[發明專利]馬鈴薯栽培種J3

有效

• 申請號: 201480024969.0
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN105164150B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: C·羅門思;T·威克斯;C·里克爾
• 申請（專利權）人: 杰.爾.辛普洛公司
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 林彥

相關專利申請的交叉引用

本申請要求提交于2013年5月2日的美國臨時專利申請序列號。61/818,752的優先權權益，該臨時專利申請全文以引用方式并入本文。

背景技術

本發明涉及一種名為J3的新型馬鈴薯栽培種，并且涉及該馬鈴薯品種生成的塊莖、植物、植物部分、組織培養物和種子。本發明還涉及由馬鈴薯栽培種J3制成的食品，例如炸薯條、薯片、脫水馬鈴薯材料、馬鈴薯雪花片和馬鈴薯顆粒。本申請中引用的所有出版物均以引用的方式并入本文。

馬鈴薯為世界上第四大最重要的糧食作物以及目前為止最重要的蔬菜。當前美國幾乎每個州均商業種植馬鈴薯。在美國每年的馬鈴薯產量超過一千八百萬噸，整個世界有3億噸。馬鈴薯的普及主要源自其多功能性以及營養價值。馬鈴薯可新鮮、冷凍或干燥使用，或者可加工成面粉、淀粉或酒精。它們含有復雜的碳水化合物并且富含鈣、煙酸和維生素C。

在食品產業中馬鈴薯的品質受兩個關鍵因素的不利影響：(1)馬鈴薯含有大量的天冬酰胺，其在煎炸或烘培時會快速氧化而形成丙烯酰胺(一種致癌物)的非必需游離氨基酸；以及(2)馬鈴薯十分易受酶促褐變和變色的影響，受酶促褐變和變色是在多酚氧化酶從擦傷的馬鈴薯的受損質體泄露出來時發生的不期望事件。在細胞質中，該酶使酚氧化，后者然后快速聚合而產生暗色素。塊莖含有大量的磷酸化淀粉，在存儲期間一些磷酸化淀粉降解而產生葡萄糖和果糖。這些還原糖在高于120℃的溫度下加熱時會與氨基酸反應生成包含丙烯酰胺的美拉德產物。參與淀粉磷酸化反應的兩種酶是水二激酶R1和磷酸化酶-L(R1和PhL)。褐變也因為淀粉部分降解成葡萄糖和果糖而以非酶促的方式觸發。

迄今為止，尚沒有可產生具有低的丙烯酰胺含量、增加的黑斑擦傷耐受性以及降低的衰老甜化的塊莖的馬鈴薯植物品種。因而，需要開發具有降低水平的毒性化合物的馬鈴薯品種，但不使用未知或外來的核酸。本發明滿足這種需求。

上述的相關領域實例以及與其相關的局限性旨在是示例性的以及非排他性的。在閱讀本說明書后相關領域的其他局限性對本領域技術人員將變得顯而易見。

發明內容

下面的實施例及其各方面與系統、工具以及方法結合描述的，所述系統、工具和方法意在是示例性的，不限制范圍。在多個實施例中，已減少或消除了上述問題中的一者或多者，而其他實施例則針對其他改善。

為此，本發明提供了用核酸序列轉化的新型馬鈴薯品種J3，所述核酸序列是馬鈴薯植物基因組天然的并且不包含外來DNA、農桿菌(Agrobacterium)DNA、病毒標志物或載體骨架序列。更確切地說，插入馬鈴薯品種J3基因組的DNA是馬鈴薯、野生馬鈴薯、與馬鈴薯性親和的植物的天然非編碼多核苷酸，其使參與表達黑斑擦傷、天冬酰胺積聚和衰老甜化的基因沉默。

因而，在一個實施例中，本發明提供一種植物載體，稱為pSIM278，其包含：第一沉默盒，第一沉默盒含有兩個拷貝的DNA片段，所述兩個拷貝的DNA片段以反義取向包含天冬酰胺合成酶-1基因(fAsn1)片段和多酚氧化酶-5基因的3'-非翻譯序列；和第二沉默盒，第二沉默盒含有兩個拷貝的DNA片段，所述兩個拷貝的DNA片段以反義取向包含馬鈴薯磷酸化酶-L(pPhL)基因片段和馬鈴薯R1基因片段。該pSIM1278載體包含：一9,511bp骨架區，其在植物轉化之前支持植物DNA的維持并且在植物細胞轉化后不轉移進植物細胞中；和一10,147bp DNA插入區，其包含天然的DNA，在轉化后該天然的DNA穩定整合進植物細胞的基因組中。

在一不同的實施例中，本發明提供轉化有本發明的植物載體的植物細胞。在一另外的實施例中，本發明提供一種馬鈴薯植物品種，其包含一個或多個轉化有本發明的載體的細胞。在本發明的一個方面，該馬鈴薯植物品種表達所述載體的兩個沉默盒中的至少一者，并且所述沉默盒的表達導致天冬酰胺合成酶-1基因和多酚氧化酶-5基因在該轉入雜交親和物種基因的(intragenic)植物的塊莖中下調。在本發明的一個優選的方面，表達至少一個沉默盒的所述馬鈴薯植物品種的塊莖展現出兩種或更多種期望的性狀，所述性狀不存在于相同品種的未轉化植株的塊莖中。在本發明的最優選的方面中，所述兩種或更多種期望的性狀選自低的天冬酰胺積聚、降低的黑斑擦傷以及降低的熱誘導的丙烯酰胺形成。