[發(fā)明專利]GmDGAT2A在提高大豆油含量并增加亞油酸含量中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011238007.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN112342235A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井廣琴;郭東全;章文華;柏楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/82
• 分類號(hào): C12N15/82;C12N9/10;C12N15/54;C12N15/113;A01H5/10;A01H6/20;A01H6/54
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 吳爽;徐冬濤

本發(fā)明公開了GmDGAT2A蛋白在提高大豆油含量并增加亞油酸含量中的應(yīng)用，GmDGAT2A蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示。實(shí)驗(yàn)證明，在栽培型大豆P03種子中特異性地過表達(dá)GmDGAT2A基因可以提高大豆種子中的油含量，同時(shí)特異性的提高油分中亞油酸的含量，同時(shí)，GmDGAT2A基因的過表達(dá)并沒有對(duì)大豆其他的農(nóng)藝性狀產(chǎn)生影響。本發(fā)明符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，響應(yīng)了國(guó)家培育優(yōu)質(zhì)大豆品種的政策，對(duì)于選育優(yōu)質(zhì)高油的大豆新品種，提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)以及改善生態(tài)環(huán)境等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及GmDGAT2A在提高大豆油含量并增加亞油酸含量中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

大豆是重要的油料植物，在人們的飲食、畜類生產(chǎn)以及工業(yè)和醫(yī)療行業(yè)都有重要地位。隨著世界人口的不斷增加以及人們生活水平的提高，對(duì)大豆，尤其是大豆油以及有益脂肪酸的需求不斷增大。大豆油中，油酸和亞油酸是含量最大的兩種脂肪酸。其中，亞油酸具有降低血脂、軟化血管的作用，可預(yù)防或減少心血管病的發(fā)病率，特別是對(duì)高血壓、高血脂、心絞痛、冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化、老年性肥胖癥等的防治極為有利，能起到防止人體血清膽固醇在血管壁的沉積，有“血管清道夫”的美譽(yù)，具有防治動(dòng)脈粥樣硬化及心血管疾病的保健效果，且是人體不能合成的脂肪酸，只能通過從飲食中獲得，是人體必需的脂肪酸。

然而世界范圍內(nèi)可利用的耕地面積在逐年減少，大豆的種植面積也在減少。培育高油且高亞油酸的大豆品種是解決日益增加的需求量和不斷減少的耕地面積的矛盾最有效的方式。其中轉(zhuǎn)基因等基因工程手段較傳統(tǒng)育種能更精確地實(shí)現(xiàn)已知功能基因的定向轉(zhuǎn)移，并且可以通過選擇不同的啟動(dòng)子來調(diào)控所轉(zhuǎn)移的基因的表達(dá)，基因的轉(zhuǎn)移效率也非常高，這為難度較大的大豆品質(zhì)改良提供了最為直接和高效的方法。因此，通過轉(zhuǎn)基因等基因工程技術(shù)選育高油、高亞油酸的大豆新品種，為大豆遺傳育種開辟了廣闊的應(yīng)用前景。

GmDGAT2A基因(Phytozome網(wǎng)站https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html上基因號(hào)為Glyma09g32790)編碼GmDGAT2A蛋白(二酰甘油酰基轉(zhuǎn)移酶)，該蛋白參與TAG的生物合成，在植物、動(dòng)物、藻類中具有高度的同源性。目前，植物中對(duì)于DGAT1基因的研究較多，研究發(fā)現(xiàn)干擾油菜DGAT1的表達(dá)以及擬南芥DGAT1的突變體中，種子的油含量都會(huì)明顯降低，且DGAT1的催化底物很廣泛。關(guān)于DGAT2的研究相對(duì)較少。在蓖麻中人們發(fā)現(xiàn)過表達(dá)蓖麻的DGAT2(RcDGAT2)可以提高種子中的羥基脂肪酸；油菜的DGAT2則更傾向于催化亞麻酸等長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸的生成。但人們對(duì)于大豆中GmDGAT2A基因功能了解還十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供GmDGAT2A在提高大豆油含量并增加亞油酸含量中的應(yīng)用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明首先保護(hù)GmDGAT2A蛋白的應(yīng)用：為S1)或S2)：

S1)調(diào)控植物組織中脂肪酸的合成；

S2)培育高油、高亞油酸的轉(zhuǎn)基因植物；

上述應(yīng)用中，所述GmDGAT2A蛋白可為a1)或a2)或a3)：

a1)氨基酸序列是SEQ ID NO：3所示的蛋白質(zhì)；

a2)在SEQ ID NO.：3所示的蛋白質(zhì)的N端或/和C端連接標(biāo)簽得到的融合蛋白質(zhì)；

a3)將SEQ ID NO：3所示的氨基酸序列經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/目的或缺失和/或添加得到的與調(diào)控植物組織中脂肪酸合成相關(guān)的蛋白質(zhì)。

其中，SEQ ID NO：3由337個(gè)氨基酸殘基組成。

本發(fā)明還保護(hù)編碼所述GmDGAT2A蛋白的核酸分子的應(yīng)用，為S1)或S2)：