专利名称：编码小麦中参与淀粉合成的酶的核酸分子的制作方法
技术领域：
本发明涉及编码小麦中参与植物淀粉合成的酶的核酸分子，这些酶是淀粉合酶的同种型。
本发明另外涉及含有这些核酸分子的载体和细菌，以及被所述核酸分子转化的植物细胞和植物。另外，本发明还描述了产生转基因植物的方法，由于整合了编码小麦淀粉合酶的DNA分子，所述转基因植物合成的淀粉在其特性上有所修饰。
鉴于最近被归于作为原料的再生来源的植物性物质的渐增的重要性，生物技术研究的一个目的是尝试使植物性原料适应加工工业的需要。为了能在尽可能多的领域内使用经修饰的再生性原料，得到多种物质也很重要。除了油类、脂肪和蛋白质以外，多糖构成得自植物的必不可少的再生性原料。除了纤维素以外，淀粉在多糖中保持重要的地位，在高等植物中淀粉是最重要的储藏物质之一。在高等植物中，小麦是有趣的栽培植物，因为它产生的淀粉占欧盟淀粉生产总量的20％。
多糖淀粉是由化学上同质的基本组分即葡萄糖分子组成的聚合物，然而，它由多种类型的分子构成了高度复合的混合物，所述分子在它们的聚合程度和葡萄糖链的分支程度方面各不相同，因此，淀粉不是同质的原料。人们特别地区分了直链淀粉和支链淀粉，所述直链淀粉是由α-1,4-糖苷分支的葡萄糖分子组成的基本上未分支的聚合物，而支链淀粉是具有多种分支的葡萄糖链的复合混合物。额外的α-1,6-糖苷互连导致了分支。对于小麦而言，根据品种的不同，合成的淀粉由约11-37％的直链淀粉组成。为了使淀粉能得到尽可能广泛的应用，似乎需要提供能合成经修饰之淀粉的植物，所述淀粉特别适用于多种用途。育种可以提供这种植物，然而由于栽培小麦的多倍体特性(四-和六-倍体)使得这种方法很难用于小麦。仅在最近，科学家通过将天然产生的突变体杂交成功地培育出“waxy”(不含直链淀粉)小麦(Nakamura等，Mol.Gen.Genet.248(1995),253-259)。利用重组DNA技术对产淀粉植物的淀粉代谢进行特异性的遗传修饰也可以提供这种植物，然而，其前提是要鉴定和表征参与淀粉合成和/或淀粉修饰的酶以及分离编码这些酶的各个DNA分子。
导致淀粉产生的生化途径基本上是已知的，植物细胞中的淀粉合成发生于质体中。在具有光合活性的组织中为叶绿体，在无光合活性的贮存淀粉的组织中为造粉体。
参与淀粉合成的最重要的酶是淀粉合酶以及分支酶。已描述了淀粉合酶的多种同种型，这些酶都可以通过将ADP-葡萄糖的葡糖基残基转移至α-1,4-葡聚糖而催化聚合反应。分支酶催化将α-1,6分支引入线性α-1,4-葡聚糖中。
淀粉合酶可分成两组与颗粒结合的淀粉合酶(GBSS)和可溶性的淀粉合酶(SSS)，这种区分经常不明显，因为一些淀粉合酶可与颗粒结合，并且也是可溶性的(Denyer等，植物学杂志，4(1993),191-198；Mu等，植物学杂志，6(1994),151-159)。在这些分类中，描述了多种植物的多种同种型，这些同种型的不同之处在于它们对引物分子的依赖程度(所谓的“引物依赖型”(Ⅱ型)和“引物非依赖型”(Ⅰ型)淀粉合酶)。
迄今为止，仅成功地测定出同种型GBSSⅠ在淀粉合成过程中的确切功能。在此酶活性急剧下降或完全降低的植物中合成了无直链淀粉的淀粉(所谓的“waxy”淀粉)(Shure等，细胞，35(1983),225-233；Visser等，Mol.Gen.Genet.225(1991),289-296；WO 92/11376)；因此，在合成直链淀粉时此酶起着决定性的作用，在绿藻菜因哈德衣藻的细胞中也观察到这一现象(Delrue等，细菌学杂志，174(1992)，3612-3620)。另外，已经阐明在衣藻中GBSSⅠ不仅参与直链淀粉的合成，也对支链淀粉的合成具有影响。在未显示出任何GBSSⅠ活性的突变体中，表现为长链葡聚糖的正常合成的支链淀粉的某些组分消失了。
迄今为止，仍不清楚与颗粒结合的淀粉合酶尤其是GBSSⅠ以及可溶性淀粉合酶的其它同种型的功能。估计可溶性淀粉合酶与分支酶一起参与支链淀粉的合成(例见Ponstein等，植物生理学，92(1990),234-241)，它们对调节淀粉合成速率起着重要的作用。对于小麦而言，已在蛋白质水平上鉴定了与颗粒结合的淀粉合酶的至少两种同种型(60kDa和100-105 kDa)和可能代表可溶性淀粉合酶的其它同种型(Denyer等，Planta 196(1995),256-265；Rahman等，澳大利亚植物生理学杂志，22(1995),793-803)。通过层析法已证明了几种SSS-同种型的存在(Rijven，植物生理学，81(1986),448-453)。已描述了编码小麦GBSSⅠ的cDNA(Ainsworth等，植物分子生物学，22(1993),67-82)。
编码小麦淀粉合酶其它同种型的核酸序列仍是未知的。
迄今为止，仅描述了编码豌豆(Dry等，植物学杂志，2(1992),193-202)，水稻(Baba等，植物生理学，103(1993),565-573)和马铃薯(Edwards等，植物学杂志，8(1995),283-294)的除GBSSⅠ以外的其它淀粉合酶的cDNA序列。
已在除小麦以外的几种其它植物种类中鉴定出可溶性的淀粉合酶，例如，已从豌豆(Denyer和Smith,Planta 186(1992),609-617)和马铃薯(Edwards等，植物学杂志，8(1995),283-294)中以均质的形式分离出了可溶性的淀粉合酶。在这些情况下发现被鉴定为SSSⅡ的可溶性淀粉合酶同种型与同颗粒结合的淀粉合酶GBSSⅡ相同(Denyer等，植物学杂志，4(1993),191-198；Edwards等，植物学杂志，8(1995),283-294)。对于其它植物种类，如大麦而言，通过层析法描述了几种SSS同种型的存在(Tyynela和Schulman,Physiologia Plantarum 89(1993)835-841；Kreis,Planta 148(1980),412-416)，然而，至今仍未描述编码这些蛋白质的DNA序列。为使有可能修饰任何所需的储藏淀粉的植物，尤其是小麦，以使其合成经修饰的淀粉，不得不鉴定编码淀粉合酶其它同种型的各个DNA序列。
因此，本发明的目的是提供编码参与淀粉合成的酶、尤其是得自小麦的酶的核酸分子，利用所述核酸分子可产生经遗传修饰的植物，该植物显示出增加或降低的酶活性，籍此促进对这些植物中合成的淀粉的化学和/或物理特性的修饰。通过权利要求书中所述的方案已达到此目的。
因此，本发明的第一方面涉及编码小麦中具有可溶性淀粉合酶之生物活性的蛋白质的核酸分子，优选这种分子编码的蛋白质含有SEQ IDNO:2所示的氨基酸序列。本发明具体地涉及含有SEQ ID NO:1所示核苷酸序列的全部或部分的核酸分子，优选含有SEQ ID NO:1所示的编码区、或某些情况下也可以是含有其相应的核糖核苷酸序列的分子。
本发明还涉及编码小麦的可溶性淀粉合酶并能与上述分子之一杂交的核酸分子。
编码小麦的可溶性淀粉合酶的核酸分子和因遗传密码的简并性而序列与上述分子的核苷酸序列有所不同的核酸分子也是本发明的主题。
本发明也涉及具有与上述序列的全部或部分互补之序列的核酸分子。
由上述核酸分子编码的蛋白质是源于小麦的可溶性淀粉合酶，这些蛋白质与目前已知的其它植物种类的可溶性淀粉合酶显示出某些同源区域。
本发明的另一方面涉及编码具有小麦中可溶性淀粉合酶之生物活性的蛋白质的核酸分子，优选这种分子编码的蛋白质含有SEQ ID NO:6所示的氨基酸序列。本发明具体地涉及含有SEQ ID NO:5所示的核苷酸序列或其部分的核酸分子，优选含有SEQ ID NO:5所示的编码区、或某些情况下也可以是含有其相应的核糖核苷酸序列的分子。
本发明还涉及编码小麦的可溶性淀粉合酶并能与上述分子之一杂交的核酸分子。
编码小麦的可溶性淀粉合酶的核酸分子和因遗传密码的简并性而序列与上述分子的核苷酸序列有所不同的核酸分子也是本发明的主题。
本发明也涉及具有与上述序列的全部或部分互补之序列的核酸分子。
由上述核酸分子编码的蛋白质是具有小麦淀粉合酶生物活性的蛋白质。当与其它已知序列比较同源性时，发现其与豌豆编码的同颗粒结合之淀粉合酶的序列具有最高程度的同源性，因此，推测所述核酸分子编码小麦的同颗粒结合的淀粉合酶。
本发明的核酸分子可以是DNA或RNA分子，例如相应的DNA分子是基因组的或cDNA分子。可从天然来源分离或通过已知方法合成本发明的核酸分子。
在本发明中，术语“杂交”指的是在常规杂交条件下，优选在如Sambrook等，分子克隆，实验室手册，第2版(1989)冷泉港实验室出版社，冷泉港，纽约中所述的严格条件下进行的杂交。
例如可从由小麦组织产生的小麦基因组中或cDNA文库中分离出能与本发明的分子杂交的核酸分子。
因此，通过使用本发明的分子或这些分子的一部分，或某些情况下可使用这些分子的反向互补链，通过例如根据标准方法的杂交(例见Sambrook等，分子克隆，实验室手册，第2版(1989)冷泉港实验室出版社，冷泉港，纽约)可鉴定和分离这样的核酸分子。
