CN115340987B

CN115340987B - 除草剂耐受性蛋白质、其编码基因及用途

Info

Publication number: CN115340987B
Application number: CN202110514777.XA
Authority: CN
Inventors: 肖翔; 宋庆芳; 陶青; 于彩虹; 鲍晓明
Original assignee: Beijing Dabeinong Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Beijing Dabeinong Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2023-12-01
Anticipated expiration: 2041-05-12
Also published as: CN115340987A

Abstract

本发明涉及一种除草剂耐受性蛋白质、其编码基因及用途，所述蛋白质包括：(a)具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列；(b)在(a)中的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且具有原卟啉原氧化酶活性的由(a)衍生的蛋白质。本发明除草剂耐受性蛋白质对PPO抑制剂除草剂具有较高的耐受性，且含有编码本发明除草剂耐受性蛋白质的核苷酸序列的植物对PPO抑制剂除草剂的耐受性强，其对4倍大田浓度的乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺和丙炔氟草胺以及2倍大田浓度的甲磺草胺全部表现出高抗的耐受性。因此在植物上应用前景广阔。

Description

除草剂耐受性蛋白质、其编码基因及用途

技术领域

本发明涉及一种除草剂耐受性蛋白质、其编码基因及用途，特别是涉及一种对PPO抑制剂除草剂具有耐受性的蛋白质、其编码基因及用途。

背景技术

卟啉生物合成途径用于合成在植物代谢中起重要作用的叶绿素和血红素，并且该途径发生在叶绿体中。在该途径中，原卟啉原氧化酶(简称PPO)催化原卟啉原IX氧化成原卟啉IX。在原卟啉IX产生之后，原卟啉IX通过镁螯合酶与镁结合来合成叶绿素，或通过铁螯合酶与铁结合来合成血红素。

通过抑制PPO而发挥作用的除草剂包括二苯醚类PPO抑制剂除草剂、噁二唑酮类PPO抑制剂除草剂、N-苯基酞酰胺亚胺类PPO抑制剂除草剂、噁唑啉酮类PPO抑制剂除草剂、苯基吡唑类PPO抑制剂除草剂、脲嘧啶类PPO抑制剂除草剂、噻二唑类PPO抑制剂除草剂、***啉酮类PPO抑制剂除草剂、三嗪酮类PPO抑制剂除草剂以及其他类型PPO抑制剂除草剂。在植物中，PPO抑制剂抑制了PPO的酶活性，导致叶绿素和血红素的合成受到抑制，并且导致底物原卟啉原IX的积累，所积累的原卟啉原IX从叶绿体快速输出到细胞质，细胞质中的原卟啉原IX在非酶促反应下转化为原卟啉IX并进一步在光和氧分子的存在下生成高反应性的单线态氧(¹O₂)，它们会破坏细胞膜并迅速导致植物细胞的死亡。

用于提供耐受PPO抑制剂除草剂植物的方法主要包括：1)使用可以将除草剂或其活性代谢物转化成无毒产物的酶，将除草剂脱毒。2)过表达敏感性PPO，使得鉴于此酶的动力学常数，在植物中产生相对于除草剂足够的靶酶量，以致尽管存在PPO抑制剂除草剂，但这些敏感性PPO与该PPO抑制剂除草剂是充分作用的，从而具有足够的可供使用的功能性酶。3)提供一种突变体PPO，该突变体PPO对于除草剂或其活性代谢物是较不敏感的，但其保留了催化原卟啉原IX氧化为原卟啉IX的性质。关于突变体PPO类，虽然一种给定的突变体PPO可以提供一个有用水平的对于一些PPO抑制剂除草剂的耐受性，但是相同的突变体PPO可能不足以提供一个商业化水平的对于一种不同的、更希望的PPO抑制剂除草剂的耐受性；例如，PPO抑制剂除草剂可以在它们控制的杂草范围、它们的制造成本、以及它们的环境友好性方面是不同的。因此，需要用于向不同的作物和作物品种赋予PPO抑制剂除草剂耐受性的新方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的蛋白质、其编码基因及用途，所述蛋白质不仅具有原卟啉原氧化酶活性，且转入编码本发明所述蛋白质的核苷酸序列的植物对PPO抑制剂除草剂具有较好的耐受性。

为实现上述目的，本发明提供了一种蛋白质，包括：

(a)具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列；

(b)在(a)中的氨基酸序列经过取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸且具有原卟啉原氧化酶活性的由(a)衍生的蛋白质。

为实现上述目的，本发明提供了一种基因，包括：

(a)编码所述蛋白质的核苷酸序列；或

(b)在严格条件下与(a)限定的核苷酸序列杂交且编码具有原卟啉原氧化酶活性的蛋白质的核苷酸序列；或

(c)具有SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列。

所述严格条件可为在6×SSC(柠檬酸钠)、0.5％SDS(十二烷基硫酸钠)溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1％SDS和1×SSC、0.1％SDS各洗膜1次。

为实现上述目的，本发明还提供了一种表达盒，包含在有效连接的调控序列调控下的所述基因。

为实现上述目的，本发明还提供了一种包含所述基因或所述表达盒的重组载体。

为实现上述目的，本发明还提供了一种扩展植物耐受的除草剂范围的方法，包括：将所述蛋白质或所述表达盒编码的蛋白质在植物中与至少一种不同于所述蛋白质或所述表达盒编码的蛋白质的第二种除草剂耐受性蛋白质一起表达。

进一步地，所述第二种除草剂耐受性蛋白质为5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶、草甘膦氧化还原酶、草甘膦-N-乙酰转移酶、草甘膦脱羧酶、草铵膦乙酰转移酶、α酮戊二酸依赖性双加氧酶、麦草畏单加氧酶、乙酰乳酸合酶、细胞色素类蛋白质和/或羟基苯丙酮酸双加氧酶。

为实现上述目的，本发明还提供了一种选择转化的植物细胞的方法，包括：用所述基因或所述表达盒转化多个植物细胞，并在允许表达所述基因或所述表达盒的转化细胞生长，而杀死未转化细胞或抑制未转化细胞生长的PPO抑制剂除草剂浓度下培养所述细胞；

优选地，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物；更优选地，所述植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥；

优选地，所述PPO抑制剂除草剂包括二苯醚类PPO抑制剂除草剂、噁二唑酮类PPO抑制剂除草剂、N-苯基酞酰胺亚胺类PPO抑制剂除草剂、噁唑啉酮类PPO抑制剂除草剂、苯基吡唑类PPO抑制剂除草剂、脲嘧啶类PPO抑制剂除草剂、噻二唑类PPO抑制剂除草剂、***啉酮类PPO抑制剂除草剂和/或三嗪酮类PPO抑制剂除草剂；更优选地，所述PPO抑制剂除草剂包括乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

为实现上述目的，本发明还提供了一种控制杂草的方法，包括：对种植目的植物的大田施用有效剂量的PPO抑制剂除草剂，所述目的植物包含所述基因或所述表达盒或所述重组载体；

优选地，所述目的植物包括单子叶植物和双子叶植物；更优选地，所述目的植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥；进一步优选地，所述目的植物为草甘膦耐受性植物，所述杂草为草甘膦抗性杂草；

为实现上述目的，本发明还提供了一种用于保护植物免受由PPO抑制剂除草剂引起的损伤或赋予植物PPO抑制剂除草剂耐受性的方法，包括：将所述基因或所述表达盒或所述重组载体导入植物，使导入后的植物产生足够保护其免受PPO抑制剂除草剂损害量的除草剂耐受性蛋白质；

为实现上述目的，本发明还提供了一种产生耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，包括向植物的基因组中引入所述基因；

优选地，所述引入的方法包括遗传转化方法、基因组编辑方法或基因突变方法；

为实现上述目的，本发明还提供了一种培养耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，包括：

种植至少一个植物繁殖体，所述植物繁殖体的基因组中包括所述基因或所述表达盒；

使所述植物繁殖体长成植株；

将有效剂量的PPO抑制剂除草剂施加到至少包含所述植株的植物生长环境中，收获与其他不具有所述基因或所述表达盒的植株相比具有减弱的植物损伤和/或具有增加的植物产量的植株；

本发明还提供了一种获得加工农产品的方法，包括将由上述方法获得的耐受PPO抑制剂除草剂植物的收获物进行处理以获得加工农产品。

为实现上述目的，本发明还提供了一种控制杂草生长的种植***，包括将PPO抑制剂除草剂和存在至少一种目的植物的植物生长环境，所述目的植物包含所述基因或所述表达盒；

为实现上述目的，本发明还提供了所述蛋白质在赋予植物PPO抑制剂除草剂耐受性中的用途；

作为具体的实施方式，PPO抑制剂除草剂可以是选自由以下组成的组中的一种或多种，但不限于此：二苯醚类(草枯醚、甲氧除草醚(chlomethoxyfen)、甲羧除草醚(Bifenox)、乙氧氟草醚(oxyfluorfen)、三氟羧草醚及其盐和酯、氟磺胺草醚(Fomesafen)、乳氟禾草灵(lactofen)、乙羧氟草醚(fluoroglycofen-ethyl)、氯氟苯醚、苯草醚(aclonifen)、治草醚(bifenox)、氯乳醚(ethoxyfen)、氯除草醚(chlorintrofen)、氟硝磺酰胺(halosafen))；噁二唑酮类(噁草酮(oxadiazon)、丙炔噁草酮(oxadiargyl))；N-苯基酞酰胺亚胺类(丙炔氟草胺(flumioxazin)、氟烯草酸(flumiclorac-pentyl)、吲哚酮草酯(cinidon-ethyl))；噁唑啉酮类(环戊噁草酮(pentoxazone))；苯基吡唑类(异丙吡草酯(fluazolate)、吡草醚)；脲嘧啶类(双苯嘧草酮、氟丙嘧草酯、苯嘧磺草胺(saflufenacil))；噻二唑类(噻二唑草胺(thidiazimin)、嗪草酸甲酯(fluthiacet))；***啉酮类(唑啶草酮(azafenidin)、甲磺草胺(sulfentrazone)、唑酮草酯(carfentrazone))；三嗪酮类(Trifludimoxazin)；其他类(氟哒嗪草酯(flufenpyr-ethyl)、双唑草腈(pyraclonil))。

本发明中使用的冠词“一种”和“一个”是指一个(种)或多于一个(种)(即至少一个)。例如，“一种要素”表示一种或多种要素(元件)。此外，术语“包括”或其变体例如“包括了”或“包含”应被理解为是指包括一种所述要素、整数或步骤，或一组要素、整数或步骤，但是不排除任何其他要素、整数或步骤，或者成组的要素、整数或步骤。

本发明中术语“除草剂不敏感的”是指在一种或多种PPO抑制剂除草剂的存在下，原卟啉原氧化酶维持其酶活性中的至少一部分的能力。原卟啉原氧化酶的酶活性可通过本领域已知的任何手段来测量，例如在一种或多种PPO抑制剂除草剂的存在下通过荧光、高效液相色谱法(HPLC)或质谱法(MS)测量原卟啉原氧化酶产物的生成量或原卟啉原氧化酶底物的消耗量来测定酶活性。“除草剂不敏感的”可以是对于特定除草剂的完全或部分不敏感性，并且可表达为对于特定PPO抑制剂除草剂的耐受性或不敏感性百分比。

本发明中术语“植物、种子、植物组织或细胞的除草剂耐受性”或“耐除草剂的植物、种子、植物组织或细胞”是指施用除草剂时，植物、种子、植物组织或细胞抵抗除草剂作用的能力。例如，耐除草剂的植物可以在除草剂的存在下存活或继续生长。植物、种子、植物组织或细胞的除草剂耐受性可以通过将植物、种子、植物组织或细胞与合适的对照进行比较来测量。例如，可以通过将除草剂施用于包含编码能够赋予除草剂耐受性的蛋白质的DNA分子的植物(试验植物)和不包含编码能够赋予除草剂耐受性的蛋白质的DNA分子的植物(对照植物)，然后比较两种植物的植物损伤来测量或评估除草剂耐受性，其中试验植物的除草剂耐受性由损伤率与对照植物的损伤率相比降低来指示。与对照植物、种子、植物组织或细胞相比，耐除草剂的植物、种子、植物组织或细胞对除草剂毒性作用表现出的反应降低。术语“除草剂耐受性性状”是指与野生型植物相比赋予植物改善的除草剂耐受性的转基因性状。可以产生的具有本发明的除草剂耐受性性状的植物包括，例如任何植物，包括作物植物，诸如燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄和拟南芥。

本发明的DNA分子可以完全或部分通过本领域已知的方法合成和修饰，特别是在需要提供用于DNA操作的序列(诸如限制酶识别位点或基于重组的克隆位点)、植物优选序列(诸如植物密码子使用或Kozak共有序列)或用于DNA构建体设计的序列(诸如间隔区或接头序列)的情况下。

