[發明專利]一種提高小麥加工品質的方法

有效

• 申請號: 201710208793.X
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107012165B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 柴建芳;王海波;趙和;呂孟雨;董福雙;劉永偉;周碩;楊帆;馬秀英
• 申請（專利權）人: 河北省農林科學院遺傳生理研究所
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 周淑歌

本發明屬于植物基因工程領域，通過引入ω?黑麥堿干擾基因使小麥中的ω?醇溶蛋白基因和ω?黑麥堿基因沉默，從中篩選出加工品質大幅度提高的小麥品系。該方法包括構建含“小麥Bx7基因啟動子?ω黑麥堿基因干擾片段?水稻Wx終止子”表達盒的表達載體，然后經基因槍或農桿菌介導把所述表達盒轉入小麥幼胚或幼胚愈傷組織中，最后經抗性篩選從再生的轉基因小麥后代中篩選出加工品質大幅度提高的小麥新品系。通過本發明方法獲得的轉基因株系的沉降值和穩定時間顯著提高，其中兩個株系的穩定時間提高到了16?20分鐘，已達一等強筋麥水平（≥10分鐘），應用前景十分廣闊。

技術領域

本發明屬于植物基因工程領域，是通過引入ω-黑麥堿干擾基因使小麥中的ω-醇溶蛋白基因沉默或ω-醇溶蛋白基因與ω-黑麥堿基因均沉默，從中篩選出加工品質大幅度提高的小麥品系。

背景技術

小麥1B/1R易位系由于具有高產和適應性廣等優點，目前在我國的小麥生產中被廣泛應用，但這類品種加工品質往往比較差。研究發現，小麥1B/1R易位系1RS染色體臂上的ω-黑麥堿基因被認為是導致面團加工品質差的重要原因，因此消除ω-黑麥堿基因的不良影響是改善小麥1B/1R易位系加工品質的一條重要途徑。

ω-黑麥堿基因是一個包括多個成員的基因家族，不同家族成員之間DNA序列高度相似，適合用RNA干擾技術進行沉默。發明人曾利用組成型Ubiquitin基因啟動子驅動ω-黑麥堿基因干擾片段的表達實現了小麥1B/1R易位系中ω-黑麥堿基因的部分沉默，轉基因株系的沉降值和穩定時間顯著提高，但幅度比較有限。

除ω-黑麥堿基因以外，小麥中的ω-醇溶蛋白基因對小麥的加工品質也有顯著的不良影響，Waga和Skoczowski用常規育種技術創造了一些ω-醇溶蛋白全部缺失的小麥材料，發現其SDS沉降值顯著提高；Blechl等報道了用RNA干擾沉默小麥1B/1R易位系中ω-黑麥堿基因的研究，表達載體中使用的啟動子為小麥種子特異型高分子量麥谷蛋白10亞基基因的啟動子，在詳細分析的2個轉基因株系中，ω-黑麥堿基因和ω-醇溶蛋白基因均被有效沉默，理論上SDS沉降值應顯著提高，但實際上SDS沉降值并沒有提高，可能還有一些其它因素在發揮作用。用表達水平更高的小麥種子特異型啟動子驅動ω-黑麥堿干擾基因的表達，加工品質能否大幅度提高有待進一步研究。

發明內容

本發明提供了一種利用ω-黑麥堿干擾基因提高小麥加工品質的方法。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供的利用ω-黑麥堿干擾基因提高小麥加工品質的方法，其特征在于向小麥中轉入ω-黑麥堿干擾基因表達盒，然后從ω-醇溶蛋白基因高度沉默的轉基因株系中或ω-醇溶蛋白基因與ω-黑麥堿基因均高度沉默的轉基因株系中篩選出加工品質大幅度提高的小麥新品系。

所述的ω-黑麥堿干擾基因表達盒，其由小麥高分子量麥谷蛋白7亞基基因（Bx7）啟動子、ω-黑麥堿基因干擾片段和水稻Waxy基因(Wx)終止子依次連接組成。

所述的向小麥中轉入ω-黑麥堿干擾基因表達盒，采用基因槍介導或農桿菌介導的方法進行。

所述的基因槍介導，是把ω-黑麥堿干擾基因表達盒和含BAR基因的表達盒混合后進行基因槍共轉化。

所述的農桿菌介導，是用含ω-黑麥堿干擾基因表達盒和含BAR基因表達盒的雙T表達載體進行農桿菌轉化。

所述的向小麥中轉入ω-黑麥堿干擾基因表達盒，其特征還在于用基因槍介導或農桿菌介導的方法把所述的ω-黑麥堿干擾基因表達盒導入到小麥幼胚或幼胚愈傷組織中，抗性再生后代經PCR檢測和種子醇溶蛋白的酸性聚丙烯酰胺凝膠電泳（A-PAGE）檢測，篩選得到ω-醇溶蛋白基因高度沉默的轉基因株系或ω-醇溶蛋白基因與ω-黑麥堿基因均高度沉默的轉基因株系，然后再經過進一步的加工品質檢測，最后篩選出加工品質大幅度提高的轉基因株系。本發明在提高小麥尤其是1B/1R易位系小麥加工品質方面有廣泛應用前景。