 93,80%
    ABA00652 G. hirsutum 88,20%
    Q40517 N. tabacum 87,90%
    CAN70091 V. vinifera 87,90%
    CAH05024 Papaver rhoeas 85,50%
    Tabelle 14A Vergleich von LU61585372 (SEQ ID NO: 12) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN70091 V. vinifera 87,50%
    ABA00652 G. hirsutum 87,20%
    Q40517 N. tabacum 86,70%
    CAH05024 P. rhoeas 84,60%
    AAF73257 P. sativum 84,50%
    Tabelle 15A Vergleich von BN44703759 (SEQ ID NO: 14) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_565989 A. thaliana 80,10%
    ABG54347 synthetic construct 77,50%
    ABF69963 Musa acuminata 67,70%
    NP_001043642 O. sativa 66,60%
    NP_001056342 O. sativa 64,30%
    Tabelle 16A Vergleich von GM59703946 (SEQ ID NO: 16) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAO71082 V. vinifera 88,10%
    AAL32607 A. thaliana 80,70%
    NP_197402 A. thaliana 80,70%
    NP_197402 A. thaliana 80,70%
    ABG54343 synthetic construct 77,80%
    Tabelle 17A Vergleich von GM59589775 (SEQ ID NO: 18) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    Q40353 Medicago sativa 91,20%
    CAN75543 V. vinifera 88,00%
    AAN65180 Petroselinum crispum 87,70%
    BAE46985 N. tabacum 84,80%
    BAA04867 A. thaliana 83,60%
    Tabelle 18A Vergleich von LU61696985 (SEQ ID NO: 20) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAZ57337 Cucumis sativus 86,20%
    ABM67698 C. sinensis 85,70%
    AAV34677 B. napus 83,60%
    ABJ89813 Nicotiana attenuata 83,30%
    BAE44363 S. tuberosum 83,30%
    Tabelle 19A Vergleich von ZM62001130 (SEQ ID NO: 22) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAA74733 Z. mays 91,20%
    AAW65993 Saccharum officinarum 87,40%
    AAK01710 O. sativa 83,70%
    CAA56314 A. sativa 83,70%
    ABH01189 O. sativa 83,40%
    Tabelle 20A Vergleich von HA66796355 (SEQ ID NO: 24) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABB16418 N. tabacum 92,40%
    Q40532 N. tabacum 92,10%
    ABB16417 N. tabacum 90,90%
    AAQ14867 G. max 90,70%
    AAP20420 L. esculentum 90,20%
    Tabelle 21A Vergleich von LU61684898 (SEQ ID NO: 26) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAQ14867 G. max 87,70%
    ABB16418 N. tabacum 86,80%
    Q06060 P. sativum 86,70%
    Q40532 N. tabacum 86,30%
    ABE83899 M. truncatula 86,30%
    Tabelle 22A Vergleich von LU61597381 (SEQ ID NO: 28) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAN65180 P. crispum 82,40%
    CAN75543 V. vinifera 80,10%
    BAE46985 N. tabacum 78,80%
    Q40353 M. sativa 78,50%
    NP_001065156 O. sativa 78,50%
    Tabelle 23A Vergleich von BN42920374 (SEQ ID NO: 32) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_179409 A. thaliana 96,50%
    BAA04870 A. thaliana 95,40%
    ABG54334 synthetic 91,50%
    AAD32204 P. armeniaca 85,90%
    Q40517 N. tabacum 81,50%
    Tabelle 24A Vergleich von BN45700248 (SEQ ID NO: 34) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_182131 A. thaliana 96,20%
    ABG54339 synthetic 91,10%
    AAC62906 A. thaliana 88,20%
    AAN65180 P. crispum 79,70%
    CAN75543 Vitis vinifera 79,20%
    Tabelle 25A Vergleich von BN47678601 (SEQ ID NO: 36) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABB69023 B. napus 98,70%
    BAA04867 A. thaliana 93,60%
    ABG54331 synthetic 88,90%
    NP_192046 A. thaliana 88,30%
    ABG54338 synthetic 82,50%
    Tabelle 26A Vergleich von GMsj02a06 (SEQ ID NO: 38) mit bekannten mitogenaktivierten Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAQ14867 G. max 91,60%
    Q07176 M. sativa 88,20%
    ABE83899 M. truncatula 88,20%
    Q06060 P. sativum 87,10%
    AAP20420 L. esculentum 84,30%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von GM50305602 (SEQ ID NO: 40), EST500 (SEQ ID NO: 42) und EST401 (SEQ ID NO: 44) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden acht Homologe aus Canola, zwei Homologe aus der Sojabohne, zwei Homologe aus dem Mais und ein Homolog aus dem Weizen identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 27A bis 39A angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0.1; score matrix: blosum62). Tabelle 27A Vergleich von BN51391539 (SEQ ID NO: 46) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAL38596 A. thaliana 91,00%
    CAN61364 V. vinifera 72,90%
    ABE79749 M. truncatula 72,70%
    EAZ12734 O. sativa 72,30%
    CAF18446 T. aestivum 70,90%
    Tabelle 28A Vergleich von GM59762784 (SEQ ID NO: 48) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAA65500 M. sativa 79,10%
    ABE72958 M. truncatula 78,80%
    AAB80693 G. max 77,70%
    AAP03014 G. max 77,10%
    AAD28192 S. tuberosum 76,50%
    Tabelle 29A Vergleich von BN44099508 (SEQ ID NO: 50) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_181647 A. thaliana 93,80%
    NP_191235 A. thaliana 90,50%
    ABD33022 M. truncatula 78,90%
    BAC16472 O. sativa 74,40%
    NP_001050179 O. sativa 70,80%
    Tabelle 30A Vergleich von BN45789913 (SEQ ID NO: 52) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr: Species Sequenzidentität (%)
    NP_197831 A. thaliana 91,90%
    NP_190506 A. thaliana 85,50%
    AAD28759 A. thaliana 70,70%
    AAM91611 A. thaliana 70,50%
    AAL30818 N. tabacum 68,00%
    Tabelle 31A Vergleich von BN47959187 (SEQ ID NO: 54) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_179379 A. thaliana 89,80%
    NP_195331 A. thaliana 74,90%
    AAX14494 M. truncatula 74,50%
    AAL30819 N. tabacum 73,90%
    CAA18501 A. thaliana 73,60%
    Tabelle 32A Vergleich von BN51418316 (SEQ ID NO: 56) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_564066 A. thaliana 90,30%
    AAO42812 A. thaliana 90,10%
    BAA04829 A. thaliana 84,50%
    NP_177612 A. thaliana 81,40%
    EAZ04388 O. sativa 65,80%
    Tabelle 33A Vergleich von GM59691587 (SEQ ID NO: 58) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAC49405 Vigna radiata 87,10%
    AAL68972 Cucurbita maxima 86,60%
    BAF57913 S. tuberosum 85,60%
    BAF57914 S. tuberosum 85,50%
    CAN78387 V. vinifera 85,20%
    Tabelle 34A Vergleich von ZM62219224 (SEQ ID NO: 60) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAA57156 O. sativa 86,60%
    BAC19839 O. sativa 86,40%
    AAC05270 O. sativa 85,70%
    EAY88372 O. sativa 85,10%
    AAN17388 O. sativa 82,80%
    Tabelle 35A Vergleich von BN51345938 (SEQ ID NO: 64) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAZ32753 B. napus 97,10%
    AAZ32752 B. rapa 96,90%
    NP_565411 A. thaliana 86,00%
    AAZ32751 B. oleracea 85,90%
    NP_195257 A. thaliana 82,00%
    Tabelle 36A Vergleich von BN51456960 (SEQ ID NO: 66) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_568281 A. thaliana 94,20%
    NP_197446 A. thaliana 89,70%
    BAE99123 A. thaliana 82,70%
    CAG27839 Nicotiana plumbaginifolia 80,80%
    AAP72282 Cicer arietinum 77,60%
    Tabelle 37A Vergleich von BN43562070 (SEQ ID NO: 68) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_196779 A. thaliana 95,70%
    AAL59948 A. thaliana 95,50%
    NP_197437 A. thaliana 93,00%
    ABE77685 M. truncatula 81,10%
    CAN62888 V. vinifera 79,10%
    Tabelle 38A Vergleich von TA60004809 (SEQ ID NO: 70) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABK63287 T. aestivum 96,50%
    CAA57156 O. sativa 82,70%
    EAY88372 O. sativa 81,20%
    AAN17388 O. sativa 78,50%
    NP_001048842 O. sativa 61,10%
    Tabelle 39A Vergleich von ZM62079719 (SEQ ID NO: 72) mit bekannten calciumabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAA12715 Z. mays 97,20%
    NP_001059775 O. sativa 92,30%
    CAA57157 O. sativa 92,30%
    ABC59619 T. aestivum 90,10%
    ABD98803 T. aestivum 89,90%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von BN42110642 (SEQ ID NO: 74) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden zwei Homologe aus der Sojabohne und ein Homolog aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 40A bis 42A angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 40A Vergleich mit GM59794180 (SEQ ID NO: 76) mit bekannten cyclinabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABP03744 M. truncatula 73,90%
    NP_177178 A. thaliana 60,90%
    CAA58285 A. thaliana 60,30%
    S51650 A. thaliana 58,10%
    AAL47479 Helianthus tuberosus 56,30%
    Tabelle 41A Vergleich mit GMsp52b07 (SEQ ID NO: 78) mit bekannten cyclinabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAS13371 G. max 90,80%
    CAB40540 M. sativa 72,80%
    CAA61334 M. sativa 72,20%
    BAA33153 P. sativum 70,80%
    BAE93057 N. tabacum 58,70%
    Tabelle 42A Vergleich mit ZM57272608 (SEQ ID NO: 80) mit bekannten cyclinabhängigen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbanks-zugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAZ04741 O. sativa 64,60%
    NP_001060304 O. sativa 64,60%
    AAV28532 S. officinarum 47,40%
    AAV28533 S. officinarum 47,00%
    ABB36799 Z. mays 46,70%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen- DNA-Sequenz von EST336 (SEQ ID NO: 82) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden zwei Homologe aus Canola, zwei Homologe aus dem Mais, zwei Homologe aus dem Lein und drei Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 43A bis 51A angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 43A Vergleich mit BN43012559 (SEQ ID NO: 84) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_196476 A. thaliana 90,20%
    CAA78106 A. thaliana 89,60%
    AAM65503 A. thaliana 88,00%
    NP_201170 A. thaliana 87,50%
    BAE99712 A. thaliana 87,30%
    Tabelle 44A Vergleich mit BN44705066 (SEQ ID NO: 86) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAA33004 B. napus 94,70%
    AAA33003 B. napus 94,70%
    NP_172563 A. thaliana 92,80%
    AAT467112 A. thaliana 90,30%
    NP_176290 A. thaliana 71,90%
    Tabelle 45A Vergleich mit GM50962576 (SEQ ID NO: 88) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN62745 V. vinifera 89,80%
    NP_567945 A. thaliana 89,30%
    CAA19877 A. thaliana 87,90%
    EAY83693 O. sativa 81,30%
    NP_001050653 O. sativa 58,30%
    Tabelle 46A Vergleich mit GMsk93h09 (SEQ ID NO: 90) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN62745 V. vinifera 83,70%
    ABA40436 S. tuberosum 82,50%
    AAF27340 Vicia faba 82,50%
    NP_201489 A. thaliana 81,50%
    NP_001050653 O. sativa 55,40%
    Tabelle 47A Vergleich mit GMso31a02 (SEQ ID NO: 92) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    Q75V63 O. sativa 78,90%
    NP_001065412 O. sativa 78,90%
    AAA34017 G. max 78,50%
    AAA33979 G. max 77,00%
    CAN62023 V. vinifera 75,10%
    Tabelle 48A Vergleich mit LU61649369 (SEQ ID NO: 94) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_201489 A. thaliana 83,10%
    CAN62745 V. vinifera 82,10%
    NP_567945 A. thaliana 81,60%
    CAA19877 A. thaliana 80,70%
    NP_001050653 O. sativa 55,70%
    Tabelle 49A Vergleich mit LU61704197 (SEQ ID NO: 96) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN78793 V. vinifera 84,90%
    ABG81507 C. sinensis 83,90%
    AAL89456 N. tabacum 83,20%
    CAE54588 Fagus sylvatica 83,00%
    AAV41842 M. truncatula 82,20%
    Tabelle 50A Vergleich mit ZM57508275 (SEQ ID NO: 98) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAY91961 O. sativa 94,60%
    CAN62745 Vitis vinifera 82,60%
    CAA19877 A. thaliana 81,20%
    NP_001051371 O. sativa 74,70%
    NP_001050653 O. sativa 58,60%
    Tabelle 51A Vergleich mit ZM59288476 (SEQ ID NO: 100) mit bekannten serin/threoninspezifischen Proteinkinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABD72268 O. sativa 91,20%
    NP_001052827 O. sativa 74,90%
    AAU43772 Z. mays 73,50%
    NP_001044930 O. sativa 64,40%
    NP_001047099 O. sativa 54,10%
    Tabelle 2B Vergleich mit BN42194524 (SEQ ID NO: 102) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAP59427 Lycopersicon esculentum 76,90%
    CAN60579 V. vinifera 76,90%
    AAL40914 Momordica charantia 76,30%
    CAD31839 Cicer arietinum 71,60%
    NP_001053524 O. sativa 71,20%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von BN42194524 (SEQ ID NO: 102) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden vier Homologe aus dem Mais, drei Homologe aus Canola, sieben Homologe aus der Sojabohne, ein Homolog aus dem Lein und zwei Homologe aus dem Reis identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 19B und 20B angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 3B Vergleich von ZM68498581 (SEQ ID NO: 104) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAT42154 Z. mays 93,70%
    AAT42166 Sorghum bicolor 92,60%
    AAS47590 S. italica 91,40%
    AAM88847 Z. mays 88,60%
    NP_001053524 O. sativa 88,00%
    Tabelle 4B Vergleich von BN42062606 (SEQ ID NO: 106) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_180080 A. thaliana 87,00%
    S71250 A. thaliana 84,90%
    NP_194915 A. thaliana 80,10%
    Q9SZ54 A. thaliana 77,50%
    AAM12502 B. napus 73,20%
    Tabelle 5B Vergleich von BN42261838 (SEQ ID NO: 108) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen.
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAA24226 A. thaliana 94,70%
    AAQ03092 Malus x domestica 88,80%
    AAT42166 S. bicolor 87,00%
    AAT42154 Z. mays 87,00%
    AAS47590 Setaria italica 86,40%
    Tabelle 6B Vergleich von BN43722096 (SEQ ID NO: 110) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_191867 A. thaliana 83,90%
    NP_566128 A. thaliana 81,20%
    A84924 A. thaliana 77,30%
    BAC55016 H. vulgare 66,50%
    AAT42166 S. bicolor 65,90%
    Tabelle 7B Vergleich von GM50585691 (SEQ ID NO: 112) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    Q06652 C. sinensis 82,00%
    CAE46896 C. sinensis 81,40%
    AAQ03092 Malus x domestica 81,00%
    BAA24226 A. thaliana 79,90%
    CAJ43709 Plantago major 79,80%
    Tabelle 8B Vergleich von GMsa56c07 (SEQ ID NO: 114) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    Q06652 Citrus sinensis 85,00%
    CAE46896 C. sinensis 84,40%
    AAQ03092 Malus x domestica 82,70%
    NP_001053524 O. sativa 82,10%
    CAJ43709 P. major 81,50%
    Tabelle 9B Vergleich von GMsb20d04 (SEQ ID NO: 116) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität(%)
    AAQ03092 Malus x domestica 87,50%
    Q06652 C. sinensis 87,50%
    CAE46896 C. sinensis 86,90%
    AAT42166 S. bicolor 85,10%
    AAS47590 S. italica 85,10%
    Tabelle 10B Vergleich von GMsg04a02 (SEQ ID NO: 118) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAD31839 C. arietinum 88,00%
    AAP81673 Lotus corniculatus 85,60%
    AAL40914 Momordica charantia 83,80%
    CAN60579 V. vinifera 83,20%
    AAT42166 S. bicolor 76,20%
    Tabelle 11B Vergleich von GMsp36c10 (SEQ ID NO: 120) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    O24296 P. sativum 80,10%
    ABE93916 M. truncatula 79,20%
    CAL59721 M. sativa 79,20%
    NP_194915 A. thaliana 70,80%
    AAC78466 Zantedeschia aethiopica 69,30%
    Tabelle 12B Vergleich von GMsp82f11 (SEQ ID NO: 122) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_566128 A. thaliana 72,90%
    NP_191867 A. thaliana 71,40%
    AAQ03092 Malus x domestica 70,80%
    AAM88847 Z. mays 69,40%
    A84924 A. thaliana 69,00%
    Tabelle 13B Vergleich von GMss66f03 (SEQ ID NO: 124) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_566128 A. thaliana 71,20%
    NP_191867 A. thaliana 69,10%
    A84924 A. thaliana 67,30%,
    CAJ43709 P. major 66,50%
    CAJ00224 Capsicum chinense 65,90%
    Tabelle 14B Vergleich von LU61748885 (SEQ ID NO: 126) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABN59534 Populus trichocarpa x Populus deltoides 75,90%
    ABE92132 M. truncatula 73,80%
    NP_564813 A. thaliana 71,80%
    AAQ03092 Malus x domestica 70,60%
    Q06652 C. sinensis 70,60%
    Tabelle 15B Vergleich von OS36582281 (SEQ ID NO: 128) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001050145 O. sativa 76,50%
    NP_566128 A. thaliana 72,90%
    NP_191867 A. thaliana 69,10%
    A84924 A. thaliana 68,40%
    AAT42166 S. bicolor 64,70%
    Tabelle 16B Vergleich von OS40057356 (SEQ ID NO: 130) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001053524 O. sativa 86,70%
    CAD41644 O. sativa 85,30%
    EAY95121 O. sativa 84,80%
    AAS47590 S. italica 82,70%
    AAT42166 S. bicolor 82,30%
    Tabelle 17B Vergleich von ZM57588094 (SEQ ID NO: 132) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAD72440 O. sativa 73,50%
    NP_001057006 O. sativa 71,80%
    EAY99944 O. sativa 71,60%
    CAN70486 V. vinifera 68,70%
    NP_194915 A. thaliana 68,50%
    Tabelle 18B Vergleich von ZM67281604 (SEQ ID NO: 134) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentitä t (%)
    AAS82602 Z. mays 95,50%
    AAT42166 S. bicolor 95,20%
    AAS47590 S. italica 94,00%
    AAT42154 Z. mays 92,90%
    AAQ64633 T. monococcum 92,30%
    Tabelle 19B Vergleich von ZM68466470 (SEQ ID NO: 136) mit bekannten Phospholipidhydroperoxidglutathionperoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAP59427 L. esculentum 50,30%
    YP_570594 Rhodopseudomonas palustris 49,70%
    ZP_01061463 Flavobacterium sp. MED217 47,50%
    NP_948965 Rhodopseudomonas palustris 47,50%
    YP_578461 Nitrobacter hamburgensis 47,00%
    Tabelle 2C Vergleich von BN45660154_5 (SEQ ID NO: 138) mit bekannten Transkriptionsfaktoren der TCP-Familie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_189337 A. thaliana 79,90%
    NP_001045247 O. sativa 44,00%
    EAZ14676 O. sativa 41,20%
    EAY77036 O. sativa 40,40%
    NP_198919 A. thaliana 40,00%
    Tabelle 3C Vergleich von BN45660154_8 (SEQ ID NO: 140) mit bekannten Transkriptionsfaktoren der TCP-Familie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_189337 A. thaliana 81,30%
    NP_001045247 O. sativa 44,50%
    EAZ14676 O. sativa 41,40%
    EAY77036 O. sativa 41,20%
    NP_198919 A. thaliana 40,60%
    Tabelle 4C Vergleich von ZM58885021 (SEQ ID NO: 142) mit bekannten Transkriptionsfaktoren der TCP-Familie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAZ24612 O. sativa 83,50%
    NP_001048115 O. sativa 83,30%
    BAD37305 O. sativa 67,80%
    EAZ36344 O. sativa 60,40%
    EAY87524 O. sativa 60,40%
    Tabelle 5C Vergleich von BN43100775 (SEQ ID NO: 146) mit bekannten ribosomalen Protein-S6-Kinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAA07661 A. thaliana 84,80%
    AAM61496 A. thaliana 83,50%
    NP_187484 A. thaliana 66,20%
    NP_001050027 O. sativa 65,70%
    CAA56313 Avena sativa 64,50%
    Tabelle 6C Vergleich von GM59673822 (SEQ ID NO: 148) mit bekannten ribosomalen Protein-S6-Kinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001050027 O. sativa 68,30%
    BAA07661 A. thaliana 68,00%
    CAB89082 Asparagus officinalis 67,60%
    AAM61496 A. thaliana 66,50%
    CAA56313 A. sativa 66,20%
    Tabelle 7C Vergleich von AT5G60750 (SEQ ID NO: 158) mit bekannten Proteinen der aminoterminalen CAAX-Proteasefamilie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_568928 A. thaliana 100,00%
    BAB09848 A. thaliana 85,90%
    ABE87113 M. truncatula 57,90%
    EAZ01098 O. sativa 51,90%
    NP_001057716 O. sativa 51,90%
    Tabelle 8C Vergleich von BN51278543 (SEQ ID NO: 164) mit bekannten DNA-Bindungsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAK25936 A. thaliana 87,50%
    NP_850679 A. thaliana 85,80%
    A8J97690 Solanum tuberosum 77,90%
    NP_190748 A. thaliana 77,20%
    ABF66654 Ammopiptanthus mongolicus 75,80%
    Tabelle 9C Vergleich von BN4306781 (SEQ ID NO: 174) mit Proteinen mit unbekannter Funktion
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_563630 A. thaliana 62,20%
    NP_566063 A. thaliana 55,60%
    AAL24177 A. thaliana 55,30%
    A8816971 S. tuberosum 52,10%
    NP_192045 A. thaliana 48,10%
    Tabelle 10C Vergleich von BN48622391 (SEQ ID NO: 176) mit bekannten rev-Interaktionsproteinen mis3
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_196459 A. thaliana 80,90%
    AAM64563 A. thaliana 80,90%
    NP_001064737 O. sativa 67,50%
    EAY78750 O. sativa 60,50%
    EAZ16285 O. sativa 60,20%
    Tabelle 11C Vergleich von ZM57926241 (SEQ ID NO: 206) mit bekannten Zinkfingerproteinen des CCCH-Typs
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001042276 O. sativa 74,90%
    EAY72862 O. sativa 74,70%
    EAY96854 O. sativa 67,20%
    NP_001054861 O. sativa 67,10%
    EAZ10869 O. sativa 57,40%
    Tabelle 12C Vergleich von GM49819537 (SEQ ID NO: 182) mit bekannten GRF1-Interaktionsfaktoren
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_198216 A. thaliana 65,20%
    NP_001051174 O. sativa 51,10%
    ABQ01228 Z. mays 50,40%
    EAZ28484 O. sativa 40,80%
    EAY91764 O. sativa 40,20%
    Tabelle 13C Vergleich von HA66670700 (SEQ ID NO: 190) mit bekannten eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor-4A-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität(%)
    CAN62124 V. vinifera 88,60%
    241380 Nicotiana plumbaginifolia 88,00%
    NP_001043673 O. sativa 88,00%
    NP_001050506 O. sativa 87,50%
    ABC55720 Z. mays 87,00%
    Tabelle 14C Vergleich von HV100766 (SEQ ID NO: 202) mit bekannten Aminosäuretransportern
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität(%)
    NP_001060901 O. sativa 89,50%
    CAD89802 O. sativa 87,70%
    NP_198894 A. thaliana 76,70%
    NP_851109 A. thaliana 76,50%
    NP_564217 A. thaliana 76,10%
    Tabelle 15C Vergleich von EST397 (SEQ ID NO: 204) mit bekannten „cyclic nucleotide gated” Ionenkanälen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität(%)
    NP_194785 A. thaliana 52,20%
    NP_180393 A. thaliana 51,80%
    CAN83465 V. vinifera 51,50%
    Q9S9N5 A. thaliana 51,50%
    NP_173051 A. thaliana 51,50%
    Tabelle 16C Vergleich von ZM62043790 (SEQ ID NO: 154) mit bekanntem TGF-beta-Rezeptorinteraktionsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001055036 O. sativa 89,30%
    CAN80198 V. vinifera 80,10%
    AAK49947 Phaseolus vulgaris 79,50%
    EAY97288 O. sativa 78,70%
    ABO78477 M. truncatula 77,90%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen- DNA-Sequenz von BN45660154_5 (SEQ ID NO: 138), BN45660154_8 (SEQ ID NO: 140) und ZM58885021 (SEQ ID NO: 142) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt.
  • Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurde ein Homolog aus Canola identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in der Tabelle 17C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 17C Vergleich von BN46929759 (SEQ ID NO: 144) mit bekannten Transkriptionsfaktoren der TCP-Familie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_564973 A. thaliana 82,80%
    EAY87524 O. sativa 45,60%
    EAZ24612 O. sativa 42,90%
    NP_001048115 O. sativa 42,80%
    BAD37305 O. sativa 42,60%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von BN43100775 (SEQ ID NO: 146) and GM59673822 (SEQ ID NO: 148) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurde ein Homolog aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in der Tabelle 18C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 18C Vergleich von ZM59314493 (SEQ ID NO: 150) mit bekannten ribosomalen Protein-S6-Kinasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001050027 O. sativa 87,70%
    CAA56313 O. sativa 85,20%
    EAZ41107 O. sativa 75,70%
    EAZ05158 O. sativa 75,70%
    AAQ93804 Z. mays 73,40%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von AT5G60750 (SEQ ID NO: 158) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden ein Homolog aus Canola und ein Homolog aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 19C und 20C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 19C Vergleich von BN47819599 (SEQ ID NO: 160) mit bekannten Familien der aminoterminalen CAAX-Proteasefamilie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAM65055 A. thaliana 86,20%
    NP_563943 A. thaliana 83,10%
    AAF43926 A. thaliana 82,00%
    NP_973823 A. thaliana 65,90%
    NP_001077532 A. thaliana 61,40%
    Tabelle 20C Vergleich von ZM65102675 (SEQ ID NO: 162) mit bekannten Familien der aminoterminalen CAAX-Proteasefamilie
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAZ01098 O. sativa 75,30%
    NP_001057716 O. sativa 75,30%
    ABE87113 M. truncatula 55,90%
    NP_568928 A. thaliana 53,70%
    BAB09848 A. thaliana 52,20%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von BN51278543 (SEQ ID NO: 164) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden zwei Homologe aus der Sojabohne und zwei Homologe aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 21C bis 24C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 21C Vergleich von GM59587627 (SEQ ID NO: 166) mit bekannten DNA-Bindungsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABF66654 Ammopiptanthus mongolicus 91,40%
    ABJ97690 S. tuberosum 87,70%
    EAY97646 O. sativa 84,60%
    NP_001055274 O. sativa 84,30%
    AAB80919 O. sativa 82,80%
    Tabelle 22C Vergleich von GMsae76c10 (SEQ ID NO: 168) mit bekannten DNA-Bindungsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABF66654 A. mongolicus 94,20%
    ABJ97690 S. tuberosum 86,10%
    EAY97646 O. sativa 83,90%
    NP_001055274 O. sativa 83,60%
    AAF91445 Atriplex hortensis 82,20%
    Tabelle 23C Vergleich von ZM68403475 (SEQ ID NO: 170) mit bekannten DNA-Bindungsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAY97646 O. sativa 90,60%
    NP_001055274 O. sativa 90,40%
    AAB80919 O. sativa 88,60%
    ABF66654 A. mongolicus 84,70%
    ABJ97690 S. tuberosum 82,20%
    Tabelle 24C Vergleich von ZMTD146063555 (SEQ ID NO: 172) mit bekannten DNA-Bindungsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAY97646 O. sativa 90,90%
    NP_001055274 O. sativa 90,60%
    AAB80919 O. sativa 88,80%
    ABF66654 A. mongolicus 84,00%
    ABJ97690 S. tuberosum 81,50%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von BN48622391 (SEQ ID NO: 176) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden ein Homolog aus der Sojabohne und ein Homolog aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 25C und 26C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 25C Vergleich von GM50247805 (SEQ ID NO: 178) mit bekannten rev-Interaktionsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_196459 A. thaliana 72,0%
    AAM64563 A. thaliana 71,7%
    NP_001064737 O. sativa 70,9%
    BAD82278 O. sativa 62,3%
    EAY75588 O. sativa 62,0%
    Tabelle 26C Vergleich von ZM62208861 (SEQ ID NO: 180) mit bekannten rev-Interaktionsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001064737 O. sativa 82,90%
    EAZ16285 O. sativa 74,30%
    EAY78750 O. sativa 74,10%
    BAD82278 O. sativa 72,80%
    EAY75588 O. sativa 72,80%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von GM49819537 (SEQ ID NO: 182) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden ein Homolog aus Canola und zwei Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 27C bis 29C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 27C Vergleich von BN42562310 (SEQ ID NO: 184) mit bekannten GRF1-Interaktionsfaktoren
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_198216 A. thaliana 94,80%.
    NP_001051174 O. sativa 50,40%
    ABQ01228 Z. mays 48,70%
    EAY91764 O. sativa 40,80%
    EAZ28484 O. sativa 40,50%
    Tabelle 28C Vergleich von GM47121078 (SEQ ID NO: 186) mit bekannten GRF1-Interaktionsfaktoren
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_198216 A. thaliana 65,20%
    NP_001051174 O. sativa 51,10%
    ABQ01228 Z. mays 50,40%
    EAZ28484 O. sativa 40,80%
    EAY91764 O. sativa 40,20%
    Tabelle 29C Vergleich von GMsf89h03 (SEQ ID NO: 188) mit bekannten GRF1-Interaktionsfaktoren
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAB62864 A. thaliana 62,90%
    NP_567194 A. thaliana 62,50%
    NP_563619 A. thaliana 56,30%
    ABQ01229 Z. mays 50,00%
    NP_001068275 O. sativa 50,00%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von HA66670700 (SEQ ID NO: 190) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden fünf Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 30C bis 34C angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 30C Vergleich von GM50390979 (SEQ ID NO: 192) mit bekannten eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor-4A-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN61608 V. vinifera 95,20%
    Q40465 N. tabacum 94,40%
    P41382 N. tabacum 94,20%
    ABE81297 M. truncatula 94,20%
    Q40467 N. tabacum 93,70%
    Tabelle 31C Vergleich von GM59720014 (SEQ ID NO: 194) mit bekannten eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor-4A-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAA76677 P. sativum 90,70%
    CAN62124 V. vinifera 90,00%
    P41380 N. plumbaginifolia 87,20%
    NP_001043673 O. sativa 86,70%
    NP_001050506 O. sativa 86,20%
    Tabelle 32C Vergleich von GMsab62c11 (SEQ ID NO: 196) mit bekannten eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor-4A-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN61608 V. vinifera 95,40%
    P41382 N. tabacum 94,20%
    AAR23806 H. annuus 94,20%
    Q40468 N. tabacum 94,20%
    Q40471 N. tabacum 93,90%
    Tabelle 33C Vergleich von GMsl42e03 (SEQ ID NO: 198) mit bekannten eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor-4A-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN61608 V. vinifera 95,60%
    ABN09109 M. truncatula 94,90%
    AAR23806 H. annuus 94,70%
    AAN74635 P. sativum 94,40%
    Q40468 N. tabacum 94,40%
    Tabelle 34C Vergleich von GMss72c01 (SEQ ID NO: 200) mit bekannten eukaryontischen Translationsinitiationsfaktor-4A-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN61608 V. vinifera 95,40%
    P41382 N. tabacum 94,40%
    Q40465 N. tabacum 94,20%
    ABE81297 M. truncatula 94,20%
    Q40467 N. tabacum 93,90%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von ZM62043790 (SEQ ID NO: 154) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden zwei Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 35C und 36D angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 35C Vergleich von GMsk21g122 (SEQ ID NO: 156) mit bekannten TGF-beta-Rezeptorinteraktionsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAK49947 Phaseolus vulgaris 93,60%
    ABO78477 M. truncatula 90,50%
    CAN80198 V. vinifera 89,30%
    NP_001055036 O. sativa 82,80%
    AAK43862 A. thaliana 81,40%
    Tabelle 36C Vergleich von GMsk21ga12 (SEQ ID NO: 152) mit bekannten TGF-beta-Rezeptorinteraktionsproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAK49947 P. vulgaris 94,20%
    ABO78477 M. truncatula 90,50%
    CAN80198 V. vinifera 90,20%
    NP_001055036 O. sativa 82,30%
    AAK43862 A. thaliana 80,80%
    Tabelle 2D Vergleich von EST285 (SEQ ID NO: 208) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABA43687 P. patens 39,50%
    ABE80929 Medicago truncatula 38,00%
    NP_181113 A. thaliana 37,30%
    ABK28523 A. thaliana 37,20%
    NP_174636 A. thaliana 37,00%
    Tabelle 3D Vergleich von ZM100324 (SEQ ID NO: 212) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAX28957 H. vulgare 56,20%
    BAC20185 Prunus avium 51,10%
    ABD72616 A. thaliana 49,40%
    AAT65201 Glycine soja 47,90%
    AAY21898 Chorispora bungeana 45,80%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von EST285 (SEQ ID NO: 208) und ZM100324 (SEQ ID NO: 212) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden sechs Homologe aus Canola, vier Homologe aus der Sojabohne, vier Homologe aus der Sonnenblume, drei Homologe aus dem Lein, drei Homologe aus dem Weizen und ein Homolog aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 4D bis 24D angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 4D Vergleich von BN42471769 (SEQ ID NO: 210) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_197953 A. thaliana 80,40%
    NP_196720 A. thaliana 59,50%
    BAD01554 Cucumis melo 52,30%
    ABE80929 M. truncatula 48,90%
    NP_195006 A. thaliana 47,40%
    Tabelle 5D Vergleich von BN42817730 (SEQ ID NO: 214) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABA54282 B. napus 73,00%
    AAW28084 B. napus 73,00%
    ABA54281 B. napus 72,50%
    ABA54280 B. napus 72,00%
    NP_181113 A. thaliana 71,20%
    Tabelle 6D Vergleich von BN45236208 (SEQ ID NO: 216) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_173609 A. thaliana 73,80%
    AAM63137 A. thaliana 73,50%
    NP_177887 A. thaliana 58,50%
    BAD43987 A. thaliana 56,90%
    NP_175104 A. thaliana 50,20%
    Tabelle 7D Vergleich von BN46730374 (SEQ ID NO: 218) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_173355 A. thaliana 74,10%
    AAF82238 A. thaliana 73,80%
    ABB36646 G. max 51,00%
    BAF47194 Daucus carota 49,00%
    NP_680184 A. thaliana 42,40%
    Tabelle 8D Vergleich von BN46832560 (SEQ ID NO: 220) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_193408 A. thaliana 85,80%
    NP_181113 A. thaliana 66,20%
    ABK28523 A. thaliana 65,80%
    AAW28084 B. napus 64,60%
    ABA54282 B. napus 64,10%
    Tabelle 9D Vergleich von BN46868821 (SEQ ID NO: 222) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_177844 A. thaliana 83,50%
    ABK28471 A. thaliana 83,10%
    NP_195006 A. thaliana 46,60%
    NP_565609 A. thaliana 45,60%
    NP_188249 A. thaliana 44,20%
    Tabelle 10D Vergleich von GM48927342 (SEQ ID NO: 224) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAD01554 C. melo 48,60%
    NP_196720 A. thaliana 47,70%
    NP_188249 A. thaliana 45,80%
    NP_177844 A. thaliana 44,60%
    ABE80929 M. truncatula 44,50%
    Tabelle 11D Vergleich von GM48955695 (SEQ ID NO: 226) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABB36646 G. max 39,80%
    NP_173355 A. thaliana 39,10%
    BAF47194 D. carota 38,30%
    AAF82238 A. thaliana 37,10%
    EAZ07208 O. sativa 35,10%
    Tabelle 12D Vergleich von GM48958569 (SEQ ID NO: 228) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABK28850 M. truncatula 75,20%
    ABQ85893 P. sativum 69,40%
    ABE86412 M. truncatula 54,30%
    ABE86412 M. truncatula 54,30%
    EAZ03158 O. sativa 42,60%
    Tabelle 13D Vergleich von GM50526381 (SEQ ID NO: 230) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABB36646 G. max 56,00%
    NP_173355 A. thaliana 46,40%
    BAF47194 D. carota 45,50%
    AAF82238 A. thaliana 45,50%
    NP_680184 A. thaliana 42,70%
    Tabelle 14D Vergleich von HA66511283 (SEQ ID NO: 232) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAS82861 H. annuus 36,90%
    CA893939 Catharanthus roseus 31,40%
    AAN77051 L. esculentum 31,00%
    NP_001042107 O. sativa 30,30%
    ABQ59087 Populus alba x Populus x berolinensis 30,10%
    Tabelle 15D Vergleich von HA66563970 (SEQ ID NO: 234) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABQ42205 G. max 47,80%
    CAH67505 O. sativa 45,80%
    NP_001053487 O. sativa 45,50%
    ABA54281 B. napus 45,50%
    ABA54280 B. napus 45,50%
    Tabelle 16D Vergleich von HA66692703 (SEQ ID NO: 236) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAS20427 C. annuum 52,00%
    AAO34704 L. esculentum 49,50%
    AAR87866 L. esculentum 49,50%
    BAD01556 C. melo 48,40%
    ABE84970 M. truncatula 44,30%
    Tabelle 17D Vergleich von HA66822928 (SEQ ID NO: 238) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAY89658 G. max 56,40%
    ABB36645 G. max 56,40%
    CAN64037 V. vinifera 56,10%
    AAQ08000 G. hirsutum 55,80%
    NP_179915 A. thaliana 53,90%
    Tabelle 18D Vergleich von LU61569679 (SEQ ID NO: 240) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_177681 A. thaliana 50,90%
    ABK59671 A. thaliana 50,40%
    CAN60823 V. vinifera 44,50%
    CAN66064 V. vinifera 43,30%
    ABP02847 M. truncatula 35,90%
    Tabelle 19D Vergleich von LU61703351 (SEQ ID NO: 242) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABK59671 A. thaliana 42,90%
    NP_177681 A. thaliana 42,30%
    CAN60823 V. vinifera 38,20%
    CAN66064 V. vinifera 35,90%
    EAZ08049 O. sativa 32,50%
    Tabelle 20D Vergleich von LU61962194 (SEQ ID NO: 244) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN63728 V. vinifera 50,00%
    ABC69353 M. truncatula 49,60%
    AAQ96342 V. aestivalis 47,20%
    CAN80071 V. vinifera 46,50%
    AAD09248 Stylosanthes hamata 46,10%
    Tabelle 21D Vergleich von TA54564073 (SEQ ID NO: 246) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAX13289 T. aestivum 75,20%
    ABA08426 T. aestivum 72,00%
    AAY44604 T. aestivum 67,60%
    AAU29412 Hordeum brevisubulatum 67,40%
    AAL01124 T. aestivum 67,30%
    Tabelle 22D Vergleich von TA54788773 (SEQ ID NO: 248) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABB51574 C. annuum 31,70%
    EAZ36121 O. sativa 17,00%
    CAD56466 T. aestivum 15,20%
    AAX13280 T. aestivum 14,90%
    EAY87770 O. sativa 14,80%
    Tabelle 23D Vergleich von TA56412836 (SEQ ID NO: 250) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EAY86936 O. sativa 72,80%
    NP_001047614 O. sativa 72,80%
    CAC39058 O. sativa 72,50%
    ABQ52686 Thinopyrum intermedium 72,40%
    ABQ52687 T. aestivum 67,80%
    Tabelle 24D Vergleich von ZM65144673 (SEQ ID NO: 252) mit bekannten Proteinen, die eine AP2-Domäne enthalten
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABP65298 O. sativa 63,30%
    EAY87770 O. sativa 53,40%
    NP_001048319 O. sativa 52,10%
    EAZ36121 O. sativa 51,90%
    AAF23899 O. sativa 50,70%
    Tabelle 2E Vergleich von EST314 (SEQ ID NO: 254) mit bekannten ”LKB-like” Brassinosteroidbiosyntheseproteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN79299 Vitis vinifera 74,20%
    AAK15493 Pisum sativum 73,90%
    P93472 P. sativum 73,50%
    AAM47602 Gossypium hirsutum 73,50%
    AAL91175 A. thaliana 72,30%
    Tabelle 3E Vergleich von EST322 (SEQ ID NO: 256) mit bekannten RING-Box-Proteinen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EDK43882 Lodderomyces elongisporus 46,50%
    AAT10276 Fragaria x ananassa 25,50%
    CAF93382 Tetraodon nigroviridis 24,90%
    XP_001249317 Bos taurus 24,70%
    XP_637131 Dictyostelium discoideum 24,70%
    Tabelle 4E Vergleich von EST589 (SEQ ID NO: 258) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_001062774 O. sativa 89,30%
    NP_200337 A. thaliana 89,20%
    CAA80312 A. thaliana 88,90%
    XP_799172 Strongylocentrotus purpuratus 84,40%
    NP_988943 Xenopus tropicalis 83,70%
  • Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz der Serin/Threoninproteinphosphatase EST589 10 (SEQ ID NO: 258) und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais-, Lein-, Sonnenblumen- und Weizen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Alle Contig-Hits wurden auf die 15 mutmaßlichen Volllängensequenzen analysiert, und die längsten Klone, die die mutmaßlichen Volllängen-Contigs darstellten, wurden vollständig sequenziert. Es wurden fünf Homologe aus Canola, drei Homologe aus der Sojabohne, ein Homolog aus der Sonnenblume, drei 20 Homologe aus dem Lein, ein Homolog aus dem Weizen und ein Homolog aus dem Mais identifiziert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen ist in den Tabellen 5E und 18E angegeben (es wurde der Pairwise 25 Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0,1; score matrix: blosum62). Tabelle 5E Vergleich von BN45899621 (SEQ ID NO: 260) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_188632 A. thaliana 97,00%
    NP_175454 A. thaliana 96,70%
    BAE98396 A. thaliana 96,40%
    AAM21172 P. sativum 94,70%
    CAA87385 Malus x domestica 94,70%
    Tabelle 6E Vergleich von BN51334240 (SEQ ID NO: 262) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_200337 A. thaliana 93,10%
    CAA80312 A. thaliana 92,80%
    NP_194402 A. thaliana 92,50%
    NP_001062774 O. sativa 90,60%
    XP_001435846 Paramecium tetraurelia 81,10%
    Tabelle 7E Vergleich von BN51345476 (SEQ ID NO: 264) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    P23778 B. napus 94,90%
    Q06009 Medicago sativa 94,60%
    S12986 B. napus 94,60%
    NP_565974 A. thaliana 86,60%
    Tabelle 8E Vergleich von BN42856089 (SEQ ID NO: 266) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_172514 A. thaliana 97,10%
    AAM65099 A. thaliana 95,80%
    AAQ67226 Lycopersicon esculentum 95,40%
    BAA92697 V. faba 95,10%
    NP_176192 A. thaliana 79,40%
    Tabelle 9E Vergleich von BN43206527 (SEQ ID NO: 268) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_172514 A. thaliana 97,40%
    AAM65099 A. thaliana 96,10%
    AAQ67226 L. esculentum 95,10%
    BAA92697 V. faba 94,10%
    NP_176192 A. thaliana 79,70%
    Tabelle 10E Vergleich von GMsf85h09 (SEQ ID NO: 270) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_200337 A. thaliana 93,80%
    CAA80312 A. thaliana 93,20%