本发明中所述乙氧氟草醚(oxyfluorfen)，是指2-氯-1-(3-乙氧基-4-硝基苯氧基)-4-三氟甲基苯，为无色结晶固体。属于二苯醚类超低用量选择性、芽前芽后触杀型PPO抑制剂除草剂，可制成乳油使用。杂草主要通过胚芽鞘、中胚轴吸收药剂致死。乙氧氟草醚可以有效防治水稻、大豆、玉米、棉花、蔬菜、葡萄、果树等作物田间的杂草，可防止的杂草包括但不限于，稗草、田菁、旱雀麦、狗尾草、曼陀罗、匍匐冰草、豚草、刺黄花捻、苘麻、田芥菜单子叶和阔叶杂草。

本发明中所述有效剂量乙氧氟草醚是指180-720g ai/ha使用，包括190-700g ai/ha、250-650g ai/ha、300-600g ai/ha或400-500g ai/ha。

本发明中所述苯嘧磺草胺(saflufenacil)，是指N'-[2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-(三氟甲基)-3,6-二氢-1(2H)-嘧啶)苯甲酰]-N-异丙基-N-甲基硫酰胺，为浅褐色挤条颗粒状固体。属于脲嘧啶类灭生性PPO抑制剂除草剂，可制成70％水分散颗粒剂型。苯嘧磺草胺可有效防治多种阔叶杂草，包括对草甘膦、ALS和三嗪类产生抗性的杂草，其具有很快的灭生作用且土壤残留会降解迅速。

本发明中所述有效剂量苯嘧磺草胺是指以25-100g ai/ha使用，包括30-95g ai/ha、40-90g ai/ha、50-85g ai/ha或60-80g ai/ha。

本发明中所述丙炔氟草胺(Flumioxazin)，是指2-[7-氟代-3,4-二氢-3-氧代-4-(2-丙炔基)-2H-1,4-苯并嗪-6-基]-4,5,6,7-四氢-1H-异吲哚-1,3(2H)-二酮。属于N-苯基酞酰胺亚胺类幼芽和叶片吸收型PPO抑制剂除草剂，常用剂型为50％可湿性粉剂和48％悬浮剂。丙炔氟草胺可有效防治1年生阔叶杂草和部分禾本科杂草。其在环境中易降解，对后茬作物安全。

本发明中所述有效剂量丙炔氟草胺是指以60-240g ai/ha使用，包括70-220g ai/ha、85-200g ai/ha、90-185g ai/ha或100-150g ai/ha。

本发明中所述甲磺草胺(Sulfentrazone)，是指N-(2,4-二氯-5-(4-二氟甲基-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-1,2,4-***-1-基)苯基)甲磺酰胺，为棕黄色固体。属于***啉酮类PPO抑制剂除草剂，常用剂型为38.9％、44.5％悬浮剂。甲磺草胺可用于防治玉米、高粱、大豆、花生等田中牵牛、反枝苋、藜、曼陀罗、马唐、狗尾草、苍耳、牛筋草、香附子等1年生阔叶杂草、禾本科杂草和莎草等。

本发明中所述有效剂量甲磺草胺是指以450-900g ai/ha使用，包括500-850g ai/ha、550-700g ai/ha、500-685g ai/ha或550-650g ai/ha。

本发明中，术语“抗性”是可遗传的，并允许植物在除草剂对给定植物进行一般除草剂有效处理的情况下生长和繁殖。正如本领域技术人员所认可的，即使给定植物受到除草剂处理的一定程度损伤，如很少的坏死、溶解、萎黄或其它损伤，但至少没有在产量上有显著影响，植物仍可被认为“抗性”，也即给定植物具有的抵抗除草剂诱导的各种程度损伤的提高的能力，而在同样的除草剂剂量下一般导致相同基因型野生型植物损伤。本发明中术语“耐性”或“耐受性”比术语“抗性”更广泛，并包括“抗性”。

本发明中所述“草甘膦”是指N-膦酰甲基甘氨酸和它的盐，用“草甘膦除草剂”处理是指使用任何一种含有草甘膦的除草剂制剂进行处理。草甘膦的商业制剂包括但不限于，(作为异丙胺盐的草甘膦)、/>WEATHERMAX(作为钾盐的草甘膦)、/>DRY和/>(作为胺盐的草甘膦)、/>GEOFORCE(作为钠盐的草甘膦)和/>(作为三甲基硫盐的草甘膦)。

本发明中所述有效剂量草甘膦是指以200-1600g ae/ha使用，包括250-1600g ae/ha、300-1600g ae/ha、500-1600g ae/ha、800-1500g ae/ha、1000-1500g ae/ha或1200-1500g ae/ha。

本发明中所述“草铵膦”又名草丁膦，是指2-氨基-4-[羟基(甲基)膦酰基]丁酸铵，用“草铵膦除草剂”处理是指使用任何一种含有草铵膦的除草剂制剂进行处理。

本发明中所述有效剂量草铵膦是指以200-800g ae/ha使用，包括200-750g ae/ha、250-700g ae/ha、300-700g ae/ha、350-650g ae/ha或400-600g ae/ha。

本发明中除草剂的施用量随土壤结构、pH值、有机物含量、耕作***和杂草的大小而变化，并且通过查看除草剂标签上合适的除草剂施用量来确定。

本发明中术语“赋予”是指向植物提供特征或性状，如除草剂耐受性和/或其它所希望的性状。

本发明中术语“异源的”是指来自另一个来源。在DNA的背景下，“异源的”是指任何外来的“非自身”DNA，包括来自相同种类的另一个植物的DNA。例如，在本发明中，可以利用转基因的方法在大豆植物中表达大豆PPO基因，该大豆PPO基因仍被认为“异源的”DNA。

本发明中术语“核酸”包括涉及的单链或双链形式的脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸聚合物，并且除非另有限制，包括具有天然核苷酸的基本性质的已知类似物(例如肽核酸)，因为它们以一种类似于天然存在的核苷酸的方式与单链核酸杂交。

本发明中，当术语“编码”或“编码的”用于一种特定核酸的上下文中时，其意指核酸包含必需的信息以指导核苷酸序列翻译成一种特定蛋白质。用来编码蛋白质的信息通过使用密码子来详细说明。编码蛋白质的核酸可以包含在核酸的翻译区内的非翻译序列(例如内含子)，或者可以缺少此类***的非翻译序列(例如在cDNA中)。

编码本发明所述除草剂耐受性蛋白质的基因用于提供本发明的植物、植物细胞以及种子，相比于不包含编码本发明所述除草剂耐受性蛋白质的基因的相同植物(对照植物)，它们提供了对于多种PPO抑制剂除草剂较好的耐受性。

编码本发明所述除草剂耐受性蛋白质的基因对于产生耐受PPO抑制剂除草剂的植物是有用的。编码本发明所述除草剂耐受性蛋白质的基因特别适合在植物中表达，以便向植物赋予除草剂耐受性。

术语“多肽”、“肽”以及“蛋白”在本发明中可互换地使用，指的是氨基酸残基的聚合物。这些术语应用于氨基酸残基的聚合物，所述氨基酸残基的聚合物中的一个或多个氨基酸残基是一个相应的天然存在的氨基酸的一种人工化学类似物，以及天然存在的氨基酸聚合物。本发明的多肽可以从一种本发明披露的核酸或通过使用标准分子生物学技术来产生。例如，本发明的一种截短的蛋白可以通过在一种适当的宿主细胞中表达本发明的一种重组核酸，或者可选择地通过结合离体方法(如蛋白酶消化和纯化)来产生。

本发明还提供了包括编码所述除草剂耐受性蛋白质的核酸分子。总体上，本发明包括编码在此所述的任何除草剂耐受性蛋白质的任何核苷酸序列，连同编码相对于在此所述的除草剂耐受性蛋白质具有一个或多个保守性氨基酸替换的除草剂耐受性蛋白质的任何核苷酸序列。提供功能上相似的氨基酸保守性取代是本领域技术人员所熟知的，以下五组各自包含彼此保守性取代的氨基酸：脂肪族：甘氨酸(G)、丙氨酸(A)、缬氨酸(V)、亮氨酸(L)、异亮氨酸(I)；芳香族：苯丙氨酸(F)、酪氨酸(Y)、色氨酸(W)；含硫的：甲硫氨酸(M)、半胱氨酸(C)；碱性的：精氨酸(R)、赖氨酸(K)、组氨酸(H)；酸性的：天冬氨酸(D)、谷氨酸(E)、天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q)。

因此，具有PPO抑制剂除草剂耐受性活性并在严格条件下与本发明编码所述除草剂耐受性蛋白质的核苷酸杂交的序列包括在本发明中。示例性的，这些序列与本发明序列SEQ ID NO:2至少大约85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更大的序列同源性。

任何常规的核酸杂交或扩增方法都可以用于鉴定本发明除草剂耐受性基因的存在。核酸分子或其片段在一定情况下能够与其他核酸分子进行特异性杂交。本发明中，如果两个核酸分子能形成反平行的双链核酸结构，就可以说这两个核酸分子彼此间能够进行特异性杂交。如果两个核酸分子显示出完全的互补性，则称其中一个核酸分子是另一个核酸分子的“互补物”。本发明中，当一个核酸分子的每一个核苷酸都与另一个核酸分子的对应核苷酸互补时，则称这两个核酸分子显示出“完全互补性”。如果两个核酸分子能够以足够的稳定性相互杂交从而使它们在至少常规的“低度严格”条件下退火且彼此结合，则称这两个核酸分子为“最低程度互补”。类似地，如果两个核酸分子能够以足够的稳定性相互杂交从而使它们在常规的“高度严格”条件下退火且彼此结合，则称这两个核酸分子具有“互补性”。从完全互补性中偏离是可以允许的，只要这种偏离不完全阻止两个分子形成双链结构。为了使一个核酸分子能够作为引物或探针，仅需保证其在序列上具有充分的互补性，以使得在所采用的特定溶剂和盐浓度下能形成稳定的双链结构。

本发明中，基本同源的序列是一段核酸分子，该核酸分子在高度严格条件下能够和相匹配的另一段核酸分子的互补链发生特异性杂交。促进DNA杂交的适合的严格条件，例如，大约在45℃条件下用6.0×氯化钠/柠檬酸钠(SSC)处理，然后在50℃条件下用2.0×SSC洗涤，这些条件对本领域技术人员是公知的。例如，在洗涤步骤中的盐浓度可以选自低度严格条件的约2.0×SSC、50℃到高度严格条件的约0.2×SSC、50℃。此外，洗涤步骤中的温度条件可以从低度严格条件的室温约22℃，升高到高度严格条件的约65℃。温度条件和盐浓度可以都发生改变，也可以其中一个保持不变而另一个变量发生改变。优选地，本发明所述严格条件可为在6×SSC、0.5％SDS溶液中，在65℃下与编码本发明所述原卟啉原氧化酶的基因发生特异性杂交，然后用2×SSC、0.1％SDS和1×SSC、0.1％SDS各洗膜1次。

本发明中，术语“杂交”或“特异性杂交”是指一种分子在严格条件下仅可与特定的核苷酸序列结合、双链化或杂交，这是在该序列存在于一种复合混合物(例如，总细胞)DNA或RNA中时进行的。

由于遗传密码子的丰余性，多种不同的DNA序列可以编码相同的氨基酸序列。产生这些编码相同或基本相同的蛋白的可替代DNA序列正在本领域技术人员的技术水平内。这些不同的DNA序列包括在本发明的范围内。所述“基本上相同的”序列是指有氨基酸取代、缺失、添加或***但实质上不影响除草剂耐受性活性的序列，亦包括保留除草剂耐受性活性的片段。

术语“功能活性”或“活性”在本发明中指本发明用途的蛋白质/酶(单独或与其它蛋白质组合)具有降解或减弱除草剂活性的能力。产生本发明蛋白质的植物优选产生“有效量”的蛋白质，从而在用除草剂处理植物时，蛋白质表达的水平足以给予植物对除草剂(若无特别说明则为一般用量)完全或部分的耐受性。可以以通常杀死靶植物的用量、正常的大田用量和浓度使用除草剂。优选地，本发明的植物细胞和植物被保护免受除草剂处理引起的生长抑制或损伤。本发明的转化植物和植物细胞优选具有PPO抑制剂除草剂的耐受性，即转化的植物和植物细胞能在有效量的PPO抑制剂除草剂存在下生长。

本发明中所述的基因和蛋白质不但包括特定的示例序列，还包括保存了所述特定示例的蛋白质的活性特征的部分和/片段(包括与全长蛋白质相比在内和/或末端缺失)、变体、突变体、变体蛋白质、取代物(有替代氨基酸的蛋白质)、嵌合体和融合蛋白。

本发明术语“变体”意指实质上类似的序列。对于多核苷酸，一种变体包括在参比多核苷酸之内的一个或多个内部位点处的一个或多个核苷酸的缺失和/或添加和/或在除草剂耐受性基因中的一个或多个位点处的一个或多个核苷酸的替换。本发明中术语“参比多核苷酸或多肽”对应地包括除草剂耐受性核苷酸序列或氨基酸序列。本发明中术语“天然多核苷酸或多肽”对应地包括天然发生的核苷酸序列或氨基酸序列。对于核酸分子，保守型变体包括编码本发明所述除草剂耐受性蛋白质之一的核苷酸序列(由于遗传密码的简并性)。如这些天然发生的等位基因变体可以使用熟知的分子生物学技术，例如使用以下概述的聚合酶链式反应(PCR)以及杂交技术来鉴定。变体核酸分子还包括合成衍生的核酸分子，例如通过使用定点诱变产生的但是仍然编码本发明所述除草剂耐受性蛋白质的核酸序列。通常，本发明的一种特定的核酸分子的变体将具有与该特定的核酸分子至少大约85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多的序列同源性，通过序列对比程序和参数来确定同源性。

