[發(fā)明專利]確定蕓苔中FAD3基因的接合性的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280063464.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN104011225A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L.C.尤巴亞塞納;Z.埃勒特;C.S.A.錢納巴薩瓦拉德亞;M.古普塔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏益農(nóng)公司
• 主分類號(hào): C12Q1/68
• 分類號(hào): C12Q1/68;C07H21/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 史悅

對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2011年10月21日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/550,170的優(yōu)先權(quán)，其在此通過(guò)提述以其整體并入本文。

發(fā)明背景

蕓苔(Brassica)屬包括蕓苔(canola)，即世界上最重要的含油種子作物之一，且溫帶地理中種植的一種重要含油種子作物。蕓苔在傳統(tǒng)上表征為歐洲油菜(Brassica?napus?L.)(一種由于蕪青(Brassica?rapa)和甘藍(lán)(Brassica?oleracea)的種間雜交的結(jié)果衍生的物種)，其中已經(jīng)通過(guò)常規(guī)育種消除或顯著降低芥酸和芥子油苷(glucosinolates)。大部分蕓苔油為生產(chǎn)用于人消費(fèi)的植物油形式。在工業(yè)應(yīng)用中使用蕓苔油也有一個(gè)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)。

蕓苔屬由擁有標(biāo)記為A基因組、B基因組或C基因組的獨(dú)特基因組的三種二倍體物種構(gòu)成。蕪青植物擁有二倍體A基因組。黑芥(Brassica?nigra)植物擁有二倍體B基因組。甘藍(lán)植物擁有二倍體C基因組。這些物種的雜種可以經(jīng)由兩個(gè)二倍體物種之間的雜交生成。蕓苔是一種雙二倍體物種，認(rèn)為其產(chǎn)生自具有二倍體C基因組的甘藍(lán)和具有二倍體A基因組的蕪青的雜交。細(xì)胞遺傳研究揭示的AA和CC基因組顯示關(guān)聯(lián)性程度，其彼此部分同源，并且認(rèn)為源自共同的祖先基因組(Prakash和Hinata,1980)。雖然在技術(shù)上分類為二倍體，這兩種祖先物種的基因組含有高百分比的彼此重疊的(duplicative)區(qū)域(Song等,1991)。遺傳分析揭示了蕪青的AA基因組將10條染色體貢獻(xiàn)給歐洲油菜，而甘藍(lán)以母本供體貢獻(xiàn)來(lái)自其CC基因組的9條染色體(Song等,1992)。

源自蕓苔種子的特定品種的可食用油和工業(yè)油的質(zhì)量由其組成性脂肪酸確定，因?yàn)橹舅岵伙柡偷念愋秃土繉?duì)飲食和工業(yè)應(yīng)用兩者都具有牽連。常規(guī)的蕓苔油含有約60％油酸(C18:1)、20％亞油酸(C18:2)和10％亞麻酸(18:3)。常規(guī)蕓苔典型的多不飽和亞麻酸的水平是不合意的，因?yàn)橛腿菀妆谎趸趸俾适艿綆讉€(gè)因素影響，包括氧氣的存在、暴露于光和熱、和天然的或添加的抗氧化劑和促氧化劑在油中存在。氧化引起由于重復(fù)油炸(誘導(dǎo)的氧化)或貯存延長(zhǎng)的時(shí)段(自身氧化)所致的臭氣和酸敗。氧化還可以改變蕓苔油的潤(rùn)滑和粘性性質(zhì)。

相對(duì)于常規(guī)蕓苔油展現(xiàn)出降低的多不飽和脂肪酸水平和升高的單不飽和油酸水平的蕓苔油譜(profile)與較高的氧化穩(wěn)定性有關(guān)。個(gè)別脂肪酸對(duì)氧化的易感性依賴于其不飽和程度。如此，亞麻酸(其擁有三個(gè)碳-碳雙鍵)的氧化速率是油酸(其僅具有1個(gè)碳-碳雙鍵)的氧化速率的25倍，且是亞油酸(其具有2個(gè)碳-碳雙鍵)的氧化速率的2倍。亞油酸和亞麻酸對(duì)風(fēng)味和氣味也具有最多的影響，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀仔纬蓺溥^(guò)氧化物。高油酸油(.Gtoreq.70％油酸)在貯存、油炸和精煉過(guò)程中不太易于氧化，并且可以加熱至較高的溫度而不冒煙，使得其更適合作為烹調(diào)油。

蕓苔油的質(zhì)量由其組成性脂肪酸，如油酸(C18:1)、亞油酸(C18:2)和亞麻酸(C18:3)確定。大多數(shù)蕓苔栽培變種通常產(chǎn)生具有約55-65％油酸和8-12％亞麻酸的油。高濃度的亞麻酸導(dǎo)致油不穩(wěn)定性和非正常型(off-type)風(fēng)味，而高水平的油酸提高油的氧化穩(wěn)定性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因此，開發(fā)具有增加的油酸和減少的亞麻酸的蕓苔栽培變種對(duì)于蕓苔油質(zhì)量是高度期望的。

鑒定兩個(gè)基因座，并且其基因組位置從擁有增加的油酸和減少的亞麻酸數(shù)量的蕓苔栽培變種定位。一個(gè)基因座對(duì)增加的油酸和減少的亞麻酸的生成具有主要影響，而第二個(gè)基因座具有次要影響。高油酸(C18:1)的主要基因座確定為是脂肪酸去飽和酶-2(fad-2)基因，并且其位于連鎖群N5上。第二個(gè)基因座位于連鎖群N1上。亞麻酸(C18:3)的一個(gè)主要數(shù)量性狀基因座(QTL)是基因組C的脂肪酸去飽和酶-3基因(fad-3c)，并且其位于連鎖群N14上。第二個(gè)主要QTL駐留于N4連鎖群上，并且是基因組A的脂肪酸去飽和酶-3基因(fad-3a)。從甲磺酸乙酯(EMS)誘導(dǎo)的突變體和野生型蕓苔栽培變種兩者擴(kuò)增fad-2和fad-3c基因的基因組序列并且測(cè)序。fad-2和fad-3c基因的突變體和野生型等位基因序列的比較揭示來(lái)自EMS突變植物的基因中的單核苷酸多態(tài)性(SNP)。基于突變體和野生型等位基因之間的序列差異，開發(fā)出兩種SNP標(biāo)志物，其對(duì)應(yīng)于fad-2和fad-3c基因突變。(Hu等,2006)。