6-磷酸葡萄糖异构酶在调控植物淀粉含量和生物量中的应用

摘要

本发明公开了一种6‑磷酸葡萄糖异构酶TaPGIc在调控植物淀粉含量、调控植物生物量、或在选育淀粉含量高和或生物量高的植物中的应用，TaPGIc具体可为如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：A1)氨基酸序列是序列表中序列2的蛋白质；A2)将A1)的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且具有6‑磷酸葡萄糖异构酶活性的蛋白质；A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。原在细胞质中表达的TaPGIc在叶绿体中异位表达可用于提高植物淀粉含量和生物量。

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域中6-磷酸葡萄糖异构酶及相关生物材料在提高植物淀粉含量和生物量中的应用。

背景技术

植物淀粉是一类最初在植物叶绿体中合成、最终在其他异养器官(如种子、根、果实等)贮存的高聚化、非水溶性的碳水化合物。它为地球上异氧生物提供了主要的碳源和能量源；对人类来讲，它是我们必不可少的食物和能量来源。与此同时，淀粉还被广泛的应用于医疗、能源、化工、建筑、材料等多种行业之中，可以说淀粉生产和应用与我们的生活息息相关。

6-磷酸葡萄糖异构酶(简称PGI)是植物淀粉合成、代谢途径中的关键酶，它可逆的催化了6-磷酸葡萄糖和6-磷酸果糖的相互转变。6-磷酸果糖是卡尔循环重要的终产物之一，而6-磷酸葡萄糖是淀粉合成代谢、糖代谢中的重要中间产物。6-磷酸葡萄糖异构酶是连接卡尔文循环、淀粉合成代谢、糖代谢的重要蛋白(酶)。PGI既存在于质体中，又定位在胞质之中，质体PGI(PGIp)突变后，植物表现为叶片淀粉合成明显减少，生长缓慢等表型，而胞质PGI(PGIc)突变后，植物生长受阻、淀粉明显积累、生殖生长受到严重干扰等表型，因此两种定位的同工PGI对植物十分重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提高植物淀粉含量和生物量。

本发明的第一个目的是提供TaPGIc蛋白的Y1-Y4中的任一种或多种的应用：

Y1在调控植物淀粉含量中的应用；

Y2在调控植物生物量中的应用；

Y3在选育淀粉含量高的植物中的应用；

Y4在选育产量高(包括生物产量、种子产量等)的植物中的应用；

所述TaPGIc蛋白是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：

A1)氨基酸序列是序列表中序列2的蛋白质；

A2)将A1)的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且具有6-磷酸葡萄糖异构酶活性的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。

上述应用中，所述TaPGIc蛋白可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。

上述应用中，同一性是指氨基酸序列的同一性。可使用国际互联网上的同源性检索站点测定氨基酸序列的同一性，如NCBI主页网站的BLAST网页。例如，可在高级BLAST2.1中，通过使用blastp作为程序，将Expect值设置为10，将所有Filter设置为OFF，使用BLOSUM62作为Matrix，将Gap existence cost，Per residue gap cost和Lambda ratio分别设置为11，1和0.85(缺省值)并进行检索一对氨基酸序列的同一性进行计算，然后即可获得同一性的值(％)。

上述应用中，所述90％以上的同一性可为至少91％、92％、95％、96％、98％、99％或100％的同一性。

上述应用中，所述调控植物淀粉含量可为提高植物淀粉含量。所述调控植物生物量可为提高植物生物量，如提高植物干重。

上述应用中，所述植物可为单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物可为禾本科植物，如水稻、小麦、玉米等；所述双子叶植物可为十字花科植物，如拟南芥。