本发明中“变体蛋白质”意指从一种参比蛋白通过在所述除草剂耐受性蛋白质中的一个或多个内部位点处的一个或多个氨基酸的缺失或添加和/或在所述除草剂耐受性蛋白中的一个或多个位点处的一个或多个氨基酸的替换而衍生的一种蛋白质。由本发明涵盖的变体蛋白是生物学活性的，即它们继续具有本发明所述原卟啉原氧化酶的所希望的活性，即，仍具有所述的原卟啉原氧化酶活性和/或除草剂耐性。此类变体可以产生于例如遗传多态性或产生于人工操作。本发明的一种除草剂耐受性蛋白质的生物活性变体将具有与该所述除草剂耐受性蛋白质的氨基酸序列的全部的至少大约88％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多的序列同源性，此同源性通过序列比对程序和参数所确定。本发明的一种蛋白质的一种生物活性变体可能不同于以少至1-15个氨基酸残基、少至1-10个(如6-10个)、少至5个(如4、3、2个、或甚至1个)氨基酸残基的蛋白质。

用于序列对比的方法在本领域中是熟知的并且可以使用数学算法来完成，这些数学算法如Myers and Miller(1988)CABIOS 4:11-17的算法；Smith et al.(1981)Adv.Appl.Math.2:482的局部比对算法；Need eman andWunsch(1970)J.Mol.Biol.48:443-453的全局比对算法；以及Karlin and Al tschul(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 872264的算法，如在Karlin and Al tschul(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873-5877中的修改。对于序列比较可以利用这些数学算法的电脑实现方式以确定序列的同源性，此类实现方式包括但不限于：PC/Gene程序中的CLUSTAL(从Intelligenetics,Mountai n View,California可获得)；ALLGN程序(版本2.0)以及GCG Wiscons in Genetics SoftwarePackage版本10中的GAP、BESTFIT、BLAST、FASTA以及TFASTA(从Accelrys Inc.,9685Scranton Road,San Diego,Calif ornia,USA获得)。

在某些实施例中，编码本发明除草剂耐受性蛋白质或它们的保留了原卟啉原氧化酶活性的变体的蛋白质的核酸序列可以与任何感兴趣的核酸序列的组合进行叠加从而产生具有一种所希望的性状的植物。术语“性状”是指从特定的序列或序列组得到的表型。例如，编码本发明除草剂耐受性蛋白质或保留原卟啉原氧化酶活性的变体的除草剂耐受性蛋白质的核酸序可以与任何其他的编码赋予一种所希望的性状的多肽的核酸进行叠加，所述性状包括但不限于：对于疾病、昆虫以及除草剂的抗性，对于热和干旱的耐受性，缩短作物成熟时间、改进工业加工(例如，用于将淀粉或生物质转化为可发酵的糖类)以及改进的农艺学品质(例如，高油含量和高蛋白含量)。

本领域技术人员所熟知的，两种或更多作用模式的组合在提高受控杂草谱和/或天然更具耐受性物种或抗性杂草物种上的益处还可扩展到通过人工(转基因或非转基因)在作物中产生除PPO耐受性作物外的除草剂耐受性的化学品。事实上，可以单独或以多重组合叠加编码以下抗性的性状以提供有效控制或防止杂草演替对除草剂产生抗性能力：草甘膦抗性(如抗性植物或细菌EPSPS、GOX、GAT)、草铵膦抗性(如PAT、Bar)、乙酰乳酸合酶(ALS)抑制性除草剂抗性(如咪唑啉酮、磺酰脲、***嘧啶、磺苯胺、嘧啶硫代苯甲酸和其它化学品抗性基因如AHAS、Csrl、SurA等)、苯氧基生长素类除草剂抗性(如芳氧基链烷酸酯双加氧酶-AAD)、麦草畏除草剂抗性(如麦草畏单加氧酶-DMO)、溴草腈抗性(如Bxn)、对八氢番茄红素去饱和酶(PDS)抑制剂的抗性、对光***Ⅱ抑制性除草剂的抗性(如psbA)、对光***Ⅰ抑制性除草剂的抗性、对4-羟苯基丙酮酸双加氧酶抑制性除草剂抗性(如HPPD)、对苯脲除草剂的抗性(如CYP76B1)、二氯甲氧苯酸降解酶等等。

草甘膦被广泛地使用，因为它控制非常广谱的阔叶和禾本科杂草物种。然而，在草甘膦耐性作物和非作物应用中重复使用草甘膦已经(而且仍将继续)选择使杂草演替为天然更具有耐性的物种或草甘膦抗性生物型。多数除草剂抗性管理策略建议使用有效用量的罐混除草剂伴侣作为延缓出现抗性杂草的方法，所述除草剂伴侣提供对同一物种的控制，但具有不同的作用模式。将编码本发明除草剂耐受性蛋白质的基因与草甘膦耐性性状(和/或其他除草剂耐性性状)叠加可通过允许对同一作物选择性使用草甘膦和PPO抑制剂除草剂(如乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺和丙炔氟草胺)而实现对草甘膦耐性作物中草甘膦抗性杂草物种(被一种或多种PPO抑制剂除草剂控制的阔叶杂草物种)的控制。这些除草剂的应用可以是在含有不同作用模式的两种或更多除草剂的罐混合物中同时使用、在连续使用(如种植前、出苗前或出苗后)中单个除草剂组合物的单独使用(使用的间隔时间范围从2小时到3个月)，或者备选地，可以在任何时间(从种植作物7个月内到收获作物时(或对于单个除草剂为收获前间隔，取最短者))使用代表可应用每种化合类别的任意数目除草剂的组合。

在控制阔叶杂草中具有灵活性是很重要的，即使用时间、单个除草剂用量和控制顽固或抗性杂草的能力。作物中与草甘膦抗性基因/编码本发明除草剂耐受性蛋白质的基因叠加的草甘膦应用范围可以从250至2500g ae/ha；PPO抑制剂除草剂(一种或多种)可按照从10-1000g ai/ha。这些应用的时间的最佳组合取决于具体的条件、物种和环境。

除草剂制剂(如酯、酸或盐配方或可溶浓缩剂、乳化浓缩剂或可溶液体)和罐混添加剂(如佐剂或相容剂)可显著影响给定的除草剂或一种或多种除草剂的组合的杂草控制。任意前述除草剂的任意化学组合均在本发明的范围内。

此外，可以将编码本发明除草剂耐受性蛋白质的基因单独或与其它除草剂耐受作物特征叠加后再与一种或多种其它输入(如昆虫抗性、真菌抗性或胁迫耐受性等)或输出(如提高的产量、改进的油量、提高的纤维品质等)性状叠加。因此，本发明可用于提供以灵活且经济地控制任何数目的农学害虫的能力和提高作物品质的完整农学解决方案。

这些叠加的组合可以通过任何方法来产生，这些方法包括但不限于：通过常规的或顶交方法的杂交育种植物或遗传转化。如果这些序列是通过遗传转化这些植物来进行叠加的，所感兴趣的多核苷酸序列可以在任何时间并且以任何次序进行组合。例如，包括一个或多个所希望的性状的转基因植物可以用做通过后续转化而引入另外性状的靶标。这些性状可以在一个共转化方案中与由表达盒的任何组合提供的感兴趣的多核苷酸同时引入。例如，如果将引入两个序列，这两个序列可以包含在分开的表达盒(反式)中或包含在相同的表达盒(顺式)中。这些序列的表达可以通过相同的启动子或通过不同的启动子来驱动。在某些情况下，可能希望的是引入一个抑制所感兴趣的多核苷酸的表达的表达盒。这可以与其他的抑制表达盒或过量表达盒的任何组合进行组合以在该植物中产生所希望的性状组合。进一步认识到的是，多核苷酸序列可以在一个所希望的基因组位置处使用位点特异性重组***进行叠加。

本发明编码所述除草剂耐受性蛋白质的基因对PPO抑制剂除草剂具有较高的耐受性，是重要的除草剂耐受作物和选择标记物特征可能性的基础。

本发明中术语“表达盒”是指能够在适当的宿主细胞中指引一种特定核苷酸序列表达的一种核酸分子，包括有效连接到感兴趣的核苷酸序列(即，一种单独地或与一种或多种编码赋予所希望的性状的多肽的额外的核酸分子相组合而编码一种本发明所述原卟啉原氧化酶或保留了原卟啉原氧化酶活性的变体蛋白的多核苷酸)的启动子，该感兴趣的核苷酸序列有效连接到终止信号。该编码区通常对一种感兴趣的蛋白质进行编码，但是还可以对一种感兴趣的功能性RNA进行编码，例如在正义或反义方向上的反义RNA或一种非翻译RNA。包含该感兴趣的核苷酸序列的表达盒可以是嵌合的，意味着至少一个它的组分相对于至少一个它的其他组分是异源的。该表达盒还可以是一种天然发生的表达盒，但一定是以在对异源表达有用的重组体形式而获得的。然而，典型地，该表达盒对于宿主是异源的，即，该表达盒的特定DNA序列并不天然发生于该宿主细胞中，并且必须已通过转化事件而被引入新宿主细胞中。在该表达盒中核苷酸序列的表达可以是在组成型启动子或诱导型启动子的控制之下，该启动子只有当该宿主细胞暴露于一些特殊的外界刺激时才引发转录。另外，该启动子对于一种特定的组织或器官或发育阶段也是特异性的。

本发明涵盖了用能够表达一种感兴趣的多核苷酸(即一种单独地或与一种或多种编码赋予所希望的性状的多肽的额外的核酸分子相组合而编码一种本发明所述原卟啉原氧化酶或它的保留了原卟啉原氧化酶活性的变体蛋白的多核苷酸)的表达盒来转化植物。该表达盒在5’-3’的转录方向上包括转录和翻译的起始区(即启动子)和多核苷酸开放阅读框。该表达盒可以任选地包括在植物中起作用的转录和翻译终止区(即终止区)。在一些实施方案中，该表达盒包括一种选择标记基因从而允许选择稳定的转化体。本发明的表达构建体还可以包括前导序列和/或允许感兴趣的多核苷酸的诱导型表达的序列。

该表达盒的调控序列有效连接到感兴趣的多核苷酸。本发明中所述调控序列包括但不限于启动子、转运肽、终止子、增强子、前导序列、内含子以及其它可操作地连接到编码所述原卟啉原氧化酶基因的调节序列。

所述启动子为植物中可表达的启动子，所述的“植物中可表达的启动子”是指确保与其连接的编码序列在植物细胞内进行表达的启动子。植物中可表达的启动子可为组成型启动子。指导植物内组成型表达的启动子的示例包括但不限于，来源于花椰菜花叶病毒的35S启动子、玉米Ubi启动子、水稻GOS2基因的启动子等。备选地，植物中可表达的启动子可为组织特异的启动子，即该启动子在植物的一些组织内如在绿色组织中指导编码序列的表达水平高于植物的其他组织(可通过常规RNA试验进行测定)，如PEP羧化酶启动子。备选地，植物中可表达的启动子可为创伤诱导启动子。创伤诱导启动子或指导创伤诱导的表达模式的启动子是指当植物经受机械或由昆虫啃食引起的创伤时，启动子调控下的编码序列的表达较正常生长条件下有显著提高。创伤诱导启动子的示例包括但不限于，马铃薯和西红柿的蛋白酶抑制基因(pinⅠ和pinⅡ)和玉米蛋白酶抑制基因(MPI)的启动子。

所述转运肽(又称分泌信号序列或导向序列)是指导转基因产物到特定的细胞器或细胞区室，对受体蛋白质来说，所述转运肽可以是异源的，例如，利用编码叶绿体转运肽序列靶向叶绿体，或者利用‘KDEL’保留序列靶向内质网，或者利用大麦植物凝集素基因的CTPP靶向液泡。

所述前导序列包含但不限于，小RNA病毒前导序列，如EMCV前导序列(脑心肌炎病毒5’非编码区)；马铃薯Y病毒组前导序列，如MDMV(玉米矮缩花叶病毒)前导序列；人类免疫球蛋白质重链结合蛋白质(BiP)；苜蓿花叶病毒的外壳蛋白质mRNA的不翻译前导序列(AMVRNA4)；烟草花叶病毒(TMV)前导序列。

所述增强子包含但不限于，花椰菜花叶病毒(CaMV)增强子、玄参花叶病毒(FMV)增强子、康乃馨风化环病毒(CERV)增强子、木薯脉花叶病毒(CsVMV)增强子、紫茉莉花叶病毒(MMV)增强子、夜香树黄化曲叶病毒(CmYLCV)增强子、木尔坦棉花曲叶病毒(CLCuMV)、鸭跖草黄斑驳病毒(CoYMV)和花生褪绿线条花叶病毒(PCLSV)增强子。