    NP_001062774 O. sativa 92,90%
    NP_194402 A. thaliana 86,90%
    NP_988943 X. tropicalis 82,80%
    Tabelle 11E Vergleich von GMsj98e01 (SEQ ID NO: 272) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAA92699 V. faba 94,60%
    Q06009 M. sativa 93,90%
    CAN78260 V. vinifera 92,70%
    NP_565974 A. thaliana 81,80%
    Tabelle 12E Vergleich von GMsu65h07 (SEQ ID NO: 274) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    BAA92697 V. faba 98,70%
    CAC11129 F. sylvatica 98,40%
    AAQ67226 L. esculentum 97,40%
    BAA92698 V. faba 96,70%
    Q9ZSE4 Hevea brasiliensis 96,40%
    Tabelle 13E Vergleich von HA66777473 (SEQ ID NO: 276) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN78260 V. vinifera 93,30%
    ABE78681 Medicago truncatula 91,70%
    Q06009 M. sativa 90,70%
    BAA92699 V. faba 90,40%
    NP_001051627 O. sativa 52,90%
    Tabelle 14E Vergleich von LU61781371 (SEQ ID NO: 278) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_200337 A. thaliana 95,10%
    CAA80312 A. thaliana 94,40%
    NP_001062774 O. sativa 92,80%
    NP_194402 A. thaliana 86,90%
    Tabelle 15E Vergleich von LU61589678 (SEQ ID NO: 280) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAM21172 P. sativum 97,40%
    CAA87385 Malus x domestica 97,40%
    NP_175454 A. thaliana 96,00%
    NP_188632 A. thaliana 95,70%
    BAE98396 A. thaliana 95,70%
    Tabelle 16E Vergleich von LU61857781 (SEQ ID NO: 282) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    CAN78260 V. vinifera 97,10%
    ABE78681 M. truncatula 95,20%
    Q9XGH7 Nicotiana tabacum 94,60%
    NP_565974 A. thaliana 82,90%
    Tabelle 17E Vergleich von TA55079288 (SEQ ID NO: 284) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ABE78681 M. truncatula 92,90%
    Q9XGH7 N. tabacum 92,60%
    CAN78260 V. vinifera 92,40%
    NP_001051627 O. sativa 56,00%
    Tabelle 18E Vergleich von ZM59400933 (SEQ ID NO: 286) mit bekannten Serin/Threoninproteinphosphatasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    AAC72838 O. sativa 95,80%
    AAA91806 O. sativa 94,40%
    BAA92697 V. faba 92,80%
    NP_001057926 O. sativa 82,80%
    NP_001046300 O. sativa 78,90%
  • BEISPIEL 2
  • Charakterisierung von Genen
  • Die Leitgene b1805 (SEQ ID NO: 287), YER015W (SEQ ID NO: 289), b1091 (SEQ ID NO: 317), b0185 (SEQ ID NO: 319), b3256 (SEQ ID NO: 321), b3255 (SEQ ID NO: 329), b1095 (SEQ ID NO: 335), b1093 (SEQ ID NO: 343), slr0886 (SEQ ID NO: 345) und slr1364 (SEQ ID NO: 397) wurden mit Standard-Rekombinationstechniken kloniert. Die Funktionalität jedes Leitgens wurde dadurch vorhergesagt, dass man die Aminosäuresequenz des Gens mit anderen Genen mit bekannter Funktionalität verglich. Homologe cDNAs wurden aus offiziellen Bibliotheken der jeweiligen Art mit bekannten Methoden isoliert. Die Sequenzen wurden verarbeitet und mit Analysen der Bioinformatik annotiert. Die Grade der Aminosäureidentität dieser isolierten Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 10; gap extension penalty: 0.1; score matrix: blosum62) wurden bei der Selektion von homologen Sequenzen verwendet, wie in den Tabellen 2F bis 11F angegeben. Tabelle 2F Vergleich von b1805 (SEQ ID NO: 288) mit bekannten Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheiten der Acyl-CoA-Synthetase
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    YP_407739 Shigella boydii 99,60%
    NP_288241 Escherichia coli 99,50%
    YP_310302 Shigella sonnei 99,50%
    ZP_00709029 Escherichia coli 98,10%
    Tabelle 3F Vergleich von YER015W (SEQ ID NO: 290) mit bekannten Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheiten der Acyl-CoA-Synthetase
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    XP_001643054 Vanderwaltozyma polyspora 66,10%
    XP_447210 Candida glabrata 65,40%
    XP_452045 Kluyveromyces lactis 52,30%
    NP_984148 Ashbya gossypii 47,80%
  • Die Gene b1805 (SEQ ID NO: 287) und YER015W (SEQ ID NO: 289) aus E. coli bzw. S. cerevisiae codieren für eine Untereinheit der Acyl-CoA-Synthetase (Langkettenfettsäure-CoA-Ligase, EC 6.2.1.3). Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieser Gene und offiziellen Datenbanken von Sojabohnen- und Mais-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Es wurden sechs Homologe aus der Sojabohne und sieben Homologe aus dem Mais identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 17 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 4F Vergleich von b1091 (SEQ ID NO: 318) mit bekannten beta-Ketoacyl-ACP-Synthasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_287225 Escherichia coli 83,60%
    YP_403645 Shigella dysenteriae 83,40%
    NP_707007 Shigella flexneri 83,40%
    ZP_00735938 Escherichia coli 83,40%
    1MZS Escherichia coli 83,40%
    Tabelle 5F Vergleich von b0185 (SEQ ID NO: 320) mit bekannten alpha-Untereinheiten des Acetyl-CoA-Carboxylasekomplexes
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    YP_539241 Escherichia coli 99,70%
    YP_309224 Shigella sonnei 99,70%
    YP_406731 Shigella boydii 99,70%
    ZP_00920451 Shigella dysenteriae 99,70%
    Tabelle 6F Vergleich von b3256 (SEQ ID NO: 322) mit bekannten Biotincarboxylase-Untereinheiten der Acetyl-CoA-Carboxylase
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ZP_00721902 Escherichia coli 99,80%
    NP_312155 Escherichia coli 99,80%
    NP_838758 Shigella flexneriT 99,80%
    ZP_00923176 Escherichia coli 99,80%
  • Das Gen b3256 (SEQ ID NO: 321) aus E. coli kodiert für eine biotinabängige Carboxylaseuntereinheit der ACC. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieses Gens und offiziellen Datenbanken von Canola- und Sojabohnen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurden ein Homolog aus Canola und zwei Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 18 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 7F Vergleich b3255 (SEQ ID NO: 330) mit bekannten Biotincarboxyl-Carrier-Proteinuntereinheiten der Acetyl-CoA-Carboxylase
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    YP_404913 Shigella dysenteriae 99,40%
    YP_001573179 Salmonella enterica 93,60%
    NP_457755 Salmonella enterica 92,90%
    YP_001456152 Citrobacter koseri 92,40%
  • Das Gen b3255 (SEQ ID NO: 329) aus E. coli kodiert für eine Biotin-Carboxyl-Carrier-Proteinuntereinheit der ACC. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieses Gens und offiziellen Datenbanken von Canola-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurden zwei Homologe aus Canola identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 19 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 8F Vergleich von b1095 (SEQ ID NO: 336) mit einer bekannten 3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein]-Synthase II
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    YP_310075 Shigella sonnei 99,80%
    YP_540234 Escherichia coli 99,80%
    ZP_01702199 Escherichia coli 99,80%
    1B3N Escherichia coli 99,80%
  • Das Gen b1095 (SEQ ID NO: 335) aus E. coli kodiert für eine 3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein]-Synthase II. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz von b1095 und offiziellen Datenbanken von Sojabohnen-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurden drei Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 20 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 9F Vergleich von b1093 (SEQ ID NO: 344) mit bekannten 3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein]-Reduktasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    NP_287227 Escherichia coli 99,60%
    AAA23739 Escherichia coli 99,60%
    1Q7C Escherichia coli 99,60%
    YP_403643 Shigella dysenteriae 99,60%
    Tabelle 10F Vergleich von slr0886 (SEQ ID NO: 346) mit bekannten 3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein]-Reduktasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    YP_001519901 Acaryochloris marina 80,60%
    YP_324264 Anabaena variabilis 78,90%
    NP_485934 Nostoc sp. PCC 7120 78,50%
    ZP_01631414 Nodularia spumigena 77,00%
  • Das Gen b1093 (SEQ ID NO: 343) und das Gen slr0886 (SEQ ID NO: 345) codieren für 3-Oxoacyl-ACP-Reduktasen in E. coli bzw. Synechocystis sp. pcc6803. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieses Gens und offiziellen Datenbanken von Canola-, Sojabohnen-, Reis-, Mais- und Lein-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurden drei Homologe aus Canola, sieben Homologe aus dem Mais, ein Homolog aus dem Lein, ein Homolog aus dem Reis, ein Homolog aus der Gerste und zwölf Homologe aus der Sojabohne identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 21 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 11F Vergleich von slr1364 (SEQ ID NO: 398) mit bekannten Biotinsynthetasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    ZP_00514954 Crocosphaera watsonii 74,80%
    ZP_01728784 Cyanothece sp. 74,80%
    YP_723094 Trichodesmium erythraeum 73,00%
    CAO89443 Microcystis aeruginosa 72,50%
  • Die Volllängen-DNA-Sequenz von slr1364 (SEQ ID NO: 397) kodiert für eine Biotinsynthetase aus Synechocystis sp. pcc6803. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieses Gens und offiziellen Datenbanken von Canola- und Mais-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurde jeweils ein Homolog aus Canola und aus dem Mais identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 22 dargestellten Alignments angegeben.
  • BEISPIEL 3
  • Charakterisierung von Genen
  • Die Sterolbiosynthesegene B0421 (SEQ ID NO: 413), YJL167W (SEQ ID NO: 415), SQS1 (SEQ ID NO: 435) und YGR175C (SEQ ID NO: 443) wurden mit Standard-Rekombinationstechniken Kloniert. Die Funktionalität jedes Sterolsynthesegens wurde dadurch vorhergesagt, dass man die Aminosäuresequenz des Gens mit anderen Genen mit bekannter Funktionalität verglich. Homologe cDNAs wurden aus offiziellen Bibliotheken der jeweiligen Art mit bekannten Methoden isoliert. Die Sequenzen wurden verarbeitet und mit Analysen der Bioinformatik annotiert. Der Grad der Aminosäureidentität dieser isolierten Sequenzen mit den ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen sind in den Tabellen 2G bis 5G angegeben (es wurde der Pairwise Comparison verwendet: gap penalty: 11; gap extension penalty: 1; score matrix: blosum62). Die Grade der Aminosäureidentität und -ähnlichkeit zwischen den isolierten Sequenzen zu den jeweiligen ähnlichsten bekannten öffentlichen Sequenzen wurden bei der Auswahl von homologen Sequenzen wie unten beschrieben verwendet. Tabelle 2G Vergleich B0421 (SEQ ID NO: 414) mit bekannten Farnesyldiphosphatesynthasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    1RQI Escherichia coli 99,70%
    ZP_00921756 Shigella dysenteriae 99,70%
    ZP_01700053 Escherichia coli 99,70%
    ZP_00710166 Escherichia coli 99,70%
    Tabelle 3G Vergleich von YJL167W (SEQ ID NO: 416) mit bekannten Farnesyldiphosphatsynthasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EDN63217 Saccharomyces cerevisiae 99,70%
    XP_001646858 Vanderwaltozyma polyspora 77,60%
    XP_448787 Candida glabrata 77,60%
    XP_451300 Kluyveromyces lactis 74,50%
  • Die Gene B0421 (SEQ ID NO: 414) und YJL167W (SEQ ID NO: 416) aus E. coli bzw. S. cerevisiae codieren für die FPS. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieser Gene und offiziellen Datenbanken von Sojabohnen- und Mais-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 3389–3402) durchgeführt. Es wurden zwei Homologe aus Canola, drei Homologe aus der Sojabohne, zwei Homologe aus dem Weizen und zwei Homologe aus dem Mais identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 24 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 4G Vergleich von SQS1 (SEQ ID NO: 436) mit bekannten Squalensynthasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    A9RRG4 Physcomitrella patens 76,68%
    O22107 Glycine max 46,07%
    Q84LE3 Lotus japonicus 45,98%
    O22106 Zea mays 45,29%
    Q6Z368 Oryza sativa 40,22%
  • Bei SQS1 (SEQ ID NO: 435) und SQS2 (SEQ ID NO: 437) handelt es sich um synthetische Squalensynthasegene. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieser Gene und offiziellen Datenbanken von Canola- und Mais-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurde jeweils ein Homolog aus Canola, aus der Sojabohne und aus dem Mais identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 25 dargestellten Alignments angegeben. Tabelle 5G Vergleich von YGR175C (SEQ ID NO: 444) mit bekannten Squalenexpoxidasen
    Öffent. Datenbankszugangs-Nr. Species Sequenzidentität (%)
    EDN61765 Saccharomyces cerevisiae 99,60%
    XP_445667 Candida glabrata 83,70%
    XP_001646877 Vanderwaltozyma polyspora 77,30%
  • Die Volllängen-DNA-Sequenz von YGR175C (SEQ ID NO: 444) kodiert für eine Squalenexpoxidase aus S. cerevisiae. Es wurde ein Blast-Vergleich zwischen der Volllängen-DNA-Sequenz dieser Gene und offiziellen Datenbanken von Canola- und Mais-cDNAs mit einem e-Wert von e–10 (Altschul et al., supra) durchgeführt. Es wurde jeweils ein Homolog aus Canola und aus dem Mais identifiziert. Die Aminosäureverwandtschaft dieser Sequenzen ist in den in 26 dargestellten Alignments angegeben.
  • Beispiel 4
  • Überexpression von Leitgenen in Pflanzen
  • Die Polynukleotide gemäß Tabelle 1F wurden nach bekannten Verfahren in eine Expressionskassette ligiert. Für die Kontrolle der Expression der Transgene in Arabidopsis wurden drei verschiedene Promoteren eingesetzt: der USP-Promoter aus Vicia faba (SEQ ID NO: 403 wurde für die Expression von Genen aus Escherichia coli eingesetzt, oder es wurde SEQ ID NO: 404 für die Expression von Genen aus Saccharomyces cerevisiae eingesetzt); der Superpromoter (SEQ ID NO: 405); und der Ubiquitinpromoter aus der Petersilie (SEQ ID NO: 406). Für die zielgesteuerte Expression wurde das mitochondrielle Transitpeptid aus einem Arabidopsis-thaliana-Gen, das für die mitochondrielle Isovaleryl-CoA-dehydrogenase kodiert, mit der Bezeichnung „Mit” in den Tabellen 12F–24F eingesetzt. SEQ ID NO: 407 wurde für die Expression von Genen aus Escherichia coli eingesetzt, oder es wurde SEQ ID NO: 408 für die Expression von Genen aus Saccharomyces cerevisiae eingesetzt. Zusätzlich wurde für die zielgesteuerte Expression das Chloroplastentransitpeptid von einem Spinacia-oleracea-Gen, das für die Ferredoxinnitritreduktase kodiert, mit der Bezeichnung „Chlor” in den Tabellen 12F–22F verwendet (SEQ ID NO: 409). Der Arabidopsis-Ökotyp C24 wurde mit Konstrukten, die die in Beispiel 2 beschriebenen Leitgene enthielten, unter Verwendung von bekannten Verfahren transformiert. Die Samen von transformierten T2-Pflanzen wurden auf Grundlage des die Expression, der Ursprungsspecies des Gens und der Art der Zielsteuerung (an die Chloroplasten, an die Mitochondrien und an das Cytoplasma) vorantreibenden Promoters gepoolt. Die Samen-Pools wurden in den Primär-Screenings auf Biomasse unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen verwendet. Es wurden Hits von Pools im Primär-Screening selektiert, eine molekulare Analyse wurde durchgeführt und Samen wurden gewonnen. Die gewonnenen Samen wurden dann für die Analyse in den Sekundär-Screenings eingesetzt, wo eine größere Anzahl Einzelpflanzen für jedes transgene Event analysiert wurde. Wenn Pflanzen eines Konstrukts im Sekundär-Screening als Pflanzen mit einer im Vergleich zu den Kontrollen erhöhten Biomasse identifiziert wurden, ging es zum Tertiär-Screening weiter. Bei diesem Screening wurden über 100 Pflanzen von allen transgenen Events für dieses Konstrukt unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter Trockenheitswachstumsbedingungen vermessen. Die Daten dieser transgenen Pflanzen wurden mit statistischen Standardmethoden mit Wildtyp-Arabidopsispflanzen oder mit Pflanzen, die von einem Pool von zufallsmäßig ausgewählten transgenen Arabidopsis-Samen herangezogen wurden, verglichen. Die Pflanzen, die unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden, wurden zweimal pro Woche bis zur Sättigung des Bodens gegossen. Mit einem im Handel erhältlichen Imaging-System wurden Bilder der transgenen Pflanzen am 17. und am 21. Tag aufgenommen. Alternativ dazu wurden die Pflanzen unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen dadurch herangezogen, dass man selten bis zur Sättigung des Bodens goss, wodurch der Boden zwischen den Bewässerungsbehandlungen austrocknen konnte. In diesen Versuchen wurde Wasser am 0., 8. und 19. Tag nach dem Säen gegeben. Mit einem im Handel erhältlichen Imaging-System wurden Bilder der transgenen Pflanzen am 20. und am 27. Tag aufgenommen. Mit einer Image-Analyse-Software wurden die Bilder der transgenen Pflanzen und der Kontrollpflanzen, die in denselben Versuchen herangezogen worden waren, verglichen. Mit den Bildern wurde die relative Größe oder Biomasse der Pflanzen als Pixel und die Farbe der Pflanzen als das Verhältnis zwischen dunkelgrün zu der Gesamtfläche bestimmt. Das zuletzt genannte Verhältnis, das als Gesundheitsindex bezeichnet wurde, stellte ein Maß der relativen Chlorophyllmenge in den Blättern und daher das relative Ausmaß an Blattseneszenz oder Vergilbung dar und wurde nur am 27. Tag bestimmt. Aufgrund der unterschiedlichen Stellen der DNA-Insertion und von anderen Faktoren, die das Ausmaß bzw. Muster der Genexpression beeinflussen, besteht zwischen den transgenen Pflanzen, die die verschiedenen Leitgene enthalten, eine Variation. In den Tabellen 12F bis 24F ist der Vergleich der Messwerte der Arabidopsis-Pflanzen gezeigt. „Prozent Veränderung” gibt den Messwert der transgenen Pflanzen im Vergleich zu den Kontrollpflanzen als Prozentsatz der nichttransgenen Kontrollpflanzen an; der p-Wert ist die statistische Signifikanz des Unterschieds zwischen den transgenen und den Kontrollpflanzen und beruht auf einem T-Test-Vergleich von allen unabhängigen Events, wobei NS nicht signifikant bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% bedeutet; „Anzahl Events” gibt die Gesamtanzahl der unabhängigen transgenen Events, die in dem Versuch getestet wurden, an; „Anzahl positiver Events” gibt die Gesamtzahl an unabhängigen transgenen Events an, die in dem Versuch größer waren als die Kontrolle; „Anzahl negativer Events” gibt die Gesamtzahl an unabhängigen transgenen Events an, die in dem Versuch kleiner waren als die Kontrolle. NS bedeutet nicht signifikant bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5%.
