专利名称：：提高植物对低氧条件抗性的方法提高植物对低氧条件抗性的方法本发明提供用于提高植物对低氧或无氧条件抗性的方法。这类方法可用于促进植物根穿透生长培养基或土壤。本发明的方法可包括对植物基因组的修饰，所述修饰通过对植物提供外源胁迫耐受性基因或对应于这类外源基因的内源基因的胁迫耐受性变体。本发明的方法也可包括对植物或其生境，或对其细胞或种子使用新烟碱类化合物(neonicotinoidcompound),例如但不限于吡虫啉(imidacloprid)、烯咬虫胺(nitenpyram)、咬虫脒(acetamiprid)、蓉虫啉(thiacloprid)、噢虫漆(thiamethoxam)、可尼丁(clothianidin)和呋虫胺(dinotefuran)。特别有效的新烟碱类化合物是包含氯吡咬(chloropyridine)侧链的新烟碱类化合物，例如吡虫啉、烯咬虫胺、咬虫脒和噻虫啉，特别是其在植物中的降解能够释放6-氯烟酸(6-chloronicotinincacid，6-CNA)的那些新烟碱类化合物，像例如吡虫啉和瘗虫啉。植物或其生境也可直接用6-CNA处理。
背景技术：
：改造为胁迫耐受的植物为本领域所已知。植物细胞和植物的胁迫耐受性可例如通过降低内源聚-ADP-核糖聚合酶(PARP)或聚(ADP-核糖)糖原水解酶(PARG)的活性或水平实现，其分别描述于WO00/04173和WO04/0卯140中。欧洲专利申请No.04077624.7描述了使用下述核苷酸序列例如在植物中过表达来实现植物和植物细胞的胁迫耐受性，所述核苷酸编码参与NAD补救合成途径和/或NAD从头合成途径的酶。然而，这些文件均没有公开使用其中提到的胁迫耐受性基因在植物细胞和植物中获得对低氧或无氧条件的耐受性的可能性。它们也没有公开其中所述胁迫耐受性基因用于下述目的的用途允许植物的根系更深地穿透进入生长培养基或土壤中。除昆虫控制外，新烟碱类化合物在植物中其他目的的应用也是本领域已知的(WO01/26468，WO03/096811)。WO01/26468公开了改善植物生长的方法，其包括向植物或其所在地应用至少一种选自新烟碱类的化合物。WO03/096811描述了在下述地点的农学植物的产量和/或活力可以通过用新烟碱类化合物处理植物的种子来提高或改进，所述地点中虫害水平低于所指示的需要使用杀虫剂用于昆虫控制目的的水平。所述方法被认为适用于非转基因植物和具有外源基因的植物，所述外源基因编码经修饰的苏云金杆菌(Bacillusthuringiensis)8-内毒素蛋白质的产生。然而，这些文件均未描述为了提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件的耐受性，或允许植物的根系更深地穿透进入生长培养基或土壤的目的，将新烟碱类化合物用于植物的用途。因此，本领域仍未涉及增加植物根系或根进入生长培养基或土壤的穿透深度，或提高植物细胞或植物对低氧或无氧胁迫条件的耐受性的方法，所述方法如下文在不同的实施方案和权利要求中所述使用胁迫耐受性基因，或通过对植物或其细胞使用新烟碱类化合物。发明概述本发明的一个实施方案提供提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件耐受性的新方法，所述方法包括向植物细胞或植物提供胁迫耐受性增强转基因，其中所述胁迫耐受性增强转基因选自-能够降低植物内源PARP基因表达的胁迫耐受性增强转基因，特别是其中所述转基因编码PARP抑制性RNA分子；-能够降低植物内源PARG基因表达的胁迫耐受性增强转基因，特别是其中所述转基因编码PARG抑制性RNA分子；或-编码烟酰胺腺噤呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶的胁迫耐受性增强转基因，所述酶选自烟酰胺酶、烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶(nicotinatephosphoribosyltransferase)、烟酸单核苦酸腺噤呤基转移酶或烟酰胺腺噤呤二核苷酸合成酶。在另一实施方案中，本发明涉及这类胁迫耐受性增强转基因促进植物根穿透生长培养基(包括土壤)的用途。本发明的另一实施方案提供用于提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件耐受性的方法，其包括向植物细胞、植物，或将长成此类植物的种子或其生境使用有效量的新烟碱类化合物。在另一实施方案中，本发明涉及这类化合物促进植物根穿透生长培养基(包括土壤)的用途。本发明还涉及用于提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件耐受性的方法，包括将有效量的6-氯烟酸提供给所述植物的细胞的步骤。本发明还涉及6-CNA用于促进植物根穿透进入生长培养基中的用途。图1:测量生长于琼脂溶液中的植物根深的测定法的示意图。用透明的或半透明的生长培养基(3)填充带有封口(2)的容器(l)，所述生长培养基为例如0.4%的琼脂-水或0.7%的琼脂-水，其中可添加额外的测试化合物。向管中加入一粒预萌发的种子，并允许其生长三周。在垂直位置生长三周后，从培养基顶部到根的最低点测量植物(4)的根深(5)。图2:拟南芥(Arabidopsisthaliana)cv,Col-0植物根深(mm)的箱状图示，所述植物与非转基因拟南芥植物(Col-O)相比包含转基因，所述转基因编码能够降低内源PARP2基因表达的dsRNA分子。分析以下种群Col-0:数据指示野生型拟南芥抹系427-16:数据指示对强光胁迫条件具有弱耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因林系427-20:数据指示对强光胁迫条件具有弱耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因抹系427-20:数据指示对强光胁迫条件具有中等耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因抹系该图左侧表示了各组值的代表性箱状图(或箱状图和须盒图)，所述值总结了以下的统计学测量-中位数-上四分位和下四分位数-最小和最大数据值。另外，在各组数值的右边，指示这些数值的均值和均值标准差。箱状图解释如下-箱自身包含中间50%的数据。箱的上缘(接合处)指出数据集的第75百分位数，下接合处指出第25百分位数。中间两个四分位数的范围已知为四分位数间距。-箱中的线指示数据的中位值。-须的末端指示最大和最小的数据值，存在异常值(oiitlier)的情况除夕卜，在这种情况下须延伸至在1.5倍四分位数间距的范围内最近的值点。图3:拟南芥cv.Col-O植物根深(mm)测量值的箱状示意图和均值标准差，所述植物包含转基因，所述转基因编码能够降低内源PARP基因表达的dsRNA分子。分析以下种群Col-0:数据指示野生型拟南芥林系427-22:数据指示对强光胁迫条件具有高耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因林系427-24:数据指示对强光胁迫条件具有低耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因林系图4:拟南芥cv.C24植物根深(mm)测量值的箱状示意图和均值标准差，所述植物包含转基因，所述转基因编码能够降低内源PARP基因表达的dsRNA分子。分析了以下种群C24:数据指示野生型拟南芥林系1599:数据指示对强光胁迫条件具有高耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因林系1463:数据指示对强光胁迫条件具有中等耐受性的包含抗PARP2基因的拟南芥转基因林系1681:数据指示对强光胁迫条件具有中等耐受性的包含抗PARP1基因的拟南芥转基因林系1690:数据指示对强光胁迫条件具有中等耐受性的包含抗PARP1基因的拟南芥转基因株系图5:对待分离抗PARP2转基因的拟南芥Col-0种群测量的根深(mm)测量值的箱状示意图和均值标准差。分析了以下的种群不成对的(Azygous):数据指示来自不含有抗PARP2基因的种群的拟南芥植物*转基因的数据指示来自含有抗PARP2基因的种群的拟南芥植物图6:用多种浓度的吡虫啉处理的拟南芥cv.C24植物与未处理的拟南芥cv.C24植物相比，根深(mm)测量值的箱状示意图和均值标准差。