对于单子叶植物应用而言，所述内含子包含但不限于，玉米hsp70内含子、玉米泛素内含子、Adh内含子1、蔗糖合酶内含子或水稻Act1内含子。对于双子叶植物应用而言，所述内含子包含但不限于，CAT-1内含子、pKANNIBAL内含子、PIV2内含子和“超级泛素”内含子。

所述终止子可以为在植物中起作用的适合多聚腺苷酸化信号序列，包括但不限于，来源于农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)胭脂碱合成酶(NOS)基因的多聚腺苷酸化信号序列、来源于蛋白酶抑制剂Ⅱ(pinⅡ)基因的多聚腺苷酸化信号序列、来源于豌豆ssRUBISCO E9基因的多聚腺苷酸化信号序列和来源于α-微管蛋白(α-tubulin)基因的多聚腺苷酸化信号序列。

本发明中所述“有效连接”表示核酸序列的联结，所述联结使得一条序列可提供对相连序列来说需要的功能。在本发明中所述“有效连接”可以为将启动子与感兴趣的序列相连，使得该感兴趣的序列的转录受到该启动子控制和调控。当感兴趣的序列编码蛋白并且想要获得该蛋白的表达时“有效连接”表示：启动子与所述序列相连，相连的方式使得得到的转录物高效翻译。如果启动子与编码序列的连接是转录物融合并且想要实现编码的蛋白的表达时，制造这样的连接，使得得到的转录物中第一翻译起始密码子是编码序列的起始密码子。备选地，如果启动子与编码序列的连接是翻译融合并且想要实现编码的蛋白的表达时，制造这样的连接，使得5’非翻译序列中含有的第一翻译起始密码子与启动子相连结，并且连接方式使得得到的翻译产物与编码想要的蛋白的翻译开放读码框的关系是符合读码框的。可以“有效连接”的核酸序列包括但不限于：提供基因表达功能的序列(即基因表达元件，例如启动子、5’非翻译区域、内含子、蛋白编码区域、3’非翻译区域、聚腺苷化位点和/或转录终止子)、提供DNA转移和/或整合功能的序列(即T-DNA边界序列、位点特异性重组酶识别位点、整合酶识别位点)、提供选择性功能的序列(即抗生素抗性标记物、生物合成基因)、提供可计分标记物功能的序列、体外或体内协助序列操作的序列(即多接头序列、位点特异性重组序列)和提供复制功能的序列(即细菌的复制起点、自主复制序列、着丝粒序列)。

本发明中所述的植物、植物组织或植物细胞的基因组，是指植物、植物组织或植物细胞内的任何遗传物质，且包括细胞核和质体和线粒体基因组。

在本发明中，术语“植物部分”或“植物组织”包括植物细胞、植物原生质体、植物可以由之再生的植物细胞组织培养物、植物愈伤组织、植物簇以及在植物或以下植物的部分中完整的植物细胞，这些植物的部分是如胚、花粉、胚珠、种子、叶、花、枝、果实、核、穗、穗轴、外壳、茎、根、根尖、花药等等。

本发明除草剂耐受性蛋白质可应用于多种植物中，所述双子叶植物包括但不限于苜蓿、菜豆、花椰菜、甘蓝、胡萝卜、芹菜、棉花、黄瓜、茄子、莴苣、甜瓜、豌豆、胡椒、西葫芦、萝卜、油菜、菠菜、大豆、南瓜、番茄、拟南芥、花生或西瓜；优选地，所述双子叶植物是指黄瓜、大豆、拟南芥、烟草、棉花、花生或油菜。所述单子叶植物包括但不限于玉米、水稻、高粱、小麦、大麦、黑麦、粟、甘蔗、燕麦或草坪草；优选地，所述单子叶植物是指玉米、水稻、高粱、小麦、大麦、粟、甘蔗或燕麦。

在本发明中术语“植物转化”是指将一种抗或耐受除草剂的编码本发明所述原卟啉原氧化酶的核酸分子单独地或与编码赋予所希望的性状的多肽的一种或多种额外的核酸分子结合而克隆到一个表达***中，它就是被转化到了一种植物细胞中。本发明的受体和目标表达盒可以以多种公知的方法被引入到植物细胞中。在多核苷酸的背景下，术语“引入”(例如，感兴趣的核苷酸构建体)旨在表示以这样一种方式将多核苷酸提供给该植物，使得该多核苷酸获得对一种植物细胞的内部的接近或实现。其中有待引入一个以上的多核苷酸，这些多核苷酸可以作为单个核苷酸构建体的部分而进行组装，或者作为分开的核苷酸构建体，并且可以位于相同的或不同的转化载体上。因此，或作为育种方案的一部分，例如在植物中的在一个单一的转化事件中、在分开的转化事件中可以将这些多核苷酸引入到感兴趣的宿主细胞中。本发明的这些方法并不取决于一种用于引入一个或多个多核苷酸到植物中的具体方法，仅仅是获得这个或这些多核苷酸对于植物的至少一个细胞的内部的接近或实现。在本领域中已知的用于将一个或多个多核苷酸引入到植物中的方法包括但不限于瞬时转化方法、稳定转化方法、病毒介导的方法或基因组编辑技术。

术语“稳定转化”是指将外源基因导入植物基因组，且稳定地整合进该植物及其任何连续世代的基因组中，导致外源基因稳定遗传。

术语“瞬时转化”是指核酸分子或蛋白质导入植物细胞中，执行功能但不整合进植物基因组中，导致外源基因不能稳定遗传。

术语“基因组编辑技术”是指能够对基因组序列进行精确操作，实现基因定点突变、***、删除等操作的基因组修饰技术。目前基因组编辑技术主要有HE(homingendonuclease，归巢核酸内切酶)、ZFN技术(Zinc-finger nuclease，锌指核酸酶)、TALEN技术(transcription activator-like effector nuclease，转录激活样效应因子核酸酶)、CRISPR技术(Clustered regulatory interspaced short palindromic repeat，成簇规律间隔短回文重复)。

对本领域技术人员而言，用于植物转化的可获得的众多转化载体是已知的，并且与本发明有关的基因可以与任何上述载体结合使用。载体的选择将取决于优选的转化技术以及用于转化的目标种类。对于某些目标种类，可以优选不同的抗生素或除草剂选择标记。在转化中常规使用的选择标记包括赋予对卡那霉素以及相关抗生素或相关除草剂的抗性的nptll基因(此基因被Bevan等人于1983年发表在《自然科学》第304卷184-187页)、赋予对除草剂草丁膦(还被称作草铵膦；参见White等人于1990年发表于《Nucl.AcidsRes》第18卷1062页、Spencer等人于1990年发表于《Theor.Appl.Genet》第79卷625-631页以及美国专利5561236和5276268)抗性的pat和bar基因，赋予对抗生素潮霉素的抗性的hpn基因(Blochinger&Diggelmann,Mol.Cell Biol.4:2929-2931)以及赋予对甲氨蝶呤的抗性的dnfr基因(Bourouis等人1983年于《EMBO J.》第2卷1099-1104页)、赋予对草甘膦的抗性的EPSPS基因(美国专利4940935和5188642)、也赋予对草甘膦的抗性的草甘膦N-乙酰基转移酶(GAT)基因(Castle等人于2004年在《Science》第304卷1151-1154页；美国申请公开专利20070004912，20050246798和20050060767中有描述)以及提供代谢甘露糖的6-磷酸甘露糖异构酶基因(美国专利5767378和5994629有描述)。

用于再生植物的方法在本领域也是熟知的。例如，已经利用Ti质粒载体用于传送外源DNA，以及直接DNA摄入、脂质体、电穿孔、显微注射以及微弹。

本发明中所述种植***是指植物、其显示的任一种除草剂耐受性和/或在植物发育的不同阶段可用的除草剂处理的组合，产生高产和/或减弱损伤的植物。

本发明中，所述杂草是指在植物生长环境中与耕种的转基因植物竞争的植物。

本发明术语“控制”和/或“防治”是指至少将有效剂量的PPO抑制剂除草剂直接施用(例如通过喷雾)到植物生长环境中，使杂草发育最小化和/或停止生长。同时，耕种的转基因植物在形态上应是正常的，且可在常规方法下培养以用于产物的消耗和/或生成；优选地，与非转基因的野生型植株相比具有减弱的植物损伤和/或具有增加的植物产量。所述具有减弱的植物损伤，具体表现包括但不限于改善的茎秆抗性、和/或提高的籽粒重量等。所述原卟啉原氧化酶对杂草的“控制”和/或“防治”作用是可以独立存在的，不因其它可“控制”和/或“防治”杂草的物质的存在而减弱和/或消失。具体地，转基因植物(含有编码本发明所述原卟啉原氧化酶的基因)的任何组织同时和/或不同步地，存在和/或产生，所述原卟啉原氧化酶和/或可控制杂草的另一种物质，则所述另一种物质的存在既不影响所述原卟啉原氧化酶对杂草的“控制”和/或“防治”作用，也不能导致所述“控制”和/或“防治”作用完全和/或部分由所述另一种物质实现，而与所述原卟啉原氧化酶无关。

本发明中所述的“植物繁殖体”包括但不限于植物有性繁殖体和植物无性繁殖体。所述植物有性繁殖体包括但不限于植物种子；所述植物无性繁殖体是指植物体的营养器官或某种特殊组织，其可以在离体条件下产生新植株；所述营养器官或某种特殊组织包括但不限于根、茎和叶，例如：以根为无性繁殖体的植物包括草莓和甘薯等；以茎为无性繁殖体的植物包括甘蔗和马铃薯(块茎)等；以叶为无性繁殖体的植物包括芦荟和秋海棠等。

本发明可赋予植物新除草剂抗性性状，并且未观察到对表型包括产量的不良影响。本发明中植物能耐受住如至少一种受试除草剂2×、3×或4×一般应用水平。这些耐性水平的提高在本发明的范围之内。例如可对本领域已知的多种技术进行可预见到的优化和进一步发展，以增加给定基因的表达。

本发明提供了一种除草剂耐受性蛋白质、其编码基因及用途，具有以下优点：

1、对除草剂耐受性广。本发明除草剂耐受性蛋白质可以对PPO抑制剂除草剂表现出较高的耐受性，因此在植物上应用前景广阔。

2、对除草剂耐受性强。本发明除草剂耐受性蛋白质对PPO抑制剂除草剂的耐受性强，其对4倍大田浓度的乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺和丙炔氟草胺以及2倍大田浓度的甲磺草胺全部表现出高抗的耐受性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明含有所述PPO15A核苷酸序列的拟南芥重组表达载体DBN12353结构示意图；

图2为本发明对照重组表达载体DBN12353N结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明原卟啉原氧化酶的用途的技术方案。

第一实施例、转基因拟南芥植株的获得和验证

1、获得PPO15基因

除草剂耐受性蛋白质PPO15的氨基酸序列，如序列表中SEQ ID NO:1所示，依据拟南芥和大豆共同偏好性密码子获得编码相应于所述除草剂耐受性蛋白质PPO15的PPO15A核苷酸序列，如序列表中SEQ ID NO:2所示。

大肠杆菌(Escherichia coli)原卟啉原氧化酶PPO-EC的氨基酸序列，如序列表中SEQ ID NO:3所示；编码相应于所述大肠杆菌原卟啉原氧化酶PPO-EC的PPO-EC核苷酸序列，如序列表中SEQ ID NO:4所示；依据拟南芥和大豆共同偏好性密码子获得编码相应于所述大肠杆菌原卟啉原氧化酶PPO-EC的PPO-ECA核苷酸序列，如序列表中SEQ ID NO:5所示。

拟南芥原卟啉原氧化酶PPO-AT的氨基酸序列，如序列表中SEQ ID NO:6所示；编码相应于所述拟南芥原卟啉原氧化酶PPO-AT的PPO-AT核苷酸序列，如序列表中SEQ ID NO:7所示；依据拟南芥和大豆共同偏好性密码子获得编码相应于所述拟南芥原卟啉原氧化酶PPO-AT的PPO-ATA核苷酸序列，如序列表中SEQ ID NO:8所示。

2、合成上述核苷酸序列

将所述PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列和所述PPO-ATA核苷酸序列(SEQID NO:2、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:8)的5’和3’端分别连接通用接头引物1：

5’端通用接头引物1：5’-taagaaggagatatacatatg-3’如序列表中SEQ ID NO:9所示；

3’端通用接头引物1：5’-gtggtggtggtggtgctcgag-3’如序列表中SEQ ID NO:10所示。

3、分别构建含有PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列和PPO-ATA核苷酸序列的拟南芥重组表达载体

