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產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量的油的蕓苔屬植物的制作方法

文檔序號:114300閱讀:439來源:國知局
專利名稱:產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量的油的蕓苔屬植物的制作方法
技術領域
本申請涉及蕓苔屬(Brassica)植物,更特別地涉及這樣的蕓苔屬植物,其在脂酰-?;d體蛋白硫酯酶A2 (FATA2)基因座和/或脂酰-酰基載體蛋白硫酯酶B (FATB)基因座具有修飾的等位基因并且產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量組合典型的、中等或高油酸含量的油。 背景近年來,高飽和脂肪飲食已與増加的膽固醇水平及増加的冠心病風險相關聯(lián)。因此,目前飲食指導指出飽和脂肪攝入應該不超過總卡路里的10%?;谝惶?000卡路里的飲食,這大約是一天20克飽和脂肪。盡管芥花油(canola oil)典型含有僅大約7%至8%的飽和脂肪酸,但是其飽和脂肪酸含量的降低會改善油的營養(yǎng)譜。概述本文基于突變的FATA2和FATB等位基因的發(fā)現(xiàn),以及這些等位基因在蕓苔屬植物中控制總飽和脂肪酸含量的應用。如本文所述,含有這些等位基因的蕓苔屬植物可以生產(chǎn)具有低總飽和脂肪酸含量(即6%或更低總飽和物)的油或者具有非常低飽和物(即具有
3.6%或更低總飽和物)的油。這種蕓苔屬植物還可以包括突變的脂肪酸去飽和酶等位基因以調(diào)節(jié)油酸和α-亞麻酸含量至希望的終端應用的油。本文描述的蕓苔屬植物特別可用于生產(chǎn)芥花油以用于某些食品應用,因為所述植物不是基因修飾的。本文特征是蕓苔屬植物(例如歐洲油菜(Brassica napus)、芥菜(Brassicajuncea)或蕪青(Brassica rapa)植物)及其后代(例如種子),其在兩個或多個不同的脂酰-酰基載體蛋白硫酯酶B (FATB)基因座(例如3個或4個不同的基因座)包括修飾的等位基因,其中每個修飾的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應的野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽。植物可以是F1雜種。修飾的等位基因可以包括編碼截短的FATB多肽的核酸。修飾的等位基因可以包括編碼具有缺失螺旋/4-鏈折疊(4HBT)結(jié)構域或其部分的FATB多肽的核酸。修飾的等位基因可以包括編碼具有影響底物特異性的殘基的非保守取代的FATB多肽的核酸。修飾的等位基因可以包括編碼具有影響催化活性的殘基的非保守取代的FATB多肽的核酸。任何修飾的等位基因可以是突變的等位基因。在一些實施方案中,編碼截短的FATB多肽的核酸包括選自下組的核苷酸序列SEQ ID NO: I、SEQ ID N0:2、SEQ ID NO :3 和 SEQ ID NO :4。在一些實施方案中,植物含有核酸,所述核酸具有 SEQ ID NO 1 和 SEQ ID NO 2 ;SEQ ID NO 1 和 SEQ ID NO 3 ;SEQ IDNO :1 和 SEQ ID NO 4 ;SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :2 和 SEQ ID NO :3 ;SEQ ID NO :1、SEQ IDNO :2和 SEQ ID NO 4 ;SEQ ID NO USEQ ID NO :3 和 SEQ ID NO :4;或者 SEQ ID NO :1、SEQID NO :2、SEQ ID NO :3和SEQ ID NO :4所示的核苷酸序列。
植物可以產(chǎn)生種子,種子產(chǎn)生具有大約2. 5%至5. 5%總飽和物含量的油。油的棕櫚酸含量可以是大約I. 5%至3.5%。油的硬脂酸含量可以是大約O. 5%至2.5%。油可以具有大約78%至80%的油酸含量,大約8%至10%的亞油酸含量,不超過大約4%的α -亞麻酸含量(例如大約2%至4% )。本文還特征在于蕓苔屬植物(例如歐洲油菜、芥菜或蕪青植物)及其后代(例如種子),其在脂酰-ACP硫酯酶Α2 (FATA2)基因座包括修飾的等位基因,其中修飾的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應的野生型FATA2多肽具有降低的硫酯酶活性的FATA2多肽(例如FATA2b多肽)。修飾的等位基因可以包括編碼在相應于擬南芥屬(Arabidopsis)FATA2多肽的氨基酸242-277的區(qū)域(SEQ ID NO 29)具有突變的FATA2多肽。所述FATA2多肽可以包括在第255位的脯氨酸由亮氨酸殘基取代。植物可以是F1雜種。任何修飾的等位基因可以是突變的等位基因。
本文描述的任何植物進一步可以在FAD2基因座包括一或多個修飾的(例如突變的)等位基因。例如,在FAD2基因座的突變的等位基因可以包括編碼HECGH基序中的谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸。在FAD2基因座的突變的等位基因可以包括編碼DRDYGILNKV基序中的甘氨酸由谷氨酸取代或者KYLNNP基序中的亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。在一些實施方案中,植物在兩個不同的FAD2基因座含有突變的等位基因,一個突變的等位基因包括編碼HECGH基序中的谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸,一個突變的等位基因包括編碼DRDYGILNKV基序中的甘氨酸由谷氨酸取代或者KYLNNP基序中的亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。本文所述的任何植物進一步可以在兩個不同F(xiàn)AD3基因座包括修飾的等位基因(例如突變的等位基因),其中一個修飾的等位基因包括編碼第275位精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,以及其中一個修飾的等位基因包括在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。在另一方面,本文的特征是蕓苔屬植物(例如歐洲油菜、芥菜或者蕪青植物)及其后代(例如種子),其在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(例如3個或4個不同F(xiàn)ATB基因座)包括修飾的等位基因,其中每個修飾的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應的野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽,并且進一步在FAD2基因座包括修飾的等位基因,其中所述修飾的等位基因包括編碼在HECGH基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸。所述植物進一步可以包括在不同F(xiàn)AD2基因座的修飾的等位基因,所述修飾的等位基因包括編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或者在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。FATB修飾的等位基因可以包括編碼截短的FATB多肽的核酸。編碼截短的FATB多肽的核酸可以包括選自下組的核苷酸序列SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :2、SEQ ID NO 3 和 SEQ ID NO :4。例如,植物可以含有具有 SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :2、SEQID NO :3和SEQ ID NO :4所示核苷酸序列的核酸。植物可以是F1雜種。任何修飾的等位基因可以是突變的等位基因。在另一方面,本文特征是生產(chǎn)油的方法。所述方法包括壓榨產(chǎn)自本文所述至少一種蕓苔屬植物的種子;并且從壓榨的種子中提取油,所述油在精煉、脫色和脫臭后具有大約2. 5-5. 5%的總飽和物含量。所述油進一步可以包括大約I. 6-2. 3%的二十碳烯酸含量。所述油進一步可以包括大約78-80%的油酸含量,大約8-10%的亞油酸含量和大約2-4%的α-亞麻酸含量。本文還特征在于生產(chǎn)蕓苔屬植物的方法。所述方法包括將在FATB基因座含有修飾的等位基因(例如突變的等位基因)的一或多種第一蕓苔屬親本植物與在不同的FATB基因座含有修飾的等位基因(例如突變的等位基因)的一或多種第二蕓苔屬親本植物雜交,其中每個修飾的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應的野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽;以及選擇一至五代在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有修飾的等位基因的后代植物,由此獲得所述蕓苔屬植物。在另一方面,本文特征是生產(chǎn)蕓苔屬植物的方法。