提供用于制備因FAD2-1A和FAD2-1B基因中突變而具有改變的油組成的大豆品種的材料和方法。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】 相關申請的交叉參考 本申請要求2013年10月1日提交的美國臨時申請序列號61/885, 213和2013年 3月15日提交的美國臨時申請序列號61/790, 655的優先權。
本專利技術涉及用于制備大豆植物的材料和方法，所述大豆植物可用于生產具有相較 于野生型植物改良的成分的油。本專利技術還涉及缺乏FAD2-1A/1B活性的大豆品種。 背景 大豆（Glycine max)是一種世界范圍內重要的豆類作物，因其具有固定大氣氮的 能力。大豆還作為動物飼料蛋白的主要來源，并且其油在烹飪/煎炸到工業和生物柴油方 面都有應用。通常采用氫化處理來增加大豆油的熱穩定性，延長大豆油的保質期，并改善大 豆油的口感。然而，氫化作用會增加生產成本，還會導致反式脂肪的形成，這與人類心血管 疾病相關聯。
技術實現思路
本文提供用于改良大豆油成分的材料和方法，所述改良通過降低或消除δ -十二 脂肪酸去飽和酶2 (FAD2)1A和1Β基因的表達，而不利用轉基因法來實現。還提供具有所述 改良的油成分的大豆品種。 本文所述的方法采用序列特異性的稀切核酸內切酶，以在FAD2-1A和/或FAD2-1B 編碼序列中引入突變，由此敲除基因功能。這些方法介導FAD2-1A/1B沉默，而不插入轉基 因。含有轉基因的植物在某些管轄區域（例如歐洲）高度規范化，并且，在某些管轄區域， 獲得監管審批所耗費的成本很高。本文所述的方法還可加速新品種的生產，并且可具有比 轉基因或傳統培育方法更高的成本效益。 -個方面中，本專利技術涉及一種大豆植物、植物部分或植物細胞，其具有一個或多 個FAD2-1A等位基因中的突變、一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，或者一個或多個 FAD2-1A等位基因中的突變和一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，其中與對應的野生 型大豆植物、植物部分或植物細胞產出的油相比，所述植物、植物部分或植物細胞產出的油 所具有的增加的油酸含量和減少的亞油酸含量。各突變可位于SEQ ID NO: 1或SEQ ID Ν0:2 所示的序列。各突變可由稀切核酸內切酶（例如，轉錄激活因子樣（TAL)效應物核酸內切 酶）誘導。TAL效應物核酸內切酶能夠結合SEQ ID N0S: 18-33中任一項所示的序列。各突 變可以是多于一個核苷酸的插入、缺失或取代。各突變的FAD2-1A和/或FAD2-1B等位基 因可具有改變的內源性核酸序列，但不包括任何外源核酸。在一些實施方式中，所述植物、 植物部分或植物細胞不含轉基因。所述植物部分可以是種子。 在另一個方面中，本專利技術涉及一種大豆植物、植物部分或植物細胞，其具有一個或 多個FAD2-1A等位基因中的突變，一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，或者一個或多個 FAD2-1A等位基因中的突變和一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，其中所述植物、植物 部分或植物細胞產出的油的油酸含量大于30 % (例如，大于40 %、大于50 %或大于55 % )。 在一些實施方式中，所述植物、植物部分或植物細胞不含轉基因。 在另一個方面中，本專利技術涉及一種大豆植物、植物部分或植物細胞，其具有一個或 多個FAD2-1A等位基因中的突變，一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，或者一個或多個 FAD2-1A等位基因中的突變和一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，其中所述植物、植物 部分或植物細胞產出的油的亞油酸含量少于10% (例如，少于5%、少于3%或少于1% )。 在一些實施方式中，所述植物、植物部分或植物細胞不含轉基因。 在另一個方面中，本專利技術涉及一種生產大豆油的方法，所述大豆油具有提高的油 酸含量和降低的亞油酸含量。