  • A. Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheiten der Acyl-CoA-Synthetase
  • Das Gen mit der Bezeichnung b1805 (SEQ ID NO: 287), das für die Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase kodiert, wurde in Arabidopsis mit drei unterschiedlichen Konstrukten unter der Kontrolle des USP-Promoters exprimiert: Konstrukte ohne subzelluläres Targeting, Konstrukte mit Targeting an den Chloroplasten und Konstrukte mit Targeting an die Mitochondrien. Das Gen b1805 (SEQ ID NO: 287) wurde in Arabidopsis auch mit dem Super-Promoter ohne subzelluläres Targeting exprimiert. In Tabelle 12F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten, die von den mit diesen Konstrukten transformierten und unter wasserlimitierten Bedingungen geprüften Arabidopsis-Pflanzen dargestellt. In Tabelle 13F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten, die von den mit b1805 (SEQ ID NO: 287) unter der Kontrolle des Super-Promoters ohne subzelluläres Targeting und unter gut bewässerten Bedingungen geprüften Arabidopsis-Pflanzen dargestellt. Tabelle 12F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anzahl Events Anzahl positiver Events Anzahl negativer Events
    b1805 Super nein Biomasse am 20. Tag –7,1 NS 6 1 5
    b1805 Super nein Biomasse am 27. Tag –7,0 NS 6 1 5
    b1805 Super nein Gesundheitindex –10,1 0,0037 6 2 4
    b1805 USP Mit Biomasse am 20. Tag 53,0 0,0000 8 8 0
    b1805 USP Mit Biomasse am 27. Tag 20,3 0,0000 8 8 0
    b1805 USP Mit Gesundheitsindex 19,8 0,0000 8 8 0
    b1805 USP nein Biomasse am 20. Tag 28,0 0,0001 5 4 1
    b180 USP nein Biomasse am 27. Tag 16,8 0,0024 5 4 1
    b1805 USP nein Gesundheitsindex 14,6 0,0000 5 4 1
    b1805 USP Chlor Biomasse am 20. Tag 4,8 NS 5 3 2
    b1805 USP Chlor Biomasse am 27. Tag 3,5 NS 5 2 3
    b1805 USP Chlor Gesundheitsindex –2,4 NS 5 3 2
  • Die Tabelle 12F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die b1805 (SEQ ID NO: 287) ohne subzelluläres Targeting oder mit Targeting an die Mitochondrien exprimieren und die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die b1805 (SEQ ID NO: 287) nicht exprimierten, waren. Außerdem wiesen diese transgenen Pflanzen eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Dieser Wert zeigt, dass die Pflanzen mehr Chlorophyll produzierten oder unter Stress weniger Chlorophyllabbau zeigten als die Kontrollpflanzen. Die Tabelle 12F zeigt auch, dass der Großteil der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren. Zusätzlich zeigt Tabelle 12F, dass Arabidopsis-Pflanzen, die das Gen b1805 mit subzellulärem Targeting an den Chloroplasten, die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, zu zwei Messzeitpunkten eine ähnliche Biomasse und einen ähnlichen Gesundheitsindex wie die Kontrollpflanzen, die das Gen b1805 (SEQ ID NO: 287) nicht exprimierten, aufwiesen. Aus der Tabelle 12F geht hervor, dass, wenn transgene Arabidopsis-Pflanzen b1805 (SEQ ID NO: 287) ohne subzelluläres Targeting unter der Kontrolle des Super-Promoters enthielten, unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, zu zwei Messzeitpunkten kleiner als die Kontrollpflanzen, die das Gen b1805 nicht exprimierten, waren, woraus hervorgeht, dass diese Pflanzen gegenüber Wasserentzug stärker empfindlich waren. Tabelle 13F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anzahl von Events Anzahl positiver Events Anzahl negativer Events
    b1805 Super nein Biomasse am 17. Tag 17,0 0,0000 6 6 0
    b1805 Super nein Biomasse am 21. Tag 11,0 0,0000 6 6 0
    b1805 Super nein Gesundheitsindex –3.3 NS 6 1 5
  • Die Tabelle 13F zeigt, daß Arabidopsis-Pflanzen, die das Gen b1805 in einer Expressionskassette ohne subzelluläres Targeting unter der Kontrolle des Super-Promoters enthielten, signifikant größer als Kontrollpflanzen waren, wenn sie unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden. Die Tabelle 13F zeigt, daß der Großteil der unabhängigen transgenen Events in der gut bewässerten Umwelt größer als die Kontrollen waren. Das Gen mit der Bezeichnung YER015W (SEQ ID NO: 289), das für die Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung des USP-Promoters mit subzellulärem Targeting an die Mitochondrien exprimiert. In der Tabelle 14F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten, die von mit diesem Konstrukt transformierten Arabidopsis-Pflanzen erhalten wurden, dargestellt. Tabelle 14F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anzahl Events Anzahl positiver Events Anzahl negativer Events
    YER015W USP Mito Biomasse am 17. Tag 23,5 0,0000 6 6 0
    YER015W USP Mito Biomasse am 21. Tag 16,7 0,0000 6 6 0
    YER015W USP Mito Gesundheitsindex 6,8 0,09 6 5 1
  • Die Tabelle 14F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die unter guten Bewässerungsbedingungen herangezogen wurden, signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die YER015W (SEQ ID NO: 290) nicht exprimierten, waren. Die Tabelle 14F zeigt auch, dass alle unabhängigen transgenen Events in der gut bewässerten Umwelt größer als die Kontrollen waren.
  • Die Tabellen 12F, 13F und 14F zeigen, dass die Expression einer Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheit der Acyl-CoA-Synthetase das Wachstum von Pflanzen verstärken wird, was zu Pflanzen mit einer größeren Biomasse führt. Die Wassermenge, die die Pflanzen erhalten, beeinflusst auch das Wachstum, und die Pflanzen mit unterschiedlichen Konstrukten reagieren auf diesen Stress nicht gleich stark. Der Promoter und das subzelluläre Targeting, die in dem Konstrukt verwendet werden, bestimmen, ob die Pflanze gegenüber Wasserentzug relativ stärker oder weniger empfindlich ist.
  • B. Beta-Ketoacyl-ACP-Synthase
  • Das Gen b1091 (SEQ ID NO: 317), das für eine beta-Ketoacyl-ACP-Synthase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung von zwei Konstrukten ohne subzelluläres Targeting-Signal exprimiert. In einem Konstrukt war die Transkription unter der Kontrolle des USP-Promoters und in dem zweiten unter der Kontrolle des Super-Promoters. In der Tabelle 15F sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Konstrukten transformiert und unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen worden waren, dargestellt. Tabelle 15F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    b1091 Super Nein Biomasse am 21. Tag –7,5 0,0458 5 1 4
    b1091 Super Nein Biomasse am 21. Tag –7,8 0,0109 5 1 4
    b1091 Super Nein Gesundheitsindex –1,5 NS 5 2 3
    b1091 USP Nein Biomasse am 17. Tag 8,2 0,0031 6 5 1
    b1091 USP Nein Biomasse am 21. Tag 7,4 0,0002 6 6 0
    b1091 USP Nein Gesundheitsindex –2,5 NS 6 3 3
  • Die Tabelle 15F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, bei denen der USP-Promoter die Expression von b1091 (SEQ ID NO: 317) kontrolliert, signifikant größer als die Kontrollpflanzen waren. Die Tabelle 15F zeigt auch, dass die Mehrzahl der unabhängigen transgenen Events mit dem USP-Promoter und b1091 (SEQ ID NO: 317) größer als die Kontrollen waren. Im Gegensatz dazu waren die Pflanzen, bei denen der Super-Promoter die Expression von b1091 (SEQ ID NO: 317) kontrollierte, kleiner als die Kontrollen.
  • C. Untereinheiten des Acetyl-CoA-Carboxylasekomplexes
  • Das Gen b0185 (SEQ ID NO: 319), das für eine alpha-Untereinheit des Acetyl-CoA-Carboxylasekomplexes kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung einer Expressionskassette, die das Protein an die Mitochondrien zielsteuert und das vom USP-Promoter kontrolliert wurde, exprimiert. In der Tabelle 16F sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Konstrukten transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Tabelle 16F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    b0185 USP Mit Biomasse am 20. Tag 8,0 0,0306 7 5 2
    b0185 USP Mit Biomasse am 27. Tag 2,4 0,4640 7 4 3
    b0185 USP Mit Gesundheitsindex 12,1 0,0008 7 5 2
  • Die Tabelle 16F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die das Gen b0185 (SEQ ID NO: 319) unter der Kontrolle des USP-Promoters enthalten und die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, am 20. Tag signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die b0185 (SEQ ID NO: 319) nicht exprimierten, waren. Die Tabelle 16F zeigt, dass die Mehrzahl der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren, was eine bessere Adaptierung an die Stressumwelt anzeigt. Außerdem wiesen diese transgenen Pflanze am 27. Tag eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Dies zeigt, dass die Pflanzen mehr Chlorophyll produzierten oder unter Stress weniger Chlorophyllabbau zeigten als die Kontrollpflanzen.
  • Das Gen b3256 (SEQ ID NO: 321), das für eine Biotincarboxylaseuntereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung einer Expressionskassette, die das Protein an die Mitochondrien zielsteuert und das vom USP-Promoter kontrolliert wurde, exprimiert. In der Tabelle 17F sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Konstrukten transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Tabelle 17F
    Gen Promoter Targeting Messwert Veränderung p-Wert Anz. von Events Anz. von positiven Events Anz. von negativen Events
    b3256 USP Mit Biomasse am 20. Tag 12,3 0,0012 7 5 2
    b3256 USP Mit Biomasse am 27. Tag 8,3 0,0080 7 6 1
    b3256 USP Mit Gesundheitsindex 1,2 NS 7 4 3
  • Die Tabelle 17F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, an zwei Messzeitpunkten signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die das Gen b3256 nicht exprimierten, waren. Die Tabelle 17F zeigt, dass die Mehrzahl der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren, was eine bessere Adaptierung an die Stressumwelt anzeigt.
  • Das Gen b3256 (SEQ ID NO: 321), das für eine Biotincarboxylaseuntereinheit der Acetyl-CoA-Carboxylase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung von zwei Expressionskassetten exprimiert, in einer Kassette wurde das Protein an die Mitochondrien zielgesteuert und war unter der Kontrolle des USP-Promoters. In der zweiten Kassette unterlag b3255 (SEQ ID NO: 329) keinem subzellulären Targeting und wurde unter der Kontrolle des Super-Promoters exprimiert. In der Tabelle 18F sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Konstrukten transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Tabelle 18F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    B3255 Super Nein Biomasse am 20. Tag 8,1 NS 6 4 2
    B3255 Super Nein Biomasse am 27. Tag 6,8 NS 6 3 3
    B3255 Super Nein Gesundheitsindex 0,3 NS 6 3 3
    B3255 USP Mit Biomasse am 20. Tag 25,4 0,0000 5 5 0
    B3255 USP Mit Biomasse am 27. Tag 7,4 0,0759 5 3 2
    B3255 USP Mit Gesundheitsindex 9,1 0,0180 5 4 1
  • Die Tabelle 18F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die das Gen b3255 (SEQ ID NO: 329) unter der Kontrolle des USP-Promoters enthalten und die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, an zwei Messzeitpunkten größer als die Kontrollpflanzen, die b03255 (SEQ ID NO: 329) nicht exprimierten, waren. Außerdem wiesen diese transgenen Pflanzen eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Dies zeigt, dass die Pflanzen mehr Chlorophyll produzierten oder unter Stress weniger Chlorophyllabbau zeigten als die Kontrollpflanzen. Die Tabelle 18F zeigt, dass die Mehrzahl der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren, was eine bessere Adaptierung an die Stressumwelt anzeigt.
  • Die Tabelle 18F zeigt weiterhin, dass, wenn b3255 (SEQ ID NO: 329) in Arabidopsis unter Verwendung einer Expressionskassette ohne subzelluläres Targeting unter der Kontrolle des Super-Promoters exprimiert und unter wasserlimittierenden Bedingungen herangezogen wurde, die erhaltenen Arabidopsis-Pflanzen zu zwei Messzeitpunkten eine ähnliche Größe und einen ähnlichen Gesundheitsindex wie die Kontrollpflanzen, die b3255 (SEQ ID NO: 329) nicht exprimierten, aufwiesen.
  • In der Tabelle 19 sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Kontrukten transformiert und unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Die Tabelle 19F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die b3255 (SEQ ID NO: 329) ohne subzelluläres Targeting exprimieren und die unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden, größer als die Kontrollpflanzen mit dem USP-Promoter waren, jedoch kleiner waren, wenn die Expression unter der Kontrolle des Super-Promoters stand. Tabelle 19F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anzahl negativer Events
    B3255 Super Nein Biomasse am 17. Tag –6,9 0,0331 6 2 4
    B3255 Super Nein Biomasse am 21. Tag –6,7 0,0145 6 2 4
    B3255 Super Nein Gesundheit sindex –3,7 NS 6 2 4
    B3255 USP Nein Biomasse am 17. Tag 13,4 0,0000 6 5 1
    B3255 USP Nein Biomasse am 21. Tag 6,4 0,0040 6 5 1
    B3255 USP Nein Gesundheitsindex –6,1 NS 6 2 4
  • D. 3-Oxoacyl-(Acyl-Carrier-Protein]-Synthase II
  • Das Gen b1095 (SEQ ID NO: 335), das für eine 3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein]-Synthase II kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung einer Expressionskassette, die das Protein an die Mitochondrien zielsteuerte, unter der Kontrolle des USP-Promoters exprimiert. In der Tabelle 20F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesem Konstrukt transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Tabelle 20F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    b1095 USP Mit Biomasse am 20. Tag 10,9 0,0073 7 5 2
    b1095 USP Mit Biomasse am 27. Tag 16,4 0,0001 7 6 1
    b1095 USP Mit Gesundheitsindex –4,9 NS 7 2 5
  • Die Tabelle 20F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, zu zwei Messzeitpunkten signifikant größer waren als die Kontrollpflanzen, die b1095 (SEQ ID NO: 335) nicht exprimierten. Die Tabelle 20F zeigt, dass die Mehrzahl der unabhängigen transgenen Events größer als die: Kontrollen waren, was eine bessere Adaptierung an die Stressumwelt anzeigt.
  • E. 3-Oxoacyl-ACP-Reduktase
  • Das Gen b1093 (SEQ ID NO: 343), das für eine 3-Oxoacyl-ACP-Reduktase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung einer Expressionskassette, die das Protein an die Mitochondrien zielsteuerte, unter der Kontrolle des USP-Promoters exprimiert. In der Tabelle 21F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesem Konstrukt transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Tabelle 21F
    Gen Promoter Targeting Messwert Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    b1093 USP Mit Biomasse am 20. Tag 25,1 0,0000 7 6 1
    b1093 USP Mit Biomasse am 27. Tag 14,4 0,0000 7 6 1
    b1093 USP Mit Gesundheitsindex 16,6 0,0000 7 6 1
  • Die Tabelle 21F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die das Gen b1093 (SEQ ID NO: 343) unter der Kontrolle des USP-Promoters enthalten und die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, an zwei Messzeitpunkten größer als die Kontrollpflanzen, die b1093 (SEQ ID NO: 343) mit Targeting an die Mitochondrien nicht exprimierten, waren. Außerdem wiesen diese transgenen Pflanzen eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Dies zeigt, dass die Pflanzen mehr Chlorophyll produzierten oder unter Stress weniger Chlorophyllabbau zeigten als die Kontrollpflanzen. Die Tabelle 21F zeigt, dass sechs der sieben unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren, was eine bessere Adaptierung an die Stressumwelt anzeigt.
  • Das Gen slr0886 (SEQ ID NO: 345), das ebenfalls für eine 3-Oxoacyl-ACP-Reduktase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung von drei unterschiedlichen Konstrukten unter der Kontrolle des PCUbi-Promoters exprimiert: Die Konstrukte wiesen entweder kein subzelluläres Targeting auf oder sie wurden an die Mitochondrien oder den Chloroplasten zielgesteuert. In der Tabelle 22F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Konstrukten transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt, und in Tabelle 23F sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten für das Konstrukt oder Targeting unter gut bewässerten Bedingungen dargestellt. Tabelle 22F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderunge p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    slr0886 PCUbi Nein Biomasse am 20. Tag 38,5 0,0000 5 4 1
    slr0886 PCUbi Nein Biomasse am 27. Tag 20,9 0,0000 5 4 1
    slr0886 PCUbi Nein Gesundheitsindex 10,0 0,0310 5 4 1
    slr0886 PCUbi Mit Biomasse am 20. Tag 15,2 0,0014 5 5 0
    slr0886 PCUbi Mit Biomasse am 27. Tag 14,3 0,0000 5 4 1
    slr0886 PCUbi Mit Gesundheitsindex 7,3 NS 5 3 2
    slr0886 PCUbi Chlor Biomasse am 20. Tag 37,8 0,0000 6 6 0
    slr0886 PCUbi Chlor Biomasse am 27. Tag 11,4 0,0048 6 6 0
    slr0886 PCUbi Chlor Gesundheitsindex 17,4 0,0000 6 5 1
  • Die Tabelle 22F zeigt, dass zu zwei Messzeitpunkten alle Arabidopsis-Pflanzen, die slr0886 (SEQ ID NO: 345) exprimierten und die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die slr0886 (SEQ ID NO: 345) nicht exprimierten, waren. Zusätzlich wiesen die transgenen Pflanzen eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Die Tabelle 22F zeigt, dass der Großteil der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren, was eine bessere Adaptierung an die Stressumwelt anzeigt. Tabelle 23F
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    slr0886 PCUbi Nein Biomasse am 17. Tag 20,4 0,0000 6 6 0
    slr0886 PCUbi Nein Biomasse am 21. Tag 12,3 0,0000 6 5 1
    slr0886 PCUbi Nein Gesundheitsindex 5,2 NS 6 6 0
  • Die Tabelle 23F zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die slr0886 (SEQ ID NO: 345) ohne subzelluläres Targeting exprimieren und die unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden, zu zwei Messzeitpunkten signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die lr0886 (SEQ ID NO: 345) nicht exprimierten, waren.
