新型蔗糖合酶的鑒定及其在纖維改性中的用途的制作方法

專利名稱：：新型蔗糖合酶的鑒定及其在纖維改性中的用途的制作方法
技術領域：
：本發明涉及農業領域，更具體地涉及分子生物學技術用于改變纖維生產植物，尤其是棉花植物和/或加速此類含纖維植物的育種的用途。本發明提供了，例如通過增加或降低纖維素含量、纖維強度、纖維整齊度或馬克隆尼值(micronaire)，改變纖維質量的方法和手段。還提供了在棉花品種群體和相關祖先^t物中鑒定與此類特征相關的分子標記的方法。
背景技術：
：紡織工業中使用的許多高品量纖維由棉花提供。全球種植的棉花中大纟々90。/o是卩擊i也4帛(G"os5^/7/"附L.)，而海島沖帛(GVw57/^"附^Afl^wse)占大約8%。因此，在通過經典方法或通過遺傳改變棉花才直物的基因組進行的育種中，主要努力是改造棉花纖維特征以更好地適應工業需要。要實現的目標包括增加的棉絨(lint)纖維長度、強度、可染性、減少的棉短絨(fuzzfiber)產生、纖維成熟度比率(fibermaturityratio)、未成熟纖維含量、纖維整齊度和馬克隆尼值。US6472588和WO0117333提供了通過用編碼蔗糖磷酸合酶的DNA轉化，增加從棉花植物產生的棉纖維的質量的方法。該纖維質量包括強度、長度、纖維成熟度比率、未成熟纖維含量、纖維整齊度和馬克隆尼值。WO9508914公開了在其基因組中包含異源遺傳構建體的纖維生產植物。該遺傳構建體包括纖維特異性啟動子和編碼植物過氧化物酶，例如棉過氧化物酶，的編碼序列。W09626639提供了以下方法，其中利用優先地在子房組織中，特別是在果實發育的才及早期，指導基因表達的編碼序列在棉胚珠組織中表M物生長調節激素。該方法允許改變棉抹的結鈴(bollset)特征和提供改變纖維質量特4i，例如纖維尺寸和強度，的機制。US5981834、US5597718、US5620882、US5521708和US5495070均公開了用于基因工程改造纖維生產植物和鑒定在棉花纖維基因的鑒定中有用的cDNA克隆的方法。這些cDNA克隆可以用于從纖維生產植物開發相應的基因組克隆，以使得能夠利用這些基因遺傳改造棉花和其他植物。來自這些分離的基因的編碼序列可以以有義或反義方向使用，從而改變轉基因纖維生產植物的纖維特征。公布的美國專利申請US2002049999和US2003074697公開了具有改良的棉纖維特征的棉屬(G仍^/^wm)植物。該棉花植物具有包含編碼選自cndoxyloglucan轉移酶、過氧化氫酶和過氧化物酶的酶的基因的表達盒，由此該基因在棉纖維細胞中表達，從而改良棉纖維特征。US5880110通過使用油菜素類固醇處理，產生具有改良的纖維特征的棉纖維。WO01/40250提供用于通過調節轉錄因子基因表達來改良棉纖維質量的方法。WO96/40924提供新型DNA構建體，所述構建體可用作分子探針或插入植物宿主以在棉纖維發育的不同階段改變目的DNA序列的轉錄。該I)NA構建體包含與待在棉纖維中表達的基因連接的棉纖維轉錄起始調控區。通過使用該構建體在棉纖維細胞中表達色素基因而產生的、具有天然顏色的棉纖維的棉花，也是新的。EP0834566提供在棉林中控制纖維形成機制和可用于工業上有用改良的基因。Ruan等人2003(ThePlantCell,vol15，952-964)描述了對蔗糖合酶基因表達的抑制可以阻抑棉纖維細胞的起始、延伸和種子發育。此處描述的結果提供了蔗糖合酶在胚珠表皮中的表達對于單細胞纖維的起始和延伸至關重要的直接證據。由所述結果還可以得出在種皮中抑制Sus只降低纖維的生長而不影響胚胎發育和種子大小。該文獻得出如下結論關于Sus在控制植物細胞和種子發育中的作用的新認識將提供通過遺傳改造Siis表達來改變纖維和種子發育的機會。WO0245485描述通過在纖維生產植物中調節蔗糖合酶的活性和/或表達來改變此類才直物例如棉花中的纖維質量的方法和手段。Baud等人2004(JournalofExperimentalBotany,第55巻，No.396,pp397-409)描述了擬南芥屬(Arabidopsis)中具有6個成員的蔗糖合酶多基因家族的結構和表達譜。現有技術文獻中無一描述過對目前認識到的該類蔗糖合酶的識別，也未描述過其(例如C型)在植物中參與次生植物細胞壁發育。該新型Sus手段打開了可能性，可將這些方法和手段與改變纖維特征的任何其他方法進一步組合。在下文中的實施方案和權利要求中描述了此類方法和手段。發明概述在本發明的一個實施方案中，提供具有如下M酸序列的新型蔗糖合酶蛋白，該氨基^列包含選自如下的氨基財列與SEQIDNos.:2、3、5、7、9、11或13的任一個的#^酸序列具有至少50%序列同源性的#^斷列；包含SEQIDNos.:2、3、5、7、9、11或13的任一個的^J^斷列的氨基酸序列；位于所述蛋白質的氨基端部分的M酸序列，所述M^列包含與SEQIDNo.16的氨基酸序列至少大約60%的序列同一性;或位于所述蛋白質的羧基端部分的氨基酸序列，所述氨基酸序列包含與SEQIDNo.15的氨基酸序列至少大約60%的序列同一性。所述蔗糖合酶蛋白可包含疏水性N端序列。其還可包含下列M酸序列之任一SEQIDNo.:3的從氨基酸383至氨基酸394的狄酸序列；SEQIDNo.:3的從氨基酸270至氨基酸329的M酸序列；SEQIDNo.:3的從氨基酸549至氨基酸737的氨基一列；SEQIDNo.:3的從氨基酸1至氨基酸545的氨基酸序列；或SEQIDNo.:3的從氨基酸18至氨基酸794的氨基酸序列。在本發明的另一個實施方案中，提供識別分離的新型蔗糖合酶蛋白的抗體。在另一個實施方案中，本發明提供編碼新型蔗糖合酶蛋白的分離的DNA分子或核酸，例如包含SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14之任一的核苷酸序列的核酸。本發明還提供包含下列有效連接的DNA分子的表達盒植物可表達啟動子，例如優先在纖維生產植物的纖維細胞中控制轉錄的植物可表達啟動子；編碼所提供的新型蔗糖合酶蛋白的DNA;和任選地轉錄終止和多腺苷酸化區域。本發明還提供包含下列有效連接的DNA分子的表達盒植物可表達啟動子；轉錄時產生RNA分子的DNA，其中所述RNA分子包含與內源蔗糖合酶C同種型(isoform)編碼基因的核苷酸序列或與所述內源蔗糖合酶C同種型編碼基因的核苷酸序列的互補序列具有至少大約94。/。序列同一性的至少19個連續核苷酸的核苷酸序列，或包含與新型C同種型蔗糖合酶的核苷酸序列具有至少大約94%序列同一性的至少19個連續核苷酸的核苷酸序列；和任選地轉錄終止和多腺苷酸化區域。本發明的另一個實施方案是包含下列有效連接的DNA分子的表達盒植物可表達啟動子，優選優先在纖維細胞中控制轉錄的植物可表達啟動子；轉錄產生雙鏈RNA分子的DNA，所述RNA分子能夠減少纖維生產植物的內源SusC基因表達，且所述RNA分子包含第一和第二RNA區域，其中第一RNA區域包含與內源SusC基因的核苷,列或與提供的編碼SusC蛋白的核苷酸序列具有至少大約94%序列同一性的至少19個連續核苷酸的核苷酸序列；第二RNA區域包含與第一RNA區域的該至少19個連續核苷酸互補的核苷酸序列；第一和第二RNA區域能夠g配對，從而在笫一和第二區域的該至少19個連續核苷酸之間形成雙鏈RNA分子；和任選地包含在該植物的細胞中具有功能的轉錄終止和多腺苷酸化信號的3'末端區域。本發明還提供包含與選自下列DNA分子的DNA分子有效連接的異源植物可表達啟動子的植物細胞編碼新的C同種型蔗糖合酶的DNA或編碼susC編碼基因的抑制性RNA的DNA。該細^^可以是來自纖維生產植物例如棉花的細胞。本發明還包括包含此類植物細胞或基本上由此類植物細胞組成的植物、種子或植物部分或組織、以及由此類植物產生的纖維。在本發明的另一個實施方案中，提供用于改良纖維生產植物的纖維特征的方法，所述方法包括在所述植物的細胞或細胞壁或質外體液體(apoplasticfluid)中改變，例如增加或減少，蔗糖合酶C同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。這可通過給植物提供此處描述的表達盒來方便地實現。本發明還包括新SusC型蛋白或編碼核酸用于在纖維生產植物中改變纖維特征的用途。附圖簡述圖1.SusC蛋白和相似蔗糖蛋白的疏水性圖譜。A.來自陸地棉品種的SusC的圖i普；B:來自海島棉品種的SusC的圖傳；C:來自樹棉(G^wj;尸/Mmar^rCwm)的SusC的圖語；D:來自雷蒙德氏棉(Gow3;/7/"附m/附om///)的SusC的圖譜；E:來自長萼棉(GVw^/"'"附/o"g/cfl^x)亞型1的SusC的圖譜；F:來自長萼棉亞型2的SusC的圖譜；G:來自綠豆(Wgmira力Wfl)的蔗糖合酶的圖譜；H:來自大桉(E"c"/j;/^附gmmfc)的蔗糖合酶的圖譜；I:來自擬南芥(Arabidopsisthaliana)的蔗糖合酶同種型6的圖語；K:來自美洲山楊CPo/ui/MS^wm"/wV/m)的蔗糖合酶的圖譜。所有疏水性圖i瞽都顯示了這些不同蔗糖合酶的疏水性N端。圖2.通過RT-PCR在棉纖維組織中進行的SusC基因的表達分析。i)pa:開花后天數；gDNA:對照基因組DNA。泳道1和8:lkb標記。圖3:來自棉花的蔗糖合酶編碼基因中的內含子和外顯子。圖示C型蔗糖合酶的內含子與外顯子分布，并與來自棉花的B型和A型蔗糖合酶比較。