分析了以下的种群0:未处理的拟南芥C24植物50:用50毫克/升吡虫啉处理的拟南芥C24植物100:用100毫克/升吡虫啉处理的拟南芥C24植物图7:用多种浓度的6-氯烟酸处理的拟南芥cv.C24植物与未处理的拟南芥cv.C24植物相比，根深(mm)测量值的箱状示意图和均值标准差。分析了以下的种群0:未处理的拟南芥C24植物1:用l亳克/升6-氯烟酸处理的拟南芥C24植物5:用5毫克/升6-氯烟酸处理的拟南芥C24植物发明详述本发明基于以下的认识包含胁迫耐受性基因(例如编码下述dsRNA的嵌合基因，所述dsRNA目的在于使植物parpl或parp2基因的表达沉默)的植物产生了下述根系，所述根系的根与对照植物的根相比伸入生长培养基中更深。如现有技术所述，包含胁迫耐受性基因的植物根穿透更深的现象仍未被注意，并需要开发如本文所述的具体测定法用于统计学分析根进入培养基的穿透性。尽管不意图将本发明限制于具体的作用方式，仍认为胁迫耐受性基因提高植物细胞的耐受性(包括根的植物细胞对低氧和无氧条件的耐受性)，从而允许包含这类胁迫耐受性基因的根在较不良好的氧条件下生长，如可在生长培养基的更深区域或更深的土壤层中发现，那里氧张力更低。植物根系进入更深土壤层的提高的穿透性部分地解释了在野外条件下对含有本文所述胁迫耐受性基因(例如下述dsRNA，所述dsRNA编码使内源parpl或parp2基因表达沉默的基因)所观察到的植物提高的干旱抗性。添加新烟碱类化合物或6-氯烟酸后，可在所述测定法中观察到根伸长的类似效应。新烟碱类的使用对根生长深度的效应与昆虫的存在无关，所述昆虫是上述新烟碱类的靶标。因此，该效应也与植物或植物细胞或长成植物的种子的胁迫耐受性(特别是与低氧或无氧相关的胁迫耐受性)的生物化学改良相关。因此，在第一个实施方案中，本发明指向胁迫耐受性增强转基因提高植物细胞、植物或种子对低氧或无氧条件的耐受性的用途。本文使用的"低氧或无氧条件"是指植物细胞、植物或这类植物的部分所暴露的条件，其中氧的可用性低或非常低。无氧条件是指几乎不能获得氧的条件。一般地，溶解氧浓度低于约2亳克/升的条件被称为低氧(0.1毫克/升到2毫克/升)，溶解氧低于O.l亳克/升，特别是低于0.05毫克/升的条件被称为无氧。水中正常溶解的氧浓度为约8毫克/升。土壤中的低氧条件是指氧张力低的条件，特别是土壤大气中氧降至低于5%的条件。低氧条件可发生于植物或植物部分被淹没时。低氧条件还可发生于氧消耗高时，例如在包含大量微生物代谢过程中的有机碎屑的土壤层中。另外，低氧条件发生于生长培养基的较深层，其中氧从表面发生扩散。低氧条件还发生于土壤较深层，因为氧扩散和导致的氧张力比表面降低。氧减少的速率取决于土壤的紧密度(compactness)(土壤越紧密，存在的土壤大气越少)、分解中的有机材料的存在、水含量等。本文使用的"胁迫耐受性增强转基因"是指这样的转基因，即当所述转基因被引入植物细胞或植物中，或在植物细胞或植物中表达时，给细胞或植物提供更好的胁迫耐受性，所述胁迫耐受性例如通过使用化合物(除草剂、杀真菌剂、杀虫剂、植物生长调节剂、佐剂、肥料)、暴露于非生物胁迫(例如干旱、水涝、淹没、强光条件、强UV辐射、提高的过氧化氢水平、极端(高或低)温度、臭氧及其他大气污染物、土壤盐度或重金属、低氧、无氧等等)或生物胁迫(例如病原体或害虫感染，包括真菌感染、病毒感染、细菌感染、昆虫感染、线虫感染、支原体感染和支原体样生物感染等)而被赋予植物。这类胁迫耐受性增强转基因可以是如WO00/04173或EP04077984.5(在本文引用作为参考)中所述的，能够降低植物细胞或植物中多聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)基因的表达和/或活性的转基因。多聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)也称为多聚(ADP-核糖)转移酶(ADPRT)(EC2.4.2.30)，是发现于多数真核生物中的核酶，所述真核生物包括脊推动物、节肢动物、软体动物、粘菌类(slimemould)、沟编藻类(dinoflagellates)、真菌和除酵母外的其他低等真核生物。所述酶活性也已在大量植物中得到证明(Payne等人，1976;Willmitzer和Wagner，1982;Chen等人，1994;O'Farrell，1995)PARP主要催化来自NAD+的ADP-核糖部分向靶蛋白中谷氨酸残基的羧基的转化，以及随后的ADP-核糖聚合作用。主要的靶蛋白是PARP自身，但是组蛋白、高迁移率类染色体蛋白质(highmobilitygroupchromosomalprotein)、拓朴异构酶、内切核酸酶和DNA聚合酶也显示为可受到此l务饰。作为具体的实施方案，胁迫耐受性增强转基因可包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)被转录后得到下述RNA分子的DNA区，所述RNA分子(PARP抑制性RNA分子)能够降低植物的内源PARP编码基因的表达；c)参与转录终止和多聚腺苷酸化的DNA区。所述DNA区转录后可产生所谓的反义RNA分子，所述反义RNA分表达，所述反义RNA分子包含至少20或21个连续的核苷酸，所述连续核苷酸与所述植物细胞或植物中存在的PARP编码基因核苦酸序列的互补序列具有至少95%到100%的序列同一性。所述DNA区还可产生所谓的有义RNA分子，所述有义RNA分子以转录方式或转录后方式降低靶植物或靶植物细胞中PARP编码基因的表达，所述有义RNA分子包含至少20或21个连续的核普酸，所述连续核少95%到100%的序列同一性。然而，约20nt的PARP编码区的反义或有义RNA区的最小核苷i^f列可以包含在更大的RNA分子中，所述更大RNA分子的大小在20nt到与靶基因尺寸相等的长度间变化。因此，所述反义或有义核苷酸区可以是约21nt到约5000nt长，例如长度为21nt、40nt、50nt、100nt、200nt、300nt、500nt、1000nt、2000nt或甚至约5000nt或更长。另外，本发明的目的不要求所使用的抑制性PARPRNA分子的核苷酸序列或转基因的编码区与内源PARP基因完全相同或互补，所述内源PARP基因的表达被靶向以在植物细胞中降低。序列越长，对整体序列同一性的要求越不严格。因此，有义或反义区可以具有与内源PARP基因或其互补序列的核苷^列约40%或50%或60%或70%或80%或卯％或100%的整体序列同一性。然而如前文所述，反义或有义区应当包含20个连续核苷酸的核苷酸序列，其与内源PARP基因的核苷酸序列具有约100%的序列同一性。优选地，约100%序列同一性的一段序列应当是约50、75或100nt。就本发明的目的而言，以百分比表示的两个相关核苷酸序列的"序列同一性，，是指两个最佳比对的序列中具有相同残基的位置数除以所比较的位置数(xl00M)。空位被认为是具有不相同残基的位置，即一个序列存在残基而另一个序列中不存在该残基的比对中的位置。两个序列的比对通过Needleman和Wunsch算法(Needleman和Wunsch1970)计算才几辅助序列比对进行，可使用标准软件程序如GAP(其为WisconsinPackage10.1版本(GeneticsComputerGroup,Madison,Wisconsin,美国)的一部分)，4吏用默认评分矩阵(空位产生罚分50和空位延伸罚分3)来便利地进行。应当明白一旦参照相应DNA分子的核苷酸序列定义RNA分子的核苷酸序列时，核苷酸序列中的胸腺嘧啶(T)应当用尿嘧啶(U)代替。本申请的上下文会明确是参照用RNA还是DNA。上述转基因降低内源PARP基因表达的效力可以通过包含DNA元件而被进一步增强，所述DNA元件导致异常的、未多聚腺苷酸化的PARP抑制性RNA分子的表达。适用于该目的的一个这类DNA元件为如WO00/01133Al中所述的编码自我剪接核酶的DNA区。如WO99/53050Al中所述，上述转基因降低植物细胞内源PARP基因表达的效力还可通过如下方式进一步增强在一个植物细胞中同时包括本文所述编码反义PARP抑制性RNA分子的转基因和本文所述编码有义PARP抑制性RNA分子的转基因，其中所述反义和有义PARP抑制性RNA分子能够通过所述至少20个连续核苷酸之间的碱基配对形成双链RNA区。如在WO99/53050Al中所进一步描述的，能够形成双链RNA区的有义和反义PARP抑制性RNA区可以存在于一个RNA分子中，优选地被间隔区分离。间隔区可包含内含子序列。这类转基因可如下所述便利地构建将反向重复序列中包含来自分离的或鉴定的内源PARP基因的至少20个核苷酸的DNA片段(其表达被耙向降低)与植物可表达的启动子和参与转录终止和多聚腺苷酸化的3，末端形成区有效地连接。