[发明专利]植物营养生长保持基因系统、营养生长保持植物的建立及种子植物无限生长能力的利用方法

权利要求书

1.一种植物营养生长保持基因系统，其特征在于，它包括营养生长保持基因和必要时设置的限定或消除前述基因的非靶标细胞毒性的基因或基因装置，所述营养生长保持基因包括：

1）启动子：其表达的终点与表达持续时间无限定，但其具有严格的组织器官与发育阶段特异性，即需满足以下条件：①组织器官特异性：仅在生殖分生组织细胞及其分化的生殖器官原基细胞中表达，而不在非靶标的根、茎、叶与营养分生组织细胞中表达；②发育阶段特异性：仅在生殖分生组织细胞出现之后至生殖器官原基形成之前期间开始表达；③具有适宜的强度，即其启动表达的细胞致死因子表达量足以致死宿主细胞；

2）满足以下条件的细胞致死因子基因：①细胞致死因子基因的表达物，或其代谢产物能导致细胞自杀、死亡；②无非靶标宿主细胞毒性，或经过对其编码序列的修饰、改造，或设置限制或消除非靶标宿主细胞毒性基因装置措施后无此毒性；

3）终止子：能在植物中有效终止mRNA的转录，满足基因表达的需要的终止子。

2.根据权利要求1所述的植物营养生长保持基因系统，其特征在于，所述启动子为拟南芥AtREM1基因的启动子，或具有相同或类似他的与功能的启动子。

3.根据权利要求2所述的植物营养生长保持基因系统，其特征在于，所述细胞致死因子基因的表达物或其代谢产物为DNA酶，或为RNA酶，或为真核生物核糖体失活蛋白，或为基础、关键酶基因的RNA干扰体。

4.根据权利要求3所述的植物营养生长保持基因系统，其特征在于，所述非靶标宿主细胞毒性基因为Barnase，其对应的限制非靶标宿主细胞毒性的基因为Barstar基因。

5.根据权利要求4所述的植物营养生长保持基因系统，其特征在于，所述终止子为农杆菌的NOS-ter、或为豌豆的rbcs 3A终止子。

6.根据权利要求5所述的植物营养生长保持基因系统，其特征在于，所述营养生长保持基因系统由拟南芥AtREM1基因的启动子、Barnase基因、3A终止子及Barstar基因构成，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

7.一种以权利要求6所述的植物营养生长保持基因系统建立营养生长保持植物的方法，包括以下步骤：种子植物营养生长保持基因系统及其表达载体的构建、基因转化植物、转化体鉴定，其特征在于，在构建种子植物营养生长保持基因系统的过程中，先将Barstar基因置于克隆载体，然后再插入Barnase基因，以保证营养生长保持基因系统结构与功能的完整与正确。

8.一种种子植物无限生长能力利用方法，其特征在于，将权利要求1～6任意一项所述的植物营养生长保持基因系统整合于种子植物核基因组，建立起营养生长保持植物，按照既定的组织器官与发育阶段特异性准确、正确的开始表达，使茎端分生组织持续保持营养分生组织状态，进而使植物体无限制的保持着营养生长状态，即具有以下生长状态：

1)持续的保持着营养生长期的生长状态，表现为叶多、茎高、植株生长速度快、不易衰老，营养体生产效率高，品质好，顶端优势强，以高生长为主；

2)持续的保持着无生殖器官状态，即无任何的生殖器官，包括花、花粉、果实、种子。

9.含有权利要求1～6任意一项所述种子植物营养生长保持基因系统的克隆载体。

10.含有权利要求1～6任意一项所述种子植物营养生长保持基因系统的表达载体。

11.由权利要求9所述克隆载体或权利要求10所述表达载体转化的宿主细胞。

12.如权利要求11所述的宿主细胞，其为植物宿主细胞。