[发明专利]增强单子叶植物产率的多穗系统

说明书

提供的是用于通过使用植物生长调节剂处理单子叶植物来增加所述植物的产率的方法。在某些实施方案中，玉米植物产生多个穗和增加数量的谷粒。在某些实施方案中，所述植物的降低的高度允许更高效的自花授粉。

本申请是申请日为2016年7月15日、申请号为201680046066.1、发明名称为“增强单子叶植物产率的多穗系统”的发明专利申请的分案申请。

背景

植物的进化和驯化大体上遵循将作物与其野生前身区分开的共同模式或“驯化综合征”。作物间的一种共同的训化综合征特征由对于增加的顶端优势的长期选择产生，所述顶端优势的特征在于与侧茎和腋芽的生长相比，中心茎及其芽和花的生长相对更稳健，这引起每株植物更少且更大的果实。对于顶端优势的选择在许多物种中被认为是驯化的重要征兆，所述物种包括稻、小麦、大麦和玉米的谷类作物以及果实作物像番茄。

作物植物的驯化期间的关键挑战是提高与其前身相比的作物的收获率。在不利的环境中，野生植物经常快速开花和成熟；从而产生较小数量的分枝、花序、花和种子以便增加产生至少一个后代以继续生命周期的可能性。在有利的环境中，野生植物通过随时间依次产生更多分枝、花序、花和种子来使成功生殖的可能性最大化。后一种策略对于作物不是最佳的，因为收获在植物之间同步成熟的更少但是更大果实或花序(这允许在果实或花序成熟的最佳时间的单一收获)是更高效的。因此，多种不同的作物已被选择来在主茎上产生较小数量的较大种子、果实或花序作为提供收获率的手段。

植物构造中可能最引人注目并充分研究的改变通过玉米的驯化开始。通过选择提高产率和机械收获率的性状，人类已将玉米的前身从具有顶端为雄性或雌性花序的多个伸长侧向分枝的茂密灌木状原型转化为包括仅具有两个或三个相对缩短的侧向分枝、每个侧向分枝以单一雌花(穗)终止的单一直立主茎的今天的作物。今天公认的是，选择玉米的顶端优势不仅提高理想生长条件中的总体产率，它还使在品系与品系之间协调开花时间的组织工作更简单并且实现流水线田间维护和机械收获率。

玉米的顶端优势的机制涉及调节激素，诸如生长素，其由顶端分生组织产生。随着初生穗开始成熟，顶端分生组织产生更大量的生长素。生长素从顶端分生组织沿植物向下运载并且抑制下部穗的发育，从而引起较不可能配出良好后代或产生有活力的种子的次生穗。

用于受控环境或苗圃中的自花授粉玉米的方法过去涉及去除分蘖和共优势穗，因为认为这些结构与初生穗竞争资源或在激素方面干扰初生穗并且因此引起籽粒产率降低。此途径可能追溯到20世纪30年代，当时玉米分蘖被称为吸根(suckers)，因为认为它们从主植物‘吸收’营养物质和糖。最近田间环境的研究显示分蘖对于玉米是无性产生的。然而，农民仍然更倾向于并且选择即使在高生长环境中也不分蘖的玉米品系。田间和温室植物密度两者均通常围绕产生具有单穗的植物来设计，并且分蘖和穗生产力经常在这些密度下被抑制。本领域中仍然存在对于增加单子叶作物植物的种子或籽粒产率的需要。除广泛英亩产率之外，增加产率的能力可应用到育种和增加的种子产生。

概述

本文提供的是用于使用赤霉酸抑制剂(GA抑制剂)处理单子叶植物的方法。通常，目的在于增加单子叶植物的种子产率。在某些实施方案中，所述GA抑制剂通过在形成可视生殖结构之前将植物与GA抑制剂接触来施用到植物。在某些实施方案中，所述GA抑制剂通过接触植物的根部来施用。在某些实施方案中，所述处理降低植物高度。