黑框表示外顯子。圖4:來自棉花的蔗糖合酶基因的N端部分的2D結構分析。與其他陸地棉蔗糖合酶相比，susyC基因的N端部分的2D結構分析(HCA+iiJPRED)。箭頭顯示該susyC特異性區域對周圍2D-結構的影響。(P)=推測的磷酸化位點。圖5:來自棉花的蔗糖合酶基因的C端部分的2D結構分析。在該susyC2D結構中似乎不存在J3折疊片結構。圖6:轉基因擬南芥屬植物的表型分析。在2個具有CaMV35S-SusC嵌合基因的獨立轉基因林系(圖A和B)中顯示變粗分叉的扁化(fasciated)莖。圖C和D顯示CaMV35S-SusC和S2A-SusC嵌合基因的T2代中典型的毛狀體表型。圖C是三維集成照片(photo-montage)。圖7:使用SUSC特異性抗體對具有CaMV35S-SusC轉基因的T2小植物的Western印跡。泳道A:具有輕度表型的植物；泳道B:具有重度表型的植物，泳道C:具有輕度表型的植物；泳道D:具有重度表型的植物；WT:野生型;f直物。發明詳述本發明基于來自纖維的新蔗糖合酶同種型(稱為SusC或SuSyC)的鑒定，所述蔗糖合酶同種型在RNA水平上的表達鐠(expressionprofile)與纖維生產植物例如棉花中次生細胞壁發育期的起始密切相關。該蛋白質在次生細胞壁形成過程中非常豐富，主要位于質外體中。其定位、豐度和表達譜表明該新型蔗糖合酶同種型是在次生細胞壁合成階段存在于細胞壁中的主要同種型。不旨在將本發明限于特定的作用模式，該蔗糖合酶同種型被認為參與從圍繞纖維的質外體液體中撿取糖并將它們以UDP葡萄糖形式并入纖維素和/或胼胝質。因此，在笫一實施方案中，本發明提供在植物細胞中改變細胞壁特征的方法，所述方法的特征在于改變該新蔗糖合酶(SusC)同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。蔗糖合酶C型同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平可以通過在植物細胞中增加此類同種型的表達來改變。這可通過導入包含下列有效連接的核酸，例如DNA分子的表達構建體，容易地實現a)植物可表達啟動子b)編碼蔗糖合酶C同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的核酸；和任選地c)轉錄終止和多腺苷酸化區域。如此處所使用的，"蔗糖合酶，，是指能夠催化從NDP-葡萄糖(例如尿苦二磷酸葡萄糖)和D-果糖合成蔗糖的酶。該酶還可催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖。該酶分類為EC2.4.1.13。蔗糖合酶的別名是葡糖基轉移酶、尿苷二磷酸葡萄糖-果糖，蔗糖合成酶、蔗糖-UDP葡糖基轉移酶、蔗糖-尿苷二磷酸葡糖基轉移酶、Sus、SuSy、UDP-葡萄糖-果糖葡萄糖基轉移酶、UDP-葡萄糖:l)-果糖2-a-D-葡糖基轉移酶和尿苷二磷酸葡萄糖-果糖葡糖基轉移酶。已描述了來自植物的編碼蔗糖合酶的幾種基因。WO02/45485(第16至20頁)提供了編碼植物蔗糖合酶基因的核苷酸序列、其部分或與蔗糖合酶基因具有序列相似性的核苷酸序列的Genbank登錄號的詳盡列表。已描述了蔗糖合酶活性的酶學測定法(參見例如Counce和Gravois，2006，CropScience第46巻ppl501-1507，特別第1502和1503頁；Anthon和Emerich，19卯，第92巻pp346-351,特別地第347頁；兩篇文獻通過引用合并入本文)。"蔗糖合酶C同種型，，或"SusC"或"SuSyC"的特征在于疏水性N端氨基酸序列的存在(參見圖1)。前44個氨基酸形成疏水區，特別是例如SEQIDNo.:3的殘基26至44。特征在于此疏水性N端M酸序列的其他植物蔗糖合酶是來自擬南芥的蔗糖合酶6(登錄號Atlg73370);來自綠豆的蔗糖合酶(登錄號D10266)，來自桉屬(Eucalyptusspp)的蔗糖合酶(登錄號1)1)014303)和來自楊樹的蔗糖合酶(登錄號AY341026)(所有序列通過引用并入本文)。不同SusC氨基酸序列的比對和與來自植物的其他蔗糖合酶的比較顯示存在分別位于N端(SEQIDNo:16)或C端(SEQIDNo.15)的20-25個連續氨基酸的片段，所述片段在SusC氨基^列內是保守的且不存在于其他植物蔗糖合酶中。N端序歹寸(HKSQKLLSVLDKEAGNQALDGMW;SEQII)No.:16)通常位于氨基酸位置36和氨基酸位置59之間，而C端序歹'j(AYQEQRGRKRYIEMLHAWMYNNRVKT;SEQIDNo.:15)通常位于氨基酸位置765和7卯之間。還描述了蔗糖合酶蛋白具有推測的肌動蛋白結合區域(WinterH.等人，1998,FEBSletters430，205-208;WinterH.和HuberS.C.，2000CriticalReviewsinPlantSciences19(1),31-67)，在SusC同種型中所述肌動蛋白結合區域具有下列共有#^^_序列；KDVAAE[V/ITKEFQ(SEQIDNo3的氨基酸位置383至氨基酸位置394)。通常見于位置383的賴氨酸殘基(K)和通常見于位置393的苯丙氨酸殘基(F)也是SusC型蛋白的指標。還描述了蔗糖合酶蛋白具有推測的尿嘧咬核苷結合區域，在SusC同種型中所述尿嘧啶核苷結合區域具有下列氨基酸序列QGLI)ITPRILVITRL(SEQIDNo3的氨基酸位置270至^J^酸位置329)。通過使用基于計算機的搜索，可在SusC同種型的氨基^列中鑒定到下列結構域或標志。這些結構域或標志是與來自植物的其他蔗糖合酶所共有的。糖基轉移酶，組1結構域(IPR001296;PF00534)包含該結構域的蛋白質將UDP、ADP、GDP或CMP連接的糖轉移至各種底物，包括糖原、果糖-6磷酸和脂多糖類。這些細菌酶參與多種生物合成過程，包括胞外多糖生物合成、脂多糖核心生物合成和slime多糖可拉酸的生物合成。該結構域相應于SEQIDNo3的例如從氨基酸位置549至737的M,列。.蔗糖合酶家族標志(IPR00(B68;PF00862):該標志可以表征包括大批蔗糖合酶蛋白在內的家族。然而，這些蔗糖合酶的羧基端區域屬于糖基轉移酶家族。該酶主要見于植物中但也出現在細菌中。該結構域相應于SEQIDNo3的例如從^J^酸位置1至545的氨14基酸序列。蔗糖合酶、植物和藍細菌家族標志(IPR012820)該標志代表蔗糖合酶，一種通常使用而非產生蔗糖的酶(盡管其名稱為蔗糖合酶)。蔗糖+UDP(或ADP)形成D-果糖+UDP-葡萄糖(或ADP-葡萄糖)，然后其可用于細胞壁(或淀粉)的生物合成。該酶與催化蔗糖合成中的倒數第二步驟的蔗糖磷酸合酶同源。到目前為止，只在植物和藍細菌中發現蔗糖合酶。該結構域相應于例如從氨基酸位置18至794的SEQIDNo3的氨基,列。使用PROSITE傳(可在www.expasy.ch/prosite獲得PROSITE)，通過基于計算機的搜索，可以容易地識別這些結構域。可選擇地，還可使用BLOCKS數據庫和算法(blocks.fhcrc.org)鑒定這些結構域。還可獲得其他數據庫和算法(pFAM:http:〃www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/;INTERPRO:http:〃www,ebi.ac.uk/interpro/;上面引述的PF號涉及pFAM數據庫和算法，ipr號涉及interpro數據庫和算法)。本發明提供了大量分離自陸地棉栽培品種(SEQIDNos:3-4)、海島棉栽培品種(SEQii)Nos:5和6)、樹棉(SEQidNos:7和8)、雷蒙德氏棉(SEQII)Nos:9和10)以及長萼棉(SEQIDNos.:11至14)的SusC同種型的變體氨基^列和核苷^列(cDNA和基因組DNA)。其他變體核苷酸序列可獲自其他陸地棉或海島棉品種或獲自棉花祖先植物例如樹棉、草棉(G^^/7/wm/^Mfl"w附)和雷蒙德氏棉以及長萼棉、或其他棉屬物種，特別是包括D型基因組的棉屬物種，例如旱地棉(GV人vs^//m/wflnV/"附)、戴纟,遜氏沖帛(GfW5^/7/w/wi/flV《Vfc0"http://)、才以4以才帛((7"S5^/7/m附g<W5^/7/o/fifes)、克勞茨基沖寧(G^S5^/w'm附A:/0,^5c/hVmw附)、'瑟伯氏才帛(G^wj;/7/w柳似AeW)、三裂才帛(G仍5^/i/m附f/77o6"附)、特納氏沖帛(GVM、5^/7/"附,MfWe/7")、黃揭沖帛(G^5^Sy/7/"附附"Sfe&Vl"附)、夏威臭沖爭(GV"，砂/7/m附,O附ewMSM附)、達爾文氏棉(G^S5^/"'"附f/"nWw//)。變體#^酸序列或核苷酸序列包括分別通過氨基酸或核苷酸的添加、缺失或置換產生的序列的改變。可以從包含D型基因組的其他棉屬物種PCR擴增編碼15SusC的核酸。此類PCR擴增的核酸顯示出包含SusC型編碼核酸所特;f正性的EcoRI限制性位點。可以通過嚴格雜交發現蔗糖合酶C同種型的變體，所述雜交使用SEQIDNo1、4、6、8、10、12或14之任一個的核苷酸序列或所述序列中包含SEQIDNoSEQIDNo1、4、6、8、10、12或14中的至少大約25或50個連續核苷酸的部分或其互補核苷酸序列作為探針。