本发明的第二个目的是提高调控基因表达的物质的Z1-Z4中的任一种或多种的应用：

Z1在调控植物淀粉含量中的应用；

Z2在调控植物生物量中的应用；

Z3在选育淀粉含量高的植物中的应用；

Z4在选育产量高(包括生物产量、种子产量等)的植物/作物中的应用；

所述基因所述的TaPGIc蛋白。

上述应用中，所述调控基因表达的物质为与权利要1中所述的TaPGIc蛋白相关的生物材料；所述生物材料，为下述B1)至B5)中的任一种：

B1)编码所述蛋白质的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；

B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B1)所述表达盒的重组载体；

B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；

B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物系及其子代、或含有B2)所述表达盒的转基因植物系及其子代、或含有B3)所述重组载体的转基因植物系及其子代。

其中，所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA或hnRNA等。

上述应用中，所述生物材料中，B1)所述核酸分子为如下b1)或b2)所示的基因：

b1)编码链的编码序列是序列表中序列1或序列5的cDNA分子或DNA分子；

b2)编码链的核苷酸是序列表中序列1或序列5的cDNA分子或DNA分子。

其中，序列表中的序列1编码序列表中的序列2所示的蛋白质。

上述应用中，生物材料B2)所述的含有所述核酸分子的表达盒，是指能够在宿主细胞中表达TaPGIc的核酸分子，该核酸分子不但可包括启动TaPGIc基因转录的启动子，还可包括终止TaPGIc转录的终止子。进一步，所述表达盒还可包括增强子序列。

可用现有的植物表达载体构建含有所述TaPGIc基因表达盒的重组表达载体。

上述应用中，生物材料中所述重组微生物具体可为酵母，细菌，藻和真菌。

本发明还保护TaPGIc蛋白，具体是如下A1)、A2)或A3)的蛋白质：

A1)氨基酸序列是序列表中序列2的蛋白质；

A2)将A1)的蛋白质经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的与A1)所示的蛋白质具有90％以上的同一性且具有6-磷酸葡萄糖异构酶活性的蛋白质；

A3)在A1)或A2)的N末端或/和C末端连接蛋白质标签得到的融合蛋白质。

本发明还保护TaPGIc蛋白相关的生物材料；所述生物材料为下述B1)至B5)中的任一种：

B1)编码所述的蛋白质的核酸分子；

B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；

B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体、或含有B1)所述表达盒的重组载体；

B4)含有B1)所述核酸分子的重组微生物、或含有B2)所述表达盒的重组微生物、或含有B3)所述重组载体的重组微生物；

B5)含有B1)所述核酸分子的转基因植物系及其子代、或含有B2)所述表达盒的转基因植物系及其子代、或含有B3)所述重组载体的转基因植物系及其子代。

其中，B1)所述核酸分子具体为如下b1)或b2)：

b1)编码链的编码序列是序列表中序列1或序列5的cDNA分子或DNA分子；

b2)编码链的核苷酸是序列表中序列1或序列5的cDNA分子或DNA分子。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了植物试剂，其作用为提高淀粉含量和/或提高生物量。

本发明所提供的植物试剂含有所述的蛋白质或/和所述的蛋白质相关的生物材料。

上述植物试剂的活性成分可为所述的蛋白质或/和所述的蛋白质相关的生物材料，上述植物试剂的活性成分还可含有其他生物成分或/和非生物成分，上述植物试剂的其他活性成分本领域技术人员可根据植物淀粉含量和/或植物生物量的提升效果确定。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种产生淀粉含量高和/或生物量高的植物的方法。

本发明所提供的产生淀粉含量高和/或生物量高的植物的方法，包括将编码所述蛋白质的基因导入目的植物的质体中，得到淀粉含量高和/或生物量高的植物；所述淀粉含量高和/或生物量高的植物的淀粉含量和/或生物量高于所述目的植物的淀粉含量和/或生物量。

所述质体优选可为叶绿体。

所述目的植物可为不含编码所述蛋白质的核酸分子的单子叶植物或双子叶植物。所述单子叶植物可为禾本科植物，如水稻、小麦、玉米；所述双子叶植物可为十字花科植物，如拟南芥。