至于杂交所用的探针，可使用诸如确切地或基本上含有SEQ IDNO:1或SEQ ID NO:5所示核苷酸序列或其部分的核酸分子。用作杂交探针的片段也可以是使用常规的合成法产生的合成片段，此片段的序列与本发明的核酸分子的序列基本上相同。鉴定和分离出可与本发明的核酸分子杂交的基因之后，必须测定序列并分析由此序列编码的蛋白质的特性。
可与本发明的核酸分子杂交的分子也包括编码本发明所述之小麦蛋白质的上述核酸分子的片段、衍生物和等位基因变体。因此，片段限定为核酸分子的一部分，它们应足够长以使其能编码所述蛋白质之一。这也包括缺乏编码信号肽的核苷酸序列的本发明核酸分子的一部分，所述信号肽负责将蛋白质转移到质体中。这种片段是诸如编码SEQ IDNO:2所示氨基酸残基34-671的核苷酸序列，或编码SEQ ID NO:6所示氨基酸残基58-799或61-799的核苷酸序列。另外，本发明特别优选的片段是含有SEQ ID NO:1之核苷酸186-2239的片段以及在其5’末端含有一额外的G残基的片段，和含有SEQ ID NO:2之核苷酸1084-2825的片段。在本申请中，术语“衍生物”指的是这些分子的序列与上述核酸分子的序列在一个或多个位置上有所不同，它们表现出与上述核酸分子有高度的同源性，这里的同源性指的是序列至少40％相同，特别是至少60％相同，优选80％以上相同，更优选90％以上相同。与上述核酸分子相比时出现的偏差可能是由缺失、取代、插入或重组引起的。
另外，同源性指的是各个核酸分子之间或由它们编码的蛋白质之间存在着功能和/或结构上的等同。与上述分子同源并代表这些分子的衍生物的核酸分子通常是这些分子的变异，所述变异构成可产生相同的生物学功能的修饰。这些变异可以是自然发生的变异，例如源于其它生物体的序列或突变，因此这些突变可以是自然发生的或可以是通过特异性诱变而导入的。另外，变异可以是合成产生的序列，等位基因变体可以是自然产生的变体以及合成产生的变体或由重组DNA技术产生的变体。由本发明核酸分子的多种变体编码的蛋白质表现出某些共有的特性。酶活性、分子量、免疫反应性、构象等属于这些特性，如在凝胶电泳中的迁移率、层析特性、沉降系数、溶解性、光谱特性、稳定性、pH最适值、温度最适值等的物理特性也属于这些特性。淀粉合酶的显著特征是ⅰ)它们定位于植物细胞质体的基质内；ⅱ)它们具有使用ADP-葡萄糖为底物合成线性α-1,4-连接的聚葡聚糖的能力。按Denyer和Smith(Planta 186(1992),606-617)所示方法或如实施例中所述的方法可测定此活性。
可特异性地与本发明核酸分子的链杂交的核酸分子也是本发明的主题，优选这些核酸分子是长度至少为10，尤其是长度至少为15，更优选长度至少为50个核苷酸的寡核苷酸。这些核酸分子可特异性地与本发明核酸分子的链杂交，即它们不与或仅在低水平上与编码其它蛋白质，尤其是其它淀粉合酶的核酸序列杂交。可将本发明的寡核苷酸用作诸如PCR反应的引物，它们也可以是反义构建体或编码适当核酶的DNA分子的组分。
另外，本发明涉及载体，尤其是质粒、粘粒、病毒、噬菌体和基因工程中通用的其它载体，所述载体含有上述的本发明的核酸分子。
在优选的实施方案中，载体中所含的核酸分子与确保可翻译的RNA能在原核或真核细胞中转录和合成的调控元件连接。
在如大肠杆菌的原核细胞中表达本发明的核酸分子是有趣的，原因在于这可以更精确地鉴定这些分子编码的酶的酶促活性，具体地说，可以在缺乏参与植物细胞淀粉合成的其它酶的情况下表征由各个酶合成的产物，从而可以推论出各个蛋白质在植物细胞内淀粉合成过程中发挥的功能。
另外，利用常规的分子生物学技术(例见Sambrook等，分子克隆，实验室手册，第2版(1989)，冷泉港实验室出版社，冷泉港，纽约)可将多种突变导入本发明的核酸分子，从而诱导具有可能被修饰的生物学特性的蛋白质的合成。利用此技术，一方面可以产生缺失突变体，其中通过在编码序列的DNA的5’或3’末端连续地缺失可产生核酸分子，这些核酸分子可导致相应的缩短的蛋白质的合成，这种在核苷酸序列5’末端的缺失使得例如有可能鉴定出负责质体中酶转运的氨基酸序列(转运肽)。由于除去了有关序列，使得酶的特异性生产不再位于质体中而是位于胞质溶胶内，或者由于其它信号序列的加入使得酶的特异性生产位于其它区室中。
另一方面，在氨基酸序列的修饰会影响诸如酶活性或酶调节的位置处也可导入点突变。通过此方法，可产生诸如具有经修饰的Km值的突变体，或产生不再受细胞中经常出现的通过别构调节或共价修饰而发生的调节机制所支配的突变体。
另外，可产生表现出经修饰的底物或产物特异性的突变体，如使用ADP-葡萄糖-6-磷酸代替ADP-葡萄糖为底物的突变体，而且，可产生具有经修饰的活性-温度分布图的突变体。
为了在原核细胞中进行遗传操作，可将本发明的核酸分子或这些分子的部分整合到允许诱变或通过DNA序列重组进行序列修饰的质粒中。利用标准方法(参见Sambrook等，分子克隆，实验室手册，第2版(1989)冷泉港实验室出版社，纽约，美国)，可进行碱基替换或加入天然或合成的序列。为了连接DNA片段，可将衔接子或接头与片段连接。另外，可利用能提供适当限制性位点或能除去多余的DNA或限制性位点的操作。在利用插入、缺失或取代的任何地方，都可使用体外诱变、“引物修复”、限制性酶切或连接。为了分析，通常使用序列分析、限制性酶切分析和其它的生物化学-分子生物学方法。
在另-个实施方案中，本发明涉及经上述本发明的核酸分子或本发明的载体转化和/或遗传修饰的宿主细胞，特别是原核或真核细胞，还涉及来源于以上述方式被转化和/或遗传修饰并含有本发明的核酸分子或本发明的载体的细胞。优选所述宿主细胞为细菌细胞或植物细胞。这种细胞的特征在于被导入的本发明的核酸分子对于被转化的细胞而言可以是异源的，即该核酸分子不会天然存在于这些细胞中；或者该核酸分子可以位于基因组中其它位置，而不是其相应的天然存在的序列。另外，由本发明的核酸分子编码的蛋白质，以及所述蛋白质的生产方法都是本发明的主题，所述方法包括在允许蛋白质合成的条件下培养本发明的宿主细胞，然后从经培养的细胞和/或培养基中分离所述蛋白质。
另外，本发明也涉及被一种或多种本发明的核酸分子转化的转基因植物细胞。这种细胞含有一种或多种本发明的核酸分子，优选将该/这些核酸分子与可确保在植物细胞中转录的调控DNA元件、尤其是启动子连接。这种细胞与天然存在的植物细胞的不同之处在于它们至少含有一种不会天然存在于这种细胞中的本发明的核酸分子，或者在于这种分子整合到细胞基因组中的某个位置，而不是其天然存在的位置，即基因组环境不同。
利用本领域技术人员已知的方法，可将转基因的植物细胞再生为整个植株，因此，通过再生本发明的转基因植物细胞而得到的植物也是本发明的主题。本发明的另一个主题是含有上述转基因植物细胞的植物。转基因植物理论上可以是任何所需种类的植物，即可以是单子叶植物以及双子叶植物。这些植物、特别是合成淀粉或储藏淀粉的植物，如谷类(黑麦、大麦、燕麦、小麦等)、水稻、玉米、豌豆、木薯或马铃薯是较优选的有用植物。
通过利用本发明的核酸分子，目前可以通过重组DNA技术以通过育种不可能实现的方式特异性地干扰植物的淀粉代谢，籍此，可以合成的经修饰淀粉与野生型植物中合成的淀粉相比在其物理-化学特性上已经被修饰的方式修饰淀粉代谢，所述特性具体地为直链淀粉/支链淀粉的比率，分支的程度，平均链长，磷酸含量，成糊特性，淀粉颗粒的大小和/或形状。通过增加本发明所述蛋白质的活性，例如，通过过量表达各个核酸分子，或利用不再受细胞特异性调控机制支配和/或其活性为不同的温度依赖性的突变体有可能增加经遗传修饰的植物的产量。干扰小麦淀粉合成的可能性的经济意义不言而喻，因为此植物产生相当量的淀粉。
因此，可以在植物细胞中表达本发明的核酸分子以增加各个淀粉合酶的活性，或者可将它们导入通常不表达所述酶的细胞中。另外，可通过本领域技术人员已知的方法修饰本发明的核酸分子以产生本发明的淀粉合酶，该淀粉合酶不再受细胞特异性调控机制的支配，或可显示出经修饰的温度依赖性或底物相对产物特异性。
在植物中表达本发明的核酸分子时，合成的蛋白质理论上可位于植物细胞内任何所需的区室中。为了使蛋白质位于特定的区室内，必须缺失确保在质体中定位的序列，余下的编码区可任选地与确保在各个区室中定位的DNA序列连接，这样的序列是已知的(例见Braun等，EMBOJ,11(1992),3219-3227；Wolter等，美国国家科学院院报，85(1988),846-850；Sonnewald等，植物学杂志，1(1991),95-106)。
本发明也涉及本发明植物的增殖材料，如果实、种子、块茎、根茎、秧苗、插枝、愈伤组织、细胞培养物等。
源于本发明的转基因植物细胞、植物以及增殖材料的淀粉也是本发明的主题。
由于至少一种本发明的核酸分子的表达、或(某些情况下为)额外的表达，本发明所述的转基因植物细胞和植物合成的淀粉与野生型植物合成的淀粉相比，在其物理-化学特性方面有所修饰，特别是在其直链淀粉/支链淀粉的比率、分支的程度、平均链长、磷酸含量、成糊特性、淀粉颗粒的大小和/或形状等方面有所修饰。与野生型淀粉相比，这样的淀粉特别是在其粘度和/或此淀粉胶的凝胶结构特性方面有所修饰。