特別有用的探針可以是編碼SEQID15和16的N端或C端序列的核普酸序列，例如，SEQIDNol、4、6、8、10、12或14之任一個中編碼SEQIDNosl5或16的氨基酸序列的核苷酸序列。此處所使用的"嚴格雜交條件"是指如果探針和靶序列之間存在至少95%,優選至少97%的序列同一性，則雜交將通常發生。嚴格雜交條件的實例是在含有50。/。甲酰胺、5xSSC(150mMNaCl、15mM檸檬酸三鈉)、50mM磷酸鈉(pH7.6)、5xl)enhardt溶液、10%硫酸葡聚糖和20jag/ml變性、經剪切的栽體DNA例如鮭精DNA的溶液中溫育過夜，然后在大約65。C在0.1xSSC中洗滌雜交支持物，優選進行大約10分鐘。其他雜交和洗涂條件是熟知的，在Sambrook等人，MolecularCloning:ALaboratoryManual，第2版，ColdSpringHarbor,NY(1989)，特別地第11章中對其進行了舉例說明。還可使用對于蔗糖合酶(SusC)基因是特異性的寡核苷酸作為引物，通過DNA擴增獲得此類變體序列，所述寡核苷酸是，例如但不限于，由SEQIDNo1、4、6、8、10、12或14的核苷酸序列中大約20至大約50個連續核苷酸組成的寡核苷酸或包含其的寡核苷酸或它們的互補序列。SEQIDNos17和18示例了特別適合用作SusC特異性引物的引物核苷酸序列。除了利用SusC同種型的天然變異外，還可通過體外或體內誘導產生變異來獲得變體序列。用于體外誘導產生變體核苷酸序列的幾種方法在本領域內是可獲得的，包括但不限于美國專利5605793、美國專利5,811,238和美國專利5,830,721中描述的DNA改組或定向進化，技術。用于體內誘導產生變體核苷酸序列的方法在本領域內也是熟知的，其可包括將棉花植物或棉花祖先植物暴露于誘變劑例如電離輻射、EMS、MMS等，然后例如如本說明書中其他地方所描述的，分離編碼SusC的核酸。在鑒定到SusC型蔗糖合酶的C端和N端共有序列后，本發明人已在通過使用N端共有區域(SEQ1DNo.:16)，分離了下列序列(由它們的登錄號標識)EMBL:C0499214(陸地棉cDNA)、EMBL:CO4990卯(陸地棉cI)NAcI)NAcI)NAcDNAcDNAcDNAcl)NAcI)NAcI)NAcDNAcl)NAcl)NAcI)NAcI)NA克隆EMBL:C0498472(陸地棉cDNA)、EMBL:C0497432(陸地棉cDNA)、EMBL:C0496887(陸地棉cDNA)、EMBL:C0495954(陸地棉cDNA)、EMBL:C0495643(陸地棉cDNA)、EMBL:C0495601(陸地棉cDNA)、EMBL:C0494831(陸地棉cDNA)、EMBL:C0494693(陸地棉cDNA)、EMBL:C0494182(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493780(陸地棉cDNA)、EMBL:C0498387(陸地棉EMBL:C0497275(陸地棉EMBL:C0496593(陸地棉EMBL:C0495804(陸地棉EMBL:C0495623(陸地棉EMBL:C0495511(陸地棉EMBL:C0494779(陸地棉EMBL:C0494536(陸地棉EMBL:C0493935(陸地棉EMBL:C0493725(陸地棉EMBL:C0493589(陸地棉EMBL:C0493724(陸地棉cDNA).EMBL:C0493043(陸地棉cDNA)、EMBL:CO493007(陸地棉EMBL:C0492969(陸地棉cDNA)、EMBL:C0492566(陸地棉EMBL:C04卯959(陸地棉cDNA)、EMBL:BF272227(樹棉cDNA;A一Eb0014E15f)、EMBL:C0493732(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493111(陸地棉cDNA)、EMBL:C0491540(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493583(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493765(陸地棉cDNA)和EMBL:C0498054(陸地棉cDNA)。所有引述的序列通過引用合并入本文。通過^f吏用C端共有序列(SEQIDNo.:15)，分離了下列序列(由它們的登錄號標識)EMBL:DT463218(錯她橫cDNA克隆GH—CHX13D22-3)、EMBL:C049卯51(陸地棉cDNA)、EMBL:CO498850(陸地棉cDNA)、EMBL:C0498685(陸地棉cDNA)、EMBL:C0498361(陸地棉cDNA)、17EMBL:C0498044(陸地棉cDNA)、EMBL:C0497702(陸地棉cDNA)、EMBL:C0497506(陸地棉cDNA)、EMBL:C0497291(陸地棉cDNA)、EMBL:C0497151陸地棉cDNA)、EMBL:C0496924(陸地棉cDNA)、EMBL:C0496907(陸地棉cDNA)、EMBL:C0496748(陸地棉cDNA)、EMBL:C0496747(陸地棉cDNA)、EMBL:C0496373(陸地棉cDNA)、EMBL:C0496003(陸地棉cDNA)、EMBL:C0495974(陸地棉cDNA)、EMBL:C()495570(陸地棉cDNA)、EMBL:C0494691(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493817(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493779(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493750(陸地棉cDNA)、EMBL:C0492925(陸地棉cDNA)、EMBL:C()492917(陸地棉cDNA)、EMBL:C0492529(陸地棉cDNA)、EMBL:C0492496(陸地棉cDNA)、EMBL:C0493902(陸地棉cDNA)、EMBL:BQ412019樹棉cDNA克隆GA—Ed0053A09r)、EMBL:C0497086(陸地棉cDNA)、EMBL:C0494597(陸地棉cDNA)、EMBL:C0494374(陸地棉cDNA)、EMBL:C0499615(陸地棉cI)NA)、EMBL:C04卯812(陸地沖帛cDNA)、EMBL:C0493178(陸地棉cDNA)。所有引述的序列通過引用合并入本文。盡管這些序列中沒有一個編碼完全的SusC蛋白，但這些不同部分可以用作鑒定其他SusC蛋白的探針。該cDNA的這些不同部分還可用于重構編碼C型蔗糖合酶的核酸。因此適合于本發明的蔗糖合酶C同種型的變體形式可具有如下氨基酸序列，所述氨基酸序列包含與N端共有序列(SEQIDNo16)或C端共有序列(SEQIDNo15)或兩者的氨基酸序列具有至少大約60%或大約70%或大約80%或大約90%或大約95%的序列同一性的氨基酸序列。變體可具有這樣的氨基酸序列，所述氨基酸序列與SEQIDNos.:2、3、5、7、9、11或13中的任一個的SusC同種型的M酸序列具有至少大約60%或大約70%或大約80%或大約卯％或大約95%的序列同一性。編碼此類變體的核苷酸序列可具有這樣的核苷酸序列，所述核苷酸序列與SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14的核苷酸序列中的任一個的核苷酸序列具有至少大約60%或大約70%或大約80%或大約90%或大約95%的序列同一性。為了本發明的目的，兩個相關核苷酸或氨基酸序列的"序列同一性"(以百分數表示)是指兩個最佳比對的序列中具有相同殘基的位置的數目(xl00)除以被比位置的數目。空位(即，在比對中于一個序列中存在殘基而于另一個序列中不存在殘基的位置)被視為是不具有相同殘基的位置。通過Needleman和Wunsch算法(Needleman和Wunsch1970)進行兩個序列的比對。可使用標準軟件程序例如GAP(其為WisconsinPackageVersion10.1(GeneticsComputerGroup,Madision,Wisconsin,USA)的一部分)，使用缺省評分矩陣以及50的空位產生罰分和3的空位延伸罰分，方便地進行上述計算機輔助的序列比對。清楚的是，任何時候通過提及相應DNA分子的核苷酸序列來定義RNA分子的核苷酸序列，核苷酸序列中的胸腺嘧啶(T)都應當由尿嘧啶(U)以顯見的。還可通過體外誘導序列變異，增加蔗糖合酶C型同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。為此目的，可以將本說明書中其他地方描述的物，并可以鑒定在質外體液體或細胞壁中(特別是在次生細胞壁形成的發育期中)，尤其是在纖維的細胞壁中或在圍繞這些纖維的質外體液體中展示出更高的蔗糖合酶C同種型活性(例如使用本文描述的酶學測定法)或展示出更高的蔗糖合酶(尤其是蔗糖合酶C同種型)濃度的纖維生產植物。對于一些纖維生產植物，可能有利的是，通過降低蔗糖合酶C同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平來改變纖維特征。