。 WisconsinGenetics软件包第10版中的默认空位产生罚分值和空位延伸罚分值分别为8 和2。空位产生和空位延伸罚分可选自0-100的整数来表示。因而，例如，空位产生和 空位延伸罚分可W是 〇、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50或更大。
[0158]GAP给出具有最佳比对的家族中的一个成员。可能存在该个家族的许多成员，但其 他成员没有更好的品质。GAP显示用于比对的四个优值因子；品质、比率、同一性和相似性。 品质是为了比对序列而最大化的指标（metric)。比率是品质除W较短区段中的碱基数。同 一性百分数是实际匹配的符号的百分数。相似性百分数是相似的符号的百分数。将对应于 空位的符号忽略。当一对符号的评分矩阵值大于或等于0.50 (相似性阔值）时，评定为相 似性。威斯康星遗传学软件包版本10中所用的打分矩阵为化〇SUM62(参见化nikoffand Hen化off，（1989)Proc.化tl.Acad.Sci.USA89 ; 10915Ofen化off和Henikoff，1989 年，《美 国国家科学院院刊》，第89卷，第10915页））。
[0159] 除非另外指明，否则本文所提供的序列同一性/相似性值指用BLAST2. 0程序包， 采用默认参数获得的值（Altschul等人，（1997)NucleicAcidsRes. 25 ;3389-402)。
[0160] 如本领域普通技术人员将会理解的，BLAST搜索假定蛋白质可W随机序列建模。然 而，许多真实蛋白质包含非随机序列区，该非随机序列可为同聚段、短周期重复或富含一种 或多种氨基酸的区域。该种低复杂性区域可在不相关的蛋白质之间比对，尽管该蛋白质的 其他区域完全不相似。可采用多种低复杂性过滤程序来减少该种低复杂性比对。例如，可单 独使用或联合使用SEG(WootenandFederhen, (1993)Comput.Qiem. 17 ;149-63(Wooten和Federhen, 1993 年，《计算化学》，第 17 卷，第 149-163 页））和XNU(ClaverieandStates, (1993)Comput.Qiem. 17 ;191-201(Claverie和States, 1993 年，《计算化学》，第 17 卷，第 191-201页））低复杂性过滤程序。
[0161] 在两条多核巧酸或多肤序列的情形中，本文所用的"序列同一性"或"同一性"是指 当在指定的比较窗口上进行比对W获得最大对应时两个序列中相同的残基。当序列同一性 百分数针对蛋白质使用时，认识到不相同的残基位置往往差别在于保守氨基酸置换，其中 氨基酸残基由具有相似化学性质（例如电荷或疏水性）的其他氨基酸残基置换，因此不会 改变分子的功能性质。如果序列差别在于保守置换，则可上调百分比序列同一性W校正置 换的保守性质。差别在于该种保守置换的序列被说成具有"序列相似性"或"相似性"。作出 该个调节的方法是本领域技术人员所熟知的。通常，该涉及将保守置换评定为部分错配而 不是完全错配，从而增加序列同一性百分数。因而，例如，如果相同的氨基酸给予1分，非保 守置换给予0分，则保守置换给予0至1之间的分数。例如，根据MeyersandMiller, (1988) ComputerApplic.Biol.Sci. 4 ;ll-17(Meyers和Miller, 1988 年，《计算机在生物科学中的 应用》，第4卷，第11-17页）的算法计算保守置换的分数，例如如在程序PC/GENE(美国加利 福尼亚少1'1 山景城Intelligenetics公司(Intelligenetics,MountainView,California, USA))中所实现的。
[0162] 本文所用的"序列同一性百分数"意指通过在比较窗口上比较两个最佳比对的序 列所确定的数值，其中多核巧酸序列在比较窗口中的部分与参考序列（不包含添加或缺 失）相比包含添加或缺失（即空位），W便两个序列的最佳比对。该百分数是该样计算的： 确定在两个序列中出现相同核酸碱基或氨基酸残基的位置的数目W得到匹配的位置的数 目，将匹配的位置的数目除W比较窗口中的位置的总数目，然后将结果乘W100W得到序 列同一性百分数。
[0163] 术语多核巧酸序列的"基本上相同"意指利用所描述的比对程序之一采用标准参 数与参考序列比较时，多核巧酸包含具有50-100%之间的序列同一性，优选至少50%的序 列同一性，优选至少60 %的序列同一性，优选至少70 %，更优选至少80 %，更优选至少90 % 且最优选至少95%序列同一性的序列。技术人员将会认识到，可通过考虑密码子简并性、氨 基酸相似性、阅读框定位等等适当调整该些值W确定两个核巧酸序列所编码的蛋白质的相 应同一性。用于该些目的的氨基酸序列的实质同一性通常意指55-100%之间的序列同一 性，优选至少55 %，优选至少60 %，更优选至少70 %、80 %、90 %，最优选至少95 %。