所述方法可包括（a)提供一種大豆植物或植物部分，其具有 一個或多個FAD2-1A等位基因中的突變，一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變，或者一個 或多個FAD2-1A等位基因中的突變和一個或多個FAD2-1B等位基因中的突變；和（b)從所 述植物或植物部分生產油。各突變可由稀切核酸內切酶（例如，TAL效應物核酸內切酶）誘 導。TAL效應物核酸內切酶能夠結合SEQ ID NOS :18-33中任一項所示的序列。在一些實施 方式中，所述植物或植物部分不含轉基因。 在另一個方面，本專利技術涉及一種制備大豆植物的方法，所述大豆植物在各FAD2-1A 等位基因中具有突變，且在各FAD2-1B等位基因中具有突變。所述方法可包括：(a)使具有 功能性FAD2-1A和FAD2-1B等位基因的大豆植物細胞的群與靶向內源性FAD2-1A序列的一 種或多種稀切核酸內切酶，以及靶向內源性FAD2-1B序列的一種或多種稀切核酸內切酶接 觸，（b)從所述群選擇一種細胞，其中各FAD2-1A等位基因和各FAD2-1B等位基因已失活， 和（c)使所選的植物細胞再生成大豆植物。所述大豆植物細胞可包含子葉細胞。該方法可 包括：采用編碼一種或多種稀切核酸內切酶的一種或多種載體轉化子葉細胞。該一種或多 種稀切核酸內切酶可以是TAL效應物核酸內切酶。該TAL效應物核酸內切酶各自可靶向至 SEQ ID N0:18-33中任一所列序列。所述方法可包括：將一種或多種TAL效應物核酸內切 酶蛋白引入所述植物細胞。該方法還可包括培養所述植物細胞以生成植物株系。所述方法 還可包括：從所述植物細胞分離包含FAD2-1A基因座的至少部分或FAD2-1B基因座的至少 部分的基因組DNA。在一些實施方式中，所述植物細胞不含轉基因。 本專利技術還涉及一種產生大豆植物的方法，所述大豆植物在各FAD2-1A等位基因 中具有突變，且在各FAD2-1B等位基因中具有突變。所述方法可包括（a)使在至少一個 FAD2-1A等位基因中具有突變且在至少一個FAD2-1B等位基因中具有突變的第一大豆植物 與在至少一個FAD2-1A等位基因中具有突變且在至少一個FAD2-1B等位基因中具有突變的 第二大豆植物雜交，以獲得子代；和（b)從所述子代選擇一種大豆植物，其在各FAD2-1A和 FAD2-1B等位基因中具有突變。各突變可由稀切核酸內切酶（例如，TAL效應物核酸內切 酶）誘導。TAL效應物核酸內切酶能夠結合SEQ ID N0S: 18-33中任一項所示的序列。各突 變可以是多于一個核苷酸的缺失。在一些實施方式中，所述第一和第二大豆植物不含轉基 因。 除非另外定義，本文使用的所有技術和科學術語的意義與本專利技術所屬領域普通技 術人員通常所理解的相同。雖然與本文所述類似或等同的方法和材料可用來實施本專利技術， 但在下文描述合適的方法和材料。本文中述及的所有出版物、專利申請、專利和其他參考文 獻都通過引用全文納入本文。在抵觸的情況下，以本說明書（包括定義在內）為準。此外， 材料、方法和實施例都僅是說明性的，并不意在構成限制。 在附圖和以下描述中詳細說明了本專利技術的一種或多種實施方式。本專利技術的其他特 征、目的和優勢通過描述、附圖以及權利要求書將是顯而易見的?！靖綀D說明】 圖1A和1B顯示FAD2-1A和FAD2-1B中的不同TAL效應物核酸內切酶靶位點的DNA 序列。FAD2-1A 基因 （SEQ ID N0:1)的 DNA 序列示于圖 1A，而 FAD2-1B 基因 （S本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種大豆植物、植物部分或植物細胞，其包含一個或多個FAD2?1A等位基因中的突變、一個或多個FAD2?1B等位基因中的突變，或者一個或多個FAD2?1A等位基因中的突變和一個或多個FAD2?1B等位基因中的突變，其中與對應的野生型大豆植物、植物部分或植物細胞產出的油相比，所述植物、植物部分或植物細胞產出的油具有增加的油酸含量和減少的亞油酸含量。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：L·馬西斯，D·F·沃塔斯，張峰，W·豪恩，
申請(專利權)人：塞爾克蒂斯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR
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