這可以通過導入編碼沉默RNA的基因來方便地實現。在一個實施方案中，沉默RNA編碼基因可以編碼沉默RNA分子或抑制性RNA分子，所述沉默RNA分子或抑制性RNA分子能夠減少編碼蔗糖合酶C同種型的內源基因的表ii^而改變纖維特征。編碼蔗糖合酶C同種型的基因的這種表達減少應當優選地通過轉錄后沉默來實現。然而，清楚的是，甚至當抑制性RNA分子通過轉錄后沉默來減少SusC基因表達時，此類RNA分子也可以在細胞內展示其他功能，例如指導內源SusC基因的DNA曱基化，再次最終導致該基因表達減少。此外，可以例如使用靶向內源SusC基因的啟動子區域的RNAi或dsRNA，通過轉錄沉默來減少內源SusC基因的表達。在本領域中可獲得幾種方法用于產生沉默RNA分子(即，表達時可以減少特定的一個或一組基因的表達的RNA分子)，包括所謂的"有義"或"反義"RNA技術。因此，在一個實施方案中，編碼抑制性RNA分子的嵌合基因基于所謂的反義技術。換而言之，嵌合基因的編碼區包含內源SusC基因核苷酸序列的互補序列中至少20個連續核苷酸的核苷酸序列。可以通過將包含來自SusC基因的至少20個核苷酸的DNA片段(可如本申請中其他地方所述，分離或鑒定所述DNA片段)反向地與植物可表達啟動子和參與轉錄終止和多腺苷酸化的3'末端形成區域有效連接，構建此類嵌合基因。很清楚，不必知道來自分離的SusC基因的此類DNA片段的確切核苷*列或完全核苷酸序列。在另一個實施方案中，編碼抑制性RNA分子的嵌合基因基于所謂的共抑制技術。換句話說，嵌合基因的編碼區包含植物的內源SusC基因的核苷酸序列中至少20個連續核苷酸的核苷酸序列。可以通過將包含來自SusC基因的至少20個核苷酸的DNA片段(可如本申請中其他地方所描述的分離或鑒定所述DNA片段)正向地與植物可表達啟動子和參與轉錄終止和多腺苷酸化的3，末端形成區域有效連接，構建此類嵌合基因。再次地，很清楚，不必知道來自分離的SusC基因的此類DNA片段的確切核苷酸序列或完全核苷酸序列。上述嵌合基因在減少內源SusC基因表達方面的功效可進一步通過包含如下DNA元件來加強，所述DNA元件可以導致異常的、未多腺苷酸化的抑制性RNA分子表達或導致抑制性RNA分子滯留在細胞的細胞核中。適合該目的的一個此類DNA元件是WO00/01133(通過引用合并入本文)中描述的編碼自剪接核酶的DNA區域。適合于該目的的另一個此類DNA描述的編碼RNA核定位或滯留信號的DNA區域。.下調目的基因表達的一種方便且非常有效的方法是使用例如W()99/53050(通過引用合并入本文)中描述的所謂雙鏈RNA(dsRNA)或干擾RNA(RNAi)。在該技術中，將RNA分子導入植物細胞，其中RNA分子能夠形成跨至少大約19至大約21個核苷酸的雙鏈RNA區域，其中該雙鏈RNA區域的兩條鏈中一條在核苷,列上與把基因大致相同("有義區，，)，而另一條鏈在核苷酸序列上與靶基因或有義區的互補序列大致相同("反義區")。預期為了沉默耙基因的表達，該19個連續核苷酸的序列的核苷酸序列可具有一個錯配，或有義和反義區可相差一個核苷酸。為實現此類RNA分子或編碼性嵌合基因的構建，可使用WO02/059294中描述的載體。因此，在本發明的一個實施方案中，提供了用于改變纖維生產植物例如棉花的纖維特征的方法，該方法包括將嵌合基因導入纖維生產植物的細胞的步驟，其中嵌合基因包括下列有效連接的DNA元件(a)植物可表達啟動子，優選優先地在纖維細胞中控制轉錄的植物可表達啟動子；(b)轉錄的DNA區域，所述DNA轉錄時產生能夠減少纖維生產^1物的內源SusC基因表達的雙鏈RNA分子，所述RNA分子包含第一和第二RNA區域，其中i)第一RNA區域包含與內源SusC基因的核苷酸序列具有至少大約94。/。序列同一性的、至少19個連續核苷酸的核苷酸序列；ii)第二RNA區域包含與第一RNA區域的該至少19個連續核苷酸互補的核苷酸序列；iii)第一和第二RNA區域能夠堿基配對，從而在第一和第二區域的該至少19個連續核香酸之間形成雙鏈RNA分子；和(c)包含在植物的細胞中具有功能的轉錄終止和多腺苷酸化信號的3，末端區域。第一或第二RNA區域(有義或反義區)的長度可在大約19個核苷酸(nt)至等于內源SusC基因的長度(以核苷^4示)的范圍內變化。因此有義或反義核苷酸序列的總長度可以是至少25nt，或至少大約50nt，或至少大約100nt，或至少大約150nt,或至少大約200nt，或至少大約500nt。預期對于有義或反義核苷酸序列的總長度沒有上限。然而由于實踐原因(例如嵌合基因的穩定性)，預期有義或反義核苷,列的長度應當不超過5000nt，特別地應當不超過2500nt并可以限定于大約1000nt。可以理解，有義或反義區域的總長度越長，對這些區域和內源SusC基因中相應序列或其互補序列之間的序列同一性要求將越不嚴格。優選，目的核酸應當具有與相應的靶序列至少大約75%,特別地至少大約80%,更特別地至少大約85%，更特別地大約90%,特別地大約95%，更特別地大約100%的序列同一性，特別是與靼序列的相應部分或其互補序列相同。然而，優選目的核酸總是包括大約19個連續核苷酸，特別地大約25nt,更特別地大約50nt,特別地大約100nt，尤其特別地大約150nt的序列具有與靶核酸的相應部分100%的序列同一性。優選，為了計算序列同一性和設計相應的有義或反義序列，應當使空位的數目最小化，特別是對于較短的有義序列。根據WO99/53050(通過引用合并入本文)的公開內容，本發明的編碼dsRNA的嵌合基因可包含位于例如有義和反義RNA區域之間的間隔序列中的內含子，例如異源內含子。.在另一個實施方案中，沉默RNA或抑制性RNA分子可以是針對靶設計的、合成的和/或調節的microRNA分子，其可在纖維生產植物例如棉花植物中引起內源SusC基因的切割。已描述了產生和使用針對特定乾基因的miRNA的多種方法(包括但不限于Schwab等人(2006，PlantCell,18(5):1121畫1133)、WO2006/044322、WO2005/047505、EP06009836，通過22引用合并入本文)。通常，在靶基因識別部分中改變現有miRNA支架以使產生的miRNA現在能夠指導RISC復合物切割從耙核酸轉錄的RNA分子。可以改變或合成miRNA支架，以便該miRNA包含susC編碼核苷酸序列的21個連續核苷酸，例如序列表中所示的序列，并允許根據本說明書下面所述規則的錯配。該21個連續核苷酸可以選自的特別合適的序列包括編碼本文所述SusC特異性氨基酸序列的核苷酸序列。.因此，在一個實施方案中，本發明提供了用于下調植物的表達或增加植物對不利生長條件的抗性的方法，該方法包括步驟a.將嵌合基因導入所述植物的細胞，所述嵌合基因包含下列有效連接的DNA區域i.植物可表達啟動子；ii.在導入植物細胞和在植物細胞中轉錄后被力口工成miRNA的DNA區域，其中miRNA能夠識別才直物的內源SusC編碼基因的mRNA并指導對該mRNA的切割；和iii.任選地，參與轉錄終止和多腺苷酸化的3，DNA區域。所述加工成miRNA的DNA區域可包含如下核苷酸序列，所述核苷酸序列與SusC編碼基因的至少21個連續核苷酸的核苷酸序列基本上互補，條件是允許一個或多個下列錯配a.miRNA的5，末端核苷酸與RNA分子中的相應核苷酸序列之間的錯配；b.miRNA的位置1至位置9中的任一個核苷酸與RNA分子中相應的核苷酸序列之間的錯配；c.三個于miRNA的位置12至位置21中的任一個核苷酸與RNA分子中的相應核苷酸序列之間的錯配，條件是不存在超過2個的連續錯配。降低蔗糖合酶C同種型的功能水平在例如于棉花中導致棉短絨的纖維細胞中可能是有利的，可以減少或避免能量和代謝物分散用于產生較不利的棉短絨而損害棉絨生產。23如此處所使用的，"內源基因"是在已經被選擇用于改變纖維特征的纖維生產植物物種中天然存在的基因，或是在另一纖維生產植物物種中天然存在但可通過常規育種技術導入已經被選擇用于改變纖維特征的纖維生產植物物種中的基因。也很清楚，還可使用此處描述的嵌合基因下調內源SusC基因的表達，其中編碼靶特異性RNA的DNA具有至少20個連續核苷酸的核苷酸序列，所述核苷酸序列選自編碼SEQIDNo.2、3、5、7、9、11或13的氨基酸序列的核苷酸序列或它們的互補序列，或其中靶特異性RNA具有至少20個連續核苷酸的核苷酸序列，所述核苷酸序列選自SEQIDNo.1、4、6、8、10、12或14的核苷酸序列。如此處所使用的，術語"啟動子"是指在轉錄的起始過程中被依賴I)NA的RNA聚合酶識別和結合(直接或間接地)的任何DNA。啟動子包括轉錄起始位置、和轉錄起始因子及RNA聚合酶的結合位點，并且可以包括基因表達調控蛋白可在其上結合的各種其他位點(例如，增強子)。如此處所使用的，術語"植物可表達啟動子"是指能夠在植物細胞中控制(起始)轉錄的DNA序列。此處描述的嵌合基因的啟動子可以天然地與編碼區連接，或其可以是異源啟動子。術語植物可表達啟動子包括植物來源的任何啟動子，以及能夠在植物細胞中指導轉錄的任何非植物來源啟動子，即，病毒或細菌來源的某些啟動子，例如CaMV35S、地下三葉草病毒啟動子No4或No7、或T-DNA基因啟動子等。植物可表達啟動子可以是組成型的或其可以以空間或時間方式起始下游連接的區域的轉錄。