为了实现这类转基因的构建，可使用WO02/059294Al中描述的载体。现有的命名法将经典的含锌指的聚合酶称作PARP1蛋白质(和相应的parpl基因)，而结构上非经典的PARP蛋白质现在被称为PARP2(和相应的parp2基因)，本文使用的"PARP编码基因"可指二者中的任一类型。以下的实验性鉴定证实的和假定的多聚ADP-核糖聚合酶蛋白质序列、其部分或同源序列的数据库登录号(在本文引用作为参考)可以根据本发明4吏用BAD53855(稻(Oryzasativa));BAD52929(稻)；XP一477671(稻)；BAC84104(稻)；AAT25850(玉米(Zeamays));AAT25849(玉米)；NP_197639(拟南芥)；NP_850165(拟南芥)；NP—188107(拟南芥)；NP—850586(拟南芥)；BAB09119(拟南芥)；AAD20677(拟南芥)；Q11207(拟南芥)；C84719(拟南芥)；T51353(拟南芥)；T01311(拟南芥)；AAN12901(拟南芥)；AAM13882(拟南芥)；CAB80732(拟南芥)；CAA10482(拟南芥)；AAC79704(玉米)AAC19283(拟南芥)；CAA10888(玉米)；CAA10889(玉米);CAA88288(拟南芥)。作为本发明具体的实施方案，降低PARP基因表达的基因可包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)-f皮转录后产生RNA分子的DNA区，所述RNA分子包含a.反义核苷酸序列，其包含至少约20个连续的核苷酸，所述连续的核苷酸与选自以下的约20个连续核苷酸的核苷酸序列具有约96%的序列同一性SEQID1(拟南芥parpl编码区)、SEQID2(拟南芥parp2编码区)、SEQID3(玉米parpl编码区)、SEQID4(另一玉米parpl编码区)、SEQID5(玉米parp2编码区)或SEQID6(棉花parp2部分cDNA)的核苷酸序列或编码蛋白质的核苷酸序列，所述蛋白质具有与所述核苷酸序列编码的氨基酸序列相似或相同的氨基酸序列。b.有义核苷酸序列，其包含至少约20个与反义核苷酸序列互补的核苷酸。因此，有义核苷酸序列可包含至少约20个连续核苷酸的序列，所述序列与选自以下的约20个连续核苷酸的核苷酸序列具有约96%的序列同一性SEQID1(拟南芥parpl编码区)、SEQID2(拟南芥parp2编码区)、SEQID3(玉米parpl编码区)、SEQID4(另一玉米parpl编码区)、SEQID5(玉米parp2编码区)或SEQID6(棉花parp2部分cDNA)的核苷酸序列或编码蛋白质的核苷酸序列，所述蛋白质具有与所述核苷酸序列编码的M酸序列相似或相同的M酸序列；其中有义和反义核苷酸序列能够形成双链RNA分子(dsRNA);c)用于转录终止和多聚腺苷酸化的DNA区。然而，应当明白可使用如WO00/04173或EP04077984.5中描述的其他降低PARP基因表达的基因。在本发明的另一实施方案中，胁迫耐受性增强转基因可以是能够降低植物或植物细胞的PARG编码基因表达和/或活性的转基因，如WO加(M/0卯MO(在本文引用作为参考)中所述。PARG(多聚(ADP-核糖)糖原水解酶；E.C.3.2.1.143)通过其外切糖苷酶和内切糖苷酶活性(PARG)将聚(ADP-核糖)聚合物转化为游离的ADP-核糖。在植物中，通过基于基因图镨对野生型基因的克隆而鉴定了聚(ADP-核糖)糖原水解酶在突变体中失活，所述突变体受到拟南芥中时钟控制基因转录和从植物性生长到开花的光周期依赖性转换(tej)的影响。该基因的核苷酸序列可以在登录号AF394690(Panda等人，2002Dev.Cell.3，51-61;SEQIDNo7)下从核苷酸数据库中获得。离其他PARG编码基因及其变体的方法可见于WO2004/090140A2，该核苷絲列例如来自马铃薯(Solanumtuberosum)的PARG基因(SEQIDNo8);稻(SEQIDNo9)或玉米(SEQIDNo10)。因此，在一个实施方案中，被改造为抗胁迫的植物或植物细胞可包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)当被转录后产生抑制性RNA分子的DNA区，所述RNA分子包含i.反义核苷酸区，其包含至少约20个连续的核苷酸，所述连续的核苷酸与选自以下的约20个连续核苷酸的核苷酸序列具有至少96%的序列同一性编码植物PARG蛋白的核苷酸序列(例如SEQID7、SEQID8、SEQID9或SEQID10的核苷酸序列)的互补序列，或编码蛋白质的核苷酸序列，所述蛋白质具有与所述核苷酸序列相似或相同的M酸序列；或ii.有义核苷酸区，其包含至少约20个选自以下的连续核苷酸编码植物PARG蛋白质的核苷财列(例如SEQID7、SEQID8、SEQID9或SEQID10的核苷酸序列)，或编码蛋白质的核普酸序列，所述蛋白质具有与所述核苷^列相似或相同的M酸序列；或iii.如i)或ii)所述的反义和有义核苷酸序列，其中所述反义和有义核苷酸序列能够形成双链RNA分子；c)参与转录终止和聚腺苷酸化的DNA区。本领域技术人员将立刻可以明白，有义和反义核苷酸序列或dsRNA分子的长度，以及ParG抑制性RNA分子的序列同一性的其他参数可如上所述用于PARP抑制性RNA分子。本发明的另一实施方案中，胁迫耐受性增强转基因可以是编码烟酰胺腺噤呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶的转基因。因此，胁迫耐受性增强基因可包含以下如EP04077624.7中所述(在本文引用作为参考)的有效连接的DNA分子a)植物可表达的启动子；b)编码烟酰胺腺噤呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶的DNA区，所述酶选自烟酰胺酶、烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶、烟酸单核苷酸腺噤呤基转移酶或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶；和c)参与转录终止和聚腺苷酸化的3，末端区。本文使用的"烟酰胺腺噪呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶"是这样的酶，即当将其引入植物中、与合适的调控元件(例如植物可表达的启动子和终止子区)连接后能够在植物细胞中被转录并翻译而产生有功能的NAD补救合成途径的酶。该酶包括得自植物来源的来自NAD补救合成的酶(和编码基因)，以及得自酵母(酿酒酵母(Saccharomycescereviseae))或得自其他酵母或真菌的酶。认为后面的蛋白质甚至可更适用于本发明的方法，因为它们较不可能受到酶反馈调节等，而类似的来自植物的酶可受到所述调节。参与NAD补救合成途径的酶包括以下-烟酰胺酶(EC3.5.1.19),其催化烟酰胺的酰胺基水解，从而释放烟酸才艮和NH3。该酶也已知为烟酰胺脱氨酶、烟酰胺酰胺酶、YNDase或烟酰胺酰胺水解酶；國烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶(EC2.4.2.11)，其也已知为烟酸核糖核苷酸酶、烟酸单核苷酸糖原水解酶；烟酸单核苷酸焦磷酸化酶；烟酸砩酸核糖基转移酶；其催化以下反应烟酸盐/酯-D-核糖核苷酸+二磷酸盐=烟酸盐/酯+5-磷酸-a-D核糖1-二磷酸盐誦烟酸核苷酸腺苷酰基转移酶(EC2.7.7.18)也已知为去酰胺-NAD+焦磷酸化酶；烟酸单核苷酸腺苷酰基转移酶；去酰胺烟酰胺腺嘌呤二核苷酸焦磷酸化酶；NaMT-ATase;烟酸单核苷酸腺苷酰基转移酶；其催化以下反ATP+烟酸核糖核苷酸-二磷酸盐+去酰胺基-入0+國NAD-合酶(EC6.3.1.5),也已知为NAD合成酶；NAD+合酶；烟酰胺腺噤呤二核苷酸合成酶；二砩酸吡咬核苷酸合成酶；其催化以下反应去酰胺基-NAD++ATP+NH3=AMP+二磷酸盐+NAD+在本发明的一个实施方案中，编码NAD补救合成途径的植物功能酶的DNA区可包含来自SEQIDNoll、12、13、14或15的核香酸序列或编码下述蛋白质的核苷酸序列，所述蛋白质具有与上述核苷酸序列所编码的蛋白质相似或相同的M酸序列。如Hunt等，2004所述，这些酶的植物同源物已被鉴定，且这些DNA序列可被用于相似的效应(Hunt等人，2004，NewPhytologistl63(l):31-44)。