与未经转化的植物相比，其中至少一种本发明的蛋白质的活性有所降低的转基因植物细胞是本发明的另一个主题。
利用本发明的核酸分子可以产生其中至少一种本发明的蛋白质的活性有所降低的植物细胞和植物，这也可导致与野生型植物细胞产生的淀粉相比具有经修饰的化学和/或物理特性的淀粉的合成。
使用本发明的核酸分子，通过表达至少一种有义RNA的至少一种相应的反义RNA以达到共抑制的效应，或表达至少一种相应构建的可特异性切割编码本发明蛋白质之一的转录物的核酶，即可产生其内至少一种本发明的蛋白质活性降低的植物细胞。为了表达反义RNA，一方面可使用含有编码本发明蛋白质之完整序列、包括可能存在的侧翼序列的DNA分子，以及仅含有编码序列的一部分的DNA分子，所述部分序列应足够长以促进细胞内的反义效果。基本上，序列长度最低为15bp，优选长度为100-500bp，为了有效地进行反义抑制，尤其可使用长度超过500bp的序列。通常使用的DNA分子小于5000bp，优选序列长度小于2500bD。
也可使用与本发明DNA分子的序列具有高度同源性但不完全相同的DNA序列，最低的同源性应大于65％，优选利用同源性为95-100％的序列。
本领域技术人员熟知利用共抑制效应降低植物细胞中本发明酶之活性的方法，有关描述参见例如Jorgensen(生物技术动态(TrendsBiotechnol),8(1990),340-344),Niebel等(现代微生物学和免疫学专题(Curr.Top.Microbiol.Immunol.),197(1995),91-103),Flavell等(现代微生物学和免疫学专题，197(1995),43-46),Palaqui和Vaucheret(植物分子生物学，29(1995),149-159),Vaucheret等(Mol.Gen.Genet.,248(1995),311-317),de Borne等(Mol.Gen.Genet.,243(1994),613-621)等其它文献。
本领域技术人员已知为了降低细胞中某些酶的活性可表达相应的核酶，有关描述可参见例如EP-B1 0 321 201，有关植物细胞中核酶的表达描述于Feyter等(Mol.Gen.Genet.250(1996),329-338)。
另外，含有上述本发明的转基因植物细胞的植物也是本发明的主题。利用本领域技术人员熟知的方法可使本发明的植物细胞再生为整个植株。优选这些植物是上文提及的那些，特别是有用的植物，尤其是合成淀粉或(某些情况下可以是)储藏淀粉的植物，本发明中特别优选的是小麦。
本发明也涉及本发明植物的增殖材料，特别是果实、种子、块茎、根茎、秧苗、插枝、愈伤组织、细胞培养物等。
另外，得自上述转基因植物细胞、植物以及增殖材料的淀粉也是本发明的主题。
由于至少一种本发明蛋白质的活性的降低，本发明的转基因植物细胞和植物合成的淀粉与野生型植物合成的淀粉相比，其物理-化学特性有所修饰，特别是其直链淀粉/支链淀粉的比率、分支的程度、平均链长、磷酸含量、成糊特性、淀粉颗粒的大小和/或形状等方面有所修饰。与来源于野生型植物的淀粉相比，这种淀粉比如可能在其粘度和/或其胶的凝胶结构特性方面有所修饰。
可根据本领域技术人员熟知的技术修饰本发明的淀粉；未经修饰的淀粉以及修饰形式的淀粉适用于粮食或非粮食行业。
淀粉可能的用途基本上可次分为两个主要的领域，一个领域包括通过酶解或化学方法得到淀粉的水解产物，主要是葡萄糖和葡聚糖组分，可将所述水解产物用作其它化学修饰和方法(如发酵)的起始物质。在本申请中，重要的是水解过程可简单地、便宜地进行。最近，基本上使用淀粉葡糖苷酶酶解进行水解反应。可以想象通过因淀粉结构的变化如谷物表面的增加所致的水解酶使用量的减少、因限制所用酶进入能力的分支或空间结构较少所致的可消化能力的改善可以降低花费。因淀粉的聚合物结构为所谓的天然淀粉而使用淀粉的其它领域可被次分为另外两个领域1．用于粮食淀粉是多种粮食的典型添加物，其中淀粉的主要目的是结合含水的添加物和/或导致粘度增加或凝胶结构增加。重要的特性是流动和吸附作用，膨胀和成糊温度，粘度和稠化特性，淀粉的溶解性，透明度和糊剂结构，对热、剪切力和酸的抗性，反向倾向，薄膜形成能力，对冷冻/融化的抗性，可消化能力以及与如无机或有机离子形成复合物的能力。
应用天然淀粉的优选领域是面包房-食品和面团领域。
2．用于非粮食类淀粉的其它主要应用领域是用作多种生产过程中的佐剂或技术产物中的添加物。淀粉用作佐剂的主要应用领域首推造纸和纸板工业，在此领域中，淀粉作为固化物主要用于保留(阻挡固体)，给填料和精细颗粒上浆并可用于脱水。另外，可利用淀粉在粘稠性、硬度、可靠性(sound)、握力、光泽度、光滑性、拉扯强度以及外观方面的有利特性。
2.1造纸和纸板工业在造纸过程中，可将四个应用领域，即表面处理、涂层、聚集和喷涂分开。
在表面处理方面对淀粉的需求实质上为高水平的亮度、相应的粘度、高粘度稳定性、形成良好的薄膜以及形成较少灰尘。当用于涂层时，固体含量、相应的粘度、高结合能力以及高的颜料亲和性起着重要的作用。作为聚集时的添加物，重要的是快速、均一、无损耗的分散、高机械稳定性和完全保留在纸浆中。当使用淀粉喷涂时，固体的相应含量、高粘度以及高结合能力也很重要。
2.2粘合剂工业应用的主要领域是例如粘合剂工业，该应用领域可次分为四个领域用作纯粹的淀粉胶，用于用特殊化合物制备的淀粉胶，将淀粉用作合成树脂和聚合物分散相的添加物，以及将淀粉用作合成添加物的膨胀剂。所有基于淀粉的添加物中有90％被用于生产波面纸板，硬纸袋和包，纸和铝的组合材料，纸箱，以及信封、邮票的湿润胶等。
2.3纺织品和纺织品维护工业作为佐剂和添加物的另一种可能的用途是生产纺织品和纺织品维护产品。在纺织工业中，可区分下列四个应用领域淀粉用作上浆剂，即作为光滑和强化除草籽特性的佐剂以获得抗纺织中活跃之张力的保护作用以及在纺织过程中增加磨损抗性；作为主要在使质量退化的预处理，如漂白、染色等之后改良纺织品的试剂；作为染料糊剂生产中的增稠剂以防止染料扩散；和作为缝合纱的扭曲剂的添加物。
2.4建筑工业淀粉应用的第四个领域是用作建筑材料的添加物，一个例子是生产灰胶纸柏板，其中用水使混合于稀灰浆中的淀粉糊化，淀粉在灰胶纸柏板的表面进行扩散，从而使纸板与板结合。应用的其它领域是将淀粉与灰浆和矿物纤维混合。在混合好的凝结物中，可使用淀粉以使上浆的进程减速。
2.5研磨的稳定化另外，淀粉利于生产用于研磨稳定化的设备，该设备可用于临时保护研磨颗粒抗人工土转动中的水。根据现有技术的知识，可认为由淀粉和聚合物乳剂组成的混合产物与目前使用的产品具有相同的可减少腐蚀和结壳的效果，但前者相对较便宜。
2.6淀粉用于植物保护剂和肥料另一个应用领域是将淀粉用于植物保护剂以修饰这些制品的特殊特性，例如，淀粉可用于改善植物保护剂和肥料的湿度，活性组分的剂量释放，将液体的、易挥发的和/或有气味的活性组分转变为微晶的、稳定的、可变形的物质，混合不相容的组合物，以及因武碎减少而导致的作用时期延长。
2.7药物、药品和化妆品工业淀粉也可用于药物、药品和化妆品工业领域。在制药工业中，淀粉可用作片剂的结合剂或用于胶囊内的结合剂的稀释中。另外，淀粉也适用于片剂的崩解剂，因为通过吞咽，淀粉吸收了液体，短时间后，淀粉膨胀以使活性组分被释放出来。为了质量的原因，药品的流动性和喷洒的粉末是另一个应用领域。在化妆品领域，淀粉可用作例如粉末添加物的载体，所述添加物为香味剂和水杨酸。淀粉相对较广泛的应用领域是牙膏。
2.8淀粉用作煤炭和煤球的添加物淀粉也可用作煤炭和煤球的添加物。通过加入淀粉，煤炭可以定量凝聚和/或以高质量成球，从而防止煤球在球化之前崩解。烧烤用的煤炭含有4-6％加入的淀粉，加热用的煤炭含有0.1-0.5％加入的淀粉。另外，淀粉适于用作结合剂，因为将淀粉加入煤炭和煤球中可以在很大程度上减少有毒物质的散发。
2.9矿石和煤浆的加工另外，在矿石和煤浆的加工过程中，淀粉也可用作絮凝剂。
2.10淀粉用作铸造中的添加物另一个应用领域是用作铸造中加工材料的添加物。对于多种铸造过程而言，需要由粗矿石与结合剂混合以产生核心。目前，最常用的结合剂是与经修饰的淀粉、多半为膨胀淀粉混合的膨润土。
加入淀粉的目的是增加流动抗性以及改善结合强度，另外，膨胀淀粉可满足更多的生产过程中的先决条件，如在冷水中的分散能力、重新水合的能力、与粗矿石良好的混合能力和高的结合水的能力。
2.11淀粉用于橡胶工业在橡胶工业中，淀粉可用于改良技术和光学质量，原因是可改良表面光泽度、握力和外观。为此，在冷硬化之前将淀粉分散于橡胶物质粘性的涂有橡胶的表面。淀粉也可用于改良橡胶的可印刷能力。
2.12生产皮革代用品经修饰之淀粉的另一个应用领域是生产皮革代用品。
2.13合成聚合物中的淀粉在塑料市场出现了下列应用领域在加工过程中掺入源于淀粉的产物(淀粉仅是填料，合成的聚合物和淀粉之间没有直接的连键)或，另一种选择是生产聚合物时掺入源于淀粉的产物(淀粉和聚合物形成稳定的键)。