優先地在纖維細胞中控制轉錄的起始和維持的植物可表達啟動子是這樣的啟動子，與在植物的其他細胞或組織中相比，所述啟動子在纖維細胞和下面的表皮細胞中以更高的水平驅動有效連接的I)NA區域轉錄。此類啟動子包括來自棉花的纖維特異性P微管蛋白基因的啟動子(如WO0210377中描述的)、來自棉花的纖維特異性肌動蛋白基因的啟動子(如WO0210413中描述的)、來自棉花的纖維特異性脂質轉移蛋白基因的啟動子(如US5792933中描述的)、來自棉花的擴展蛋白基因的啟動子(WO9830698)或來自棉花的殼多糖酶基因的啟動子(US2003106097)或US6259003或US6166294中描述的纖維特異性基因的啟動子。啟動子還可以是化合物(通常與轉錄激活物聯合)誘導型的，如例如W093/21334、US5514578、EP0823480、WO98/05789、WO01/34821或WO02/20811中所描述的。此處描述的方法將改變由改變的植物產生的纖維的特征，包括強度、長度、纖維細度、纖維成熟度比率、未成熟纖維含量、纖維整齊度和馬克隆尼值。-纖維馬克隆尼值(可以通過HVI確定)是取決于纖維成熟度(或由次生壁纖維素含量確定的細胞壁厚度)和纖維直徑的一種無單位量度(unitlessmeasurement^—纖維束強度(通過HVI確定)以(cN/tex)單位表示。其是纖維束的比強度，其中單纖維細度(tex)根據馬克隆尼值計算。-纖維細度(通過AFIS確定)表示為(mTex)。其表示一千米纖維的以毫克為單位的重量。具有1毫克質量的一千米纖維等于1millitex。-纖維成熟度比率(通過AFIS確定)表示細胞壁增厚的程度(取決于次生細胞壁纖維素沉積)。其為具有0.5(或更大)充實度的纖維除以具有0.25(或更小)充實度的纖維的量的比率。(具有更厚的細胞壁的纖維在干燥后更不容易癟縮且保持更圓)。成熟度比率越高，纖維越成熟，就染色而言纖維越好。.-未成熟纖維含量("IFC%"，通過AFIS確定)是具有低于0.25成熟度的纖維的百分數。IFC。/o越低，纖維越適用于染色。-幾種不同的單位用作纖維長度的指標，顯示現描述的其中三個的值。上半部平均長度(upperhalfmean)("UHM"，通過HVI確定)是最長的一半纖維的平均長度(權偏誤)。-纖維整齊度指數("ur'，通過hvi確定)表示平均值(平均長度)對上半部平均長度的比。其為群體內纖維長度^l的量度；如果所有纖維長度相同，則UI將等于100%。短纖維率(ShortFiberContent)("SFC%"，通過HVI)是基于重量計長度短于[l/2'，的纖維的百分數。HVI被認為可以測量僅由遺傳學確定的短纖維率，這是因為該測量不施加額外的潛在纖維斷裂應力。其他纖維長度指標包括基于重量的長度(weightbasislength)("L(w)"in，通過AFIS確定)，其是基于重量計算的纖維的平均長度。基于數目的長度(numberbasislength)("L(n)"[in],通過AFIS確定)是通過數目計算的纖維的平均長度。長度"L5。/。(n)"[in](通過AFIS確定)是5%的跨距長度，或當纖維平行和隨機分布時5%的纖維跨越的長度。長度"L2.5%(n)"[inj(通過AFIS確定)是2.5%的跨距長度，或當纖維平行和隨機分布時2.5%的纖維跨越的長度。"UQL(w)"[in](通過AFIS確定)是按重量計算的纖維的上四分位長度，或按重量計算25%的纖維超過的長度。最后"SFC(n)"[in和"SFC(w)"in](通過AFIS確定)分別是在數目和重量基礎上短于0.50英寸長的纖維的百分數。與HVI相反，AFIS在采用這些測量之前會打擊纖維，這可能引起纖維斷裂。因此，AFISSFC值是正常加工后纖維特征的良好指標。4艮清楚，可將此處描述的改變纖維生產^t物例如棉花^ti物中的纖維特征的方法和手段與本領域內已知的改變纖維特征的其他方法組合。在本發明的一個實施方案中，將本申請的方法和手段與WO2005/017157(通過引用合并入本文)或WOOl/17333中描述的方法和手段組合。預期這些基因的組合表達將在纖維長度和/或強度的增加上導致協同效應。還可將本申請的方法和手段與例如PCT/EP2006/005853或WO98/00549中描述的涉及纖維特征改變的其他方法和手段組合。這些嵌合基因可以通過連續轉化導入一個植物的細胞，或可以通過各自包含一個嵌合基因的植物之間的雜交，將嵌合基因合并入一個植物的細胞。由于纖維例如棉纖維的次生細胞壁合成起始與纖維延伸期重疊，故可能進一步有利的是，延遲蔗糖C同種型的表達起始直至較晚期，從而延長纖維延伸期。還可將SusC基因表達的該延遲與SusC基因在該晚期的增加26表勤目結合。獲得該延遲的一個方法是將內源SusC基因"調換"為比該內源SusC基因在較晚時期開啟表達的SusC基因，例如，通過如本文所述，降低內源SusC基因表達，并引入在于次生細胞壁合成的較晚發育階段開啟的啟動子(例如E6啟動子(JohnME,KellerG，ProcNatlAcadSciUSA1996，93:12768-12773))控制下的SusC編碼區。可以異位導入在于次生細胞壁合成晚期表達的啟動子控制下的嵌合susC編碼區，或可通過例如PCT/EP2006/003086中描述的同源重組:技術導入內源SusC基因。由于與陸地棉栽培品種的susC基因相比，海島棉栽培品種例如PIMA品種的susC基因表現出在較晚的時期表達，故預期用來自海島棉栽培品種的susC基因"調換，，陸地棉栽培品種中的susC基因可以延長纖維延伸期和導致更長的棉纖維。本發明還包括本文描述的嵌合基因，以及包含這些嵌合基因的植物、種子、組織和從此類植物產生的纖維。轉化植物的方法在本領域內是熟知的。轉化棉花植物的方法在本領域內也是熟知的。在例如美國專利5,004,863或美國專利6,483,013中描述了棉花的農桿菌介導的轉化，在WO92/15675中報導了通過微粒轟擊進行的棉轉化。可使用本領域內熟知的方法，以穩定的方式或以瞬時方式將本發明的嵌合基因導入植物。可將嵌合基因導入植物，或可以如EP13398外中所述在植物細胞內產生嵌合基因。可通過轉化將嵌合基因導入能夠產生胚性(embryogenic)愈傷組織的棉抹，例如Coker312、Coker310、Coker5AcalaSJ-5、GSC25U0、F職RMAX819、Siokra1-3、T25、GSA75、AcalaSJ2、AcalaSJ4、AcalaSJ5、AcalaSJ-Cl、AcalaB1644、AcalaB1654-26、AcalaB1654-43、AcalaB3991、AcalaGC356、AcalaGC510、AcalaGAMl、AcalaCl、AcalaR()yale、AcalaMaxxa、AcalaPrema、AcalaB638、AcalaB1810、AcalaB2724、AcalaB4894、AcalaB5002、nonAcala"picker"Siokra、，，stripper，，品種FC2017、Coker315、STONEVILLE506、STONEVILLE825、DP50、27DP61、DP卯、DP77、DES119、McN235、HBX87、HBX191、HBX107、FC3027、CHEMBREDAl、CHEMBREDA2、CHEMBREDA3、CHEMBREDA4、CHEMBREDBl、CHEMBREDB2、CHEMBREDB3、CHEMBREDCl、CHEMBREDC2、CHEMBREDC3、CHEMBREDC4、PAYMASTER145、HS26、HS46、SICALA、PIMAS6OROBLANCOl菅A、FIBERMAXFM5013、FIBERMAXFM5015、FIBERMAX兩5017、FIBERMAXFM989、FIBERMAXFM832、FIBERMAXFM966、FIBERMAXFM958、FIBERMAXFM989、FIBERMAXFM958、FIBERMAX雨832、FIBERMAXFM991、FIBERMAXFM819、FIBERMAX兩800、FIBERMAXFM960、FIBERMAXFM966、FIBERMAX雨981、FIBERMAXFM5035、FIBERMAXFM5044、F腿畫AXFM5045、FIBERMAX麗5013、FIBERMAXFM5015、FIBERMAXFM5017或FIBERMAXFM5024,及具有來源于其的基因型的植物。本文中，"棉花，，包括陸地棉或海島棉。"棉花祖先植物，，包括樹棉、草棉和雷蒙德氏棉以及長萼棉。然而，本發明的方法和手段還可用于其他植物物種例如大麻、黃麻、亞麻和木本才直物，包括^f旦不限于木〉屬(尸/"MSS/7/7.)、楊屬(尸0/7W/附)、云杉屬(尸/ce"卿.)、桉屬(Ewcfl/j;/^"s卿.)等。獲得的轉化的植物可用于常規的育種方案以產生更多的具有相同特征的轉化植物或將本發明的嵌合基因導入相同或相關植物物種的其他品種，或導入雜種植物。從轉化的植物獲得的種子以穩定的基因組插入物的形式包含本發明的嵌合基因，并且也包括在本發明的范圍內。在另一個實施方案中，提供了用于在特定植物物種(纖維生產植物物種)的一個具有不同基因型或品種的群體中鑒定涉及纖維特征的蛋白質的等位基因變異的方法，其中所述蛋白質或單獨地或組合地與纖維生產的數量和/或質量相關。該方法包括下列步驟a)提供特定植物物種的一個具有不同品種或基因型的群體，或者28在包含不同等位基因形式的蔗糖合酶c同種型編碼核苷酸序列(例如，編碼SEQIDNO1，4，6，8，10，12或14的核苷*列)的植物物種之間進行品種間雜交。