本项创新技术聚焦于基因工程领域，探讨AhPODS基因如何有效增加种子体积。通过基因超量表达技术，我们构建了含有AhPODS基因的pCAMBIA1307载体，实现了植物种子尺寸的显著增长。
背景技术
生物体的大小影响其生态相互作用及其对生态系统过程的影响，并且大多数生活史特征与体型相关。种子大小会影响植物的生长速率和营养生长持续时间。植物种子大小在植物生长发育中具有重要的意义。种子的大小直接影响着植物的营养储备和生长势，大种子所含的养分和储备物质相对更多，有利于植物幼苗的生长和发育，从而增强植物的竞争力。种子的大小也与植物的生殖能力和适应力密切相关。在不利环境条件下，体积大的种子的存活率和生长速度相对更高，有利于植物的生存和繁衍。种子质量通过个体发育过程中的级联效应影响其他植物器官的大小。例如，体积大的种子通常在季节较早发芽并长成具有较大器官的较大幼苗。无论单位生物量或单位时间的资源获取率如何，在幼苗阶段叶和根中的更多生物量在囤积可用资源方面具有早期优势。这种初始尺寸优势可能会导致更大的叶子、更粗壮的茎和更长、更重的根，从而导致整体上更大的成熟植物。种子质量与种内和种间水平的幼苗大小之间存在正相关关系，以及器官大小和整体大小之间的正比例关系。此外，在功能性状的全球分析中，植物大小和种子质量在植物性状变异的同一轴上共同变化。因此，产生较大幼苗的种子可能会在个体发育过程中放大它们的作用并长成更大的成熟植物。所以提高种子的大小对于种子的质量和植株的大小是十分必要的。在育种生产中，可以有效提高农业的产量性状。作物分子育种是一种有别于传统育种方式的新型育种方式。它主要基于生物遗传学理论和相关先进科学技术的结合。根据遗传学理论得知，生物表现型主要是由它的基因决定的，通过改变生物的基因，可以达到改变生物表现型的目的，也就是培育符合人类要求的新品种。转基因育种是通过一些特殊的手段，将所期望的基因导入受体基因中。分子设计育种是通过不断的实践，找出最符合人们要求的品种，最后确立基因，并提出合理的育种方法。
基因过表达技术（Overexpression），是将目的基因构建到组成型表达启动子、组织特异性启动子或目的基因自身的启动子下游，转入植物后实现基因表达量升高的目的。在植物研究中，对研究未知基因功能、调控已知功能基因的表达及互补突变体基因功能等具有重要意义。至今为止，该项技术已经广泛用于对水稻、玉米、花生、油菜等农作物的基因进行超量表达，把基因上调了表达，高于原本天然的表达量。过表达某个基因后，会对生物特征的某个表型有抑制或者是激活，这往往是希望得到的类型，当然也会出现无效的情况，或者其他情况。能够观察到该基因正确超量表达后的表型，能够得到有益的农艺性状，能够提高农作物的产量，为农作物品种改良提供了新的思路。
赤霉素在植物的生长过程中也发挥促进作用，特别是促进根部细胞增殖和细胞膨大方面。此外，赤霉素信号途径在植物对逆境胁迫的适应和抗性、植物对致病菌的防御反应方面也具有重要调控作用，并以此来保证植物在逆境下的生存。同时还能够促进植物由营养生长到生殖发育的转换和花发育的起始，也对花粉发育、坐果和果实的发育具有重要调控作用。在植物的基因组中有许多酶基因参与了种子大小的控制，如赤霉素非活性成分GA12和GA53转化为活性成分GA1和GA4的过程需要GA20ox和GA3ox的催化活性来完成。AhPODS是花生中的赤霉素3-β-双加氧酶1基因，该基因对种子的大小是否起到调控作用还未可知。
实现思路