利用限制性内切酶Spe I和Asc I对植物表达载体DBNBC-01进行双酶切反应，从而对植物表达载体线性化，酶切产物纯化得到线性化的DBNBC-01表达载体骨架(载体骨架：pCAMBIA2301(CAMBIA机构可以提供))，将连接所述通用接头引物1的所述PPO15A核苷酸序列(SEQ ID NO:2)与所述线性化的DBNBC-01表达载体骨架进行重组反应，操作步骤按照Takara公司In-Fusion无缝连接产品试剂盒(Clontech，CA，USA，CAT：121416)说明书进行，构建成重组表达载体DBN12353，其结构示意图如图1所示(Spec：壮观霉素基因；RB：右边界；eFMV：玄参花叶病毒的34S增强子(SEQ ID NO:11)；prBrCBP：油菜真核延长因子基因1α(Tsf1)的启动子(SEQ ID NO:12)；spAtCTP2：拟南芥叶绿体转运肽(SEQ ID NO:13)；EPSPS：5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶基因(SEQ ID NO:14)；tPsE9：豌豆RbcS基因的终止子(SEQ ID NO:15)；prAtUbi10：拟南芥泛素(Ubiquitin)10基因的启动子(SEQ ID NO:16)；spAtCLP1：拟南芥白化体或浅绿色体转运肽(SEQ ID NO:17)；PPO15A：PPO15A核苷酸序列(SEQ ID NO:2)；tNos：胭脂碱合成酶基因的终止子(SEQ ID NO:18)；pr35S：花椰菜花叶病毒35S启动子(SEQ ID NO:19)；PAT：膦丝菌素N-乙酰基转移酶基因(SEQ ID NO:20)；t35S：花椰菜花叶病毒35S终止子(SEQ ID NO:21)；LB：左边界)。

将重组表达载体DBN12353用热激方法转化大肠杆菌T1感受态细胞，其热激条件为：50μL大肠杆菌T1感受态细胞、10μL质粒DNA(重组表达载体DBN12353)，42℃水浴30s；37℃振荡培养1h(100rpm转速下摇床摇动)；然后在含50mg/L壮观霉素(Spectinomycin)的所述LB固体平板(胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、NaCl 10g/L、琼脂15g/L，用NaOH调pH至7.5)上于温度37℃条件下培养12h，挑取白色菌落，在LB液体培养基(胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、NaCl 10g/L、壮观霉素50mg/L，用NaOH调pH至7.5)中于温度37℃条件下培养过夜。碱法提取其质粒：将菌液在12000rpm转速下离心1min，去上清液，沉淀菌体用100μl冰预冷的溶液I(25mM Tris-HCl、10mM EDTA(乙二胺四乙酸)、50mM葡萄糖，pH8.0)悬浮；加入200μL新配制的溶液II(0.2M NaOH、1％SDS(十二烷基硫酸钠))，将管子颠倒4次，混合，置冰上3-5min；加入150μL冰冷的溶液III(3M醋酸钾、5M醋酸)，立即充分混匀，冰上放置5-10min；于温度4℃、转速12000rpm条件下离心5min，在上清液中加入2倍体积无水乙醇，混匀后室温放置5min；于温度4℃、转速12000rpm条件下离心5min，弃上清液，沉淀用浓度(V/V)为70％的乙醇洗涤后晾干；加入30μL含RNase(20μg/mL)的TE(10mM Tris-HCl、1mM EDTA，pH8.0)溶解沉淀；于温度37℃下水浴30min，消化RNA；于温度-20℃保存备用。将提取的质粒进行测序鉴定，结果表明重组表达载体DBN12353在Spe I和Asc I位点间的核苷酸序列为序列表中SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列，即所述PPO15A核苷酸序列。

按照上述构建重组表达载体DBN12353的方法，将分别连接所述通用接头引物1的所述PPO-ECA核苷酸序列和PPO-ATA核苷酸序列分别与所述线性化的DBNBC-01表达载体骨架进行重组反应，依次得到重组表达载体DBN12354和DBN12355。测序验证重组表达载体DBN12354和DBN12355中上述核苷酸序列正确***。

按照上述构建重组表达载体DBN12353的方法，构建对照重组表达载体DBN12353N，其载体结构如图2所示(Spec：壮观霉素基因；RB：右边界；eFMV：玄参花叶病毒的34S增强子(SEQ ID NO:11)；prBrCBP：油菜真核延长因子基因1α(Tsf1)的启动子(SEQ ID NO:12)；spAtCTP2：拟南芥叶绿体转运肽(SEQ ID NO:513)；EPSPS：5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶基因(SEQ ID NO:14)；tPsE9：豌豆RbcS基因的终止子(SEQ ID NO:15)；pr35S：花椰菜花叶病毒35S启动子(SEQ ID NO:19)；PAT：膦丝菌素N-乙酰基转移酶基因(SEQ ID NO:20)；t35S：花椰菜花叶病毒35S终止子(SEQ ID NO:21)；LB：左边界)。

4、拟南芥重组表达载体转化农杆菌

对己经构建正确的重组表达载体DBN12353至DBN12355和上述对照重组表达载体DBN12353N分别用液氮法转化到农杆菌GV3101中，其转化条件为：100μL农杆菌GV3101、3μL质粒DNA(重组表达载体DBN12353至DBN12355、DBN12353N)；置于液氮中10min，37℃温水浴10min；将转化后的农杆菌GV3101接种于LB试管中于温度28℃、转速为200rpm条件下培养2h，涂于含50mg/L的利福平(Rifampicin)和50mg/L的壮观霉素的所述LB固体平板上直至长出阳性单克隆，挑取单克隆培养并提取其质粒，将提取的质粒进行测序鉴定，结果表明重组表达载体DBN12353至DBN12355、DBN12353N结构完全正确。

5、转基因拟南芥植株的获得

将野生型拟南芥种子悬浮于0.1％(w/v)琼脂糖溶液中。将悬浮的种子在4℃下保存2天以完成对休眠的需要以保证种子同步萌发。用蛭石混合马粪土并用水地下灌溉至湿润，使土壤混合物排水24h。将预处理后的种子种在土壤混合物上并用保湿罩覆盖7天。使种子萌发并在恒温(22℃)恒湿(40-50％)光强度为120-150μmol/m²s^-1的长日照条件(16h光照/8h黑暗)下在温室中培养植物。开始用霍格兰营养液灌溉植物，接着用去离子水灌溉，保持土壤潮湿但不湿透。

使用花浸泡法转化拟南芥。用选取的农杆菌菌落接种一份或多份15-30mL含壮观霉素(50mg/L)和利福平(10mg/L)的LB培养液的预培养物。以220rpm转速将预培养物在温度28℃恒速摇动孵育过夜。每个预培养物用于接种两份500ml含壮观霉素(50mg/L)和利福平(10mg/L)的所述YEP培养液的培养物并将培养物在温度28℃持续摇动孵育过夜。室温以转速约4000rpm离心20min沉淀细胞，弃去得到的上清液。将细胞沉淀轻柔重悬于500mL渗透培养基中，所述渗透培养基含有1/2×MS盐/B5维生素、10％(w/v)蔗糖、0.044μM苄氨基嘌呤(10μL/L(1mg/mL DMSO中的原液))和300μL/LSilvet L-77。将约1月龄的拟南芥植物在含重悬细胞的渗透培养基中浸泡5min，确保浸没最新的花序。接着将拟南芥植物侧面放倒并覆盖，黑暗环境下保湿24h后，在温度22℃以16h光照/8h黑暗的光周期正常培养拟南芥植物。约4周后收获种子。

将新收获的(PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列、PPO-ATA核苷酸序列和对照载体DBN12353N)T₁种子在室温干燥7天。将种子种在26.5cm×51cm萌发盘中，每盘接受200mg T₁种子(约10000个种子)，所述种子事先已悬浮于蒸馏水中并在温度4℃下保存2天以完成对休眠的需要以保证种子同步萌发。

用蛭石混合马粪土并用水底部灌溉至湿润，利用重力排水。用移液管将预处理后的种子均匀地种在土壤混合物上，并用保湿罩覆盖4-5天。在使用出苗后喷洒草铵膦(选择共转化的PAT基因)进行最初转化体选择的前1天移去罩。

在7个种植天数后(DAP)并于11DAP再次使用DeVilbiss压缩空气喷嘴以10mL/盘(703L/ha)的喷洒体积用Liberty除草剂(200g ai/L的草铵膦)的0.2％溶液喷洒T₁植物(分别为子叶期和2-4叶期)，以提供每次应用280gai/ha有效量的草铵膦。在最后喷洒后4-7天鉴定存活株(生长活跃的植物)，并分别移植到用马粪土和蛭石制备的7cm×7cm的方盆中(每盘3-5棵)。用保湿罩覆盖移植的植物3-4天，并如前置于温度22℃培养室中或直接移入温室。接着移去罩并在测试PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列、PPO-ATA核苷酸序列和对照载体提供PPO抑制剂除草剂耐受性的能力之前至少1天将植物栽种到温室(温度22±5℃，50±30％RH，14h光照:10h黑暗，最小500μE/m²s^-1天然+补充光)。

6、转基因拟南芥植株的除草剂耐受性效果检测

首先使用草铵膦除草剂选择已转化的拟南芥T₁植株。分别将转入PPO15A核苷酸序列的拟南芥T₁植株(PPO15A)、转入PPO-ECA核苷酸序列的拟南芥T₁植株(PPO-ECA)、转入PPO-ATA核苷酸序列的拟南芥T₁植株(PPO-ATA)、转入对照载体的拟南芥T₁植株(对照载体)和野生型拟南芥植株(CK)各24株(播种后18天)分别用3种浓度的乙氧氟草醚(180g ai/ha(1倍大田浓度，1×)、720g ai/ha(4倍大田浓度，4×)和0g ai/ha(水，0×))、3种浓度的苯嘧磺草胺(25g ai/ha(1倍大田浓度，1×)、100g ai/ha(4倍大田浓度，4×)和0g ai/ha(水，0×))、3种浓度的丙炔氟草胺(60g ai/ha(1倍大田浓度，1×)、240g ai/ha(4倍大田浓度，4×)和0g ai/ha(水，0×))和3种浓度的甲磺草胺(450g ai/ha(1倍大田浓度，1×)、900gai/ha(2倍大田浓度，2×)和0g ai/ha(水，0×))进行喷洒以检测拟南芥的除草剂耐受性。在喷施7天(7DAT)后，根据植株平均损伤百分比等级(植株平均损伤百分比＝叶片损伤面积/叶片总面积×100％)来评价除草剂对每株植株的损伤程度，即药害等级：0级为生长状况和喷施空白溶剂(水)基本一致，1级为植株平均损伤百分比小于10％，2级为植株平均损伤百分比大于10％，3级为植株平均损伤百分比为100％。以植株生长状况划入0级和1级的为高抗植株，以植株生长状况划入2级的为中低抗植株，以植株生长状况划入3级的为不抗植株。实验结果如表1-4所示。

表1、转入PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列、PPO-ATA核苷酸序列和对照载体的拟南芥T₁植株对乙氧氟草醚的耐受性实验结果

对于拟南芥，180g ai/ha乙氧氟草醚除草剂是将敏感植物与具有平均抗性水平的植物区分开来的有效剂量。表1的结果表明，(1)相比于对照载体和CK，PPO15A和PPO-ECA均能够对乙氧氟草醚产生不同程度的耐受性，而PPO-ATA对乙氧氟草醚基本上不具有耐受性；(2)对于1倍大田浓度的乙氧氟草醚，PPO15A的药害等级均为0级，而PPO-ECA的药害等级均为1级；(3)对于4倍大田浓度的乙氧氟草醚，PPO15A全部表现出高抗的耐受性，而PPO-ECA中有50％植株不具有耐受性，约50％植株仅具有中低抗性。由此说明，PPO15A对乙氧氟草醚具有显著增高的耐受性。

表2、转入PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列、PPO-ATA核苷酸序列和对照载体的拟南芥T₁植株对苯嘧磺草胺的耐受性实验结果

对于拟南芥，25g ai/ha苯嘧磺草胺除草剂是将敏感植物与具有平均抗性水平的植物区分开来的有效剂量。表2的结果表明，(1)相比于对照载体和CK，PPO15A和PPO-ECA均能够对苯嘧磺草胺产生不同程度的耐受性，而PPO-ATA对苯嘧磺草胺不具有耐受性；(2)对于1倍大田浓度的苯嘧磺草胺，PPO15A的药害等级均为0级，而PPO-ECA中约有33％植株的药害等级为1级；(3)对于4倍大田浓度的苯嘧磺草胺，PPO15A全部表现出高抗的耐受性，而PPO-ECA中约有25％植株不具有高抗的耐受性。由此说明，PPO15A对苯嘧磺草胺具有显著增高的耐受性。

表3、转入PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列、PPO-ATA核苷酸序列和对照载体的拟南芥T₁植株对丙炔氟草胺的耐受性实验结果

对于拟南芥，60g ai/ha丙炔氟草胺除草剂是将敏感植物与具有平均抗性水平的植物区分开来的有效剂量。表3的结果表明，相比于对照载体和CK，PPO15A和PPO-ECA均能够对丙炔氟草胺产生不同程度的耐受性，而PPO-ATA对丙炔氟草胺基本上不具有耐受性；(2)对于1倍大田浓度的丙炔氟草胺，PPO15A全部表现出高抗的耐受性，而PPO-ECA中约有66％植株不具有高抗的耐受性。(3)对于4倍大田浓度的丙炔氟草胺，PPO15A全部表现出高抗的耐受性，而PPO-ECA均不具有高抗的耐受性。由此说明，PPO15A对丙炔氟草胺具有显著增高的耐受性。