经鉴定的DNA序列具有以下的登录号烟酰胺酶为At5g23220(SEQIDNo16);At5g23230(SEQIDNo17)和At3gl6190(SEQIDNo18);烟酸盐/酉旨砩酸核糖基转移酶为At4g36940(SEQIDNo19)、At2g23420(SEQIDNo20)，烟酸单核苷酸腺嘌呤基转移酶为At5g55810(SEQIDNo21)，NAD合成酶为Atlg550卯(SEQIDNo22)。然而，应当明白被改造为抗胁迫的植物也可包含这些核苷酸序列的变体，其包括插入、缺失和取代。同样的，可使用来自除酿酒酵母以外物种的所述核苷酸序列的同源物。这些包括但不仅限于来自植物的核苷酸序列，和编码具有相同M酸序列的蛋白质的核苷酸序列，以及这类核苷酸序列的变体。所述核苷酸序列的变体与经鉴定的核苷酸序列(其编码来自NAD补救补救途径的酶，例如序列表中鉴别的序歹ij)应具有优选至少约80%,或85%或卯％或95%的序列同一性。优选这些变体将编码功能性蛋白质，其具有与来自NAD补救途径的酶相同的酶活性。阅读上文对胁迫耐受性增强转基因提高植物细胞、植物或种子对低氧或无氧条件耐受性的本发明用途的描述后，本领域技术人员会立刻明白可使用对应这类胁迫耐受性增强转基因的内源基因的变体获得相似的效应，所述变体使得带有这类变体的植物细胞或植物有更高的胁迫耐受性。举例而言，植物内源parp2基因的变体(其具有更低的表达水平，并给具有该变体的植物提供提高的胁迫耐受性)可以以与降低内源parp2基因表达的转基因相似的方式使用。这类变体基因可通过育种技术被引入植物细胞或植物。本领域技术人员也会明白不同胁迫耐受性增强基因或转基因的表达可可1起一群不同的事件，这显示不同的效应分布——从几乎没有效应到非常显著的效应。然而，本领域技术人员显然能够区分、鉴别或分离最适应需要的群体代表。另一实施方案本发明提供用于促进植物根穿透进入生长培养基或土壤的方法，其包括对植物提供胁迫耐受性增强转基因或这些胁迫耐受性增强转基因的内源变体，如本文在其不同的实施方案中所述的那些。本文使用的"植物根伸长，，或"植物根穿透进入生长培养基或土壤，，是指从生长培养基表面到根的最低点所测量的根在固体生长培养基(包括土壤)中生长的深度(也参见图1)。通常，"植物根伸长或穿透的提高"是指从培养基表面到根生长的最低点所测量的生长培养基中根生长深度的至少统计学显著的提高，其也可测量为野生型参照植物根深与被改造为胁迫耐受的植物根深的比较中的差异，或测量为用特别的化合物处理的植物根深与未处理植物根深的比较中的差异。为了正确理解本发明，明白以下内容是重要的通过本发明方法达到的植物根系更深地穿透进入生长培养基或土壤中不等于根系在体积或干重或鲜重上的提高。事实上，根系的体积可被显著提高，但是根全部处在生长培养基或土壤表面下非常浅表处。相反，根据本发明处理的植物根在尺寸、体积、重量或甚至长度上可以是相等的，但是更深地伸入生长培养基或土壤的表面下。本文使用的"生长培养基"旨在涉及适用于植物生长的任何培养基，包括土壤。这类培养基包括固化的或凝胶化的液体，例如水-琼脂、泥炭(peat)、草炭(turf)、不同类型的土壤等。在另一实施方案中，本发明指向新烟碱类化合物提高植物细胞、植物或种子对低氧或无氧条件耐受性的用途。因此，本发明提供用来提高植物细胞、植物或种子对低氧或无氧条件耐受性的方法，其包括对植物细胞、植物、种子或植物的生境或对生长培养基使用有效量的式(I)的新烟碱类化合物的步骤。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>(I)其中Het表示杂环，所述杂环在各情况下任选被氟、氯、甲基或乙基单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡咬-3-基、吡啶-5-基、3-吡啶基(pyridinio)、l-氧化-5-吡咬基(l隱oxido-5-pyridinio)、1-IU匕-5-p比1^、四氢p夫喃國3画基、塞喳画5-基，A表示d-O烷基、-N(R"(R2)或S(R2)，其中W表示氢、cvcv烷基、苯基-d-cv烷基、cvcv环烷基、cvcv链烯基或C2-cv炔基，且R2表示d-O烷基、C2-CV链烯基、CrCV炔基、-<:(=0)-013或爷基，R表示氢、d-cv烷基、C2-cv链烯基、cvcv炔基、-<:(=0)-<:113或节基，或与W—起表示以下基团-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-0-CH2-、-CH2-S-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH2-，且X表示關02、N-CN或CH-跳。在每种情况下，只要可能，饱和的或不饱和的烃基(例如烷基或链烯基)可以是直链的或支链的，其包括与杂原子组合例如烷氡基。这些化合物已知具有杀昆虫的活性(参阅例如EP-A1-192606、EP-A2画580533、EP画A2画376279、EP陽A2-235725)。可以被提到的式(I)的化合物为"ThePesticideManual",第13版，2003(BritishCropProtectionCouncil)中所列的新烟碱类。一种化合物为例如从EPA10192060已知的式的p比虫淋。另一种化合物为例如从EPA20302389已知的式的烯啶虫胺。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>另一种化合物为从例如WOA191/04965已知的式I"^Y"Yy'、^CH3Cl""、N,的咬虫昧。另一种化合物为例如从EPA20235725已知的式N=s/Y、CN的蓉虫淋。另一种化合物是例如从EPA20580553已知的式〃o,s,飞T丫、、02的蓉虫P秦。另一种化合物是例如从EPA20376279已知的式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>、。2的可尼丁。另一种化合物是例如从EPA10649845已知的式M、叫的呋虫胺。特别适用于本发明的是式(2)的化合物，其中取代基"Het"表示氯吡啶基，例如吡虫啉、烯咬虫胺、咬虫脒和瘗虫啉al//(2)。特别优选的化合物是吡虫啉和蓬虫啉。在上述带有6-氯烟酸基团的新烟碱类(例如吡虫啉、烯啶虫胺和噻虫啉)的降解中，6-氯烟酸可被释放。例如，吡虫啉被逐步降解为初级代谢产物6-氯烟酸，其最后降解为二氧化碳。发现该代谢物也促进植物或植物细胞或长成此类植物的种子的胁迫耐受性和健康，所述植物或植物细胞或长成此类植物的种子被改造为耐胁迫，并也可根据本发明的方法使用。确定上述新烟碱类在植物中或特定植物中降解时是否释放6-CNA的一种方法由Placke和Weber描述(Pflanzenschutz-NachrichtenBayer46/1993,2109-182)。因此，在本发明的另一实施方案中，描述了可用于提高植物细胞或植物或其部分对低氧或无氧条件耐受性的方法，所述方法包括步骤对所述植物，对植物细胞或对长成所述植物的种子提供有效量的式(3)的6-氯烟酸(烟酸，CASNO:5326-23-8)。可通过向植物细胞、植物、种子和/或其生境直接应用式(3)的化合物来向植物细胞、植物或种子提供有效量的6-氯烟酸。然而，也可通过提供化合物(例如上述化合物)向植物提供6-CNA,所述化合物可被植物代谢产生代谢物6-CNA。应当立刻明白上述化合物也可被用于提高植物根穿透进入生长培养基或土壤中，其包括步骤向植物细胞、植物或种子或向植物的生境或向生长培养基提供有效量的式(I)的新烟碱类化合物(例如包含氯吡啶侧链的式(I)的新烟碱类化合物，特别是能够在植物中被代谢产生6-can，包含氯吡咬侧链的式(I)的新烟碱类化合物，包括吡虫啉或瘗虫啉)，或向植物细胞、植物或种子或向植物的生境或向生长培养基提供6-CNA。本发明的优点之一在于本发明化合物和包含所述化合物的组合物的全身性特性，即用这些组合物处理植物的种子就足够促进萌发中的植物和萌发后产生的植物的根伸长。在本发明的另一实施方案中，描述了适用于促进植物根伸长的方法，其包括向所述植物和/或其生境、向植物细胞或长成所述植物的种子应用有效量的组合物，所述组合物包含式(I)的化合物。因此，本发明还涉及组合物，所述组合物包含用于本发明的这类组合物用途的式(I)化合物。式(I)的化合物也可用于与其他活性化合物(例如商业有用制剂形式的或从这类制剂制备的应用形式的杀虫剂、杀细菌剂、杀螨剂、杀真菌剂等)的混合物中。可进行混合以获得下述组合物，所述组合物除了根据本发明促进植物根伸长外，也抗可能存在的害虫。