[發(fā)明專利]一種籽粒β-葡聚糖含量提高的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210724200.6
• 申請(qǐng)日: 2022-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114990135A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉玲珍;耿臘;張國(guó)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)中原研究院
• 主分類號(hào): C12N15/29
• 分類號(hào): C12N15/29;C12N15/113;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/10;A01H6/46
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 萬(wàn)靜

本發(fā)明公開(kāi)了一種籽粒β?葡聚糖含量提高的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法，該方法包括：將GluB?1啟動(dòng)子和CslF6基因進(jìn)行重組，重組后的目標(biāo)基因轉(zhuǎn)入至受體植株中，得到轉(zhuǎn)基因水稻；所述目標(biāo)基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本發(fā)明方法獲得的轉(zhuǎn)基因水稻能夠顯著提高水稻籽粒中的β?葡聚糖含量，在水稻遺傳育種領(lǐng)域可用于培育高β?葡聚糖含量的水稻新品種，為功能稻的篩選和培育提供理論指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及作物生理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種籽粒β-葡聚糖含量提高的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法。

背景技術(shù)

β-葡聚糖是禾谷類植物籽粒細(xì)胞壁中的非淀粉多糖，是籽粒細(xì)胞壁的主要成分。β-葡聚糖屬于膳食纖維成分之一，具有許多有益的健康特性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.降低血糖血脂和血清膽固醇。β-葡聚糖能夠減少小腸對(duì)脂肪及膽固醇的吸收率，從而降低血清膽固醇；同時(shí)β-葡聚糖作為一種粘性纖維，可通過(guò)影響腸道粘度而減緩碳水化合物的吸收，從而降低血糖；β-葡聚糖可降低血液中的膽固醇和葡萄糖濃度，從而降低心血管疾病和糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。2.改善腸道健康。β-葡聚糖在小腸中不能水解，而在大腸中降解并作為細(xì)菌發(fā)酵的底物，發(fā)酵產(chǎn)生乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸，抑制腐敗菌，促進(jìn)益生菌，維持腸道菌群平衡，從而促進(jìn)腸道健康，其在胃腸道的正常運(yùn)作和預(yù)防炎癥以及結(jié)腸癌方面發(fā)揮著重要作用。總之，β-葡聚糖具有許多有益健康特性，其可能在改善健康和預(yù)防慢性非傳染性疾病方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，例如糖尿病、高膽固醇血癥、肥胖癥、心血管疾病和癌癥等。

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)民對(duì)稻米的需求由吃得飽變?yōu)槌缘慕】担瑢?duì)高端稻米產(chǎn)業(yè)的功能稻供給研究逐漸提上日程。功能稻應(yīng)具備優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和豐富的營(yíng)養(yǎng)供給，同時(shí)具有部分高端保健功能，對(duì)一些疾病的預(yù)防和防治都具有良好的效果。目前，生產(chǎn)上功能稻的主栽品種十分缺乏，選育進(jìn)程緩慢，極大限制了人們?nèi)粘ｏ嬍持袑?duì)功能營(yíng)養(yǎng)成分的攝取，限制了人們對(duì)高品質(zhì)稻米的需求。已知水稻中β-葡聚糖含量極低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大麥和燕麥。

因此，提高水稻中β-葡聚糖含量可以提高人們?nèi)粘ｏ嬍持袑?duì)β-葡聚糖的攝取，通過(guò)食療對(duì)糖尿病、高膽固醇血癥、肥胖癥和心血管疾病等有較好的輔助治療功能；同時(shí)也為水稻功能營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)育種提供材料基礎(chǔ)，為功能稻的篩選和培育提供參考。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種籽粒β-葡聚糖含量提高的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法，該方法能夠使水稻籽粒中的β-葡聚糖含量提高至少3～4倍。

具體技術(shù)方案如下：

一種籽粒β-葡聚糖含量提高的轉(zhuǎn)基因水稻的制備方法，包括：將GluB-1啟動(dòng)子和CslF6基因轉(zhuǎn)入至受體植株中，得到轉(zhuǎn)基因水稻；

將GluB-1啟動(dòng)子和CslF6基因進(jìn)行重組，重組后的目標(biāo)基因轉(zhuǎn)入至受體植株中，得到轉(zhuǎn)基因水稻；所述目標(biāo)基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

進(jìn)一步地，所述受體植株為水稻中花11或和華占。

進(jìn)一步地，所述制備方法包括以下步驟：

(1)分別獲取GluB-1啟動(dòng)子和CslF6基因；所述GluB-1啟動(dòng)子的核苷酸序列如SEQID NO.2所示，所述CslF6基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示；

(2)將步驟(1)的GluB-1啟動(dòng)子和CslF6基因連接至原始表達(dá)載體上，得到同時(shí)包含有GluB-1啟動(dòng)子和CslF6基因的重組表達(dá)載體；

(3)將重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至感受態(tài)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，得到基因工程菌；

(4)將步驟(3)的基因工程菌轉(zhuǎn)化至受體植株內(nèi)，得到轉(zhuǎn)基因植株；

(5)驗(yàn)證步驟(4)的轉(zhuǎn)基因植株，測(cè)定轉(zhuǎn)基因植株籽粒中的β-葡聚糖含量，得到籽粒β-葡聚糖含量提高的轉(zhuǎn)基因水稻。

進(jìn)一步地，步驟(1)中，獲取GluB-1啟動(dòng)子的方法為：