纯粹只用作填料的淀粉不能与其它物质比如滑石竞争。当特殊的淀粉特性变得有效，从而终产物的特性分布明显改变时情况会有所不同。一个例子是在加工热塑材料如聚乙烯时使用淀粉产物，籍此，利用共表达，按1∶1的比率混合淀粉和合成的聚合物以形成母料，由此可通过使用颗粒化聚乙烯的普通技术产生多种产物。淀粉掺入聚乙烯薄膜中可增加中空体中物质的渗透性，改良水蒸气的渗透性，改良抗静电特性，改良抗阻塞特性以及改良含水染料在其上的印刷能力。淀粉还可以用于聚氨酯泡沫，由于淀粉衍生物的变动以及由于加工技术的最优化，可以特异性地控制合成聚合物和淀粉羟基之间的反应，结果因使用了淀粉使得聚氨酯薄膜具有下列特性分布热扩张系数降低，收缩特性降低，压力/张力特性得以改良，水蒸气渗透性增加而接受水的能力未变，燃烧能力和裂化密度降低，不会脱落易燃的部分，不含卤化物，并能减缓老化。目前仍存在的不利之处是压力和冲击强度有所降低。
薄膜的产品开发不是唯一的选择，利用超过50％的淀粉含量也可产生固体塑料产品，如盆、盘和碗。另外，淀粉/聚合物混合物提供了更易于生物降解的优点。
另外，由于淀粉与水结合的极端能力，淀粉移植的聚合物最为重要。这些产品具有淀粉骨架和根据基链机理移植到淀粉上的合成单体的侧格。目前可用的淀粉移植聚合物的特色在于其具有高粘度的达1000克水/克淀粉的改良的结合和保留能力。这些超级吸附剂主要用于卫生学领域如尿布和床单这类的产品，以及农业部门如种子颗粒。
如何选择使用经重组DNA技术修饰的新淀粉一方面取决于结构，水含量，蛋白质含量，脂质含量，纤维含量，灰分/磷酸含量，直链淀粉/支链淀粉比率，相对分子量的分布，分支的程度，颗粒大小和形状以及结晶作用；另一方面取决于导致下列特征的特性流动和吸附特性，糊化温度，粘度，增稠特性，溶解性，糊剂结构，透明度，对热，剪切力和酸的抗性，反向倾向，形成凝胶的能力，对冷冻/融化的抗性，形成复合物的能力，碘结合性，薄膜形成，粘附强度，酶稳定性，可消化能力和反应性。
经遗传操作转基因植物对已修饰淀粉的生产可以某种途径修饰源于所述植物的淀粉的特性从而没有必要通过化学或物理方法对其进一步修饰。另一方面，通过重组DNA技术修饰的淀粉可能会经受进一步的化学修饰，由此导致进一步改善上述某些应用领域的质量。这些化学修饰理论上是本领域技术人员已知的，它们尤其是通过-热处理-酸处理-氧化处理和-酯化处理进行的修饰，所述修饰会导致磷酸酯、硝酸酯、硫酸酯、黄原酸酯、醋酸酯和柠檬酸酯淀粉的形成。其它有机酸也可以用于酯化-形成淀粉醚淀粉烷基醚，O-烯丙醚，羟烷基醚，O-羧甲基醚，含N的淀粉醚，含P的淀粉醚，和含S的淀粉醚-形成分支淀粉-形成淀粉移植的聚合物。
优选将本发明的淀粉用于生产包装和一次性使用的材料。
为了在植物细胞中以有义或反义方向表达本发明的核酸分子，可将所述核酸分子与确保在植物细胞中转录的调控DNA元件连接。特别地，这种调控DNA元件是启动子，基本上在植物细胞中有活性的任何启动子都可用于表达。
可选择启动子以便组成型表达或在某个组织中表达，在植物发育的某个时间点或由内部环境决定的某个时间点表达。对于植物而言，启动子可以是同源的或异源的。用于组成型表达的适当启动子是例如花椰菜花叶病毒35S RNA启动子和玉米遍在蛋白启动子。为了在马铃薯中进行块茎特异性表达，可使用patatin基因启动子B33(Rocha-Sosa等，EMBO J.,8(1989),23-29)。可确保仅在光合活性组织中表达的启动子的一个例子是ST-LS1启动子(Stockhaus等，美国国家科学院院报，84(1987),7943-7947；Stockhaus等，EMBO J.,8(1989),2445-2451)。小麦HMG启动子、USP启动子、云扁豆蛋白启动子或玉米醇溶蛋白基因启动子适用于胚乳特异性表达。另外，也可存在终止序列，该序列可用于正确地终止转录并给转录物加上一polyA尾，据信这可以稳定该转录物。这样的元件描述于文献中(参见Gielen等，EMBO J.,8(1989),23-29)，并可根据需要进行更换。
本发明提供了编码两种不同类型的小麦淀粉合酶的核酸分子，从而能够鉴定这些同种型在淀粉生物合成中的功能，而且能够生产经遗传修饰的植物，所述植物中至少一种所述酶的活性有所修饰。这样使得可在按此方式操作得到的植物中合成具有经修饰的结构因而具有经修饰的物理-化学特性的淀粉。
也可使用本发明的核酸分子来生产植物，该植物中至少有一种本发明的淀粉合酶的活性有所增加或降低，或者是在此同时，该植物参与淀粉生物合成的其它酶的活性也有修饰。因此，所有种类的组合和替代都是可以想到的。通过修饰植物中一种或多种淀粉合酶同种型的活性，即可合成其结构经过修饰的淀粉。通过增加经转化植物的淀粉储存组织(如玉米或小麦的胚乳或马铃薯的块茎)的细胞中一种或多种淀粉合酶同种型的活性，即可增加产量。例如，编码本发明蛋白质的核酸分子或相应的反义构建体可整合到植物细胞中；因反义效应或突变，该细胞中内源GBSSⅠ-、SSS-或GBSSⅡ-蛋白的合成已被抑制，或该细胞中分支酶的合成已被抑制(例见Nakamura等(文献同上))。
如果想抑制转化植物中几种淀粉合酶的合成，可使用DNA分子进行转化，所述DNA分子同时含有几个反义方向的受适当启动子控制的区域，所述区域编码相应的淀粉合酶。此处每个序列可由其自身的启动子控制，或者这些序列也可以共同启动子的融合形式转录。一般优选后者，因为在这种情况下，各个蛋白质的合成应可以抑制到大致相同的程度。
另外，可以构建DNA分子，其中除了含有编码淀粉合酶的DNA序列以外，还含有编码参与淀粉合成的其它蛋白质或其修饰形式的DNA序列。可再次将序列按顺序连接，并通过共同的启动子转录。至于这种构建体中所用的各个编码区的长度，与涉及反义构建体产生的上述讨论是一样的。由这种DNA分子中的启动子转录的反义片段的数目没有上限，然而所得转录物应该不大于10kb，优选为5kb。
与其它编码区一起位于这样的DNA分子中适当启动子之后的反义方向上的编码区可得自编码下列蛋白质的DNA序列与颗粒结合的淀粉合酶(GBSSⅠ和Ⅱ)，其它可溶性淀粉合酶，分支酶，去分支酶，歧化酶和淀粉磷酸化酶，这种列举只是为了举例，也可以在这样的联合构架内使用其它DNA序列。
利用这种构建体可以在被这些分子转化的植物细胞内同时抑制几种酶的合成。
另外，构建体也可整合到标准的突变体中，所述突变体中一个或多个淀粉生物合成的基因有缺陷。这些缺陷与下列蛋白质有关与颗粒结合的淀粉合酶(GBSSⅠ和Ⅱ)和可溶性淀粉合酶(SSSⅠ和Ⅱ)，分支酶(BEⅠ和Ⅱ)，去分支酶(R-酶)，歧化酶和淀粉磷酸化酶，这种列举只是为了举例。
利用这种策略，还可以在被这些核酸分子转化的植物细胞内同时抑制几种酶的合成。为了使外源基因整合到高等植物中，可使用大量克隆载体，所述载体含有大肠杆菌的复制信号和用于选择经转化的细菌细胞的标记基因。这种载体的例子是pBR322，pUC系列，M13mp系列，pACYC184等。所需序列可整合到载体中的适当限制性位点处。将所得质粒用于转化大肠杆菌细胞，在适当培养基中培养经转化的大肠杆菌细胞，随后收集细胞并裂解之，回收质粒。至于鉴定所得质粒DNA的分析方法，通常使用限制性分析、凝胶电泳和其它生物化学-分子生物学方法。每次操作后，可切割质粒DNA，将所得DNA片段与其它DNA序列连接。可将每种质粒DNA克隆到相同的或其它质粒中。可使用多种技术将DNA整合到植物宿主细胞中，这些技术包括使用根癌土壤杆菌或发根土壤杆菌作为转化介质用T-DNA转化植物细胞、原生质体融合、DNA注射和电穿孔，利用biolistic法整合DNA以及其它技术。
对于注射、biolistic法和将DNA电穿孔至植物细胞的技术而言，对所用的质粒没有特别的要求，可使用如pUC衍生物这样的简单质粒。然而，在由按此方式转化的细胞再生整个植株的情况下，应存在选择性的标记基因。
取决于将所需基因整合至植物细胞的方法，可能必需其它的DNA序列。如果使用Ti或Ri质粒转化植物细胞，通常应至少将Ti和Ri质粒T-DNA的右边缘序列、然而更通常应将其右和左边缘序列与外源基因连接以作为侧翼区域整合。
如果使用土壤杆菌转化，应将待整合的DNA克隆至特殊的质粒中，即或者克隆至中间载体中，或者克隆至二元载体中。由于与T-DNA序列同源的序列，中间体载体可因同源重组整合到土壤杆菌的Ti或Ri质粒中。所述质粒也含有T-DNA转移所必需的vir-区域，中间载体在土壤杆菌中不能复制。利用辅助质粒可使中间载体转移至根癌土壤杆菌中(接合)。二元载体在大肠杆菌以及土壤杆菌中都可复制，它们含有选择性标记基因以及由右和左T-DNA边缘区域所包围的接头或多接头。可直接将它们转化至土壤杆菌中(Holsters等，Mol.Gen.Genet.,163(1978),181-187)。用作宿主细胞的土壤杆菌应含携有vir-区域的质粒。通常vir-区域是将T-DNA转移到植物细胞中所必需的。也可能存在其它的T-DNA。使用以此方式转化的土壤杆菌转化植物细胞。
