[发明专利]植物中经空间修饰的基因表达

权利要求书

1.一种通过工程改造获得植物的方法，所述植物具有基本上集中在所述植物木质部组织导管的木质素沉积，所述方法包括：

将表达盒引入被修饰成具有降低的内源C4H木质素生物合成酶表达水平的植物中；其中所述表达盒包含与异源的导管特异性的启动子可操作地连接的编码C4H木质素生物合成酶的多核苷酸，其中由所述多核苷酸编码的C4H木质素生物合成酶的氨基酸序列为选自以下的序列：SEQ ID NO:4所示的来自拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AtC4H、SEQ ID NO:119所示的来自火炬松(Pinus taeda)的PtC4H、SEQ ID NO:120所示的来自水稻(Oryza sativa)的OsC4H、SEQ ID NO:121所示的来自玉米(Zea mays)的ZmC4H、SEQ ID NO:122所示的来自两色高梁(Sorghum bicolor)的SbC4H、SEQ ID NO:123所示的来自蒺藜状苜蓿(Medicage truncatula)的MtC4H、SEQ ID NO:124所示的来自小麦(Triticum aestivum)的TaC4H、SEQ ID NO:125所示的来自大豆(Glycine max)的GmC4H、SEQ ID NO:126所示的来自红花烟草(Nicotiniana tabacum)的NtC4H、SEQ ID NO:127所示的来自马铃薯(Solanum tuberosum)的StC4H、SEQ ID NO:128所示的来自绿竹(Bambusa oldhamii)的BoC4H、SEQ ID NO:129所示的来自甘蓝型油菜(Brassica napus)的BnC4H、SEQ ID NO:130所示的来自向日葵(Helianthus annuus)的HaC4H、SEQ ID NO:131所示的来自蓖麻(Ricinus communis)的RcC4H、SEQ ID NO:132所示的来自葡萄(Vitis vinifera)的VvC4H、SEQ ID NO:133所示的来自一品红(Euphorbia pulcherrima)的EpC4H、SEQ ID NO:134所示的来自红车轴草(Trifolium pratense)的TpC4H或SEQ ID NO:135所示的来自江南卷柏(Selaginella moellendorffii)的SmC4H；

在表达所述C4H木质素生物合成酶的条件下，培养所述植物；和

选择与在天然C4H启动子控制下表达C4H基因的野生型植物相比，在茎部或维管束间纤维的木质素减少的植物，并且所述植物相对于野生型植物不表现出导管塌缩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述C4H木质素生物合成酶的氨基酸序列是SEQ ID NO:4所示序列。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述启动子是VND1、VND2、VND3、VND4、VND5、VND6、VND7、VNI2、REF4或RFR1启动子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述启动子是天然VND6、REF4或RFR1启动子。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述启动子是天然VND6启动子。

6.根据权利要求1所述的方法，其中使用包括以下的方法降低经修饰的植物中的所述木质素生物合成酶的表达水平：通过引入与所要抑制的内源核酸序列具有至少80％同一性的核酸而使从编码所述木质素生物合成酶的基因表达出的RNA的水平降低。

7.根据权利要求1所述的方法，其中经修饰的在其中表达与所述异源启动子可操作地连接的多核苷酸的植物具有在编码C4H木质素合成酶的基因中的突变，所述突变减少所述酶的表达。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述植物是双子叶植物。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述植物选自：拟南芥属、杨树、桉树、水稻、玉米、柳枝稷、高粱、粟、芒属、甘蔗、松树、苜蓿、小麦、大豆、大麦、草坪草、烟草、大麻、竹、油菜、向日葵、柳树和短柄草属。

10.一种在糖化反应中获得增加的量的来自植物的可溶性糖的方法，所述方法包括：

使根据权利要求1-9中任一项所述的方法工程改造获得的植物进行糖化反应，由此与野生型植物相比，增加能够从所述植物得到的可溶性糖的量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述植物选自：拟南芥属、杨树、桉树、大豆、烟草、油菜、向日葵和柳树。