经修饰的cullin1基因
1.本技术是申请日为2016年9月8日、发明名称为“经修饰的cullin1基因”的中国发明专利申请no.201680051959.5的分案申请。
2.本发明涉及能够有效栽培的植物类型，以及用于鉴定和开发这种植物的方法。本发明还涉及适合于需要较小部分，或者减少涉及多余植物叶子的储存、处理和运输的劳力、时间和费用的情况的植物类型，以及用于鉴定和开发这种植物的方法。
3.植物育种者不断寻找更高效的方式栽培植物。提高效率的一种方法是高线材栽培(high-wire cultivation))。在高线材栽培中，采用更高的种植密度来获得更高的产量/m2。另外，高线材栽培允许更长的植物产生水果的栽培期。黄瓜和番茄是适合高线材栽培的农作物。然而，并非所有品种都适合这种类型的栽培。
4.如果植株具有紧凑生长(compact growth)表型，也可在其它作物中实现更高效的栽培。这种紧凑生长表型的特征可能在于植株显示较短的节间和/或较小的叶面积。由于这种紧凑生长表型，植物可以以较高的密度种植，从而节省大量的空间。
5.本发明的一个目的是提供能够进行高效栽培的植物类型。通过提供显示紧凑生长表型的植物类型已经实现了该目标。
6.在导致本发明的研究中，发现cullin1基因中的突变导致植物类型的改变，其可以表达为紧凑生长表型。具有该突变基因的植物特别适合于高效栽培。这种植物显示较短的节间长度和/或较小的叶面积，并且还可显示导致紧凑生长表型的其它特征。
7.cullin蛋白是存在于所有真核生物(不仅仅是植物)中的蛋白质家族。cullin蛋白与ring蛋白组合形成所谓的cullin-ring遍在蛋白连接酶(crl)。通常，cullin蛋白在蛋白质遍在蛋白化和蛋白质降解中起重要作用。
8.遍在蛋白化(也称为泛素化)是一个酶促翻译后修饰过程，其中遍在蛋白被连接至底物蛋白质。
9.遍在蛋白是一种高度保守的小分子多肽，普遍存在于真核生物中。依赖于atp的反应级联(涉及遍在蛋白活化(e1s)、遍在蛋白缀合(e2s)和遍在蛋白-蛋白质连接酶(e3s)的依次作用)进行遍在蛋白与其它蛋白质的连接。与遍在蛋白连接的蛋白质随后被降解并分解或重新定位。
10.作为cullin蛋白家族的成员的cullin1蛋白是组成scf复合物的四个亚单位中的一个。缩写scf代表skp1-cul1-f-box蛋白e3遍在蛋白连接酶复合物，其介导参与细胞周期进程、信号转导和转录的蛋白质的遍在蛋白化。在scf复合物中，cullin1可用作组织skp1-f-box蛋白和rbx1亚单位的刚性支架。其可通过定位底物和遍在蛋白缀合酶来促成催化作用。
11.如前所述，cullin蛋白存在于所有真核生物中。通过参与遍在蛋白化和随后的过程，其参与了广泛的细胞过程。令人惊奇的是，本发明的突变导致较短的节间长度和/或较小的叶面积，而不会对植物造成基于由cullin1蛋白质及其功能的保守状态可获得的现有技术水平知识将会预期到的有害影响。
12.在本研究中对经修饰的cullin1基因的表征在黄瓜(黄瓜(cucumis sativus))中
no:29、seq id no:30、seq id no:31、seq id no:32、seq id no.33、seq id no:34的野生型cullin1氨基酸序列中的修饰。
20.图1-17分别显示黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜的野生型cullin1核苷酸序列seq id no.1-17。图18-34分别显示黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜的野生型cullin1氨基酸序列seq id no.18-34。
21.如本文中所用，术语“野生型”通常是指与突变或修饰形式相反，如同其自然界中存在的生物体、基因、蛋白质或性状的形式。在本技术中，野生型特指cullin1基因的天然存在形式，cullin1的核苷酸序列的天然存在形式以及cullin1氨基酸序列的天然存在形式。图1-17和图18-34中分别显示了几种作物的cullin1基因和cullin1蛋白的天然形式。
22.如本文中所用，术语“突变体”、“突变”、“修饰”、“经修饰的”、“突变的cullinl基因”和“修饰的cullinl基因”是指对其野生型cullinl基因的核苷酸改变和氨基酸改变，所述核苷酸改变和氨基酸改变导致野生型基因的经修饰的形式。该修饰可以是任何修饰，包括但不限于snp。
23.经修饰的cullin1基因在本文中也称为“本发明的基因”、“经修饰的cullin1基因”或“本发明的经修饰的cullin1基因”。这些术语在本文中可互换使用。如本文中所用，短语“经修饰的cullin1基因”旨在包含具有导致所述紧凑生长表型的任何修饰的cullin1基因。
24.术语“紧凑基因表型”、“紧凑表型”或“紧凑生长表型”在本文中可互换使用，并且指较短的节间长度和/或较小的叶面积的表型。包含经修饰的cullin1基因并具有节间的作物，诸如例如黄瓜，可显示较短的节间或较小的叶面积。它们还可显示较短的节间和较小的叶面积。包含该经修饰的cullin1基因但不具有节间的作物(诸如例如莴苣)可显示较小的叶面积。
25.如本文中所用，术语“较小的叶面积”是显示由于本发明的经修饰基因的纯合或杂合存在而导致个体叶面积减小至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％(按照递增的优先顺序)的叶面积。为了研究本发明的基因对较小的叶面积的影响，本领域技术人员将必须将纯合地或杂合地具有本发明的基因的植物与对于前面提及的植物是同基因的但不具有本发明的基因的植物相比较。
26.术语“叶”意指由叶柄和叶片组成的植物部分。术语“叶面积”意指由叶片组成的植物部分的表面。
27.如本文中所用，术语“较短的节间”或“较短的节间长度”是具有由于本发明基因的纯合或杂合存在而导致的个体长度减小至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％(按照递增的优先顺序)的节间长度。为了研究本发明的基因对较短的节间长度的影响，本领域技术人员将必须将纯合地或杂合地具有本发明的基因的植物与对于前面提及的植物是同基因的但不具有本发明的基因的植物相比较。
28.导致经修饰的cullinl基因的修饰可选自改变cullinl基因的mrna水平的修饰、改变cullinl蛋白结构和/或水平的修饰和/或改变cullinl蛋白活性的修饰。
29.本发明的一个方面涉及经修饰的cullinl基因，其与其野生型基因组序列相比而言包含突变，该突变导致cullinl蛋白和/或蛋白质活性的改变，其中所述经修饰的cullinl基因能够引起紧凑生长表型。
30.在一个实施方案中，所述突变是单核苷酸多态性(snp)。
31.在本发明的一个实施方案中，氨基酸序列的所述变化是取代。
32.在本发明的一个优选实施方案中，所述氨基酸序列的变化存在于cullin1蛋白的部分内位置30-60处的氨基酸之间，优选seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置40-55处的氨基酸之间的部分或在与其相对应的部分中。
33.在本发明的一个进一步优选的实施方案中，所述氨基酸序列的变化存在于结合skp1和/或eta2的cullin1蛋白的部分中。
34.优选地，氨基酸取代在cullin1蛋白中的物理位置位于其中cullin1蛋白与skp1和/或eta2结合的蛋白质区域中。cullin1蛋白与skp1、rbx1和f-box蛋白一起形成所谓的scf复合物，其具有重要的功能性，诸如在叶发育中的作用。根据一些理论，eta2是维持scf复合物活性所需的，最有可能地通过促进scf复合体的组装和解装配循环来实现。
