[发明专利]耐受非蛋白质氨基酸的转基因植物

权利要求书

1.一种转基因植物，所述转基因植物包含至少一个包含编码氨酰tRNA合成酶(aaRS)或其片段的至少一种外源多核苷酸的细胞，所述aaRS或其片段包括能够水解被非蛋白质氨基酸类似物错酰化的tRNA的校正模块，其中所述植物耐受所述非蛋白质氨基酸类似物和其盐。

2.根据权利要求1所述的转基因植物，其中所述植物生长在以显著抑制相应的非转基因植物生长的浓度包含所述非蛋白质氨基酸或其盐的介质中。

3.根据权利要求3所述的转基因植物，其中生长抑制表现为以下的至少一种：减小的根长、减小的根径、减小的根质量、减小的植株高度、植物组织形态或颜色的异常变化、减小的植物芽质量、减小的植物芽数，和其任何组合。

4.根据权利要求1所述的转基因植物，其中所述非蛋白质氨基酸类似物是间-酪氨酸(m-Tyr)化合物，且所述aaRS是苯丙氨酰-tRNA合成酶(PheRS)。

5.根据权利要求4所述的转基因植物，其中所述m-T_yr化合物具有式I的结构式或其盐：

式I：

其中：

R₁和R₂独立地选自由以下构成的组：H、磺酸酯、氨磺酰、膦酸酯、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷氧羰基、糖类、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基，其中所述膦酸酯、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷氧羰基、糖类、环烷基、杂环烷基、芳基、和杂芳基的每一个都是取代的或未取代的；

R₃选自由以下构成的组：H、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷氧羰基、糖类、环烷基、杂环烷基、芳基、和杂芳基，其中所述烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷氧羰基、糖类、环烷基、杂环烷基、芳基、和杂芳基的每一个都是取代的或未取代的；

X选自由O和N-Y构成的组，其中Y选自由以下构成的组：H、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷氧羰基、糖类、环烷基、杂环烷基、芳基、和杂芳基，其中所述烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷氧羰基、糖类、环烷基、杂环烷基、芳基、和杂芳基的每一个都是取代的或未取代的；

R₄、R₅、R₆和R₇独立地选自由以下构成的组：H、羟基、卤素、氨基、和硝基；及

R₈和R₉独立地选自由以下构成的组：H、羟基、卤素、氨基、甲基和卤代甲基。

6.根据权利要求5所述的转基因植物，其中所述m-Tyr化合物具有式II的结构式：

7.根据权利要求4所述的转基因植物，其中所述PheRS是包含2个PheRS-α和2个PheRS-β链的异源四聚的细菌PheRS。

8.根据权利要求7所述的转基因植物，其中所述细菌PheRS选自由以下构成的组：大肠杆菌(Escherichia coli，E.coli)PheRS和嗜热栖热菌(Thermus thermophilus)PheRS。

9.根据权利要求8所述的转基因植物，其中所述大肠杆菌PheRS-α由具有SEQ ID NO:1中列出的核酸序列的多核苷酸编码，且所述大肠杆菌PheRS-β由具有SEQ ID NO:2中列出的核酸序列的多核苷酸编码。

10.根据权利要求8所述的转基因植物，其中所述大肠杆菌PheRS-α包含SEQ ID NO:3中列出的氨基酸序列，且所述大肠杆菌PheRS-β包含SEQ ID NO:4中列出的氨基酸序列。

11.根据权利要求8所述的转基因植物，其中所述嗜热栖热菌PheRS-α包含SEQ ID NO:5中列出的氨基酸序列，且所述嗜热栖热菌PheRS-β包含SEQ ID NO:6中列出的氨基酸序列。

12.根据权利要求1所述的转基因植物，其中编码所述aaRS或其片段的所述多核苷酸还包含编码选自由以下构成的组的靶向肽的核酸序列：线粒体靶向肽和叶绿体靶向肽。

13.根据权利要求1所述的转基因植物，所述植物包含编码所述aaRS或其片段的还包含编码线粒体靶向肽的所述核酸序列的所述多核苷酸，与编码所述aaRS或其片段的还包含编码叶绿体靶向肽的所述核酸序列的所述多核苷酸的组合。