上述方法中，其中所述的核酸分子可先进行修饰，再导入目的植物中，以达到更好的表达效果。

上述方法中，所述淀粉含量高和/或生物量高的植物可为转基因植物，也可为通过杂交等常规育种技术获得的植物。

上述方法中，所述转基因植物理解为不仅包含第一代到第二代转基因植物，也包括其子代。对于转基因植物，可以在该物种中繁殖该基因，也可用常规育种技术将该基因转移进入相同物种的其它品种，特别包括商业品种中。所述转基因植物包括种子、愈伤组织、完整植株和细胞。

本发明还提供所述的TaPGIc蛋白作为6-磷酸葡萄糖异构酶的应用或在制备6-磷酸葡萄糖异构酶中的应用。

本发明的实施例采用异位表达的策略，在拟南芥中将原在细胞质中表达的6-磷酸葡萄糖异构酶TaPGIc转化至叶绿体之中，考察稳定性和活性更好的TaPGIc对植物淀粉的合成以及生物量的影响，结果发现异位表达TaPGIc后植物淀粉含量显著增加，植物生物量提升明显。该基因有望被用于提高作物光合效力、淀粉合成和生物量。

附图说明

图1为实施例1中TaPGIc和TaPGIp酶活力及热稳定性比较结果图。其中，TaPGIc标为PGIc，TaPGIp标为PGIp。

图2为实施例1中拟南芥材料的创制和筛选结果图。其中，图2中的A图为拟南芥atpgip突变体(CS847195)插入位置示意图，AtPGIp基因座位At4g24620，T-DNA插入位于第其11个外显子之内。图2中的B图为TaPGIc(RbcSTP)和TaPGIp超表达转基因植株的免疫印迹鉴定结果图，图中PGIc-3、PGIc-8和PGIc-9均为TaPGIc(RbcSTP)转基因株系，PGIp-20、PGIp-26和PGIp-29均为TaPGIp转基因株系，阳性对照为1，5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶的大亚基(RbcL)，阴性对照为肌动蛋白素(Actin)。

图3为实施例1中转基因拟南芥材料性状变化柱状图。其中，WT为野生型植物，pgip为纯合突变体，TaPGIc(RbcSTP)转基因植物株系有PGIc-3、PGIc-8和PGIc-9；TaPGIp转基因植物株系有PGIp-20、PGIp-26和PGIp-29；植物葡萄糖含量、淀粉含量、干重、湿重的测定均来自于多次实验重复(n≥6)。具体图3的A图为植物细胞内葡萄糖含量柱状图，WT＝8.6±0.9μM/g,pgip＝12.8±0.8μM/g,PGIc-3＝7.4±0.5μM/g,PGIc-8＝6.4±0.6μM/g,PGIc-9＝7.7±0.8μM/g,PGIp-20＝8.6±0.2μM/g,PGIp-26＝9.1±0.6μM/g,PGIp-29＝9.7±0.7μM/g；图3的B图为植物细胞内淀粉含量柱状图，WT＝23.6±1.1mg/g,pgip＝16.8±1.5mg/g,PGIc-3＝34±1.6mg/g,PGIc-8＝25.7±0.2mg/g,PGIc-9＝29.6±3.8mg/g,PGIp-20＝22.3±3.1mg/g,PGIp-26＝21.8±1.8mg/g,PGIp-29＝23.4±2.1μM/g；图3的C图为植物地上部分营养体鲜重变化，WT＝7±0.3g,pgip＝5±0.4g(较WT降低28％),PGIc＝8.4±0.7g(较WT升高20％),PGIp＝7.7±0.6g(较WT升高9％)；图3的D图为植物地上部分营养体干重变化，WT＝0.67±0.078g,pgip＝0.41±0.038g(较WT降低38％),PGIc＝0.81±0.068g(较WT升高20％),PGIp＝0.75±0.082g(较WT升高11％)。图中数据表示为平均数±标准差，**表示差异显著性分析结果为p<0.01，*表示差异显著性分析结果为p<0.05。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均为常规生化试剂，可从商业途径得到。