可使用本申請中其他地方描述的方法鑒定不同的等位基因形式。優選，提供分離群體，其中存在SusC蛋白的等位基因變異的不同組合。產生分離群體的方法在植物育種領域是熟知的；b)確定群體的每一個個體的纖維特征相關參數；c)確定群體的每一個個體中編碼SusC的核苷酸序列的特定等位基因形式的存在；和d)將特定纖維特征的出現與所述核苷酸序列的特定等位基因形式的存在或此類等位基因形式的特定組合的存在關聯起來。可使用所得的信息，通過使用常規的分子生物學技術確定等位基因形式的存在或不存在，來加速具有特定纖維或抗旱特征的品種的育種程序。還可以鑒定、分離與特定纖維特征相關的SusC基因的等位基因形式并將其導入植物例如棉花植物，其中內源SusC基因的表達已被減少或消除。內源SusC基因表達的該減少可以方便地通過此處描述的轉錄后沉默或轉錄沉默實現，或可以通過失活例如缺失內源SusC基因實現。可以通過育種技術或通過使用分離的基因轉化，導入等位基因形式。在本發明的另一個實施方案中，提供抗該新型蔗糖合酶基因產生的抗體，特別是識別具有SEQIDNo.s2、3、5、7、9、11或13的氨基酸序列的SusC蛋白的抗體。如此處所使用的"包含，，應解釋為指明存在所述及的特征、整數、步驟或成分，但不排除存在或添加一個或多個特征、整數、步驟或成分、或它們的組。因此，例如，包含一個核苷酸或M酸序列的核酸或蛋白質可包含比實際引述的更多的核苷酸或M酸，即，包括在更大的核酸或蛋白質中。包含結構或功能確定的DNA區域的嵌合基因可包含額外的DNA區域等。下列非限定性實施例描述了參與次生植物細胞壁合成的新型蔗糖合酶的鑒定、以及用于改變纖維生產植物例如棉花的纖維特征的嵌合基因及其用途。除非在實施例中另外指出，否則按照Sambrook等人(1989)MolecularCloning:ALaboratoryManual,第2版，ColdSpringHarborLaboratoryPress,NY和Ausubel等人(1994)CurrentProtocolsinMolecularBiology,CurrentProtocols,USA的第1和2巻中描述的標準方案進行所有重組DNA技術。在由BIOSScientificPublicationsLtd(UK)和BlackwellScientificPublications,UK聯合出版的PlantMolecularBiologyLabfax(1993)(R.D.D.Croy著)中描述了用于植物分子操作的標準材料和方法。在整個說明書和實施例中，提M列表中所示的下列序列SEQIDNo.:1:編碼來自棉花的蔗糖合酶C型的cDNA的核苷酸序列。SEQIDNo.:2:來自棉花的cDNA編碼的蔗糖合酶C型的氨基酸序列。SEQIDNo.:3:來自陸地棉栽培種的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:4:來自陸地棉栽培種的SusC基因組DNA的核苷酸序列。SEQIDNo.:5:來自海島棉栽培種的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:6:來自海島棉栽培種的SusC基因組DNA的核苷酸序列，編碼SEQIDNo.:7的SUSC蛋白。SEQIDNo.:7:來自樹棉的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:8:來自樹棉的SusC基因組DNA的核苷酸序列。SEQIDNo.:9:來自雷蒙德氏棉的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:10:來自雷蒙德氏棉的SusC基因組DNA的核苷斷列。.SEQIDNo.:11:來自長萼棉亞型1的SusC的氨基酸序列。SEQIDNo.:12:來自長萼棉亞型1的SusC基因組DNA的核苷酸序列SEQIDNo.:13:來自長萼棉亞型2的SusC的樣餅列SEQIDNo.:14:來自長萼棉亞型2的SusC基因組DNA的核苷酸序列SEQII)No.:15:SusC的C端共有序列的^J^酸序列SEQIDNo.:16:SusC的N端共有序列的氨基^列SEQIDNo.:17:用作SUSC特異性引物的寡核苷^列(5，UTR)SEQIDNo.:18:用作SUSC特異性引物的寡核苷^^列(3，UTR)30實施例實施例1.棉屬物種中c型蔗糖合酶的鑒定SusC的鑒定。已證實存在至少3類在棉纖維中于發育期間表達的Sus基因，稱為A、B和C型。A/D-型與之前報導的序歹'J(登錄號U73588)同源，B型顯示與該公布的序列具有強序列相似性。本說明書中提供的C型序列是新序列且在延伸期和次生細胞壁期之間顯示差異表達。C型表現為是在纖維發育的較晚期出現的同種型。SusC在氨基酸水平上與A和B型蛋白只有76%的同一性。通過使用RTPCR和Northern分析，已證實C型轉錄物的發育表達譜在次生細胞壁合成之前，但顯示出與在該纖維發育期中的作用更相稱的模式，而A和B型在纖維延伸的早期高度表達。C型基因也在莖組織中強烈表達。在纖維發育的不同階段開花后5、10、15、20、40天(dpa)從纖維組織分離cDNA。從這些cDNA產生文庫，并分離DNA。然后，使用該DNA，以每一文庫DNA使用9ng作為PCR反應(該反應使用SEQIDNos:17和18的SusC型特異性引物作為引物)的起始材料，表征susyC表達。擴增片段的預期大小對于cDNA是2550bp，對于基因組DNA是3353bp。進行合適的對照以驗證該測定法的半定量特征。圖2顯示結果，由其能夠得出SusCmRNA在20-40dpa相對更豐富。蛋白質分級分離。分級分離從延伸期(8-11DAF)和次生細胞壁合成期(15-25DAF)的纖維提取的蛋白，以提供可溶性(胞質)和微粒體(富質膜、細胞骨架和液泡膜)級分。進一步純化微:粒體級分以富集質膜蛋白。如通過抗肌動蛋白的western印跡所判斷，該PM級分不再具有任何細胞骨架或細胞壁污染。還包括另一細胞級分，所述細胞級分包含通過用含蛋白酶抑制劑和EGTA的等'滲緩沖液溫和洗滌自完整纖維獲得的質外體蛋白。將這些蛋白制備物在SDS-PAGE上進行電泳，通過western印跡鑒定Sus蛋白。切取凝膠片段，將其進行胰蛋白酶消化，然后通過串M譜鑒定存在的Sus的形式。用于鑒定SusC同種型的標志肽的實例示于表1A和1B。與A/D和B型蛋白的92.4kDa不同，Sus-C的預測分子量為卯.3kDa，從而允許在SDS-PAGE上分辨C型與A/B同種型。可通過肽MS-MS分析這2條帶來確認該分辨(較大的條帶包含來自A和B的標志肽，而較小的條帶單獨地具有獨特的C型肽)。表1A:在質外體中檢測到的SusC特異性肽<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表IB:在微:粒體級分中檢測到的SusC特異性肽<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>2.31E+006(R)IQDVNSLQHALR()3.89E+006OR)WDGIDVFDPK(F)6.70E+006(R)WDGIDVFDPK(F3.68E+006(K)LLTLTGVYGFSK(H)1.82E+006(R)YIEmLHAWmYNNR(V)3.97E+005(K)SG蘭DPYNGDLAAETXANFFEK(C)3.19E+006(K)YTWQIYSEK()2.63E+006(K)NLTGLVEFYAK(N)1.99E+006(R)STQEAWSSPLVALAIR()1.26E+006(R)STQEAWSSPLVALAIR(1.05E+006(R)LGESLATHPQQAK(S)2.05E+006(K)NLTGLVEFYAK(N)5.72E+006(K)JLFVEEmPVAEYLR(L)3.01E+006(K)DTLGQYESHIAFTLPGLYR(V)8.25E+005(K)DTLGQYESHIAFTLPGLYR(V)2.18E+006卿QDVNSLQHALR()5.25E+006(K)LQGLDITPR(I)8.02E+005(R)YIEmLHAWmYNNR(V)3.28E+006(K)NLTGLVEFYAK(N)3.60E+005(K)TKYPDSDINWK(Q9.91E+005(K)SIGNGmDFLNR(H)5.35E+005(R)LGESLATHPQQAK(S)5.59E+005(R)ALEEELLHR(F)2.77E+006(K)LFVEEmPVAEYLR(L)表2總結了質譜和SDSPAGE/Western的數據。特別值得注意的是來自可溶性、微粒體和PM級分的Sus-C蛋白的低豐度。考慮到在纖維發育較晚期存在高水平的轉錄物，這似乎是不合理的。在發育較晚期進行質外體洗滌，顯示C型蛋白以高水平(相對于A)存在于western印跡上，這33與對于胞質、微粒體和PM級分的觀察結果相反。Sus-C在25DAF高度豐富，且在8DAF不能通過肽MS-MS檢測到。相反地，Sus-A和可能地Sus-B在發育期間是普遍存在的(在所有級分中)。Sus-A是PM級分中主要的，且可能地唯一的同種型，在SDS-PAGE上顯示為85kDa的蛋白質。