合成具有提高的溶胀力的低直链淀粉的经遗传修饰植物的制作方法

文档序号:569860阅读:2668来源:国知局

专利名称::合成具有提高的溶胀力的低直链淀粉的经遗传修饰植物的制作方法合成具有提高的溶胀力的低直链淀粉的经遗传修饰植物本发明涉及经遗传修饰的单子叶植物细胞和植物,其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量和具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性及具备葡聚糖/水双激酶(glucan,waterdikinase)活性的蛋白质提高的活性。此类植物合成热水溶胀力提高的淀粉。用于产生/制备这些植物细胞、植物、淀粉及面粉的方法和工艺(processes)也是本发明的主题。除了油、脂肪和蛋白质之外,多糖也是来自植物的最重要的再生性资源。除纤维素之外,淀粉作为高等植物中最重要的储备材料之一在多糖中占据中心地位。此外,淀粉是人和动物食物的必需营养成分。食物中存在的淀粉的结构特征可以影响极广泛类型食物的功能属性(例如持水力(water-bindingcapacity)、溶胀力)、营养特征(例如消化性、食物对血糖指数的影响)或结构特征(例如可切性、质构、稠度、可加工性)。食品因此经常包含具有特定结构特征的淀粉,所述的特定结构特征带来所讨论食品的所需特征。此外,植物组织中存在的淀粉可以影响包含淀粉贮藏性植物组织(例如谷粒、果实、面粉)的食物的特征。多糖淀粉是由化学均一的单位-葡萄糖分子构成的聚合物。然而,多糖淀粉构成不同形式分子的高度复杂混合物,所述的分子在聚合度、葡萄糖链分支的出现及其链长度方面是不同的,并且另外可以受到修饰,例如磷酸化。因此,淀粉不构成均一的原材料。尤其,可以区分直链淀粉和支链淀粉。在用于工业淀粉生产或用作食物的常见植物例如玉米、稻、小麦或马铃薯中,直链淀粉占所合成淀粉的大约20%-25%并且支链淀粉占所合成淀粉的大约70%-80%。淀粉赋予功能、营养或结构的特征,例如溶解度、回生特性(retrogradationbehavior)、持水力、成膜特性、黏度、胶凝特性、冻融稳定性、酸稳定性、凝胶强度、溶胀力、消化性、淀粉的淀粉粒大小尤其受淀粉的结构特征如直链淀粉/支链淀粉比、葡萄糖聚合物的分子量、侧链分布模式、离子含量、脂质和蛋白质含量和/或淀粉粒形态影响。基于植物育种的方法可以用来修饰淀粉的所选结构特征并且因而修饰植物细胞中淀粉赋予功能、营养或结构的特征。然而,在目前,仅有可能修饰淀粉的所选结构特征(例如支链淀粉/直链淀粉含量,US5,300,145)。目前例如不可能仅通过植物育种方法影响植物中的淀粉磷酸酯含量。替代植物育种方法的是通过重组方法乾向修饰淀粉生产植物。然而,这样做的一个先决条件是鉴定并表征参与淀粉合成和/或淀粉改性的酶,以及它们在转基因植物中的后续功能性分析。表征不同反应的多种酶参与植物细胞中淀粉的合成。淀粉合酶(EC2.4.1.21,ADP-葡萄糖l,4-a-D-葡聚糖4-a-D-葡糖基转移酶)通过将AI)P-葡萄糖的葡糖基残基转移至a-l,4-葡聚糖而催化聚合反应,其中转移的葡糖基残基通过生成a-l,4-键与a-l,4-葡聚糖连接。已经在迄今研究的每一植物中鉴定到淀粉合酶的几种同工型。可以区分两类淀粉合酶颗粒结"SS")。颗粒结合性淀粉合酶催化直链淀粉的合成,而可溶性淀粉合酶参与支链淀粉的合成(Ball和Morell,2003,Annu.Rev,PlantBiol.54,207-233;Teltow等,2004,丄Expt.Bot55(406),2131-2145)。可溶性淀粉合酶类具有几种同工型,它们在专业文献中称作SSI、SSII、SSIII、SS1V和SSV。淀粉合酶与各种同工型(ssi、ssn、ssin、ssiv、ssv)的联系因所讨论酶的相应蛋白质序列的序列同源性而建立(Ball和Morell,2003,Annu.Rev,PlantBiol.54,207-233)。可溶性淀粉合酶的每种同工型已经根据目前教授内容赋予其在淀粉合成中的特定功能。在双子叶植物中仅检测到SSI蛋白的一种同工型,与此同时,已经在一些单子叶植物(例如玉米)中检测到两个不同类别的SSII蛋白,它们分别称作SSIla和SSIIb。在单子叶植物中,SSIIa偏好地在胚乳中表达,而SSIIb偏好地在叶组织中表达(Teltow等,2004,,J.Expt.Bot.55(406):2131-2145)。目前并没有充分解释尤其是各种可溶性淀粉合酶在淀粉合成中的具体功能(Ball和Morell,2003,Annu.Rev,PlantBiol.54:207-233)。淀粉赋予功能、营养或结构的特征也受非碳组分-磷酸酯的含量影响。这里,必须区分与淀粉葡萄糖分子共价结合的单酯形式的磷酸酯(在本发明上下文中称作淀粉磷酸酯)和淀粉结合性磷脂形式的磷酸酯。淀粉磷酸酯(starchphosphate)含量因植物品种而变化。因此,例如,某些玉米突变体合成淀粉磷酸酯含量提高的淀粉(蜡质玉米含0.002%的淀粉磷酸酯,且高直链淀粉玉米含0.013。/。的淀粉踌酸酯),而常井见玉米品种仅含有痕量淀粉磷酸酯。类似地,在小麦中仅存在少量淀粉磷酸酯(0.001%),而在燕麦(oat)和高梁(Sorghum)中检测不到淀粉磷酸酯。蜡质稻突变体中的淀粉磷酸酯(0.003%)比常规稻品种中的淀粉磷酸酯(0.013%)更少。在合成块茎或才艮淀粉贮藏植物例如木薯(0.008%)、甜马铃薯(0.011%)、竹芋(0.021%)或马铃薯(0.089%)检测到显著量的淀粉磷酸酯。以上提及的淀粉磷酸酯含量百分值在每种情况下指淀粉的千重,并且已经由Jane等确定(1996,CerealFoodsWorld41(11),827-832)。淀粉磷酸酯可以在聚合的葡萄糖单体的C2、C3或C6位置处以单酯形式存在(Takeda和Hizukuri,1971,Starch/St3rke23,267-272)。植物合成的淀粉中磷酸酯的分布一般以以下事实为特征即大约30%-40%的磷酸酯残基在葡萄糖分子的C3位置处共价结合并且大约60。/。-70。/。的磷酸酯残基在葡萄糖分子的C6位置处共价结合(Blennow等,2000,Int.丄ofBiologicalMacromolecules27:211-218)。Blennow等(2000,CarbohydratePolymers41:163-174)对多种淀粉确定了结合在葡萄糖分子C6位置处的淀粉磷酸酯含量,所述的淀粉例如是马铃薯淀粉(每毫克淀粉7.8nmol-33.5nmol,取决于品种)、来自姜黄属(Curcuma)多个物种的淀粉(每毫克淀粉1.8nmol-63nmol)、木薯淀粉(每毫克淀粉2.5nmol)、稻淀粉(每毫克淀粉U)nmol)、绿豆淀粉(每毫克淀粉3.5nmol)和高粱淀粉(每毫克淀粉0.9到在C6位置处结合的任何淀粉磷酸酯。仍没有建立植物基因型与淀粉磷酸酯含量之间的联系(Jane等,1996,CerealFoodsWorld41(11),827-832)。迄今已经描述了两种蛋白质,它们介导磷酸酯残基的共价键导入至淀粉的葡萄糖分子。第一种蛋白质具有a-葡聚糖/水双激酶(GWD,E.C.:2.7.9.4)的酶活性(Ritte等,2002,PNAS99:7166-7171),常称作R1,尤其在较早的科学文献中是这样,并且与马铃薯块茎中贮藏淀粉的淀粉粒结合(Lorberth等,1998,NatureBiotechnology16:473-477)。催化淀粉磷酸酯导入淀粉的文献中所述第二种蛋白质具有磷酸-葡聚糖/水双激酶(phosphor-glucan,waterdikinase;PWD,E,C.:2.7.9.5)的酶活性(K础ng等,2005,PlantPhysiol.137:2424-252,Baunsgaard等,2005,PlantJournal41:595-605)。GWD与PWD之间的一个重要差别是GWD能够利用非磷酸化淀粉作为底物,即,非磷酸化淀粉的从头磷酸化可以由GWD催化,而PWD需要已经磷酸化的淀粉作为底物,即,把额外的磷酸酯导入已磷酸化的淀粉(Kitting等,2005,PlantPhysiol.137:2424-252,Baunsgaard等,2005,PlantJournal41:595-605)。GWD与PWD之间的又一个重要差别是GWD排他性地在淀粉的葡萄糖分子C6位置中导入磷酸酯基团,而PWD排他性地磷酸化淀粉的葡萄糖分子C3位置(Ritte等,2006,FEBSLetters580:4872-4876)。在GWD或PWD催化的反应中,起始材料a-l,4-葡聚糖(在GWD的情况下)、腺苷三磷酸(ATP)和水以及磷酸化的ot-l,4-葡聚糖(在PWD的情况下)、腺苷三磷酸(ATP)和水被转化成产物葡聚糖磷酸酯(淀粉磷酸酯)、无机磷酸盐和腺苷单磷酸(Kiming等,2005,PlantPhysiol.137:2424-252;Ritte等,2002,PNAS99:7166-7171)。在WOO2/34923中描述了因表达来自马铃薯的GWD编码基因而具有升高的GWD蛋白质活性的小麦植物。与不能检测到淀粉磷酸酯的相应野生型植物相比较,这些植物合成在葡萄糖分子C6位置具有显著量淀粉磷酸酯的淀粉。WO05/002359描述了在玉米植物中表达马铃薯GWD,其中所述的马铃薯GWD已经对于玉米植物中的密码子使用进行了优化。借助31PNMR,基于葡萄糖的量,确定了所讨论玉米淀粉的0.0736%(在葡萄糖分子C6,C3和C2位置处结合的)磷酸酯的总磷酸酯含量。若假定磷酸(11,04)的分子量是98,则每毫克淀粉大约7.5nmol磷酸的总磷酸酯含量产生0.0736%的总磷酸酯含量,这在WO05/002359中已经对分离自转基因玉米植物的淀粉测定。在WO05/095617中描述了因表达来自拟南芥(Jni6/^;w/s^/^//做《)的PWD编码基因而显示提高的PWD蛋白质活性的植物。与相应的非转化野生型植物比较,这些植物具有提高的淀粉磷酸酯含量。例如当食品工业中加工淀粉时,一个重要功能特征是溶胀力。淀粉的多种结构特征,如直链淀粉/支链淀粉比、侧链长度、淀粉聚合物的分子量分布、分支数目和淀粉磷酸酯的量,影响功能特征,尤其影响所讨论淀粉的溶胀力(Narayana和Moorthy,2002,Starch/Starke54:559-592)。直链淀粉长久以来被视为由a-l,4-糖苷键连接的a-D-葡萄糖单体组成的线性聚合物。然而近来的研究已经证实存在a-l,6-糖苦分支点(大约0.1%)(Hizukuri和Takag"Carbohydr.Res.134,(1984),1-10;Takeda等,Carbohydr.Res.132,(1984),83-92)。支链淀粉构成具有不同支化模式的葡萄糖链的复杂混合物。与直链淀粉相反,支链淀粉包含更多的分支。侧链通过a-l,6-糖苷键与以a-l,4-糖苷键连接的a-D-葡萄糖单体的主链连接。根据文献(Voet和Voet,1990.Biochemistry,JohnWiley&Sons),平均每隔24-30个葡萄糖残基出现(i-l,6-分支。这对应于约3%-4%的支化程度。支化程度的数据可变并且取决于所讨论淀粉的来源(例如植物物种、植物品种等)。在用于淀粉工业生产的常见植物例如玉米、小麦或马铃薯中,直链淀粉占所合成淀粉的大约20%-30%并且支链淀粉占所合成淀粉的大约70%-80%。直链淀粉与支链淀粉之间的另一个重要差异是它们的分子量。根据淀粉来源,直链淀粉具有5xl05-106Da的分子量,而支链淀粉的分子量是107-108Da。这两种大分子可以基于它们的分子量和它们不同的物理化学特征区分,并且观察这种区别的最筒单方式是借助于它们不同的碘结合特征。多种技术用途仅需要支链淀粉,原因在于支链淀粉具有增稠作用。直链淀粉具有胶化作用并且因而对众多用途而言是不受欢迎的。纯的支链淀粉使得同时具备高黏度、稳定性及透明度的极均一性表面结构成为可能。这些淀粉的可能用途是在造纸业、粘合剂工业、纺织工业、建筑工业及化妆品工业中。此外,支链淀粉是制备麦芽糖糊精的优选起始材料,原因是与从包含直链淀粉的淀粉制备的麦芽糖糊精相比较,支链淀粉所制备的麦芽糖糊精在水中的溶解度增加、对溶解稳定并且透明。在食品工业中,支链淀粉常用作稳定剂、粘合剂并用于改善质构。支链淀粉特别在其中巨大温度变化在加工及整饰期间出现(例如冻融稳定性)的那些加工步骤中是有利的。支链淀粉在食品工业中的用途正在增长,尤其考虑到对(半)成品日益增加的需求。GBSSI("颗粒结合性淀粉合酶I)参与直链淀粉形成。迄今,已经描述了其中颗粒结合性淀粉合酶GBSSI活性降低的植物(Shure等,1983,Cell35:225-233;Hovenkamp-Hermelink1987,TheoreticalandAppliedGenetics75:217-221;Visser等,1991,Mol.Gen.Genet.225:289-296;Hergersberg,1988,Thesis,UniversityofCologne;WO92/11376)。此外,存在缺少有功能的GBSSI基因并且因而合成不含直链淀粉(=支链淀粉)的淀粉的已知突变体(Kossmann和Lloyd2000,CriticalReviewsinPlantSciences,19(3):171-226)。玉米的相应GBSSI突变体的胚乳在外观上呈蜡质,这是为何引入术语"蜡质"胚乳作为不含直链淀粉的淀粉之同义词的原因。当描述淀粉的溶胀力时,必须区分在冷水(例如室温)中的溶胀力和在温水或热水中的溶胀力。天然淀粉在冷水中的溶胀力可忽略不计,假若存在的话,而物理改性(预胶化,干燥)淀粉甚至能够在冷水中溶胀。冷水溶胀性淀粉的制备方法例如在US4,280,851中描述。在本发明的上下文中,术语"溶胀力"指淀粉在温/热的水质悬液中的性质。该溶胀力常规地通过如此方式确定在过量水存在下加热淀粉粒,在离心所述悬液后除去非结合水并且从所得残余物的重量和所称重淀粉的重量获得该商(quotient)。当实施该方法时,加热淀粉悬液则造成淀粉粒的晶态区域溶解并造成水分子插入淀粉粒而不溶解淀粉粒自身的结构,即仅仅单个淀粉粒的溶胀发生。与来自谷类的淀粉相比较,从块茎或块茎样组织分离的淀粉具有显著较高的热水溶胀力。对于分离自多个品种的马铃薯淀粉而言,使用Leach等(1959,CerealChemistry36:534-544)方法,已经测得在85。C的74.15g/g最大溶胀力(品种KufriJyoti)(Singh等,2002,JournaloftheScienceofFoodandAgriculture82:1376-1383)。Takizawa等(2004,BrazilianArchivesofBiologyandTechnology47(6):921-931)测得马铃薯淀粉的100g/g溶胀力(卯。C,4吏用上文的Leach等方法)。从多个栽培品种分离的小麦淀粉具有16.6g/g-26.0g/g的溶胀力(温度沸腾的0.1%AgNO3水质悬液)(Yamamori和Quynh,2000,TheorApplGenet100:23-38)。从无壳大麦(hulllessbarley)的多个栽培品种分离的淀粉具有16.5g/g或19.3g/g的溶胀力,并且所述大麦的多个栽培品种的蜡质或不含直链淀粉的淀粉具有36.0g/g-55.7g/g的溶胀力(温度70。C,0.1%AgNO3水溶液,Yasui等,2002,Starch/St3rke54:179-184)。对于玉米淀粉,已经测得22.3g/g的溶胀力,并且对于高含量直链淀粉的玉米淀粉,已经测得9.6g/g(HylonV)、6.1g/g(HylonVII)或3.9g/g(LAPS—氐含量支链淀粉)(90。C,Shi等,1998,丄CerealSci.27:289-299)的溶胀力。US6,299,907描述了蜡质玉米淀粉的35.4g/g溶胀力。对于分离自多个稻栽培品种的淀粉,已经使用Leach等方法(上文)测得26.0g/g-33.2g/g的溶胀力(Sodhi和Singh,2003,FoodChemistry80:99-108)。Chen等(2003,Starch/St3rke55:203-212)对蜡质稻淀粉与高含量直链淀粉的稻淀粉的多种混合物测得大约25g/g-大约49g/g的溶胀力(95。C,水质悬液)。Yasui等(2002,Starch/St3rke54:179-184)对无淀粉酶的稻淀粉测得55.7g/g的溶胀力(在沸水中于0.1%硝酸银水溶液中测量)。通过产生天然淀粉的衍生物,可以改变淀粉的功能特征。根据交联程度,交联小麦淀粉具有6.8g/g-8.9g/g的溶胀力;乙酰化小麦淀粉具有10.3g/g的最大溶胀力;并且既交联且乙酰化的小麦淀粉具有9.4g/g的溶胀力,而相应的非衍生化淀粉具有8.8g/g的溶胀力(在90。C测量;VanHung和Morita,2005,Starch/St3rke57:413-420)。对于乙酰化的蜡质稻淀粉,已经测得大约30g/g的溶胀力,并且对于交联的蜡质稻淀粉,已经测得大约15g/g的溶胀力,而相应的非衍生化蜡质稻淀粉具有大约41g/g的溶胀力。乙酖化稻淀粉具有大约20g/g的溶胀力并且交联的稻淀粉具有大约13g/g的溶胀力,而相应的非衍生化稻淀粉具有大约14g/g的溶胀力(在90。C测量,Liu等,1999,Starch舰rke52:249-252)。US6,299,卯7描述了交联淀粉,其中在氩氧化钠/石克酸钠溶液中使所讨论的淀粉预溶胀后实施交联反应。根据交联程度,发现小麦淀粉具有6.8g/g-7.3g/g的溶胀力(相应的小麦非衍生化淀粉的溶胀力14.7g/g),小麦羟丙基淀粉具有9.7g/g的溶胀力(相应的小麦非衍生化淀粉的溶胀力22.9g/g),交联的玉米淀粉具有5.9g/g的溶胀力(相应的玉米非衍生化淀粉的溶胀力16.7g/g),交联的蜡质玉米淀粉具有8.3g/g的溶胀力(相应的非衍生化蜡质玉米淀粉的溶胀力35.4g/g),并且交联的马铃薯淀粉具有6.7g/g的溶胀力(没有详细说明相应的马铃薯非衍生化淀粉的溶胀力)(在95°C测量)。这表明淀粉的溶胀力假如能够提高的话,不能通过现有的衍生方法显著提高。本发明的目的是提供具有改变的功能特征的改性蜡质淀粉,和提供合成具有改变的功能特征的蜡质淀粉的新植物细胞及植物以及用于产生所述才直物和/或4直物细另包的方法和手段。尤其,所述改变的功能特征在于以下事实,即改性淀粉具有提高的热水溶胀力。因此,本发明涉及经遗传修饰的单子叶植物细胞或经遗传修饰的单子叶植物,与相应的非遗传修饰野生型植物细胞或相应的非遗传修饰野生型植物相比较,其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量,并且它们额外地具有具备淀粉合酶II酶活性的蛋白质提高的活性及额外地具有具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性。