35.在一个具体的实施方案中，所述经修饰的cullin1基因包括在黄瓜的seq id no.1的位置147处或在其它作物的cullin1基因中与其对应的位置处包含snp的cullin1基因，其中所述修饰包括在该位置处的核苷酸的变化，并且其中所述修饰导致在黄瓜的野生型蛋白质序列seq id no:18的位置49处或在其它作物中与其对应的位置处的cullin1蛋白的氨基酸置换。在黄瓜中，变化是从a到g以及从异亮氨酸到甲硫氨酸。在其它作物中，核苷酸和氨基酸的变化可以不同。
36.在本发明的一个优选实施方案中，核苷酸序列的修饰包括从腺嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶至鸟嘌呤的变化。
37.如本文中所用，定义“编码序列”是由编码该蛋白质的外显子组成的基因dna的部分。
38.在本发明的另外一个实施方案中，氨基酸序列中的修饰是在seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49处，或者在除黄瓜外的作物的情况下，在对应于seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49的位置处的取代。
39.发现由本发明的突变引起的氨基酸取代存在于seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49处，或者在除黄瓜外的作物的情况下，存在于对应于黄瓜的野生型氨基酸序列seq id no:18的位置49的位置处。该核苷酸突变被认为是非保守的，该氨基酸的变化可以被认为是非保守的。
40.当编码dna序列中的一个或多个碱基对的突变导致编码不同氨基酸的改变的密码子三联体时，蛋白质中的氨基酸变化发生。由于遗传密码的冗余性，并非编码dna序列中的所有点突变都会导致氨基酸变化。编码序列中不导致氨基酸改变的突变称为“沉默突变”。其它突变称为“保守突变”，它们导致一个氨基酸被具有可比性质的另一氨基酸取代，使得突变不可能改变成熟蛋白的折叠或影响其功能。如本文中所用，“非保守氨基酸改变”是指一个氨基酸被具有不同化学性质的另一氨基酸替换，这种不同化学性质可导致编码的蛋白质的稳定性降低，功能改变和/或结构效应改变。
41.在本发明的另外的优选实施方案中，氨基酸序列中的修饰是取代并且由从异亮氨酸至甲硫氨酸的改变组成。
42.本发明还涉及包含所述经修饰的cullin1基因的植物。
43.包含具有seq id no：35的核苷酸序列的所述经修饰的cullin1基因的黄瓜植物不
是本发明的一部分，因此在此放弃。
44.与不包含所述经修饰的cullin1基因的相同物种的同基因植物相比，包含该经修饰的cullin1基因的植物显示紧凑生长表型，即包含较短的节间长度和/或较小的叶面积。例如，包含所述经修饰的cullin1基因的黄瓜植物、甜瓜植物、西葫芦植物、西瓜植物、茄子植物、番茄植物和辣椒植物显示较短的节间长度和/或较小的叶面积。这些植物因此特别适合用于高效栽培。包含所述经修饰cullin1基因的菊苣植物、苦苣植物、莴苣植物、甘蓝植物和菠菜植物显示例如较小的叶面积。因此，这些植物收获用于消费的部分的尺寸较小。因此这些植物特别适合于其中需要较小部分的情况。包含所述经修饰的cullin1基因的胡萝卜显示较短的节间长度和/或较小的叶面积。因此，该植物包含较小的叶片，所述叶片在产品被销售和/或消费之前需要被除去。包含所述经修饰的cullin1基因的辣椒植物显示较短的节间长度和/或较小的叶面积。因此，该植物具有更紧凑尺寸，适合于其中需要较小部分和/或包含较少的在产品销售和/或消费之前需要去除的叶子的情况。包含所述经修饰的cullin1基因的韭葱植物显示出较小的叶面积。因此，不被消费的叶子在产品销售和/或消费之前不需要被去除。包含所述经修饰的cullin1基因的萝卜植物和甜菜植物显示较小的叶面积。因此，在产品销售和/或消费之前需要去除较少的叶子。
45.纯合或杂合地包含所述经修饰的cullin1基因的本发明植物可以是自交系、杂种、双单倍体的植物或分离群体植物的植物。
46.本发明的植物可具有处于杂合状态的所述经修饰的cullin1基因，因为这样的植物显示中等水平的性状。此外，这种植物可以是该基因的潜在来源，当与任选地也纯合或杂合地具有所述经修饰的基因的另一植物杂交时，可得到纯合或杂合地具有该经修饰的基因并且显示具有紧凑生长表型的性状的后代植物。
47.本发明还涉及通过使用包含该经修饰的cullin1基因的种子生长所述植物来产生具有该经修饰的cullin1基因的植物的方法，所述经修饰的cullin1基因导致紧凑生长表型。
48.本发明还涉及通过使用在其基因组中携带所述经修饰的cullin1基因的植物材料的组织培养产生具有该经修饰的cullin1基因的植物的方法。
49.本发明还涉及通过使用在其基因组中携带该经修饰的cullin1基因的植物材料的营养繁殖来产生具有该经修饰的cullin1基因的植物的方法，所述经修饰的cullin1基因导致紧凑生长表型。
50.本发明还提供了通过使用加倍单倍体生成技术从包含该经修饰的cullinl基因的黄瓜植物生成加倍单倍体系，来产生具有该经修饰的cullin1基因的植物的方法。
51.本发明还涉及包含本发明的经修饰的cullin1基因的植物种子，其中可从该种子生长的植物显示紧凑生长表型。
52.本发明还涉及用于种子产生的方法，其包括从本发明的种子生长植物，通过允许授粉发生而允许植物产生种子，并且收获那些种子。种子的产生适宜地通过杂交或自交进行。以该方式产生的种子导致其生长的植物的紧凑生长表型。
53.本发明还涉及杂交种子和产生这种杂交种子的方法，其包括将第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所得的杂交种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物具有本发明的经修饰的cullin1基因。通过生长包含本发明的经修饰的cullin1基因的所得
种子而产生的显示本发明的紧凑生长表型的杂交植物也是本发明的植物。
54.本发明的另一方面涉及能够发育成和/或源自包含经修饰的cullin1基因的植物的繁殖材料，其中与不包含经修饰的cullin1基因的相同物种的同基因植物相比，所述植物显示紧凑生长表型，其中繁殖材料包含本发明的经修饰的cullin1基因，并且其中繁殖材料选自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚、胚囊、卵细胞、插条、根、下胚轴、子叶、茎、叶、花、花药、种子、分生细胞、原生质体和细胞或其组织培养物。
55.因此本发明还涉及适合有性繁殖的要求保护的植物的部分。此类部分例如选自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵细胞。另外，本发明涉及要求保护的植物的适合于营养繁殖的部分，其特别地是插条、根、茎、细胞、原生质体。如上所述的植物部分被认为是繁殖材料。从繁殖材料产生的植物包含所述经修饰的cullin1基因，其导致紧凑生长表型，从而使得能够进行高效栽培和/或适于产生需要较小产品的销售部分。
56.根据其另一方面，本发明提供了携带本发明的经修饰的cullin1基因的植物的组织培养物，其也是繁殖材料。组织培养物包含可再生细胞。可以从植物的任何部分，特别是从叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根、根尖、花药、花、种子和茎中选择或衍生此类组织培养物。组织培养物可被再生成携带本发明的经修饰的cullin1基因的植物，所述再生植物表达本发明的性状并且也是本发明的一部分。
57.本发明还涉及所述经修饰的cullin1基因用于开发显示紧凑生长表型的植物的用途。技术人员熟悉将新性状引入已经具有其它所需农业特性的植物中，例如通过基因渗入。可通过标准育种技术进行渗入，其中可通过表型或使用标记或其组合进行选择。
58.本发明还涉及该经修饰的cullin1基因或其包含所述修饰的部分作为鉴定显示紧凑生长表型的植物的标记的用途。