表4、转入PPO15A核苷酸序列、PPO-ECA核苷酸序列、PPO-ATA核苷酸序列和对照载体的拟南芥T₁植株对甲磺草胺的耐受性实验结果

/>

对于拟南芥，450g ai/ha甲磺草胺除草剂是将敏感植物与具有平均抗性水平的植物区分开来的有效剂量。表4的结果表明，(1)相比于对照载体和CK，PPO15A和PPO-ECA均能够对甲磺草胺产生不同程度的耐受性，而PPO-ATA对甲磺草胺不具有耐受性；(2)对于1倍大田浓度的甲磺草胺，PPO15A全部表现出高抗的耐受性，而PPO-ECA中约有50％植株不具有高抗的耐受性；(3)对于4倍大田浓度的甲磺草胺，PPO15A全部表现出高抗的耐受性，而PPO-ECA均不具有高抗的耐受性。由此说明，PPO15A对甲磺草胺具有显著增高的耐受性。

申请人需要说明的是，植物对除草剂的耐受性与植物的产量有直接对应关系，高抗植物基本不会受除草剂的影响从而不会影响植物的产量，而中低抗植物的产量相对高抗植物会缩减很多。

本发明所述原卟啉原氧化酶PPO15不仅可以赋予拟南芥对PPO抑制剂除草剂较好的耐受性，所述原卟啉原氧化酶PPO15同时可以赋予其他双子叶植物(例如大豆、棉花和花生等)和单子叶植物(例如玉米、水稻和小麦单等)较好的耐受性。

综上所述，本发明首次公开了原卟啉原氧化酶PPO15可以赋予植物对PPO抑制剂除草剂表现出较高的耐受性，至少可以耐受4倍大田浓度的乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺和丙炔氟草胺以及2倍大田浓度的甲磺草胺，因此在植物上应用前景广阔。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

序列表

<110> 北京大北农生物技术有限公司

<120> 除草剂耐受性蛋白质、其编码基因及用途

<130> DBNBC155

<160> 21

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 174

<212> PRT

<213> 人工序列-PPO15的氨基酸序列(Artificial Sequence)

<400> 1

Met Arg Ala Leu Leu Leu Tyr Ser Ser Gln Glu Gly Gln Thr Arg Lys

1 5 10 15

Ile Ile Gln Arg Ile Ala Ala Gln Met Pro Glu Tyr Thr Cys Glu Val

20 25 30

Gln Asp Leu His Gln Ser Ile Asp Ile Asp Trp Ala Glu Tyr Asp Lys

35 40 45

Val Leu Ile Gly Ala Ser Ile Arg Tyr Gly Arg Leu Asn Pro Ala Leu

50 55 60

Tyr Arg Phe Ile Glu His His Leu Val Gly Leu Thr Ser Arg Lys Ala

65 70 75 80

Ala Phe Phe Cys Val Asn Leu Thr Ala Arg Lys Glu Gln Gln Gly Lys

85 90 95

Asp Thr Pro Gln Gly Ser Ala Tyr Ile Gln Thr Phe Leu Lys Lys Ser

100 105 110

Ala Trp Gln Pro Glu Arg Ile Ala Val Phe Ala Gly Ala Leu Arg Tyr

115 120 125

Pro Arg Tyr Arg Trp Ile Asp Lys Val Met Ile Gln Leu Ile Met Arg

130 135 140

Met Thr Gly Gly Glu Thr Asp Thr Ser Gln Glu Val Glu Tyr Thr Asn

145 150 155 160

Trp Asp Lys Val Val Lys Phe Ala Glu Gln Phe Arg Asn Trp

165 170

<210> 2

<211> 525

<212> DNA

<213> 人工序列-PPO15A核苷酸序列(Artificial Sequence)

<400> 2

atgagagctt tactgctcta ctcttctcaa gaaggacaga caaggaagat catccagaga 60

attgcagcac aaatgcctga gtacacttgt gaagtgcaag atcttcacca aagtatagat 120

attgattggg ctgaatatga taaagttttg ataggtgctt ccatccgata tggtcgtctc 180

aaccccgcat tgtatagatt cattgagcat catcttgtag gattgacgag ccgaaaagct 240

gccttctttt gcgtcaattt aactgcaaga aaagaacaac aagggaaaga tacaccacaa 300

ggcagtgctt acatacaaac atttctaaag aaatcagctt ggcagcctga aaggatagct 360

gttttcgccg gagcactgcg ttatccaagg tacagatgga ttgacaaggt gatgattcag 420

cttatcatga ggatgactgg tggagaaact gacacctcac aggaggttga gtatacaaac 480

tgggataagg ttgtgaagtt tgctgagcag tttagaaatt ggtga 525

<210> 3

<211> 181

<212> PRT

<213> PPO-EC的氨基酸序列(Escherichia coli)

<400> 3

Met Lys Thr Leu Ile Leu Phe Ser Thr Arg Asp Gly Gln Thr Arg Glu

1 5 10 15

Ile Ala Ser Tyr Leu Ala Ser Glu Leu Lys Glu Leu Gly Ile Gln Ala

20 25 30

Asp Val Ala Asn Val His Arg Ile Glu Glu Pro Gln Trp Glu Asn Tyr

35 40 45

Asp Arg Val Val Ile Gly Ala Ser Ile Arg Tyr Gly His Tyr His Ser

50 55 60

Ala Phe Gln Glu Phe Val Lys Lys His Ala Thr Arg Leu Asn Ser Met

65 70 75 80

Pro Ser Ala Phe Tyr Ser Val Asn Leu Val Ala Arg Lys Pro Glu Lys

85 90 95

Arg Thr Pro Gln Thr Asn Ser Tyr Ala Arg Lys Phe Leu Met Asn Ser

100 105 110

Gln Trp Arg Pro Asp Arg Cys Ala Val Ile Ala Gly Ala Leu Arg Tyr

115 120 125

Pro Arg Tyr Arg Trp Tyr Asp Arg Phe Met Ile Lys Leu Ile Met Lys

130 135 140

Met Ser Gly Gly Glu Thr Asp Thr Arg Lys Glu Val Val Tyr Thr Asp

145 150 155 160

Trp Glu Gln Val Ala Asn Phe Ala Arg Glu Ile Ala His Leu Thr Asp

165 170 175

Lys Pro Thr Leu Lys

180

<210> 4

<211> 546

<212> DNA

<213> PPO-EC核苷酸序列(Escherichia coli)

<400> 4

gtgaaaacat taattctttt ctcaacaagg gacggacaaa cgcgcgagat tgcctcctac 60

ctggcttcgg aactgaaaga actggggatc caggcggatg tcgccaatgt gcaccgcatt 120

gaagaaccac agtgggaaaa ctatgaccgt gtggtcattg gtgcttctat tcgctatggt 180

cactaccatt cagcgttcca ggaatttgtc aaaaaacatg cgacgcggct gaattcgatg 240

ccgagcgcct tttactccgt gaatctggtg gcgcgcaaac cggagaagcg tactccacag 300

accaacagct acgcgcgcaa gtttctgatg aactcgcaat ggcgtcccga tcgctgcgcg 360

gtcattgccg gggcgctgcg ttacccacgt tatcgctggt acgaccgttt tatgatcaag 420

ctgattatga agatgtcagg cggtgaaacg gatacgcgca aagaagttgt ctataccgat 480

tgggagcagg tggcgaattt cgcccgagaa atcgcccatt taaccgacaa accgacgctg 540

aaataa 546

<210> 5

<211> 546

<212> DNA

<213> 人工序列-PPO-ECA核苷酸序列(Artificial Sequence)

<400> 5

atgaaaacac ttatcttgtt ctcaactaga gatggacaga caagagagat tgcttcttac 60

ttggcttcag aacttaagga gttgggtatt caagctgatg ttgctaatgt tcatagaatt 120

gaagagcctc agtgggaaaa ctatgataga gttgttattg gagcttctat tagatatggt 180

cattaccatt cagcttttca agagttcgtt aagaaacatg ctactagact taactctatg 240

ccatcagctt tttactctgt taacttggtt gctagaaagc ctgagaaaag aactccacaa 300

acaaactctt acgctagaaa gttccttatg aactcacagt ggagacctga tagatgcgct 360

gttattgctg gtgctcttag atatccaaga tacagatggt acgatagatt catgatcaag 420

ttgattatga aaatgtctgg aggtgaaact gatacaagaa aggaggttgt ttacacagat 480

tgggaacagg ttgctaattt cgctagagag attgctcatc ttactgataa gccaacattg 540

aaatga 546

<210> 6

<211> 537

<212> PRT

<213> PPO-AT的氨基酸序列(Arabidopsis thaliana)

<400> 6

Met Glu Leu Ser Leu Leu Arg Pro Thr Thr Gln Ser Leu Leu Pro Ser

1 5 10 15

Phe Ser Lys Pro Asn Leu Arg Leu Asn Val Tyr Lys Pro Leu Arg Leu

20 25 30

Arg Cys Ser Val Ala Gly Gly Pro Thr Val Gly Ser Ser Lys Ile Glu

35 40 45

Gly Gly Gly Gly Thr Thr Ile Thr Thr Asp Cys Val Ile Val Gly Gly

50 55 60

Gly Ile Ser Gly Leu Cys Ile Ala Gln Ala Leu Ala Thr Lys His Pro

65 70 75 80

Asp Ala Ala Pro Asn Leu Ile Val Thr Glu Ala Lys Asp Arg Val Gly

85 90 95

Gly Asn Ile Ile Thr Arg Glu Glu Asn Gly Phe Leu Trp Glu Glu Gly

100 105 110

Pro Asn Ser Phe Gln Pro Ser Asp Pro Met Leu Thr Met Val Val Asp

115 120 125

Ser Gly Leu Lys Asp Asp Leu Val Leu Gly Asp Pro Thr Ala Pro Arg

130 135 140

Phe Val Leu Trp Asn Gly Lys Leu Arg Pro Val Pro Ser Lys Leu Thr

145 150 155 160

Asp Leu Pro Phe Phe Asp Leu Met Ser Ile Gly Gly Lys Ile Arg Ala

165 170 175

Gly Phe Gly Ala Leu Gly Ile Arg Pro Ser Pro Pro Gly Arg Glu Glu

180 185 190

Ser Val Glu Glu Phe Val Arg Arg Asn Leu Gly Asp Glu Val Phe Glu

195 200 205

Arg Leu Ile Glu Pro Phe Cys Ser Gly Val Tyr Ala Gly Asp Pro Ser

210 215 220

Lys Leu Ser Met Lys Ala Ala Phe Gly Lys Val Trp Lys Leu Glu Gln

225 230 235 240

Asn Gly Gly Ser Ile Ile Gly Gly Thr Phe Lys Ala Ile Gln Glu Arg

245 250 255

Lys Asn Ala Pro Lys Ala Glu Arg Asp Pro Arg Leu Pro Lys Pro Gln

260 265 270

Gly Gln Thr Val Gly Ser Phe Arg Lys Gly Leu Arg Met Leu Pro Glu

275 280 285

Ala Ile Ser Ala Arg Leu Gly Ser Lys Val Lys Leu Ser Trp Lys Leu

290 295 300

Ser Gly Ile Thr Lys Leu Glu Ser Gly Gly Tyr Asn Leu Thr Tyr Glu

305 310 315 320

Thr Pro Asp Gly Leu Val Ser Val Gln Ser Lys Ser Val Val Met Thr

325 330 335

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

340 345 350

Ala Ala Asn Ala Leu Ser Lys Leu Tyr Tyr Pro Pro Val Ala Ala Val

355 360 365

Ser Ile Ser Tyr Pro Lys Glu Ala Ile Arg Thr Glu Cys Leu Ile Asp

370 375 380

Gly Glu Leu Lys Gly Phe Gly Gln Leu His Pro Arg Thr Gln Gly Val

385 390 395 400

Glu Thr Leu Gly Thr Ile Tyr Ser Ser Ser Leu Phe Pro Asn Arg Ala

405 410 415

Pro Pro Gly Arg Ile Leu Leu Leu Asn Tyr Ile Gly Gly Ser Thr Asn

420 425 430

Thr Gly Ile Leu Ser Lys Ser Glu Gly Glu Leu Val Glu Ala Val Asp

435 440 445

Arg Asp Leu Arg Lys Met Leu Ile Lys Pro Asn Ser Thr Asp Pro Leu

450 455 460

Lys Leu Gly Val Arg Val Trp Pro Gln Ala Ile Pro Gln Phe Leu Val

465 470 475 480

Gly His Phe Asp Ile Leu Asp Thr Ala Lys Ser Ser Leu Thr Ser Ser

485 490 495

Gly Tyr Glu Gly Leu Phe Leu Gly Gly Asn Tyr Val Ala Gly Val Ala

500 505 510

Leu Gly Arg Cys Val Glu Gly Ala Tyr Glu Thr Ala Ile Glu Val Asn

515 520 525

Asn Phe Met Ser Arg Tyr Ala Tyr Lys

530 535

<210> 7

<211> 1614

<212> DNA

<213> PPO-AT核苷酸序列(Arabidopsis thaliana)