在本上下文中,遗传修饰可以是任意遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞或野生型植物相比较,所述遗传修饰导致具有小于5%重量直链淀粉的淀粉在经遗传修饰的植物细胞或经遗传修饰的植物中合成,并且同时导致具备淀粉合酶n活性的至少一种蛋白质的活性和(同时)具备葡聚糖/水双激酶活性的至少一种蛋白质的活性提高。在本发明的上下文中,术语"野生型植物细胞,,意指充当产生本发明植物细胞的起始材料的植物细胞,即该植物细胞的遗传信息与本发明植物细胞的遗传信息相对应,除了所导入的遗传修饰之外。在本发明的上下文中,术语"野生型植物"意指充当产生本发明植物的起始材料的植物,即该植物的遗传信息与本发明植物的遗传信息相对应,除了所导入的遗传修饰之外。在本发明的上下文中,术语"相应的"意指在比较几个对象时,相互比较的所讨论对象维持在相同条件下。在本发明的上下文中,术语"相应的"在野生型植物细胞或野生型植物的上下文中意指相互比较的植物细胞或植物在相同培养条件培育并具有相同的(栽培)年龄。术语"单子叶植物"指单子叶植物(monocot)。在植物学上,它们属于被子植物(木兰门(Magnoliophyta))的三个纲之一。与双子叶植物不同,单子叶植物以如下事实为特征胚一般仅具有一个子叶原基(希腊语monos="单个"和kotyledon="子叶")。此外,它们具有带鞘的维管束,即韧皮部与木质部不被分生组织隔开,这是单子叶植物的茎为何不可能次生加厚的原因。这类植物尤其包括莎草目(Cyperales)和禾本目(Poales)的草,以及许多个其他科。在本发明的上下文中,术语"具有淀粉合酶n(酶)活性的至少一种蛋白质提高的活性"意指编码细胞中具备淀粉合酶II活性的蛋白质的内源性基因表达增加和/或具备淀粉合酶II活性的蛋白质的量增加和/或细胞中具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高。在本发明的上下文中,术语"具有葡聚糖/水双激酶(酶)活性的蛋白质提高的活性"意指细胞中编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的内源性基因表达增加和/或具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的量增加和/或细胞中具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高。表达的增加可以例如通过测量转录物的量加以确定,其中所述的转录物编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质或具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质。这可以例如通过RNA印迹分析或通过Q-PCR(定量转录聚合酶链反应)进行。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的量增加在本文中优选地意指与相应的非遗传修饰细胞相比较,所讨论蛋白质的量增加至少50%,尤其至少70%,优选至少85%并且尤其优选至少100%。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的量增加还意指含有不可检测到量的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的植物或植物细胞在经过本发明的遗传修饰后,含有可检测量的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质。方法是才支术人员已知的(参见,例如Lottspeich和Zorbas(编者),1998,Bioanalytik,Spektrumakad,Verlag,Heidelberg,Berlin,ISBN3-8274-0041-4)。可以委托一些^>司(例如Eurogentec,Belgian)产生此类抗体。Lorberth等(1998,NatureBiotechnology16:473-477)和Ritte等(2000,PlantJournal21:387-391)描述了可以通过免疫学方法确定具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的量增加的抗体。Walter("UntersuchungenderexpressionundFunktionderStarkesynthaseII(SSII)ausWeizen(rn7/c"附ffe,",vi/附)[来自普通小麦(7w"'cw柳"A"/v"附)的淀粉合酶ii(ssn)的表达及功能研咒(StudiesintotheexpressionandfunctionofstarchsynthaseII(SSII)fromwheat(7W"cw附fle幼'vw附))l",汉堡大学生物学系博士答辩论文,ISBN3-8265-8212-8)描述了通过免疫学方法确定具备淀粉合酶II活性的蛋白质的量增加的抗体。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性的量例如可以如文献(Mikkelsen等,2004,BiochemicalJournal377:525-532;Ritte等,2002,PNAS99:7166-7171)中所述检测。具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性的量例如可以如文献(Nishi等,2001,PlantPhysiology127:459-472)中所述确定。用于确定具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性的量的优选方法在"一般方法"中描述。优选地,本发明的植物细胞或本发明的植物具有具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞或野生型植物相比较,所述活性提高到至少2倍,优选至少6倍。具备淀粉合酶II活性的蛋白质(ADP-葡萄糖:l,4-a-D-葡聚糖4-a-D-葡糖基转移酶;EC2,4.1.21)的结构显示一系列的某些结构域。在氨基端,它们具有一个转运入质体的信号肽。从氨基端至羧基端,依次存在氨基端区域和催化结构域(Li等,2003,FunctlntegrGenomics3,76-85)。基于多种具备淀粉合酶II活性的蛋白质的氨基酸序列比对(http:〃hits.isb-sib.ch/cgi-bin/PFSCAN),进一步分析表明这些蛋白质具有3个特定结构域。在如SEQIDN04所示的氨基酸序列中,第322位至第351位氨基酸代表结构域1,第423位至第462位氨基酸代表结构域2并且第641位至第705位氨基酸代表结构域3。结构域1由如SEQIDNO3所示的核酸分子序列第1190位至第1279位核普酸编码,结构域2由此核酸分子序列第1493位至第1612位核苦酸编码,并且结构域3由此核酸分子序列第2147位至第2350位核苷酸编码。在本发明的上下文中,术语"具备淀粉合酶I活性的蛋白质"理解为意指催化糖基化反应的蛋白质,在所述糖基化反应中底物ADP-葡萄糖的葡萄糖残基转移至a-l,4-连接的葡聚糖链上,从而形成a-l,4-连接的(ADP-葡萄糖+((l,4)-a-D-葡糖基〉(N)〈二〉ADP+{(1,4)-a-D-葡糖基)(N+1)),其中具备淀粉合酶II蛋白质活性的蛋白质的氨基酸序列与如SEQIDNO4所示的氨基酸序列的第322位至第351位氨基酸(结构域l)具有至少86%、优选至少93%、特别优选至少95%、尤其优选至少98%的同一性,并且与如SEQIDNO4所示的氨基酸序列的笫423位至第462位氨基酸(结构域2)具有至少83%、优选至少86%、特别优选至少95%、尤其优选至少98%的同一性,并且与如SEQIDN04所示的氨基酸序列的第641位至第705位氨基酸(结构域3)具有至少70%、优选至少82%、优选地86%、特别优选地95%、尤其优选至少98%的同一性。与结构域1、2和3具有所述同一性并编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸序列及对应氨基酸序列是技术人员已知的,并且例如作为登录号AY133249(大麦(/^Wflfe^Mvw/gfl^))、登录号AY133248(粗山羊草(/^g"o;w似M"/i"))、登录号XP467757、AAK64284(稻(0/^"sfl/w))、登录号AAK81729(稻)、登录号AAD13341、AAS77569、登录号AAD13342(玉米(Ze"附tfj^))、登录号AAF13168(木著(Afflw说wfescti/^i似))、登录号BAD18846(菜豆(i^flseo/"sv"/gflWs))、登录号CAA61241(马铃薯(5Waww附似6emsw附))、登录号CAA61269(豌豆(尸&w附5^/vw附))、登录号AAC19119(甘薯(/尸owea6"totos))、登录号AAF26156(拟南芥)、登录号AAP41O3O(芋(a/0cw'"Mcw/e/ito))、登录号AAS88880(Ostraeococcustauri)或登录号AAC17970(莱茵衣藻(CM頻j;^柳wflSmw^r刷)公开。上文提及的编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列及氨基酸序列可通过NCBI(http:〃www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/)获得并且通过引用的方式明白无误地并入本申请的说明书中。为了本发明的目的,术语"具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质"理解为意指将来自ATP的P-磷酸残基转移至淀粉的蛋白质。从拟南芥^xl-3突变体的叶分离的淀粉不含有可检测量的共价结合的磷酸酯残基,但是在体外由具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质磷酸化。这意味非磷酸化的淀粉,例如从拟南芥^xl-3突变体的叶分离的淀粉,可用作具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质所催化的磷酸化反应中的底物。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质将ATP的P-磷酸残基转移至淀粉的葡萄糖C6位置上,并将ATP的Y-磷酸残基转移至水。产生的另一种反应产物是AMP(腺苷单磷酸)。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质因此也称作a-l,4-葡聚糖l:水双激酶,或又叫作淀粉:水双激酶(E.C.:2.7.9.4;Ritte等,2002,PNAS99:7166-7171)。由具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质催化的淀粉的磷酸化排他地在葡萄糖分子C6位置产生额外的磷酸单酯键(Ritte等,2006,FEBSLetters580:4872-4876)。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质催化淀粉的磷酸化反应则产生磷酸化蛋白中间体,其中ATP的(3-磷酸残基与具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的氨基酸共价结合(Ritte等,2002,PNAS99,7166-7171)。该中间体通过具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质自身磷酸化作用形成,即具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白自身催化产生该中间体的反应。编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的氨基酸序列含有磷酸组氨酸结构域。磷酸组氨酸结构域例如由Tien-ShinYu等(2001,PlantCell13,19()7-1918)描述。在具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质自身磷酸化过程中,编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的氨基酸序列中磷酸组氨酸结构域中的组氨酸残基被磷酸化(Mikkelsen等,2004,BiochemicalJournal377:525-532)。在来自马铃薯的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的氨基酸序列中,例如SEQIDNO2所示,第1064位至第1075位氨基酸构成磷酸组氨酸结构域。若另一种氨基酸替换磷酸组氨酸结构域的保守组氨酸残基(例如SEQIDN02所示的蛋白质序列中的第1069位氨基酸),则诱变的蛋白质不再发生自身磷酸化和由此的葡聚糖磷酸化(Mikkdsen等,2004,BiochemicalJournal377:525-532)。此外,具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质以如下事实为特征,即该蛋白质具有由SEQIDN02所示氨基*列中第1121位至第1464位氨基酸所包含的羧基末端核苷酸结合结构域。此核苷酸结合结构域的缺失导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质失活(Mikkelsen和Blennow,2005,BiochemicalJournal385,355-361)。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质在其氨基末端具有由SEQIDNO2所示的氨基酸序列中第78位至第362位氨基酸包含的糖结合结构域(CBM)。该糖结合结构域尤其因以下事实区分它们的氨基酸序列含有保守的色氨酸残基。若用其他氨基酸替换这些保守氨基酸残基,则所述糖结合结构域丧失结合葡聚糖的能力。因此,例如,替换如SEQIDN02所示氨基酸序列中的氨基酸W139或W194则导致这个糖结合结构域的功能丧失。然而,若缺失葡聚糖/水双激酶的糖结合结构域(例如缺失第l位至第362位氨基酸,其中如SEQIDN02所示氨基酸序列中第l位至第77位氨基酸构成质体信号肽),则这不会导致该酶的磷酸化活性失活(Mikkelsen等,2006,Biochemistry45:4674-4682)。描述了来自不同物种的编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸序列及其对应氨基酸序列,所述物种例如是马铃薯(WO97/11188、GenBank登录号AY027522、Y09533)、小麦(WO00/77229、US6,462,256、GenBank登录号AAN93923、GenBank登录号AR236165)、稻(GenBank登录号AAR61445、GenBank登录号AR400814)、玉米(GenBank登录号AAR61444、GenBank登录号AR400813)、大豆(GenBank登录号AAR6H46、GenBank登录号AR400815;柑橘属(citrus)(GenBank登录号AY094062)、拟南芥属(GenBank登录号AF312027)和绿藻()streococeustauri(GenBank登录号AY570720.1)。上文提及的编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和氨基酸序列尤其由NCBI(http:〃www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/;H^开并且通过引用的方式明白无误地并入本申请的说明书中。在本发明的上下文中,术语"GBSSI"应当理解为意指属于颗粒结合性淀粉合酶同工型I(EC2.4.1.21)组的任意酶。在本发明的上下文中,术语"GBSSI基因"理解为意指编码颗粒结合性淀粉合酶I(GBSSI)的核酸分子或多核苷酸(cDNA,DNA)。S叫IDNO7-12包含这样的核酸分子序列或氨基酸序列,在每种情况下它们编码来自稻、小麦和玉米的具有GBSSI活性的蛋白质。描述了多种单子叶植物物种的编码GBSSI的多核苷酸,例如玉米(GenBank登录号AF079260、AF079261)、小麦(GenBank登录号AB()19622、AB019623、AB019624)、稻(GenBank登录号AF092443、AF092444、AF031162)、大麦(GenBank登录号X07931、X07932)、双色蜀黍(^^Aw附Wco/o。(GenBank登录号U23945)和硬粒小麦(durumwheat)(GenBank登录号AB029063)。上文提及的编码具备GBSSI活性的蛋白质的核酸分子序列和氨基酸序列尤其由NCBI(http:〃www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/)公开并且通过引用的方式明白无误地并入本申请的说明书中。缺少功能性GBSSI基因的突变体合成不含直链淀粉的淀粉(=蜡质淀粉)。对一系列作物描述了此类突变体,例如对于玉米(例如Sprague等,1943,丄Am.Soc.Agron.35:817-822;Shure等1983,Cell35:225-233)、稻(Sano1984,Theor.Appl.Genet.68:467-473;Villareal和Juliano1986,Starch/Staerke38:118-119)、大麦(Rohde等1988,NucleicAcidsRes16:7185-7186),小麦(Nakamura等1995,Mol.Gen.Genet.248:253-259)、马铃薯(Hovenkamp-Hermelink等1987,Theor.Appl.Genet.75:217-221)和谷子(millet)(Okuno和Sakaguchi1982,丄Hered73:467)。