所述方法包括獲得在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(例如3個或4個不同F(xiàn)ATB基因座)含有修飾的等位基因(例如突變的等位基因)的一或多種第一蕓苔屬親本植物,其中每個修飾的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應的野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽;獲得在FATD2基因座含有修 飾的等位基因的一或多種第二蕓苔屬親本植物,所述修飾的等位基因包括編碼在HECGH基序中甘氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸;將所述一或多種第一蕓苔屬親本植物與所述ー或多種第二蕓苔屬親本植物雜交;以及選擇一至五代在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有修飾的等位基因以及在FAD2基因座具有修飾的等位基因的后代植物,由此獲得所述蕓苔屬植物。任何修飾的等位基因可以是突變的等位基因。本文還特征在于生產(chǎn)蕓苔屬植物的方法。所述方法包括獲得在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(例如3個或4個不同F(xiàn)ATB基因座)含有修飾的等位基因(例如突變的等位基因)的一或多種第一蕓苔屬親本植物,其中每個修飾的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應的野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽;獲得在FATA2基因座(例如FATA2b基因座)含有修飾的等位基因(例如突變的等位基因)的一或多種第二蕓苔屬親本植物,所述修飾的等位基因包括編碼在相應于擬南芥屬FATA2多肽的氨基酸242-277的區(qū)域(SEQID NO 29)具有突變的FATA2多肽的核酸;將所述一或多種第一蕓苔屬親本植物與所述ー或多種第二蕓苔屬親本植物雜交;以及選擇一至五代在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有修飾的(例如突變的)等位基因以及在FADA2基因座具有修飾的(例如突變的)等位基因的后代植物,由此獲得所述蕓苔屬植物。所述第一蕓苔屬親本植物進ー步可以含有在FAD2基因座的突變的等位基因及在兩個不同的FAD3基因座的突變的等位基因,所述FAD2突變的等位基因包括編碼在HECGH基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸,其中ー個FAD3突變的等位基因含有編碼第275位精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,以及其中ー個FAD3突變的等位基因含有在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。在另一方面,本文特征是芥花油,其具有大約78-80%的油酸含量,大約8-10%的亞油酸含量,不超過大約4%的α -亞麻酸含量和大約I. 6-2. 3%的二十碳烯酸含量。棕櫚酸含量可以是大約I. 5-3. 5%。硬脂酸含量可以是大約O. 5%-2.5%。二十碳烯酸含量可以是大約1.9-2. 2 %。α-亞麻酸含量可以是大約2%到大約4 %。本文還特征在于在FATA2基因座包括修飾的等位基因(例如突變的等位基因)的蕓苔屬植物的種子,所述修飾的等位基因(例如突變的等位基因)含有編碼在相應所述多肽的氨基酸242-277的區(qū)域(SEQ ID NO 29)具有突變的FATA2多肽的核酸,所述種子產(chǎn)生具有78-80%的油酸含量、大約8-10%的亞油酸含量、不超過大約4%的α -亞麻酸含量以及I. 6-2. 3%的二十碳烯酸含量的油。種子可以是F2種子。所述蕓苔屬植物進一步可以包括在4個不同F(xiàn)ATB基因座的修飾的(例如突變的)等位基因和/或在FAD2基因座的修飾的(例如突變的)等位基因和在兩個不同的FAD3基因座的修飾的(例如突變的)等位基因,所述FAD2修飾的(例如突變的)等位基因可以包括編碼在HECGH基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸,一個FAD3修飾的(例如突變的)等位基因可以包括編碼第275位精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,一個FAD3修飾的(例如突變的)等位基因可以包括在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。 本文還特征在于具有不超過大約3. 7%的總飽和脂肪酸含量和大約72-75%的油酸含量的芥花油。所述油可以具有大約2. 2-2. 4%的棕櫚酸含量。所述油可以具有大約O. 5-0. 8%的硬脂酸含量。所述油可以具有大約I. 6-1. 9%的二十碳烯酸含量。總飽和脂肪酸含量可以是大約3. 4-3. 7 %。在另一方面,本文特征是本文描述的植物的植物細胞,其中所述植物細胞包括一或多個修飾的(例如突變的)等位基因。除非另有定義,否則本文使用的所有技術和科學術語具有本領域技術人員通常理解的相同意義。盡管可以使用類似于或等價于本文描述的方法和材料實施本發(fā)明,但是合適的方法和材料在以下描述。本文提到的所有出版物、專利申請、專利和其它參考文獻全文援引加入。在有沖突時,本說明書包括定義將起決定作用。另外,所述材料、方法和實施例是示例性的,不是限制性的。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點在下述詳細描述和權利要求中顯而易見。附圖描述圖I 是完青 FatAl (Genbank 登錄號 U17098)、擬南芥(Arapidopsis thaliana)FatAl (At3g25110 ;Genbank 登錄號 NM_113415)、來自 15. 24 的歐洲油菜 FatAl、來自 15. 24的歐洲油菜FatA2、擬南芥FatA2 (At4gl3050 ;Genbank登錄號NM_117374)和歐洲油菜pNL2 (Genbank登錄號X73849)的核苷酸序列的對比。黑色框表示與對比產(chǎn)生的與共有序列相比的序列差異;標為“I”的位置示出獨特于在歐洲油菜15. 24FatA2b同種型中的SNP,并且示出15. 24的C至T突變(Pix)變?yōu)長eu)。標為“2”的位置示出區(qū)分歐洲油菜FatA2a和歐洲油菜FatA2b同種型的SNP (見圖4)。圖2是來自擬南芥屬、15. 24和010B240親本的FatA2核苷酸序列的對比。在標為“ I ”的位置,“C,,變?yōu)椤癟” SNP獨特于在15. 24種質(zhì)中的BnFatA2b序列(標為15. 24FatA2 (1))0在標為“ 2 ”的位置,歐洲油菜Fat A2a和歐洲油菜Fat A2b之間的同種型差異是明顯的(15. 24FatA2 (2)和0B240FatA2 (I)是歐洲油菜FatA2a同種型,而15. 24FatA2 (I)和0B240FatA2⑵是歐洲油菜FatA2b同種型)。序列差異以黑色標出。圖3 是擬南芥 FatA2 (GenBank 登錄號 ΝΡ_193041· I)與來自 15. 24 和 010Β240 的歐洲油菜FatA2的殘基242-277的氨基酸序列的對比。15. 24中位置“I”的FatA2SNP(C變?yōu)門的突變)導致Pro變?yōu)長eu,而在位置“2”的同種型差異不產(chǎn)生同種型BnFatA2a和BnFatA2b中的氨基酸變化。圖4是來自010B240和15. 24種質(zhì)的BnFatA2和BnFatA2b序列的對比。位置“ I ”是指在BnFatA2b序列中獨特于15. 24的“C”變?yōu)椤癟” SNP,其與低飽和物表型相關。也參見


圖1-3。位置“2”是指
圖1、2和3中的“2”位置,示出BnFatA2a和BnFatA2b同種型之間的序列差異。黑色框代表與010B240BnFatA2b相比的錯配。不同圖中的相似符號表不相似兀件。詳細描述一般而言,本文提供子蕓苔屬植物,包括蕓苔屬的歐洲油菜、芥菜和蕪青物種,它們產(chǎn)生種子,種子產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量(即6%或更低)或者具有非常低的飽和物(即具有3. 6%或更低)的油。如本文所用,總飽和脂肪酸含量是指豆蘧酸(C14:0)、棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、花生酸(C20:0)、山崳酸(C22:0)和木蠟酸(C24:0)的總和。例如,本文描述的蕓苔屬植物可以產(chǎn)生具有大約2. 5-5. 5%,3-5%,3-4. 5%,3. 25-3. 75%,