使用T-DNA转化植物细胞已得到深入研究，详细的描述见EP120516；Hoekema，二元植物载体系统Offsetdrukkerij Kanters B.V.,Alblasserdam(1985)，第Ⅴ章；Fraley等，植物科学的评论性综述,4,1-46和An等，EMBO J.,4(1985),277-287。
为了将DNA转移至植物细胞，植物外植体适于与根癌土壤杆菌或发根土壤杆菌共培养。然后在适当的培养基中由被感染的植物材料(如叶片、茎的节段、根、以及原生质体或悬浮培养的植物细胞)再生整个植株，所述培养基中含有抗生素或杀生物剂(biozide)以选择经转化的细胞。然后检测以此方式得到的植物中是否存在整合的DNA。通过使用biolistic法或通过转化原生质体整合外源DNA的其它方法是本领域技术人员已知的(例见Willmitzer,L.,1993，转基因植物生物技术，多卷论文集(H.J.Rehm,G.Reed,A.Puhler,P.Stadler编)，第2卷，627-659，VCH Weiheim-New York-Basel-Cambridge)。
转化单子叶植物的其它系统是利用biolistic法转化、电学或化学诱导DNA整合至原生质体中、部分渗透细胞的电穿孔、将DNA大量注射到花序中、将DNA微量注射到微孢子和原胚中、通过使花粉萌发整合DNA、通过膨胀将DNA整合到胚中(参见Potrykus，植物生理学(1990),269-273)。
尽管通过利用根癌土壤杆菌的Ti质粒载体系统转化双子叶植物是成熟的方法,但最新研究表明也可使用基于土壤杆菌的载体转化单子叶植物(Chan等，植物分子生物学，22(1993),491-506；Hiei等，植物学杂志，6(1994),271-282；Bytebier等，美国国家科学院院报，84(1987),5345-5349；Raineri等，Bio/Technology 8(1990),33-38；Gould等，植物生理学，95(1991),426-434；Mooney等，植物、细胞组织和器官培养，25(1991),209-218；Li等，植物分子生物学，20(1992),1037-1048)。
以前已为多种类型的谷物建立了上述转化系统中的三个植物组织的电穿孔、原生质体的转化和通过对再生组织和细胞进行颗粒轰击来转移DNA(例见Jahne等，Euphytica 85(1995),35-44)。
在相应的文献中以多种方式描述了小麦的转化(参见Maheshwari等，植物科学的评论性综述，14(2)(1995),149-178)。Hess等人(植物科学，72(1990),233)使用大量注射以使花粉和土壤杆菌相互靠近。通过Southern印迹分析和NPTⅡ试验证明了含有nptⅡ基因作为选择性标记的质粒的转移。转化体构成了正常的表型，并且是可育的，在两个连续的世代中都证明了卡那霉素抗性。
Vasil等人(Bio/Technology,10(1992),667-674)描述了第一个转基因的、可育的小麦植株，该植株被与微粒结合的DNA轰击后可再生。轰击的靶组织是胚性愈伤组织培养物(C型愈伤组织)。使用bar基因作为选择性标记基因，该基因编码膦丝菌素(phosphinotricine)磷酸转移酶因而可赋予对除草剂膦丝菌素的抗性。
Weeks等人(植物生理学，102(1993),1077-1084)以及Becker等人(植物学杂志，5(2)(1994),299-307)描述了其它系统。此处将未成熟胚的盾片用作DNA转化的靶组织。在一个导入性的体外相中，处理盾片使其可诱导体细胞胚。与Weeks等人建立的系统相比，在Becker等人(文献同上)开发的系统中转化效率相当高，为每83个‘Florida’类的胚可得到1株转基因植物，而前者为每1000个‘Bobwhite’类的胚仅可得到1-2株转基因植物。
由Becker等人(文献同上)开发的系统构成了实施例所述转化实验的基础。
一旦被导入的DNA已整合到植物细胞的基因组中，通常该DNA会在基因组中持续稳定，在原始转化细胞的子代中也能维持稳定。该DNA通常还含有选择性标记，该标记可赋予经转化的植物细胞对杀生物剂如膦丝菌素的抗性，或对抗生素比如卡那霉素、G418、博来霉素或潮霉素等的抗性，因此，独立选择的标记应可允许从缺乏整合的DNA的细胞中选择出以被转化的细胞。
可使用植物学中常用的方法培养经转化的细胞(见McCormick等人，植物细胞通讯5(1986),81-84)。可以通常的方式培养所得植物，并与具有相同的转化遗传特性或另一种遗传特性的植物杂交育种，所得杂合个体具有相应的表型特征。该植物细胞可产生种子。
应培养两代或更多代以确保表型特征是否能保持稳定，以及是否会传递。另外，应收获种子以确保相应的表型或其它特性可以维持。
在实施例中使用了下列方法1．克隆为了在大肠杆菌中克隆，使用了载体pBluesciptⅡ SK(Stra-tagene)。
2．细菌菌株针对Bluescipt载体和反义构建体使用了大肠杆菌菌株DH5α(Bethesda Research Laboratories,Gaithersburgh,USA)。为进行体内切割使用了大肠杆菌菌株XL1-Blue。
3．转化未成熟的小麦胚所用培养基MS:100ml/l大分子盐1ml/l小分子盐2ml/l Fe/NaEDTA30g/l蔗糖(D.Becker和H.Lorz，植物组织培养手册(1996),B12:1-20)#30:MS+2.4-D(2mg/l)#31:MS+2.4-D(2mg/l)+膦丝菌素(PPT，除草剂BASTA的活性组分(2mg/l))#32:MS+2.4-D(0,1mg/l)+PPT(2mg/l)#39:MS+2.4-D(2mg/l)+各0.5M甘露糖/山梨糖醇用KOH将所述培养基的pH值调节至5.6，并用0.3％的Gelrite加固。
Becker和Lorz(D.Becker和H.Lorz，植物组织培养手册(1996),B12:1-20)开发并优化了转化小麦未成熟胚的方法。
在下文所述的实验中，观察到由Becker和Lorz(文献同上)制订的方案。为了转化，可在开花之后收获12-14天发育阶段中的带颖果的复穗状花序，并对该花序进行表面灭菌。将分离的盾片铺平，使其胚轴线面向诱导培养基#30。
预培养(26℃，黑暗)2-4天后，将外植体转移到#39培养基上，以进行渗透预培养(2-4小时，26℃，黑暗)。
对于biolistic转化而言，每次轰击使用29μg金颗粒，所述颗粒上已沉淀了5μg或73ng靶DNA。由于所进行的实验是共转化，按1∶1的比率在沉淀混合物中加入靶DNA，所述靶DNA由靶基因和抗性标记基因(bar基因)组成。
4．用DIG标记DNA片段通过特异性PCR掺入DIG标记的dUTP(Boehringer Mannheim，德国)可标记用作筛选探针的DNA片段。
实施例1鉴定、分离和表征编码小麦(Tricitum aestivum L.,cvFlorida)可溶性淀粉合酶的cDNA由约21日龄的小麦颖果的poly(A)+-RNA合成cDNA，根据厂商的方案(ZAP-cDNA合成试剂盒和ZAP-cDNA GigapackⅡ GoldCloning试剂盒，Stratagene GmbH,Heidelberg)进行下文提及的所有实验。
测定cDNA文库的滴度之后，发现原始滴度为1.25×106pfu/ml。利用经DIG标记的DNA片段进行筛选。将编码水稻可溶性淀粉合酶之亚片段的经DIG-标记的PCR片段(Baba等，文献同上)用作探针，PCR所用引物的序列为R1:ACA GGA TCC TGT GCT ATG CGG CGT GTG AAG (Seq.ID No.3)R2:TTG GGA TCC GCA ATG CCC ACA GCA TTT TTT TC (Seq.ID No.4)为了进行筛选，在每个平板(直径15cm)上平铺约5×104pfu，挑选阳性克隆。通过体内切割得到单个分离的克隆，即pBluescript SK(-)噬菌粒。
利用少量制备法分析克隆之后和对质粒DNA进行限制性分析之后，进一步地加工TaSSS克隆。
分离克隆TaSSS的质粒DNA，通过双脱氧核苷酸法(Sanger等，美国国家科学院院报，74(1977),5463-5467)测定cDNA插入片段的序列。
首先测定含有SEQ ID NO:1所示的核苷酸186-2239的部分序列，在该序列5’末端含有一多余的G残基。克隆TaSSS的插入片段长度为2239 bp，并构成了几乎全长的cDNA，该核苷酸序列示于SEQ IDNO:1，相应的氨基酸序列示于SEQ ID NO:2。推定的信号肽切割位点位于SEQ ID NO:1所示氨基酸残基33和34之间。
序列分析和与已公开的序列的比较表明SEQ ID NO:1所示序列是新序列并含有几乎全长的编码区，该编码区表现出与其它生物体的可溶性淀粉合酶具有同源性。分子生物学领域的技术人员利用TaSSS的部分cDNA序列能分离出5’区缺失掉的区域，从而得到完整的cDNA克隆。为此可使用克隆TaSSS的5’区作为探针以筛选完整的cDNA，通过利用杂交的标准方法可分离完整的克隆，另一方面，通过使用5’-Race-法(如Boehringer Mannheim或其它厂商)可得到所缺失掉的5’末端。