术语"蜡质突变体"以同义方式使用,原因是胚乳在玉米中具有蜡质外观。GBSSI蛋白也常称作"蜡质蛋白质,,(Kossmann和Lloyd2000"理解并影响淀粉生物化学(UnderstandingandInfluencingStarchBiochemistry)",CriticalReviewsinPlantSciences,19(3):171-226)。用于产生本发明的植物细胞和植物的合适植物细胞或植物是在它们所合成的淀粉中显示表观直链淀粉含量降低至小于5%重量的那些植物细胞或纟直物。在本发明的一个实施方案中,对本发明植物细胞的或对本发明植物的遗传修饰通过诱变一个或多个GBSSI基因引起。所述突变的本质不重要,只要它导致GBSSI活性降低或完全消失并且因此降低本发明植物中存在的淀粉的表观直链淀粉含量至小于5%重量。导致本发明的植物细胞和植物中GBSSI活性降低并且导致淀粉的表观直链淀粉含量下降至小于5%重量的突变可以自发出现,并且可以借助下文所述方法选择并增殖所讨论的植物。为本发明的目的,"蜡质突变体,,理解为意指其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量的植物。同样,"蜡质淀粉"指有小于5%重量的表观直链淀粉含量的淀粉。在本发明的上下文中,术语"诱变"理解为意指所导入的任意类型突变,例如缺失、点突变(核苷酸替换)、插入、倒位、基因转换或染色体易位。可以用于产生化学诱导突变的物质并且因而通过所讨论的诱变剂作用而获得的突变类型例如由Ehrenberg和Husain(1981,MutationResearch86:1画113)和Miiller(1972,BiologischesZentralblatt91(1):31-48)描述。使用Y射线、甲磺酸乙酯(EMS)、7V-甲基-A^-亚硝基脲或叠氮钠(NaN3)产生稻突变体例々口Jauhar和Siddiq(1999,IndianJournalofGenetics,59(1):23-28)、Rao(1977,Cy油gica42:443-450)、Gupta和Sharma(l990,Oryza27:217-219)以及Satoh和Omura(1981,JapaneseJournalofBreeding31(3):316-326)描述。使用NaN3或顺丁烯二酸酐产生小麦突变体由Arora等(1992,AnnalsofBiology8(1):65-69)描述。使用多种类型的高能辐射和化学剂产生小麦突变体的综述由Scarascia-Mugnozza等(1993,MutationBreedingReview10:1-28)描述。Svec等(1998,CerealResearchCommunications26(4):391-396)描述了使用TV-乙基-TV-亚硝基脲产生小黑麦中的突变体。使用MMS(甲基曱磺酸)和Y辐射产生谷子突变体由Shashidhara等(1990,JournalofMaharashtraAgriculturalUniversities15(1):20-23)描述。合成具有小于5。/。重量的表观直链淀粉含量的淀粉的单子叶植物细胞和植物(=蜡质植物或蜡质植物细胞)也可以通过使用所谓插入诱变法(综述Thorneycroft等,2001,JournalofExperimentalBotany52(361):1593-1601)产生。"插入诱变"理解为尤其意指转座子或所谓转移I)NA(T-DNA)才翁入基因内。子)形式;或不在所述细胞中天然存在,但已经通过重组方法(例如通过转化该细胞)导入细胞的转座子(异源转座子)形式。通过转座子调节基因表达是技术人员已知的。关于植物生物技术中利用内源性和异源性转座子作为工具的综述可以在Ramachandran和Sundaresan(2001,PlantPhysiologyandBiochemistry39,234-252)中找到。可以在Maes等(1999,TrendsinPlantScience4(3),90-96)的综述中找到鉴定其中已经通过转座子插入诱变致使特定基因失活的突变体的可能性。借助内源性转座子产生稻突变体由Hirochika(2001,CurrentOpinioninPlantBiology4,118-122)描述。借助内源性逆转座子鉴定玉米基因例如在Hanky等(2000,ThePlantJournal22(4),557-566)中显示。借助逆转座子产生突变体的可能性和用于鉴定突变体的方法由Kumar和Hirochika(2001,TrendsinPlantScience6(3),127-134)描述。已经对双子叶植物和对单子叶植物描述了异源转座子在不同物种中的活性,其中所述植物例如稻(Greco等,2001,PlantPhysiology125,1175-1177;Liu等,1999,MolecularandGeneralGenetics262,413-420;Hiroyuki等,1999,ThePlantJournal19(5),605-613;Jeon和Gynheung,2001,PlantScience161,211-219)、大麦(Koprek等,2000,ThePlantJournal24(2),253-263)、拟南芥(Aarts等,1993,Nature363,715-717,Schmidt和Willmitzer,1989,MolecularandGeneralGenetics220,17-24;Altmann等,1992,TheoreticalandAppliedGentics84,371-383;Tissier等,1999,ThePlantCell11,1841-1852)、番痴(Belzile和Yoder,1992,ThePlantJournal2(2),173曙179)和马铃薯(Frey等,1989,MolecularandGeneralGenetics217,172-177;Knapp等,1988,MolecularandGeneralGenetics213,285-290)。原则上,单子叶"蜡质"植物细胞和植物可以借助同源转座子和异源转座子、使用同源转座子(也包括使用已经天然存在于植物基因组中的那些转座子)产生。原则上,T-DNA诱变也适于产生"蜡质"植物细胞和植物。T-DNA插入诱变基于以下事实,即来自农杆菌(Agrobacterium)的Ti质粒的某些节段(T-DNA)能够整合至植物细胞的基因组中。整合至植物染色体的位点是不固定的,不过可以在任何位置处出现。若T-DNA整合至染色体中构成基因功能的节段,则可以导致基因表达的调节并且因此导致由所讨论基因编码的蛋白质的活性改变。尤其,T-DNA整合至基因编码区内往往意味所讨论的蛋白质不能再以活性形式合成,或根本不被所讨论的细胞合成。使用T-DNA插入以产生突变体例如已对拟南芥(Krysan等,1999,ThePlantCell11,2283-2290;Atipiroz-Leehan和Feldmann,1997,TrendsinGenetics13(4),152-156;Parinov和Sundaresan,2000,CurrentOpinioninBiotechnology11,157-161)和稻(Jeon和An,2001,PlantScience161,211-219;Jeon等,2000,ThePlantJournal22(6),561画570)进行了描述。用于鉴定已经借助T-DNA插入诱变法产生的突变体的方法尤其由Young等(2001,PlantPhysiology125,513-518)、Parinov等(1999,ThePlantCell11,2263-2270)、Thorneycroft等(2001,JournalofExperimentalBotany52,1593-1601)和McKinney等(1995,ThePlantJournal8(4),613-622)描述。可以借助技术人员熟悉的方法找到相应基因中的突变。例如,可以使用基于采用探针的杂交("DNA印迹")、基于借助聚合酶链反应(PCR)的扩增、基于对合适的基因組核酸片段测序的分子分析法和单个核苷酸置换搜索法。借助杂交模式鉴定突变的方法的实例是限制性片段长度多态性(RFLP)搜索法(Nam等,1989,ThePlantCell1:699-705;Leister和Dean,1993,ThePlantJournal4(4):745-750)。基于PCR的方法例如是扩增片段长度多态性(AFLP)分析法(Castiglioni等,1998,Genetics149:2039-2056;Mekscm等,2001,MolecularGeneticsandGenomics265:207-214;Meyer等1998,MolecularandGeneralGenetics259:150-160)。利用已经以限制性核酸内切酶切割的扩增片段("切割的扩增多态性序列",CAPS)是鉴定突变的又一种可能选择(Konieczny和Ausubel,1993,ThePlantJournal4:403-410;Jarvis等,1994,PlantMol.Biol.24:685-687;Bachem等,1996,ThePlantJournal9(5):745-753)。确定SNP的方法尤其已经由Qi等(2001,NucleicAcidsResearch29(22):116)、Drenkard等(2000,PlantPhysiology124:1483-1492)和Cho等(1999,NatureGenetics23:203-207)描述。特别合适的方法是允许短时间内研究大量植物在某些基因内的突变的那些方法。称作TILLING("基因组中靶向诱导的局部损伤")的这种方法已经由McCallum等(2000,PlantPhysiology123:439曙442)描述。技术人员知道上文所述的突变原则上是隐性突变。为表现蜡质表型,因此需要产生不分离的(纯合)植物细胞或植物。产生不分离的植物的方法是技术人员已知的。纯合"蜡质"突变体可以通过用碘染色淀粉而鉴定。为此目的,包含淀粉的组织样品(例如胚乳,花粉)用碘溶液染色并且例如在显微镜下研究蜡质淀粉染成棕色(与野生型染成蓝色相对比)。在本发明的又一个实施方案中,一种或多种外源核酸分子/多核苷酸的导入、一种或多种外源核酸分子/多核苷酸的存在和/或表达导致编码GBSSI蛋白的内源性基因表达抑制并导致本发明植物细胞或本发明植物中存在的淀粉的表观直链淀粉含量降低至小于5%重量。这可以通过技术人员熟悉的多种方法进行。这些方法包括例如表达合适的反义RNA或表达双链RNA,提供赋予共抑制效应的分子或载体、表达可特异性切割编码GBSSI的转录物的适当构建的核酶或称作"体内诱变法"的方法。此外,降低植物细胞中GBSSI活性/诸活性和/或降低GBSSI基因的基因表达也可以通过同时表达待抑制的特定靶基因、优选GBSSI基因的有义和反义RNA分子而引致。这些方法是技术人员已知的。此外,已知启动子序列的双链RNA的反式(/w/mm')形成可以引起该启动子在植物中(,"/;/朋to)的同源拷贝甲基化和转录性失活(Mette等,2000,EMBO丄19:5194-5201)。为通过反义或共抑制技术抑制基因表达,例如,可以使用包含完整GBSSI编码序列(包括存在的任意侧翼序列)的DNA分子,或使用仅包含所述编码序列的部分的DNA分子,其中这些部分必须足够长以在细胞中产生反义作用或共抑制作用。通常适用的是最小长度15bp、优选最小长度20-30bp,尤其优选长度100-500bp的序列,并且对于高度有效的反义抑制或共抑制抑制,长度大于500bp的序列尤其是适用的。使用与内源性序列具有高度同一性的多核苷酸序列也适用于反义抑制或共抑制方法,其中所述的内源性序列存在于植物细胞中并且编码GBSSI。最小同一性应当大于约65%。优选使用具有至少90%、尤其95%-100%同一性的序列。为实现反义作用或共抑制作用,也可行是的使用内含子,即来自编码GBSSI的基因的非编码区的序列。用于抑制编码淀粉生物合成蛋白的基因表达的内含子序列的用途在WO97/04112、WO97/04113、WO98/37213、WO98/37214中描述。技术人员知道如何实现反义作用和共抑制作用。共抑制的方法已经例如由Jorgensen(1990,TrendsBiotechnol.8:340-344)、Niebel等(1995,Top.Microbiol.Immunol.197:91-103)、Flavell等(1995,Curr.Top.Microbiol.Immunol.197:43-46)、Palauqui和Vaucheret(1995,PlantMol.Biol.29:149-159)、Vaucheret等(1995,Mol.Gen.Genet.248:311-317)、deBorne等(1994,Mol.Gen.Genet.243:613-621)描述。此外,降低植物细胞中的GBSSI活性也可以通过同时表达待抑制的特定靶基因、优选GBSSI基因的有义和反义RNA分子引起。这可以例如通过使用嵌合构建体实现,其中所述的嵌合构建体包舍所讨论靶基因或该靶基因部分的"反向重复序列"。该嵌合构建体编码所讨论靶基因的有义和反义RNA分子。使有义和反义RNA在植物中(/"尸/flw似)作为一个RNA分子同时合成,有可能通过间隔序列使有义和反义RNA相互隔开以形成双链RNA分子(RNAi技术)。已经证实将反向重复的DNA构建体导入植物基因组是用于抑制与所述反向重复DNA构建体相应的基因的高度有效方法(Waterhouse等,1998,Proc.Natl.Acad.Sci.USA95,13959-13964;Wang和Waterhouse,2000,PlantMol.Biol.43,67-82;Singh等,2000,BiochemicalSocietyTransactions28(6),925-927;Liu等,2000,BiochemicalSocietyTransactions28(6),927-929;Smith等,2000,Nature407,319-320;WO99/53050)。耙基因或诸多靶基因的有义和反义序列也可以通过相同或不同启动子彼此独立地表达(Nap等,第六届植物分子生物学大会,2000年6月18-24日,魁北克,PosterS7-27,系列讲座S7)。细胞中表达核醉以降低特定酶的活性也是技术人员已知的并且在例如EP-B10321201中描述。核酶在植物细胞中的表达已经例如由Feyter等(1996,Mol.Gen.Genet.250:329-338)描述。此外,降低GBSSI活性和/或降低植物细胞中存在的淀粉的表观直链淀粉含量至小于5%重量也可以通过所谓"体内"诱变法实现,其通过转化细胞将RNA-DNA寡核苷酸杂合体("嵌合体(chimeroplast)")导入细胞(Kipp等,在第五届植物分子生物学大会,1997年9月21-27日的PosterSession,新加坡;R.A.Dixon和C.丄Arntzen,转基因植物中的代谢工程会"i义才艮告(MeetingreportregardingMetabolicEngeneeringinTransgenicPlants),KeystoneSymposia,CopperMountain,CO,USA,1997,TIBTECH15:441-447;WO95/15972;Kren等,1997,Hepatology25:1462-1468;Cole-Strauss等,1996,Science273:1386-1389;Beetham等,1999,PNAS96:8774-8778)。所述RNA-DNA寡核苷酸的DNA组分的部分与内源性GBSSI基因的多核苷酸序列同源,但是与内源性GBSSI基因的多核苷^列相比较包含突变或包含净皮同源区包围的异源区。由于该RNA-DNA寡核苷酸的同源区与所述内源性多核苷酸的同源区发生碱基配对,随后经同源重组,在所述RNA-DNA寡核苷酸的DNA组分中存在的突变或异源区可以转移至植物细胞的基因组中。因此,降低植物细胞中的GBSSI活性也可以通过产生GBSSI基因的双链RNA分子实现。为此目的,优选将DNA分子的反向重复序列导入植物的基因组,其中所述DNA分子从GBSSI基因所形成的核苷酸序列或此类基因所形成的cDNA中衍生,其中待转录的所述DNA分子处于控制所述RNA分子表达的启动子控制下。降低植物细胞或植物中蛋白质活性的又一种可能性是称作免疫调节的方法。已知在植物中表达特异性地识别植物蛋白质的抗体导致相应植物细胞或植物中该蛋白质的活性因形成蛋白质/抗体复合物而降低(Conrad和Manteufel,2001,TrendsinPlantScience6:399-402;DeJaeger等,2000,PlantMolecularBiology43:419-428;Jobling等,2003,NatureBiotechnology21:77-80)。上文提及的全部方法基于导入一种或多种外源核酸分子至植物细胞的植物。所述表达的降低可以通过测量编码所讨论酶的转录物的量加以确定,例如通过RNA印迹分析或定量RT-PCR确定。GBSSI蛋白的量降低可以例如由免疫学方法如蛋白质印迹分析、ELISA("酶联免疫吸附测定")或RIA("放射免疫测定")测定。本发明植物细胞或植物中GBSSI活性的降低也可以通过定量GBSSI蛋白的反应产物直链淀粉间接地检测。技术人员知道用于确定植物淀粉中直链淀粉含量的多种方法。对于谷物,尤其稻,表观直链淀粉含量优选地通过与Juliano(1971,CerealScienceToday16(10):334-340)方法相似的方法确定,如在下文"材料和方法"章节中进一步描述的那样。在产生本发明植物细胞或本发明植物的又一个实施方案中,可以使用以以下事实为特征的突变体替代野生型植物细胞或野生型植物,即该突变体已经合成了表观直链淀粉含量小于5%重量的淀粉和/或具有具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性和/或具备淀粉合酶H活性的蛋白质提高的活性。这些突变体可以是天然存在的突变体或是通过定向使用诱变剂所产生的那些突变体。产生此类突变体的可能性已经在上文中描述。本发明还包含本发明的经遗传修饰单子叶植物细胞或植物,它们的遗传修饰在于导入至少一种外源核酸分子至用于转化的植物的基因组中。作为导入外源核酸分子的结果是,改变了本发明植物细胞的或本发明植物的遗传信息。至少一种外源核酸分子的存在导致改变的"表型"。这里,"改变的表型,,意指一种或多种细胞功能的可测量性改变。