3.0-3. 5%,3. 6-5%,4-5. 5%或4_5%的總飽和脂肪酸含量的油。具有低或無總飽和脂肪酸 含量的油具有改良的營養(yǎng)品質(zhì)并且可以幫助消費者降低他們對飽和脂肪酸的攝入。如本文所述,可以生產(chǎn)蕓苔屬植物,所述蕓苔屬植物產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量組合典型(60% -70% )、中等(71% -80% )或高(> 80% )油酸含量的種子油。這種蕓苔屬植物可以產(chǎn)生具有調(diào)節(jié)至希望的終端使用的油(例如油炸或者食品應用)的脂肪酸含量的種子油。例如,可以生產(chǎn)蕓苔屬植物,所述蕓苔屬植物產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量、60%-70%油酸含量和2%-5%的α-亞麻酸含量的種子。這種種子中的總多不飽和物(即亞油酸和α-亞麻酸總和)典型是<35%。具有這種脂肪酸含量的芥花油由于多不飽和含量而特別可用于油炸應用,其多不飽和含量低至足夠可以具有改良的氧化穩(wěn)定性用于油炸,并且高至足夠賦予被油炸食品以希望的油炸風味,并且是日用型芥花油的改良。日用型芥花油的脂肪酸含量典型是大約6-8%總飽和脂肪酸、55-65%油酸、大約22-30%亞油酸和大約7-10%的α-亞麻酸。也可以生產(chǎn)蕓苔屬植物,所述蕓苔屬植物產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量、中等油酸含量(例如71%-80%油酸)和低α-亞麻酸含量(例如2%-5.0%)的種子。具有這種脂肪酸含量的芥花油具有高于具有更低油酸含量的油或者日用型芥花油的氧化穩(wěn)定性,可用于包被(coating applications)(例如噴霧包覆(spray-coatings)),配制食品或者其它希望貨架期穩(wěn)定性的應用。另外,可以生產(chǎn)蕓苔屬植物,所述蕓苔屬植物產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量、高油酸含量(例如81%-90%油酸)和2-5%的α-亞麻酸含量的種子。具有低總飽和脂肪酸含量、高油酸和低α -亞麻酸含量的芥花油可特別用于需要高氧化穩(wěn)定性和降低的飽和脂肪酸含量的食品應用。蕓苔屬植物作為降低的脂酰-ACP硫酷酶Α2 (FATA2)活性和/或降低的脂酰-ACP硫酷酶B(FATB)活性的結(jié)果,本文描述的蕓苔屬植物在種子油中具有低水平的總飽和脂肪酸。應理解在整個公開中,“植物”包括后代即特定植物或植物品系的后代,以及來自該植物的細胞或者組織。植物的后代包括在Fi、F2、F3、F4和后續(xù)代植物上形成的種子,或者在BCpBCpBQ和后續(xù)代植物上形成的種子。由植物產(chǎn)生的種子可以生長,然后自交(或者遠交和自交,或者通過雙單倍體雙交(doubled))以獲得突變等位基因純和的種子。術語“等位基因”是指在特定基因座的基因的一或多個替代形式。如本文所用,“品系(line)”是指在個體之間對于至少ー個性狀展示很小或無遺傳變異的ー組植物。這種品系可以通過幾代的自花授粉和選擇或者使用組織或細胞培養(yǎng)技術從單個親本無性繁殖而創(chuàng)建。如本文所用,術語“品種(variety)”是指用于商業(yè)生產(chǎn)的品系,包括雜種品種和開放傳粉的品種。
脂酰-ACP硫酯酶水解葉綠體中的?;?ACP,從ACP釋放新合成的脂肪酸,有效地將其從質(zhì)體中的進ー步鏈延長中移除。游離的脂肪酸然后可以離開質(zhì)體,與輔酶A(CoA)結(jié)合并進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)中的Kennedy途徑用于三酰甘油(TAG)生物合成。FATA家族成員相比于18:0和16:0-ACP更喜歡具有較小活性的油酰(C18:1) ACP底物,而FATB家族成員主要水解長度 8-18 個碳的飽和?;?ACP。參見 Jones et al. ,Plant Cell 7:359-371 (1995);Ginalski and Rhchlewski, Nucleic Acids Res 31:3291-3292(2003);和 Voelker T inGenetic Engineering(Setlow, JK, ed)Vol 18,111-133, Plenum Publishing Corp. , NewYork(2003)。降低的FATA2或FATB活性(包括不存在可檢測活性)可以通過修飾內(nèi)源性fatA2或fatB等位基因?qū)崿F(xiàn)。內(nèi)源性fatA2或fat3B等位基因可以通過例如誘變修飾或者通過使用同源重組用含有一或多個突變的變體(例如用定點誘變產(chǎn)生的)置換內(nèi)源性植物基因而修飾。參見例如 Townsend et al. , Nature 459:442-445(2009) ;Tovkach et al. , Plant T. , 57 :747-757(2009);和 Lloyd et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102 2232-2237(2005)。類似地,對于本文描述的其它基因,內(nèi)源性等位基因可以通過誘變修飾或者通過使用同源重組用變體置換內(nèi)源性基因而修飾。通過誘變獲得的修飾的等位基因在本文稱為突變的等位基因。降低的活性(包括不存在可檢測活性)可以從與相應對照植物種子油相比,所述種子油中的飽和脂肪酸水平降低而推斷。降低的活性也可以用脂酰-ACP水解測定在植物提取物中評估。參見例如 Bonaventure et al. , PlantCell 15:1020-1033(2003);和Eccleston and Ohlrogge, Plant Cell 10:613-622(1998)。可以使用一或多種誘變劑在種子或可再生植物組織群體中引入基因突變。合適的誘變劑包括例如甲基磺酸こ酯(EMS)、甲基N-亞硝基胍(MNNG)、溴化こ錠、雙環(huán)氧丁烷、電離輻射、X-射線、UV射線及本領域已知的其它誘變劑。在一些實施方案中,可以使用誘變劑的組合如EMS和MNNG誘導誘變??梢院Y選處理的群體或者該群體的后代的由突變導致的降低的硫酯酶活性,所述篩選例如通過確定群體的脂肪酸譜并將其與相應未誘變?nèi)后w相比較而進行。突變可以在基因的任何部分,包括編碼序列、內(nèi)含子序列和調(diào)節(jié)元件,其使得產(chǎn)生的基因產(chǎn)物無功能或者具有降低的活性。合適的突變類型包括例如核苷酸的插入或缺失,及在野生型編碼序列中的轉(zhuǎn)換或顛換。這種突變可以導致氨基酸缺失或插入,及相應基因產(chǎn)物中的保守或非保守氨基酸取代。在一些實施方案中,突變是無義突變,其引入終止密碼子(TGA、TAA或TAG)并產(chǎn)生截短的多肽。在一些實施方案中,突變是剪接位點突變,其改變或廢除前mRNA序列的正確剪接,產(chǎn)生與野生型不同的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。例如,在RNA剪接過程中一或多個外顯子可被跳過,產(chǎn)生缺少由所述被跳過的外顯子編碼的氨基酸的蛋白質(zhì)。或者,閱讀框可由不正確剪接而改變,一或多個內(nèi)含子可被保留,可變剪接供體或受體可被產(chǎn)生,或者剪接可在可變位置起始,或者可變聚腺苷酸化信號可被產(chǎn)生。在一些實施方案中,引入ー個以上突變或者ー個以上突變類型。編碼序列中的氨基酸插入、缺失或者取代可以例如破壞所得基因產(chǎn)物的關鍵α-螺旋或者折疊區(qū)域的構象。氨基酸插入、缺失或者取代也可以破壞結(jié)合,改變底物特異性,或者破壞對于基因產(chǎn)物活性重要的催化位點。本領域已知與較少數(shù)目的插入或缺失的氨基酸相比,較大數(shù)目連續(xù)氨基酸的插入或缺失更容易使基因產(chǎn)物無功能。非保守氨基酸取代可以將一個類別的氨基酸用不同類別的氨基酸置換。非保守取代可以在基因產(chǎn)物的電荷或疏水性方面產(chǎn)生大的變化。非保守氨基酸取代也可以在大殘基側(cè)鏈中產(chǎn)生大的變化,例如用丙氨酸殘基取代異亮氨酸殘基。非保守取代的例子包括用堿性氨基酸取代非極性氨基酸,或者用極性氨基酸取代酸性氨基酸。因為基因中僅有20種編碼氨基酸,因此導致降低的活性的取代可以通過常規(guī)實驗將不同類別的氨基酸摻入被靶向突變的基因產(chǎn)物的區(qū)域中而確定。在一些實施方案中,蕓苔屬植物在FATA2基因座含有突變的等位基因,其中突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATA2多肽具有降低的硫酯酶活性的FATA2多肽。例如,突變的等位基因可以包括編碼在螺旋/4-鏈折疊(4HBT)結(jié)構域(也稱為hot-dog結(jié)構域)內(nèi)具有非保守取代或者影響催化活性或底物特異性的殘基的非保守取代的FATA2 多肽的核酸。例如,蕓苔屬植物可以含有突變的等位基因,其包括編碼在相應于FATA2多肽的殘基242-277(編號基于與GenBank登錄號NP_193041. 1,蛋白質(zhì)(SEQ ID NO 30);GenBank 登錄號 NM_117374, mRNA 所不的擬南芥(Arabidopsis thaliana)FATA2 多妝的對比)的多肽區(qū)域(SEQ ID NO 29)具有取代的FATA2b多肽的核酸。FATA2的這個區(qū)域在擬南芥屬和蕓苔屬中高度保守。另外,這個區(qū)域的許多殘基在FATA和FATB中是保守的,包括259位的天冬氨酸,263位的天冬酰胺,265位的組氨酸,266位的纈氨酸,268位的天冬酰胺和271位的酪氨酸(編號基于與SEQ ID N0:30的對比)。也參見圖3。263位的天冬酰胺和265位的組氨酸是催化三聯(lián)體的一部分,256位的精氨酸參與決定底物特異性。也參見 Mayer and Shanklin, BMC Plant Biology 7:1-11 (2007)。SEQ ID NO :31 示出由外顯子2-6編碼的蕓苔屬FATA2b多肽的預測氨基酸序列,相應于SEQ ID NO :30所示的擬南芥序列的殘基121-343。例如,F(xiàn)ATA2多肽可以具有在相應于擬南芥屬FATA2多肽的255位的位置(即SEQ ID NO 29的14位或者SEQ ID NO 31的135位)的脯氨酸被亮氨酸殘基取代。相應于擬南芥屬255位的歐洲油菜序列中的脯氨酸在歐洲油菜、蕪青、芥菜、玉蜀黍(Zea mays)、兩色蜀黍(Sorghum bicolor)、稻(Oryza sativa Indica)(稻米)、普通小麥(Triticum aestivum)、大豆(Glycine max)、麻瘋樹屬(Jatropha)(樹物種)、紅花(Carthamus tinctorius)、萼距花(Cuphea hookeriana)、鳶尾(Iristectorum)、紫蘇(Perilla frutescens)、向日葵(Helianthus annuus)、倒搶子(Garciniamangostana)、北美云杉(Picea sitchensis)、Physcomitrella patens subsp. Patens、油掠(Elaeis guineensis)、葡萄(Vitis vinifera)、美洲油掠(Elaeis oleifera)、油茶(Camellia oleifera)、落花生(Arachis hypogaea)、辣椒(Capsicum annuum)、萼距花、毛果楊(Populus trichocarpa)和藏攬(Diploknema butyracea)中是保守的。