下述实施例中载体pHUE记载于非专利文献“An Efficient System for High-Level Expression and Easy Purification of Authentic Recombinant Proteins”。公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得，以重复本申请实验，不可作为其它用途使用。

下述实施例中载体pCAMBIA1300-35S为本实验室保存，载体pCAMBIA1300-35S记载于非专利文献“Two Novel Vesicle-Inducing Proteins in Plastids 1 Genes Clonedand Characterized in Triticum Urartu”。公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得，以重复本申请实验，不可作为其它用途使用。

下述实施例中的小偃54记载于非专利文献“小偃54和京411及其杂交后代稳定优选株系光合特性的动态变化”。公众可从中国科学院遗传与发育生物学研究所获得，以重复本申请实验，不可作为其它用途使用。

下述实施例中的拟南芥AtPGIp突变体(ID：CS847195)为Arabidopsis biologicalResource Center(ABRC)的产品。

下述实施例中，含氨苄抗性(100μg/ml)LB液体培养基是由氨苄青霉素、胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl和去离子水制成的无菌培养基，氨苄青霉素、胰蛋白胨、酵母提取物、酵母提取物的含量如下：100μg/mL氨苄青霉素、10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl。

下述实施例中，LB液体培养基是由胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl和去离子水制成的无菌培养基，胰蛋白胨、酵母提取物、酵母提取物的含量如下：10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl。

下述实施例中，镍溶解缓冲液(Ni-NTA lysis buffer)是由NaH

下述实施例中，如无特殊说明，序列表中各核苷酸序列的第1位均为相应DNA的5′末端核苷酸，末位均为相应DNA的3′末端核苷酸。

实施例1

1、小麦PGIc和PGIp的克隆和蛋白酶活力特性的比较

1.1小麦PGIc和PGIp的克隆和表达载体的构建

以小偃54小麦材料的cDNA为模板，利用FastPfu(全式金)对小麦PGIc和PGIp进行PCR扩增，扩增产物分别称为TaPGIc和TaPGIp。将TaPGIc和TaPGIp分别构建到表达载体pHUE上，具体如下：将TaPGIc采用SacII和SacI双酶切连入表达载体pHUE之中，得到重组载体pHUE-TaPGIc。将TaPGIp采用SacII和SacI双酶切连入表达载体pHUE之中，得到重组载体pHUE-TaPGIp。

经测序检测，载体pHUE-TaPGIc是以TaPGIc替换pHUE载体的限制性核酸内切酶SacII和SacI识别位点间的片段(包括SacII的识别位点和SacI识别位点在内的小片段)，保持pHUE载体的其它序列不变，得到TaPGIc蛋白的重组表达载体。TaPGIc的核酸序列如序列表的序列1所示；TaPGIc编码蛋白TaPGIc，TaPGIc的氨基酸序列如序列表的序列2所示。

经测序检测，载体pHUE-TaPGIp是以TaPGIp替换pHUE载体的限制性核酸内切酶SacII和SacI识别位点间的片段(包括SacII的识别位点和SacI识别位点在内的小片段)，保持pHUE载体的其它序列不变，得到TaPGIp蛋白的重组表达载体。TaPGIp的核酸序列如序列表的序列3所示，TaPGIp编码蛋白TaPGIp，TaPGIp的氨基酸序列如序列表的序列4所示。

1.2 TaPGIc和TaPGIp的纯化

将载体pHUE-TaPGIc和pHUE-TaPGIp转化BL21(DE3)大肠杆菌，调取单克隆接入50ml含氨苄抗性(100μg/ml)LB液体培养基中，37摄氏度220转/分钟，震荡培养过夜。第二天，分别以1比50的比例将大肠杆菌转接到1升LB液体培养基中，继续震荡培养至OD

用镍溶解缓冲液(Ni-NTA lysis buffer)重悬上述收集到的两种菌体，置冰上超声破碎后50000g离心30分钟，收集上清，经0.22μm滤膜过滤后，细菌裂解上清液加载到Ni-NTA亲和层析柱中，依据Ni-NTA亲和层析住的标准操作步骤对TaPGIc蛋白和TaPGIp蛋白分别进行纯化，目的蛋白经Usp2-cc酶切去除融合标签后，浓缩并分装，-80摄氏度保存。