例如,本发明的经遗传修饰植物细胞和本发明的经遗传修饰植物因存在所导入的外源核酸分子或在该核酸分子表达的情况下,显示具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高和具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高和/或具有GBSSI活性的蛋白质的活性降低。在本发明的上下文中,术语"外源核酸分子,,理解为意指这样的分子,其不在用于转化的植物细胞中天然存在,或不以特定空间排列在用于转化的植物细胞中天然存在,或处在转化用植物细胞的基因组中的该分子并不天然存在于其中的基因座处。该外源核酸分子优选地是由多种元件组成的重组分子,其中所述多种元件的组合或特定空间排列不在植物细胞中天然地存在。因此,除了编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质和/或具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子和/或引起GBSSI活性降低的核酸分子之外,重组核酸分子也可以例如具有不天然地与上文所提及的核酸分子组合存在的额外核酸分子序列。上文提及的额外核酸分子序列可以是任意序列,其中所述的额外核酸分子序列与编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质和/或具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子组合或与适用于介导降低具备GBSSI活性的蛋白质的活性的核酸分子组合存在于重组核酸分子上。它们可以是例如基因组和/或植物核酸分子序列。优选地,这些额外的核酸分子序列是调节序列(启动子、终止信号、增强子),特别优选地是在植物组织中有活性的调节序列;尤其优选地是组织特异性调节序列。产生重组核酸分子的方法是技术人员已知的并且包括基因工程方法,例如通过连接作用连接核酸分子、遗传重组或核酸分子的从头合成(参见,例如,Sambrok等,MolecularCloning,ALaboratoryManual,第三版(2()01)ColdSpringHarbourLaboratoryPress,ColdSpringHarbour,NY,ISBN:0879695773;A固bd等,ShortProtocolsinMolecularBiology,JohnWiley&Sons;第五版(2002),ISBN:0471250929)。在本发明的上下文中,术语"基因组"理解为意指植物细胞中存在的全部遗传材料。技术人员知道不仅细胞核包含遗传材料,其他区室(例如质体、线粒体)也包含遗传材料。原则上,外源核酸分子可以是这样的任意核酸分子,其在植物细胞或植物中引起具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性和具备淀粉合酶n活性的蛋白质的活性提高,并且引起具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低。在一个优选的实施方案中,编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质外源核酸分子采取来自多个植物物种的已提及的核酸分子形式,其中所述核酸分子是技术人员已知的。在本上下文中特别优选来自马铃薯的编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子,尤其优选具有SEQIDNO2中所示氨基酸序列或由SEQIDNO1中所示核酸分子序列编码的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质。在又一个优选的实施方案中,编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的外源核酸分子釆取来自多个植物物种的已提及的核酸分子形式,其中所述核酸分子是技术人员已知的。在本上下文中特别优选来自小麦的编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子,尤其优选具有SEQIDNO4中所示氨基酸序列或由SEQIDNO3中所示核酸分子序列编码的具备淀粉合酶II活性的蛋白质。又一个优选的实施方案采取来自稻的核酸分子形式,其中所述核酸分子编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质、尤其优选地编码具有SEQIDNO6中所示氨基酸序列或由SEQIDNO5中所示核酸分子序列编码的具备淀粉合酶II活性的蛋白质。在又一个优选的实施方案中,编码具备GBSSI活性的蛋白质的外源核酸分子采取来自多个植物物种的已提及的核酸分子形式,其中所述核酸分子是技术人员已知的。在本上下文中特别优选来自稻的编码具备GBSSI活性的蛋白质的核酸分子,尤其优选具有SEQIDN08中所示氨基酸序列或由SEQIDNO7中所示核酸分子序列编码的具备GBSSI活性的蛋白质。又一个优选的实施方案采取来自小麦的核酸分子形式,其中所述核酸分子编码具备GBSSI活性的蛋白质、尤其优选地编码具有SEQIDNO10中所示氨基酸序列或由SEQIDNO9中所示核酸分子序列编码的具备GBSSI活性的蛋白质。又一个优选的实施方案采取来自玉米的核酸分子形式,其中所述核酸分子编码具备GBSSI活性的蛋白质、尤其优选地编码具有SEQIDNO12中所示氨基酸序列或由SEQIDNO11中所示核酸分子序列编码的具备GBSSI活性的蛋白质。在又一个实施方案中,本发明的植物细胞和植物是对蜡质突变纯合的并且以因而合成其表观直链淀粉含量小于5%重量的淀粉。在本发明的上下文中,术语"对蜡质突变纯合的"理解为意指植物对于无功能性GBSSI基因进行纯合育种(breedstrue)。对技术人员而言,纯合性意指在细胞的遗传材料中,关于特定性状的全部等位基因是相同的,换上,其中所述染色单体包含该基因。它们对于这个基因是纯合的(=纯种)并且在自交时,把所讨论的性状传递至全部子代。技术人员知道多倍体植物(例如小麦)可以在某些环境下需要纯和形式的3个无功能性GBSSI等位基因(在亚基因组A、B和D)以表现蜡质表型。出于遗传修饰目的而向表现蜡质表型的植物细胞或植物导入的外源核酸分子可以采取单个核酸分子或多个核酸分子的形式。它们可以采取这样的核酸分子形式,其中所述的核酸分子包含编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列,也包舍在所述核酸分子中,编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列存在于不同的核酸分子上。例如,编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列可以同时存在于一个载体、质粒或线性核酸分子中("双重构建体,,)或作为在每一情况下均分开的两个载体、质粒或线性核酸分子的组分。若编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列存在于两个分开的核酸分子中,则它们可以同时地("共转化")或先后即时间上间隔地("超转化(supertransformation)")被导入所述植物细胞或植物的基因组。独立的核酸分子也可以导入某物种的各个不同植物细胞或植物。因此,可以产生其中具备葡聚糖/水双激酶活性的至少一种蛋白质的活性升高或具备淀粉合酶II活性的至少一种蛋白质的活性升高的植物细胞或植物。随后可以按照以下方式产生本发明的植物,即通过将其中具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性升高的那些植物随后与其中具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性升高的那些植物杂交。选择用于所讨论方法步骤的参数在下文进一步定义。在又一个实施方案中,本发明植物细胞或植物的蜡质表型因通过导入适用于降低GBSSI活性的一种或多种重组核酸分子引起。出于遗传修饰目的而向野生型植物细胞或植物导入的外源核酸分子可以采取单个核酸分子或多个核酸分子的形式。它们可以采取这样的核酸分子形式,其中所述的核酸分子包含编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列,并且额外地包含适用于抑制GBSSI活性的核酸分子序列(三重构建体)。同样地,它们也可以采取这样的核酸分子形式,在所述核酸分子中编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子序列存在于不同的核酸分子上,其中这两种核酸分子中的一种或另一种额外地包含适用于抑制GBSSI活性的核酸序列。另外,它们也可以采取这样的核酸分子形式,在所述核酸分子中编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子序列和编码具备淀粉合酶n活性的蛋白质的核酸分子序列存在于一个核酸分子中并且适用于抑制GBSSI活性的核酸分子存在于不同的核酸分子上(一个双重构建体和一个简单构建体的三重变体)。在又一个实施方案中,它们也可以采取3种不同核酸分子的形式,其中一种核酸分子包含编码葡聚糖/水双激酶蛋白质的核酸分子序列,另一种核酸分子包含编码淀粉合酶II的核酸分子序列并且又一种核酸分子包含适用于抑制GBSSI活性的核酸分子序列(3个简单构建体)。适于产生本发明植物细胞或植物的核酸分子可以存在于例如载体、质粒或线性核酸分子中。若待用以产生本发明植物细胞或植物的构建体存在于两个或三个独立的核酸分子中,则它们可以同时地("共转化")或先后即时间上间隔地("超转化")被导入所述植物细胞或植物的基因组。独立的核酸分子也可以导入某物种的各个不同植物细胞或植物。因此,可以产生这样的植物细胞或植物,其中具备葡聚糖/水双激酶活性的至少一种蛋白质和/或具备淀粉合酶II活性的至少一种蛋白质的活性升高和/或具有GBSSI活性的至少一种蛋白质减少至如此程度,从而由所述植物细胞或植物合成的淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量。本发明的植物随后可以通过使所述植物杂交而产生。此外,也可以产生这样的植物,在所述植物中具有GBSSI(酶)活性的至少一种蛋白质的活性降低至如此程度,从而由所述植物细胞或植物合成的淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量,并且在又一个步骤中,通过与其中具备淀粉合酶II活性的至少一种蛋白质的活性升高的植物杂交,产生本发明的植物细胞或植物。当下述一种或多种核酸分子在一个方法学步骤中/同时导入植物细胞基因组的情况下,本发明的植物可以从所述转化产生的植物中直接选出,其中所述一种或多种核酸分子包含适用于提高植物细胞中具备葡聚糖/水双激酶和/或淀粉合酶n活性的至少一种蛋白质的活性和降低植物细胞中GBSSI的活性至由所述植物细胞或植物合成的淀粉具有小于5%的表观直链淀粉含量的核酸分子序列。在又一个实施方案中,本发明的植物细胞和本发明的植物包含了编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的至少一种外源核酸分子和编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的第二外源核酸分子。在又一个实施方案中,本发明的植物细胞和本发明的植物包含了编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的第一外源核酸分子和编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的第二外源核酸分子。多种技术可用于将DNA导入植物宿主细胞。这些技术包括使用根癌农杆菌(Jgra6flr"eW"附似附e/flc/e/w)或发才艮农扦菌(v4groAflrcfer/"附W^zoge"M)作为转化剂,以T-DNA转化植物细胞、原生质体融合、注射法、l)NA电穿孔法、通过生物射弹法导入DNA和其他可能方法。使用农杆菌介导植物细胞转化已经得到深入研究并且尤其已在EP120516;Hoekema(在TheBinaryPlantVectorSystem,OffsetdrukkerijKantersB.V.Alblasserdam(1985),第V章中);Fraley等,Crit.Rev.PlantSci.4:l-46)中,并且由An等(1985,EMBOJ.4:277-287)中描述。还已经描述了借助基于农杆菌转化的栽体对单子叶植物的转化(Chaii等1993,PlantMol.Biol.22:491-506;Hiei等,1994,PlantJ.6,271-282;Deng等,1990,ScienceinChina33:28-34;Wilmink等,1992,PlantCellReports11:76-80;May等,1995,Bio/Technology13:486-492;Conner和Domisse,1992,Int.J.PlantSci.153:550-555;Ritchie等,1993,TransgenicRes.2:252-265)。用于转化单子叶植物的备选方法是生物射弹转化法(Wan和Lemaux,1994,PlantPhysiol.104:37-48;Vasil等,1993,Bio/Technology11:1553-1558;Ritala等,1994,PlantMol.Biol.24:317-325;Spencer等,1990,Theor.Appl.Genet.79:625-63"、原生质体转化法、部分透化细胞的电穿孔法或通过玻璃纤维导入DNA。尤其,玉米的转化在文献中反复描述(参考,例如,WO95/06128,EP0513849,EP0465875,EP0292435;Fromm等,1990,Biotechnology8:833-844;Gordon画Kamm等,1990,PlantCell2:603-618;Koziel等,1993,Biotechnology11:194-200;Moroc等,19卯,Theor.Appl.Genet.80:721-726)。还已经描述了其他谷类物种的成功转化,例如在大麦(Wan和Lemaux,s.().;Ritala等,s.o.;Krens等,1982,Nature296:72-74)和小麦(Nehra等,1994,PlantJ.5:285-297;Becker等,1994,PlantJournal5:299-307)的情形中。在本发明的范围内,上文方法均是适用的。其淀粉具有小于5%重量的直链淀粉含量并且受到遗传修饰的植物细胞和植物(其中所述遗传修饰因导入编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的基因和/或编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的基因所致)尤其可以因它们包含不在野生型植物细胞或野生型植物中天然存在的至少一种外源基因组中如此位置处而与野生型植物细胞或野生型植物区分,其中所述分子不在所述野生型植物细胞或野生型植物的所述位置处存在,即处在不同的基因组环境中。此外,本发明的这类植物细胞或本发明的这类植物可以因以下事实而与野生型植物细胞或野生型植物区分,即它们包含稳定整合在其基因组内的至少一个拷贝的所述外源核酸分子,以及根据需要额外地拷贝。若已经导入本发明植物细胞或本发明植物的外源核酸分子采取额外拷贝的形式,除了在所述野生型植物细胞或野生型植物中天然存在的分子之外,本发明的植物细胞和本发明的植物尤其可以因以下事实而与野生型植物细胞或野生型植物区分,即这种额外的拷贝或这些额外的拷贝处于基因组中的如此位置处,其中所述拷贝在该野生型植物细胞或野生型植物的所述位置处不存在。这可以例如借助DNA印迹分析法-睑证。本发明的植物细胞或本发明的植物还可以优选地因至少一个以下特征与野生型植物细胞或野生型植物区分若已导入的外源核酸分子相对于植物细胞或植物是异源的,则本发明的植物细胞或本发明的植物包含已导入的核酸分子的转录物。这些转录物可以例如通过RNA印迹分析或通过RT-PCR(逆转录聚合酶链反应)检测。表达反义转录物和/或RNAi转录物的本发明l直物细胞或本发明植物可以例如借助与编码所述蛋白质(并且天然存在于所述植物细胞中)的RNA互补的特异性核酸探针进行检测。优选地,本发明的植物细胞和本发明的植物包含由已导入的核酸分子编码的蛋白质。这种蛋白质可以例如通过免疫学方法、尤其通过蛋白质印迹分析法检测。优选地,本发明的植物细胞或本发明的植物包含由已导入的核酸分子编码的蛋白质。这种蛋白质可以例如通过免疫学方法、尤其通过蛋白质印迹分一斤法检测。若已导入的外源核酸分子相对于所述植物细胞或植物是同源的,则本发明的植物细胞或本发明的植物可以例如基于已导入的所述外源核酸分子的额外表达与野生型植物细胞或野生型植物区分。本发明的植物细胞和本发明的植物优选地包含该外源核酸分子的转录物。这可以例如通过RNA印迹分析法或借助称为定量PCR法的方法检测。本发明的又一个主题涉及经遗传修饰的单子叶植物细胞或经遗传修饰的单子叶植物,其合成与从相应的非遗传修饰野生型植物细胞分离或从相应的非遗传修饰野生型植物分离的淀粉相比较的被改性淀粉。本发明还涉及包含本发明植物细胞的经遗传修饰单子叶植物。此类植物可以通过再生从本发明的植物细胞产生。原则上,本发明的植物可以采取任意单子叶植物的形式。优选地,它们采取单子叶作物植物的形式,即出于营养目的或出于技术目的,尤其工业目的而人工培育的植物。在又一个实施方案中,本发明的植物采取l!i藏淀粉的单子叶植物形式,或本发明的植物细胞源自淀粉贮藏植物。在本发明的上下文中,术语"淀粉贮藏植物"意指具有包含贮藏淀粉的植物部分的所有植物,例如玉米、稻、小麦、黑麦、燕麦、大麦、西米(sago)、芋头(taro)和谷子/高粱。在优选的实施方案中,本发明涉及(系统命名(systematic))禾本科(Poaceae)单子叶植物。这些植物特别优选地采取稻、玉米或小麦植物的形式。这些植物非常特别优选地采取稻植物形式。在本发明的上下文中,术语"小麦植物,,意指小麦属(Triticum)植物物种或源于与小麦属植物杂交的植物,尤其是农业中出于商业目的而培育的小麦属植物物种,或源于与小麦属植物杂交、尤其优选与普通小麦杂交的植物。在本发明的上下文中,术语"玉米植物,,意指玉米属(Zetf)植物物种,尤其是农业中出于商业目的而培育的玉米属植物物种,特别优选地是玉米。在本发明的上下文中,术语"稻植物"意指稻属(0/jzfl)植物物种,尤其是农业中出于商业目的而培育的稻属植物物种,特别优选地是稻。本发明也涉及包含经遗传修饰植物细胞的单子叶植物的繁殖材料。