如實施例 2所述,在255位的突變與低總飽和脂肪酸表型、低硬脂酸表型、低花生酸表型和增加的二十碳烯酸表型相關。硬脂酸含量表型與二十碳烯酸表型負相關。在一些實施方案中,在FATA2基因座的突變的等位基因包括與SEQ IDN0:28或SEQID NO :32所示核苷酸序列具有至少90% (例如至少91%、92%、93%、94%、95%、96%、97^^98%或99%)序列相同性的核苷酸序列。SEQ ID NO :28和32所示的核苷酸序列是來自歐洲油菜品系15. 24的fatA2b基因的代表性核苷酸序列。如本文所用,術語“序列相同性”是指任何給定核酸序列與靶核酸序列之間的相似性程度。相似性程度以序列相同性百分比表示。序列相同性百分比通過確定對比的核酸序列中匹配的位置數(shù),將所述匹配的位置數(shù)除以對比的核苷酸總數(shù)并乘以100而計算。匹配的位置是指在對比的核酸序列中相同位置出現(xiàn)相同核苷酸的位置。序列相同性百分比還可以針對任何氨基酸序列確定。為確定序列相同性百分比,使用來自含有BLASTN版本2. O. 14和BLASTP版本2. O. 14的BLASTZ單機版本的BLAST 2Sequences(B12seq)程序?qū)泻怂峄蛘甙被嵝蛄信c鑒別的核酸或氨基酸序列進行比較。這個BLASTZ單機版本可以得自Fish&Richardson的網(wǎng)站(www. fr. com/blast)或者美國政府的國家生物技術信息中心網(wǎng)站(www.ncbi.nlm.nih.gov)。解釋如何使用B12seq程序的指南可以在BLASTZ所附的readme文件中找到。B12seq使用BLASTN或BLASTP算法在兩個序列之間進行比較。BLASTN用于比較核酸序列,而BLASTP用于比較氨基酸序列。為比較兩個核酸序列,選項設置如下_i被設 為含有第一個待比較核酸序列的文件(例如C:\seql. txt) ;_j被設為含有第二個待比較核酸序列的文件(例如C:\seq2. txt) ;_p被設為blastn ;_o被設為任何希望的文件名(例如C:\output. txt) ;_q被設為-I ;_r被設為2 ;所有其它選項是它們的默認設置。下列命令將產(chǎn)生輸出文件,含有兩個序列之間的比較C:\B12seq_i c:\seql.txt_j c:\seq2.txt_pblastn-o c:\output.txt-q-l_r 2。如果祀序列與鑒別的序列的任何部分具有同源性,貝丨J指定輸出文件將呈現(xiàn)那些同源性區(qū)域為對比的序列。如果靶序列與鑒別的序列的任何部分都不具有同源性,則指定輸出文件不呈現(xiàn)對比的序列。一旦對比,通過計數(shù)從任何匹配位置起始并以任何其它匹配位置結(jié)束的與鑒別序列的序列對比的靶序列的連續(xù)核苷酸數(shù)目確定長度。匹配的位置是其中相同的核酸存在于靶和鑒別序列中的任何位置。靶序列中存在的缺ロ不計數(shù),因為缺ロ不是核苷酸。類似地,鑒別序列中存在的缺ロ也不計數(shù),因為靶序列核苷酸被計數(shù),而不是計數(shù)來自鑒別序列的核苷酸。在特定長度上的相同性百分比通過計數(shù)該長度上的匹配位置數(shù)并將該數(shù)除以長度然后將所得值乘以100而確定。例如,如果(i)500個堿基的核酸靶序列與對象核酸序列進行比較,(ii)B12seq程序呈現(xiàn)來自靶序列的200堿基與對象序列的該區(qū)域?qū)Ρ?aligned),其中該200個堿基區(qū)域的第一個和最后一個堿基是匹配的,以及(iii)該200個對比的堿基中的匹配數(shù)是180,則該500個堿基核酸靶序列含有的長度為200,該長度上的序列相同性是90% (即180,200x100 = 90)。應理解與鑒別序列對比的單個核酸靶序列內(nèi)的不同區(qū)域可以有它們各自的相同性百分比。應注意相同性百分比值近似為最接近的十分之一。例如78. 11,78. 12,78. 13和78. 14近似為78. 1,而78. 15,78. 16,78. 17,78. 18和78. 19近似為78. 2。還應注意長度值
總是整數(shù)。在一些實施方案中,蕓苔屬植物在FATB基因座含有突變的等位基因,其中突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽。在一些實施方案中,蕓苔屬植物在兩個或多個不同的FATB基因座含有突變的等位基因。在ー些實施方案中,蕓苔屬植物在3個不同的FATB基因座含有突變的等位基因或者在4個不同的FATB基因座含有突變的等位基因。歐洲油菜含有6個不同的FATB同種型(即在不同基因座的不同形式的FATB多肽),它們在本文被稱為同種型1-6。SEQ ID NO :18-21和26-27分別示出編碼歐洲油菜的FATB同種型1-6的核苷酸序列。SEQ ID NO :18-21和26-27所示核苷酸序列由ClustalW算法測得具有82% -95%序列相同性。
例如,蕓苔屬植物可以在編碼FATB同種型I、同種型2、同種型3、同種型4、同種型5或同種型6的核苷酸序列中具有突變。在一些實施方案中,植物可以在編碼同種型I和2 ;同種型I和3 ;同種型I和4 ;同種型I和5 ;同種型I和6 ;同種型2和3 ;同種型2和4 ;同種型2和5 ;同種型2和6 ;同種型3和4 ;同種型3和5 ;同種型3和6 ;同種型4和5 ;同種型4和6 ;同種型5和6 ;同種型1、2和3 ;同種型1、2和4 ;同種型1、2和5 ;同種型I、2和6 ;同種型2、3和4 ;同種型2、3和5 ;同種型2、3和6 ;同種型3、4和5 ;同種型3、5和6 ;同種型4、5和6 ;同種型1、2、3和4 ;同種型1、2、3和5 ;同種型1、2、3和6 ;同種型1、2、4和6 ;同種型1、3、4和5 ;同種型1、3、4和6 ;同種型1、4、5和6 ;同種型2、3、4和5 ;同種型2、3、4和6 ;或者同種型3、4、5和6的核苷酸序列中具有突變。在一些實施方案中,蕓苔屬植物可以在編碼FATB同種型1、2和3 ;同種型 1、2、和4 ;同種型2、3和4 ;或者同種型I、
2、3和4的核苷酸序列中具有突變。在一些實施方案中,突變導致FATB多肽的4HBT結(jié)構域或其部分缺失。FATB多肽典型含有4HBT結(jié)構域的串聯(lián)重復,其中N-末端4HBT結(jié)構域含有影響底物特異性的殘基(例如兩個保守的甲硫氨酸,保守的賴氨酸,保守的纈氨酸和保守的絲氨酸)并且C末端4HBT結(jié)構域含有影響催化活性的殘基(例如保守的天冬酰胺、保守的組氨酸和保守的半胱氨酸的催化三聯(lián)體)和影響底物特異性的殘基(例如保守的色氨酸)。參見 Mayer and Shanklin, T. Biol. Chem. 280 :3621-3627 (2005)。在一些實施方案中,突變導致4HBT結(jié)構域中的殘基或者影響底物特異性的殘基的非保守取代。在一些實施方案中,突變是剪接位點突變。在一些實施方案中,突變是無義突變,其中引入過早終止密碼子(TGA、TAA或TAG),導致產(chǎn)生截短的多肽。SEQ ID NO :1-4分別示出編碼同種型1-4的核苷酸序列,并且含有導致截短的FATB多肽的舉例性無義突變。SEQ ID NO :1是同種型I的核苷酸序列,在第154位具有突變,其使密碼子從CAG變?yōu)門AG。SEQ ID NO 2是同種型2的核苷酸序列,在第695位具有突變,其使密碼子從CAG變?yōu)門AG。SEQ ID NO 3是同種型3的核苷酸序列,在第276位具有突變,其使密碼子從TGG變?yōu)門GA。SEQ ID NO 4是同種型4的核苷酸序列,在第336位具有突變,其使密碼子從TGG變?yōu)門GA。通過在突變品系中進行遺傳雜交可以將兩個或多個不同突變FATB等位基因組合在一個植物中。例如,在編碼同種型I的FATB基因座具有突變的等位基因的植物可以與在編碼同種型2的FATB基因座具有突變的等位基因的第二植物雜交或交配。來自雜交的種子被種植,使所產(chǎn)生的植物自交以獲得后代種子。這些后代種子可以被篩選以鑒別攜帶兩個突變的等位基因的那些種子。在一些實施方案中,經(jīng)過多代(例如2-5代)選擇后代以獲得在兩個不同的FATB基因座具有突變的等位基因的植物。類似地,在兩個或多個不同F(xiàn)ATB同種型具有突變的等位基因的植物可以與在兩個或多個不同F(xiàn)ATB等位基因具有突變的等位基因的第二植物雜交,并且可以篩選后代種子以鑒別在4個或更多個不同F(xiàn)ATB基因座攜帶突變的等位基因的那些種子。同樣,可以經(jīng)過多代選擇后代以獲得希望的植物。在一些實施方案中,在FATA2基因座的突變的等位基因和在兩個或多個(例如3個或4個)不同F(xiàn)ATB基因座的突變的等位基因可以組合在植物中。例如,在FATA2基因座具有突變的等位基因的植物可以與在兩個或多個不同的FATB基因座具有突變的等位基因的第二植物雜交或交配。產(chǎn)生自雜交的種子被種植,使所產(chǎn)生的植物自交以獲得后代種子??梢院Y選這些后代種子以鑒別攜帶突變的FATA2和FATB等位基因的那些種子。可以經(jīng)過多代(例如2-5代)選擇后代以獲得在FATA2基因座具有突變的等位基因和在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有突變的等位基因的植物。如本文所述,在FATA2b基因座具有突變的等位基因和在三個或四個不同F(xiàn)ATB基因座具有突變的等位基因的植物具有低總飽和脂肪酸含量,其在不同生長條件是穩(wěn)定的,即在生長季節(jié)更不易于由于更暖或更冷溫度導致變異。