可以使用的杀虫剂为例如有机磷剂、氨基甲酸酯剂、羧化物类化学品、氯化烃类化学品、通过微生物产生的杀虫物质等。在许多情况下，这引起协同效应，即混合物的活性超出单个成分的活性。这类制剂和应用形式在商业和生态学上是特别有用的，因为通常可以使用更低量的活性成分。但是，增效剂本身不必须有活性，只要其能够增强活性化合物的作用即可。与其他已知活性化合物(例如除草剂)或与安全剂、肥料和生长调节剂的混合物也是可能的。通过常规处理方法允许化合物对其周边、环境或储存空间起作用，所述常规处理方法例如通过浸入、喷雾、蒸发、雾化、分散、涂抹，和在繁殖材料的情况下(特别是在种子的情况下)还通过应用一层或多层涂层。活性化合物可以被转化为常规制剂，例如溶液剂、乳剂、可湿性散剂、混悬剂、粉剂、粉尘、糊剂、可溶性散剂、颗粒剂、悬浮液-乳剂浓缩物、浸渍过活性化合物的天然和合成材料，以及聚合物物质中的孩t胶嚢。本发明活性化合物在商业有用制剂或应用形式中的含量可在宽泛的范围内变化。从商业制剂制备的使用形式的活性化合物含量可在宽泛的限定内变化。这些制剂以已知的方式提供，例如通过将活性化合物与补充剂(即液体溶剂和/或固体载体)混合，任选地使用表面活性剂(即乳化剂和/或分散剂)和成泡剂。如果使用的补充剂为水，也可能使用例如有机溶剂作为助溶剂。本质上，合适的液体溶剂为芳香剂(如二甲苯、甲苯或烷基萘)，氯化的芳香剂或氯化的脂肪烃如氯苯、氯乙烯或二氯甲烷；脂肪烃如环己烷或石蜡，例如石油级分、矿物质和植物油；醇如丁醇或二醇及其醚和酯；酮如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或环己酮；强极性溶剂如二甲基甲酰胺和二甲基亚砜，以及7jC。合适的固体载体为例如铵盐和地面天然矿物质如高岭土、粘土、滑石、白垩、石英、石绒、蒙脱土或硅藻土，以及地面合成矿物质如高度分散的二氧化硅、氧化铝和硅酸盐；用于颗粒的合适固体载体为例如被压碎并分级的天然石头如方解石、大理石、浮石、海泡石和白云石，还有无机和有机粉的合成颗粒，以及有机材料(如锯屑、椰壳、玉米棒子和烟草茎)的颗粒；合适的乳化剂和/或成泡剂为例如非离子的和阴离子的乳化剂如聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪醇醚例如烷基芳基聚乙二醇醚、烷基磺酸盐、烷基J克酸酯、芳基磺酸酯，还有蛋白质水解产物；合适的^:剂为例如亚硫酸化木素废液和甲基纤维素。制剂中可以使用增粘剂，如羧甲基纤维素和粉末、颗粒或乳液状的天然和合成的聚合物(如阿拉伯树胶、聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯)以及天然砩月旨(如脑磷脂和卵磷脂)和合成的磷脂。其他添加物可以是矿物质和植物油。可能使用着色剂如无机色素(例如氧化铁、二氧化钛和普鲁士蓝)和有机染料(如茜素染料、偶氮染料和金属酞菁染料)，和微量营养(如铁、锰、硼、铜、钴、钼和锌的盐)。制剂通常包含0.1wt。/。和98wt。/。之间的活性化合物，优选在0.1wt%和90wt%之间，特别优选在0.5wt%和70wt%之间的活性化合物。在某些应用率下，新烟碱类化合物和6-CNA对根生长深度的影响特别强烈显著。然而，活性化合物的应用率可在相对宽泛的范围内变化。通常应用率为每7>项1g到1600g活性化合物，优选每公项10g到800g活性化合物，特别优选每公项10g到600g活性化合物。如前文所述，本发明涉及适用于促进植物根伸长进入生长培养基中或提高对低氧条件耐受性的方法，所述方法包括对植物繁殖材料(包括长成植物的种子)使用有效量的包含式(I)化合物的组合物。可在种植前处理植物的繁殖材料，例如可在播种前处理(dress)种子。本发明的化合物也可通过下述方式使用于种子粒上:用液体制剂浸渍种子粒或用固体制剂包被种子粒。当繁殖材料#皮种植时，例如在播种时，也可将组合物应用于种植部位。就处理植物繁殖材料(如种子)而言，偏好的应用率通常为每100kg待处理材料用0.1到1000g，特别是1到800g，优选10到500g的新烟碱类化合物之一或6-CNA。所有的植物和植物部分可根据本发明被处理。植物部分应当被理解为所有地上和地下部分，和植物器官(如枝、叶、花和根)，可以提到的实例为叶、针叶、柄、茎、花、子实体、果实、种子、根、块茎和根茎。植物部分也包括收获的材料和营养繁殖材料和有性繁殖材料，例如插条、块茎、根茎、短匍茎和种子。它们还包括植物细胞，例如可用于或得自根据本发明对植物细胞的转化。也可能将上述化合物应用于土壤上或土壤中，例如在种植或播种前应用以达到所述效应，例如增强种植后的植物和萌发的植物的胁迫耐受性，所述萌发的植物是从被播种进经处理土壤中的种子生长而来。也应立即明白本发明的方法(包括使用胁迫耐受性增强转基因或胁迫耐受性增强内源变体)可以与本发明的方法(包括使用新烟碱类化合物或6-CNA)组合，在提高对低氧或无氧条件耐受性的方面，或在提高生长培养基或土壤中植物根深的方面产生额外的和协同的效应。本发明的方法可适合于任何植物——双子叶和单子叶植物，包括但不限于棉花、芸苔属(Brassica)植物、欧洲油菜、小麦、谷物或玉米、大麦、向曰葵、稻、燕麦、甘蔗、大豆、蔬菜(包括菊苣、莴苣、番茄)、烟草、马铃薯、甜菜、木瓜、菠萝、芒果、拟南芥，但是也包括用于园艺、花卉或林业的植物，谷物植物包括小麦、燕麦、大麦、黑麦、稻、草碎草、高粱、粟或甘蔗植物。本发明的方法也可用于任何植物，包括但不仅限于棉花、烟草、油菜、欧洲油菜、大豆、蔬菜、马铃薯、浮萍属物种(Lemnaspp.)、烟草属物种(Nicotianaspp.)、甘薯、拟南芥、苜蓿、大麦、豆类、谷物、棉花、亚麻、豌豆、油菜、稻、黑麦、红花、高粱、大豆、向曰葵、烟草、小麦、天门冬属、甜菜、花茎甘蓝、巻心菜、胡萝卜、花椰菜、芽菜、黄瓜、茄子、莴苣、洋葱、欧洲油菜、胡椒、马铃薯、西葫芦、萝卜属、菠菜属、南瓜、番茄、美洲南瓜(zucchini)、扁桃、苹果、杏属、香蕉、黑莓、越桔属、可可树、櫻桃、椰子、大果越桔、海枣、葡萄属、葡萄柚、番石榴属、猕猴桃树、柠檬、来檬、芒果、瓜(melon)、油桃、橙、番木瓜属、西番莲果、桃、花生、梨、菠萝、阿月浑子(pistachio)、李子(plum)、覆盆子(raspberry)、草莓、柑橘、胡桃和西瓜。将本文使用的"包含"解释为说明所述被涉及的特征、整体、步骤或成分的存在，但是不排除存在或添加一种或多种特征、整体、步骤或成分或其集合。因此，例如包含核苷酸或氨基酸序列的核酸或蛋白质可包含除事实上引用的核苷酸或氨基酸之外的更多核苷酸或氨基酸，即位于更大的核酸或蛋白质中。包含功能或结构上定义的DNA区的转基因可包含额外的DNA区等。除非在实施例中另有说明，所有的重组DNA技术根据如Sambrook等人(1989)MolecularCloning:ALaboratoryMa腿l，第二版，ColdSpringHarborLaboratoryPress,NY和Ausubel等人(1994)CurrentProtocolsinMolecularBiology,CurrentProtocols,美国的第1巻和第2巻中所述的标准方案完成。用于植物分子操作的标准材料和方法由R.D.D.Croy描述于PlantMolecularBiologyLabfax(1993)，其由BIOSScientificPublicationsLtd(英国)和BlackwellScientificPublications,英国联合出版。用于标准分子生物学技术的其他参考资料包括Sambrook和Russell(2001)MolecularCloning:ALaboratoryManual，第三版，ColdSpringHarborLaboratoryPress,NY,Brown(1998)MolecularBiologyLabFax,第二版，AcademicPress(英国)的第I巻和第II巻。用于聚合酶链式反应的标准材料和方法可见于Dieffenbach和Dveksler(1995)PCRPrimer:ALaboratoryManual,ColdSpringHarborLaboratoryPress和McPherson等人(200t))PCR-Basics:FromBackgroundtoBench，第一版，SpringerVerlag，德国。