  • F. Biotinsynthetase
  • Das Gen slr1364 (SEQ ID NO: 397), das für eine Biotinsynthetase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung des PCUbi-Promoters ohne subzelluläres Targeting oder mit subzellulärem Targeting an die Mitochondrien exprimiert. In der Tabelle 16F sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von Arabidopsis-Pflanzen, die mit diesen Konstrukten transformiert und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, dargestellt. Tabelle 24F
    Gen Promoter Targeting Messwert Veränderung p-Wert Anz. event Anz. positiv Events Anz. negativer Events.
    slr1364 PCUbi Nein Biomasse am 20. Tag 0,0 NS 5 1 4
    slr1364 PCUbi Nein Biomasse am 27. Tag –9,2 0,0048 5 1 4
    slr1364 PCUbi Nein Gesundheitsindex –1,8 NS 5 2 3
    slr1364 PCUbi Mit Biomasse am 20. Tag 4,9 0,0223 6 6 0
    slr1364 PCUbi Mit Biomasse am 27. Tag 2,6 NS 6 3 3
    slr1364 PCUbi Mit Gesundheitsindex 6,3 0,0033 6 5 1
  • Die Tabelle 24F zeigt, das Arabidopsis-Pflanzen, die slr1364 (SEQ ID NO: 397) unter Verwendung des PCUbi-Promoters mit subzellulärem Targeting an die Mitochondrien exprimierten, zu zwei Messzeitpunkten signifikant größer unter wasserlimitierten Bedingungen waren als die Kontrollpflanzen, die slr1364 (SEQ ID NO: 397) nicht exprimierten. Arabidopsis-Pflanzen, die slr1364 (SEQ ID NO: 397) ohne subzelluläres Targeting exprimierten, waren unter wasserlimitierten Bedingungen kleiner als die Kontrollpflanzen.
  • Beispiel 5
  • Überexpression von Sterolbiosyntheseweggenen in Pflanzen
  • Die Polynukleotide gemäß Tabelle 1G wurden nach bekannten Verfahren in eine Expressionskassette ligiert. Für die Kontrolle der Expression der Transgene in Arabidopsis wurden drei verschiedene Promoter eingesetzt: der USP-Promoter aus Vicia faba (SEQ ID NO: 451 wurde für die Expression von Genen aus Escherichia coli eingesetzt, oder es wurde SEQ ID NO: 452 für die Expression von Genen aus Saccharomyces cerevisiae eingesetzt); der Superpromoter (SEQ ID NO: 453); und der Ubiquitinpromoter aus der Petersilie (SEQ ID NO: 454). Für ein selektives Targeting der Polypeptide wurde das mitochondrielle Transitpeptid aus einem A.-thaliana-Gen, das für die mitochondrielle Isovaleryl-CoA-dehydrogenase kodiert, mit der Bezeichnung „Mit” in den Tabellen 6G–9G eingesetzt. SEQ ID NO: 456 wurde für die Expression von Genen aus Escherichia coli eingesetzt, oder es wurde SEQ ID NO: 458 für die Expression von Genen aus S. cerevisiae eingesetzt. Zusätzlich wurde für die zielgesteuerte Expression das Chloroplastentransitpeptid von einem Spinacia-oleracea-Gen, das für die Ferredoxinnitritreduktase kodiert, mit der Bezeichnung „Chlor” in den Tabellen 8G–9G verwendet (SEQ ID NO: 460).
  • Der Arabidopsis-Ökotyp C24 wurde mit Konstrukten, die die in Beispiel 3 beschriebenen Sterolbiosyntheseweggene enthielten, unter Verwendung von bekannten Verfahren transformiert. Die Samen von transformierten T2-Pflanzen wurden auf Grundlage des die Expression der Ursprungs-PCS des Gens und der Art der Zielsteuerung (an die Chloroplasten, an die Mitochondrien und an das Cytoplasma) vorantreibenden Promoters gepoolt. Die Samen-Pools wurden in den Primär-Screenings auf Biomasse unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen verwendet. Es wurden Hits von Pools in den Primär-Screenings selektiert, eine molekulare Analyse wurde durchgeführt und Samen wurden gewonnen. Die gewonnenen Samen wurden dann für die Analyse in den Sekundär-Screenings eingesetzt, wo eine größere Anzahl Einzelpflanzen für jedes transgene Event analysiert wurde. Wenn Pflanzen eines Konstrukts im Sekundär-Screening als Pflanzen mit einer im Vergleich zu den Kontrollen erhöhten Biomasse identifiziert wurden, gingen sie zum Tertiär-Screening weiter. Bei diesem Screening wurden über 100 Pflanzen von allen transgenen Events für dieses Konstrukt unter gut bewässerten Wachstumsbedingungen und unter Trockenheitswachstumsbedingungen vermessen. Die Daten dieser transgenen Pflanzen wurden mit statistischen Standardmethoden mit Wildtyp-Arabidopsispflanzen oder mit Pflanzen, die von einem Pool zufallsmäßig ausgewählten transgenen Arabidopsis-Samen herangezogen wurden, verglichen.
  • Die Pflanzen, die unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden, wurden zweimal pro Woche bis zur Sättigung des Bodens gegossen. Mit einem im Handel erhältlichen Imaging-System wurden Bilder der transgenen Pflanzen am 17. und am 21. Tag aufgenommen. Alternativ dazu wurden die Pflanzen unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen dadurch herangezogen, dass man selten bis zur Sättigung des Bodens goss, wodurch der Boden zwischen den Bewässerungsbehandlungen austrocknen konnte. In diesen Versuchen wurde Wasser am 0., 8. und 19. Tag nach dem Säen gegeben. Mit einem im Handel erhältlichen Imaging-System wurden Bilder der transgenen Pflanzen am 20. und am 27. Tag aufgenommen. Mit einer Image-Analyse-Software wurden die Bilder der transgenen Pflanzen und der Kontrollpflanzen, die in demselben Versuch herangezogen worden waren, verglichen. Mit den Bildern wurde die relative Größe oder Biomasse der Pflanzen als Pixel und die Farbe der Pflanzen als das Verhältnis zwischen Dunkelgrün zu der Gesamtfläche bestimmt. Das zuletzt genannte Verhältnis, das als Gesundheitsindex bezeichnet wurde, stellte ein Maß der relativen Chlorophyllmenge in den Blättern und daher das relative Ausmaß an Blattseneszenz oder Vergilbung dar und wurde nur am 27. Tag bestimmt. Aufgrund der unterschiedlichen Stellen der DNA-Insertion und von anderen Faktoren, die das Ausmaß bzw. Muster der Genexpression beeinflussen, besteht zwischen den transgenen Pflanzen, die die verschiedenen Sterolbiosyntheseweggene enthalten, eine Variation.
  • In den Tabellen 6G bis 9G ist der Vergleich der Messwerte der Arabidopsis-Pflanzen gezeigt. „Prozent Veränderung” gibt den Messwert der transgenen Pflanzen im Vergleich zu den Kontrollpflanzen als Prozentsatz der nichttransgenen Kontrollpflanzen an; der p-Wert ist die statistische Signifikanz des Unterschieds zwischen den transgenen und den Kontrollpflanzen und beruht auf einem T-Test-Vergleich von allen unabhängigen Events, wobei NS nicht signifikant bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% bedeutet; „Anzahl Events” gibt die Gesamtanzahl der unabhängigen transgenen Events, die in dem Versuch getestet wurden, an; „Anzahl positiver Events” gibt die Gesamtzahl an unabhängigen transgenen Events an, die in dem Versuch größer waren als die Kontrolle; „Anzahl negativer Events” gibt die Gesamtzahl an unabhängigen transgenen Events an, die in dem Versuch kleiner waren als die Kontrolle. NS bedeutet nicht signifikant bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5%.
  • A. Farnesyldiphosphatsynthase (FPS)
  • Die FBS mit der Bezeichnung B0421 (SEQ ID NO: 414) wurde in Arabidopsis unter Verwendung eines Konstrukts, wobei die FPS-Expression unter der Kontrolle des USP-Promoters steht und das FPS-Protein an die Mitochondrien zielgesteuert wird, exprimiert. In der Tabelle 6G sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von den mit diesen Konstrukten tranformierten und unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogenen Arabidopsis-Pflanzen angegeben. Tabelle 6G
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    B0421 USP Mit Biomasse am 20. Tag 18,8 0,0000 7 7 0
    B0421 USP Mit Biomasse am 27. Tag 11,4 0,0007 7 6 1
    B0421 USP Mit Gesundheitsindex 12,6 0,0002 7 6 1
  • Die Tabelle 6G zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die 30421 (SEQ ID NO: 414) mit Targeting an die Mitochondrien exprimieren und die unter wasserlimitierten Bedingungen herangezogen wurden, signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die 30421 (SEQ ID NO: 414) nicht exprimierten, waren. Außerdem wiesen diese transgenen Pflanzen eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Dieser Wert zeigt, dass die Pflanzen mehr Chlorophyll produzierten oder unter Stress weniger Chlorophyllabbau zeigten als die Kontrollpflanzen. Die Tabelle 6G zeigt auch, dass der Großteil der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren.
  • Die FBS mit der Bezeichnung YJL167W (SEQ ID NO: 416) wurde in Arabidopsis unter Verwendung eines Konstrukts, wobei die FPS-Expression unter der Kontrolle des USP-Promoters steht und das FPS-Protein an die Mitochondrien zielgesteuert wird, exprimiert. In der Tabelle 7G sind Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von den mit diesen Konstrukten tranformierten und unter gut bewässerten Bedingungen herangezogenen Arabidopsis-Pflanzen angegeben. Tabelle 7G
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    YJL167W USP Mit Biomasse am 17. Tag 16,1 0,0000 6 6 0
    YJL167W USP Mit Biomasse am 21. Tag 9,7 0,0000 6 6 0
    YJL167W USP Mit Gesundheitsindex 14,1 0,0095 6 4 2
  • Die Tabelle 7G zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen, die unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden, signifikant größer als die Kontrollpflanzen, die YJL167W (SEQ ID NO: 416) nicht exprimierten, waren. Die Tabelle 7G zeigt auch, dass alle unabhängigen transgenen Events in der gut bewässeten Umwelt größer waren als die Kontrollen.
  • B. Squalenepoxidase
  • Das Gen YGR175C SEQ ID NO: 444), das für die Squalenepoxidase kodiert, wurde in Arabidopsis unter Verwendung von drei Konstrukten exprimiert. Bei einem steht die Transkription unter der Kontrolle des PCUbi-Promoters und das von dem entstandenen Transkript translatierte Protein wird an den Chloroplasten zielgesteuert. Die Transkription in den anderen zwei Konstrukten steht unter der Kontrolle des USP-Promoters. Eines dieser Konstrukte, die den USP-Promoter enthalten, weist auch eine Chloroplasten-Targeting-Sequenz in operativer Verknüpfung mit dem Gen auf, und das andere Konstrukt weist eine Mitochondrien-Targeting-Sequenz in operativer Verknüpfung mit dem Gen auf. In der Tabelle 8G sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von den mit diesen Konstrukten transformierten und unter wasserlimitierten Bedingungen getesteten Arabidopsis-Pflanzen dargestellt. Tabelle 8G
    Gen Promoter Targeting Messert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    YGR175C PCUbi Chlor Biomasse am 20. Tag 38,2 0,0000 12 11 1
    YGR175C PCUbi Chlor Biomasse am 27. Tag 37,6 0,0000 12 12 0
    YGR175C PCUbi Chlor Gesundheitsindex 13,9 0,0001 12 11 1
    YGR175C USP Chlor Biomasse am 20. Tag 28,5 0,0000 8 7 1
    YGR175C USP Chlor Biomasse am 27. Tag 12,9 0,0089 8 5 3
    YGR175C USP Chlor Gesundheitsindex 24,3 0,0000 8 8 0
    YGR175C USP Mit Biomasse am 20. Tag –5,7 NS 6 2 4
    YGR175C USP Mit Biomasse am 27. Tag –8,0 0,0480 6 3 3
    YGR175C USP Mit Gesundheitsindex 1,3 NS 6 5 1
  • Die Tabelle 8G zeigt, dass Arabidopsis-Pflanzen mit entweder dem USP- oder dem PCUbi-Promoter, die die Expression von YGR175C (SEQ ID NO: 446) kontrollieren, signifikant größer als die Kontrollpflanzen waren, wenn das Protein auch an den Chloroplasten zielgesteuert wurde. Außerdem wiesen diese transgenen Pflanzen eine dunklere grüne Farbe als die Kontrollen auf. Dieser Wert zeigt, dass die Pflanzen mehr Chlorophyll produzierten oder unter Stress weniger Chlorophyllabbau zeigten als die Kontrollpflanzen. Die Tabelle 8G zeigt auch, dass der Großteil der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren. Im Gegensatz dazu wurde bei transgenen Pflanzen mit einer Mitochondrien-Targeting-Sequenz in operativer Verknüpfung mit YGR175C (SEQ ID NO: 446) kein Anstieg bezüglich der Größe bzw. keine Intensivierung der grünen Farbe beobachtet. Diese Beobachtungen legen nahe, dass die subzelluläre Lokalisierung des Proteins für die Vermittlung eines Anstiegs der Pflanzengröße bzw. einer Intensivierung der grünen Farbe wichtig ist.
  • In der Tabelle 9G sind die Biomasse- und Gesundheitsindexdaten von mit diesen Konstrukten transformierten und unter gut bewässerten Bedingungen getesteten Arabidopsis-Pflanzen angeführt. Tabelle 9G
    Gen Promoter Targeting Messwert % Veränderung p-Wert Anz. Events Anz. positiver Events Anz. negativer Events
    YGR175C PCUbi Chlor Biomasse am 17. Tag 21,0 0,0000 10 9 1
    YGR175C PCUbi Chlor Biomasse am 21. Tag 17,7 0,0000 10 9 1
    YGR175C PCUbi Chlor Gesundheits index 4,0 NS 10 5 5
    YGR175C USP Chlor Biomasse am 17. Tag 5,1 NS 6 3 3
    YGR175C USP Chlor Biomasse am 21. Tag 3,5 NS 6 3 3
    YGR175C USP Chlor Gesundheitsindex 7,1 NS 6 4 2
    YGR175C USP Mit Biomasse am 17. Tag 7,9 NS 6 4 2
    YGR175C USP Mit Biomasse am 21. Tag 3,7 NS 6 4 2
    YGR175C USP Mit Gesundheitsindex 3,7 NS 6 2 4
  • Die Tabelle 9G zeigt, dass unter gut bewässerten Bedingungen herangezogene Arabidopsis-Pflanzen mit entweder dem USP- oder dem PCUbi-Promoter, die die Expression von YGR175C (SEQ ID NO: 446) kontrollieren, signifikant größer als die Kontrollpflanzen waren, wenn das Protein auch an den Chloroplasten zielgesteuert wurde. Die Tabelle 9G zeigt auch, dass, wenn die PCUbi-Promoter/Chloroplasten-Transitpeptidkombinationen in dem für die Transformation verwendeten Konstrukt vorlag, die Mehrzahl der unabhängigen transgenen Events größer als die Kontrollen waren. Im Gegensatz dazu wurde kein Anstieg der Größe bei transgenen Pflanzen mit dem USP-Promoter, der die Transkription des Transgens kontrolliert, beobachtet, wenn die Pflanzen unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden. Weiterhin hat keines dieser Konstrukte eine signifikante Auswirkung auf die Intensität der grünen Farbe der Pflanzen, wenn diese unter gut bewässerten Bedingungen herangezogen wurden. Aus diesen Beobachtungen geht hervor, wie wichtig das Expressionsniveau und das subzelluläre Targeting bei der Erzeugung des Phänotyps mit erhöhtem Wachstum sowohl unter gut bewässerten als auch unter wasserlimitierten Wachstumsbedingungen ist.
  • BEISPIEL 6
  • Gut bewässerte Arabidopsis-Pflanzen
  • Die Polynukleotide von Tabelle 1 werden in einem binären Vektor, der einen Selektionsmarker enthält, ligiert. Der entstandene rekombinante Vektor enthält das entsprechende Gen in sense-Orientierung unter einem konstitutiven Promoter. Die rekombinanten Vektoren werden nach Standardbedingungen in einen Agrobacterium-tumefaciens-Stamm transformiert. A. thaliana Ökotyp Col-0 oder C24 werden nach Standardbedingungen herangezogen und transformiert. Die T1- und T2-Pflanzen werden auf Resistenz gegenüber dem Selektionsmittel, die von dem Selektionsmarkergen vermittelt wurde, gescreent. Die T3-Samen werden in Gewächshaus- oder Wachstumskammerversuchen eingesetzt.
  • Ungefähr 3–5 Tage vor dem Auspflanzen werden die Samen zum Stratifizieren im Kühlschrank aufbewahrt. Dann werden die Samen gepflanzt, es wird Dünger ausgebracht und die Feuchtigkeit wird mittels durchsichtiger Hauben aufrechterhalten. Die Pflanzen werden in einem Gewächshaus bei 22°C mit einer Photoperiode von 16 Stunden Licht/8 Stunden dunkel herangezogen. Die Pflanzen werden zweimal pro Woche bewässert.
  • Am 19. und 22. Tag werden die Pflanzenfläche, die Blattfläche, die Biomasse, die Verteilung, die Farbintensität und die Wachstumsrate für jede Pflanze mit einem im Handel erhältlichen Imaging-System gemessen. Die Biomasse wird als Gesamtpflanzenblattfläche zum letzten Messzeitpunkt berechnet. Die Wachtumsrate berechnet sich als Pflanzenblattfläche zum letzten Messzeitpunkt minus der Pflanzenblattfläche am ersten Messzeitpunkt dividiert durch die Pflanzenblattfläche zum ersten Messzeitpunkt. Der Gesundheitsindex wird als dunkelgrüne Blattfläche dividiert durch die Gesamtpflanzenblattfläche berechnet.
  • BEISPIEL 7
  • Wasserstresstolerante Arabidopsis-Pflanzen
  • Die Polynukleotide von Tabelle 1 werden in einem binären Vektor, der einen Selektionsmarker enthält, ligiert. Der entstandene rekombinante Vektor enthält das entsprechende Gen in sense-Orientierung unter einem konstitutiven Promoter. Die rekombinanten Vektoren werden nach Standardbedingungen in einen Agrobacterium-tumefaciens-Stamm transformiert. A. thaliana Ökotyp Col-0 oder C24 werden nach Standardbedingungen herangezogen und transformiert. Die T1- und T2-Pflanzen werden auf Resistenz gegenüber dem Selektionsmittel, die von dem Selektionsmarkergen vermittelt wurde, gescreent, und die positiven Pflanzen wurden in Erde umgesetzt und in einer Wachstumskammer 3 Wochen lang herangezogen. Während dieser Zeit wurde die Bodenfeuchtigkeit bei ungefähr 50% der maximalen Wasserhaltefähigkeit des Bodens aufrechterhalten.