59.如本技术中所用的“用于鉴定”或“用于鉴定的方法”包括cullin1基因中描述的(因果)snp作为标记的用途。本发明还涉及可基于cullin1基因中的修饰(包括因果snp)进行开发的其它标记，以及可基于cullin1基因的野生型序列进行开发的其它标记。
60.本发明还涉及seq id no.35-51的任何序列或其部分用作用于鉴定显示紧凑生长表型(即包含较短的节间长度和/或较小的叶面积)的植物的标记的用途。如果使用这些序列中的任一序列的一部分，则该部分必须包含所述修饰。例如，seq id no.35或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的黄瓜植物；seq id no.36或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的甜瓜植物；seq id no.37或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的西葫芦植物；seq id no.38或其部分可以用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的西瓜植物；seq id no.39或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的茄子植物；seq id no.40或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的番茄植物；seq id no.41或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的辣椒植物；seq id no.42或其部分可用于鉴定显示较小的叶面积的甘蓝植株；seq id no.43或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的胡萝卜属植物；seq id no.44或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的芹菜植物；seq id no.45或其部分可用于鉴定显示较小叶面积的菊苣植物；seq id no.46或其部分可用于鉴定显示较小叶面积的苦苣植物；seq id no.47或其部分可用于鉴定显示较小叶面积的韭葱植物；seq id no.48或其部分可用于
鉴定显示较小叶面积的莴苣植物；seq id no.49或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小的叶面积的萝卜植物；seq id no.50或其部分可用于鉴定显示较小叶面积的菠菜植物；seq id no.51或其部分可用于鉴定显示较短的节间长度和/或较小叶面积的甜菜植物。本发明还涉及源自seq id no.1-17或seq id no.36-51的任何标记用于鉴定显示紧凑生长表型的植物用途。任何此类衍生标记必须包含导致本发明的表型的所述修饰。
61.一般地，为了鉴定显示紧凑生长表型的植物，在cullin1基因中确定在位置147处或与其对应的位置处是否存在a、c或t(seq id no.1-17)或g(seq id no.35-51)。
62.本发明还涉及用于获得显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括：
63.a)使包含本发明的经修饰的cullin1基因的植物与不包含所述经修饰的cullin1基因的植物杂交以获得f1群体；
64.b)任选地将来自f1的植物进行一轮或多轮自交和/或杂交以获得下一代群体；和
65.c)选择具有紧凑生长表型和本发明的经修饰的cullin1基因的植物。本发明还涉及获得显示紧凑生长表型的植物的方法，该方法包括：
66.a)将包含本发明的经修饰的cullin1基因的植物与包含所述经修饰的cullin1基因的另一植物杂交以获得f1群体；
67.b)任选地将来自f1的植物进行一轮或多轮自交和/或杂交以获得下一代群体；和
68.c)选择具有紧凑生长表型和本发明的经修饰的cullin1基因的植物。
69.本发明还涉及用于鉴定显示紧凑生长表型，包含所述经修饰的cullin1的植物或其包含所述修饰的部分的标记。优选地，所述修饰是在黄瓜的seq id no:1的位置147处或其附近，或者在除黄瓜外的作物的情况下是在对应于黄瓜的seq id no:1的位置147的位置处或其附近的核苷酸取代，所述修饰导致cullin1蛋白质中的氨基酸取代。
70.本发明还涉及用于从植物群体中选择显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括在植物群体的植物的基因组中检测seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147处，或者对于除黄瓜外的作物而言在对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处是否存在鸟嘌呤，以及选择在seq id no:1的位置147处包含鸟嘌呤(如seq id no.35中显示的)、或者对于除黄瓜外的作物而言在对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处包含鸟嘌呤(如seq id no.36-51中显示的)的植物。
71.附图
72.图1.野生型黄瓜cullin1编码序列，seq id no.1。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“a”。
73.图2.野生型甜瓜cullin1编码序列，seq id no.2。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“a”。
74.图3.野生型笋瓜(squash)cullin1编码序列，seq id no.3。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“a”。
75.图4.野生型西瓜cullin1编码序列，seq id no.4。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“a”。
76.图5.野生型茄子cullin1编码序列，seq id no.5。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“t”。
77.图6.野生型番茄cullin1编码序列，seq id no.6。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“t”。
78.图7.野生型辣椒cullin1编码序列，seq id no.7。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“t”。
79.图8.野生型圆白菜cullin1编码序列，seq id no.8。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始138个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
80.图9.野生型胡萝卜cullin1编码序列，seq id no.9。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始144个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
81.图10.野生型芹菜cullin1编码序列，seq id no.10。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