实施例3植物转化载体pTaSSS-as的制备为了表达小麦分离的cDNA的反义RNA，以pUC19为基本质粒设计植物转化载体，其中在反义方向上将质粒pTaSSS的cDNA插入片段与DNA片段连接，因此表达受到遍在蛋白启动子的控制。此启动子由玉米遍在蛋白1基因第一个未翻译的外显子和第一个内含子组成(Christen-sen A.H.等，植物分子生物学，18(1992),675-689)。
多接头和NOS-终止子部分得自质粒pAct1.cas(CAMBIA,TG0063；Cambia,GPO Box 3200,Canberra ACT 2601，澳大利亚)，McElroy等人描述了具有此终止子的载体构建体和基于pAct1.cas的构建体(分子育种1(1995),27-37)。使用如上所述的pTaSSS转化小麦。
实施例4鉴定、分离和表征编码小麦(Tricitum aestivum L.,cvFlorida)淀粉合酶的另一个cDNA在目前已知的编码植物可溶性的和与颗粒结合的淀粉合酶序列的比较中，可明显看出不同蛋白质有3个高度保守的区域。
为了分离小麦可溶性淀粉合酶，选择这3个区域以产生多克隆的肽抗体，因此，制备具有下列氨基酸序列的3个合成多肽肽1NH2-PWSKTGGLGDVC-COOH (SEQ ID NO:7)肽2NH2-PSRFEPCGLNQLY-COOH(SEQ ID NO:8)肽3NH2-GTGGLRDTVENC-COOH (SEQ ID NO:9)将这些肽与KLH载体(匙孔血蓝蛋白)偶联，随后用于在兔(Eurogentec,Seraing，比利时)中制备多克隆抗体。
所得抗体被称为
抗肽1的抗SS1多克隆抗体，抗肽2的抗SS2多克隆抗体，抗肽3的抗SS3多克隆抗体。
随后使用抗体以在小麦颖果的cDNA文库中筛选出编码小麦淀粉合酶的序列。为此，可使用按实施例1所述产生的cDNA表达文库。为了分析噬菌体的噬斑，将所述文库转移到硝酸纤维素滤膜上，该滤膜已预先在10mM IPTG溶液中保温30-60分钟，并在Whatman滤纸上干燥好。37℃下转移3小时，然后于室温下将滤膜与封闭溶液保温30分钟，再用TBST-缓冲液洗涤两次达5-10分钟。将滤膜与适当稀释度的多克隆抗体一起在室温下振荡1小时或在4℃下振荡16小时。根据厂商的说明书，利用Immun-Blot Assay试剂盒和山羊抗兔IgG(Biorad)鉴定出表达了已被一种抗体所识别的蛋白质的噬斑。使用标准方法进一步纯化cDNA文库中表达了已被一种抗体所识别的蛋白质的噬菌体克隆。利用体内切割法(Strategene)由阳性噬菌体克隆产生大肠杆菌克隆，该大肠杆菌克隆含有双链pBluescriptⅡ SK质粒，相应的cDNA插入片段位于多接头的EcoRⅠ和XhoⅠ位点之间。检查插入片段的大小和限制性切割的模式之后，对适当的克隆TaSSS进行序列分析。
实施例5 pTaSS1质粒的cDNA插入片段的序列分析由pTaSS1克隆分离质粒DNA，通过使用双脱氧核苷酸法(Sanger等，美国国家科学院院报，74(1977),5463-5467)的标准方法测定cDNA插入片段的序列。
首先测定含有SEQ ID NO:5所示的核苷酸1084-2825的部分序列。pTaSS1克隆插入片段的长度为2825bp，并构成了完整的cDNA，该核苷酸序列示于SEQ ID NO:5，相应的氨基酸序列示于SEQID NO:6。
序列分析和与已公开的序列的比较表明SEQ ID NO:5所示序列是新序列并含有编码区，该编码区表现出与其它生物体的淀粉合酶具有同源性。推测此cDNA编码的蛋白质具有与颗粒结合性淀粉合酶的生物活性。
另外，由于与信号肽切割位点的已知一致序列具有同源性，已发现推定的信号转运肽在SEQ ID NO:6所示氨基酸序列的第57和58或第60和61位之间发生切割。
实施例6植物转化载体pTaSS1-as的制备为了表达小麦分离的cDNA的部分反义RNA，以pUC19为基本质粒构建植物转化载体，植物转化载体在反义方向上部分含有质粒pTaSS1的cDNA插入片段。表达受遍在蛋白启动子的控制，此启动子由玉米遍在蛋白1基因第一个未翻译的外显子和第一个内含子组成(Christen-sen A.H.等，植物分子生物学，18(1992),675-689)。
多接头和NOS终止子部分得自质粒pAct.cas(CAMBIA,TG0063；Cambia,GPO Box 3200,Canberra ACT 2601，澳大利亚)，McElroy等人描述了具有此终止子的载体构建体和基于pAct1.cas的构建体(分子育种，1(1995),27-37)。
使用如上所述的pTaSS1-as载体转化小麦。
实施例7大肠杆菌突变体与编码小麦可溶性淀粉合酶的cDNA克隆互补通过互补实验分析由cDNA克隆TaSSS(实施例2)编码的可溶性淀粉合酶的酶活性，所述互补实验使用了大肠杆菌突变体Hfr G6MD2(M.Schwartz菌株；CGSC#5080；大肠杆菌遗传保藏中心，NewHavan，美国)作为宿主以表达基因。该大肠杆菌突变体表现出编码细菌ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(glg C)、糖原合酶(glg A)和分支酶(glg B)的glg操纵子的缺失。该突变导致不能经ADP-葡萄糖途径合成糖原。另外，mal A操纵子的缺失阻止了由淀粉麦芽糖酶合成线性α-1,4-葡聚糖(mal Q)。
通过质粒pTaSSSΔ188和pACAG共转化突变体G6MD2来检测可溶性淀粉合酶的功能性。质粒pTaSSSΔ188含有所说的2239bp cDNA序列的核苷酸188-2239，此段序列编码可溶性淀粉合酶。将此cDNA作为EcoRⅠ/XhoⅠ片段插入pBluescript载体(Stratagene)的多接头区域，这使得由载体编码的β-半乳糖苷酶α肽的N末端与可溶性淀粉合酶的一部分读框一致地融合。
对G6MD2中糖原合酶(glg A)突变的成功互补取决于ADP-葡萄糖焦磷酸化酶活性的表达，该酶负责提供可作为α-1,4-葡聚糖合成之底物的ADP-葡萄糖，因此，共转化质粒pACAG(Abel G.J.W.,(1995),Untersuchungen zur Funktion Von Starke-Synthasen in derKartoffel(Solanum tuberosum L.),Dissertation,Freie UniversitatBerlin)，该质粒含有分离自大肠杆菌菌株LCB618的glg C基因座的编码区(Baecker等，生物化学杂志，258(1983)5084-5088)，该编码区受lacZ启动子的控制。所编码的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶活性受激活剂果糖-1,6-二磷酸和抑制剂AMP的影响较小，从而可以充足地提供ADP-葡萄糖。
将被构建体pTaSSSΔ188和pACAG共转化的细胞平铺在补加了1％葡萄糖、1mM IPTG和50μM二氨基庚二酸盐的LB-琼脂平板上。通过碘气流染色所得菌落，经转化的G6MD2细胞显示出亮蓝褐色，而未经转化的菌落显示出黄色，蓝褐色表明表达的融合蛋白具有ADP葡萄糖α-1,4-葡聚糖4-α-葡糖基转移酶的活性。
通过碘染色经构建体pACAG和pEc5.3共转化的G6MD2细胞检查该系统。质粒pEc5.3含有通过PCR技术分离自大肠杆菌菌株DH5α的糖原合酶(glg A)基因(Abel G.J.W.,(1 995),Untersuchungen zurFunktion Von Starke-Synthasen in der Kartoffel(Solanum tuberosumL.),Dissertation,Freie Universitat Berlin)。经碘染色后，已转化的细胞显示出暗蓝色，这表明合成了α-1,4-葡聚糖。
序列表(1)一般信息(ⅰ)申请人(A)姓名Hoechst Schering AgrEvo GmbH(B)街道Miraustrasse 54(C)城市柏林(E)国家德国(F)邮编(ZIP):13509(ⅱ)发明题目编码小麦中参与淀粉合成的酶的核酸分子(ⅲ)序列数9(ⅴ)计算机可读形式(A)介质类型软盘(B)计算机IBM PC可兼容机(C)操作系统PC-DOS/MS-DOS(D)软件PatentIn Release#1.0,Version#1.30(EPO)(2)SEQ ID NO:1的信息(ⅰ)序列特征(A)长度2239个碱基对(B)类型核酸(C)链型单链(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型cDNA至mRNA(ⅲ)假设否(ⅳ)反义否(ⅵ)原始来源(A)生物Triticum aestivum L.
