蛋白激酶代表一個(gè)超家族，并且該超家族的成員催化ATP的磷酸酯基團(tuán)可逆轉(zhuǎn)移 至靶多肽上的絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸氨基酸側(cè)鏈。尤其，蛋白酶的酪蛋白激酶I(CKI)家 族（EC 2.7. 11. 1)作為大多數(shù)真核生物中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的調(diào)節(jié)物發(fā)揮作用。在酵母中， CK I參與調(diào)節(jié)DNA修復(fù)和細(xì)胞周期進(jìn)展（Hoekstra MF等人，Science 253:Brockman JL 等人，Proc. Natl Acad Sci.USA 89:9454-9458, 1992 ;Dhillon N 和 Hoekstra MF, EMBO J13:2777-2788, 1994)。酪蛋白激酶I蛋白是含有高度保守的中央激酶結(jié)構(gòu)域的絲氨酸 /蘇氨酸型單體蛋白激酶。該家族的成員具有趨異的氨基端延伸和羧基端延伸。氨基端 區(qū)域負(fù)責(zé)底物識別并且羧基端延伸對于該激酶與底物相互作用是重要的。還認(rèn)為羧基端 延伸對于通過自體磷酸化介導(dǎo)調(diào)節(jié)作用是重要的（Gross和Anderson, 1998Cell Signal 10:699-711 ;Craves 和 Roach, 1995,J Biol Chem 270:21689-21694)。
[0028] 在植物中，幾種CKI蛋白家族成員已經(jīng)克隆并以生物化學(xué)方式表征（Klimczak和 Cashmore AR, 1993. Biochem. J. 293:283-288 ;Liu 等人 2003, Plant Journal. 36, 189-202 ; Lee等人2005Plant Cell. 17 (10) : 2817 - 2831)。發(fā)現(xiàn)擬南芥屬基因組含有至少14種酪蛋 白激酶I樣（CKL)基因。在保守的激酶結(jié)構(gòu)域范圍內(nèi)，所述多肽共享在氨基酸水平的89%序 列相似性。這14種擬南芥CKL同種型已經(jīng)基于亞細(xì)胞定位進(jìn)一步分類在3個(gè)組中。組1主要 位于細(xì)胞周邊；組2主要在細(xì)胞核中并且組3主要在細(xì)胞漿中。煙草（Nicotiana tabacum) CKI已經(jīng)被定位于胞間連絲并且提出其在細(xì)胞間通訊中發(fā)揮作用（Lee等人2005)。對植物 CKI提出的其他作用是應(yīng)答于環(huán)境刺激的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、根發(fā)育和植物激素敏感性（Liu等人）。
[0029] 出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：調(diào)節(jié)編碼CKI多肽的核酸表達(dá)產(chǎn)生了相對于對照植 物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。
[0030] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對于對照植物而言改善植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的 方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼CKI多肽的核酸表達(dá)。改善的產(chǎn)量相關(guān)性狀包含以下一項(xiàng)或多 項(xiàng)：提高的生物量、增加的出苗生長勢和提高的種子產(chǎn)量。
[0031] IV.植物同源域指-同源域（PHDf-HD)多肽
[0032] 轉(zhuǎn)錄因子通常定義為顯示序列特異性DNA結(jié)合親和力并且能夠激活和/或阻遏 轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)。擬南芥基因組編碼至少1533種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白，占其預(yù)計(jì)基因總數(shù)的約 5.9% (Riechmann 等人（2000)Science 290:2105-2109)。稻轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫（DRTF)是秈 稻（Oryza sativa L. ssp. indica)和梗稻（Oryza sativa L. ssp. japonica)的已知和預(yù) 測轉(zhuǎn)錄因子的集合，并且目前含有秈稻中的2, 025種推定轉(zhuǎn)錄因子（TF)基因模型和粳稻 中的2, 384種推定轉(zhuǎn)錄因子基因模型，分布在63個(gè)家族中（Gao等人（2006) Bioinformati cs2006, 22(10):1286-7)。