82.图11.野生型菊苣cullin1编码序列，seq id no.11。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
83.图12.野生型玉兰菜(endive)cullin1编码序列，seq id no.12。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
84.图13.野生型韭葱(leek)cullin1编码序列，seq id no.13。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
85.图14.野生型莴苣cullin1编码序列，seq id no.14。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
86.图15.野生型萝卜cullin1编码序列，seq id no.15。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始138个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“c”。
87.图16.野生型菠菜cullin1编码序列，seq id no.16。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“a”。
88.图17.野生型甜菜根cullin1编码序列，seq id no.17。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141个核苷酸)。如此处所示，野生型核苷酸是“a”。
89.图18.野生型黄瓜cullin1蛋白质序列，seq id no.18。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
90.图19.野生型甜瓜cullin1蛋白质序列，seq id no.19。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
91.图20.野生型笋瓜cullin1蛋白质序列，seq id no.20。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
92.图21.野生型西瓜cullin1蛋白质序列，seq id no.21。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
93.图22.野生型茄子cullin1蛋白质序列，seq id no.22。括号之间并且以粗体显示
的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
94.图23.野生型番茄cullin1蛋白质序列，seq id no.23。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
95.图24.野生型辣椒cullin1蛋白质序列，seq id no.24。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
96.图25.野生型圆白菜cullin1蛋白质序列，seq id no.25。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始46个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
97.图26.野生型胡萝卜cullin1蛋白质序列，seq id no.26。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始48个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
98.图27.野生型芹菜cullin1蛋白质序列，seq id no.27。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
99.图28.野生型菊苣cullin1蛋白质序列，seq id no.28。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
100.图29.野生型玉兰菜cullin1蛋白质序列，seq id no.29。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
101.图30.野生型韭葱cullin1蛋白质序列，seq id no.30。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
102.图31.野生型莴苣cullin1蛋白质序列，seq id no.31。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
103.图32.野生型萝卜cullin1蛋白质序列，seq id no.32。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始46个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
104.图33.野生型菠菜cullin1蛋白质序列，seq id no.33。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
105.图34.野生型甜菜根cullin1蛋白质序列，seq id no.34。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，野生型氨基酸是“i”。
106.图35.“经修饰的”黄瓜cullin1编码序列seq id no.35。括号之间并且以粗体显示
的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147个氨基酸)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
107.图36.“经修饰的”甜瓜cullin1编码序列seq id no.36。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
108.图37.“经修饰的”笋瓜cullin1编码序列seq id no.37。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
109.图38.“经修饰的”西瓜cullin1编码序列seq id no.38。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
110.图39.“经修饰的”茄子cullin1编码序列seq id no.39。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
111.图40.“经修饰的”番茄cullin1编码序列seq id no.40。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
112.图41.“经修饰的”辣椒cullin1编码序列seq id no.41。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
113.图42.“经修饰的”圆白菜cullin1编码序列seq id no.42。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始138bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