表2:質i普和SDSPAGE/Western數據的總結8dpa微粒體(上面的條帶)SusyA+B8dpa微粒體(下面的條帶)SusyA或A+B15dpa微粒體SusyA+C或A+B+C8dpa質膜SusyA或A+B15dpa質膜SusyA或A+B8dpa可溶性的SusyA或A+B15dpa可溶性的SusyA+B8dpa質外體(上面的條帶)SusyA+B(非常低的量)8dpa質外體(下面的條帶)SusyA+B(主要條帶)25dpa質外體(上面的條帶)SusyA+B+C*(非常低的量)25dpa質外體(下面的條帶)SusyC(主要條帶)*(:在該樣品中的存在很可能歸因于來自相應于SusC的下面的大條帶的污染。肽的數目與25DAF的質外體級分中的Sus-C相匹配，western信號顯示該同種型非常豐富，且只主要存在于25DAF的質外體中。有趣地，SusA和B作為優勢形式存在于8DAF纖維的質外體中。這些結果暗示Sus在棉纖維的細胞壁中起主要作用，且Sus-C在RNA水平上的表達與次生細胞壁的形成相關，且25DAF的細胞壁中該蛋白的豐度提示Sus-C是次生細胞壁合成階段的主要細胞壁同種型。EM免疫金工作清楚地顯示在次生細胞壁外部的Sus信號。這與在次生細胞壁階段Sus-C蛋白在質外體中的存在完全一致。34實施例2.分析SusC同種型以及鑒定棉花和相關物種中的蔗糖合酶不同同種型之間的差異。磷酸化位點在文獻中已詳細地表征了位于該蛋白質的N末端的一個絲氨酸磷酸化位點，其具有RXXS的共有序列。玉米(Zeamays)(具有下列位點12RXXS15)中該特定絲氨酸的磷酸化似乎與susy酶從質膜的釋放相關(WinterH等人，1997-FEBSLetters420，151-155;HardinSC等人，2004，PlantPhysiology134，1427-1438)。在位點8RXXS"上該相同絲氨酸的突變導致綠豆蔗糖合酶在使用蔗糖產生UDP葡萄糖方面更具功效(=更高的Km)(NakaiT.等人，1999,Proc.Natl.Acad.Sci.USA96,14-18)。也已表征了大豆中在該特定位點上的磷酸化，所述磷酸化似乎與疏水性的喪失相關，由此推測與和質膜結合減弱相關(ZhangX.Q.等人，1999ArchivesofBiochemistryandBiophysics371，70-82)。還在其他植物物種懸鈴木屬(sycamore)(Pozueta-RomeroJ.等人-2004-PhysologiaPlantarum122，p.275)、曰本梨(Japanesepear)(TanaseK.等人-2002-PhysologiaPlantarum114，p.21)和陸地棉(uplandcotton)(HaiglerC.H,等人-2001-PlantMolecularBiology47，29-51)中表征了該磷酸化位點。從這些研究中得出的結論表明磷酸化對酶的Km值具有影響。在所有分離的蔗糖合酶C蛋白中均能夠鑒定到具有下列氨基酸位點的相似共有序列27RXXS3Q。因此，該磷酸化位點位于蛋白質的更里面。可在其他已知的植物蔗糖合酶基因L19762、AY205302、AY205085、AJ537575、M18745、U2487、X75332、Y76091、X82504、AJ131999中發現相似的標志。這些基因的大多數同時具有此兩個磷酸化位點8RXXS"和27RXXS3°。蛋白質L19762和AJ131999只具有后者。文獻中已表征了另一個絲氨酸磷酸化位點來自susl(玉米)的Scrl70。該位點與標簽susy-蛋白以進行蛋白質水解相關(HardinS.C.等人，2003，ThePlantjournal35，588-603)。該Ser也存在于SusC中。只有兩個蔗糖合酶不包含該絲氨酸殘基Atsus5和AB018561。存在于SusC中的蛋白質結構域、功能位點和特定基元(使用InterProScan程序)。SusC包含兩個分別稱為蔗糖合酶(從氨基酸1至545)和糖基轉移酶(從氨基酸549至737)的結構域以及一個稱為蔗糖合酶的家族區域(氨基酸18至794)。UDP-結合位點下列序列是蔗糖合酶C蛋白上的尿嘧啶核苷結合區LQGLI)ITPRILVITRL329。該序列在所有已知植物蔗糖合酶之間顯示非常高的同源性。基因組結構。在susyC基因的基因組水平上進行與其他分離的棉花susy基因的比較(圖3)。立即很清楚，susyC基因具有特定的基因組結構，因為與來自棉屬的其他susy基因相比，其具有更少的內含子。SusyC基因的內含子外顯子結構也與擬南芥susy基因顯著不同。疏水性。通過將susyC與其他已知的植物蔗糖合酶比較，分析了susyC的疏水性譜。N末端表現為疏水性的，這是在大多數植物蔗糖合酶中均未發現的一個特別之處。下列蔗糖合酶在該水平上與SusC最相似SUS6(擬南芥)、來自綠豆的蔗糖合酶(D10266)、來自桉樹的蔗糖合酶(DD014303)和來自楊樹的蔗糖合酶(AY341026)。肌動蛋白結合區。在文獻中已描述了推測的肌動蛋白結合區，該結合區似乎存在于蔗糖合酶中(WinterH.等人-1998-FEBSletters430，205-208;WinterH.和HuberS.C.-2000-CriticalReviewsinPlantSciences19(1)，31-67)。該區域特異性結合F肌動蛋白。推測的susyC肌動蛋白結合位點具有下列氨基酸序列383KDVAAEITKEFQ394。以粗體突出的氨基酸是特異于SusyC的氨基酸。不同植物蔗糖合酶之間在該位點的共有序列是IK*，E，D]-D-[V，A-[A，G，S，T]-XE-[L，V,IHT，S，A,M,HK，R，G，M，LI-E-[F*，L，MHQ,N]。有趣地，^K(-lys)具有堿性側鏈，然而可替代的氨基酸殘基(E(-glu)和D(isp))具有酸性側鏈。由于K是susyC所獨特的，因此這可能說明該特定蛋白不結合F肌動蛋白纖絲。此外對于susyC是獨特的F(-Phe)氨基酸比來自其他植物蔗糖合酶的其相應物L和M體積更大。這可能進一步36阻止與肌動蛋白的結合。SusC蛋白所特異的M^列。在不同植物蔗糖合酶比對后，很清楚，susyC基因的一些區域非常不同和特異。這些區域分別位于susyC基因的N和C末端且具有下列M^列A(N端區域)=36HKSQKLLSVLDKEAGNQALDGMVV59B(C端區域)=765AYQEQRGRKRYIEMLHAWMYNNRVKT790通過觀察預測的2D結構，分析了N端區域。為此目的，使用下列程序HCA(疏水簇分析)和JPRED。將來自兩個程序的結果進行比對，并與來自陸地棉的其他蔗糖合酶進行比較(圖4)。根據該分析很清楚，susC在該位置上具有十分獨特的結構。不同磷酸化位點也被指出，證實susyC基因的獨特性質。對C端區域進行了相似分析(圖5)。再次，在該區域，SusC的結構與來自棉花的其他蔗糖合酶的結構也是不同的。使用SusC的N端和C端特異性區域在數據庫中鑒定EST序列。結果總結于下表3中。<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表從一些特定組織和植物物種提取的EST的數目。實施例3.棉花中SusC的過表達。通過使用標準重組DNA技術，有效連接下列DNA元件WO2004/066571中描述的棉纖維特異性啟動子編碼蔗糖合酶C的、具有SEQIDNo.1的核苷酸序列的DNA區域3'細終止子區域。將該嵌合基因與6flr選擇基因一起導入T-DNA載體。將T-DNA載體導入根癌農桿菌(J^y^z"c'"/w/"柳e/""Ww)，如US6,483,013中所述用于產生轉基因棉花植物。分析包含嵌合基因的轉基因棉花植物，尤其是纖維，中SusC的增加的表達，并就纖維強度、纖維長度、纖維成熟度比率、未成熟纖維含量、纖維整齊度和馬克隆尼值，分析從這些植物獲得的纖維。.實施例4.棉花中下調SusC同種型的表達。通過4吏用標準重組DNA4支術，有效連接下列DNA元件CaMV35S啟動子區域相應于SEQIDNo1的核苷酸序列的、編碼SEQIDNo18的N端SusC特異性序列或SEQIDNO17的C端SusC特異性序列的有義RNA編碼區。相應于有義RNA區的核苷酸序列的互補序列的反義RNA編碼區。3，簡終止子區域。.將該嵌合基因與6ar選擇基因一起導入T-DNA載體。將T-DNA載體導入^f艮癌農桿菌，如US6,483,013中所述用于產生轉基因棉花才直物。分析包含嵌合基因的轉基因棉花植物，尤其是纖維，中SnsC的減少的表達，并就纖維強度、纖維長度、纖維成熟度比率、未成熟纖維含量、纖維整齊度和馬克隆尼值，分析從這些植物獲得的纖維。.實施例5.SusC同種型在轉基因擬南芥中的Jt^達。通過使用標準重組DNA技術，有效連接下列DNA元件CaMV35S啟動子區域；編碼SEQIDNo2的SusC的DNA區域(SEQIDNo1的從nt84至nt2474);3'nos終止子區域。此外，有效連接下列DNA元件可以在一系列植物物種中導致維管和毛狀體優先表達的苜蓿S2A基因的莖特異性啟動子(Abrahams等人，1995,Plant.Mol.Biol.27:413-528)。編碼SEQIDNo2的SusC的DNA區域(SEQIDNo1的從nt84至nt2474)。3'nos終止區。將這些嵌合基因與6flr選擇基因一起導入了T-DNA載體。將T-DNA載體導入了根癌農桿菌，并通過使用浸花法(floraldip)用于產生轉基因擬南芥。再生了植物，在獲自上述轉基因之一的轉基因植物中常規觀察幾個有意義的表型，記錄了T2代的表型。