在说明书和实施例全文中参考以下序列SEQIDNo.1SEQIDNo.2SEQIDNo.3SEQIDNo.4SEQIDNo.5SEQIDNo.6来自拟南芥的parpl编码区来自拟南芥的parp2编码区来自玉米的parpl编码区1来自玉米的parpl编码区2来自玉米的parp2编码区来自棉花的parp2部分编码区SEQIDNo.7:来自拟南芥的parG编码区SEQIDNo.8:来自马铃薯(Solanumtuberosum)的parG编码区SEQIDNo.9:来自稻的parG编码区SEQIDNo.10:来自玉米的parG编码区SEQIDNo.11:来自酿酒酵母的烟酰胺酶(PNCl)的核苦酸序列SEQIDNo.12:来自酿酒酵母的烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶(NPTl)的核苷酸序列(互补序列)SEQIDNo.13:来自酿酒酵母的烟酸单核苷酸腺噤呤基转移酶l(NMAl)的核苷酸序列SEQIDNo.14:来自酿酒酵母的烟酸单核普酸腺嘌呤基转移酶2(NMA2)的核苷酸序列SEQIDNo.15:来自酿酒酵母的NAD合成酶(QNSl)的核苷酸序列SEQIDNo.I6:来自拟南芥的烟酰胺酶的核苷酸序列(同种型1)SEQIDNo.17:来自拟南芥的烟酰胺酶的核苦餅歹'j(同种型2)SEQIDNo.18:来自拟南芥的烟酰胺酶的核苷^列(同种型3)SEQIDNo.19:来自拟南芥的烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶的核苷酸序列(同种型1)SEQIDNo.20:来自拟南芥的烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶的核苷酸序列(同种型2)SEQIDNo.21:来自拟南芥的烟酸单核苷酸腺嘌呤基转移酶的核苷酸序列SEQIDNo.22:来自拟南芥的NAD合成酶的核苷酸序列实施例实施例l:用于测量生长培养基中拟南芥根生长深度的方案培养基萌发培养基一半浓度的Murashige和Skoog盐；维生素B5;1.5%蔗糖；pH5.8;0.4。/。Difco琼脂。拟南芥植物拟南芥种子灭菌70%乙醇2分钟；漂白剂(6%活性氯)+1滴Tween20配成20ml溶液10分钟；用无菌自来水洗涤5次；在2ml」微量离心管中进行灭菌。拟南芥种子沉到管底，允许借助于lml自动移液器去除液体。种子预萌发在含有10ml无菌自来水的9厘米Optaux培养皿(Falcon)中弱光过夜至24小时。拟南芥植物生长:将种子播种于含士34ml萌发培养基的具有天然(透明)有色盖子(SigmaC5791)的25x150毫米玻璃管(SigmaC5916)中1个种子/管。将管置于40管的试管架(VWRnalg5970-0025)外面两行中，用铝箔包好使得根能够在黑暗中生长。植物在23。C培养。30-50nEinsteins4nT2。12小时光照-12小时黑暗。(见图1)。测量才艮深三周后，从培养基表面到根生长的最深点测量根深。(见图1)。实施例2:包含了增强胁迫耐受性的转基因的拟南芥植物根生长深度的分析如实施例1中所述培养包含如WO00/04173Al中所述(例如在其实施例8中)的转基因的拟南芥植物，所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP1或PARP2基因的表达。三周后，测量转基因植物的根深并与以相似方式培养的非转基因对照植物或非转基因同基因植物的根深比较。在第一个实验中，将包含转基因的拟南芥cv.Col-0植物的多种种群与非转基因拟南芥cv.Col-0植物的非转基因种群比较，所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP2基因的表达(林系427-16和427-20显示对强光胁迫的弱耐受性，林系427-19显示对强光胁迫的中等耐受性)。对测量结果进行统计学分析，概括在表1中，表l也表示了均值、标准偏差和置信区间。与非转基因拟南芥cv.CoM)对照植物相比，对强光胁迫条件具有最高耐受性的转基因拟南芥植物(林系427-19)的根统计学显著地伸入生长培养基中更深(99%置信水平)(见图2和表1)。表l:与非转基因拟南芥cv.Col-O植物比较，包含转基因的拟南芥cv.Col-O植物的根深(mm)，所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP2基因的表达<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>*p<0.01在另一实施方案中，将包含转基因并对强光胁迫有耐受性的转基因拟南芥cv.Col-0植物的种群(林系427-22)与含有相似的转基因但是对强光胁迫敏感的转基因林系(抹系427-24)，以及非转基因拟南芥cv.Col-0对照植物比较，其中所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP2基因的表达。对测量结果进行统计学分析，总结在表2中，表2也表示了均值、标准偏差和置信区间。与拟南芥cv.Col-0对照植物的根和胁迫敏感的转基因拟南芥Col-0植物林系(林系427-24)的根相比，胁迫耐受的转基因林系(抹系427-22)的转基因拟南芥cv.Col-0植物的根伸入生长培养基(包含0.7%(代替0.4%)的Difco琼脂而)中更深(见图3和表2)。表2:与非转基因拟南芥cv.Col-O植物比较，包含转基因的拟南芥cv.Col-O植物的根深(mm)，所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP2基因的表达Col國0427-22427-24均值18.29133921.14615417.384058标准偏差2.9286775.3689812.740149标准误差0.2598780.665940.32987595%置信0.5145581.331880.6597599%置信0.6801011.771401*0.877468*p<0.01在另一实施方案中，分析以下种群C24:野生型拟南芥林系；林系1599:包含抗-PARP2转基因的对强光胁迫条件具有高耐受性的拟南芥转基因林系；抹系1463:包含抗-PARP2转基因的对强光胁迫条件具有中等耐受性的拟南芥转基因林系；林系1681:包含抗-PARPl基因的对强光胁迫条件具有中等耐受性的拟南芥转基因抹系；和抹系1690:包含抗-PARPl基因的对强光胁迫条件具有中等耐受性的拟南芥转基因林系。林系1599的胁迫耐受性非常高，林系1463、1681和1690的胁迫耐受性从中等到高等变化。将测量结果进行统计学分析，并总结于表3中，表3表示均值、标准偏差和置信区间。与非转基因拟南芥cv.C24对照植物相比，包含转基因的转基因拟南芥cv.C24植物的根伸入生长培养基中更深，其中所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP1基因(林系1681和1690)或PARP2基因(林系1599和1463)的表达(见图4和表3)。表3:与非转基因拟南芥cv.C24植物相比，包含转基因的拟南芥cv.C24植物的根深(mm)，所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP1或PARP2基因的表达<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>*p<0.01在另一实施方案中，分析包含转基因并对强光胁迫具有高度耐受性的转基因拟南芥cv.Col-0林系的1:1分离群体，其中所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP2基因的表达。转基因的存在通过PCR分析证实。与来自林系427-19的不成对的拟南芥cv.Col-0植物相比，包含转基因的植物具有伸入生长培养基中更深的根(见图5和表4)。表4:与不成对的拟南芥cv.Col-O植物相比，包含转基因的拟南芥cv.Col-O植物的根深(mm)，所述转基因编码dsRNA分子，所述dsRNA分子能够降低内源PARP2基因的表达<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>实施例3:应用吡虫啉后拟南芥植物根生长深度的分析如实施例1所述将拟南芥cv.C24植物在包含多种浓度吡虫啉(O、50和100毫克/升)的萌发培养基(含0.7%(代替0.4%)的Difco琼脂)上培养。三周后测量用50和100毫克/升吡虫啉处理的植物根的深度，并与以相同方式培养的未处理植物的根的深度比较。与未处理的拟南芥植物的根相比，经处理拟南芥植物的根伸入生长培养基中更深(见图6和表5)。