耐冷植物Cold-Tolerant Plants Expressing MYBS3 And DREB1A Proteins

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

13/197,187

專利證號

US 8,859,851 B2

專利獲證名稱

耐冷植物Cold-Tolerant Plants Expressing MYBS3 And DREB1A Proteins

專利所屬機關 (申請機關)

中央研究院

獲證日期

2014/10/14

技術說明

水稻是全球近50%人口主要的糧食，因此增加稻米產量將可減低世界糧食危機的問題。然而，在溫帶與亞熱帶，以及高海拔地區，低溫是影響水稻產量的主要因素之一；因此改善水稻的抗寒能力將可以增加稻米的產量。我們的研究發現，水稻在低溫環境下，轉錄因子MYBS3的表現量會增加，進而啟動一些參與植物其他逆境的基因的表現；此外，大量表現MYBS3基因的轉殖水稻，具有持續至少一個星期的抗寒能力。經研究發現，在低溫環境下，MYBS3會抑制另一與植物耐寒相關轉錄因子DREB1/CBF的訊息傳遞。因此水稻在低溫環境下，DREB1扮演快速且短暫反應的角色，而MYBS3則是扮演長時間反應的角色。我們的研究對於瞭解水稻在低溫環境下，MYBS3所參與耐低溫的分子機制有突破性的發現。 本發明是應用MYBS3改進一般作物抗寒及其他逆境的能力，並進而增加產量。 Rice seedlings are particularly sensitive to chilling in early spring in temperate and subtropical zones and in high elevation areas. Improvement of chilling tolerance in rice may significantly increase rice production. In the present study, we observed that MYBS3 plays a critical role in cold adaptation in rice, and many stress-related genes are regulated by the MYBS3-mediated signaling pathways. Transgenic rice constitutively over-expressing MYBS3 tolerated 4°C for at least 1 week, and exhibited no yield penalty in normal field conditions. MYBS3 repressed the well-known DREB1/CBF-dependent cold signaling pathway in rice. Thus, DREB1 responded quickly and transiently while MYBS3 responded slowly to cold stress, which suggests distinct pathways act sequentially and complementarily for adapting short- and long-term cold stress in rice. The current discovery leads to the application of MYBS3 for improvement of tolerance to cold and other stresses and productivity of crops.

備註

本部(收文號1100019638)同意該校110年4月1日智財字第11000502604號函申請終止維護專利(中研院)

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