(B)品系cv.Florida(E)单元型约21日龄的颖果(ⅶ)直接来源
(A)文库pBluescript sk(-)中的cDNA文库(B)克隆TaSSS(ⅸ)特征(A)名称/关键词CDS(B)位置3…2017(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:1:CG ACG CAG CCG CCC CTG CCG GAC GCC GGC GTG GGG GAA CTC GCG CCC47Thr Gln Pro Pro Leu Pro Asp Ala Gly Val Gly Glu Leu Ala Pro1 5 10 15GAC CTC CTG CTC GAA GGG ATT GCT GAG GAT TCC ATC GAC AGC ATA ATT 95Asp Leu Leu Leu Glu Gly Ile Ala Glu Asp Ser Ile Asp Ser Ile Ile20 25 30GTG GCT GCA AGT GAG CAG GAT TCT GAG ATC ATG GAT GCG AAT GAG CAA 143Val Ala Ala Ser Glu Gln Asp Ser Glu Ile Met Asp Ala Asn Glu Gln35 40 45CCT CAA GCT AAA GTT ACA CGT AGC ATC GTG TTT GTG ACT GGT GAA GCT 191Pro Gln Ala Lys Val Thr Arg Ser Ile Val Phe Val Thr Gly Glu Ala50 55 60GCT CCT TAT GCA AAG TCA GGG GGG TTG GGA GAT GTT TGT GGT TCG TTA 239Ala Pro Tyr Ala Lys Ser Gly Gly Leu Gly Asp Val Cys Gly Ser Leu65 70 75CCA ATT GCT CTT GCT GCT CGT GGT CAC CGA GTG ATG GTT GTA ATG CCA 287Pro Ile Ala Leu Ala Ala Arg Gly His Arg Val Met Val Val Met Pro80 85 90 95AGA TAC TTA AAT GGG TCC TCT GAT AAA AAC TAT GCA AAG GCA TTA TAC 335Arg Tyr Leu Asn Gly 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Pro Tyr Gly Val Tyr Arg Asp Ser Arg210 215 220AGC ACC CTT GTT ATA CAT AAT TTA GCA CAT CAG GGT GTG GAG CCT GCA 719Ser Thr Leu Val Ile His Asn Leu Ala His Gln Gly Val Glu Pro Ala225 230 235AGT ACA TAT CCT GAT CTG GGA TTG CCT CCT GAA TGG TAT GGA GCT TTA 767Ser Thr Tyr Pro Asp Leu Gly Leu Pro Pro Glu Trp Tyr Gly Ala Leu240 245 250 255GAA TGG GTA TTT CCA GAA TGG GCA AGG AGG CAT GCC CTT GAC AAG GGT 815Glu Trp Val Phe Pro Glu Trp Ala Arg Arg His Ala Leu Asp Lys Gly260 265 270GAG GCA GTT AAC TTT TTG AAA GGA GCA GTT GTG ACA GCA GAT CGG ATT 863Glu Ala Val Asn Phe Leu Lys Gly Ala Val Val Thr Ala Asp Arg Ile275 280 285GTG ACC GTC AGT CAG GGT TAT TCA TGG GAG GTC ACA ACT GCT GAA GGT 911Val Thr Val Ser Gln Gly Tyr Ser Trp Glu Val Thr Thr Ala Glu Gly290 295 300GGA CAG GGC CTC AAT GAG CTC TTA AGC TCC CGA AAA AGT GTA TTG AAT 959Gly Gln Gly Leu Asn Glu Leu Leu Ser Ser Arg Lys Ser Val Leu Asn305 310 315GGA ATT GTA AAT GGA ATT GAC ATT AAT GAT TGG AAC CCC ACC ACA GAC1007Gly Ile Val Asn Gly Ile Asp Ile Asn 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(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型其它核酸(A)描述/desc=“寡核苷酸”(ⅲ)假设是(ⅳ)反义否(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:4:TTGGGATCCG CAATGCCCAC AGCATTTTTT TC 32(2)SEQ ID NO:5的信息(ⅰ)序列特征(A)长度2825个碱基对(B)类型核酸(C)链型单链(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型cDNA至mRNA(ⅲ)假设否(ⅳ)反义否(ⅵ)原始来源(A)生物Triticum aestiyum L.
(B)品系cv.Florida(E)单元型约21日龄的颖果(ⅶ)直接来源(A)文库pBluescript sk(-)中的cDNA文库(B)克隆pTASS1(ⅸ)特征(A)名称/关键词CDS(B)位置162…2559(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:5:CTTCGGCCTG ACCCCGTTCG TTTACCCCCA CACAGAGCAC ACTCCAGTCC AGTCCAGCCC 60ACTGCCACCG CGCTACTCTC CACTCCCACT GCCACCACCT CCGCCTGCGC CGCGCTCTGG 120GCGGACCAAC CCGCGAACCG TACCATCTCC CGCCCCGATC C ATG TCG TCG GCG 173Met Ser Ser Ala675GTC GCG TCC GCC GCA TCC TTC CTC GCG CTC GCG TCA GCC TCC CCC GGG221Val Ala Ser Ala Ala Ser Phe Leu Ala Leu Ala Ser Ala Ser Pro Gly680 685 690AGA TCA CGC AGG cGG GCG AGG GTG AGC GCG CAG CCA CCC CAC GCC GGG269Arg Ser Arg Arg Arg Ala Arg Val Ser Ala Gln Pro Pro His Ala Gly695 700 705GCC GGC AGG TTG CAC TGG CCG CCG TGG CCG CCG CAG CGC ACG GCT CGC317Ala Gly Arg Leu His Trp Pro Pro Trp Pro Pro Gln Arg Thr Ala Arg710 715 720GAC GGA GCT GTG GCG GCG CTC GCC GCC GGG AAG AAG GAC GCG GGG ATC365Asp Gly Ala Val Ala Ala Leu Ala Ala Gly Lys Lys Asp Ala Gly Ile725 730 735GAC GAC GCC GCC GCG TCC GTG AGG CAG CCC CGC GCA CTC CGC GGT GGC413Asp Asp Ala Ala Ala Ser Val 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Lys Leu Ile Glu Ala Leu Gly His Cys141514201425CTC CGC ACC TAC CGA GAC TTC AAG GAG AGC TGG AGG GCC CTC CAG GAG 2477Leu Arg Thr Tyr Arg Asp Phe Lys Glu Ser Trp Arg Ala Leu Gln Glu143014351440CGC GGC ATG TCG CAG GAC TTC AGC TGG GAG CAC GCC GCC AAG CTC TAC 2525Arg Gly Met Ser Gln Asp Phe Ser Trp Glu His Ala Ala Lys Leu Tyr144514501455GAG GAC GTC CTC GTC AAG GCC AAG TAC CAG TGG T GAACGCTAGC 2569Glu Asp Val Leu Val Lys Ala Lys Tyr Gln Trp146014651470TGCTAGCCGC TCCAGCCCCG CATGCGTGCA TGACAGGATG GAACTGCATT GCGCACGCAG 2629GAAAGTGCCA TGGAGCGCCG GCATCCGCGA AGTACAGTGA CATGAGGTGT GTGTGGTTGA 2689GACGCTGATT CCAATCCGGC CCGTAGCAGA GTAGAGCGGA GGTATATGGG AATCTTAACT 2749TGGTATTGTA ATTTGTTATG TTGTGTGCAT TATTACAATG TTGTTACTTA TTCTTGTTAA 2809AAAAAAAAAA AAAAAA 2825(2)SEQ ID NO:6的信息(ⅰ)序列特征(A)长度799个氨基酸(B)类型氨基酸(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型蛋白质(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:6:Met Ser Ser Ala Val Ala Ser Ala Ala Ser Phe Leu Ala Leu Ala Ser1 5 10 15Ala Ser Pro Gly Arg Ser Arg Arg Arg Ala Arg Val Ser Ala Gln Pro20 25 30Pro His Ala Gly Ala Gly 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Pro245 250 255Ala Val