由于FatB和FatA酶分別對于16:0和18:0的不同的底物譜,在FatA2和FatB基因座具有突變的植物展現(xiàn)種子油中16:0和18:0的量均實質(zhì)降低。在FATA2和/或FATB基因座具有突變的等位基因的蕓苔屬植物可以包括在控制脂肪酸去飽和酶活性的基因座的突變的等位基因,由此可以調(diào)節(jié)油酸和亞麻酸水平至油的終端用途。例如,這種蕓苔屬植物也可以展示降低的Λ-15去飽和酶(也已知為FAD3)活性,其參與亞油酸向α-亞麻酸的酶促轉(zhuǎn)化。編碼△-15脂肪酸去飽和酶的基因在蕓苔屬和擬南芥屬中稱為fad3。高等植物fad3基因的序列披露于Yadav et al. ,Plant Physiol.,103 :467-476(1993), WO 93/11245 和 Arondel et al.,Science, 258 1353-1355 (1992)。Δ-15去飽和酶的降低的活性(包括不存在可檢測活性)可以通過誘變實現(xiàn)。降低的活性(包括不存在可檢測活性)可以從植物中與相應對照植物相比亞麻酸(產(chǎn)物)的降低的水平及在一些情況中亞油酸(底物)的增加的水平推斷。例如,親本植物可以含有來自APOLLO或STELLAR歐洲油菜品種的賦予低亞麻酸的突變。STELLAR和APOLLO品種在Universityof Manitoba (Manitoba, Canada)開發(fā)。在一些實施方案中,親本含有來自IMC02的賦予低亞麻酸表型的fad3A和/或fad3B突變。MC02含有在fad3A和fad3B基因中的突變。fad3A基因含有在從基因組DNA的ATG開始編號的第2565位的C到T突變,導致在編碼的FAD3A多肽的第275位的精氨酸被半胱氨酸取代。fad3B基因含有在從基因組DNA的ATG開始編號的第3053位的G到A突變,位于外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中。MC02得自雜交IMCOIxWestar。參見美國專利號5,750,827的實施例3。IMC01保藏在美國典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC),保藏號40579。IMC02保藏在ATCC,保藏號PTA-6221。在一些實施方案中,蕓苔屬植物含有在FATA2基因座的突變的等位基因和在FAD3基因座的突變的等位基因。例如,蕓苔屬植物可以含有在FATA2基因座的突變的等位基因和在FAD3基因座的突變的等位基因,其含有編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3多肽的核酸和/或在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的核酸。蕓苔屬植物也可以含有在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(3個或4個不同基因座)和FAD3基因座的突變的等位基因,其含有編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3多肽的核酸和/或在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的核酸。蕓苔屬植物也含有在FATA2基因座的突變的等位基因、在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(3個或4個不同基因座)和FAD3基因座的突變的等位基因,其含有編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3多肽的核酸和/或在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的核酸。蕓苔屬植物也可以具有降低的Λ-12去飽和酶活性,該酶參與油酸向亞油酸的酶促轉(zhuǎn)化,賦予種子油中的中等或高油酸含量。蕓苔屬植物可以展示降低的Λ-12去飽和酶(也已知為FAD2)活性組合降低的FATA2和/或FATB活性。來自歐洲油菜的野生型fad2基因的序列(稱為D形式和F形式)披露于WO 98/56239。Λ-12去飽和酶活性的降低(包括不存在可檢測活性)可以通過誘變實現(xiàn)。降低的△-12去飽和酶活性可以從植物中與相應對照植物相比亞油酸(產(chǎn)物)的降低的水平及油酸(底物)的增加的水平推斷。合適的fad2突變的非限制性例子包括在fad2-D基因內(nèi)的核苷酸316的G到A突變,其導致賴氨酸殘基取代HECGH(SEQ ID NO :5)基序中的谷氨酸。這種突變在品種MC129內(nèi)發(fā)現(xiàn),該品種已被保藏在ATCC,保藏號40811。另一種合適的fad2突變可以是在fad2_F基因的核苷酸515的T到A突變,其導致組氨酸殘基取代KYLNNP (SEQ ID NO 6)基序中的亮氨酸(Fad2F多肽的氨基酸172)。這種突變在品種Q508內(nèi)發(fā)現(xiàn)。參見美國專利號6,342,658。fad2突變的另一個例子是fad2-F基因的核苷酸908的G到A突變,其導致谷氨酸取代DRDYGILNKV (SEQID NO 7)基序中的甘氨酸(Fad2F多肽的氨基酸303)。這種突變在品種Q4275內(nèi)發(fā)現(xiàn),該品種已被保藏在ATCC,保藏號97569。參見美國專利號6,342,658。合適的fad2突變的另一個例子是fad2-F基因的核苷酸1001 (從ATG開始編號)的C到T突變,其導致異亮氨酸取代蘇氨酸(Fad2F多肽的氨基酸334)。這種突變在高油酸品種Q7415中發(fā)現(xiàn)。典型地,存在fad2_D或fad2_F突變之一賦予種子油中等油酸表型(例如70_80%油酸),而fad2-D和fad2-F突變均存在賦予更高油酸表型(例如> 80%油酸)。例如,Q4275 含有來自MC129的fad2-D突變和在氨基酸303的fad2_F突變。Q508含有來自MC129的fad2-D突變和在氨基酸172的fad2_F突變。Q7415含有來自MC129的fad2_D突變和在氨基酸334的fad2-F突變。在Q4275、Q508和Q7415中存在兩個fad2突變賦予大于80%油酸的高油酸表型。因此,在一些實施方案中,蕓苔屬植物含有在FATA2基因座(例如FATA2b基因座)的突變的等位基因和在FAD2基因座的突變的等位基因。例如,蕓苔屬植物可以含有上述的在FATA2基因座的突變的等位基因和在FAD2基因座的突變的等位基因。蕓苔屬植物還可以含有上述在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(3個或4個不同基因座)和FAD2基因座的突變的等位基因。蕓苔屬植物還可以含有上述在FATA2基因座的突變的等位基因、在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(3個或4個不同基因座)的突變的等位基因和在FAD2基因座的突變的等位基因。在一些實施方案中,蕓苔屬植物含有上述在FATA2基因座的突變的等位基因、在FAD2基因座的突變的等位基因和在FAD3基因座的突變的等位基。蕓苔屬植物還可以含有上述在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(3個或4個不同基因座)的突變的等位基因、在FAD2基因座的突變的等位基因和在FAD3基因座的突變的等位基因。蕓苔屬植物還含有上述在FATA2基因座的突變的等位基因、在兩個或多個不同F(xiàn)ATB基因座(3個或4個不同基因座)的突變的等位基因、在FAD2基因座的突變的等位基因和在FAD3基因座的突變的等位基因。雜種蕓苔屬品種的產(chǎn)生雜種蕓苔屬品種可以通過防止雌性親本植物(即種子親本)的自花授粉、允許雄性親本植物的花粉對這種雌性親本植物的授粉以及使F1雜種種子在雌性植物上形成而產(chǎn)生。雌性植物的自花授粉可以通過在花發(fā)育早期使花去雄而防止?;蛘?,可以用雄性不育形式在雌性親本植物上阻止花粉形成。例如,雄性不育可以是細胞質(zhì)雄性不育(CMS)、細胞核雄性不育、分子雄性不育,其中轉(zhuǎn)基因抑制小孢子發(fā)生和/或花粉形成,或者可以通過自交不親和性而產(chǎn)生。含有CMS的雌性親本植物是特別有用的。CMS可以是例如ogu(Ogura)、nap、pol、tour或mur型。對于Ogura型CMS的描述,參見例如Pellan-Delourme and Renard,1987, Proc.7邊 Int. Rapeseed Conf. , Poznan, Poland,ρ· 199-203和Pellan-Delourme and Renard, 1988,Genome30 :234-238.對于nap、pol、tour和 mur 型 CMS 的描述,見 Riungu and McVettv, 2003, Can. T. Plant Sci. ,83 :261-269。在其中雌性親本植物是CMS的實施方案中,雄性親本植物典型含有育性恢復基因以保證F1雜種是可育的。例如,當雌性親本含有Ogura型CMS時,使用含有可以克服Ogura型CMS的育性恢復基因的雄性親本。這種育性恢復基因的非限制性例子包括Kosena型育性恢復基因(美國專利號5,644,066)和Ogura育性恢復基因(美國專利號6,229,072和6,392,127)。在其中雌性親本是CMS的其它實施方案中,可以使用不含育性恢復基因的雄性親本。從這種親本產(chǎn)生的F1雜種是雄性不育的。雄性不育雜種種子可以雄性可育種子套種以提供花粉用于在所得雄性不育植物上結(jié)種。本文描述的方法可以用于形成單交蕓苔屬F1雜種。