这里,术语"繁殖材料"包括植物中适用于通过无性途径或有性途径产生子代的那些部分。适于无性繁殖的繁殖材料实例是插条、愈伤组织培养物、根茎或块茎。其他繁殖材料包括例如果实、种子、籽苗、原生质体、细胞培养物等。在又一个实施方案中,本发明涉及能够从本发明植物中收获的植物部分,如果实、贮藏根、根、花、芽、枝条或茎,优选种子或核仁,能够收获的这些部分包含本发明的植物细胞。在又一个实施方案中,本发明的经遗传修饰单子叶植物细胞以以下事实为特征,即它们合成热水溶胀力升高并且直链淀粉含量小于5%重量的(蜡质)淀粉。在一个优选的实施方案中,经遗传修饰单子叶植物细胞以以下事实为特征,即它包含具有60-100g/g热水溶胀力的蜡质淀粉。在本上下文中特别优选70-95g/g、非常特别优选80-95g/g并且异乎寻常地优选80-90g/g的热水溶胀力。本发明的又一主题涉及产生经遗传修饰单子叶植物的方法,其中a)对植物细胞进行遗传修饰,所述的遗传修饰包括以下的步骤i至i)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高,ii)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高,iii)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低,其中步骤i至iii可以按照任意想要的顺序,单独地或作为步骤i至iii的任意想要的组合同时地实施,b)从步骤a)的植物细胞再生出植物;c)根据需要,借助步骤b)的植物产生进一步的植物,其中根据需要,从根据步骤b)或C)的植物分离植物细胞并且重复方法步骤a)至c)直至产生这样的植物,其与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比具有具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性,并且与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比具有降低的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性,以及与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比具有降低的具备GBSSI活性的蛋白质的活性。另外,本发明也涉及产生经遗传修饰植物的方法,在所述经遗传修饰植物中其淀粉具有小于5%重量的直链淀粉含量的植物细胞受到遗传修饰,其中所述遗传修饰以任意想要的顺序分别或同时包括以下步骤a)和b):a)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高,b)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高,并且c)从步骤a)和b)的植物细胞再生出植物;d)根据需要,借助来自步骤a)和b)的植物产生进一步的植物,其中根据需要,从根据步骤a)或b)的植物分离植物细胞并且重复方法步骤a)至c)直至产生这样的植物,其包含编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的外源核酸分子和编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的外源核酸分子。本发明的优选主题涉及产生单子叶植物的方法,其中a)遗传修饰植物细胞,其中所述的遗传修饰以任意想要的顺序包括以下步骤i至iii,或单独地或同时地实施以下步骤i至iii的任意所需组合i)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高,ii)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高,iii)向所述植物细胞导入遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低,b)从包含根据以下步骤遗传修饰的植物细胞再生出植物i)a)iii)a)iiiii)a)iiiiv)a)i与a)ii,v)a)i与a)iii,vi)a)ii与a)iii,或vii)a)i和a)ii及a)iiic)向根据以下前者步骤的植物的植物细胞导入以下后者的遗传修饰i)b)i,根据步骤a)ii的遗传修饰,")b)i,根据步骤a)iii的遗传修饰,iii)b)i,根据步骤a)ii的遗传修饰和同时根据步骤a)iii的遗传修饰,iv)b)ii,根据步骤a)i的遗传修饰,v)b)ii,根据步骤a)iii的遗传修饰,vi)b)ii,根据步骤a)i的遗传修饰和同时根据步骤a)iii的遗传修饰,vii)b)iii,'根据步骤a)i的遗传修饰,viii)b)iii,t根据步骤a)ii的遗传修饰,ix)b)iii,根据步骤a)i的遗传修饰和同时根据步骤a)ii的遗传修饰,x)b)iv,根椐步骤a)iii的遗传修饰,xi)b)v,根据步骤a)ii的遗传修饰,或xii)b)vi,根据步骤a)i的遗传修饰并且使所述植物再生,d)向根据以下前者步骤的植物的植物细胞导入以下后者的遗传修饰i)c)i,根据步骤a)iii的遗传修饰,ii)c)ii,根据步骤a)ii的遗传修饰,iii)c)iv,根据步骤a)iii的遗传修饰,iv)c)v,根据步骤a)ii的遗传修饰,v)c)vii,才艮据步骤a)ii的遗传修饰,vi)c)vii,根据步骤a)i的遗传修饰,或vii)c)ix,才艮据步骤a)ii的遗传修饰,并且使植物再生,根据需要,借助根据步骤b)vii、c)iii、c)vi、c)x、c)xi、c)xii之一步骤或根据步骤d)i-d)vii之任意步骤的植物产生进一步的植物。根据步骤a)导入所述植物细胞的遗传修饰原则上可以采取任意类型的修饰形式,其中所述的修饰导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高和/或导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高和/或导致具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低。根据本发明方法的步骤b)-e)的植物再生可以通过技术人员已知的方法实现(例如在"PlantCellCultureProtocols",1999,R.D.Hall编辑,HumanaPress,ISBN0-89603-549-2中描述)。通过本发明方法产生进一步的植物可以例如通过无性繁殖(例如通过插条、块茎或通过愈伤组织培养物并且再生出完整植物)或通过有性繁殖完成。有性繁殖优选地以受控方式进行,即具有特定特征的所选择植物相互杂交并繁殖。所述选择优选地以这样的方式进行,从而所述进一步的植物(其取决于方法,根据步骤c)或步骤d)或步骤e)产生)具有在先前步骤中导入的修饰。的参数于下文详述在其中仅具备葡聚糖/水双激酶活性的至少一种蛋白质增加的情况下,合适的植物或植物细胞是具有在淀粉C6位置处每mg淀粉至少2.5nmol的磷酸酯含量的那些植物或植物细胞。在其中仅具备淀粉合酶II活性的至少一种蛋白质增加的情况下,合适的植物或植物细胞是具有以下ssn活性的植物或植物细胞,其中所述的SSII活性提高到用于导入本发明核酸分子或用于杂交的才直物细l包或植物中的SSII活性至少2倍。在其中具备葡聚糖/水双激酶活性的至少一种蛋白质和具备淀粉合酶II活性的至少一种蛋白质增加的情况下,合适的植物或植物细胞是具有在淀粉C6位置处每mg淀粉至少2.5nmol的磷酸酯含量并且额外具有以下SSII活性的植物或植物细胞,其中它们的SSII活性提高到用于导入本发明核酸分子或用于杂交的植物细胞或植物中的SSII活性至少2倍。在其中GBSSI活性降低或使用蜡质突变体的情况下,当突变以純合形式存在时,合适的植物是具有小于5%重量的表观直链淀粉含量的那些植物。另一个合适的选择标准是在C6位置中淀粉磷酸酯含量的水平。优选选择的植物是这样的植物,它们包含^^艮据步骤a)和b)的遗传修饰并且其淀粉磷酸酯含量是至少2.5nmolC6P/mg淀粉并且其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量。在用于产生经遗传修饰植物的本发明方法中,用于产生本发明的经遗传修饰植物细胞的遗传修饰可以同时地或在连续步骤中实施。在这个上下文中,就导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高的遗传修饰和/或就导致具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低的遗传修饰而言,相同方法是否用于导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高的连续遗传修饰是不重要的。可以选择多种选择标准以选择本发明的植物或用于进一步修饰的那些植物。在用于产生经遗传修饰植物的本发明方法的又一个实施方案中,方法步骤c)-l在步骤c)后进行,其中选择这样的植物,其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量并且具有根据步骤a)i)的具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高和/或具有根据步骤a)ii)的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高。所选择的植物随后用于其他方法步骤。在用于产生经遗传修饰植物的本发明方法的又一个实施方案中,至少一种外源核酸分子编码来自马铃薯、小麦、稻、玉米、大豆、柑桔、姜黄属(Curcuma)或拟南芥属(Arabidopsis)的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质。优选地,至少一种外源核酸分子编码来自马铃薯的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质并且尤其优选地编码具有SEQIDNO2中所示氨基,列或由SEQIDNOl中所示核酸分子序列编码的蛋白质。已经在上文详述了核酸分子序列的参考,其中所述的核酸分子序列编码来自上文提及植物的具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质。在用于产生经遗传修饰植物的本发明方法的又一个实施方案中,至少一种外源核酸分子编码来自小麦、大麦、山羊草属(Aegilops)、稻、玉米、木薯(cassava)、豆类(bean)、马铃薯、豌豆(pea)、甜马铃薯、拟南芥属、西米、Ostreococcus或衣藻属(Chlamydomonas)的具备淀粉合酶II活性的蛋白质。优选地,至少一种外源核酸分子编码来自小麦的具备淀粉合酶II活性的蛋白质并且尤其优选地编码具有SEQIDN03的蛋白质。已经在上文进一步详迷了核酸分子序列的参考,其中所述的核酸分子序列编码来自上文提及植物的具备淀粉合酶II活性的蛋白质。如上文已经对出于遗传4'务饰目的而导入才直物细胞或植物的外源核酸分子所描述的那样,用于产生经遗传修饰植物的本发明方法的步骤a)中的核酸分子可以采取单个核酸分子或多个核酸分子的形式,其中所述经遗传修饰植物的淀粉具有小于5%重量的直链淀粉含量。因此,编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质或编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的外源核酸分子可以共同存在于一个单一核酸分子上或它们可以存在于分立的核酸分子上。若编码具备淀粉合酶I活性的蛋白质或编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子存在于多个核酸分子上,则这些核酸分子可以同时地或以连续步骤导入植物细胞。在用于产生本发明经遗传修饰植物的本发明方法的又一个实施方案中,至少一种外源核酸分子编码来自单子叶植物、优选来自稻、小麦、大麦、玉米、山羊草属植物、高粱或燕麦的具备GBSSI活性的蛋白质。已经在上文中进一步详述了上文提及的核酸序列的参考,其中所述的核酸分子序列编码来自上文提及植物的具备GBSS1活性的蛋白质。优选地,至少一种外源核酸分子编码来自稻的具备GBSS1活性的蛋白质并且尤其优选地编码由SEQIDNO7中所示核酸序列或由SEQIDNO8中所示氨基酸序列所编码的蛋白质。在又一个优选的实施方案中,至少一种外源核酸分子编码来自小麦的具备GBSSI活性的蛋白质并且尤其优选地编码由SEQIDNO9中所示或SEQIDNO10中所示氨基酸序列所编码的蛋白质。在又一个优选的实施方案中,至少一种外源核酸分子编码来自玉米的具备GBSSI活性的蛋白质并且尤其优选地编码由SEQIDNO11中所示核酸序列或由SEQIDNO12中所示氨基酸序列所编码的蛋白质。这里,所述外源核酸分子导致GBSSI的活性抑制并且因此导致具有小于5%重量的直链淀粉含量的淀粉合成。上文已经就所讨论核酸分子用用于遗传修饰的外源核酸分子可以采取一个组合的核酸构建体形式或釆取多个分立的核酸构建体,特别采取所谓简单构建体、二重构建体或三重构建体形式。因此,所述外源核酸分子可以是所谓的"三重构建体",这理解为意指用于转化植物的单个栽体,其中所述单个载体不仅包含用于抑制内源性GBSSI基因表达的遗传信息,还包含用于过量表达一个或多个SSII基因和用于过量表达一个或多个GWD基因的信息。构建外源核酸分子用于抑制GBSSI活性的基本原理是使用反义、共抑制、核酶和双链RNA构建体和有义构建体,所述的使用导致编码GBSSI的内源性基因的表达降低并同时导致具有SSII和/或GWD活性的蛋白质的活性提高。在本上下文中,所述外源核酸分子可以可以同时地("共转化")或先后即时间上间隔地("超转化")导入所述植物细胞的基因组。外源核酸分子也可以导入一个物种的不同单个植物。以这种方式,可以产生这样的植物,其中具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低和/或具有SSII或GWD活性的蛋白质的活性提高。随后,可以接着进行杂交以产生这样的植物,其中具备GBSSI活性的蛋白质的活性降低并且具有SSII和GWD活性的蛋白质的活性提高。在本发明的上下文中,术语"同一性"理解为意指与其他蛋白质/核酸分子一致(相同性)的氨基酸/核苦酸的数目,以百分数表述。优选地,借助计算机程序,具备淀粉合酶II活性的蛋白质的同一性通过SEQIDNO4或SEQIDNO6中详述的氨基酸序列与其他蛋白质比较而确定,或编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸分子的同一性通过SEQIDNO3或SEQIDNO5中详述的核酸序列与其他核酸比较而确定,并且具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的同一性通过SEQIDNO2中详述的氨基酸序列与其他蛋白质比较而确定,或编码具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸分子的同一性通过SEQIDNO1中详述的核酸序列与其他核酸比较而确定,并且编码具备GBSSI活性的蛋白质的核酸分子的同一性通过SEQIDNO7或SEQIDNO9或SEQIDNO11中详述的核酸序列与其他核酸比较而确定,或具备GBSSI活性的蛋白质的同一性通过SEQIDNO8或SEQIDNO10或SEQIDNO12中详述的氨基酸序列与其他蛋白质比较而确定。若相互比较的序列具有不同长度,则同一性将以如此方式确定,从而较短序列同较长序列共有的氨基酸/核苷酸的数目决定同一性百分数。同一性优选地通过公众可获得的已知计算机程序例如ClustalW(Thompson等,NucleicAcidsResearch22(1994),4673-4680)确定。ChistalW由德国海德堡Meyerhofstrasse1,D69117,欧洲分子生物学实验室的JulieThompson(Thompson⑥EMBL-Heidelberg.DE)和TobyGibson(Gibson@EMBL-Heidelberg.DE)向公众发布。ClustaIW也可从多个互联网页面下载,尤其从IGBMC(InstitutdeG6n6tiqueetdeBiologieMol6culaireetCcllulaire,B.P.163,674041HkirchCedex,France;ftp:〃ftp曙igbme.u-strasbg.fr/pub/)和EBI(ftp:〃ftp.ebi.ac.uk/pub/software/)以及EB1的全部镜像互联网页面(欧洲生物信息研究所,WellcomeTrustGemoneCampus,Hinxton,CambridgeCB101SD,UK)下载。为确定本发明范围内所述蛋白质与其他蛋白质之间的同一性,优选地使用ClustalW计算机程序1.8版。设置如下参数KTUPLE=1,T()1)1)1AG=5,WINDOW=5,PAIRGAP=3,GAPOPEN-10,GAPEXTEND=0.05,GAPDIST=8,MAXDIV=40,MATRIX=GO,ET,ENDGAPS(OFF),NOPGAP,NOHGAP。为确定例如本发明范围内所述核酸分子的核苷酸序列与其他核酸分子的核苷酸序列之间的同一性,优选地使用ClustalW计算机程序1.8版。设置如下参数KTUPLE=2,TOPDIAGS=4,PAIRGAP=5,DNAMATRIX:IUB,GAPOPEN=10,GAPEXT-5,MAXDIV=40,TRANSITIONS:非加权。同一性还意指所讨论的核酸分子之间或由它们编码的蛋白质之间存在功能性和/或结构性等同。与以上所述分子同源并且作为这些分子的衍生物的核酸分子原则上会采取相对于这些分子的变异形式,其中所述的变异是具有相同生物学功能的纟务饰。这些变异可以采取天然存在的变异形式,例如来自其他物种的序列或采取突变的形式,其中这些突变已经天然地存在或可能通过特定诱变导入。此外,变异可以采取人工合成的序列形式。等位变体可以采取天然存在的变体形式,或采取人工产生的变体或已通过重组DNA技术产生的变体形式。衍生物的具体形式例如是因遗传密码子的简并性而与本发明范围内所述核酸分子不同的核酸分子。