<400> 7

atggagttat ctcttctccg tccgacgact caatcgcttc ttccgtcgtt ttcgaagccc 60

aatctccgat taaatgttta taagcctctt agactccgtt gttcagtggc cggtggacca 120

accgtcggat cttcaaaaat cgaaggcgga ggaggcacca ccatcacgac ggattgtgtg 180

attgtcggcg gaggtattag tggtctttgc atcgctcagg cgcttgctac taagcatcct 240

gatgctgctc cgaatttaat tgtgaccgag gctaaggatc gtgttggagg caacattatc 300

actcgtgaag agaatggttt tctctgggaa gaaggtccca atagttttca accgtctgat 360

cctatgctca ctatggtggt agatagtggt ttgaaggatg atttggtgtt gggagatcct 420

actgcgccaa ggtttgtgtt gtggaatggg aaattgaggc cggttccatc gaagctaaca 480

gacttaccgt tctttgattt gatgagtatt ggtgggaaga ttagagctgg ttttggtgca 540

cttggcattc gaccgtcacc tccaggtcgt gaagaatctg tggaggagtt tgtacggcgt 600

aacctcggtg atgaggtttt tgagcgcctg attgaaccgt tttgttcagg tgtttatgct 660

ggtgatcctt caaaactgag catgaaagca gcgtttggga aggtttggaa actagagcaa 720

aatggtggaa gcataatagg tggtactttt aaggcaattc aggagaggaa aaacgctccc 780

aaggcagaac gagacccgcg cctgccaaaa ccacagggcc aaacagttgg ttctttcagg 840

aagggacttc gaatgttgcc agaagcaata tctgcaagat taggtagcaa agttaagttg 900

tcttggaagc tctcaggtat cactaagctg gagagcggag gatacaactt aacatatgag 960

actccagatg gtttagtttc cgtgcagagc aaaagtgttg taatgacggt gccatctcat 1020

gttgcaagtg gtctcttgcg ccctctttct gaatctgctg caaatgcact ctcaaaacta 1080

tattacccac cagttgcagc agtatctatc tcgtacccga aagaagcaat ccgaacagaa 1140

tgtttgatag atggtgaact aaagggtttt gggcaattgc atccacgcac gcaaggagtt 1200

gaaacattag gaactatcta cagctcctca ctctttccaa atcgcgcacc gcccggaaga 1260

attttgctgt tgaactacat tggcgggtct acaaacaccg gaattctgtc caagtctgaa 1320

ggtgagttag tggaagcagt tgacagagat ttgaggaaaa tgctaattaa gcctaattcg 1380

accgatccac ttaaattagg agttagggta tggcctcaag ccattcctca gtttctagtt 1440

ggtcactttg atatccttga cacggctaaa tcatctctaa cgtcttcggg ctacgaaggg 1500

ctatttttgg gtggcaatta cgtcgctggt gtagccttag gccggtgtgt agaaggcgca 1560

tatgaaaccg cgattgaggt caacaacttc atgtcacggt acgcttacaa gtaa 1614

<210> 8

<211> 1614

<212> DNA

<213> 人工序列-PPO-ATA核苷酸序列(Artificial Sequence)

<400> 8

atggagttgt ctcttttaag accaacaaca caatctttgc ttccttcgtt ctctaaaccc 60

aatctcagat tgaatgtcta caaaccacta cgattgcgat gctctgtggc tggtggtcct 120

actgttggaa gttcaaagat agaaggaggc ggtggtacaa ccatcactac agattgtgtg 180

attgtaggtg gtggcatttc gggtctttgc attgctcaag ctctcgctac aaaacatcct 240

gacgctgcgc ccaacttaat agtgacggaa gcaaaagaca gagttggtgg gaatattatc 300

acaagagaag agaatgggtt tttatgggaa gaaggaccga acagctttca accgtcagat 360

ccaatgctta caatggtggt tgattctgga ctgaaagatg atctcgtact tggtgatccg 420

acggccccaa ggtttgtttt gtggaatgga aaattgcgac ctgttccaag caaattaaca 480

gatttacctt tcttcgatct catgagtata ggtgggaaga tcagggccgg ttttggtgca 540

ctgggaatcc gtccttctcc tcctggaaga gaggagagcg tagaagagtt tgtgcgtagg 600

aacctgggag atgaagtttt tgagaggttg attgagccat tttgctcagg cgtttatgca 660

ggtgacccga gcaagctgtc tatgaaggct gctttcggca aagtttggaa gctcgagcag 720

aatggtggat ctattattgg aggaactttc aaggccattc aagaaagaaa gaatgctcct 780

aaagcagaga gggaccctag acttcccaag cctcaaggac aaaccgtcgg ctctttcagg 840

aaaggattaa gaatgttgcc agaggctatc agtgcgcgcc ttggaagcaa ggttaaactt 900

tcatggaaac tatctgggat aaccaaactt gaatcaggag gttacaattt aacttatgaa 960

actccggatg gacttgtttc tgtacagagt aagtcagttg tgatgacggt tccttcacat 1020

gtcgcttctg gtctgttgcg tccattatcc gaatctgccg ctaatgcatt atccaaactc 1080

tactatcctc ccgtggcagc agtcagtatc tcttatccaa aagaagctat tagaacagaa 1140

tgtcttattg atggtgagct taagggattt ggacagcttc accctcgaac tcagggtgtg 1200

gaaacactgg ggactattta tagttcctcc ttgtttccta accgtgcacc acctgggaga 1260

attcttcttc taaactacat tggagggtca acaaacaccg gtatcctatc gaagagtgag 1320

ggagaattag ttgaagctgt cgacagagac ctaaggaaga tgctgataaa gccaaattca 1380

accgaccccc tcaagctcgg agttcgcgtg tggcctcagg caattccgca attcctggta 1440

ggacattttg atatattgga tactgccaaa tcttctctta cttcatcggg ctacgaaggt 1500

ttgtttcttg gcggaaacta tgttgctgga gttgccttgg ggcgctgtgt agagggtgct 1560

tatgagactg caatagaggt gaacaatttc atgtctagat atgcttacaa gtga 1614

<210> 9

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列-5’端通用接头引物1(Artificial Sequence)

<400> 9

taagaaggag atatacatat g 21

<210> 10

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列-3’端通用接头引物1(Artificial Sequence)

<400> 10

gtggtggtgg tggtgctcga g 21

<210> 11

<211> 542

<212> DNA

<213> 玄参花叶病毒的34S增强子(Figwort mosaic virus)

<400> 11

aattctcagt ccaaagcctc aacaaggtca gggtacagag tctccaaacc attagccaaa 60

agctacagga gatcaatgaa gaatcttcaa tcaaagtaaa ctactgttcc agcacatgca 120

tcatggtcag taagtttcag aaaaagacat ccaccgaaga cttaaagtta gtgggcatct 180

ttgaaagtaa tcttgtcaac atcgagcagc tggcttgtgg ggaccagaca aaaaaggaat 240

ggtgcagaat tgttaggcgc acctaccaaa agcatctttg cctttattgc aaagataaag 300

cagattcctc tagtacaagt ggggaacaaa ataacgtgga aaagagctgt cctgacagcc 360

cactcactaa tgcgtatgac gaacgcagtg acgaccacaa aagaattagc ttgagctcag 420

gatttagcag cattccagat tgggttcaat caacaaggta cgagccatat cactttattc 480

aaattggtat cgccaaaacc aagaaggaac tcccatcctc aaaggtttgt aaggaagaat 540

tc 542

<210> 12

<211> 1534

<212> DNA

<213> 油菜真核延长因子基因1α(Tsf1的启动子Brassica napus)

<400> 12

gattatgaca ttgctcgtgg aatgggacag ttatggtatt tttttgtaat aaattgtttc 60

cattgtcatg agattttgag gttaatctat gagacattga atcacttagc attagggatt 120

aagtagtcac aaatcgcatt caagaagctg aagaacacgt tatggtctaa tggttgtgtc 180

tctttattag aaaatgttgg tcagtagcta tatgcactgt ttctgtaaaa ccatgttggt 240

gttgtgttta tttcaagaca catgttgagt ccgttgattc agagcttttg tcttcgaaca 300

caatctagag agcaaatttg ggttcaattt ggatatcaat atgggttcga ttcagataga 360

acaataccct ttgatgtcgg gtttcgattt ggttgagatt catttttatc gggtttggtt 420

cgattttcga attcggttta ttcgccccct catagcatct acattctgca gattaatgta 480

caagttatgg aaaaaaaaat gtggttttcg aattcggttt agtagctaaa cgttgcttgc 540

agtgtagtta tgggaattat gaaacacgac cgaaggtatc aattagaaga acgggtcaac 600

gggtaagtat tgagaaatta ccggagggta aaaataaaca gtattctttt tttttcttaa 660

cgaccgacca aggttaaaaa aagaaaggag gacgagatac aggggcatga ctgtaattgt 720

acataagatc tgatctttaa accctaggtt tccttcgcat cagcaactat aaataattct 780

gagtgccact cttcttcatt cctagatctt tcgccttatc gctttagctg aggtaagcct 840

ttctatacgc atagacgctc tcttttctct tctctcgatc ttcgttgaaa cggtcctcga 900

tacgcatagg atcggttaga atcgttaatc tatcgtctta gatcttcttg attgttgaat 960

tgagcttcta ggatgtattg tatcatgtga tggatagttg attggatctc tttgagtgaa 1020

ctagctagct ttcgatgcgt gtgatttcag tataacagga tccgatgaat tatagctcgc 1080

ttacaattaa tctctgcaga tttattgttt aatcttggat ttgatgctcg ttgttgatag 1140

aggatcgttt atagaactta ttgattctgg aattgagctt gtgtgatgta ttgtatcatg 1200

tgatcgatag ctgatggatc tatttgagtg aactagcgta cgatcttaag atgagtgtgt 1260

attgtgaact gatgattcga gatcagcaaa acaagatctg atgatatctt cgtcttgtat 1320

gcatcttgaa tttcatgatt ttttattaat tatagctcgc ttagctcaaa ggatagagca 1380

ccacaaaatt ttattgtggt agaaatcggt tcgattccga tagcagctta ctgtgatgaa 1440

tgattttgag atttggtatt tgatatatgt ctactgtgtt gaatgatcgt ttatgcattg 1500

tttaatcgct gcagatttgc attgacaagt agcc 1534

<210> 13

<211> 228

<212> DNA

<213> 拟南芥叶绿体转运肽(Arabidopsis thaliana)

<400> 13

atggcgcaag ttagcagaat ctgcaatggt gtgcagaacc catctcttat ctccaatctc 60

tcgaaatcca gtcaacgcaa atctccctta tcggtttctc tgaagacgca gcagcatcca 120

cgagcttatc cgatttcgtc gtcgtgggga ttgaagaaga gtgggatgac gttaattggc 180

tctgagcttc gtcctcttaa ggtcatgtct tctgtttcca cggcgtgc 228

<210> 14

<211> 1368

<212> DNA

<213> 5-烯醇丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶基因(Artificial Sequence)

<400> 14

atgcttcacg gtgcaagcag ccgtccagca actgctcgta agtcctctgg tctttctgga 60

accgtccgta ttccaggtga caagtctatc tcccacaggt ccttcatgtt tggaggtctc 120

gctagcggtg aaactcgtat caccggtctt ttggaaggtg aagatgttat caacactggt 180

aaggctatgc aagctatggg tgccagaatc cgtaaggaag gtgatacttg gatcattgat 240

ggtgttggta acggtggact ccttgctcct gaggctcctc tcgatttcgg taacgctgca 300

actggttgcc gtttgactat gggtcttgtt ggtgtttacg atttcgatag cactttcatt 360

ggtgacgctt ctctcactaa gcgtccaatg ggtcgtgtgt tgaacccact tcgcgaaatg 420

ggtgtgcagg tgaagtctga agacggtgat cgtcttccag ttaccttgcg tggaccaaag 480

actccaacgc caatcaccta cagggtacct atggcttccg ctcaagtgaa gtccgctgtt 540

ctgcttgctg gtctcaacac cccaggtatc accactgtta tcgagccaat catgactcgt 600

gaccacactg aaaagatgct tcaaggtttt ggtgctaacc ttaccgttga gactgatgct 660

gacggtgtgc gtaccatccg tcttgaaggt cgtggtaagc tcaccggtca agtgattgat 720

gttccaggtg atccatcctc tactgctttc ccattggttg ctgccttgct tgttccaggt 780

tccgacgtca ccatccttaa cgttttgatg aacccaaccc gtactggtct catcttgact 840

ctgcaggaaa tgggtgccga catcgaagtg atcaacccac gtcttgctgg tggagaagac 900

gtggctgact tgcgtgttcg ttcttctact ttgaagggtg ttactgttcc agaagaccgt 960

gctccttcta tgatcgacga gtatccaatt ctcgctgttg cagctgcatt cgctgaaggt 1020

gctaccgtta tgaacggttt ggaagaactc cgtgttaagg aaagcgaccg tctttctgct 1080

gtcgcaaacg gtctcaagct caacggtgtt gattgcgatg aaggtgagac ttctctcgtc 1140

gtgcgtggtc gtcctgacgg taagggtctc ggtaacgctt ctggagcagc tgtcgctacc 1200

cacctcgatc accgtatcgc tatgagcttc ctcgttatgg gtctcgtttc tgaaaaccct 1260

gttactgttg atgatgctac tatgatcgct actagcttcc cagagttcat ggatttgatg 1320

gctggtcttg gagctaagat cgaactctcc gacactaagg ctgcttga 1368

<210> 15

<211> 643

<212> DNA

<213> 豌豆RbcS基因的终止子(Pisum sativum)