在這種實施方案中,可以生長親本植物為基本上均勻鄰接(substantially homogeneous adjoining)群體以促進雄性親本植物與雌性親本植物的天然異花傳粉。在雌性親本植物上形成的F1種子經(jīng)傳統(tǒng)方式選擇性收獲。人們可以大量生長兩種親本植物并收獲雌性親本上形成的Fl雜交種子和作為自花授粉結(jié)果而在雄性親本上形成的種子的混合物?;蛘撸梢赃M行三交,其中單交F1雜種 用作雌性親本并與滿足第一次雜交的雌性親本的脂肪酸參數(shù)的不同雄性親本雜交。在此,假設是大量種植,植物油的總體油酸含量可以相對于單交雜種而降低;但是,由于當進行第二次雜交時兩個親本的良好的農(nóng)學表現(xiàn)可以進一步增強種子收率。作為另一種替代方式,可以產(chǎn)生雙交雜種,其中兩個不同單交的F1后代自身雜交。可以利用自交不親和性特別有利地防止當形成雙交雜種時雌性親本的自花授粉。本文描述的雜種具有良好農(nóng)學性質(zhì)并展示雜種優(yōu)勢,其導致種子收率超過形成F1雜種所用的每個親本的種子收率。例如,收率可以高于一或兩個親本的收率至少10%(例如10% -20%,10% -15%,15% -20%或者25% -35% )。在一些實施方案中,當在類似生長條件下生長時,所述收率超過開放傳粉的春季canola品種如46A65 (Pioneer)或Q2 (University of Alberta)的收率。例如,收率可以高于開放傳粉品種的收率至少10%(例如 10% -15%或者 15% -20% )。本文描述的雜種典型產(chǎn)生具有非常低水平芥子油苷(< 30 μ mol/g去脂肪膳食,在8. 5%水分含量)的種子。特別地,雜種可以產(chǎn)生具有<20 μ mol芥子油苷/g去脂肪膳食的種子。由此,雜種可以摻入賦予低芥子油苷水平的突變。例如參見美國專利號5,866,762。芥子油苷水平可以根據(jù)已知技術確定,包括高效液相色譜(HPLC)Jn ISO 9167-1 1992 (E)所述,用于定量總的完整芥子油苷,以及氣-液色譜,用于定量提取的和純化的脫硫芥子油苷的三甲基甲硅烷基(TMS)衍生物。用于確定芥子油苷水平的HPLC和TMS方法分析去脂肪或不含油的膳食。芥花油本文描述的蕓苔屬植物可用于產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸或不含總飽和脂肪酸的芥花油。例如,得自本文所述蕓苔屬植物種子的油可以具有大約2. 5-5. 5%、3-5%、3-4. 5%,3. 25-3. 75 %,3. 0-3. 5 %,3. 4-3. 7%,3. 6-5 %A~5. 5 %、4_5 %、或 4. 25-5. 25 %的總飽和脂肪酸含量。在一些實施方案中,油具有大約4%至大約5. 5%的總飽和脂肪酸含量,大約60-70% (例如62-68%、63-67%、或65-66%)的油酸含量和大約2. 5-5 %的α-亞麻酸含量。在一些實施方案中,油具有大約2.5-5.5% (例如4-5%)的總飽和脂肪酸含量,大約71-80% (例如72-78%、73-75%、74-78%或75-80% )的油酸含量和大約 2-5. O % (例如 2. 0-2. 8%,2. 25-3%,2. 5-3 % ,3-3. 5 % ,3. 25% -3. 75%,3. 5-4%,3. 75-4. 25 % ,4-4. 5% A. 25-4. 75% A. 5-5 % )的α -亞麻酸含量。在一些實施方案中,芥花油可以具有2. 5-5. 5 %的總飽和脂肪酸含量,78-80 %的油酸含量和不超過4% (例如
2-4%)的α-亞麻酸含量。在一些實施方案中,油具有大約3. 5-5.5% (例如4_5%)的總飽和脂肪酸含量,大約81-90% (例如82-88%或83-87%油酸)的油酸含量和2_5% (例如2-3%或3-5%)的α-亞麻酸含量。在一些實施方案中,油具有不超過3. 7% (例如大約3. 4-3. 7%或3. 4-3. 6% )的總飽和脂肪酸含量和大約72-75%的油酸含量。本文描述的低飽和物油可以具有大約I. 5-3. 5% (例如2-3%或2. 2-2.4% )的棕櫚酸含量。這種油的硬脂酸含量可以是大約0.5-2.5% (例如O. 5-0. 8%、1-2%或I. 5-2. 5% )。本文描述的油除子低總飽和物含量之外還可以具有大于I. 6%例如I. 6-1. 9%,
I.7-2. 3%U. 8-2. 3%或 I. 9-2. 3%的二十碳烯酸含量。 本文描述的油除子低總飽和物含量之外還可以具有大約3-20%、例如3. 4-5%,
3.75-5%,8-10%,10-12%,11-13%,13-16%^; 14-18%的亞油酸含量。本文描述的油除子低總飽和物含量之外還可以具有小于2% (例如小于1%、O. 5%、0· 2%或O. 1% )的芥子酸含量。種子的脂肪酸組成可以通過首先從種子樣品(例如10或更多個種子的大量種子樣品)壓榨和提取油而確定。種子中的TAG被水解產(chǎn)生游離脂肪酸,其然后可以轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯并用本領域技術人員已知技術分析,例如根據(jù)AOCS Procedure Ce le_91的氣-液色譜(GLC)??梢愿鶕?jù)AOCSProcedure Am-192 (revised 1999)在完整種子上進行近紅外(NIR)分析。從本文描述的植物收獲的種子可以用于生產(chǎn)粗芥花油或精制、脫色和脫臭的(RBD)芥花油,具有低總飽和脂肪酸含量或不含總飽和脂肪酸含量。收獲的canola種子可以經(jīng)本領域已知技術壓榨。種子可以通過用水噴霧種子而調(diào)節(jié)(temper),增加水分至例如8.5%。調(diào)節(jié)的種子可以用間隙為O. 23-0. 27_光面輥壓片??梢约訜釅浩允Щ蠲?,促進進一步的細胞破裂,凝聚(coalesce)油滴,或者聚集蛋白質(zhì)顆粒以利于提取過程。典型地,從加熱的canola壓片中取出油,通過螺桿壓榨機從壓片中壓榨出大部分油。所得壓榨的餅含有一些殘余油。從壓榨操作中產(chǎn)生的粗制油典型地穿過具有開槽線引流頂部(slotted wiredrainage top)的沉降罐,以除去在螺桿壓榨操作中與油一起擠出的固體。澄清的油可以穿過板框式壓濾機以除去剩余的小固體顆粒。從螺桿壓榨操作產(chǎn)生的Canola壓榨餅可以用商業(yè)正己烷提取。從提取過程回收的芥花油與來自螺桿壓榨操作的澄清油合并,產(chǎn)生混合的粗制油。游離脂肪酸和膠質(zhì)典型地通過在分批式精煉罐中加熱而從粗制油中去除,精煉罐中加入食品級磷酸。酸將不能水合的磷脂轉(zhuǎn)化為可水合形式,并且螯合粗制油中存在的少量金屬。磷脂和金屬鹽與阜料(soapstock) —起從油中除去。用氫氧化鈉溶液處理油-酸混合物以中和酸-油混合物中的游離脂肪酸和磷酸。中和的游離脂肪酸、磷脂等(皂料)從中和的油中吸取掉??梢赃M行水洗以進一步降低油的皂含量。如果希望,可以用本領域已知技術在使用前將油脫色和脫臭。
得自本文描述的植物的油可以具有增加的氧化穩(wěn)定性,其可以通過使用例如Oxidative Stability Index Instrument (例如來自 Omnion, Inc. , Rockland,MA)根據(jù)AOCSOfficial Method Cd 12b_92 (revised 1993)進行測量。氧化穩(wěn)定性經(jīng)常表示為“AOM”小時數(shù)。食品組合物本文還特征在于含有上述油的食品組合物。例如,具有低或更低)或不含(3. 5%或更低)總飽和脂肪酸含量組合典型(60-70%)、中等(71-80%)或者高(>80%)油酸含量的油可以用于替代或者降低各種食品中的飽和脂肪酸和氫化油(例如部分氫化油)的量,從而飽和脂肪酸和反式脂肪酸的水平在食品中被降低。特別地,具有低總飽和脂肪酸含量和中等或高油酸含量組合低亞麻酸含量的芥花油可以用于替代或者降低加工或包裝食品中的飽和脂肪和部分氫化油的量,這些食品包括焙烤食品如餅干(cookies)、松餅、面包圈、糕餅(例如toaster pastries)、餡餅填充料、餡餅面皮、披薩面皮、糖霜(frostings)、面包、餅干(biscuits)和蛋糕、早餐谷類食物、breakfast bars、布丁和餅干(crackers)。 例如,本文描述的油可以用于生產(chǎn)夾心餅干,所述夾心餅干在餅干和/或奶油填充料(cMme filling)中含有降低的飽和脂肪酸并且不含或者含降低水平的部分氫化油。這種餅干組成可以例如除子芥花油之外還包括面粉、甜味劑(例如糖、糖蜜、蜂蜜、高果糖玉米糖衆(zhòng)、人工甜味劑如sucralose、糖精、阿斯巴特(aspartame)或乙酰磺胺酸鉀(acesulfame potassium),及其組合)、蛋、鹽、食用香料(例如巧克力、香草或朽1檬)、發(fā)酵劑(例如碳酸氫鈉或其它焙烤酸(baking acid)如一水合磷酸一鈣、硫酸鈉鋁、酸式焦磷酸鈉、磷酸鈉招、磷酸二韓、glucano-deltalactone或酒石酸氫鉀,或其組合),以及任選地,包括乳化劑(例如脂肪酸甘油一酯和甘油二酯、脂肪酸乙二醇一酯和二酯、脂肪酸甘油-乳糖酯、乙氧基化或琥珀?;视鸵货ズ透视投?、卵磷脂、二乙酰酒石酸酯或者甘油一酯和甘油二酯、甘油蔗糖酯,及其組合)。奶油填充料組成可以除芥花油之外還包括甜味劑(例如糖粉、砂糖、蜂蜜、高果糖玉米糖漿、人工甜味劑,或其組合)、食用香料(例如香草、巧克力或檸檬)、鹽和任選地包括乳化劑。芥花油(例如具有低總飽和脂肪酸含量、低油酸和低亞麻酸含量)也可以由于多不飽和含量而用于油炸應用,其多不飽和含量低至足夠可以具有改良的氧化穩(wěn)定性用于油炸,并且高至足夠賦予被油炸食品以希望的油炸風味。例如,芥花油可以用于生產(chǎn)油炸食品如薄片小吃(例如玉米片或薯片)、薯條或者其它速食食品。本文描述的油還可以用于配制用于食品(例如谷類食品或小吃如餅干)的噴霧包覆。在一些實施方案中,噴霧包覆可以包括其它植物油如葵花油、棉籽油、玉米油或大豆油。