  • Das von der Pflanze während dieses Zeitraums abgegebene Gesamtwasser (Transpiration) wurde bestimmt. Nach 3 Wochen wurde alles oberirdische Pflanzenmaterial geerntet, zwei Tage lang bei 65°C getrocknet und dann gewogen. Das Verhältnis zwischen oberirdischem Trockengewicht (TG) der Pflanze zum Wasserverbrauch der Pflanze ist die Wasserverwertgungseffizienz (WVE). In den Tabellen 52A bis 64A, den Tabellen 25D und 26D, den Tabellen 19E bis 24E werden die WVE und das TG für unabhängige Transformationsevents (Linien) von transgenen Pflanzen, die repräsentative Polynukleotide der mitogenaktivierten Proteinkinase, der calciumabhängigen Proteinkinase, der cyclinabhängigen Proteinkinase und der serin/threoninspezifischen Proteinkinase gemäß Tabelle 1 überexprimieren. Es sind die Least-Square-Means-Werte (TR), die Verbesserung in Prozent für die Linie (% Delta) und der Signifikanzwert (p-Wert) einer Linie im Vergleich zu Wildtypkontrollen (WT) einer Varianzanalyse dargestellt. Die Verbesserung in Prozent von jeder transgenhaltigen Linie im Vergleich zu Wildtypkontrollpflanzen für die WVE und das TG sind ebenfalls dargestellt/berechnet. Tabelle 52A TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST431 (SEQ ID NO: 4) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,098 0,102 4% 0,8299
    2 0,098 0,158 61% 0,0053
    3 0,098 0,094 –5% 0.8315
    4 0,098 0,085 –13% 0,5566
    5 0,098 0,083 –16% 0,4913
    6 0,098 0,104 6% 0,7769
    7 0,098 0,094 –5% 0,806
    8 0,098 0,107 9% 0,6464
    9 0,098 0,125 27% 0,1644
    Tabelle 53A WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST431 (SEQ ID NO: 4) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,49 1,65 11% 0,4566
    2 1,49 2,33 56% 0,0005
    3 1,49 1,38 –8% 0,6575
    4 1,49 1,38 –7% 0,6787
    5 1,49 1,52 2% 0,9083
    6 1,49 1,67 12% 0,4102
    7 1,49 1,58 6% 0,671
    8 1,49 1,65 11% 0,4698
    9 1,49 1,69 13% 0,3753
    Tabelle 54A TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST253 (SEQ ID NO: 6) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,114 0,178 56% 0,0006
    2 0,114 0,183 61% 0,0002
    3 0,114 0,186 64% 0,0003
    4 0,114 0,172 50% 0,0017
    5 0,114 0,167 47% 0,007
    6 0,114 0,148 30% 0,0587
    7 0,114 0,185 62% 0,0004
    8 0,114 0,160 40% 0,0115
    9 0,114 0,164 44% 0,0105
    Tabelle 55A WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST253 (SEQ ID NO: 6) überexprimieren
    Event ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,96 2,30 17% 0,0412
    2 1,96 2,16 10% 0,2303
    3 1,96 2,32 18% 0,0469
    4 1,96 2,28 16% 0,0574
    5 1,96 2,22 13% 0,1446
    6 1,96 2,04 4% 0,6433
    7 1,96 2,26 15% 0,0986
    8 1,96 2,17 11% 0,1991
    9 1,96 2,02 3% 0,7458
    Tabelle 56A TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST272 (SEQ ID NO: 30) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,1779 0,2223 25% 0,0928
    2 0,1779 0,2608 47% 0,0007
    3 0,1779 0,284 60% 0,0001
    4 0,1779 0,2898 63% < 0,0001
    5 0,1779 0,2483 40% 0,0085
    6 0,1779 0,2518 42% 0,0024
    7 0,1779 0,1997 12% 0,4674
    8 0,1779 0,2486 40% 0,0035
    9 0,1779 0,2422 36% 0,0077
    10 0,1779 0,255 43% 0,0015
    Tabelle 57A WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST272 (SEQ ID NO: 30) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-value
    1 1,8947 2,0651 9% 0,3094
    2 1,8947 2,0777 10% 0,2271
    3 1,8947 2,253 19% 0,0344
    4 1,8947 2,1471 13% 0,0971
    5 1,8947 1,9713 4% 0,6467
    6 1,8947 1,958 3% 0,6748
    7 1,8947 1,8884 0% 0,9738
    8 1,8947 2,0853 10% 0,2086
    9 1,8947 2,0011 6% 0,4812
    10 1,8947 2,466 30% 0,0003
    Tabelle 58A TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST591 (SEQ ID NO: 62) überexprimieren
    Event-ID WT-DG-Mittel TR-DW-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,114 0,0744 –35% 0,0272
    11 0,114 0,128 27% 0,3893
    14 0,114 0,1552 31% 0,0215
    15 0,114 0,197 71% 0,0029
    17 0,114 0,1974 31% < 0,0001
    2 0,114 0,1444 51% 0,0875
    3 0,114 0,1488 12% 0,0511
    5 0,114 0,1949 36% < 0,0001
    6 0,114 0,149 73% 0,0498
    8 0,114 0,1724 73% 0,0013
    Tabelle 59A WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST591 (SEQ ID NO: 62) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,9696 1,7367 –11% 0,1758
    2 1,9696 2,0929 7% 0,472
    3 1,9696 2,4553 25% 0,0055
    5 1,9696 2,3519 20% 0,0108
    6 1,9696 2,0568 5% 0,6109
    8 1,9696 2,124 8% 0,3682
    11 1,9696 1,8794 –4% 0,5673
    14 1,9696 2,2768 16% 0,0753
    15 1,9696 2.1498 10% 0,4941
    17 1,9696 2.1415 9% 0,3167
    Tabelle 60A TG-Analysis von A. thaliana-Linie EST500 (SEQ ID NO: 42), überexprinmiert
    Event-ID WT-Mittel TR-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,091 0,121 33% 0,3656
    2 0,091 0,131 44% 0,2757
    3 0,091 0,114 26% 0,4848
    4 0,091 0,148 63% 0,1002
    5 0,091 0,152 67% 0,0739
    6 0,091 0,169 86% 0,025
    7 0,091 0,150 65% 0,0842
    8 0,091 0,154 70% 0,0634
    9 0,091 0,098 8% 0,8416
    10 0,091 0,113 24% 0,5393
    11 0,091 0,108 18% 0,7555
    Tabelle 61A WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST500 (SEQ ID NO: 42) überexprimieren
    Event-ID WT-Mittel TR-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,92 1,82 –5% 0,743
    2 1,92 2,66 39% 0,0261
    3 1,92 2,42 26% 0,0948
    4 1,92 2,33 21% 0,1925
    5 1,92 2,25 17% 0,2665
    6 1,92 2,27 19% 0,2374
    7 1,92 2,17 13% 0,4063
    8 1,92 2,11 10% 0,5302
    9 1,92 1,71 –11% 0,5171
    10 1,92 1,82 –5% 0,7606
    11 1,92 1,67 –13% 0,6203
    Tabelle 62A TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST401 (SEQ ID NO: 44) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    2 0,110 0,147 33% 0,007
    3 0,110 0,156 41% 0,0008
    4 0,110 0,137 24% 0,0466
    5 0,110 0,132 20% 0,1048
    6 0,110 0,137 24% 0,045
    7 0,110 0,125 13% 0,2645
    8 0,110 0,117 6% 0,6177
    9 0,110 0,141 28% 0,0405
    10 0,110 0,140 27% 0,0272
    11 0,110 0,124 13% 0,2979
    Tabelle 63A WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST401 (SEQ ID NO: 44) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    2 1,62 2,05 27% 0,0439
    3 1,62 2,06 27% 0,0386
    4 1,62 2,08 29% 0,0303
    5 1,62 1,87 16% 0,2362
    6 1,62 1,92 18% 0,1607
    7 1,62 2,00 23% 0,078
    8 1,62 1,88 16% 0,2145
    9 1,62 2,04 26% 0,0739
    10 1,62 2,31 42% 0,0014
    11 1,62 2,19 35% 0,0078
    Tabelle 64A TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST336 (SEQ ID NO: 82) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,114 0,1758 54% 0,0032
    2 0,114 0,1724 51% 0,0052
    3 0,114 0,2143 88% < ,0001
    4 0,114 0,1608 41% 0,0145
    5 0,114 0,1516 33% 0,0684
    6 0,114 0,1492 31% 0,0876
    7 0,114 0,1412 24% 0,1855
    8 0,114 0,15 32% 0,0585
    9 0,114 0,157 38% 0,0377
    Tabelle 25D TG-Analyse für A. thaliana-Linien, EST285 (SEQ ID NO: 208) überexprimiert
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,110 0,103 –7% 0,6618
    2 0,110 0,108 –3% 0,8751
    3 0,110 0,129 17% 0,2879
    4 0,110 0,161 45% 0,0059
    5 0,110 0,076 –32% 0,0797
    6 0,110 0,159 44% 0,008
    7 0,110 0,144 31% 0,059
    8 0,110 0,110 –1% 0,9642
    9 0,110 0,171 55% 0,0011
    10 0,110 0,110 0% 0,9838
    Tabelle 26D WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST285 (SEQ ID NO: 208) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,62 1,65 2% 0,8855
    2 1,62 1,97 22% 0,1046
    3 1.62 2,27 40% 0,0033
    4 1,62 1,93 19% 0,1536
    5 1,62 1,37 –15% 0,3083
    6 1,62 1,94 20% 0,1378
    7 1,62 1,87 16% 0,2491
    8 1,62 1,72 6% 0,6425
    9 1,62 2,11 30% 0,027
    10 1,62 1,75 8% 0,6
    Tabelle 19E DW-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST314 (SEQ ID NO: 254) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,114 0,1648 45% 0,0057
    2 0,114 0,1564 37% 0,0202
    3 0,114 0,14 23% 0,1502
    4 0,114 0,157 38% 0,0185
    5 0,114 0,1422 25% 0,119
    6 0,114 0,1452 27% 0,0851
    7 0,114 0,1652 45% 0,0053
    8 0,114 0,1488 31% 0,0553
    9 0,114 0,176 54% 0,0008
    11 0,114 0,1784 56% 0,0005
    Tabelle 20E WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST314 (SEQ ID NO: 254) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,9696 2,4723 26% 0,0078
    2 1,9696 2,2242 13% 0,1718
    3 1,9696 2,155 9% 0,3185
    4 1,9696 2,0887 6% 0,5209
    5 1,9696 1,9933 1% 0,8983
    6 1,9696 2,2717 15% 0,1056
    7 1,9696 2,001 2% 0,8656
    8 1,9696 1,9265 –2% 0,816
    9 1,9696 2,3454 19% 0,0449
    11 1,9696 2,2909 16% 0,0856
    Tabelle 21E TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST322 (SEQ ID NO: 256) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,1089 0,1355 24% 0,1052
    2 0,1089 0,0838 –23% 0,1568
    3 0,1089 0,1884 73% < ,0001
    4 0,1089 0,1033 –5% 0,8019
    5 0,1089 0,048 –56% 0,0266
    6 0,1089 0,1788 64% 0,0006
    7 0,1089 0,1743 60% 0,0001
    8 0,1089 0,1422 31% 0,0436
    9 0,1089 0,1518 39% 0,0307
    10 0,1089 0,147 35% 0,0334
    Tabelle 22E WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST322 (SEQ ID NO: 256) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,9868 1,8144 –9% 0,3609
    2 1,9868 1,5181 –24% 0,0239
    3 1,9868 2,183 10% 0,3381
    4 1,9868 1,628 –18% 0,1674
    5 1,9868 0,9151 –54% 0,0009
    6 1,9868 2,4043 21% 0,0676
    7 1,9868 2,2196 12% 0,2183
    8 1,9868 1,9381 –2% 0,7956
    9 1,9868 1,8251 –8% 0,4752
    10 1,9868 1,7922 –10% 0,342
    Tabelle 23E TG-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST589 (SEQ ID NO: 258) überexprimieren
    Event-ID WT-TG-Mittel TR-TG-Mittel % Delta p-Wert
    1 0,09376 0,1122 20% 0,5855
    2 0,09376 0,0808 –14% 0,7064
    3 0,09376 0,1223 30% 0,4131
    4 0,09376 0,1011 8% 0,8305
    5 0,09376 0,1061 13% 0,7196
    6 0,09376 0,07416 –21% 0,5732
    7 0,09376 0,0911 –3% 0,9378
    8 0,09376 0,1018 9% 0,8147
    9 0,09376 0,09155 –2% 0,9484
    10 0,09376 0,1457 55% 0,2354
    Table 24E WVE-Analyse von A. thaliana-Linien, die EST589 (SEQ ID NO: 258) überexprimieren
    Event-ID WT-WVE-Mittel TR-WVE-Mittel % Delta p-Wert
    1 1,5808 1,6999 24% 0,5956
    2 1,5808 1,4025 3% 0,4551
    3 1,5808 1,7463 28% 0,4872
    4 1,5808 1,6957 24% 0,6275
    5 1,5808 1,5321 12% 0,8363
    6 1,5808 1,4906 9% 0,7074
    7 1,5808 1,6152 18% 0,8821
    8 1,5808 1,6083 18% 0,907
    9 1,5808 1,5863 16% 0,9811
    10 1,5808 1,6231 19% 0,8846
  • BEISPIEL 8
  • Stickstoffstresstolerante Arabidopsis-Pflanzen
  • Die Polynukleotide von Tabelle 1 werden in einem binären Vektor, der einen Selektionsmarker enthält, ligiert. Der entstandene rekombinante Vektor enthält das entsprechende Gen in sense-Orientierung unter einem konstitutiven Promoter. Die rekombinanten Vektoren werden nach Standardbedingungen in einen A.-tumefaciens-Stamm transformiert. A. thaliana Ökotyp Col-0 oder C24 werden nach Standardbedingungen herangezogen und transformiert. Die T1- und T2-Pflanzen werden auf Resistenz gegenüber dem Selektionsmittel, die von dem Selektionsmarkergen vermittelt wurde, gescreent.
  • Die Pflanzen werden unter Verwendung eines Substrats, das keine organischen Bestandteile enthält, in Multitopfplatten herangezogen. Jede Multitopfplatte wird mit Wasser befeuchtet, bevor Sämlinge, die gegen das Selektionsmittel resistent sind, auf das Substrat umgesetzt werden. Die Pflanzen werden im Dunklen in einer Wachstumskammer, die auf 22°C eingestellt ist, mit 55% relativer Feuchtigkeit und einer Fotoperiode, die auf 16 h Licht/8 h Dunkel eingestellt ist, herangezogen. Zu der Wassergabe am 12., 15., 22. und 29. Tag wird eine kontrollierte Nährstofflösung mit niedrigem oder hohem Stickstoffgehalt zugesetzt. Am 18., 25. und 32. Tag erfolgt eine Wassergabe ohne Nährstofflösung. Am 26., 30. und 33. Tag werden mit einem im Handel erhältlichen Imaging-System Bilder von allen Pflanzen in einer Schale aufgenommen. Zu jedem Imgaging-Zeitpunkt werden Biomasse- und Pflanzenphänotypen für jede Pflanze gemessen, darunter. Pflanzenfläche, Blattfläche, Biomasse, Farbverteilung, Farbintensität und Wachstumsrate.
  • BEISPIEL 9
  • Stresstolerante Raps/Canolapflanzen
  • Cotyledonenpetiolen von 4-Tage alten jungen Canolasämlingen werden als Explantate für die Gewebekultur verwendet und gemäß EP1566443 , die hiermit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird, transformiert. Die für Transformationszwecke verwendete Standardvarietät ist die im Handel erhältliche Sorte Westar (Agriculture Canada), es können jedoch auch andere Varietäten verwendet werden. Für die Transformation von Canola wird A. tumefaciens GV3101:pMP90RK, das einen binären Vektor enthält, verwendet. Der für Transformationszwecke verwendete binäre Standardvektor ist pSUN ( WO02/00900 ), es sind jedoch viele verschiedene binäre Vektorsysteme für die Transformation von Pflanzen beschrieben worden (z. B. An, G. in Agrobacterium Protocols, Methods in Molecular Biology, Band 44, S. 47-62, Gartland KMA und MR Davey Hrsg. Humana Press, Totowa, New Jersey). Es wird eine Pflanzengenexpressionskassette umfassend ein Selektionsmarkergen, einen Pflanzenpromoter und ein Polynukleotid von Tabelle 1 verwendet. Es können verschiedene Selektionsmarkergene verwendet werden, darunter das mutierte Acetohydroxysäuresynthase-(AHAS)-Gen, das in den US-Patenten Nr. 5,767,366 und 6,225,105 beschrieben ist. Zum Regulieren des Merkmalsgens wird ein geeigneter Promoter verwendet, um zu einer konstitutiven, entwicklungsregulierten, geweberegulierten oder umweltregulierten Gentranskription zu gelangen.
  • Von den primären transgenen Pflanzen werden durch Selbstbestäubung Samen erzeugt. Die Pflanzen der zweiten Generation werden unter Gewächshausbedingungen herangezogen und selbstbestäubt. Die Pflanzen werden analysiert, um das Vorliegen von T-DNA zu bestätigen und um die Anzahl der T-DNA-Integrationen zu bestimmen. Homozygote transgene Pflanzen, heterozygote transgene Pflanzen und azygote (0-transgene) Pflanzen werden bezüglich ihrer Stresstoleranz zum Beispiel in den in Beispiel 6 und 7 beschriebenen Assays und auf Ertrag, sowohl in Gewächshaus- als auch in Feldstudien, verglichen.
  • BEISPIEL 10
  • Screening auf stresstolerante Reispflanzen
  • Mit bekannten Verfahren werden transgene Reispflanzen, die ein Polynukleotid von Tabelle 1 umfassen, erzeugt. Es werden ungefähr 15 bis 20 unabhängige Transformanten (T0) erzeugt. Die Primärtransformanten werden dann von Gewebekulturkammern in ein Gewächshaus umgesetzt, wo sie herangezogen werden und wo die T1-Samen geerntet werden. Fünf Events der T1-Nachkommenschaft, die 3:1 auf Vorliegen/Fehlen des Transgens abspalten, werden behalten. Für jedes dieser Events werden 10 T1 Sämlinge, die das Transgen enthalten (Heterozygote und Homozygote) sowie zehn T1-Sämlinge, denen das Transgen fehlt (Monozygote), durch visuelles Marker-Screening selektiert. Die selektierten T1-Pflanzen werden in ein Gewächshaus umgestellt. Jede Pflanze wird mit einem einzigartigen Strichcode-Label versehen, um die Phänotypdaten unzweideutig mit der entsprechenden Pflanze zu verbinden. Die selektierten T1-Pflanzen werden in Erde in Töpfen mit einem Durchmesser von 10 cm herangezogen, und zwar unter den folgenden Umwelteinstellungen: Fotoperiode = 11,5 h, Tageslichtintensität = 30.000 Lux oder mehr, Tagestemperatur = 28°C oder darüber, Nachttemperatur = 22°C, relative Feuchtigkeit = 60–70%. Die transgenen Pflanzen und die entsprechenden Nullizygoten werden nebeneinander in zufälliger Anordnung herangezogen. Vom Sästadium bis zum Reifestadium kommen die Pflanzen mehrmals in eine digitale Imaging-Kammer. Zu jedem Zeitpunkt werden digitale Bilder (2048×1536 Pixel, 16 Millionen Farben) von jeder Pflanze von mindestens sechs unterschiedlichen Winkeln aufgenommen. Die in dem ersten Versuch mit T1-Pflanzen erhaltenen Werte werden in einem zweiten Versuch mit T2-Pflanzen verifiziert. Linien mit dem korrekten Expressionsmuster werden für die weitere Analyse selektiert. Samenramsche von den positiven Pflanzen (sowohl Heterozygote als auch Homozygote) in T1 werden durch Verfolgen der Markerexpression gescreent. Für jedes gewählte Event werden die heterozygoten Samenramsche dann für die T2-Auswertung zurückbehalten. Innerhalb jedes Samenramsches wird eine gleiche Anzahl positiver und negativer Pflanzen im Gewächshaus zwecks Auswertung herangezogen. Die transgenen Pflanzen werden auf ihr verbessertes Wachstum und/oder auf ihren erhöhten Ertrag und/oder ihre erhöhte Stresstoleranz gescreent, zum Beispiel in den in Beispiel 6 und 7 beschriebenen Assays und auf Ertrag, sowohl in Gewächshaus- als auch in Feldstudien, verglichen.
  • BEISPIEL 11
  • Stresstolerante Sojapflanzen
  • Die Polynukleotide von Tabelle 1 werden in Sojabohne transformiert, und zwar mit den in der eigenen gleichzeitig anhängigen internationalen Anmeldung mit der Nummer WO 2005/121345 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird, beschrieben sind.
  • Die erzeugten transgenen Pflanzen werden dann auf ihr verbessertes Wachstum unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder ihre verbesserte Trockenheits-, Salz- und/oder Kältetoleranz gescreent, zum Beispiel in den in Beispiel 6 und 7 beschriebenen Assays und auf Ertrag, sowohl in Gewächshaus- als auch in Feldstudien, verglichen.
  • BEISPIEL 12
  • Stresstolerante Weizenpflanzen
  • Die Polynukleotide von Tabelle 1 werden in Weizen transformiert, und zwar unter Verwendung des von Ishida et al., 1996, Nature Biotech. 14745–50 beschriebenen Verfahrens. Unreife Embryonen werden mit Agrobacterium tumefaciens, die „superbinäre” Vektoren tragen, cokultiviert, und transgene Pflanzen werden mittels Organogenese regeneriert. Diese Vorgehensweise führt zu einer Transformationseffizienz zwischen 2,5% und 20%. Die erzeugten transgenen Pflanzen werden dann auf ihr verbessertes Wachstum und/oder verbesserten Ertrag unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder ihre verbesserte Stresstoleranz gescreent, zum Beispiel in den in Beispiel 6 und 7 beschriebenen Assays und auf Ertrag, sowohl in Gewächshaus- als auch in Feldstudien, verglichen.
  • BEISPIEL 13
  • Stresstolerante Maispflanzen
  • Die Polynukleotide von Tabelle 1 werden mittels Agrobacterium in unreife Maisembryonen transformiert. Nach der Aufnahme werden die Embryonen auf Medium ohne Selektionsmittel umgesetzt. Sieben bis zehn Tage später werden die Embryonen auf selektionsmittelhaltiges Medium umgesetzt und vier Wochen lang (zweimal Umsetzen nach zwei Wochen) herangezogen, um zu transformierten Kalluszellen zu gelangen. Die Pflanzenregeneration wird dadurch initiiert, dass man resistente Kalli auf mit Selektionsmittel versetztes Medium umsetzte und zwei bis drei Wochen lang unter Licht bei 25–27°C heranzog. Die regenerierten Sprosse werden dann in die Bewurzelungskiste mit selektionsmittelhaltigem Medium umgesetzt. Die Pflänzchen mit Wurzeln werden in Blumenerdemischung in kleinen Töpfen im Gewächshaus umgesetzt, und nach dem Aklimatisieren in größere Töpfe umgepflanzt und im Gewächshaus bis zur Reife stehengelassen.