[0033] 這些家族之一是參與發(fā)育過程多方面的同源域（HD)轉(zhuǎn)錄因子超家族。HD轉(zhuǎn)錄因 子的特征是存在同源域（HD)，該結(jié)構(gòu)域是一個(gè)60氨基酸DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（BD)。擬南芥和 稻大約含有100種HD轉(zhuǎn)錄因子，所述轉(zhuǎn)錄因子可以基于氨基酸序列同一性進(jìn)一步劃分成亞 家族（Richardt 等人（2007) Plant Phys 143 (4) : 1452 - 1466)。這些亞家族中的一些亞家 族以存在促進(jìn)DNA結(jié)合和/或蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的額外的保守結(jié)構(gòu)域?yàn)樘卣鳌?br>[0034] 這些結(jié)構(gòu)域之一是PHD指，因?yàn)榕c相同多肽上的DNA結(jié)合HD結(jié)合而得名的植 物同源域指（PHDf )，其中所述的PHD指最初因玉米同源框轉(zhuǎn)錄因子ZmHOX I a (Be I Iman和 Werr(1992)EMB0 J 11:3367-3374)和其擬南芥屬近親 ATHAT3. USchindler 等人（1993) Plant J 4:137-150)之間的氨基酸序列同一性而鑒定。PHDf是能夠螯合兩個(gè)鋅離子的 Cys4-His-Cys3鋅指樣基序。PHDf存在于胞核蛋白質(zhì)中并且認(rèn)為其參與染色質(zhì)介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄 調(diào)節(jié)（Halbach 等人（2000) Nucleic Acid Res 28(18) :3542-3550)。
[0035] 聯(lián)合有PHDf和HD的轉(zhuǎn)錄因子因而稱為PHDf-HD (上文的Halbach等人（2000))。 在植物中，此類PHDf-HD進(jìn)一步以PHDf上游存在亮氨酸拉鏈（ZIP)為特征。這兩種結(jié)構(gòu)域 (ZIP和PHDf)共同形成一個(gè)稱作ZIP/PHDf結(jié)構(gòu)域的高度保守的180氨基酸區(qū)域（上文的 Halbach 等人（2000))。
[0036] 使用與ω增強(qiáng)子組合的花椰菜花葉病毒35S啟動子強(qiáng)烈過量表達(dá)兩種玉米 PHDf-HD多肽（ZmHOXla或ZmHOXlb)之一的轉(zhuǎn)基因煙草植物顯示相同的形態(tài)學(xué)變化：大小 減小、形成不定根和同源異型花轉(zhuǎn)變（Uberlacker等人（1996)Plant Cell 8:349-362)。 與野生型相比，使用花椰菜花葉病毒35S啟動子強(qiáng)烈過量表達(dá)稻（Oryza sativa) HAZ1PHDF-HD多肽的轉(zhuǎn)基因稻植物和煙草植物不顯示異常生長或表型變化（Ito等人 (2004)Gene 331:9-15)。
[0037] 在美國專利7, 196, 245中，將擬南芥PHDf-HD多肽（鑒定為G416)轉(zhuǎn)化到擬南芥 中，并且證明與對照植物相比，其促進(jìn)轉(zhuǎn)基因植物中早期開花，而對種子產(chǎn)量無影響。
[0038] 出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：調(diào)節(jié)、優(yōu)選地增加編碼PHDf-HD多肽的核酸序列表達(dá) 產(chǎn)生了相對于對照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀、優(yōu)選增強(qiáng)的種子產(chǎn)量相關(guān)性狀的植物。
[0039] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對于對照植物增強(qiáng)植物中產(chǎn)量相關(guān)性狀、優(yōu)選 增強(qiáng)種子產(chǎn)量相關(guān)性狀的方法，包括調(diào)節(jié)、優(yōu)選地增加植物中編碼PHDf-HD多肽的核酸序 列表達(dá)。增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀、優(yōu)選增強(qiáng)的種子產(chǎn)量相關(guān)性狀包含以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：增加的 原發(fā)花序（primary panicle)數(shù)、每株植物提高的總種子產(chǎn)量、提高的（充實(shí)）種子數(shù)、提 高的千粒核重（TKW)、提高的收獲指數(shù)。
[0040] V. bHLHl 1樣（堿性螺旋-環(huán)-螺旋11)蛋白
[0041] 轉(zhuǎn)錄因子通常定義為顯示序列特異性DNA結(jié)合作用并且能夠激活和/或阻遏轉(zhuǎn)錄 的蛋白質(zhì)。堿性螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子家族是最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，已經(jīng)在擬南芥 中表征（Toledo-Ortiz 等人，Plant Cell 15, 1749-1770, 2003 ;Bailey 等人，Plant Cell 15,2497-2501,2003)和已經(jīng)在稻中表征（Li 等 Plant Physiol. 141，1167-1184, 2006)。 bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族的區(qū)別性特征是存在由大約60個(gè)氨基酸構(gòu)成的二分結(jié)構(gòu)域。這種二分 結(jié)構(gòu)域由與共有的六核苷酸E盒相結(jié)合的DNA結(jié)合堿性區(qū)域和在該區(qū)域羧基末端存在的 兩個(gè)α-螺旋構(gòu)成，其中所述的兩個(gè)α-螺旋由可變環(huán)區(qū)隔開。這兩個(gè)α-螺旋促進(jìn)二聚 化，允許不同家族成員之間形成同二聚體和異二聚體。盡管bHLH結(jié)構(gòu)域是進(jìn)化保守的，然 而除這個(gè)結(jié)構(gòu)域之外，進(jìn)化枝之間存在很少序列相似性?；赽HLH結(jié)構(gòu)域的序列，Li等人 (2006)將稻和擬南芥bHLH轉(zhuǎn)錄因子分成22個(gè)亞家族。