噴霧包覆也可以包括抗氧化劑和/或調(diào)味料。本文描述的油還可以用于生產(chǎn)敷料(dressings)、蛋黃醬(mayonnaises)和沙司(sauces)以提供產(chǎn)品的總飽和脂肪含量降低。低飽和油可以用作基礎油,以產(chǎn)生結(jié)構脂肪溶液(structured fat solutions)如微波爐爆米花固體脂肪或者芥花油脂配制品。本發(fā)明將在下述實施例中進一步描述,它們不限制權利要求中描述的本發(fā)明的范圍。實施例在本文描述的表中,脂肪酸由碳鏈長度及鏈內(nèi)雙鍵的數(shù)目指代。例如,C140是指C14:0或肉豆蘧酸;C160是指C16:0或棕櫚酸;C180是指C18:0或硬脂酸;C181是指C18:l或油酸;C182是指C18:2或亞油酸;C183是指C18:3或α -亞麻酸;C200是指C20:0或二十酸;C201是指C20:1或二十碳烯酸;C220是指C22:0或二十二酸;C221是指C22:1或芥子酸;C240是指C24:0或二十四酸;及C241是指C24:1或二十四碳烯酸?!翱傦柡臀?TotalSats) ”是指全部C140、C160、C180、C200、C220和C240。針對每個特定樣品提供子代表性脂肪酸譜。 除非特別指出,所有百分比均是指基于油中脂肪酸總Wt %的Wt %。實施例I 蕓苔屬棺物品系15. 24產(chǎn)生具有高油酸及低總飽和脂肪酸含量的油的植物得自稱作90A24的植物與稱作90122的植物的雜交。90A24植物得自選自MC 129品系(ATCC保藏號40811 ;美國專利號5,863,589)的高油酸的HIO 11_5與選自MC 144品系(ATCC保藏號40813 ;美國專利號5,668,299)的低飽和脂肪酸的LS 6_5之間的雜交。90122植物得自選自MC 144品系(ATCC保藏號40813)的低飽和脂肪酸的LS 4_3與選自IMC 01品系(ATCC保藏號40579 ;美國專利號5,750,827)的低α -亞麻酸的D336之間的雜交。表I含有LS6-5、LS4-3和HIO 11-5親本品系以及IMC 01的脂肪酸譜。
權利要求
1.在脂酰-酰基-ACP硫酯酶A2(FATA2)基因座包含突變的等位基因的蕓苔屬植物,其中所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATA2多肽具有降低的硫酯酶活性的FATA2多肽。
2.權利要求I的植物,其中所述突變的等位基因包含編碼在相應于FATA2多肽的第·242-277位氨基酸的區(qū)域(SEQ ID NO:29)具有突變的FATA2多肽的核酸。
3.權利要求2的植物,其中所述FATA2多肽包含在第255位脯氨酸由亮氨酸殘基的取代。
4.權利要求I的植物,所述植物進ー步在FAD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在HECGH基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
5.權利要求I的植物,所述植物進ー步在FAD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或者在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
6.權利要求4的植物,所述植物進ー步在不同F(xiàn)AD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
7.權利要求I或6的植物,所述植物進ー步在兩個不同F(xiàn)AD3基因座包含突變的等位基因,其中一個所述突變的等位基因包含編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,另ー個所述突變的等位基因包含在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。
8.權利要求I的植物,所述植物進ー步在四個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因。
9.權利要求8的植物,其中至少ー個所述FATB突變的等位基因包含編碼截短的FATB多肽的核酸。
10.權利要求9的植物,其中所述編碼所述截短的FATB多肽的核酸包含選自SEQIDNO: I、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3 和 SEQ ID NO:4 的核苷酸序列。
11.權利要求10的植物,所述植物包含具有SEQID NO: I、SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3和SEQ ID N0:4所示核苷酸序列的核酸。
12.權利要求I的植物,其中所述植物是歐洲油菜、芥菜、或者蕪青植物。
13.權利要求I的植物,其中所述植物是Fl雜種。
14.權利要求I的植物的后代,所述后代包含所述突變的等位基因。
15.權利要求I的植物的種子。
16.在兩或多個不同的脂酰?;d體蛋白硫酯酶B(FATB)基因座包含突變的等位基因的蕓苔屬植物,其中所述植物產(chǎn)生這樣的種子,所述種子產(chǎn)生總飽和物含量為大約2.5%-5. 5% 的油。
17.權利要求16的植物,所述油的棕櫚酸含量為大約I.5%-3. 5%。
18.權利要求16的植物,所述油的硬脂酸含量為大約O.5%-2. 5%。
19.在兩或多個不同的脂酰?;d體蛋白硫酯酶B(FATB)基因座包含突變的等位基因的蕓苔屬植物,其中每個所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽。
20.權利要求19的植物,其中至少ー個所述突變的等位基因包含編碼截短的FATB多肽的核酸。
21.權利要求19的植物,其中至少一種所述突變的等位基因包含編碼缺失螺旋/4-鏈折疊(4HBT)結(jié)構域或者其一部分的FATB多肽的核酸。
22.權利要求19的植物,其中至少一種所述突變的等位基因包含編碼具有影響底物特異性的殘基的非保守取代的FATB多肽的核酸。
23.權利要求19的植物,其中至少一個所述突變的等位基因包含編碼具有影響催化活性的殘基的非保守取代的FATB多肽的核酸。
24.權利要求20的植物,其中編碼所述截短的FATB多肽的所述核酸包含選自SEQIDNO: I、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3 和 SEQ ID NO:4 的核苷酸序列。
25.權利要求19的植物,其在三個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因。
26.權利要求19的植物,其在四個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因。
27.權利要求24的植物,其包含具有SEQID NO: I和SEQ ID NO:2所示核苷酸序列的核酸。
28.權利要求24的植物,其包含具有選自SEQID NO: I和SEQ ID NO: 3所示核苷酸序列的核酸。
29.權利要求24的植物,其包含具有SEQID NO: I和SEQ ID N0:4所示核苷酸序列的核酸。
30.權利要求24的植物,其包含具有SEQID NO: 1、SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示核苷酸序列的核酸。
31.權利要求24的植物,其包含具有SEQID NOiUSEQ ID N0:2和SEQ ID N0:4所示核苷酸序列的核酸。
32.權利要求24的植物,其包含具有SEQID NO: 1、SEQ ID N0:3和SEQ ID N0:4所示核苷酸序列的核酸。
33.權利要求19的植物,其包含具有SEQID N0:USEQ ID NO:2, SEQ ID N0:3和SEQID N0:4所示核苷酸序列的核酸。
34.權利要求19的植物,所述植物產(chǎn)生這樣的種子,所述種子產(chǎn)生總飽和物含量為大約 2. 5%-5. 5% 的油。
35.權利要求19的植物,所述植物產(chǎn)生這樣的種子,所述種子產(chǎn)生棕櫚酸含量為大約I.5%-3. 5% 的油。
36.權利要求19的植物,所述植物產(chǎn)生這樣的種子,所述種子產(chǎn)生硬脂酸含量為大約O. 5%-2. 5% 的油。
37.權利要求34的植物,所述油進一步具有油酸含量為大約78%-80%,亞油酸含量為大約8%_10%,以及α -亞麻酸含量為大約2%_4%。
38.權利要求19的植物,所述植物進一步在Λ-12脂肪酸去飽和酶(FAD2)基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在His-Glu-Cys-Gly-His基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
39.權利要求19的植物,所述植物進一步在FAD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或者在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
40.權利要求38的植物,所述植物進一步在不同F(xiàn)AD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或者在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
41.權利要求19的植物,所述植物進一步在兩個不同F(xiàn)AD3基因座包含突變的等位基因,其中一個所述突變的等位基因包含編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,另一個所述突變的等位基因包含在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。