  • Unter Verwendung von Assays wie in 6 und 7 Beispiel beschriebenen wird jede dieser Pflanzen mit einem einzigartigen Etikett versehen, einer Probennahme unterzogen und auf die Kopienzahl des Transgens analysiert. Transgenpositive und -negative Pflanzen werden markiert und mit ähnlichen Größen gepaart, um gemeinsam in große Töpfe umgepflanzt zu werden. So wird eine einheitliche und kompetitive Umwelt für die transgenpositiven und -negativen Pflanzen bereitgestellt. Die großen Töpfe werden auf einen gewissen Prozentsatz der Feldwasserkapazität des Bodens gegossen, und zwar je nach der Stärke des gewünschten Wasserstresses. Der Bodenwassergehalt wird durch Gießen alle zwei Tage aufrechterhalten. Während der Wachstumsperiode werden Pflanzenwachstums- und -physiologiemerkmale wie Höhe, Stengeldurchmesser, Einrollen der Blätter, Welken der Pflanze, Blattentfaltungsrate, Blattwasserzustand, Chlorophyllgehalt und Photosyntheserate gemessen. Nach einer Wachstumsperiode wird der oberirdische Teil der Pflanzen geerntet, und Frischgewicht und Trochengewicht jeder Pflanze werden aufgezeichnet. Dann erfolgt ein Vergleich des Trockenheitstoleranz-Phänotyps zwischen den transgenpositiven und -negativen Pflanzen.
  • Unter den Verwendungen von Assays wie die in 6 und 7 Beispiel beschriebenen werden die Töpfe mit Deckeln abgedeckt, die die Keimlinge durchwachsen lassen, jedoch Wasserverluste minimieren. Jeder Topf wird in gewissen Zeitabständen gewogen und mit Wasser versetzt, um den ursprünglichen Wassergehalt aufrechtzuerhalten. Am Ende des Versuchs wird das Frischgewicht und das Trockengewicht jeder Pflanze bestimmt, das von jeder Pflanze aufgenommene Wasser wird zahlenmäßig bestimmt und die WVE jeder Pflanze wird berechnet. Pflanzenwachstums- und -physiologiemerkmale wie WVE, Höhe, Stengeldurchmesser, Einrollen der Blätter, Welken der Pflanze, Blattentfaltungsrate, Blattwasserzustand, Chlorophyllgehalt und Photosyntheserate werden während des Versuchs bestimmt. Dann wird ein Vergleich des WVE-Phänotyps zwischen den transgenpositiven und -negativen Pflanzen angestellt.
  • Unter Verwendung von Assays wie den in 6 und 7 Beispiel beschriebenen werden diese Töpfe in einer Zone des Gewächshauses, die gleichmäßige Umweltbedingungen aufweist, stehengelassen und optimal versorgt. Jede dieser Pflanzen wird mit einem einzigartigen Etikett versehen, einer Probennahme unterzogen und auf die Kopienzahl des Transgens analysiert. Die Pflanzen werden unter diesen Bedingungen wachsen gelassen, bis sie ein vorbestimmtes Wachstumsstadium erreicht haben. Dann wird mit der Wasserversorgung aufgehört. Im Verlauf der Zunahme der Stressintensität werden Pflanzenwachstums- und -physiologiemerkmale wie Höhe, Stengeldurchmesser, Einrollen der Blätter, Welken der Pflanze, Blattentfaltungsrate, Blattwasserzustand, Chlorophyllgehalt und Photosyntheserate bestimmt. Dann wird ein Vergleich des Austrocknungstoleranz-Phänotyps zwischen den transgenpositiven und -negativen Pflanzen angestellt.
  • Für ein Transformations-Event aufspaltende transgene Maissamen werden für die Prüfung in einem zyklischen Trockenheits-Assay in kleine Töpfe gepflanzt. Diese Töpfe werden in einer Zone des Gewächshauses, die gleichmäßige Umweltbedingungen aufweist, stehengelassen und optimal versorgt. Jede dieser Pflanzen wird mit einem einzigartigen Etikett versehen, einer Probennahme unterzogen und auf die Kopienzahl des Transgens analysiert. Die Pflanzen werden unter diesen Bedingungen wachsen gelassen, bis sie ein vorbestimmtes Wachstumsstadium erreicht haben. Dann werden die Pflanzen zu bestimmten Zeitabständen wiederholt bis zum Sättigungspunkt gegossen. Dieser Wasser/Trockenheits-Zyklus wird über die gesamte Versuchsdauer wiederholt. Pflanzenwachstums- und -physiologiemerkmale wie Höhe, Stengeldurchmesser, Einrollen der Blätter, Welken der Pflanze, Blattentfaltungsrate, Blattwasserzustand, Chlorophyllgehalt und Photosyntheserate werden während der Wachstumsperiode bestimmt. Am Ende des Versuchs werden die Pflanzen für oberirdisches Frisch- und Trockengewicht geerntet. Dann wird ein Vergleich des zyklischen Trockenheitstoleranz-Phänotyps zwischen den transgenpositiven und -negativen Pflanzen angestellt.
  • Um aufspaltenden transgenen Mais auf Trockenheitstoleranz unter regenfreien Bedingungen zu testen, verwendet man kontrollierten Trockenheitsstress an einem einzelnen Standort oder an mehreren Standorten. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Kultur wird durch einen Tropfschlauch oder Bewässerung von oben an einem Standort, von dem erwartet wird, dass er während einer durchschnittlichen fünfmonatigen Vegetationsperiode weniger als 10 cm Niederschlag und Minimaltemperaturen von über 5°C aufweist, oder an einem Standort, dessen erwartete Niederschlagsmenge während der Wachstumsperiode durch eine automatisch betriebene „Regenschranke” abgefangen wird, kontrolliert, die, wenn sie nicht gebraucht wird, eingezogen wird, um offene Feldbedingungen zu gewährleisten. Bezüglich Bodenvorbereitung, Auspflanzen, Düngung und Schädlingskontrolle wendet man die ortsüblichen Bewirtschaftungsmaßnahmen an. Jede Parzelle wird mit Saatgut, das bezüglich des Vorhandenseins eines einzelnen transgenen Insertions-Events aufspaltet, besät. An Blattproben verwendet man einen Taqman-Assay für die Kopienzahl des Transgens, um zwischen den transgenen Pflanzen und den als Kontrollpflanzen dienenden Null-Segreganten zu unterscheiden. Pflanzen, deren Genotyp auf diese Weise bestimmt wurde, werden auch auf verschiedene Phänotypen, die mit Trockenheitstoleranz, Wachstum und Ertrag in Beziehung stehen, durchmustert. Zu diesen Phänotypen zählen Pflanzenhöhe, Korngewicht pro Pflanze, Kornzahl pro Pflanze, Kolbenzahl pro Pflanze, oberirdisches Trockengewicht, Blattleitfähigkeit für Wasserdampf, CO2-Aufnahme durch das Blatt, Chlorophyllgehalt des Blattes, photosynthesebezogene Chlorophyll-Fluoreszenzparameter, Wassernutzungseffizienz, Wasserpotential des Blattes, relativer Wassergehalt des Blattes, Saftflussrate im Stengel, hydraulische Konduktivität im Stengel, Blatttemperatur, Reflektion des Blattes, Lichtabsorption des Blattes, Blattfläche, Tage bis zur Blüte, Zeitraum zwischen Anthese und Seidenschieben, Kornfüllungsdauer, osmotisches Potential, osmotische Anpassung, Wurzelgröße, Blattentfaltungsrate, Blattwinkel, Einrollen der Blätter und Überleben. Alle Messungen wurden mit im Handel erhältlichen Geräten für die Feldphysiologie unter Verwendung der von den Herstellern bereitgestellten Standardprotokolle durchgeführt. Als Wiederholungseinheit pro Event dienen einzelne Pflanzen.
  • Um nichtaufspaltenden transgenen Mais auf Trockenheitstoleranz unter regenfreien Bedingungen zu testen, verwendet man kontrollierten Trockenheitsstress an einem einzelnen Standort oder an mehreren Standorten. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Kultur wird durch einen Tropfschlauch oder Bewässerung von oben an einem Standort, von dem erwartet wird, dass er während einer durchschnittlichen fünfmonatigen Vegetationsperiode weniger als 10 cm Niederschlag und Minimaltemperaturen von über 5°C aufweist, oder an einem Standort, dessen erwartete Niederschlagsmenge während der Wachstumsperiode durch eine automatisch betriebene „Regenschranke” abgefangen wird, kontrolliert, die, wenn sie nicht gebraucht wird, eingezogen wird, um offene Feldbedingungen zu gewährleisten. Bezüglich Bodenvorbereitung, Auspflanzen, Düngung und Schädlingskontrolle wendet man die ortsüblichen Bewirtschaftungsmaßnahmen an. Die Versuchsanlage ist dergestalt, dass man eine Parzelle, die eine nichtaufspaltendes transgenes Event enthält, mit einer benachbarten Parzelle mit Null-Segreganten als Kontrollen paart. Eine Null-Segregante ist eine Nachkommenschaft (oder von der Nachkommenschaft abstammende Linie) einer transgenen Pflanze, die aufgrund der Mendelschen Abspaltung das Transgen nicht enthält. Zusätzliche wiederholte paarweise Parzellen für ein bestimmtes Event sind über den Versuch verteilt. Verschiedene Phänotypen in Bezug auf Trockenheitstoleranz, Wachstum und Ertrag werden in den gepaarten Parzellen bonitiert und auf Parzellenniveau geschätzt. Konnte die Messtechnik nur auf Einzelpflanzen angewandt werden, so werden diese jedes Mal innerhalb der Parzelle zufallsmäßig gewählt. Zu diesen Phänotypen zählen Pflanzenhöhe, Keimgewicht pro Pflanze, Kornzahl pro Pflanze, Kolbenzahl pro Pflanze, oberirdisches Trockengewicht, Blattleitfähigkeit für Wasserdampf, CO2-Aufnahme durch das Blatt, Chlorophyllgehalt des Blattes, photosynthesebezogene Chlorophyll-Fluoreszenzparameter, Wassernutzungseffizienz, Wasserpotential des Blattes, relativer Wassergehalt des Blattes, Saftflussrate im Stengel, hydraulische Konduktivität im Stengel, Blattemperatur, Reflektion des Blattes, Lichtabsorption des Blattes, Blattfläche, Tage bis zur Blüte, Zeitraum zwischen Anthese und Seidenschieben, Kornfüllungsdauer, osmotisches Potential, osmotische Anpassung, Wurzelgröße, Blattentfaltungsrate, Blattwinkel, Einrollen der Blätter und Überleben. Alle Messungen wurden mit im Handel erhältlichen Geräten für die Feldphysiologie unter Verwendung der von den Herstellern bereitgestellten Standardprotokolle durchgeführt. Als Wiederholungseinheit pro Event dienen einzelne Pflanzen.
  • Für die Prüfung von transgenem Mais auf Trockenheitstoleranz und Ertrag an mehreren Standorten werden fünf bis zwanzig Standorte, die Hauptmaisanbauregionen umfassen, ausgewählt. Diese sind weit verbreitet, so dass ein Bereich von erwarteten Wasserverfügbarkeitswerten für die Kulturpflanzen, die auf durchschnittliche Temperatur, Feuchtigkeit, durchschnittlichem Niederschlag und durchschnittlichem Bodentyp beruhen, zur Verfügung stehen. Die Wasserverfügbarkeit für die Kulturpflanzen wird nicht weiter beeinflusst, als dies bei den üblichen Kulturmaßnahmen der Fall ist. Die Versuchsanlage ist dergestalt, dass man eine Parzelle, die ein nichtaufspaltendes transgenes Event enthält, mit einer benachbartenman Parzelle mit Null-Segreganten als Kontrollen paart. Verschiedene Phänotypen in Bezug auf Trockenheitstoleranz, Wachstum und Ertrag werden in den gepaarten Parzellen bonitiert und auf Parzellenniveau geschätzt. Konnte die Messtechnik nur auf Einzelpflanzen angewandt werden, so werden diese jedes Mal innerhalb der Parzelle zufallsmäßig gewählt. Zu diesen Phänotypen zählen Pflanzenhöhe, Keimgewicht pro Pflanze, Kornzahl pro Pflanze, Kolbenzahl pro Pflanze, oberirdisches Trockengewicht, Blattleitfähigkeit für Wasserdampf, CO2-Aufnahme durch das Blatt, Chlorophyllgehalt des Blattes, photosynthesebezogene Chlorophyll-Fluoreszenzparameter, Wassernutzungseffizienz, Wasserpotential des Blattes, relativer Wassergehalt des Blattes, Saftflussrate im Stengel, hydraulische Konduktivität im Stengel, Blattemperatur, Reflektion des Blattes, Lichtabsorption des Blattes, Blattfläche, Tage bis zur Blüte, Zeitraum zwischen Anthese und Seidenschieben, Kornfüllungsdauer, osmotisches Potential, osmotische Anpassung, Wurzelgröße, Blattentfaltungsrate, Blattwinkel, Einrollen der Blätter und Überleben. Alle Messungen wurden mit im Handel erhältlichen Geräten für die Feldphysiologie unter Verwendung der von den Herstellern bereitgestellten Standardprotokolle durchgeführt. Als Wiederholungseinheit pro Event dienen einzelne Pflanzen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Alignment der beschriebenen Aminosäuresequenzen von mitogenaktivierten Proteinkinasen GM47143343 (SEQ ID NO: 2), EST431 (SEQ ID NO: 4) und EST253 (SEQ ID NO: 6), TA54298452 (SEQ ID NO: 8), GM59742369 (SEQ ID NO: 10), LU61585372 (SEQ ID NO: 12), BN44703759 (SEQ ID NO: 14), GM59703946 (SEQ ID NO: 16), GM59589775 (SEQ ID NO: 18), LU61696985 (SEQ ID NO: 20), ZM62001130 (SEQ ID NO: 22), HA66796355 (SEQ ID NO: 24), LU61684898 (SEQ ID NO: 26), LU61597381 (SEQ ID NO: 28), EST272 (SEQ ID NO: 30), BN42920374 (SEQ ID NO: 32), BN45700248 (SEQ ID NO: 34), BN47678601 (SEQ ID NO: 36) und GMsj02a06 (SEQ ID NO: 38). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 2 zeigt ein Alignment der beschriebenen Aminosäuresequenzen von calciumabhängigen Proteinkinasen GM50305602 (SEQ ID NO: 40), EST500 (SEQ ID NO: 42), and EST401 (SEQ ID NO: 44), BN51391539 (SEQ ID NO: 46), GM59762784 (SEQ ID NO: 48), BN44099508 (SEQ ID NO: 50), BN45789913 (SEQ ID NO: 52), BN47959187 (SEQ ID NO: 54), BN51418316 (SEQ ID NO: 56), GM59691587 (SEQ ID NO: 58), ZM62219224 (SEQ ID NO: 60), EST591 (SEQ ID NO: 62), BN51345938 (SEQ ID NO: 64), BN51456960 (SEQ ID NO: 66), BN43562070 (SEQ ID NO: 68), TA60004809 (SEQ ID NO: 70), ZM62079719 (SEQ ID NO: 72). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 3 zeigt ein Alignment der beschriebenen Aminosäuresequenzen von cyclinabhängigen Proteinkinasen BN42110642 (SEQ ID NO: 74), GM59794180 (SEQ ID NO: 76), GMsp52b07 (SEQ ID NO: 78) und ZM57272608 (SEQ ID NO: 80). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 4 zeigt ein Alignent der beschriebenen Aminosäuresequenzen von serin/threoninspezifischen Proteinkinasen EST336 (SEQ ID NO: 82), BN43012559 (SEQ ID NO: 84), BN44705066 (SEQ ID NO: 86), GM50962576 (SEQ ID NO: 88), GMsk93h09 (SEQ ID NO: 90), GMso31a02 (SEQ ID NO: 92), LU61649369 (SEQ ID NO: 94), LU61704197 (SEQ ID NO: 96), ZM57508275 (SEQ ID NO: 98) und ZM59288476 (SEQ ID NO: 100). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 5 zeigt ein Alignment der beschriebenen Aminosäuresequenzen BN42194524 (SEQ ID NO: 102), ZM68498581 (SEQ ID NO: 104), BN42062606 (SEQ ID NO: 106), BN42261838 (SEQ ID NO: 108), BN43722096 (SEQ ID NO: 110), GM50585691 (SEQ ID NO: 112), GMsa56c07 (SEQ ID NO: 114), GMsb20d04 (SEQ ID NO: 116), GMsg04a02 (SEQ ID NO: 118), GMsp36c10 (SEQ ID NO: 120), GMsp82f11 (SEQ ID NO: 122), GMss66f03 (SEQ ID NO: 124), LU61748885 (SEQ ID NO: 126), OS36582281 (SEQ ID NO: 128), OS40057356 (SEQ ID NO: 130), ZM57588094 (SEQ ID NO: 132), ZM67281604 (SEQ ID NO: 134) und ZM68466470 (SEQ ID NO: 136). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 6 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen BN45660154 5 (SEQ ID NO: 138), BN45660154_8 (SEQ ID NO: 140) und ZM58885021 (SEQ ID NO: 142) und BN46929759 (SEQ ID NO: 144). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 7 zeigt ein Alignment der beschriebenen Aminosäuresequenzen BN43100775 (SEQ ID NO: 146), GM59673822 (SEQ ID NO: 148) und ZM59314493 (SEQ ID NO: 150). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 8 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen At5G60750 (SEQ ID NO: 158), BN47819599 (SEQ ID NO: 160) und ZM65102675 (SEQ ID NO: 162). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 9 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen BN51278543 (SEQ ID NO: 164), GM59587627 (SEQ ID NO: 166), GMsae76c10 (SEQ ID NO: 168), ZM68403475 (SEQ ID NO: 170), and ZMTD14006355 (SEQ ID NO: 172). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 10 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen BN48622391 (SEQ ID NO: 176), GM50247805 (SEQ ID NO: 178), and ZM62208861 (SEQ ID NO: 180). The alignment was generated using Align X of Vector NTI.
  • 11 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen GM49819537 (SEQ ID NO: 182), BN42562310 (SEQ ID NO: 184), GM47121078 (SEQ ID NO: 186), and GMsf89h03 (SEQ ID NO: 188). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 12 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen HA66670700 (SEQ ID NO: 190), GM50390979 (SEQ ID NO: 192), GM59720014 (SEQ ID NO: 194), GMsab62c11 (SEQ ID NO: 196), GMsl42e03 (SEQ ID NO: 198), and GMss72c01 (SEQ ID NO: 200). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 13 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen ZM62043790 (SEQ ID NO: 154), GMsk21g122 (SEQ ID NO: 156), and GMsk21ga12 (SEQ ID NO: 152). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 14 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen EST285 (SEQ ID NO: 208), BN42471769 (SEQ ID NO: 210), and ZM100324 (SEQ ID NO: 212), BN42817730 (SEQ ID NO: 214), BN45236208 (SEQ ID NO: 216), BN46730374 (SEQ ID NO: 218), BN46832560 (SEQ ID NO: 220), BN46868821 (SEQ ID NO: 222), GM48927342 (SEQ ID NO: 224), GM48955695 (SEQ ID NO: 226), GM48958569 (SEQ ID NO: 228), GM50526381 (SEQ ID NO: 230), HA66511283 (SEQ ID NO: 232), HA66563970 (SEQ ID NO: 234), HA66692703 (SEQ ID NO: 236), HA66822928 (SEQ ID NO: 238), LU61569679 (SEQ ID NO: 240), LU61703351 (SEQ ID NO: 242), LU61962194 (SEQ ID NO: 244), TA54564073 (SEQ ID NO: 246), TA54788773 (SEQ ID NO: 248), TA56412836 (SEQ ID NO: 250), and ZM65144673 (SEQ ID NO: 252). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 15 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen EST589 (SEQ ID NO: 258), BN45899621 (SEQ ID NO: 260), BN51334240 (SEQ ID NO: 262), BN51345476 (SEQ ID NO: 264), BN42856089 (SEQ ID NO: 266), BN43206527 (SEQ ID NO: 268), GMsf85h09 (SEQ ID NO: 270), GMsj98e01 (SEQ ID NO: 272), GMsu65h07 (SEQ ID NO: 274), HA66777473 (SEQ ID NO: 276), LU61781371 (SEQ ID NO: 278), LU61589678 (SEQ ID NO: 280), LU61857781 (SEQ ID NO: 282), TA55079288 (SEQ ID NO: 284), ZM59400933 (SEQ ID NO: 286). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 16 zeigt ein Flussdiagramm des Acetyl-CoA-Metabolismus und der Fettsäurebiosynthese in Bezug auf etragsmodifizierende Genprodukte.