1.3 TaPGIc和TaPGIp的6-磷酸葡萄糖异构酶的酶活力检测

体外检测TaPGIc和TaPGIp的酶活力，我们采用级联反应测定NADPH变化，NADPH在分光度计340nm处有稳定吸收峰，因此可以通过计算反应体系中340nm分光度计数值变化，计算出TaPGIc和TaPGIp的酶活力。其原理如下：

酶活力计算公式如下：

0.1＝反应总体积0.1ml

dilution＝目的蛋白稀释倍数

6.22＝β-NADPH在OD340nm处吸光系数

0.005＝目的蛋白加入体积(ml)

酶活反应体系(100μl)为：42mM双苷氨肽pH 7.4，3.3mM D-6-磷酸果糖，0.67mMNADP，3.3mM MgCl

结果如图1所示，最终通过公式计算得TaPGIc(图中标为PGIc)酶活力为756±35U/mg，而TaPGIp(图中标为PGIp)酶活力为88±5U/mg。热处理(42摄氏度，15分钟)后，TaPGIc酶活力非常稳定与室温下相当，然而TaPGIp酶活在热处理后严重受到影响，只能达到室温下酶活力的50％左右。

2、TaPGIc异位转化拟南芥及性状变化

鉴于TaPGIc和TaPGIp酶活力的巨大差异和TaGPIc很好的酶活热稳定性，我们设想将TaPGIc异位表达导入植物叶绿体中，从而考察其是否有助于植物叶绿体淀粉的合成以及生物量的提高。具体步骤如下：

2.1拟南芥遗传材料创制和筛选

拟南芥是很好的模式植物，因此我们以拟南芥为研究材料，将小麦PGIc遗传转化入拟南芥中，观察转基因植物重要性状的变化。首先我们在拟南芥突变体库中订购了拟南芥AtPGIp突变体(ID：CS847195，插入位置如图2中的A图所示，AtPGIp基因座位At4g24620，T-DNA插入位于第其11个外显子之内。)，依照非专利文献“A User’s Guide to theArabidopsis T-DNA Insertional Mutant Collections”的筛选标准步骤，我们筛选出atpgip纯合突变体。

进一步我们创制和筛选了TaPGIc(RbcSTP)和TaPGIp超表达的拟南芥转基因植株：

1)我们将Rubisco小亚基的叶绿体定位序列(AtRbcSTP)与TaPGIc基因利用同源重组的方式串联融合形成一个可以定位于叶绿体的新基因—TaPGIc(RbcSTP)，具体序列见序列表的序列5，其中序列5的第1-165位为RbcSTP序列，第166-1869位为TaPGIc基因。

2)将TaPGIc(RbcSTP)融合基因和TaPGIp全长基因利用NcoI和BamHI内切酶分别构建到拟南芥转基因双源穿梭载体pCAMBIA1300-35S之中；得到重组载体pCAMBIA1300-35S-TaPGIc(RbcSTP)和重组载体pCAMBIA1300-35S-TaPGIp。

重组载体pCAMBIA1300-35S-TaPGIc(RbcSTP)是以TaPGIc(RbcSTP)替换pCAMBIA1300-35S载体的限制性核酸内切酶NcoI和BamHI识别位点间的片段(包括NcoI的识别位点和BamHI识别位点在内的小片段)，保持pCAMBIA1300-35S载体的其它序列不变，得到TaPGIc蛋白的重组表达载体。TaPGIc(RbcSTP)的核酸序列如序列表的序列5所示。

重组载体pCAMBIA1300-35S-TaPGIp以TaPGIp替换pCAMBIA1300-35S载体的限制性核酸内切酶NcoI和BamHI识别位点间的片段(包括NcoI的识别位点和BamHI识别位点在内的小片段)，保持pCAMBIA1300-35S载体的其它序列不变，得到TaPGIp蛋白的重组表达载体。TaPGIp的核酸序列如序列表的序列3所示。