42.權利要求19的植物,所述植物進一步在脂酰-?;?ACP硫酯酶A2(FATA2)基因座包含突變的等位基因,其中所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATA2多肽具有降低的硫酯酶活性的FATA2多肽。
43.權利要求19的植物,其中所述植物是歐洲油菜、芥菜或者蕪青植物。
44.權利要求19的植物,其中所述植物是Fl雜種。
45.權利要求19的植物的后代,所述后代包含所述突變的等位基因。
46.權利要求19的植物的種子。
47.蕓苔屬植物,其在兩或多個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因的,其中每個所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽,及進一步在FAD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在His-Glu-Cys-Gly-His基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
48.權利要求47的蕓苔屬植物,進一步在不同F(xiàn)AD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或者在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
49.產(chǎn)生油的方法,所述方法包括 a)壓碎產(chǎn)生自權利要求1、16或19的至少一種蕓苔屬植物的種子'及 b)從所述壓碎的種子中提取所述油,所述油在精煉、脫色和脫臭后具有的總飽和物含量為大約2. 5%-5. 5%。
50.權利要求49的方法,其中所述油進一步包含二十碳烯酸含量為大約I.6%-2. 3%。
51.權利要求49或50的方法,其中所述油進一步包含油酸含量為大約78%-80%,亞油酸含量為大約8%-10%,以及α -亞麻酸含量為大約2%-4%。
52.權利要求49-51任一項的方法,所述植物進一步在FAD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在His-Glu-Cys-Gly-His基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
53.權利要求52的方法,所述植物進一步在不同F(xiàn)AD2基因座包含突變的等位基因,所述突變的等位基因包含編碼在DRDYGILNKV基序中甘氨酸由谷氨酸取代或者在KYLNNP基序中亮氨酸由組氨酸取代的FAD2多肽的核酸。
54.權利要求53的方法,所述植物進一步在兩個不同F(xiàn)AD3基因座包含突變的等位基因,其中一個所述FAD3突變的等位基因包含編碼在第275位精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,另一個所述FAD3突變的等位基因包含在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。
55.產(chǎn)生蕓苔屬植物的方法,所述方法包括a)使一或多個在FATB基因座包含突變的等位基因的第一蕓苔屬親本植物與一或多個在不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因的第二蕓苔屬親本植物雜交,其中每個所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽;及 b)在1-5代中選擇在兩或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有突變的等位基因的后代植物,從而獲得所述蕓苔屬植物。
56.產(chǎn)生蕓苔屬植物的方法,所述方法包括 a)獲得ー或多個在兩或多個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因的第一蕓苔屬親本植物,其中每個所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽; b)獲得ー或多個在FAD2基因座包含突變的等位基因的第二蕓苔屬親本植物,所述突變的等位基因包含編碼在His-Glu-Cys-Gly-His基序中甘氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸; c)使所述ー或多個第一蕓苔屬親本植物與所述ー或多個第二蕓苔屬親本植物雜交;及 d)在1-5代中選擇在兩或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有突變的等位基因及在所述FAD2基因座具有突變的等位基因的后代植物,從而獲得所述蕓苔屬植物。
57.權利要求56的方法,其中所述第一蕓苔屬親本植物在三個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因。
58.權利要求56的方法,其中所述第一蕓苔屬親本植物在四個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因。
59.產(chǎn)生蕓苔屬植物的方法,所述方法包括 a)獲得ー或多個在兩或多個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因的第一蕓苔屬親本植物,其中每個所述突變的等位基因?qū)е庐a(chǎn)生相對于相應野生型FATB多肽具有降低的硫酯酶活性的FATB多肽; b)獲得ー或多個在FAD2基因座包含突變的等位基因的第二蕓苔屬親本植物,所述突變的等位基因包含編碼在相應于所述多肽第242-277位氨基酸的區(qū)域(SEQ ID NO:29)中具有突變的FAD2多肽的核酸; c)使所述ー或多個第一蕓苔屬親本植物與所述ー或多個第二蕓苔屬親本植物雜交;及 d)在1-5中代選擇在兩或多個不同F(xiàn)ATB基因座具有突變的等位基因及在所述FATA2基因座具有突變的等位基因的后代植物,從而獲得所述蕓苔屬植物。
60.變的等位基因。
61.權利要求60的方法,其中所述第一蕓苔屬親本植物進ー步在FAD2基因座包含突變的等位基因及在兩個不同F(xiàn)AD3基因座的突變的等位基因,所述FAD2突變的等位基因包含編碼在His-Glu-Cys-Gly-His基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸,其中ー個所述FAD3突變的等位基因包含編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,及其中一個所述FAD3突變的等位基因包含在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。
62.一種芥花油,其油酸含量為大約78%-80%,亞油酸含量為大約8%-10%,α-亞麻酸含量不超過大約4%,以及二十碳烯酸含量為大約16-23%。
63.權利要求62的油,所述油進一步具有棕櫚酸含量為大約1.5%-3. 5%。
64.權利要求62或63的油,所述油進一步具有硬脂酸含量為O.5%-2. 5%。
65.權利要求62-64任一項的油,其中所述二十碳烯酸含量為大約1.9-2. 2%。
66.權利要求62-65任一項的油,其中所述α-亞麻酸含量為大約2%至大約4%。
67.在FADA2基因座包含突變的等位基因的蕓苔屬植物的種子,所述突變的等位基因包含編碼在相應于所述多肽第242-277位氨基酸的區(qū)域(SEQ ID NO: 29)具有突變的FATA2多肽的核酸,所述種子產(chǎn)生這樣的油,所述油具有的油酸含量為78%-80%、亞油酸含量為大約8%_10%、α -亞麻酸含量不超過大約4%及二十碳烯酸含量為1.6-2.3%。
68.權利要求67的種子,其中所述種子是F2種子。
69.權利要求67的種子,其中所述蕓苔屬植物進一步在四個不同F(xiàn)ATB基因座包含突變的等位基因。
70.權利要求67-69任一項的種子,其中所述蕓苔屬植物進一步在FAD2基因座包含突變的等位基因及在兩個不同F(xiàn)AD3基因座包含突變的等位基因,所述FAD2突變的等位基因包含編碼在His-Glu-Cys-Gly-His基序中谷氨酸由賴氨酸取代的FAD2多肽的核酸,其中一個所述FAD3突變的等位基因包含編碼在第275位的精氨酸由半胱氨酸取代的FAD3A多肽的核酸,及其中一個所述FAD3突變的等位基因包含在外顯子-內(nèi)含子剪接位點識別序列中具有突變的fad3B核酸序列。
71.一種芥花油,其總飽和脂肪酸含量不超過大約3. 7%,優(yōu)選油酸含量為大約72-75%。
72.權利要求71的油,其中所述油的棕櫚酸含量為大約2.2-2. 4%。
73.權利要求71或72的油,其中所述油的硬脂酸含量為大約O.5-0. 8%。
74.權利要求71-73任一項的油,其中所述油的二十碳烯酸含量為大約1.6-1. 9%。
75.權利要求71-74任一項的油,其中所述總飽和脂肪酸含量為大約3.4-3. 7%。
76.權利要求1-13、16-44及47-48任一項的植物的植物細胞,其中所述植物細胞包含一或多個所述突變的等位基因。
全文摘要
本發(fā)明描述了產(chǎn)生具有低總飽和脂肪酸含量的油的蕓苔屬植物及生產(chǎn)這種植物的方法。所述油具有低總飽和脂肪酸組合低、中等或高油酸含量。
文檔編號A01H1/00GK102984935SQ201080057564
公開日2013年3月20日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者H·張, K·勃蘭特, R·弗萊徹, D·孔羅德 申請人:嘉吉公司
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