表5:与未用吡虫啉处理的拟南芥cv.C24植物相比，用50和100毫克/升吡虫啉处理的拟南芥cv.C24植物的根深(mm)_<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>*p<0.01实施例4:应用6-氯烟酸(6-CNA〗后拟南芥植物根生长深度的分析如实施例1所述将拟南芥cv.C24植物在包含多种浓度6-CNA(0、1和5亳克/升)的萌发培养基上培养。三周后测量用1和5亳克/升6-CNA处理的植物根的深度，并与以相同方式培养的未用6-CNA处理的植物的根的深度比较。与未处理的拟南芥植物的根相比，经处理植物的根伸入生长培养基中更深(见图7和表6)。表6:与未用6-CNA处理的拟南芥cv.Col-O植物相比，用l和5毫克/升6-CNA处理的拟南芥cv.C24植物的根深(mm)<table>tableseeoriginaldocumentpage39</column></row><table>权利要求1.用于提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件耐受性的方法，其包括步骤a)对所述植物细胞或所述植物的细胞提供胁迫耐受性增强转基因；其中所述胁迫耐受性增强转基因选自i.能够降低植物内源PARP基因表达的胁迫耐受性增强转基因，特别是其中所述转基因编码PARP抑制性RNA分子；ii.能够降低植物内源PARG基因表达的胁迫耐受性增强转基因，特别是其中所述转基因编码PARG抑制性RNA分子；或iii.编码烟酰胺腺嘌呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶的胁迫耐受性增强转基因，所述酶选自烟酰胺酶、烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶、烟酸单核苷酸腺嘌呤基转移酶或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶。2.用于促进植物根穿透进入生长培养基的方法，其包括步骤a)对所述植物细胞或所述植物的细胞提供胁迫耐受性增强转基因；其中所述胁迫耐受性增强转基因选自i.能够降低植物内源PARP基因表达的胁迫耐受性增强转基因，特别是其中所述转基因编码PARP抑制性RNA分子；ii.能够降低植物内源PARG基因表达的胁迫耐受性增强转基因，特别是其中所述转基因编码PARG抑制性RNA分子；或iii.编码烟酰胺腺嘌呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶的胁迫耐受性增强转基因，所述酶选自烟酰胺酶、烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶、烟酸单核苷酸腺噤呤基转移酶或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶。3.根据权利要求1或2的方法，其中所述胁迫耐受性增强基因编码PARP抑制性RNA分子。4.根据权利要求3的方法，其中所述转基因包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)编码PARP抑制性RNA分子的DNA区，其包含选自SEQIDNo1的核苷,列、SEQIDNo2的核苷餅列、SEQIDNo3的核苷絲歹寸、SEQIDNo4的核苷酸序列、SEQIDNo5的核苷酸序列或SEQIDNo6的核苷酸序列的20个连续核苷酸中的至少19个；和c)转录终止和多聚腺苷酸化DNA区。5.根据权利要求3的方法，其中所述转基因包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)编码PARP抑制性RNA分子的DNA区，其包含选自SEQIDNo1的核苷酸序列、SEQIDNo2的核苷酸序列、SEQIDNo3的核苷酸序列、SEQIDNo4的核苷酸序列、SEQIDNo5的核苷酸序列或SEQIDNo6的核苷酸序列的互补序列的20个连续核苷酸中的至少19个；和c)转录终止和多聚腺苷酸化DNA区。6.根据权利要求3的方法，其中所述转基因包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)编码PARP抑制性RNA分子的DNA区，所述RNA分子包含i.有义核苷酸序列，其包含选自SEQIDNol的核苦酸序列、SEQIDNo2的核苷酸序列、SEQIDNo3的核普酸序列、SEQIDNo4的核苷酸序列、SEQIDNo5的核苷酸序列或SEQIDNo6的核香酸序列的20个连续核苷酸中的至少19个；和ii.反义核苷酸序列，其包含与所述有义核苷酸序列中所述至少20个连续核苷酸互补的核苷酸序列，其中所述有义和反义核苷酸序列能够形成双链RNA区；以及c)转录终止和多聚腺苷酸化DNA区。7.根据权利要求6的方法，其中所述反义核苷酸序列与所述有义核香酸序列具有约95%的序列同一性或完全相同。8.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述转基因编码ParG抑制性RNA分子。9.根据权利要求8的方法，其中所述转基因包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)编码PARG抑制性RNA分子的DNA区，其包含选自SEQIDNo7的核苷酸序列、SEQIDNo8的核苷酸序列、SEQIDNo9的核苷酸序列或SEQIDNolO的核苷酸序列的20个连续核苷酸中的至少19个；和c)转录终止和多聚腺苷酸化DNA区。10.根据权利要求8的方法，其中所述转基因包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)编码PARG抑制性RNA分子的DNA区，其包含选自SEQIDNo7的核苷酸序列、SEQIDNo8的核苷酸序列、SEQIDNo9的核苷酸序列或SEQIDNo10的核苷酸序列的互补序列的20个连续核苦酸中的至少19个；和c)转录终止和多聚腺苷酸化DNA区。11.根据权利要求8的方法，其中所述转基因包含以下有效连接的DNA片段a)植物可表达的启动子；b)编码PARG抑制性RNA分子的DNA区，所述RNA分子包含i.有义核苷酸序列，其包含选自SEQIDNo7的核苷酸序列、SEQIDNo8的核苷酸序列、SEQIDNo9的核香酸序列或SEQIDNo10的核苷酸序列的20个连续核苷酸中的至少19个；和ii.反义核苷酸序列，其包含与所述有义核苷酸序列中所述至少20个连续核苷酸互补的核香酸序列，其中所述有义和反义核香酸序列能够形成双链RNA区；和c)转录终止和多聚腺苷酸化DNA区。12.根据权利要求ll的方法，其中所述反义核苷酸序列与所述有义核苷酸序列具有约95%的序列同一性或完全相同。13.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中所述转基因编码烟酰胺腺嘌呤二核苷酸补救合成途径的植物功能酶，所述酶选自烟酰胺酶、烟酸盐/酯磷酸核糖基转移酶、烟酸单核苷酸腺嘌呤基转移酶或烟酰胺腺嘌呤二核苦酸合成酶。14.根据权利要求13的方法，其中所述转基因包含下述核苷^列，所述核苷酸序列选自SEQID11的核苷酸序列、SEQID12的核苷酸序列、SEQID13的核苷酸序列、SEQID14的核苷酸序列、SEQID15的核苷酸序列、SEQID16的核苷酸序列、SEQID17的核苷酸序列、SEQID18的核苷酸序列、SEQID19的核苷酸序列、SEQID20的核苷酸序列、SEQID21的核苷酸序列或SEQID22的核苷酸序列。15.根据权利要求1到14中任一项的方法，其包括另一步骤，即对所述植物或其生境，或对所述植物的种子使用有效量的式(I)化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(1)，其中Het表示杂环，所述杂环在每种情况下任选被氟、氯、甲基或乙基单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡咬-3-基、吡咬-5-基、3-吡咬基、l-氧化-5-吡咬基、l-氧化-5-吡咬基、四氢呋喃-3-基、噻唑-5-基，A表示d-CV烷基、-N(Ri)(R2)或S(R2),其中W表示氢、d-CV烷基、苯基-d-CV烷基、C3-CV环烷基、CrCV链烯基或CrC6-炔基，且r2表示d-o烷基、C2-o链烯基、CrC6-炔基、-<:(=0)-<:113或千基，R表示氢、d-C『烷基、CrCV链烯基、CVC6-炔基、《(=0)-<:113或节基，或与W—起表示以下基团一C!H2—GH2一,國C!H2一C!H2一GH2一、一GH2一O一C!E[2一、一GH2一S國dH2一、-CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH2-，且X表示N-N02、N-CN或CH-N02。