  • 17 zeigt ein Alignment der Aminosäuresequenzen von Langkettenfettsäure-CoA-Ligaseuntereinheiten der Acyl-CoA-Synthetase mit den Bezeichnungen b1805 (SEQ ID NO: 288), YER015W (SEQ ID NO: 290), GM59544909 (SEQ ID NO: 292), GM59627238 (SEQ ID NO: 294), GM59727707 (SEQ ID NO: 296), ZM57432637 (SEQ ID NO: 298), ZM58913368 (SEQ ID NO: 300), ZM62001931 (SEQ ID NO: 302), ZM65438309 (SEQ ID NO: 304), GM59610424 (SEQ ID NO: 306), GM59661358 (SEQ ID NO: 308), GMst55d11 (SEQ ID NO: 310), ZM65362798 (SEQ ID NO: 312), ZM62261160 (SEQ ID NO: 314) und ZM62152441 (SEQ ID NO: 316). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 18 zeigt ein Alignemt der Aminosäuresequenzen der Biotincarboxylaseuntereinheiten der Acetyl-CoA-Carboxylase mit den Bezeichnungen b3256 (SEQ ID NO: 322), BN49370246 (SEQ ID NO: 324), GM59606041 (SEQ ID NO: 326), GM59537012 (SEQ ID NO: 328). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 19 zeigt ein Alignment der Aminosäuresequenzen der Biotincarboxyl-Carrier-Proteinuntereinheiten der Acetyl-CGA-Carboxylase mit den Bezeichnungen b3255 (SEQ ID NO: 330), BN49342080 (SEQ ID NO: 332), BN45576739 (SEQ ID NO: 334). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 20 zeigt ein Alignment der Aminosäuresequenzen b1095 (SEQ ID NO: 336), GM48933354 (SEQ ID NO: 338), ZM59397765 (SEQ ID NO: 340), GM59563409 (SEQ ID NO: 342). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 21 zeigt ein Aligment der beschriebenen Aminosäuresequenzen B1093 (SEQ ID NO: 344), slr0886 (SEQ ID NO: 346), BN44033445 (SEQ ID NO: 348), BN43251017 (SEQ ID NO: 350), BN42133443 (SEQ ID NO: 352), GM49771427 (SEQ ID NO: 354), GM48925912 (SEQ ID NO: 356), GM51007060 (SEQ ID NO: 358), GM59598120 (SEQ ID NO: 360), GM59619826 (SEQ ID NO: 362), GMsaa65f11 (SEQ ID NO: 364), GMsf29g01 (SEQ ID NO: 366), GMsn33h01 (SEQ ID NO: 368), GMsp73h12 (SEQ ID NO: 370), GMst67g06 (SEQ ID NO: 372), GMsu14e09 (SEQ ID NO: 374), GMsu65c05 (SEQ ID NO: 376), HV62626732 (SEQ ID NO: 378), LU61764715 (SEQ ID NO: 380), OS32620492 (SEQ ID NO: 382), ZM57377353 (SEQ ID NO: 384), ZM58204125 (SEQ ID NO: 386), ZM58594846 (SEQ ID NO: 388), ZM62192824 (SEQ ID NO: 390), ZM65173545 (SEQ ID NO: 392), ZM65173829 (SEQ ID NO: 394), ZM57603160 (SEQ ID NO: 396). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 22 zeigt ein Alignment der Biotinsynthetase der Aminosäuresequenzen slr1364 (SEQ ID NO: 398), BN51403883 (SEQ ID NO: 400), ZM65220870 (SEQ ID NO: 402). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 23 zeigt ein Flussdiagramm des Phytosterolmetabolismus in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
  • 24 zeigt ein Alignment der Aminosäuresequenzen der Farnesyldiphosphatsynthasen mit den Bezeichnungen B0421 (SEQ ID NO: 414), YJL167W (SEQ ID NO: 416), BN42777400 (SEQ ID NO: 418), BN43165280 (SEQ ID NO: 420), GMsf33b12 (SEQ ID NO: 422), GMsa58c11 (SEQ ID NO: 424), GM48958315 (SEQ ID NO: 426), TA55347042 (SEQ ID NO: 428), TA59981866 (SEQ ID NO: 430), ZM68702208 (SEQ ID NO: 432), ZM62161138 (SEQ ID NO: 434). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 25 zeigt ein Alignment der Aminosäuresequenznen der Squalensynthasen mit den Bezeichnungen SQS1 (SEQ ID NO: 436), SQS2 (SEQ ID NO: 438), BN51386398 (SEQ ID NO: 440), GM59738015 SEQ ID NO: 442), ZM68433599 (SEQ ID NO: 444), A9RRG4 (SEQ ID NO: 463), O22107 (SEQ ID NO: 464), Q84LE3 (SEQ ID NO: 465), O22106 (SEQ ID NO: 466), Q6Z368 (SEQ ID NO: 467), YHR190W (SEQ ID NO: 468). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • 26 zeigt ein Alignment der Aminosäuresequenzen der Sqalenepoxidasen mit den Bezeichnungen YGR175C (SEQ ID NO: 446), BN48837983 (SEQ ID NO: 448), ZM62269276 (SEQ ID NO: 450). Das Alignment wurde unter Verwendung von Align X von Vektor NTI erstellt.
  • Zusammenfassung
  • Es werden Polynukleotide beschrieben, die fähig sind, Wachstum, Ertrag unter wasserlimitierten Bedingungen und/oder erhöhter Toleranz gegenüber einem Umweltstress einer Pflanze, die dahingehend transformiert wurde, dass sie solche Polynukleotide enthält, zu fördern. Ebenfalls bereitgestellt werden Verfahren zur Verwendung von solchen Polynukleotiden und transgenen Pflanzen und Agrarprodukten, darunter Samen, die solche Polynukleotide als Transgene enthalten.
  • Es folgt ein Sequenzprotokoll nach WIPO St. 25. Dieses kann von der amtlichen Veröffentlichungsplattform des DPMA heruntergeladen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (12)

  1. Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid a) mit der Aktivität einer mitogenaktivierten Proteinkinase, wobei das Polypeptid eine Domäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 2; den Aminosäuren 42 bis 329 von SEQ ID NO: 4; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 6; den Aminosäuren 32 bis 310 von SEQ ID NO: 8; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 10; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 12; den Aminosäuren 28 bis 318 von SEQ ID NO: 14; den Aminosäuren 32 bis 326 von SEQ ID NO: 16; den Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 18; den Aminosäuren 44 bis 331 von SEQ ID NO: 20; den Aminosäuren 40 bis 357 von SEQ ID NO: 22; den Aminosäuren 60 bis 346 von SEQ ID NO: 24; den Aminosäuren 74 bis 360 von SEQ ID NO: 26; und den Aminosäuren 47 bis 334 von SEQ ID NO: 28; den Aminosäuren 47 bis 334 von SEQ ID NO: 28; den Aminosäuren 38 bis 325 von SEQ ID NO: 30; den Aminosäuren 32 bis 319 von SEQ ID NO: 32; den Aminosäuren 41 bis 327 von SEQ ID NO: 34; den Aminosäuren 43 bis 329 von SEQ ID NO: 36; und den Aminosäuren 58 bis 344 von SEQ ID NO: 38 oder b) mit der Aktivität einer Phospholipidhydroperoxidgluthathionperoxidase, wobei das Polypeptid eine Glutathionperoxidasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 102; den Aminosäuren 17 bis 125 von SEQ ID NO: 104; den Aminosäuren 79 bis 187 von SEQ ID NO: 106; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 108; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 110; den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 112; den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 114; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 116; den Aminosäuren 9 bis 117 von SEQ ID NO: 118; den Aminosäuren 77 bis 185 von SEQ ID NO: 120; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 122; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 124; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 126; den Aminosäuren 12 bis 120 von SEQ ID NO: 128; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 130; den Aminosäuren 70 bis 178 von SEQ ID NO: 132; den Aminosäuren 10 bis 118 von SEQ ID NO: 134; und den Aminosäuren 24 bis 132 von SEQ ID NO: 136 oder c) umfassend eine Domäne eines Transkriptionsfaktors der TCP-Familie mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 57 bis 249 von SEQ ID NO: 138; den Aminosäuren 54 bis 237 von SEQ ID NO: 140; den Aminosäuren 43 bis 323 von SEQ ID NO: 142; oder den Aminosäuren 41 bis 262 von SEQ ID NO: 144 oder d) umfassend eine AP2-Domäne mit einer Sequenz mit mindestens 64% Identität zu den Aminosäuren 44 bis 99 von SEQ ID NO: 208 oder e) umfassend ein Polynukleotid, das für ein Volllängen-LKB-like Brassinosteroidbiosynthesepolypeptid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 1 bis 566 von SEQ ID NO: 254, CAN79299, AAK15493, P93472, AAM47602 und AAL91175 oder f) umfassend in operativer Verknüpfung i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und ii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid kodiert, bei dem es sich um eine Untereinheit der Langkettenfettsäure-CoA- Ligase der Acyl-CoA-Synthetase handelt; wobei die transgene Pflanze im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Art, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist oder g) umfassend in operativer Verknüpfung i) ein isoliertes Polynukleotid, das für einen Promoter kodiert, der fähig ist, die Genexpression in Blättern zu verstärken; und ii) isoliertes Polynukleotid, das für ein Mitochondrientransitpeptid kodiert, und iii) ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängen-Farnesyldiphosphatsynthasepolypeptid kodiert; wobei die transgene Pflanze, die aus diesen Samen herangezogen wird, im Vergleich zu einer Wildtyppflanze derselben Sorte, die die Expressionskassette nicht umfasst, einen erhöhten Ertrag aufweist.
  2. Transgene Pflanze nach Anspruch 1a, wobei das Polypeptid die Aminosäuren 1 bis 376 von SEQ ID NO: 4; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 2; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 6 die Aminosäuren 1 bis 369 von SEQ ID NO: 8; die Aminosäuren 1 bis 371 von SEQ ID NO: 10; die Aminosäuren 1 bis 375 von SEQ ID NO: 12; die Aminosäuren 1 bis 523 von SEQ ID NO: 14; die Aminosäuren 1 bis 494 von SEQ ID NO: 16; die Aminosäuren 1 bis 373 von SEQ ID NO: 18; die Aminosäuren 1 bis 377 von SEQ ID NO: 20; die Aminosäuren 1 bis 404 von SEQ ID NO: 22; die Aminosäuren 1 bis 394 von SEQ ID NO: 24; die Aminosäuren 1 bis 415 von SEQ ID NO: 26; die Aminosäuren 1 bis 381 von SEQ ID NO: 28 die Aminosäuren 1 bis 381 von SEQ ID NO: 28; die Aminosäuren 1 bis 376 von SEQ ID NO: 30; die Aminosäuren 1 bis 368 von SEQ ID NO: 32; die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 34; die Aminosäuren 1 bis 374 von SEQ ID NO: 36; oder die Aminosäuren 1 bis 372 von SEQ ID NO: 38 umfasst.
  3. Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, das für ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer calciumabhängigen Proteinkinaseaktivität kodiert, transformiert ist, wobei das Polypeptid folgendes umfasst: a) eine Proteinkinasedomäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 59 bis 317 von SEQ ID NO: 40; die Aminosäuren 111 bis 369 von SEQ ID NO: 42; die Aminosäuren 126 bis 386 von SEQ ID NO: 44; die Aminosäuren 79 bis 337 von SEQ ID NO: 46; die Aminosäuren 80 bis 338 von SEQ ID NO: 48; die Aminosäuren 125 bis 287 von SEQ ID NO: 50; die Aminosäuren 129 bis 391 von SEQ ID NO: 52; die Aminosäuren 111 bis 371 von SEQ ID NO: 54; die Aminosäuren 61 bis 319 von SEQ ID NO: 56; die Aminosäuren 86 bis 344 von SEQ ID NO: 58; die Aminosäuren 79 bis 337 von SEQ ID NO: 60; die Aminosäuren 78 bis 336 von SEQ ID NO: 62; die Aminosäuren 90 bis 348 von SEQ ID NO: 64; die Aminosäuren 56 bis 314 von SEQ ID NO: 66; die Aminosäuren 67 bis 325 von SEQ ID NO: 68; die Aminosäuren 81 bis 339 von SEQ ID NO: 70; und die Aminosäuren 83 bis 341 von SEQ ID NO: 72; und b) mindestens eine EF-Handdomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 364 bis 392 von SEQ ID NO: 40; den Aminosäuren 416 bis 444 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 433 bis 461 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 384 bis 412 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 385 bis 413 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 433 bis 461 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 436 bis 463 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 418 bis 446 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 366 bis 394 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 391 bis 419 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 384 bis 412 von SEQ ID NO: 60; amino acids 418 bis 446 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 395 bis 423 von SEQ ID NO: 64; den Aminosäuren 372 bis 400 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 388 bis 416 von SEQ ID NO: 72; den Aminosäuren 452 bis 480 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 420 bis 448 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 421 bis 449 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 472 bis 500 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 455 bis 483 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 402 bis 430 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 427 bis 455 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 420 bis 448 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 454 bis 482 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 444 bis 472 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 460 bis 488 von SEQ ID NO: 72; den Aminosäuren 488 bis 516 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 512 bis 540 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 456 bis 484 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 457 bis 485 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 510 bis 535 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 512 bis 537 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 497 bis 525 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 438 bis 466 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 463 bis 491 von SEQ ID NO: 58; den Aminosäuren 456 bis 484 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 522 bis 550 von SEQ ID NO: 42; den Aminosäuren 546 bis 570 von SEQ ID NO: 44; den Aminosäuren 491 bis 519 von SEQ ID NO: 46; den Aminosäuren 492 bis 520 von SEQ ID NO: 48; den Aminosäuren 542 bis 570 von SEQ ID NO: 50; den Aminosäuren 542 bis 570 von SEQ ID NO: 52; den Aminosäuren 531 bis 555 von SEQ ID NO: 54; den Aminosäuren 474 bis 502 von SEQ ID NO: 56; den Aminosäuren 497 bis 525 von SEQ ID NO: 58; und den Aminosäuren 490 bis 518 von SEQ ID NO: 60; den Aminosäuren 489 bis 517 von SEQ ID NO: 62; den Aminosäuren 501 bis 529 von SEQ ID NO: 64; den Aminosäuren 470 bis 498 von SEQ ID NO: 66; den Aminosäuren 479 bis 507 von SEQ ID NO: 68; den Aminosäuren 492 bis 520 von SEQ ID NO: 70; und den Aminosäuren 495 bis 523 von SEQ ID NO: 72 umfasst.
  4. Transgene Pflanze nach Anspruch 3, wobei das Polypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 418 von SEQ ID NO: 40; die Aminosäuren 1 bis 575 von SEQ ID NO: 42; die Aminosäuren 1 bis 590 von SEQ ID NO: 44; die Aminosäuren 1 bis 532 von SEQ ID NO: 46; die Aminosäuren 1 bis 528 von SEQ ID NO: 48; die Aminosäuren 1 bis 578 von SEQ ID NO: 50; die Aminosäuren 1 bis 580 von SEQ ID NO: 52; die Aminosäuren 1 bis 574 von SEQ ID NO: 54; die Aminosäuren 1 bis 543 von SEQ ID NO: 56; die Aminosäuren 1 bis 549 von SEQ ID NO: 58; die Aminosäuren 1 bis 544 von SEQ ID NO: 60; die Aminosäuren 1 bis 534 von SEQ ID NO: 62; die Aminosäuren 1 bis 549 von SEQ ID NO: 64; die Aminosäuren 1 bis 532 von SEQ ID NO: 66; die Aminosäuren 1 bis 525 von SEQ ID NO: 68; die Aminosäuren 1 bis 548 von SEQ ID NO: 70; oder die Aminosäuren 1 bis 531 von SEQ ID NO: 72 aufweist.
  5. Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer cyclinabhängigen Proteinkinase, wobei das Polypeptid folgendes umfasst: a) eine N-terminale Cyclindomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 59 bis 190 von SEQ ID NO: 74; den Aminosäuren 63 bis 197 von SEQ ID NO: 76; den Aminosäuren 73 bis 222 von SEQ ID NO: 78; und den Aminosäuren 54 bis 186 von SEQ ID NO: 80 und b) eine C-terminale Cyclindomäne mit einer Sequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Aminosäuren 192 bis 252 von SEQ ID NO: 74; den Aminosäuren 199 bis 259 von SEQ ID NO: 76; den Aminosäuren 224 bis 284 von SEQ ID NO: 78; und den Aminosäuren 188 bis 248 von SEQ ID NO: 80.
  6. Transgene Pflanze gemäß Anspruch 5, wobei das Polypeptid eine Sequenz, die die Aminosäuren 1 bis 355 von SEQ ID NO: 74; die Aminosäuren 1 bis 360 von SEQ ID NO: 76; die Aminosäuren 1 bis 399 von SEQ ID NO: 78; oder die Aminosäuren 1 bis 345 von SEQ ID NO: 80 aufweist.
  7. Transgene Pflanze, die mit einer Expressionskassette umfassend ein isoliertes Polynukleotid, ein Volllängenpolypeptid mit der Aktivität einer serin/threoninspezifischen Proteinkinase transformiert ist, wobei das Polypeptid eine Domäne ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Domäne mit einer Sequenz umfassend die Aminosäuren 15 bis 271 von SEQ ID NO: 82; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 84; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 86; die Aminosäuren 18 bis 274 von SEQ ID NO: 88; die Aminosäuren 23 bis 279 von SEQ ID NO: 90; die Aminosäuren 5 bis 261 von SEQ ID NO: 92; die Aminosäuren 23 bis 279 von SEQ ID NO: 94; die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 96; die Aminosäuren 12 bis 268 von SEQ ID NO: 98; und die Aminosäuren 4 bis 260 von SEQ ID NO: 100 umfasst.
  8. Transgene Pflanze gemäß Anspruch 7, wobei das Polypeptid eine Sequenz umfassend die Aminosäuren 1 bis 348 von SEQ ID NO: 82; die Aminosäuren 1 bis 364 von SEQ ID NO: 84; die Aminosäuren 1 bis 354 von SEQ ID NO: 86; die Aminosäuren 1 bis 359 von SEQ ID NO: 88; die Aminosäuren 1 bis 360 von SEQ ID NO: 90; die Aminosäuren 1 bis 336 von SEQ ID NO: 92; die Aminosäuren 1 bis 362 von SEQ ID NO: 94; die Aminosäuren 1 bis 370 von SEQ ID NO: 96; die Aminosäuren 1 bis 350 von SEQ ID NO: 98; oder die Aminosäuren 1 bis 361 von SEQ ID NO: 100 aufweist.
  9. Isoliertes Polynukleotid mit einer Sequenz aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  10. Isoliertes Polypeptid mit einer Sequenz aus der Gruppe bestehend aus den Polynukleotidsequenzen gemäß Tabelle 1.
  11. Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze umfassend mindestens ein Polynukleotid gemäß Tabelle 1, wobei die Expression des Polynukleotids in der Pflanze zu einem erhöhten Wachstum und/oder Ertrag der Pflanze unter normalen Bedingungen oder wasserlimitierten Bedingungen und/oder einer erhöhten Toleranz gegenüber einem Umweltstress im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze führt, umfassend die folgenden Schritte: (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanze, und (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum bzw. einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
  12. Verfahren zum Erhöhen des Wachstums oder Ertrags einer Pflanze unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder Erhöhen der Toleranz einer Pflanze gegenüber einem Umweltstress, umfassend die folgenden Schritte: (a) Einführen eines Expressionsvektors umfassend mindestens ein in Tabelle 1 angeführtes Polynukleotid in eine Pflanze, und (b) ausgehend von der Pflanzenzelle Erzeugen einer transgenen Pflanze, die das Polynukleotid exprimiert, wobei die Expression des Polynukleotids in der transgenen Pflanze dazu führt, dass die Pflanze im Vergleich zu einer Wildtypsorte der Pflanze ein erhöhtes Wachstum bzw. einen erhöhten Ertrag unter normalen Bedingungen oder unter wasserlimitierten Bedingungen oder eine erhöhte Toleranz gegenüber Umweltstress aufweist.
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