Gln Glu Asp Leu Trp Asp Phe Lys Lys Tyr Ile Gly Phe Glu260 265 270Glu Pro Val Glu Ala Lys Asp Asp Gly Arg Ala Val Ala Asp Asp Ala275 280 285Gly Ser Phe Glu His His Gln Asn His Asp Ser Gly Pro Leu Ala Gly290 295 300Glu Asn Val Met Asn Val Val Val Val Ala Ala Glu Cys Ser Pro Trp305 310 315 320Cys Lys Thr Gly Gly Leu Gly Asp Val Ala Gly Ala Leu Pro Lys Ala325 330 335Leu Ala Lys Arg Gly His Arg Val Met Val Val Val Pro Arg Tyr Gly340 345 350Asp Tyr Glu Glu Ala Tyr Asp Val Gly Val Arg Lys Tyr Tyr Lys Ala355 360 365Ala Gly Gln Asp Met Glu Val Asn Tyr Phe His Ala Tyr Ile Asp Gly370 375 380Val Asp Phe Val Phe Ile Asp Ala Pro Leu Phe Arg His Arg Gln Glu385 390 395 400Asp Ile Tyr Gly Gly Ser Arg Gln Glu Ile Met Lys Arg Met Ile Leu405 410 415Phe Cys Lys Ala Ala Val Glu Val Pro Trp His Val Pro Cys Gly Gly420 425 430Val Pro Tyr Gly Asp Gly Asn Leu Val Phe Ile Ala Asn Asp Trp His435 440 445Thr Ala Leu Leu Pro Val Tyr Leu Lys Ala Tyr Tyr Arg Asp His Gly450 455 460Leu Met Gln Tyr Thr Arg Ser Ile Met Val Ile His Asn Ile Ala His465 470 475 480Gln Gly Arg Gly Pro Val Asp Glu Phe Pro Phe Thr Glu Leu Pro Glu485 490 495His Tyr Leu Glu His Phe Arg Leu Tyr Asp Pro Val Gly Gly Glu His500 505 510Ala Asn Tyr Phe Ala Ala Gly Leu Lys Met Ala Asp Gln Val Val Val515 520 525Val Ser Pro Gly Tyr Leu Trp Glu Leu Lys Thr Val Glu Gly Gly Trp530 535 540Gly Leu His Asp Ile Ile Arg Gln Asn Asp Trp Lys Thr Arg Gly Ile545 550 555 560Val Asn Gly Ile Asp Asn Met Glu Trp Asn Pro Glu Val Asp Ala His565 570 575Leu Lys Ser Asp Gly Tyr Thr Asn Phe Ser Leu Arg Thr Leu Asp Ser580 585 590Gly Lys Arg Gln Cys Lys Glu Ala Leu Gln Arg Glu Leu Gly Leu Gln595 600 605Val Arg Ala Asp Val Pro Leu Leu Gly Phe Ile Gly Arg Leu Asp Gly610 615 620Gln Lys Gly Val Glu Ile Ile Ala Asp Ala Met Pro Trp Ile Val Ser625 630 635 640Gln Asp Val Gln Leu Val Met Leu Gly Thr Gly Arg His Asp Leu Glu645 650 655Ser Met Leu Gln His Phe Glu Arg Glu His His Asp Lys Val Arg Gly660 665 670Trp Val Gly Phe Ser Val Arg Leu Ala His Arg Ile Thr Ala Gly Ala675 680 685Asp Ala Leu Leu Met Pro Ser Arg Phe Glu Pro Cys Gly Leu Asn Gln690 695 700Leu Tyr Ala Met Ala Tyr Gly Thr Val Pro Val Val His Ala Val Gly705 710 715 720Gly Leu Arg Asp Thr Val Pro Pro Phe Asp Pro Phe Asn His Ser Gly725 730 735Leu Gly Trp Thr Phe Asp Arg Ala Glu Ala His Lys Leu Ile Glu Ala740 745 750Leu Gly His Cys Leu Arg Thr Tyr Arg Asp Phe Lys Glu Ser Trp Arg755 760 765Ala Leu Gln Glu Arg Gly Met Ser Gln Asp Phe Ser Trp Glu His Ala770 775 780Ala Lys Leu Tyr Glu Asp Val Leu Val Lys Ala Lys Tyr Gln Trp785 790 795(2)SEQ ID NO:7的信息(ⅰ)序列特征(A)长度12个氨基酸(B)类型氨基酸(C)链型单链(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型肽(ⅲ)假设是(ⅳ)反义否(ⅴ)片段类型内部的(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:7Pro Trp Ser Lys Thr Gly Gly Leu Gly Asp Val Cys1 5 10(2)SEQ ID NO:8的信息(ⅰ)序列特征(A)长度13个氨基酸(B)类型氨基酸(C)链型单链(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型肽(ⅲ)假设是(ⅳ)反义否(ⅴ)片段类型内部的(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:8:Pro Ser Arg Phe Glu Pro Cys Gly Leu Asn Gln Leu Tyr1 5 10(2)SEQ ID NO:9的信息(ⅰ)序列特征(A)长度12个氨基酸
(B)类型氨基酸(C)链型单链(D)拓扑结构线性(ⅱ)分子类型肽(ⅲ)假设是(ⅳ)反义否(ⅴ)片段类型内部的(ⅹⅰ)序列描述SEQ ID NO:9:Gly Thr Gly Gly Leu Arg Asp Thr Val Glu Asn Cys1 5 10
权利要求
1．编码小麦淀粉合酶的核酸分子，该分子选自(a)编码含有SEQ ID NO:2所示氨基酸序列之蛋白质的核酸分子；(b)含有SEQ ID NO:1所示核苷酸序列或相应的核糖核苷酸序列的核酸分子；(c)能与(a)或(b)所述核酸分子杂交并编码可溶性淀粉合酶的核酸分子；(d)因遗传密码的简并性而核苷酸序列与(a)、(b)或(c)所述核酸分子的序列有所不同的核酸分子；(e)编码含有SEQ ID NO:6所示氨基酸序列之蛋白质的核酸分子；(f)含有SEQ ID NO:5所示核苷酸序列或相应的核糖核苷酸序列的核酸分子；(g)能与(e)或(f)所述核酸分子杂交的核酸分子；和(h)因遗传密码的简并性而核苷酸序列与(e)-(g)所述分子之序列有所不同的核酸分子。
2．权利要求1的核酸分子，它是DNA分子。
3．权利要求2的DNA分子，它是cDNA分子。
4．权利要求1的核酸分子，它是RNA分子。
5．与权利要求1至4中任何一项的核酸分子的一条链能特异性杂交的核酸分子。
6．权利要求5的核酸分子，它是长度至少为15个核苷酸的寡核苷酸。
7．含有权利要求1至4中任何一项的核酸分子的载体。
8．权利要求7的载体，其中核酸分子在有义方向与能确保在原核或真核细胞中转录和合成可翻译的RNA的调控元件连接。
9．被权利要求1至4中任何一项的核酸分子或被权利要求7或8的载体转化的宿主细胞，或源于这种细胞的细胞。
10．由权利要求1至4中任何一项的核酸分子编码的蛋白质。
11．生产权利要求10的蛋白质的方法，其中在允许合成该蛋白质的条件下培养权利要求9的宿主细胞，然后从经培养的细胞和/或培养基中分离该蛋白质。
12．被权利要求1至4中任何一项的核酸分子或被权利要求7或8的载体转化的转基因植物细胞，或源于这种细胞的细胞，其中编码小麦可溶性淀粉合酶的核酸分子受调控元件的控制，该元件允许在植物细胞中转录出可翻译的mRNA。
13．含有权利要求12的植物细胞的植物。
14．权利要求13的植物，它是有用的植物。
15．权利要求14的植物，它是储存淀粉的植物。
16．权利要求15的植物，它是小麦。
17．权利要求13至16中任何一项的植物的增殖材料，其含有权利要求12的植物细胞。
18．可得自权利要求13至16中任何一项的植物或权利要求17的增殖材料的淀粉。
19．转基因的植物细胞，其特征在于该植物细胞中权利要求10的蛋白质的活性有所降低。
20．权利要求19的植物细胞，其中该细胞中所说的活性的降低是通过表达权利要求1 DNA分子之转录物的反义RNA而达到的。
21．含有权利要求19或20的植物细胞的植物。
22．权利要求21的植物，它是有用的植物。
23．权利要求22的植物，它是储存淀粉的植物。
24．权利要求23的植物，它是小麦。
25．权利要求21至24中任何一项的植物的增殖材料，其含有权利要求19或20的细胞。
26．可得自权利要求21至24中任何一项的植物或权利要求25的增殖材料的淀粉。
27．权利要求18或26的淀粉用于生产粮食的用途。
28．权利要求27的用途，其中所述粮食是面包房食品或面团。
29．权利要求18或26的淀粉用于生产包装材料或一次性物品的用途。
全文摘要
本发明涉及编码参与植物淀粉合成之酶的核酸分子,这些酶是小麦的淀粉合酶。本发明还涉及含有所述核酸分子的载体和宿主细胞,尤其是经转化的植物细胞和由这些细胞再生的植物,它们表现出增加或减少的所述淀粉合酶的活性。
文档编号C12N15/82GK1219970SQ97195004
公开日1999年6月16日 申请日期1997年5月28日 优先权日1996年5月29日
发明者M·布洛克, H·洛茨, S·鲁迪克, L·瓦尔特, C·弗洛比格, J·考斯曼 申请人:赫彻斯特-舍林农业发展有限公司