114.图43.“经修饰的”胡萝卜cullin1编码序列seq id no.43。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始144bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
115.图44.“经修饰的”芹菜cullin1编码序列seq id no.44。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
116.图45.“经修饰的”菊苣cullin1编码序列seq id no.45。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
117.图46.“经修饰的”玉兰菜cullin1编码序列seq id no.46。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
118.图47.“经修饰的”韭葱cullin1编码序列seq id no.47。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始147bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
119.图48.“经修饰的”莴苣cullin1编码序列seq id no.48。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
120.图49.“经修饰的”萝卜cullin1编码序列seq id no.49。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始138bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
121.图50.“经修饰的”菠菜cullin1编码序列seq id no.50。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
122.图51.“经修饰的”甜菜根cullin1编码序列seq id no.51。括号之间并且以粗体显示的核苷酸表示snp的位置(从起始点开始141bp)。如此处所示，经修饰的核苷酸是“g”。
123.图52.“经修饰的”黄瓜cullin1蛋白质序列seq id no.52。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
124.图53.“经修饰的”甜瓜cullin1蛋白质序列seq id no.53。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，
经修饰的氨基酸是
‘
m’。
125.图54.“经修饰的”笋瓜cullin1蛋白质序列seq id no.54。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
126.图55.“经修饰的”西瓜cullin1蛋白质序列seq id no.55。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
127.图56.“经修饰的”茄子cullin1蛋白质序列seq id no.56。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
128.图57.“经修饰的”番茄cullin1蛋白质序列seq id no.57。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
129.图58.“经修饰的”辣椒cullin1蛋白质序列seq id no.58。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
130.图59.“经修饰的”圆白菜cullin1蛋白质序列seq id no.59。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始46个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
131.图60.“经修饰的”胡萝卜cullin1蛋白质序列seq id no.60。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始48个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
132.图61.“经修饰的”芹菜cullin1蛋白质序列seq id no.61。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
133.图62.“经修饰的”菊苣cullin1蛋白质序列seq id no.62。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
134.图63.“经修饰的”玉兰菜cullin1蛋白质序列seq id no.63。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
135.图64.“经修饰的”韭葱cullin1蛋白质序列seq id no.64。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始49个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
136.图65.“经修饰的”莴苣cullin1蛋白质序列seq id no.65。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
137.图66.“经修饰的”萝卜cullin1蛋白质序列seq id no.66。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始46个氨基酸)。如此处所示，
经修饰的氨基酸是
‘
m’。
138.图67.“经修饰的”菠菜cullin1蛋白质序列seq id no.67。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
139.图68.“经修饰的”甜菜根cullin1蛋白质序列seq id no.68。括号之间并且以粗体显示的氨基酸表示由snp引起的氨基酸变化的位置(从起始点开始47个氨基酸)。如此处所示，经修饰的氨基酸是
‘
m’。
140.图69.以下各种作物的cullin1编码序列直向同源物(野生型)的多重序列比对：芸苔(seq id no.8)、萝卜(seq id no.15)、甜菜(seq id no.17)、菠菜(seq id no.16)、韭葱(seq id no.13)、笋瓜(seq id no.3)、西瓜(seq id no.4)、黄瓜(seq id no.1)、甜瓜(seq id no.2)、番茄(seq id no.6)、茄子(seq id no.5)、辣椒(seq id no.7)、莴苣(seq id no.14)、菊苣(seq id no.11)、玉兰菜(seq id no.12)、胡萝卜(seq id no.9)、芹菜(seq id no.10)。括号之间并且以粗体显示了黄瓜编码序列中位置147处以及对于其它作物而言对应于该位置的位置处的snp。