[0164] 在肤的情形中，术语"实质相同"指肤包含在指定比较窗口上与参考序列具有 55-100%之间的序列同一性；优选与参考序列具有至少55%的序列同一性，优选60%，优 选70%,更优选80%,最优选至少90%或95%的序列同一性。优选地，利用Needleman和 Wunsch(出处同上）的同源比对算法进行最佳比对。两条肤序列是基本上相同的指示是，一 种肤可与针对第二种肤产生的抗体发生免疫反应。因而，例如，如果某种肤与第二种肤差别 仅在于保守置换的话，则该两种肤实质上相同。此外，当某种肤与第二种肤差别在于非保守 变化时，如果抗体识别的表位实质上相同，则它们实质上相同。"实质上相似的"肤共有如上 所述的序列，例外的是不相同的残基位置差别可在于保守氨基酸变化。
[0165]衷 1
【主权项】
1. 一种用于在植物中增加产量或维持产量稳定性的方法，所述方法包括减少雄性育 性，从而在雄性和雌性组织同时发育期间增加分配至雌性生殖组织的营养物质。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中通过改变遗传雄性育性基因的所述表达或活性来 减少所述植物中的所述雄性育性。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述植物在非生物胁迫下生长。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述受限营养物质为氮。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述植物具有选自如下的农学参数：增大的SPAD 值、增加的抽穗丝、增加的穗长度、增加的穗宽度、增加的每个穗的种子数、增加的每个穗的 种子重量和具有增加的胚尺寸的种子。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述植物在干旱胁迫下生长。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述植物的所述耐旱性通过雄性不育改善。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述植物是玉蜀黍。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述植物包含导致显性遗传雄性不育的核基因中 的突变。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性育性通过表达编码SEQIDNO: 14或153 的多肽的多核苷酸而减少。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述多核苷酸选自SEQIDNO:13、15和152。
12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性育性在选自SEQIDNO:64-106、134、 137、142、143、144、149和150的调控元件下通过表达抑制穗丝的核酸而减少。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性育性在选自SEQIDNO:64-106、134、 137、142、143、144、149和150的调控元件下通过表达核酸而减少，所述核酸抑制编码SEQ IDNO: 107的氨基酸序列的多核苷酸的表达。
14. 根据权利要求1所述的方法，其中所述雄性育性通过表达编码多肽的核酸而减少， 所述多肽具有对应于SEQIDNO: 14的第37位氨基酸的突变，其中多肽选自SEQIDNO: 14、 108-130。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述突变导致所述信号肽的不当加工。
16. 根据权利要求1所述的方法，其中所述植物为玉蜀黍非转基因植物。
17. 根据权利要求1所述的方法，其中所述雌性组织发育为玉蜀黍中的穗发育。
18. 根据权利要求1所述的方法，其中所述突变在所述植物的内源育性基因中进行工 程改造。