[0042] 有關(guān)bHLHl 1樣多肽在植物中的功能知之甚少。迄今，已經(jīng)表征僅一種bHLHl 1樣 多肽，即來自稻的OsPTFl。據(jù)報(bào)道OsPTFl參與針對磷酸鹽饑餓的耐受性（Yi等人，Plant Physiol. 138, 2087-2096)。與對照植物相比，在35S啟動子控制下過量表達(dá)這種基因的稻 植物在正常條件下培育時(shí)沒有顯示任何不同的表型，但是在磷酸鹽限制條件下，該植物具 有改善的磷酸鹽攝取。在磷酸鹽限制條件下，轉(zhuǎn)基因植物顯示生物量增加、磷酸鹽含量提 高、分蘗增加和種子產(chǎn)量提高。
[0043] 出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：在植物中調(diào)節(jié)編碼bHLHll樣多肽的核酸表達(dá)產(chǎn)生了 相對于對照植物具有增強(qiáng)的產(chǎn)量相關(guān)性狀、尤其提高的產(chǎn)量的植物。這些作用在磷酸鹽不 限制的生長條件下顯示。
[0044] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了用于相對于對照植物而言改善植物的產(chǎn)量相關(guān)性狀的 方法，包括調(diào)節(jié)植物中編碼bHLHll樣多肽的核酸表達(dá)。這種改善的產(chǎn)量相關(guān)性狀包含提高 的種子產(chǎn)量。
[0045] VL ASR(脫落酸、脅迫和成熟誘導(dǎo)的）蛋白
[0046] ASR(脫落酸、脅迫和成熟誘導(dǎo)的）多肽首先在番前中（Iusem等1993Plant Physiol 102:1353-1354)鑒定為定位至細(xì)胞核并與染色質(zhì)結(jié)合的小的高度帶電荷的親水 性蛋白質(zhì)。編碼ASR多肽的Asr基因家族廣泛存在于高等植物中，并且ASR同源物已經(jīng)從 大量雙子葉和單子葉植物克?。–arrai等人2004Trends Plant Sci 9:57 - 59)。大多數(shù) Asr基因在不同環(huán)境脅迫條件下、在果實(shí)成熟期間和用激素 ABA處理細(xì)胞時(shí)上調(diào)。ASR多肽 顯示高度的序列保守性（Frankel等人2006. Gene第74-83頁）。全部已知的Asr基因含 有兩個(gè)高度保守的區(qū)域。第一區(qū)域含有在氨基端的一串His殘基，具有序列特異的Zn 2+-依 賴DNA結(jié)合活性（Kalifa等人，2004a Biochem J381:373 - 378)。第二區(qū)域是羧基端序列 的龐大部分，經(jīng)常含有核定位信號NLS (Cakir等人，2003Plant Cell 15:2165 - 2180)。番 茄的ASRl蛋白是內(nèi)在非結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，其在結(jié)合鋅離子時(shí)變得有序（折疊）并且形成二聚 體（Goldgur 等人 Plant Physiol. 2007 年2 月；143 (2) :617-28)〇
[0047] 已經(jīng)提出ASR多肽在調(diào)芐基因轉(zhuǎn)錄中的推定作用。據(jù)報(bào)道，酵母單雜交實(shí)驗(yàn)揭示 一種葡萄ASR與己糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因（VvHTl)的啟動子結(jié)合。與此一致，已經(jīng)提出了 Asrl在 異養(yǎng)器官（如馬鈴薯塊莖）中控制己糖攝取的作用（Frankel等人Plant Mol Biol. 2007年 3月；63(5) :719-30)。已經(jīng)報(bào)道了 ASR家族的蛋白質(zhì)成員的鋅依賴性DNA結(jié)合活性（Kalifa 等人 2004Biochem J. 2004 年 7 月 15 日；381(Pt 2):373-8)。ASRl 蛋白的 DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域 和鋅結(jié)合結(jié)構(gòu)域已經(jīng)定位（Rom等人2006. Biochimie. 88 (6) : 621-8 ;Goldgur等人2007. Plant Physiol.2 月；143(2):617-28)。
[0048] 已經(jīng)公開了使用ASR多肽改善植物中的農(nóng)學(xué)性狀作為增強(qiáng)植物針對特定非生物 脅迫的耐受性的方法。例如，在擬南芥屬植物（擬南芥）中過量表達(dá)來自百合（麝香百合 (Lilium Iongiflorum))的ASRl直向同源物L(fēng)LA23基因提高植物針對干旱和鹽度的耐受性 (￥已叩等人2005.?13拉？1^8丨〇1139:836 - 846)。另外，美國專利7，154.025公開了用于通 過增加植物中ASR蛋白的量提高對缺水脅迫的抗性的方法。
[0049] 出人意料地，現(xiàn)