在本发明的范围内,术语"杂交"意指在常规杂交条件,优选在严格条"f牛下杂交,^口在侈']^口Sambrock等,MolecularCloning,ALaboratoryManual,第三版(2001)ColdSpringHarborLaboratoryPress,ColdSpringHarbor,NY.ISBN:0879695773;Ausubd等,ShortProtocolsinMolecularBiology,JohnWiley&Sons;第5版(2002),ISBN:0471250929)中描述。特别优选地,"杂交"意指如下条件下杂交杂交緩沖液2xSSC;10xDenhardt溶液(菲克400+PEG+BSA;比例1:1:1);0.1%SI)S;5mMEDTA;50mMNa2HP04;250pg/ml鲜精DNA;50|ug/ml翻A;或25M磷酸钠緩沖液pH7.2;1mMEDTA;7%SDS杂交温度T=65-68。C洗涤緩沖液O.lxSSC;0.1%SDS洗涂温度T=65-68。C。与上文提及的分子杂交的核酸分子可以从例如基因组文库或从cDNA文库分离。此类核酸分子的鉴定和分离可以使用上文提及的核酸分子或这些分子的部分或使用这些分子的反向互补物,例如通过根据标准方法杂交或借助PCR扩增而实现。可以用于分离编码具备淀粉合酶II活性或葡聚糖/水双激酶活性或GBSSI活性的蛋白质的核酸序列的杂交探针例如是完全具有或基本上具有在SEQIDNO3或SEQIDNO5(淀粉合酶II)中或在SEQIDNOl(葡聚糖/水双激酶)中或在SEQIDNO7,9或ll(GBSSI)中详述的核苷酸序列或这些序列之部分的核酸分子。列与本发明范围内所述核酸分子的序列基本上一致的合成性片段或寡核苷酸形式。当已经分离并鉴定与本发明范围内所述核酸序列杂交的基因证这些蛋白质分别是具备淀粉合酶II活性或葡聚糖/水双激酶活性或GBSSI活性的蛋白质。与本发明范围内所述核酸分子杂交的分子尤其包含上文所提及核酸分子的片段、衍生物和等位变体。在本发明的上下文中,术语"衍生物,,意指在这些分子的一个或多个位置处与上文所述核酸分子的序列不同并且与这些序列具有高度同一性的序列。与上文所述核酸分子的差异可以通过例如缺失、添加、替换、插入或重组产生。为表达编码具备淀粉合酶II活性的蛋白质和/或具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质和/或具备GBSSI活性的蛋白质的本发明核酸分子,这些分子优选地与确保在植物细胞中转录的调节DNA序列连接。这些调节DNA序列尤其包括启动子。通常,在植物细胞中有活性的任意启动子适用于表达。所述启动子可以按照这样的方式选择,从而表达以组成型方式发生或仅在某种组织中、在植物发育的某个时间点或在由外界因素决定的某个时间点处发生。启动子可以与所述植物或与所述核酸分子是同源的或异源的。合适启动子的实例是旨在组成型表达的花椰菜花叶病毒35SRNA启动子和玉米遍在蛋白启动子、稻遍在蛋白启动子(Liu等,PlantScience165,(2003)、稻肌动蛋白启动子(Zhang等,PlantCell3:1150-1160,1991)、木薯月永花叶病毒(CassavaVeinMosaicVirus;CVMV)启动子(Verdaguer等,PlantMol.Biol.31:1129—1139)、玉米组蛋白H3C4启动子(US6,75(),378)或夜香树属(Cestrum)YLCV启动子(黄叶巻曲病毒;WO0173087;Stavolone等,2003,PlantMol.Biol.53,703-713)。也可以使用确保仅在光合活跃组织中表达的启动子,如ST-LSl启动子(Stockhaus等,Proc.Natl.Acad.Sci.USA84(1987),7943-7947;Stockhaus等,EMBOJ.8(1989),2445-2451),或对于胚乳特异性表达,使用小麦HMW启动子、蚕豆(Viciafaba)USP启动子(Fiedler等,1993,PlantMol.Biol,22:669-679;Ba副lein等,1991,Mol.Gen.Genet.225:459-467)、菜豆的菜豆球蛋白启动子、来自玉米的玉米醇溶蛋白基因启动子(Pedersen等,Cell29(1982),1015-1026;Quatroccio等,PlantMol.Biol.15(1990),81-93)、谷蛋白启动子(Leisy等,PlantMol,Biol.14(1990),41-50;Zheng等,Plant丄4(1993),357-366;Yoshihara等,FEBSLett.383(1996),213-218)、球蛋白启动子(Nakase等,1996,Gene170(2):223-226),谷醇溶蛋白启动子(Qu和Takaiwa,2004,PlantBiotechnologyJournal2(2):113-125)。然而,也可使用仅在由外界因素影响决定的一个时间点处活化的启动子(参见例如WO9307279)。也有兴趣的启动子是使简单诱导成为可能的热休克蛋白启动子。此外,可以使用种子特异性启动子,如蚕豆USP启动子(见上文)。也可以存在终止序列(聚腺苷酸化信号)。这种序列的作用是向转录物添加聚腺苷酸尾。认为聚腺普酸尾具有稳定转录物的功能。此类元件在文献中描述(参考Gielen等,1989,EMBO丄8:23-29)并且可以根据需要进行交换。内含子序列也有可能存在于启动子与编码区之间。此类内含子序列可以在植物中导致表达稳定和导致表达增加(Callis等,1987,GenesDevel.1,1183-1200;Luehrsen和Walbot,1991,Mol.Gen.Genet.225,81-93;Rethmeier等,1997;PlantJournal.12(4):895-899;Rose和Beliakoff,2000,PlantPhysiol.122(2),535-542;Vasil等,1989,PlantPhysiol.91,1575-1579;Xu等,2003,中国科学C第46巻(6),561-569)。合适内含子序列的实例是玉米shl基因的第一内含子、玉米多聚遍在蛋白基因1的第一内含子、稻EPSPS基因的第一内含子或拟南芥PAT1基因的头两个内含子之一。本发明的又一个实施方案涉及产生本发明的经遗传修饰单子叶植物的方法,其中其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量的植物细胞a)受到遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高;b)从步骤a)的植物细胞再生出植物;c)根据需要,借助步骤b)的植物产生进一步的植物,和d)根据步骤b)或c)获得的植物与这样的植物杂交,其中所述植物与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较显示具备葡聚糖/水双激酶I活性的蛋白质的活性提高。本发明的又一个实施方案涉及产生本发明的经遗传修饰单子叶植物的方法,其中其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量的植物细胞a)受到遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述遗传修饰导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高;b)从步骤a)的植物细胞再生出植物;c)根据需要,借助步骤b)的植物产生进一步的植物,和d)根据步骤b)或c)获得的植物的植物与这样的植物杂交,其中所述植物与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较显示具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高。本发明的又一个实施方案涉及产生本发明的经遗传修饰单子叶植物的方法,其中植物细胞受到遗传修饰,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,a)i)所述遗传修饰导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高;a)ii)实施导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高的又一种遗传修饰;其中步骤a)i)和ii)可以按照想要的任意顺序实施,b)从步骤a)i)和ii)的植物细胞再生出植物;c)根据需要,借助步骤b)的植物产生进一步的植物,和d)根据步骤a)至c)获得的植物与这样的植物杂交,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述植物的淀粉因而具有小于5%重量的直链淀粉含量。在上文所提的产生经遗传修饰植物的最后三种方法中,所述植物可以受到如上所述根据步骤a)的遗传修饰。根据步骤b)使植物再生和根据步骤c)和d)产生进一步的植物也已经在上文中详细描述。根据头两个实施方案的步骤d)与从步骤b)或c)获得的植物或其子代杂交的植物可以是任意植物,其中与相应的野生型植物相比较,所述的任意植物显示具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高或具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高。具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高或具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高可以由导致相应植物中所讨论蛋白质的活性提高的任意修饰引起。这些植物可以采取突变体或已经由重組方法修饰的植物形式。所述突变体可以采取自发(天然)存在的突变体形式或釆取已经通过定向使用诱变剂(如化学品、离子辐射)或重组方法(例如转座子激活标签法、T-DNA激活标签法、体内(/"v/w)诱变法)产生的那些突变体形式。在所提到的最后2个本发明方法中优选用于杂交的植物是这样的植物,它们具有具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性,其中与相应的非遗传修饰野生型植物相比较,所述活性提高到至少3倍、优选6倍、优选至少8倍并且特别优选至少10倍。具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高的此类所讨论植物在所提到的最后2个本发明方法中用于杂交并且优选地是合成下述淀粉的植物,其中所述淀粉具有至少2.5nmo1C6P/mg淀粉的淀粉磷酸酯含量。在一个优选的实施方案中,本发明方法用于产生经遗传修饰植物,其中所述的经遗传修饰植物用于产生本发明的植物或用于产生具有本发明植物特征的植物。本发明也涉及通过本发明方法可获得的植物。出人意料地,已经发现本发明的植物细胞和本发明的植物合成改性淀粉,其中所述植物细胞和植物的淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量和具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性和具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性。由本发明植物细胞或本发明植物合成的淀粉具有提高的热水溶胀力的事实特别出人意料。可以从本发明植物细胞或本发明植物分离的淀粉的提高的热水溶胀力赋予本发明淀粉这样的特性,所述特性使本发明淀粉比常规淀粉更好地适合某些用途。如淀粉用作增稠剂,则所述淀粉提高的热水溶胀力意味着需要少得多的淀粉以实现同样的增稠力。本发明的又一个主题涉及具有小于5%重量的表观直链淀粉含量和提高的热水溶胀力的改性淀粉。与分离自相应的非遗传修_饰野生型植物细胞或分离自相应的非遗传修饰野生型植物的淀粉相比较,本发明改性淀粉的热水溶胀力优选地提高到至少1.5倍、特别优选地至少2倍、尤其优选地至少2.5倍并且非常特别优选地至少3倍。用于确定热水溶胀力的方法是技术人员已知的并且在文献(例如Leach等,1959,CerealChemistry36:534-544)中描述。在下文"一般方法"中进一步描述根据本发明优选地使用以确定热水溶胀力的方法。本发明的又一个主题涉及从单子叶植物细胞或从单子叶植物分离的改性淀粉,所述改性淀粉具有5%重量的表观直链淀粉含量并且具有从至少60g/g、优选从60-100g/g、特别优选从70-95g/g、尤其优选从80-95g/g和特别优选从80-卯g/g的热水溶胀力。本发明的又一个主题涉及从稻植物细胞或稻植物分离的改性淀粉,所述改性淀粉具有5。/。重量的表观直链淀粉含量并且具有从至少60g/g、优选从60-100g/g、特别优选从70-95g/g、尤其优选从80-95g/g和特别优选从80-90g/g的热水溶胀力。由本发明的经遗传修饰植物细胞或本发明的经遗传^"饰植物合成的淀粉优选地具有淀粉C6位置处升高的磷酸酯含量。本文中,从本发明植物细胞和本发明植物分离的淀粉的淀粉磷酸酯含量明显比基于所讨论亲代植物的总淀粉磷酸酯含量在开展杂交后本应预期到的淀粉磷酸酯含量显著更高。结合于葡萄糖分子C6位置处的淀粉磷酸酯的量可以通过技术人员已知的方法测定,例4口4安照由Kasemusuwan和Jane(1996,CerealChemistry73:702-707)描述的方法,通过偶联酶测定法或借助31PNMR以光度测定方式测定。在本发明的上下文中,结合于葡萄糖分子C6位置处的淀粉磷酸酯的量优选地如"一般方法"中所述测定。本发明的又一个优选主题涉及本发明的改性淀粉,所述改性淀粉已经从单子叶植物细胞或从单子叶植物分离并且具有每mg淀粉至少1.5nmol、特别优选每mg淀粉至少2.5nmol的结合于淀粉的葡萄糖分子C6位置处的淀粉磷酸酯含量。本发明的这种改性淀粉特别优选地采取玉米淀粉、稻淀粉或小麦淀粉形式。在本发明的又一个实施方案,本发明的改性淀粉采取天然淀粉形式。在本发明的上下文中,术语"天然淀粉"意指通过本领域技术人员已知的方法从本发明植物、本发明的可收获植物部分、本发明的淀粉贮藏部分或本发明的植物繁殖材料分离的淀粉。本发明也涉及这样的本发明改性淀粉,所述改性淀粉可从本发明植物细胞或本发明植物、从本发明的繁殖材料或从本发明的可收获植物部分获得,或可从已经使用产生经遗传修饰植物的本发明方法所产生的植物获得。合成本发明改性淀粉的植物细胞或植物也是本发明的主题。本发明还涉及产生改性淀粉的方法,包括从本发明植物细胞或本发明部分,优选从这种植物的本发明淀粉ji!i藏部分提取淀粉的步骤。优选地,这种方法也包括在提取淀粉前收获已经生长的植物或植物部分和/或这些植物的繁殖材料的步骤,并且特别优选地还包括在收获前生长本发明植物的步骤。用于从植物或从淀粉贮藏性植物部分提取淀粉的方法是技术人员已知的。此外,用于从多种淀粉贮藏性植物提取淀粉的方法已经描述,例如在《淀粉化学和技术》(Starch:ChemistryandTechnology)(编者Whistler,BeM川er和Paschall(1994),第二版,AcademicPressInc.LondonLtd;ISBN0-12-746270-8;参见,例如第十二章第412-468页Watson所著《玉米淀粉和高粱淀粉生产》(MaisandSorghumStarches:Production);第十三章第469-479页Corbishley和Mille所著《木薯、菊芋和西米淀粉生产》(Tapioca,ArrowrootandSagoStarches:Production);第十四章第479-490页Mitch所著《马铃薯淀粉生产和用途》(Potatostarch:ProductionandUses);第十五章第491至506页Knight和Oson所著《小麦淀粉生产、改性和用途》(Wheatstarch:Production,ModificationandUses)以及第十六章第507至528页Rohmer和Klem所著《稻淀粉生产和用途》(Ricestarch:ProductionandUses);Eckhoff等玉米淀粉(Maizestarch):CerealChem.73(1996),54-57,玉米淀粉的工业规模提取一般通过所谓"湿磨法,,完成)中描述。在用于从植物材料中提取淀粉的工艺中通常使用的装置是分离器、倾析器、水力旋流器、喷雾干燥器和流化床干燥器。在本发明的上下文中,术语"淀粉贮藏部分"理解为意指植物的这些部分,在所述部分中与暂时性叶淀粉不同,淀粉作为储藏物质被贮藏,用于存活更长时间。优选的淀粉贮藏性植物部分例如是块茎、贮藏根和谷粒,特别优选包含胚乳的谷粒,尤其优选来自玉米、稻或小麦植物的包含胚乳的谷粒。在一个优选的实施方案中,用于制备改性淀粉的本发明方法用来制备本发明的淀粉。题。明的主题。本领域技术人员知道淀粉的特性可以例如通过热、化学、酶或机械衍生作用改变。衍生淀粉特别适合在食品和/或非食品领域中的多种用途。本发明淀粉比常规淀粉更好地适合作为起始材料用于制造衍生淀粉,原因是它们例如因淀粉磷酸酯含量较高而包含较高比例的活性官能团。由于本发明淀粉的热水溶胀力提高,衍生过程还可以在较高的温度上进行,而淀粉粒结构没有受到明显程度的破坏。本发明因此也涉及用于制备衍生淀粉的方法,其中本发明的改性淀粉随后进行衍生化。本发明还涉及通过已知方法之一制备的衍生淀粉。在本发明的上下文中,术语"衍生淀粉(derivatizedstarch)"理解为意指在淀粉从植物细胞分离后已经借助化学方法、酶方法、热方法或机械方法改变了特性的本发明改性淀粉。在本发明的另一个实施方案中,本发明的衍生淀粉是用热处理和/或酸处理的淀粉。在又一个实施方案中,所述衍生淀粉采取以下形式淀粉醚,尤其淀粉烷基醚、O-烯丙基醚、羟烷基醚、O-羧甲基醚、含氮的淀粉醚、含磷酸的淀粉醚或含硫的淀粉醚。在又一个实施方案中,所述衍生淀粉采取交联淀粉的形式。在又一个实施方案中,所述衍生淀粉采取淀粉接枝聚合物的形式。在又一个实施方案中,所述衍生淀粉釆取氧化淀粉的形式。在又一个实施方案中,所述衍生淀粉采取淀粉酯的形式,尤其采取已经使用有机酸导入淀粉的淀粉酯形式。它们特别优选地采取称为磷酸酯淀粉、硝酸酯淀粉、硫酸酯淀粉、黄原酸酯淀粉、乙酸酯淀粉或柠檬酸酯淀粉的形式。本发明的衍生淀粉适合制药工业、食品领域和/或非食品领域中的多种用途。制备本发明衍生淀粉的方法是技术人员已知的,并且广泛地在一般文献中描述。制备衍生淀粉的综述可以在Orthoefer(1987年Watson和Ramstad编辑的《Corn,ChemistryandTechnology》第16章第479-499页)中找到。又一主题。本发明改性淀粉用于制备衍生淀粉的用途是本发明的又一主题。