3)通过农杆菌(GV3101)转化的方式(参看非专利文献“A Simplified Method forAgrobacterium-Mediated Transformation of Arabidopsis Thaliana”)，将重组载体pCAMBIA1300-35S-TaPGIc(RbcSTP)和重组载体pCAMBIA1300-35S-TaPGIp分别导入拟南芥atpgip纯合突变体中。

4)经潮霉素筛选后，我们得到了atpgip突变体背景下，TaPGIc(RbcSTP)和TaPGIp超表达的转基因植株。针对TaPGIc(RbcSTP)和TaPGIp超表达的转基因植株的T4代植株，进行免疫印迹鉴定(标准的Western Blot分析，参看非专利文献“Western Blot:Technique,Theory,and Trouble Shooting”)。

图2中的B图展示了TaPGIc(RbcSTP)转基因株系(即超表达TaPGIc的转基因植物)PGIc-3、PGIc-8和PGIc-9，TaPGIp转基因株系(即超表达TaPGIp的转基因植物)PGIp-20、PGIp-26和PGIp-29等六个T4代转基因株系的相关超表达转基因植株的免疫印迹鉴定结果，表明转基因目标蛋白均能正常在叶绿体中表达，其中阳性对照为1，5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶的大亚基(RbcL)，阴性对照为肌动蛋白素(Actin)，RbcL抗体由我实验室自制并保存，Actin抗体购于Abmart(货号M20009)。

2.2转基因拟南芥材料性状的变化

我们对转基因植物重要生理性状进行了分析：

2.2.1生长发育的变化：转基因植物的生长状态、生长周期、开花时间等方面与野生型拟南芥没有显著差异，但都明显好于atpgip突变体。

2.2.2糖代谢相关生理指标：我们检测了转基因植物、野生型和突变体细胞内葡萄糖和淀粉的含量，葡萄糖含量和淀粉的含量的检测试剂盒购于Solar bio公司(货号BC2505和BC0705)，样品提取方法和检测方法参看产品说明书，每个株系均检测T4代，每个株系检测5个植株，检测的植物部位是4周龄拟南芥地上部，实验重复4次数。

结果见图3。发现突变体中葡萄糖的含量显著高于野生型和转基因植物，而野生型和转基因植物的葡萄糖含量没有明显差异(图3的A图)；而超表达TaPGIc转基因植物中的淀粉含量显著高于野生型(三个株系分别升高44％、8％和25％)、突变体和超表达TaPGIp的转基因植物(图3的B图)。

2.2.3生物量的变化：我们还检测转基因植物地上部分营养体的生物量变化：选取6周龄拟南芥地上部分直接称量作为样本鲜重的参数，下一步新鲜的植物样本在115摄氏度下干燥20分钟，继续在65摄氏度下干燥48小时后，称量植物的干重，每个株系是T4代，每个株系检测6个植株，检测的植物部位是6周龄拟南芥地上部，实验重复3次。

结果如图3的C图和图3的D图所示：超表达TaPGIc的转基因植物(PGIc-9)的鲜重和干重都显著高于野生型(升高20％左右)、超表达TaPGIp转基因植物(PGIp-29)以及突变体。

以上结果表明TaPGIc作为一个我们自己克隆的基因，相对于其叶绿体定位的同工酶TaPGIp它具有较高的酶活性和热稳定性。经我们验证，TaPGIc转化拟南芥叶绿体后，可以完全取代AtPGIp的功能，并可以进一步提高拟南芥植株的淀粉含量和生物量。因此该基因有望被用于提高作物光合效力、淀粉合成和生物量，具有提高小麦或水稻等作物生物量或产量的强大潜力，为农业育种提供增产元件。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。

序列表

<110> 中国科学院遗传与发育生物学研究所

<120> 6-磷酸葡萄糖异构酶在调控植物淀粉含量和生物量中的应用

<130> GNCSY202347

<160> 5

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1704

<212> DNA

<213> 普通小麦(Triticum aestivum)