<400> 15

agctttcgtt cgtatcatcg gtttcgacaa cgttcgtcaa gttcaatgca tcagtttcat 60

tgcgcacaca ccagaatcct actgagtttg agtattatgg cattgggaaa actgtttttc 120

ttgtaccatt tgttgtgctt gtaatttact gtgtttttta ttcggttttc gctatcgaac 180

tgtgaaatgg aaatggatgg agaagagtta atgaatgata tggtcctttt gttcattctc 240

aaattaatat tatttgtttt ttctcttatt tgttgtgtgt tgaatttgaa attataagag 300

atatgcaaac attttgtttt gagtaaaaat gtgtcaaatc gtggcctcta atgaccgaag 360

ttaatatgag gagtaaaaca cttgtagttg taccattatg cttattcact aggcaacaaa 420

tatattttca gacctagaaa agctgcaaat gttactgaat acaagtatgt cctcttgtgt 480

tttagacatt tatgaacttt cctttatgta attttccaga atccttgtca gattctaatc 540

attgctttat aattatagtt atactcatgg atttgtagtt gagtatgaaa atatttttta 600

atgcatttta tgacttgcca attgattgac aacatgcatc aat 643

<210> 16

<211> 1322

<212> DNA

<213> 拟南芥泛素(Ubiquitin10基因的启动子Arabidopsis thaliana)

<400> 16

gtcgacctgc aggtcaacgg atcaggatat tcttgtttaa gatgttgaac tctatggagg 60

tttgtatgaa ctgatgatct aggaccggat aagttccctt cttcatagcg aacttattca 120

aagaatgttt tgtgtatcat tcttgttaca ttgttattaa tgaaaaaata ttattggtca 180

ttggactgaa cacgagtgtt aaatatggac caggccccaa ataagatcca ttgatatatg 240

aattaaataa caagaataaa tcgagtcacc aaaccacttg ccttttttaa cgagacttgt 300

tcaccaactt gatacaaaag tcattatcct atgcaaatca ataatcatac aaaaatatcc 360

aataacacta aaaaattaaa agaaatggat aatttcacaa tatgttatac gataaagaag 420

ttacttttcc aagaaattca ctgattttat aagcccactt gcattagata aatggcaaaa 480

aaaaacaaaa aggaaaagaa ataaagcacg aagaattcta gaaaatacga aatacgcttc 540

aatgcagtgg gacccacggt tcaattattg ccaattttca gctccaccgt atatttaaaa 600

aataaaacga taatgctaaa aaaatataaa tcgtaacgat cgttaaatct caacggctgg 660

atcttatgac gaccgttaga aattgtggtt gtcgacgagt cagtaataaa cggcgtcaaa 720

gtggttgcag ccggcacaca cgagtcgtgt ttatcaactc aaagcacaaa tacttttcct 780

caacctaaaa ataaggcaat tagccaaaaa caactttgcg tgtaaacaac gctcaataca 840

cgtgtcattt tattattagc tattgcttca ccgccttagc tttctcgtga cctagtcgtc 900

ctcgtctttt cttcttcttc ttctataaaa caatacccaa agcttcttct tcacaattca 960

gatttcaatt tctcaaaatc ttaaaaactt tctctcaatt ctctctaccg tgatcaaggt 1020

aaatttctgt gttccttatt ctctcaaaat cttcgatttt gttttcgttc gatcccaatt 1080

tcgtatatgt tctttggttt agattctgtt aatcttagat cgaagacgat tttctgggtt 1140

tgatcgttag atatcatctt aattctcgat tagggtttca taaatatcat ccgatttgtt 1200

caaataattt gagttttgtc gaataattac tcttcgattt gtgatttcta tctagatctg 1260

gtgttagttt ctagtttgtg cgatcgaatt tgtcgattaa tctgagtttt tctgattaac 1320

ag 1322

<210> 17

<211> 234

<212> DNA

<213> 拟南芥白化体或浅绿色体转运肽(Arabidopsis thaliana)

<400> 17

atggctacag ctactacaac tgctactgct gctttttcag gagttgtttc tgttggtaca 60

gaaactagaa gaatctattc attctctcat cttcaacctt cagctgcttt tcctgctaag 120

ccatcttcat tcaaatcact taagttgaag cagtctgcta gacttacaag aagattggat 180

catagaccat ttgttgttag atgtgaggct tcttcatcta acggaagact tact 234

<210> 18

<211> 253

<212> DNA

<213> 胭脂碱合成酶基因的终止子(Agrobacterium tumefaciens)

<400> 18

gatcgttcaa acatttggca ataaagtttc ttaagattga atcctgttgc cggtcttgcg 60

atgattatca tataatttct gttgaattac gttaagcatg taataattaa catgtaatgc 120

atgacgttat ttatgagatg ggtttttatg attagagtcc cgcaattata catttaatac 180

gcgatagaaa acaaaatata gcgcgcaaac taggataaat tatcgcgcgc ggtgtcatct 240

atgttactag atc 253

<210> 19

<211> 530

<212> DNA

<213> 花椰菜花叶病毒35S启动子(Cauliflower mosaic virus)

<400> 19

ccatggagtc aaagattcaa atagaggacc taacagaact cgccgtaaag actggcgaac 60

agttcataca gagtctctta cgactcaatg acaagaagaa aatcttcgtc aacatggtgg 120

agcacgacac gcttgtctac tccaaaaata tcaaagatac agtctcagaa gaccaaaggg 180

caattgagac ttttcaacaa agggtaatat ccggaaacct cctcggattc cattgcccag 240

ctatctgtca ctttattgtg aagatagtgg aaaaggaagg tggctcctac aaatgccatc 300

attgcgataa aggaaaggcc atcgttgaag atgcctctgc cgacagtggt cccaaagatg 360

gacccccacc cacgaggagc atcgtggaaa aagaagacgt tccaaccacg tcttcaaagc 420

aagtggattg atgtgatatc tccactgacg taagggatga cgcacaatcc cactatcctt 480

cgcaagaccc ttcctctata taaggaagtt catttcattt ggagaggaca 530

<210> 20

<211> 552

<212> DNA

<213> 膦丝菌素N-乙酰基转移酶基因(Streptomyces viridochromogenes)

<400> 20

atgtctccgg agaggagacc agttgagatt aggccagcta cagcagctga tatggccgcg 60

gtttgtgata tcgttaacca ttacattgag acgtctacag tgaactttag gacagagcca 120

caaacaccac aagagtggat tgatgatcta gagaggttgc aagatagata cccttggttg 180

gttgctgagg ttgagggtgt tgtggctggt attgcttacg ctgggccctg gaaggctagg 240

aacgcttacg attggacagt tgagagtact gtttacgtgt cacataggca tcaaaggttg 300

ggcctaggat ccacattgta cacacatttg cttaagtcta tggaggcgca aggttttaag 360

tctgtggttg ctgttatagg ccttccaaac gatccatctg ttaggttgca tgaggctttg 420

ggatacacag cccggggtac attgcgcgca gctggataca agcatggtgg atggcatgat 480

gttggttttt ggcaaaggga ttttgagttg ccagctcctc caaggccagt taggccagtt 540

acccagatct ga 552

<210> 21

<211> 195

<212> DNA

<213> 花椰菜花叶病毒35S终止子(Cauliflower mosaic virus)

<400> 21

ctgaaatcac cagtctctct ctacaaatct atctctctct ataataatgt gtgagtagtt 60

cccagataag ggaattaggg ttcttatagg gtttcgctca tgtgttgagc atataagaaa 120

cccttagtat gtatttgtat ttgtaaaata cttctatcaa taaaatttct aattcctaaa 180

accaaaatcc agtgg 195

Claims

1.一种蛋白质，其特征在于，如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。

2.一种基因，其特征在于，包括：

(a)编码权利要求1所述蛋白质的核苷酸序列；或

(b)与(a)限定的核苷酸序列完全互补的核苷酸序列；或

(c)如SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列。

3.一种表达盒，其特征在于，包含在有效连接的调控序列调控下的权利要求2所述基因。

4.一种包含权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒的重组载体。

5.一种扩展植物耐受的除草剂范围的方法，其特征在于，包括：将权利要求1所述蛋白质或权利要求3所述表达盒编码的蛋白质在植物中与至少一种不同于权利要求1所述蛋白质或权利要求3所述表达盒编码的蛋白质的第二种除草剂耐受性蛋白质一起表达。

6.根据权利要求5所述扩展植物耐受的除草剂范围的方法，其特征在于，所述第二种除草剂耐受性蛋白质为5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶、草甘膦氧化还原酶、草甘膦-N-乙酰转移酶、草甘膦脱羧酶、草铵膦乙酰转移酶、α酮戊二酸依赖性双加氧酶、麦草畏单加氧酶、乙酰乳酸合酶、细胞色素类蛋白质和/或羟基苯丙酮酸双加氧酶。

7.一种选择转化的植物细胞的方法，其特征在于，包括：用权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒转化多个植物细胞，并在允许表达所述基因或所述表达盒的转化细胞生长，而杀死未转化细胞或抑制未转化细胞生长的PPO抑制剂除草剂浓度下培养所述细胞，所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

8.根据权利要求7所述选择转化的植物细胞的方法，其特征在于，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。

9.根据权利要求8所述选择转化的植物细胞的方法，其特征在于，所述植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。

10.一种控制杂草的方法，其特征在于，包括：对种植目的植物的大田施用有效剂量的PPO抑制剂除草剂，所述目的植物包含权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒或权利要求4所述重组载体，所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

11.根据权利要求10所述控制杂草的方法，其特征在于，所述目的植物包括单子叶植物和双子叶植物。

12.根据权利要求11所述控制杂草的方法，其特征在于，所述目的植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。

13.根据权利要求10-12任一项所述控制杂草的方法，其特征在于，所述目的植物为草甘膦耐受性植物，所述杂草为草甘膦抗性杂草。

14.一种用于保护植物免受由PPO抑制剂除草剂引起的损伤或赋予植物PPO抑制剂除草剂耐受性的方法，其特征在于，包括：将权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒或权利要求4所述重组载体导入植物，使导入后的植物产生足够保护其免受PPO抑制剂除草剂损害量的除草剂耐受性蛋白质，所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

15.根据权利要求14所述用于保护植物免受由PPO抑制剂除草剂引起的损伤或赋予植物PPO抑制剂除草剂耐受性的方法，其特征在于，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。

16.根据权利要求15所述用于保护植物免受由PPO抑制剂除草剂引起的损伤或赋予植物PPO抑制剂除草剂耐受性的方法，其特征在于，所述植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。

17.一种产生耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，包括向植物的基因组中引入权利要求2所述基因，所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

18.根据权利要求17所述产生耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，所述引入的方法包括遗传转化方法、基因组编辑方法或基因突变方法。

19.根据权利要求17所述产生耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。

20.根据权利要求19所述产生耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，所述植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。

21.一种培养耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，包括：

种植至少一个植物繁殖体，所述植物繁殖体的基因组中包括权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒；

使所述植物繁殖体长成植株；

将有效剂量的PPO抑制剂除草剂施加到至少包含所述植株的植物生长环境中，收获与其他不具有权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒的植株相比具有减弱的植物损伤和/或具有增加的植物产量的植株；所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

22.根据权利要求21所述培养耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。

23.根据权利要求22所述培养耐受PPO抑制剂除草剂的植物的方法，其特征在于，所述植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。

24.一种获得加工农产品的方法，其特征在于，包括将由权利要求21-23任一项所述方法获得的耐受PPO抑制剂除草剂植物的收获物进行处理以获得加工农产品。

25.一种控制杂草生长的种植***，其特征在于，包括将PPO抑制剂除草剂和存在至少一种目的植物的植物生长环境，所述目的植物包含权利要求2所述基因或权利要求3所述表达盒，所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

26.根据权利要求25所述控制杂草生长的种植***，其特征在于，所述目的植物包括单子叶植物和双子叶植物。

27.根据权利要求26所述控制杂草生长的种植***，其特征在于，所述目的植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。

28.根据权利要求25-27任一项所述控制杂草生长的种植***，其特征在于，所述目的植物为草甘膦耐受性植物，所述杂草为草甘膦抗性杂草。

29.一种权利要求1所述蛋白质在赋予植物PPO抑制剂除草剂耐受性中的用途，所述PPO抑制剂除草剂为乙氧氟草醚、苯嘧磺草胺、甲磺草胺和/或丙炔氟草胺。

30.根据权利要求29所述的用途，其特征在于，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。

31.根据权利要求30所述的用途，其特征在于，所述植物为燕麦、小麦、大麦、谷子、玉米、高粱、二穗短柄草、水稻、烟草、向日葵、苜蓿、大豆、鹰嘴豆、花生、甜菜、黄瓜、棉花、油菜、土豆、番茄或拟南芥。