[發(fā)明專利]一種提高薯類塊根抗性淀粉含量的方法及應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710373004.8 | 申請日： | 2017-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN108949804B | 公開（公告）日： | 2021-12-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張鵬;何樹濤;周文智;郝曉夢 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心 |
| 主分類號： | C12N15/82 | 分類號： | C12N15/82;C07K14/415;C12N15/29 |
| 代理公司： | 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100 | 代理人： | 陳靜 |
| 地址： | 200032 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 提高 薯類 塊根 抗性 淀粉 含量 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及一種提高薯類塊根抗性淀粉含量的方法及應(yīng)用。本發(fā)明通過改變一種抗性淀粉相關(guān)基因在薯類植物中的表達，顯著調(diào)節(jié)薯類植物的抗性淀粉性狀以及其它一些淀粉相關(guān)性狀，在植物品質(zhì)的遺傳改良上具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物技術(shù)以及植物學領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種提高薯類塊根抗性淀粉含量的方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)
薯類植物主要指具有可供食用塊根或地下莖的一類陸生作物。有塊根、塊莖類，如番薯(紅薯、甘薯)、木薯、馬鈴薯、薯蕷(山藥)、腳板薯等，多行無性繁殖，只留薯塊作種，并可以用藤本進行繁殖。這類植物一般耐寒力較弱，多在無霜季節(jié)栽培，低溫會抑制薯類作物的生長，造成塊根或塊莖的減產(chǎn)，因此種植薯類作物盡量避免長時間的低溫期；此外，疏松、肥沃、深厚的土壤和多量鉀肥有利于提高薯類作物產(chǎn)量及品質(zhì)。
Englyst等根據(jù)人體對淀粉消化釋放葡萄糖時間的快慢將淀粉分成三種：(1)快速消化淀粉(RDS，rapiddigestiable starch)是指那些能在人體小腸中被快速消化吸收的淀粉，20min內(nèi)消化完全；(2)慢消化淀粉(SRS，slowlydigestiable starch)是指那些能在人體小腸中被完全消化吸收但是速度較慢的淀粉，20～120min時間段內(nèi)消化；(3)抗性淀粉(RS，resistant starch)是指在人體小腸內(nèi)無法消化吸收，被排到大腸，類似膳食纖維，能被大腸內(nèi)的微生物發(fā)酵利用。影響淀粉消化性與生理反應(yīng)的主要因素有淀粉來源、顆粒結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性質(zhì)、直鏈淀粉和支鏈淀粉的比率以及與淀粉結(jié)合的其它成分如蛋白質(zhì)、脂類等。
這種淀粉較其他淀粉在體內(nèi)消化、吸收和進入血液較緩慢，具有類似膳食纖維的功能特性。但抗性淀粉本身仍然是淀粉，其化學結(jié)構(gòu)不同于纖維。作為一種新型功能型添加劑，抗性淀粉對人體健康有重要作用，它能降低血糖和胰島素的反應(yīng)，適合肥胖病人和糖尿病人食用。動物實驗表明，抗性淀粉還具有降低血清膽固醇、防治心血管疾病的作用。此外，抗性淀粉還具有比傳統(tǒng)膳食纖維更好的加工特性，特別是在膨脹度、黏度、凝膠能力、持水性等方面。作為一種新型的膳食纖維，抗性淀粉具有類似于傳統(tǒng)膳食纖維的生理功能，在大腸中，經(jīng)微生物發(fā)酵，它的產(chǎn)短鏈脂肪酸尤其是丁酸的能力遠遠高于普通膳食纖維。而且，將抗性淀粉添加到食品中，不會影響食物的風味、質(zhì)地和外觀，在許多應(yīng)用中，甚至可以提高最終產(chǎn)品的風味。因此RS已作為保健營養(yǎng)成分應(yīng)用于面包、谷物早餐、面條等普通食品和減肥食品等特殊食品中。
薯類植物作為一種富含淀粉的植物，有必要研究、改變其淀粉品質(zhì)，獲得更優(yōu)的品種，例如抗性淀粉含量高的品種。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高薯類塊根抗性淀粉含量的方法及應(yīng)用。
在本發(fā)明的第一方面，提供一種提高薯類植物的塊根中的抗性淀粉含量或改變淀粉相關(guān)性狀的方法，所述方法包括：下調(diào)薯類植物中抗性淀粉相關(guān)多肽的表達或活性；
其中，所述的抗性淀粉相關(guān)多肽選自下組：
(a)如SEQ ID NO:2氨基酸序列的多肽；
(b)將SEQ ID NO:2氨基酸序列經(jīng)過一個或多個(如1-20個；較佳地1-10；更佳地1-5個)氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)多肽功能的由(a)衍生的多肽；或
(c)與(a)限定的多肽序列有85％以上(較佳地90％以上，更佳地95％以上，如98％以上，99％以上)同源性且具有(a)多肽功能的由(a)衍生的多肽。
在一個優(yōu)選例中，所述的薯類植物是具有抗性淀粉相關(guān)多肽或其同源蛋白的植物。
在另一優(yōu)選例中，所述的薯類植物包括(但不限于)：木薯，甘薯、馬鈴薯、山藥、芋頭、葛根、魔芋、洋姜、雪蓮果。
在另一優(yōu)選例中，所述降低植物中抗性淀粉相關(guān)多肽的表達包括：將干擾所述抗性淀粉相關(guān)多肽表達的干擾分子轉(zhuǎn)入植物。
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