141.图70.以下各种作物的cullin1氨基酸直向同源物(野生型)的多重序列比对：甜菜(seq id no.34)、菠菜(seq id no.33)、拟南芥(seq id no.69)、芸苔(seq id no.25)、萝卜(seq id no.32)、韭葱(seq id no.30)、茄子(seq id no.22)、番茄(seq id no.23)、辣椒(seq id no.24)、黄瓜(seq id no.18)、甜瓜(seq id no.19)、西瓜(seq id no.21)、笋瓜(seq id no.20)、芹菜(seq id no.27)、莴苣(seq id no.31)、玉兰菜(seq id no.29)、菊苣(seq id no.28)、胡萝卜(seq id no.26)。括号之间并且以粗体显示了黄瓜氨基酸序列中位置49处以及对于其它作物而言对应于该位置的位置处的snp。
实施例
142.实施例1
143.黄瓜中cullin1基因修饰的鉴定
144.将从商购可得的“高线材”黄瓜品种“hi lisa”制成的f2杂交群体用于创建新的遗传图谱。总共使用375个标记和398个f2系。对这些杂交群体进行的qtl分析揭示了第6号染色体上的一个主要qtl，其导致较小的节间长度和较小的叶表面。对qtl的峰标记的测序揭示了存在于标记序列中的snp。该特定的序列在杂交群体中是多态性的。通过blast鉴定了第6号染色体上该主要qtl的核苷酸序列。序列的最佳blast命中均与cullin1基因的序列相似。
145.实施例2
146.验证cullin1基因中的snp对节间长度和植物叶面积的影响
147.对具有较短的节间和较小的叶的表型的不同黄瓜植物群体(每个群体由不同的商购可得的'高线材'品种制成)进行表型和遗传分析。关于表型和遗传数据，参见表1。
148.播种后3周测量植物。为了估计叶面积，从第二片叶子(不是子叶)测量所有存在的叶片，并测量叶片的宽度和长度，将其彼此相乘以获得叶面积的(粗略估计的)评分。在表1的第三栏中，给出了cullin1基因snp的不同单倍型。评分a表示snp标记评分为纯合野生型curin1基因，b表示纯合的经修饰的cullin1基因。
149.在第一群体中，对于经修饰的cullin1基因纯合的植物(b)显示节间长度平均为对于野生型cullin1基因评分为纯合的植物(a)的长度的63％。b植物(对于经修饰的cullin1基因是纯合的)显示叶面积平均为a植物(对于野生型cullin1基因是纯合的)的长度的38％。
150.在第二群体中，b植物显示节间长度平均为相同群体的a植物的78％，叶面积为相同群体的a植物的39％。
151.在第三群体中，与a植物的平均值相比，b植物显示节间长度平均为66％，叶面积平均为47％。
152.表1
153.来源于商购可得的高线材品种的3种不同黄瓜品系的表型和基因型分析结果。节间长度被定义为主茎长度除以节间数。通过测量从第二片叶子(不是子叶)开始的存在于植物中的所有叶子的长度和宽度，将长度与宽度相乘，并计算每株植物的平均值来粗略估计叶面积。对于cullin1 snp评分，评分a表示标记得分为a纯合(野生型)，b表示纯合的(经修饰的)。
154.[0155][0156]
实施例3
[0157]
创建具有cullin1基因突变的甜瓜植物；通过甲磺酸乙酯(ems)对植物进行遗传修饰，并鉴定具有突变的cullin1基因的植物
[0158]
通过在室温下24小时期间将约5000粒种子浸入0.07％(w/v)ems的充气溶液中，用ems处理甜瓜种子。将经处理的种子在小塑料容器中于纸上萌发，并将所得植物在温室中生长并自花授粉以产生种子。成熟后，收获这些种子并合并成一个库。所得种子库用作起始材料以鉴定显示较小的节间长度和/或较小的叶面积的单个植物。
[0159]
将获得的cullin1突变体在温室中生长，以通过自体受精产生品系。分析甜瓜植物品系以确认较小的节间长度和较小的叶面积。当品系就较小的节间长度和/或较小的叶面积发生分离时，选择植物并在进行另外一轮cullin1品系近交后选择植物。通过其与对照系相比的较短节间和/或较小叶面积来鉴定cullin1突变体。
[0160]
实施例4
[0161]
鉴定包含cullin1基因的作物
[0162]
使用基本局部比对搜索工具(blast)程序将如seq id no:1中鉴定的cullin1基因和如seq id no:18中鉴定的蛋白质序列与其它作物植物的核苷酸编码序列和蛋白质序列进行比较。这导致其它植物中候选cullin1直向同源基因的鉴定。cullin1编码序列的多重
序列比对证实了这些是直向同源cullin1基因，参见图69。蛋白质序列的多重序列比对证实这些是直向同源cullin1蛋白质，参见图70。
[0163]
本发明涉及以下实施方式：
[0164]
1.一种经修饰的cullin1基因，其在seq id no:1:、seq id no:2、seq id no:3、seq id no:4、seq id no:5、seq id no:6、seq id no:7、seq id no:8、seq id no:9、seq id no:10、seq id no:11、seq id no:12、seq id no:13、seq id no:14、seq id no:15、seq id no:16、seq id no:17的野生型cullin1核苷酸序列中包含修饰，所述修饰分别导致seq id no:18、seq id no:19、seq id no:20、seq id no:21、seq id no:22、seq id no:23、seq id no:24、seq id no:25、seq id no:26、seq id no:27、seq id no:28、seq id no:29、seq id no:30、seq id no:31、seq id no:32、seq id no.33、seq id no:34的野生型cullin1氨基酸序列内的变化。
[0165]
2.根据实施方式1所述的经修饰的cullin1基因，其中所述核苷酸序列的修饰是导致cullin1蛋白的氨基酸序列内的变化的位置处的snp。
[0166]
3.根据实施方式1或2所述的经修饰的cullin1基因，其中所述氨基酸序列的变化是取代。
[0167]
4.根据实施方式1-3中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中所述氨基酸序列的所述变化存在于seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置30-60处的氨基酸之间的cullin1蛋白质部分中，优选在seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置40-55处的氨基酸之间的部分中，或对于其它作物在与其相对应的位置处。
[0168]
5.根据实施方式1-4中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中所述氨基酸序列的所述修饰存在于结合skp1和/或eta-2的cullin1蛋白的部分中。
[0169]
6.根据实施方式1-5中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中所述核苷酸序列的修饰是seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147处，或对于除黄瓜外的作物而言在对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处的snp，所述snp导致seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49处，或对于除黄瓜外的作物而言对应于seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49的位置处的氨基酸变化。
[0170]
7.根据实施方式6所述的经修饰的cullin1基因，其中所述snp包含从腺嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶至鸟嘌呤的变化。
[0171]