19. 在包含第一玉蜀黍植物群体的田地中增加玉蜀黍产量的方法，所述方法包括在所 述田地中栽培玉蜀黍植物群体，其中所述玉蜀黍植株由于存在包含SEQIDNO:14或其同 系物的氨基酸序列的多肽而表现出显性雄性不育，并且其中所述田地还包含第二玉蜀黍植 物群体，所述第二玉蜀黍植物群体产生有效量的花粉以使田地中的第一玉蜀黍植物群体受 精，从而相较于不包含第一植物群体的对照田地产量增加。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第一植物群体包含所述田地中所述玉蜀黍 植株的约50%至约90%。
21. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第一植物群体包含所述田地中所述玉蜀黍 植株的约80%。
22. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第一植物群体包含所述田地中所述玉蜀黍 植株的约75%。
23. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第一植物群体包含所述田地中所述玉蜀黍 植株的约85%。
24. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第一植物群体包含所述田地中所述玉蜀黍 植株的约70%。
25. 根据权利要求19所述的方法，其中所述所得的子代是可育的。
26. 在田地中生长的玉蜀黍植物群体，其中所述玉蜀黍植物群体包括具有减少的雄性 育性的第一亚群体和表现出正常的雄性育性的第二亚群体，其中所述玉蜀黍植物群体产生 与对照植物群体相比增加的谷粒产量。
27. 由根据权利要求26所述的玉蜀黍植株产生的种子，其中所述种子产生可育的植 株。
28. 包含多核苷酸的分离的核酸分子，所述多核苷酸引发植物细胞中的转录并且包括 选自如下的序列： &.5￡0 1〇吣：13和62、5￡0 1〇吣：64-106、134、137、142、143、144、149和150的启动 子区； b.SEQIDNO:13、62、64-106、134、137、142、143、144、149 和 150 的至少 100 个连续核 苷酸；以及 c?与SEQID吣：13、62、64-106、134、137、142、143、144、149和150的全长具有至少 70 %序列同一性的核苷酸序列。
29. 表达盒，其包含可操作地连接到目的多核苷酸的根据权利要求17所述的多核苷 酸。
30. 载体,其包含根据权利要求29所述的表达盒。
31. 植物细胞，所述植物细胞在其基因组中稳定掺入根据权利要求29所述的表达盒。
32. 根据权利要求31所述的植物细胞，其中所述植物细胞来自单子叶植物。
33. 根据权利要求31所述的植物细胞，其中所述单子叶植物为玉蜀黍、大麦、小麦、燕 麦、裸麦、高粱或水稻。
34. 植物，所述植物在其基因组中稳定掺入根据权利要求29所述的表达盒。
35. 根据权利要求34所述的植物，其中所述植物是单子叶植物。
36. 根据权利要求34所述的植物，其中所述单子叶植物为玉蜀黍、大麦、小麦、燕麦、裸 麦、高粱或水稻。
37. -种根据权利要求34所述的植物的转基因种子。
38. 根据权利要求34所述的植物，其中所述植物还包括编码基因产物的多核苷酸，所 述基因产物赋予病原体或昆虫抗性。
39. 根据权利要求34所述的植物，其中所述植物还包含编码多肽的多核苷酸，所述多 肽涉及营养物质吸收、氮利用效率、耐旱性、根强度、根耐倒伏性、土壤害虫管理、玉米根虫 抗性、碳水化合物代谢、蛋白质代谢、脂肪酸代谢或植物激素生物合成。
40. 玉蜀黍种子的单位，其包括一部分为转基因的雄性不育种子和一部分为转基因的 雄性可育种子，其中所述雄性不育转基因种子与单位中总玉蜀黍种子的比例在约50%至约 95%的范围内。
【专利摘要】本发明提供了遗传雄性不育植物，在所述遗传雄性不育植物中补充构建体从而产生对所述子代中的亲本表型的抑制。提供了产生和保持此类植物的方法以及使用所述植物的方法，包括使用亲本植物以产生不育植物以用于杂交种子生产。
【IPC分类】C12N15-82, C07K14-415
【公开号】CN104703998
【申请号】CN201380014361
【发明人】T.W.福克斯, D.F.罗塞尔, J.R.舒斯勒, J.P.S.M.托罗扎, 沈波
【申请人】先锋国际良种公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年3月12日
【公告号】CA2867385A1, EP2825551A1, US20150167013, WO2013138358A1