本发明也包括了包含本发明淀粉的产品。本发明也包括了包含本发明淀粉的混合物。淀粉贮藏性植物部分经常加工成面粉。从中制备面粉的植物部分的实例是例如马铃薯植物的块茎和谷类植物的谷粒。为从谷类植物制备面粉,将这些植物的含胚乳的谷粒研磨并过篩。淀粉是胚乳的主要组分。在不包含胚乳但包含其他淀粉贮藏部分(例如块茎或根)的其他植物中,经常通过粉碎、干燥并随后研磨所讨论的贮藏器官制备面粉。胚乳或存在于淀粉J8S面粉的特性因而也受到所讨论面粉中存在的淀粉影响。与相应的非遗传修饰野生型植物细胞或非遗传修饰野生型植物相比较,本发明的植物细胞和本发明的植物合成改性淀粉。从本发明植物细胞、本发明植物、本发明的曰月的"5T妝兹初^^岳ll&的而輪闳而且右嫂亦^!缺,W也可以通过将淀粉与面粉混合或通过混入特性不同的面粉来影响面粉的特性。本发明的又一个主题因此涉及包含本发明淀粉的面粉。本发明的又一个主题涉及可以从本发明植物细胞、本发明植物、本发明的淀粉贮藏性植物部分、从本发明繁殖材料或从本发明的可收获植物部分制备的面粉。用于制备面粉的本发明优选的淀粉贮藏性植物部分是块茎、贮藏根和包含胚乳的谷粒。在本发明上下文中,特别优选来自(系统命名法)禾本科植物的谷粒;尤其优选地,从玉米、稻或小麦植物获得谷粒。在本发明的上下文中,术语"面粉,,理解为意指可以通过研磨植物部分获得的粉末。根据需要,植物部分在研磨前进行干燥和过筛。由于存在于本发明面粉中的本发明淀粉,本发明的面粉以如下事实为特征,即它们具有提高的热水溶胀力。这在例如食品工业中为多种用途而加工面粉,尤其在焙烤商品生产中是受欢迎的。本发明的优选主题涉及从单子叶蜡质植物的谷粒中制备的面粉,其中所述面粉具有至少25g/g,优选25-50g/g,特别优选30-45g/g并且尤其优选35-45g/g的热水溶胀力。在本上下文中,面粉的热水溶胀力测定以类似于上文所述测定淀粉的热水溶胀力的方法的方式进行,不同之处在于使用面粉替代淀粉。测定面粉的热水溶胀力的优选方法在"一般方法"中描述。本发明的又一个主题是制备面粉的方法,包括步骤研磨本发明的植物细胞、本发明的植物、本发明的植物部分、本发明的淀粉l!i藏性植物部分、本发明的繁殖材料或本发明的可收获材料。面粉可以通过研磨本发明的淀粉贮藏性植物部分产生。技术人员知道如何产生面粉。优选地,产生面粉的方法也包括在研磨前收获所生长的植物或植物部分和/或这些植物的繁殖材料和/或淀粉贮藏部分的步骤,并且特别优选地还包括在收获前生长本发明的植物。包含本发明面粉的产品也是本发明的主题。在本发明的又一个实施方案,用于产生面粉的方法包括在研磨前加工本发明的植物、本发明的淀粉贮藏性植物部分、本发明的繁殖材料或本发明的可收获材料。在这个上下文中,加工可以是热处理和/或干燥步骤。在干燥热处理的材料后,热处理例如用于从贮藏根或块茎例如从马铃薯块茎产生面粉,随后进行研磨。研磨前,粉碎本发明的植物、本发明的淀粉贮藏性植物部分、的加工。在研磨前除去植物组织(例如谷粒脱皮)也构成本发明意思范围内的力口工。在本发明的又一个实施方案中,用于制造面粉的方法包括研磨后加工研磨料(millbase)。在此上下文中,可以在研磨后筛分所述研磨料以制备多种类型的面粉。本发明也包括包含本发明面粉的混合物。本发明的又一个主题是本发明的经遗传修饰植物细胞、本i明的植物、本发明的植物部分、本发明的淀粉贮藏性植物部分、本发明的繁殖材料或本发明的可收获材料用于制造面粉的用途。本专利申请中所引用的全部文件的公开内容旨在整合入本发明说明书的公开内容中。序列描述SEQIDNO1:编码具备来自马铃薯的葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的核酸序列SEQIDN02:由SEQIDNO1编码的具备来自马铃薯的葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的氨基酸序列。SEQIDNO3:编码具备来自普通小麦的淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸序列。SEQIDNO4:由SEQIDNO3编码的具备来自普通小麦的淀粉合酶II活性的蛋白质的氨基酸序列。SEQIDN05:编码具备来自稻的淀粉合酶II活性的蛋白质的核酸序列。SEQIDNO6:由SEQIDNO5编码的具备来自稻的淀粉合酶II活性的蛋白质的M酸序列。SEQIDNO7:编码具备来自稻的GBSSI活性的蛋白质的核酸序歹'J。SEQIDNO8:由SEQIDNO7编码的具备来自稻的GBSSI活性的蛋白质的氨基酸序列。SEQIDNO9:编码具备来自普通小麦的GBSSI活性的蛋白质的核酸序列。SEQIDNO10:由SEQIDNO9编码的具备来自普通小麦的GBSSI活性的蛋白质的氨基*列。SEQIDNO11:编码具备来自玉米的GBSSI活性的蛋白质的核酸序列。SEQIDNO12:由SEQIDNO11编码的具备来自玉米的GBSSI活性的蛋白质的氨基酸序列。一般方法在下文将描述可以用于实施本发明方法/工艺的方法。这些方法是本发明的具体实施方案,然而本发明不限于这些方法。技术人员知道可以通过相同方式实施本发明。全部所引用出版物的内容通过引用的方式并入本申请的描述内容。1.稻植物的转化和再生稻植物通过Hiei等(1994,PlantJournal6(2),271-282)描述的方法进行转化。温室中稻植物的方案涉及以下条件播种基质1.6L玫瑰钵(制造商H.Meyer,德国)中100。/。水藓泥炭与100L沙/12及180kg/m2粘土的混合物,pH:5.4-6.2;绿肥Hakaphos(Compo,德国)14。/。N-16%P-18%K+2%Mg;2kg/m2;施肥3.5g/每4朱植物,直至开花NHUN03(1.75g)和Flory2基础混合物(制造商Euflor,德国)1.75g;3%N-16%P-15%K+5%Mg。温度白昼28。C/夜晚24°C(16小时/8小时);相对空气湿度85-95%;光照16小时,350pEinstein/sxm22.用于转化的序列及构建体的来源来自小麦的序列T.a.-SSIIa用于稻的转化。该序列如WO97-45545中所述进行分离和克隆(以其当时名称"pTaSSl")。所用转化载体AH32-191在实施例2中描述。还使用来自马铃薯的葡聚糖/水双激酶的序列(RlSt)。该序列如实施例5中所述进行分离和克隆。所用转化载体pML82在WO05/095619中描述。蜡质性状通过实施例1中描述的合适突变体导入。3.通过RNA印迹法分析基因的表达水平通过RNA印迹分析法研究编码蛋白质的核酸的表达。为此目的,收获通过转化所获得的每个单独植物的不成熟的3粒稻谷粒(开花后大约15曰)并在液氮中冷冻。为均化该材料,在96孔微量滴定平板中用Retsch磨(型号MM300)使用4.5mm钢球以30赫兹频率粉碎冷冻的稻谷粒30秒。此后,通过PromegaRNA提取试剂盒,按照制造商说明书(SV96总RNA分离系统,订单号Z3505,Promega,Mannheim)分离RNA。各个样品中RNA的浓度通过测光方式测量260nm处的吸收确定。对于每个样品,将2figRNA调整至均一体积并且用相同体积的RNA样品緩沖液(65。/。(v/v)甲酰胺,8%甲醛,13。/。(v/v)凝胶緩沖液(见上文),50pg/ml溴乙锭)处理。在加热(10分钟,65。C)并立即在冰上冷却后,该RNA使用1.2%(\¥)琼脂糖凝胶(20mMMOPSpH8.0,5mM乙酸钠,1mMEDTA,6。/。(v/v)甲醛),利用RNA运行緩沖液(20mMMOPSpH8.0,5mM乙酸钠,1mMEDTA)以50-80mA的恒定电流分离大约2小时。此后,将该RNA通过4吏用10xSSC(1.5MNaCl,150mM柠檬酸钠pH7.0)的扩散印迹法转移至HybondN膜并且通过UV照射固定在该膜上。用于检测核酸分子表达的RNA印迹物的杂交利用了在质粒AH32-191中包含cDNA5'区域的约lkbSpel/BspHI片段(第4568-5686bp),其中所述的核酸分子编码来自小麦的具备淀粉合酶II活性的蛋白质。该DNA片段通过来自Roche的随机引发DNA标记试剂盒(订单号1004760),使用32P-a-dCTP并按照制造商说明书进行放射标记。包含转移的RNA的尼龙膜在60°C的水浴中与杂交緩冲液(250mM磷酸钠緩冲液pH7,2,1mMEDTA,6%(w/v)SDS,1。/。(w/v)BSA)温育4小时,轻轻摇动,同时将放射标记的DNA添加至该杂交緩沖液。温育16小时后,除去杂交緩沖液,并将所述膜在60。C依次用3xSSC洗涤一次及用2xSSC(见上文)洗涤一次,同时柔和摇动,旨在除去非特异性结合的DNA分子。为检测标记的RNA,此尼龙膜在-70。C于X射线胶片上放射自显影1至3日。4.通过活性凝胶(酶i瞽)法确定具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性通过活性凝胶(酶谦)法检测不成熟稻谷粒中具有淀粉合酶活性的蛋白质的活性,其中蛋白质提取物在天然条件下的聚丙烯酰胺凝胶中分离并且随后与适宜底物温育。凝胶中形成的反应产物(a-葡聚糖)使用鲁戈溶液(Lugol'ssolution)染色。将单个不成熟的稻谷粒(开花后约15日)在液氮中冷冻并在150-200pl的冷提取緩沖液(50mMTris/HClpH7.6,2.5mMEDTA,2mMDTT,4mMPMSF,0-l。/o(w/v)糖原,10。/。(v/v)甘油)中均化。离心(15分钟,13000g,^C)后,将清亮上清液转移至一只新的反应容器内,并且该提取物的等份试样用于通过Bradford法(1976,AnalBiochem72:248-254)确定蛋白质含量。所述蛋白质提取物通过7.5%强度连续聚丙烯酰胺凝胶(7.5%丙烯酰胺双丙烯酰胺37.5:1;25mMTris/HClpH7.6,192mM甘氨酸,(Uo/。(w/v)APS,0.05%(v/v)TEMED),使用单一浓度的运行緩沖液(25mMTris/HCI,192mM甘氨酸)进行分离。对于每个样品,在每种情况下使用与15pg蛋白质相应的量,并且在4°C进行电泳2-2.5小时。此后,凝胶在室温于15ml温育緩冲液(0.5mM柠檬酸钠pH7.0,25mM乙酸钾,2mMEDTA,2mMDTT,0.1。/。(w/v)支链淀粉,50mM三(羟甲基)曱基甘氨^/NaOHpH8.5,1mMADP-葡萄糖)中温育过夜,持续摇动。形成的淀粉借助鲁戈溶液染色。为确定与相应的非遗传修饰野生型植物相比较,具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高多少倍,来自经遗传修饰品系的蛋白质提取物在每种情况下作连续稀释并且根据上文所述的方法通过电泳分离。其余步骤如上文已描述那样实施。在酶谱已经用鲁戈溶液染色后,对于来自经遗传修饰植物的蛋白质提取物的不同稀释度,目视比较由具备淀粉合酶II活性的蛋白质产生的有色产物的强度(由图1中箭头确定)与非稀释的野生型蛋白质提取物的相关产物。因为产物的颜色强度与具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性直接相关,故具有相同强度的产物条带具有相同的活性。若稀释的蛋白质提取物中具备淀粉合酶II活性的蛋白质的产物条带与来自野生型植物的相应的非稀释蛋白质提取物的对应产物条带具有相同的强度,则稀释倍数与相应的经遗传修饰植物中活性提高的程度相对应(关于比较,参见图1)。5.从分离的稻胚产生植物(胚拯救)从穗中取出种子并除去外壳。将胚乳用手术刀片从胚中切下并且用于合适的分析法。为改善湿润度,该胚用70。/。乙醇短暂处理并且随后在包含2yoNa()Cl和一滴市售洗涤液溶液中温育20分钟以使胚消毒。此后,尽可能地除去消毒液,并且将胚用无菌去离子水洗涤一次l分钟,以及洗涤两次,每次10分钟。将种子铺在培养皿内的琼脂固化培养基上,所述的琼脂固化培养基在每种情况下包含MS培养基(Murashige-Skoog培养基)的四分之一盐浓度和4%蔗糖。此后,培养皿用石蜡膜密封并在23。C于黑暗中温育。在萌发后(所述胚铺种后约5-7日),将培养皿转移至光照下。当籽苗的下胚轴长度达到约2cm时,将植物转移至包含了具有2。/。蔗糖的琼脂固化MS培养基的罐内。在足够的根已经发育后,植物可以盆栽于混合肥料中。6.稻谷粒的加工以及稻粉的制备为准备足够量的试验材料,将稻植物在温室中培育并且在充分成熟时收获。成熟的稻谷粒在37。C贮藏3-7日以使其进一步干燥。;t匕后,戶斤述谷并立通过去皮才几(LaboratoryPaddysheller,Grainman,迈阿密,弗罗里达州,美国)与外壳分离,并且获得的糙米通过精碾1分钟(PearlestRicePolisher,Kett,VillaPark,CA,USA)进行加工以产生白米。对于谷粒组成研究和淀粉特性研究,将白色谷粒借助实验磨(Cyclotec,Samplemill,Foss,Denmark)研磨以产生所称的稻粉。7.从稻粉中提取稻淀粉通过与Wang和Wang(2004;JournalofCerealScience39:291-296)所述方法相似的方法从稻粉中提取稻淀粉。约lOg稻粉在室温于摇床上与40ml0.05%(w/v)NaOH温育16-18小时。此后,将悬液转移至Waring搅拌机以完成消化,并且在低速度上混合15秒并随后在高速度上混合45秒。为除去粗成分(例如细胞壁),将悬液依次倾入经过具有125和63筛目大小的筛子。1500转/分钟离心15分钟(Microfuge3,OR;Heraeus)后,倾析出上清液,并且使用刮妒除去沉积物顶部的蛋白质层。沉积物的剩余部分重悬于0.05%(w/v)NaOH中,并且重复上文所述过程。此后,将沉积物重悬于水中并使用HC1调节悬液的pH至6.5至7。获得的稻淀粉用水共洗涤三次,其中每个洗涤步骤包括沉淀(在室温于1500转/分钟离心15分钟)、弃去上清液并且将沉积物重悬于新鲜水中。在最后的洗涤步骤前,再次检查pH,并根据需要用HC1调节至pH7。将最后洗涤步骤的沉积物重悬于丙酮中,沉淀并且弃去上清液。在沉积物再次重悬于丙酮后,将悬液倾入培养亚并且在通风橱内于室温干燥至少18小时。在最后步骤中,将所得稻淀粉通过在研钵(pestelandmortar)中粉碎产生细粉末,并且这种粉末可以直接用于其他研究。8.热水溶胀力(SP)的确定将100mg样品(淀粉或面粉)悬浮在10ml水中并且随后在92.5。C溶胀20分钟。样品在92.5。C温育期间,通过小心地360。转动样品容器而反复混合悬液(在头2分钟内连续地混合,随后在第3、4、5、10、15和25分钟混合)。在92.5。C温育总计30分钟后,悬液在冰水中冷却约1分钟,随后在25。C温育5分钟。离心(室温,1000xg,15分钟)后,将获得的上清液从凝胶样沉积物小心地移去,并且测定沉积物重量。使用以下公式计算热水溶胀力SP=(凝胶样沉积物的重量)/(称重样品(面粉或淀粉)的重量)9.葡萄糖分子中C6位置的淀粉磷酸酯含量的确定淀粉中,葡萄糖单位的位置C2、C3和C6可以被磷酸化。为确定淀粉或面粉的C6-P含量(Nielsen等,1994,PlantPhysiol.105:111-117的改良方法),50mg稻粉或稻淀粉在95°C于500pi0.7MHC1中水解4小时,同时持续摇动。此后,该混合物在15500xg离心10分钟,并且借助滤膜(0.45^M)滤除上清液的悬浮物质和云雾状物质。20nl清亮的水解产物与180pl咪唑緩沖液(300mM咪唑,pH7.4;7.5mMMgCl2,1mMEDTA和0.4mMNADP)混合,并且样品在340nm处于光度计中测量。在记录基础吸收后,通过添加2单位葡萄糖6-磷酸脱氢酶(来自肠膜明串珠菌(Z^wcowostocme5^/i,en/des),BoehringerMannheim)启动酶反应。,斤观'J量的变化(OD)是基于等摩尔地转换葡萄糖6-磷酸和NADP以产生6-磷酸葡糖酸和NADPH,其中在上文提及的波长处记录NADPH的形成。监测该反应直至已经达到终点。这种测量的结果可以用于计算水解产物中的葡萄糖6-磷酸含量ODx测量体积(200pl)師0|葡萄糖6-磷酸,mgFW=x水解产物体积(50(M)_消光系数x样品体积(20ul)xmg(50mg)中称重的材料随后确定水解程度,旨在避免因(面粉或淀粉)称重材料中淀粉的不完全水解所致的错误结果。为此目的,从已测量其葡萄糖6-磷酸含量的相应水解产物中取出10pi水解产物,以10jil的0.7MNaOH中和并用水稀释至2ml终体积(稀释度1:200)。4j^l这种稀释物以196pl测量緩沖液(100mM咪唑pH6.9;5mMMgCl2,1mMATP,0.4mMNADP)处理并用于葡萄糖含量的光度测定。确定在340nm处的基础吸收后,通过添加2pl酶混合物(测量緩沖液中的己糖激酶1:10;来自酵母的葡萄糖6-磷酸脱氢酶1:10)在光度计(340nm)中监测该反应直至达到终点。测量原理与第一反应的测量原理对应。使用获得的数据,可以计算所讨论样品的葡萄糖量ODx测量体积(200口l)x水解物体积(500pl)x稀释物总体积(2ml)圃ol葡萄糖/gFW:消光系数x样品体积(20pl)x用于稀释的体积OOyl)xmg(50mg)中称重的材料各个样品中检测到的葡萄糖的量对应于可用于C6-磷酸测定的淀粉的量。为简化后续计算,将葡萄糖含量转换成淀粉含量。葡萄糖含量(mmol/gFW)x淀粉中葡萄糖的分子量(162g/mol)乂转换系数(%=100)淀粉含量(%)=-^-转换系数(mmol至mol=1000)在下文中,测量葡萄糖6-磷酸的结果与所讨论样品的淀粉含量以如下方式相关,所述方式表述为每毫克水解淀粉的葡萄糖6-磷酸含量師0|G,c—6P/mg淀粉-nmd葡萄lt6-蜂a^mg称重材料x淀粉含量(mg淀粉/100mg称重材料》与葡萄糖6-磷酸的量和称重的样品(面粉或淀粉)的重量相关这一点不同的是,这种类型的计算仅将葡萄糖6-磷酸的量与已经被彻底水解以产生葡萄糖的淀粉的量相关。10.表》见直链淀粉含量的确定通过与Juliano(1971,CerealScienceToday16(10):334-340)类似的方法实施表观直链淀粉含量的确定。对于每个样品,重复两次在100ml锥形瓶称取50mg稻粉,并且使稻粉依次用1ml95%浓度乙醇和9ml1MNaOH湿润。平行地,含有定义量的来自马铃薯的纯直链淀粉的烧瓶按照与针对面粉样品相同的方式处理,旨在建立标准曲线。将烧瓶短暂旋转以混合内容物并且随后在沸水浴中温育20分钟,同时温和振荡。在室温冷却5-10分钟后,用水补足体积至100ml。100pi等分试样用1ml测量溶液(IOmM乙酸,0.004%(w/v)12;().04。/。