<400> 1

atggcgtcgc cggcgctcat ctccgacacc gaccagtgga aggccctcca ggcgcacgtc 60

ggcgcgatcc acaagacgca cctgcgcgac ctcatgacgg acgccgaccg atgcaaggca 120

atgacggcgg aattcgaagg cgtctacctg gactactcga ggcagcaggc caccacggag 180

accatcgaca agctgttcaa gctggcagag gctgcaaagc tcaaggagaa gattgacaag 240

atgtttaaag gcgaaaagat aaataccact gagaacagat cagtgctcca tgtggctcta 300

agggctccaa gagacgcagt cataaacagt gacggtgtga atgtggtccc cgaagtttgg 360

gctgttaagg ataaaatcaa gcagttttca gagactttca gaagtggctc atgggttggg 420

gcaactggga aaccattgac aaatgttgtc tcggtcggga ttggtggtag cttccttgga 480

cctctgtttg tgcatacggc tctccagact gacccggaag cagcggaagc tgccaaaggc 540

cgacaactga gatttcttgc aaatgttgat ccagttgatg ttgcacggag catcaaagat 600

ttagatcctg caaccactct tgttgtggtt gtctcaaaga ccttcacgac agctgaaaca 660

atgttaaatg ctcgaactat caaggagtgg attgtctctt ctcttggacc tcaggctgtt 720

tccaaacaca tgattgctgt cagtactaat cttaagcttg tcaaggagtt cggaattgac 780

cctaacaacg cttttgcgtt ttgggactgg gttggcggcc gctatagtgt ttgcagtgct 840

gtcggtgttc tgcccttatc tcttcagtat ggatttccaa ttgttcagaa atttctggag 900

ggtgcttcta gcattgacaa tcatgtccat acatcttcat ttgagaaaaa tatacctgta 960

ctccttggtt tgttgagtgt gtggaatgtt tcatttctcg gatatccggc tagggcaata 1020

ttgccatact gtcaagcact tgagaaacta gcaccacata ttcagcagct tagcatggag 1080

agtaatggaa agggtgtctc cattgatggt gttcgacttc catttgaggc tggtgaaatt 1140

gattttggtg aacctggaac aaacgggcaa cacagcttct atcaattaat ccatcaggga 1200

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<213> 普通小麦(Triticum aestivum)

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<212> DNA

<213> 普通小麦(Triticum aestivum)

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tattctaatg accgagagtc catctccgtt actgtggaag aagtaactcc cagagctgtt 1320

ggagcactgg ttgcactcta tgaacgtgca gttggaattt atgcttcttt agtaaacatc 1380

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<210> 4

<211> 557

<212> PRT

<213> 普通小麦(Triticum aestivum)

<400> 4

Ala Ser Arg Ala Pro Gly Gln Gly Gly Gly Ala Ala Val Glu Lys Asp

1 5 10 15

Pro Ile Lys Leu Trp Asp Arg Tyr Val Glu Trp Leu Tyr Gln His Lys

20 25 30

Gln Leu Gly Leu Phe Val Asp Val Ser Arg Met Gly Phe Thr Asp Asp

35 40 45

Phe Leu Leu Gln Met Glu Pro Leu Met Gln Arg Ala Phe Val Ala Met

50 55 60

Gly Glu Leu Glu Lys Gly Ala Ile Ala Asn Pro Asp Glu Gly Arg Met

65 70 75 80

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85 90 95

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100 105 110

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115 120 125

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180 185 190

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210 215 220

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245 250 255

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<210> 5

<211> 1869

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 5

atggcttcct ctatgctctc ttccgctact atggttgcct ctccggctca ggccactatg 60

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cagcttttat ccatctatga gcaccggatc gcagttcagg gtttcatatg gggaatcaac 1680

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ttgctcacac ggtttcttgc ggttaaacca tccaccccat atgacacaac agtgcttcca 1860

aaagtgtaa 1869