8.根据实施方式1-7中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中在黄瓜中，所述snp包括从腺嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶至鸟嘌呤的变化，并且所述氨基酸取代包括从异亮氨酸至甲硫氨酸的变化。
[0172]
9.一种植物，其包含如实施方式1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因。
[0173]
10.根据实施方式9所述的植物，其中所述植物属于选自由以下的物种：黄瓜(cucumis sativus)、甜瓜(cucumis melo)、西葫芦(curcurbita pepo)、西瓜(citrullus lanatus)、茄子(solanum melongena)，番茄(solanum lycopersicum)，辣椒(capsicum annuum)、甘蓝(brassica oleracea)、胡萝卜(daucus carota)、芹菜(apium graveolens)、菊苣(cichorium intybus)、苦苣(cichorium endivia)、韭葱(allium ampeloprasum)、莴苣(lactuca sativa)、萝卜(raphanus sativus)、菠菜(spinacia oleracea)和甜菜(beta vulgaris)。
[0174]
11.根据实施方式9或10所述的植物，其中与不包含所述cullin1基因的所述修饰的相同物种的同基因植物相比，所述经修饰的cullin1基因导致显示紧凑生长表型的植物。
[0175]
12.一种植物种子，其包含如实施方式1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因。
[0176]
13.根据实施方式12所述的植物种子，其中所述植物种子属于选自以下的物种：黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜。
[0177]
14.一种繁殖材料，其能够发育成实施方式9-11中任一项所述的植物和/或来源于所述植物，其中所述繁殖材料包含如实施方式1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因，并且其中繁殖材料选自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚、胚囊、卵细胞、插条、根、下胚轴、子叶、茎、叶、花、花药、种子、分生细胞、原生质体或细胞或其组织培养物。
[0178]
15.根据实施方式1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因用于开发植物的用途，所述植物与未包含所述经修饰的cullin 1基因的同基因植物相比显示紧凑生长表型。
[0179]
16.根据实施方式1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因或其部分用于鉴定植物的用途，所述植物与不包含所述经修饰的cullin 1基因的同基因植物相比显示紧凑生长表型。
[0180]
17.seq id no:1-seq id no:17和/或seq id no:35-seq id no:51的序列中的任一个序列或其部分或源自其的标记用作标记的用途，所述标记用于鉴定与不包含所述经修饰的cullin 1基因的同基因植物相比显示紧凑生长表型的植物。
[0181]
18.根据实施方式15-17中任一项所述的用途，其中所述植物属于选自以下的物种：黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜。
[0182]
19.一种用于获得显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括：
[0183]
a)使包含如实施方式1-8的任一项中所述的经修饰的cullin1基因的植物与不包含所述经修饰的cullin1基因的植物杂交以获得f1群体；
[0184]
b)任选地将来自所述f1的植物进行一轮或多轮自交和/或杂交以获得下一代群体；和
[0185]
c)选择具有紧凑生长表型和本发明的经修饰的cullin1基因的植物。
[0186]
20.一种用于获得显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括：
[0187]
a)将包含本发明的经修饰的cullin1基因的植物与包含所述经修饰的cullin1基因的另一植物杂交以获得f1群体；
[0188]
b)任选地将来自f1的植物进行一轮或多轮自交和/或杂交以获得下一代群体；和
[0189]
c)选择具有紧凑生长表型和本发明的经修饰的cullin1基因的植物。
[0190]
21.根据实施方式19或20所述的方法，其中所述植物属于选自以下的物种：黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜。
[0191]
22.一种用于鉴定显示紧凑生长表型的植物的标记，其包含如实施方式1-8的任一项中所述的经修饰的cullin1基因或其包含所述修饰的部分。
[0192]
23.根据实施方式22所述的标记，其中所述修饰是在黄瓜的seq id no:1的位置147处或其附近，或者在除黄瓜外的作物的情况下是在对应于黄瓜的seq id no:1的位置
147的位置处或其附近的核苷酸取代，所述修饰导致cullin1蛋白中的氨基酸取代。
[0193]
24.一种用于从植物群体中选择显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括检测在植物群体的植物的基因组中seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147处，或者对于除黄瓜外的作物而言对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处是否存在鸟嘌呤，以及选择在seq id no:1的位置147处，或者对于除黄瓜外的作物而言在对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处包含鸟嘌呤的植物。
技术特征：1.一种经修饰的cullin1基因，其在seq id no:1:、seq id no:2、seq id no:3、seq id no:4、seq id no:5、seq id no:6、seq id no:7、seq id no:8、seq id no:9、seq id no:10、seq id no:11、seq id no:12、seq id no:13、seq id no:14、seq id no:15、seq id no:16、seq id no:17的野生型cullin1核苷酸序列中包含修饰，所述修饰分别导致seq id no:18、seq id no:19、seq id no:20、seq id no:21、seq id no:22、seq id no:23、seq id no:24、seq id no:25、seq id no:26、seq id no:27、seq id no:28、seq id no:29、seq id no:30、seq id no:31、seq id no:32、seq id no.33、seq id no:34的野生型cullin1氨基酸序列内的变化。2.根据权利要求1所述的经修饰的cullin1基因，其中所述核苷酸序列的修饰是导致cullin1蛋白的氨基酸序列内的变化的位置处的snp。3.根据权利要求1或2所述的经修饰的cullin1基因，其中所述氨基酸序列的变化是取代。4.