16.根据权利要求15的方法，其中所述式(I)化合物中由Het表示的所述杂环代表被氯取代的吡淀-3-基杂环。17.权利要求16的方法，其中所述(I)式的化合物是吡虫啉或噻虫啉。18.根据权利要求1到14中任一项的方法，其还包括步骤将有效量的6-氯烟酸提供给所述植物的细胞。19.用于提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件耐受性的方法，其包括步骤a)对所述植物或其生境或对所述植物的种子使用有效量的式(I)化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中Het表示杂环，所述杂环在每种情况下任选被氟、氯、甲基或乙基单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡咬-3-基、吡啶-5-基、l-氧化-5-吡咬基、l-氧化-5-吡梵基、四氢呋喃-3-基、噻唑-5-基，A表示d-CV烷基、-N(R"(R2)或S(R2),其中W表示氢、CrCV烷基、苯基-d-0烷基、<:3-<:6-环烷基、CrCV链烯基或C2-CV炔基，且R2表示d-cv烷基、C2-cv链烯基、C2-cv炔基、-<:(=0)-<:113或节基，R表示氢、CrCV烷基、C2-cv链烯基、<:2-<:6-炔基、-<:(=0)-0[13或节基，或与W—起表示以下基团CH2CH2-、CH2-CH2-CH2-、-CH2-OCH2-、-CH2-SCH2-、-CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH2-，且X表示N-N02、N-CN或CH-N02。20.用于促进植物根穿透进入生长培养基中的方法，其包括步骤a)对所述植物或其生境或对所述植物的种子使用有效量的式(I)化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中Het表示杂环，所述杂环在每种情况下任选被氟、氯、甲基或乙基单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡啶-3-基、吡咬-5-基、3-吡咬基、l-氧化-5』比咬基、l-氧化-5-吡咬基、四氢呋喃-3-基、噻唑-5-基，A表示d-C『烷基、-]\(1^)(议2)或S(r2),其中W表示氢、Crcv烷基、苯基-CrCv烷基、<:3-<:6-环烷基、<:2-<:6-链烯基或QrC6-炔基，且r2表示Q-o烷基、C2-cv链烯基、C2-cv炔基、-<:(=0)-<:113或节基，r表示氢、d-CV烷基、CVC6-链烯基、C2-Qr炔基、-<:(=0)-<:^或节基，或与W—起表示以下基团CH2CH2-、-CH2CH2-CH2-、-CH2OCH2-、-CH2-S-CH2-、CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH2-，且X表示N-N02、N-CN或CH-N02。21.权利要求19或权利要求20的方法，其中所述式(I)的化合物是新烟碱类化合物。22.权利要求19或权利要求20的方法，其中所迷式(I)化合物中由Het表示的所述杂环是被氯取代的吡咬-3-基杂环。23.权利要求22的方法，其中所述(I)式的化合物是吡虫啉或噻虫啉。24.用于提高植物细胞或植物对低氧或无氧条件耐受性的方法，其包括步骤将有效量的6-氯烟酸提供给所述^L物细胞或植物。25.用于促进植物根穿透进入生长培养基的方法，其包括步骤将有效量的6-氯烟酸提供给所述植物的细胞。26.根据权利要求24或权利要求25的方法，其中通过对所述植物或其生境或对所述植物的种子使用有效量的式(I)化合物而对所述植物细胞或植物提供所述6-氯烟酸<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中Het表示杂环，所述杂环在每种情况下任选被氯单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡咬-3-基或吡啶-5-基，A表示d-CV烷基、-]\(1^)(112)或8(112)，其中W表示氢、d-C『烷基、苯基-d-CV烷基、C3-CV环烷基、CVC6-链烯基或CVCV炔基，且R2表示d-o烷基、C2-cv链烯基、C2-cv炔基、-<:(=0)-013或节基，R表示氢、d-cv烷基、C2-cv链烯基、<:2-<:6-炔基、-<:(=0)-<:113或节基，或与W—起表示以下基团-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-0-CH2-、-CH2-S-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)-CH2-，且X表示N-N02、N-CN或CH-N02。27.根据权利要求26的方法，其中包含氯吡啶侧链的新烟碱类在植物降解过程中释放所述6-氯烟酸。28.权利要求27的方法，其中所述新烟碱类是吡虫啉或噻虫啉。29.根据权利要求24或权利要求25的方法，其中将所述6-氯烟酸直接应用于所述植物或其所述生境、所述植物细胞或所述种子。30.以下物质用于促进植物根伸入生长培养基中的用途a)外源DNA，其包含胁迫耐受性增强转基因或对应于这类胁迫耐受性增强转基因的内源基因的变体，和/或b)6-氯烟酸或式(1)化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中Het表示杂环，所述杂环在每种情况下任选被氟、氯、甲基或乙基单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡啶-3-基、吡咬-5-基、l-氧化-5-吡咬基、l-氧化-5-吡咬基、四氢呋喃-3-基、蓉喳-5-基，A表示d-CV烷基、-N(Ri)(R2)或S(R2)，其中W表示氢、d-CV烷基、苯基-d-Cr烷基、C3-C『环烷基、CrCV链烯基或C2-CV炔基，且R2表示d-cv烷基、cvc6-链烯基、<:2-<:6-炔基、-<:(=0)-033或千基，R表示氢、d-CV烷基、C2-CV链烯基、CrC6-炔基、《(=0)-(:113或节基，或与W—起表示以下基团-CH2-CH2-、-CH2-CH2CH2-、-CH2OCH2-、CH2-S-CH2-、-CH2-NHCH2-、-CH2N(CH3)CH2-，且X表示關Oz、N-CN或CH隱N02。31.以下物质用于提高植物对低氧或无氧条件耐受性的用途a)外源DNA，其包含胁迫耐受性增强转基因或对应于这类胁迫耐受性增强转基因的内源基因的变体，和/或b)6-氯烟酸或式(1)化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中Het表示杂环，所述杂环在每种情况下任选被氟、氯、甲基或乙基单取代或多取代，所述杂环选自下组杂环吡咬-3-基、吡啶-5-基、3-吡咬基、l-氧化-5-p比咬基、l-氧化-5-吡咬基、四氢呋喃-3-基、漆哇-5-基，A表示d-CV烷基、-N(R"(R2)或S(R2)，其中W表示氢、d-CV烷基、苯基-d-CV烷基、C3-CV环烷基、CVC6-链烯基或C2-CV炔基，且R2表示d-CV烷基、C2-CV链烯基、C2-CV炔基、-C(-0)-CH3或节基，R表示氢、d-CV烷基、CVQ-链烯基、CVC6-炔基、-<:(=0)-<:113或节基，或与W—起表示以下基团-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、CH2-OCH2-、-CH2S-CH2-、CH2-NH-CH2-、-CH2-N(CH3)CH2-，且X表示N-N02、N-CN或CH-N02。32.权利要求31的用途，其中通过暴露于水游、浸没或淹没将所述低氧或无氧条件带给所述植物。全文摘要本发明提供用于提高植物对低氧或无氧条件抗性的方法。这类方法可被用于促进植物根在生长培养基中或进入土壤中的穿透。本发明的方法可包括提供有胁迫耐受性基因的植物。可通过对植物使用化合物，包括新烟碱类化合物来获得相似的效应。文档编号C12N15/82GK101218345SQ200680021382公开日2008年7月9日申请日期2006年6月6日优先权日2005年6月15日发明者M·德布洛克,M·梅茨拉夫申请人:拜尔生物科学公司