兩種構建體的許多轉基因品系在栽培中都顯示增加的根分枝，包括大量的側根生長。此外，觀察到了頂端優勢的喪失、多花抽薹(multiplefloralbolt)、蓮座狀葉叢的對稱性和緊密性喪失、葉序和花序的破壞以及延遲的開花時間。增加的分枝和頂端優勢的喪失被認為歸因于由于細胞壁的早熟次生增厚而導致的分生組織區中減少的細胞延伸。大比例的具有任一嵌合基因的轉基因品系顯示出對毛狀體結構的表型影響。增加的分枝和厚葉枕是普遍可見的(圖6C和D)，并且毛狀體密度似乎增加。Sus-C轉基因品系的莖和花薹通常顯示出末端增粗(extremethickening),并分叉，可能地扁化(圖6A和B)。已經使用三種方法將表型與轉基因表達關聯起來1)Sus-C和內源Sus基因的RT-PCR;2)使用Sus-C特異性抗體進行的western印跡(參見圖7);3)Sus活性的測定。顯示高水平的35S-Sus-C表達的轉基因品系與最重的表型相關。39權利要求1.具有如下氨基酸序列的分離的蔗糖合酶蛋白，所述氨基酸序列包含選自下列的氨基酸序列a.與SEQIDNos.2、3、5、7、9、11或13的任一個的氨基酸序列具有至少80％序列同源性的氨基酸序列；b.包含SEQIDNos.2、3、5、7、9、11或13的任一個的氨基酸序列的氨基酸序列；c.位于所述蛋白的氨基端部分的氨基酸序列，所述氨基酸序列包含與SEQIDNo.16的氨基酸序列至少大約60％的序列同一性；或d.位于所述蛋白的羧基端部分的氨基酸序列，所述氨基酸序列包含與SEQIDNo.15的氨基酸序列至少大約60％的序列同一性。2.權利要求1的分離的蔗糖合酶蛋白，其中所述蛋白包含疏水性N端序列。3.權利要求1或權利要求2的分離的蔗糖合酶蛋白，其中所述蛋白還包含下列氨基酸序列中的任一個a.SEQIDNo.:3的從氨基酸383至氨基酸394的氨基酸序列b.SEQIDNo.:3的從氨基酸270至氨基酸329的氨基酸序列c.SEQIDNo.:3的從氨基酸549至氨基酸737的氨基酸序列d.SEQIDNo.:3的從氨基酸1至氨基酸545的M酸序列；或c.SEQIDNo.:3的從氨基酸18至氨基酸794的氨基酸序列。4.識別權利要求l至3任一項的分離的蛋白的抗體。5.編碼權利要求1至3任一項的蔗糖合酶蛋白的分離的DNA分子或核酸。6.權利要求5的分離的DNA分子或核酸，其包含SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14之4壬一項的核苷酸序列。7.包含下列有效連接的DNA分子的表達盒a)植物可表達啟動子；b)編碼權利要求1至3之任一項的蔗糖合酶的DNA或權利要求6的分離的DNA;和^f壬選地C)轉錄終止和多腺苷酸化區域。8.權利要求7的表達盒，其中植物可表達啟動子優先地在纖維生產植物的纖維細胞中控制轉錄。9.包含下列有效連接的DNA分子的表達盒a)才直物可表達啟動子b)轉錄時產生RNA分子的DNA，其中所述RNA分子包含選自下列的核苦酸序列10.至少19個連續核苷酸的核苷酸序列，其中該核苷酸序列與內源蔗糖合酶C同種型編碼基因的核苷*列或與所述內源蔗糖合酶C同種型編碼基因的核苷酸序列的互補序列具有至少大約94%的序列同一性；ii.至少19個連續核苷酸的核苷酸序列，其中所述核苷酸序列與權利要求5或權利要求6的核苷酸序列具有至少大約94%的序列同一性；和任選地iii.轉錄終止和多腺苷酸化區域。l().包含下列有效連接的DNA分子的表達盒a)植物可表達啟動子，優選優先地在纖維細胞中控制轉錄的植物可表達啟動子；b)轉錄時產生能夠減少纖維生產植物的內源SiisC基因表達的雙鏈RNA分子的DNA,其中該RNA分子包含第一和第二RNA區域，其中i.第一RNA區域包含至少19個連續核苷酸的核苷酸序列，該核苷酸序列與內源SusC基因的核苷酸序列或與權利要求5或權利要求6的核苷酸序列具有至少大約94%的序列同一性；ii.第二RNA區域包含與第一RNA區域的該至少19個連續核苷酸互補的核苷酸序列；iii.第一和第二RNA區域能夠堿基配對，從而在第一和第二區域的該至少19個連續核苷酸之間形成雙鏈RNA分子;和c)包含在植物的細胞中具有功能的轉錄終止和多腺苷酸化信號的3，末端區域。11.權利要求9或權利要求10的表達盒，其中植物可表達啟動子優先地在纖維生產;f直物的纖維細胞中控制轉錄。12.包含下列有效連接的DNA區域的表達盒a.才直物可表達啟動子；b.在導入植物細胞和在植物細胞中轉錄后加工成miRNA的DNA區域，其中該miRNA能夠識別植物的內源SusC編碼基因的mRNA和指導對該mRNA的切割；和c.任選地，參與轉錄終止和多腺苷酸化的3，DNA區域。13.權利要求12的表達盒，其中所述DNA區域包含與SusC編碼基因，例如包含SEQIDNos.:1、4、6、8、10、12或14之任一的核苷酸序列的SusC基因，的至少21個連續核苷酸的核苷酸序列基本上互補的核苷酸序列，條件是允許一個或多個下列錯配a)在miRNA的5'末端核普酸與RNA分子中的相應核苷酸序列之間的錯配；b)在miRNA的位置1至位置9的任一個核普酸與RNA分子中的相應核苷酸序列之間的錯配；或c)三個在miRNA的位置12至位置21的任一個核苷酸與RNA分子中的相應核苷酸序列之間的錯配，條件是不存在超過兩個的連續錯配。14.包含與DNA分子有效連接的異源植物可表達啟動子的植物細胞，所述DNA分子選自下列DNA分子a)編碼權利要求1至3之任一項的蔗糖合酶的DNA;b)氺又利要求6的DNA;c)轉錄時產生RNA分子的DNA,所述RNA分子包含至少19個連續核普酸的核普酸序列，所述核苷酸序列與編碼內源蔗糖合酶C同種型的基因的核苷^列或所述內源蔗糖合酶C同種型編碼基因的核苷酸序列的互補序列具有至少大約94%的序列同一性；d)轉錄時產生RNA分子的DNA，所述RNA分子包含至少19個連續核苷酸的核苷酸序列，所述核苷酸序列與權利要求5或權利要求6的核香酸序列具有至少大約94%的序列同一性；e)轉錄時產生雙鏈RNA分子的DNA，所述雙鏈RNA分子能夠減少纖維生產植物的內源SusC基因表達，并且該RNA分子包含第一和第二RNA區域，其中i.第一RNA區域包含至少19個連續核苷酸的核苷酸序列，所述核苷^^亭列與內源SusC基因的核苷^列或權利要求5或權利要求6的核苷酸序列具有至少大約94%的序列同一性；ii.第二RNA區域包含與第一RNA區域的該至少19個連續核苷酸互補的核苷酸序列；和iii.第一和第二RNA區域能夠堿基配對，從而在第一和第二區域的該至少19個連續核苷酸之間形成雙鏈RNA分子；f)在植物細胞中轉錄后加工成miRNA的DNA，其中該miRNA能夠識別植物的內源SusC編碼基因的mRNA和指導對該mRNA的切割。15.權利要求14的植物細胞，其中與所述植物可表達啟動子有效連接的所述I)NA分子穩定地整合在基因組，優選所述植物細胞的細胞核基因組中。16.權利要求14或權利要求15的植物細胞，其中所述細胞來自纖維生產植物。17.權利要求16的植物細胞，其中所述細胞來自棉花。18.包含權利要求14至17之任一項的植物細胞或基本上由權利要求14至17之任一項的植物細胞組成的植物。19.權利要求18的植物，所述植物是纖維生產植物。20.權利要求18的植物，所述植物是棉花植物。21.權利要求18至20之任一項的植物的種子或后代植物，其包含權利要求14的植物細月包。22.來自權利要求20或21的植物的纖維。23.用于改變纖維生產植物的纖維特征的方法，所述方法包括改變所述植物的細胞或細胞壁或質外體液體中蔗糖合酶C同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。24.權利要求23的方法，其中增加蔗糖合酶C同種型或具有相似特征的蔗糖合酶的功能水平。25.權利要求24的方法，其中通過向植物提供權利要求7或權利要求8的表達盒來增加蔗糖合酶C同種型的功能水平。26.權利要求24的方法，其中通過向植物提供表達盒來增加與蔗糖合酶C同種型相似的蔗糖合酶的功能水平，所述表達盒包含與編碼具有疏水性N端區域的蔗糖合酶的DNA區域有效連接的植物可表達啟動子。27.權利要求23的方法，其中減少蔗糖合酶C同種型或具有相似特征的蔑糖合酶的功能水平。28.權利要求27的方法，其中通過向植物提供權利要求9至13之任一項的表達盒來減少蔗糖合酶C同種型的功能水平。29.權利要求23至28之任一項的方法，其中下列纖維特征中的一個特征已被改變強度、長度、纖維細度、纖維成熟度比率、未成熟纖維含量、纖維整齊度或馬克隆尼值。30.權利要求1至3之任一項的蛋白用于改變纖維生產植物中的纖維特征的用途。31.用途。32.通過權利要求23至29之任一項的方法獲得的纖維。33.從權利要求22或權利要求32的纖維制造的織物(tissue)或紗(yarn)。34.用于增加植物細胞的質外體中UDP-葡萄糖和果糖濃度的方法，該方法包括向所述植物細胞提供權利要求7或8的表達盒。全文摘要本發明描述了基于新型蔗糖合酶蛋白質或相關核酸的使用，改變纖維生產植物例如棉花中的纖維特征的方法和手段。文檔編號C12N9/10GK101495626SQ200780028614公開日2009年7月29日申請日期2007年7月20日優先權日2006年7月25日發明者A·阿廖利,E·布里爾,M·范托爾諾特,R·富爾班克,阮永良申請人:拜爾生物科學公司;聯邦科學與工業研究組織