根据权利要求1-3中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中所述氨基酸序列的所述变化存在于seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置30-60处的氨基酸之间的cullin1蛋白质部分中，优选在seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置40-55处的氨基酸之间的部分中，或对于其它作物在与其相对应的位置处。5.根据权利要求1-4中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中所述氨基酸序列的所述修饰存在于结合skp1和/或eta-2的cullin1蛋白的部分中。6.根据权利要求1-5中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中所述核苷酸序列的修饰是seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147处，或对于除黄瓜外的作物而言在对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处的snp，所述snp导致seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49处，或对于除黄瓜外的作物而言对应于seq id no:18的黄瓜氨基酸序列的位置49的位置处的氨基酸变化。7.根据权利要求6所述的经修饰的cullin1基因，其中所述snp包含从腺嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶至鸟嘌呤的变化。8.根据权利要求1-7中任一项所述的经修饰的cullin1基因，其中在黄瓜中，所述snp包括从腺嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶至鸟嘌呤的变化，并且所述氨基酸取代包括从异亮氨酸至甲硫氨酸的变化。9.根据权利要求1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因用于开发植物的用途，所述植物与未包含所述经修饰的cullin 1基因的同基因植物相比显示紧凑生长表型。10.根据权利要求1-8中任一项所述的经修饰的cullin1基因或其部分用于鉴定植物的用途，所述植物与不包含所述经修饰的cullin 1基因的同基因植物相比显示紧凑生长表型。11.seq id no:1-seq id no:17和/或seq id no:35-seq id no:51的序列中的任一个序列或其部分或源自其的标记用作标记的用途，所述标记用于鉴定与不包含所述经修饰的cullin 1基因的同基因植物相比显示紧凑生长表型的植物。12.根据权利要求9-11中任一项所述的用途，其中所述植物属于选自以下的物种：黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜。
13.一种用于获得显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括：a)使包含如权利要求1-8的任一项中所述的经修饰的cullin1基因的植物与不包含所述经修饰的cullin1基因的植物杂交以获得f1群体；b)任选地将来自所述f1的植物进行一轮或多轮自交和/或杂交以获得下一代群体；和c)选择具有紧凑生长表型和本发明的经修饰的cullin1基因的植物。14.一种用于获得显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括：a)将包含本发明的经修饰的cullin1基因的植物与包含所述经修饰的cullin1基因的另一植物杂交以获得f1群体；b)任选地将来自f1的植物进行一轮或多轮自交和/或杂交以获得下一代群体；和c)选择具有紧凑生长表型和本发明的经修饰的cullin1基因的植物。15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述植物属于选自以下的物种：黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜。16.一种用于鉴定显示紧凑生长表型的植物的标记，其包含如权利要求1-8的任一项中所述的经修饰的cullin1基因或其包含所述修饰的部分。17.根据权利要求16所述的标记，其中所述修饰是在黄瓜的seq id no:1的位置147处或其附近，或者在除黄瓜外的作物的情况下是在对应于黄瓜的seq id no:1的位置147的位置处或其附近的核苷酸取代，所述修饰导致cullin1蛋白中的氨基酸取代。18.一种用于从植物群体中选择显示紧凑生长表型的植物的方法，其包括检测在植物群体的植物的基因组中seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147处，或者对于除黄瓜外的作物而言对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处是否存在鸟嘌呤，以及选择在seq id no:1的位置147处，或者对于除黄瓜外的作物而言在对应于seq id no:1的黄瓜核苷酸序列的位置147的位置处包含鸟嘌呤的植物。19.一种生产具有权利要求1-8中任一项的修饰的cullin1基因的植物的方法，其中包括使用包含所述修饰的cullin1基因的种子来生长所述植物。20.一种生产具有权利要求1-8中任一项的修饰的cullin1基因的植物的方法，其中包括使用在其基因组中携带所述修饰的cullin1基因的植物材料的组织培养物。21.一种生产具有权利要求1-8中任一项的修饰的cullin1基因的植物的方法，其中包括使用在其基因组中携带所述修饰的cullin1基因的植物材料的营养繁殖。22.一种用于生产具有根据权利要求1-8中任一项的修饰的cullin1基因的植物的方法，其中包括使用加倍单倍体产生技术从包含所述修饰的cullin1基因的黄瓜植物产生加倍的单倍体系。23.一种用于种子生产的方法，包括从本发明的种子生长植物，通过允许发生授粉来允许植物产生种子，并收获这些种子。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述种子的产生通过杂交或自交来完成。25.一种产生杂种种子的方法，包括使第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所得杂种种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物具有根据权利要求1－8中任一项的修饰的cullin1基因。26.根据权利要求19-21和23-25中任一项的方法，其中所述植物属于选自下组的物种：
选自以下的物种：黄瓜、甜瓜、西葫芦、西瓜、茄子、番茄、辣椒、甘蓝、胡萝卜、芹菜、菊苣、苦苣、韭葱、莴苣、萝卜、菠菜和甜菜。27.一种对底物蛋白质进行翻译后修饰的方法，其中包括将遍在蛋白连接至所述底物蛋白质的步骤。
技术总结本发明涉及经修饰的Cullin1基因，其导致使得能够高效栽培和/或适合于需要较小部分，或者减少涉及储存、处理和运输多余植物叶子的劳力、时间和费用的情况的植物类型。本发明还涉及包含所述经修饰的Cullin1基因的植物。该经修饰的Cullin1基因为植物提供了紧凑生长表型，即与不包含所述经修饰的Cullin1基因的植物相比包含较短的节间长度和/或较小的叶面积。本发明还涉及该经修饰的Cullin1基因用于鉴定和开发显示紧凑生长表型(即包含较短的节间和/或较小的叶面积)的植物的用途。间和/或较小的叶面积)的植物的用途。
技术研发人员：L
受保护的技术使用者：瑞克斯旺种苗集团公司
技术研发日：2016.09.08
技术公布日：2022/11/1