(w/v)KI)处理,彻底混合,并且在620nm处针对合适的空白测定吸收。借助用于建立标准曲线的直链淀粉标准品实施直链淀粉含量的确定。11.定量PCR从各粒不成熟的稻种子(开花后10-12日)制备RNA。已经在液氮中冷冻的所述种子使用4mm钢球(Retsch磨,30Hz,45秒)均化后,使用Promega的"SV96总RNA分离系统",按照第294号方案(Promega)制备RNA。在每种情况下,将RNA用10pl"RQl无RNA酶的DNA酶"(Promega)按照制造商说明书处理。在每种情况下,将相等量的来自一抹植物的四粒种子的RNA合并。定量RT-PCR用Promega"AccessRT-PCR系统"的试剂实施。RT-PCR的反应条件是55°C,30分钟;94。C,2分钟;40次x(94。C,15秒;60。C,l分钟)。在每种情况下,使用ABIPrism7700仪(AppliedBiosystems)记录合并的退火/延伸阶段期间的荧光信号。本方法中使用的对照在每种情况下是无逆转录酶的混合物。相对表达如M.W.Pfaffl(2001,用于实时RT-PCR中相对定量的新算术模型(Anewmathematicalmodelforrelativequantificationinreal-timeRT-PCR),NucleicAcidsResearch29,No9OO)所述进行计算。实施例1.蜡质(GBSSI敲除)突变体的产生和选择蜡质突变体源于农杆菌介导的稻转化。对子代的分析表明稻谷粒的蜡质表型独立于随所述转化导入的草铵膦抗性而遗传。GBSSI(蜡质)基因的序列分析表明蜡质表型基因的表现可以归因于两个核苷酸的交换,其结果是产生提前终止的终止密码子,从而产生截短且可能无活性的蛋白质。稻谷粒中存在的淀粉的表观直链淀粉含量的RFLP分析证实小于5%重量的值,这意味着所鉴定的突变体是"蜡质"突变体。因此,术语"蜡质表型"理解为意指其淀粉具有小于5%的表观直链淀粉含量的蜡质突变体。对上文提及的突变为纯合的品系738-104和738-106用于与转基因方法联合。BamHIM202GAGTGGGATCCTAGC蜡质—突变体GAGTGAAATCCTAGC终止2.制备植物表达载体pAH32-191,该植物表达载体包含具备淀粉合酶II活性的蛋白质的编码序列通过限制性核酸内切酶EcI136H和XhoI从质粒pCF31(其在WO97/45545中以名称pTaSSl描述)中切下来自小麦的具备淀粉合酶II活性的蛋白质的完整编码序列(T.a.-SSlI),并且克隆入已经用限制性核酸内切酶EcoRV和XhoI切割的质粒pIR103-123(其在WO05/030941中描述)。获得的表达载体命名为pAH32-191。植物表达栽体pIR103-123用于使得革巴基因在源自稻的胚乳特异性球蛋白启动子(Nakase等(1996)Gene170(2):223-226)控制下发生胚乳特异性表达。此外,植物表达载体pIR103-123包含在CaMV35S启动子控制下的bar基因,其中所述bar基因用作植物转化的选择标记。3.稻植物的产生,所述的稻植物具有具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性通过包含质粒pAH32-191的农杆菌,使用由Hiei等(1994,PlantJournal6(2),271-282)描迷的方法转化稻植物(品种M202)。所得植物命名为oe-SSII-O.s.-X,其中X意指从所述转化中获得的独立植物。4.已用表达载体pAH32-191转化的稻植物的分析在温室中的土壤培育名为oe-SSII-O.s.-X并源自用表达载体pAH32-191所转化品系的稻植物(T0植物)。将RNA从多种品系的不成熟谷粒(T1种子)分离,并且使用SSII特异性探针,根据"一般方法"中描述的方法实施RNA印迹分析。鉴定到与相应的非遗传修饰野生型植物相比较,具有小麦淀粉合酶II的转录物的量增加的多个品系(见通过举例方式在图2中显示的图形)。此外,通过酶谱确定了不成熟Tl种子的蛋白质提取物中具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性,其中所述的不成熟Tl种子来自上文所提及转化的不同品系(见通过举例方式在图1和图2中显示的图形)。所述分析通过如"一般方法"中所述的酶镨实施。基于所描述分析的结果,选择以下品系用于与其他方法组合oe-SSII-O.s-01502在多种分析的基础上,可以显示这个品系对载体pAH32-191的T-DNA整合是纯合的。5.稻植物的产生,所述的稻植物具有具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性通过包含质粒pML82(在WO05/095619中描述)的农杆菌,使用由Hiei等(1994,PlantJournal6(2),271-282)描述的方法转化稻植物(品种M202)。所得植物命名为oe-GWD-O,s,-X,其中X意指从所述转化中获得的独立植物。6.已用表达栽体pML82转化的稻植物的分析在温室中的土壤培育名为oe-GWD-O.s.-X并且源于用表达载体pML82所转化品系的稻植物(T0植物)。将来自不同品系的各成熟谷粒(T1种子)制成面粉。为此目的,将各谷粒在Eppendorf反应容器内的球磨(来自Retsch,型号MM300)中使用碳化鵠球以30赫兹频率粉碎30秒。随后如"一般方法,,中所述确定存在于该面粉中的淀粉的葡萄糖分子C6位置处的淀粉磷酸酯含量。对所选植物获得以下结果:<table>tableseeoriginaldocumentpage64</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage65</column></row><table>表1:与品种M202的相应非遗传修饰野生型植物(WT)的种子相比较,来自名为oe-GWD-O.s.-X的不同品系的各T1种子的葡萄糖分子C6位置的淀粉磷酸酯含量。从表l可以看出,可以鉴定到这样的独立品系,其是用植物表达载体pML82转化的结果并且与相应的非遗传修饰野生型植物相比较,在葡萄糖分子C6位置具有提高的淀粉磷酸酯含量。已知与相应的非遗传修饰野生型植物相比较,具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质表达提高的植物细胞合成了淀粉磷酸酯含量更高的淀粉(见,例如WO02/34923)。基于上文所述分析,选择以下品系用于与其他方法组合<table>tableseeoriginaldocumentpage65</column></row><table>在多种分析的基础上,可以证实这些品系对载体pML82的T-DNA整合是纯合的。7,产生具有蜡质表型和具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高的植物实施以下杂交:<table>tableseeoriginaldocumentpage65</column></row><table>表2:738-104/4(M202蜡质)与oeGWDO.s组合的杂交。研究了作为杂交结果的F1种子的胚乳中葡萄糖分子C6位置的淀粉磷酸酯含量(C6P)。通过组织培养技术使与雌性亲本相比淀粉磷酸酯含量(C6P)明显提高的那些谷粒的胚萌发。在已经达到足够尺度后,将相关植物转移至温室以产生F2种子。通过目视评分从成熟的F2种子中选出具有蜡质表型的谷粒并且置于温室中。在萌发后,对植物喷洒Basta⑧(BayerCropScience),并且从Basta⑧-耐受植物获取叶样品。使用针对bar基因的侵入物技术(invadertcchnology)(http:〃www.twt.com/invader—chemistry/invaderchem.htm;Lcdford等(2000,J.ofMol.Diagnostics2(2):97-104;Mein等,2000,GenomeRes.10:330-343),通过拷贝数测定法鉴定对于载体pML82的Tl)NA整合为纯合的植物。如此选出的植物在温室中生长以产生F3种子。分别研究潜在双重纯合的植物的一些成熟F3种子的淀粉磷酸酯(C6P)含量。保留其中全部谷粒具有所预期的高淀粉磷酸酯(C6P)含量的那些植物。汇集亲本组合的全部双重纯合植物的种子并用于进一步繁殖和用于分析谷粒和面粉特性。对于与品系oe-SSII-O.s的组合而言,选择对于蜡质突变和对于载体pML82的T-DNA均为纯合的事件XPOS0001-05。8.植物的产生,所述的植物具有蜡质表型并且具有具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性及具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性实施以下杂交:<table>tableseeoriginaldocumentpage66</column></row><table>表3:oe-SSII-O.s.与XPOS0001-05组合的杂交通过测量Fl胚乳的淀粉磷酸酯含量而鉴定杂交中的成功事件,原因在于该组合的淀粉磷酸酯含量明显高于亲本品系。9.对植物的分析,所述的植物具有蜡质表型并且具有具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性及具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性。通过组织培养技术使Fl种子的胚萌发,其中所述Fl种子的胚乳具有大于5nmolC6P/mg淀粉的淀粉磷酸酯含量并且因此明显高于两个亲本的淀粉磷酸酯含量(对于oe-GWD-O.s.是2.5nmol/mg淀粉,并且对于oeSSIIO.s.是至少0.8nmol/mg淀粉),并且所讨论的植物一旦达到合适尺度,则转移至温室以产生F2种子。为鉴定对两种转基因以及对蜡质突变均为纯合的子代,对于已经就"蜡质表型"进行过目视预选择的F2种子重复上文所述过程,包括胚拯救。10.F2植物的选择和分析基于淀粉磷酸酯测量结果,选择F2种子(C6P〉8nmol/mg淀粉),使其胚萌发并且在温室中生长所讨论的F2植物。从F2植物的叶材料提取基因组DNA,并且通过定量PCR测定所述两种转基因的拷贝数及bar基因的拷贝数(对于这两种转基因的总值)。使用RFLP(BamHI)在所述蜡质突变体的GBSSI基因(定义和/或方法)中证明蜡质突变为纯合的。在温室中生长对两种转基因为潜在纯合并且对蜡质RFLP为纯合的F2植物并且用于产生F3种子。11.F3植物的选择/F3种子的分析为鉴定三重纯合品系,以目视方式检验适宜选择的植物的一些单个谷粒的蜡质表型并且随后研究它们的淀粉磷酸酯含量。若全部谷粒具有蜡质表型,并且若发现一林植物的全部谷粒具有大致同样的高淀粉磷酸酯含量,则可以推定该才直物对蜡质突变且对pML82及pAH32-191的T-DNA是纯合的。12.F4材料的产生在上文提及的分析中发现以下品系是三重純合的XPOS002501小37XPOS002501-1-13XPOS002601-1-19来自这些品系的植物在温室中生长,并且收获并干燥产生的F4种子,并且随后汇集为用于全部后代的一个品系。13.F4材料中成分的功能性和分析a)谷粒组成表观直链淀粉含量:<table>tableseeoriginaldocumentpage68</column></row><table>表4:单基因方法和三重组合的稻粉和稻淀粉中的表观直链淀粉含量显示出组合XPOS0025/6具有高于蜡质突变体(738-104/6)的淀粉酶含量。<table>tableseeoriginaldocumentpage68</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage69</column></row><table>表5:对于单基因方法和对于三重组合的稻粉或淀粉的C6位置的淀粉磷酸酯含量三重组合的C6位置的淀粉磷酸酯含量明显地高于单基因方法的C6位置的淀粉磷酸酯含量。b)稻粉和稻淀粉的功能性热水溶胀力<table>tableseeoriginaldocumentpage69</column></row><table>表6:单基因方法和三重组合的稻粉或稻淀粉的热水溶胀力如"一般方法"中所述完成面粉或淀粉的热水溶胀力测定,其中所述的面粉或淀粉从上文提及的品系的F4种子和从野生型植物制备。三重组合的热水溶胀力明显高于单基因方法的热水溶胀力。附图筒述图1显示用于确定与野生型相比较,具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性的酶镨。所用材料是来自野生型植物(WT)和三林独立的经遗传修饰植物的不成熟谷粒(开花后15日)的总蛋白提取物,其中所述的经遗传修饰植物是用表达载体AH32-191(oe-SSII-0.s.-5、oe-SSII-0.s,12、oe-SSlI-().s.-19)转化的结果。在泳道WT和pur中,在每种情况下应用相同量的来自各提取物的蛋白质。将经遗传修饰植物的蛋白质提取物进行连续稀释(1:2、1:4、1:6、1:8、1:10、1:20、1:50或1:100),并且将这些稀释物通过电泳分开,并且还彼此相互分开。与野生型植物相比的淀粉合酶n活性提高可以通过比较来自野生型植物的蛋白质提取物的特定产物的强度与来自经遗传修饰植物的蛋白质提取物的相应条带的强度进行确定,其中所述的特定产物存在于经鲁戈溶液染色后的酶谱中并且已经由(箭头标记的)具备淀粉合酶II活性的蛋白质合成。相同强度意指相同活性。图2显示与非遗传修饰的野生型植物(WT)相比较,稻品系oe-SSII曙0.s.-19、oe-SSII-O.s.-20、oe國SSII-0.s.-21、oe-SSII-0.s.画22、oe-SSII-0.s,-23的不成熟Tl种子的RNA印迹分析的》文射自显影图。为此目的,在每种情况下,RNA提取自独立地源自用表达栽体AH32-191转化的品系的三颗种子并且根据一般方法第8项中所述的方法进行分析。与标记的核酸探针杂交的条带鉴定为SSII,其中所述的核酸探针编码来自小麦的具备淀粉合酶II活性的蛋白质。图3显示用鲁戈溶液染色后,与非遗传修饰野生型植物(WT)的种子相比较,稻品系oe國SSII-0.s.-8,oe國SSII-0.s,19,oe-SSII隱0.s.-23的不成熟Tl种子的蛋白质提取物的酶谱。每个品系分析来自两颗(oe-SSII-0.s.-8)或三颗(oe-SSII-0.s.-19、oe-SSII-O.s.-23)不同谷粒的蛋白质提取物。按照在一般方法第9项中所述的方法进行借助酶谱的分析。酶谱中对具备淀粉合酶II活性的蛋白质为特异的条带鉴定为SSII。权利要求1.经遗传修饰的单子叶植物细胞,其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量,并且与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,其额外地具有具备淀粉合酶II酶活性的蛋白质提高的活性和具备葡聚糖/水双激酶酶活性的蛋白质提高的活性。2.如权利要求l所述的经遗传修饰的单子叶植物细胞,其中所述遗传修饰在于将至少一种外源核酸分子导入该植物的基因组。3.如权利要求1或2所述的经遗传修饰的单子叶植物细胞,与分离自相应的非遗传修饰野生型植物细胞的淀粉相比较,其合成改性的淀粉。4.如权利要求1、2或3中任一项所述的经遗传修饰的单子叶植物细胞,其合成热水溶胀力提高的淀粉。5.如权利要求4所述的经遗传修饰的单子叶植物细胞,其淀粉具有60至100g/g的提高的热水溶胀力。6.单子叶植物,其包含如权利要求1至5中任一项所述的经遗传修饰的植物细胞。7.如权利要求6所述的单子叶植物,其选自稻、玉米和小麦。8.如权利要求6或7所述的单子叶植物的繁殖材料,其包含如权利要求1至5中任一项所述的经遗传修饰的植物细胞。9.产生经遗传修饰的单子叶植物的方法,其中a)遗传修饰植物细胞,所述的遗传修饰包括以下步骤i至iii:i)将遗传修饰导入植物细胞,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述的遗传修饰导致具备淀粉合酶II活性的蛋白质的活性提高,ii)将遗传修饰导入植物细胞,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述的遗传修饰导致具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质的活性提高,iii)将遗传修饰导入植物细胞,其中与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较,所述的遗传修饰导致具有GBSSI活性的蛋白质的活性降低,其中步骤i至iii可以按照任意所需顺序、各自地或作为步骤i至iii的任意所需组合同时地实施,b)从步骤a)的植物细胞再生出植物;c)根据需要,借助步骤b)的植物产生进一步的植物,其中根据需要,将植物细胞从根据步骤b)或c)的植物分离并且重复步骤a)至c),直至已经产生下述植物,所述植物具有与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性,和与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性以及与相应的非遗传修饰野生型植物细胞相比较具备GBSSI活性的蛋白质降低的活性。10.用于制备改性淀粉的方法,包括从如权利要求1至5中任一项所述的经遗传修饰的植物细胞、如权利要求6或7所述的植物、如权利要求8所述的繁殖材料或通过如权利要求9所述方法能够获得的植物提取淀粉的步骤。11.权利要求6或7所述的植物的部分、权利要求8所述的繁殖材料、或通过权利要求9所述方法能够获得的植物的用途,用于制备淀粉。12.改性淀粉,其能够通过权利要求10所述的方法获得。13.如权利要求12所述的改性淀粉,与分离自相应的非遗传修饰单子叶野生型植物的淀粉相比较,其具有小于5%重量的表观直链淀粉含量和60至100g/g的提高的热溶胀力。14.用于制备衍生淀粉的方法,其中权利要求12或13所述的改性淀粉随后被衍生化。15.衍生淀粉,其能够通过权利要求14所述的方法获得。16.如权利要求12或13所述的改性淀粉的用途,用于制备衍生淀粉。17.面粉,其包含能够通过权利要求10所述方法获得的改性淀粉或包含权利要求12或13所述的改性淀粉。18.用于制备面粉的方法,包括步骤研磨权利要求6或7所述的植物的部分、权利要求8所述的繁殖材料的部分、或通过权利要求9所述方法能够获得的植物的部分。19.如权利要求1至5中任一项所述经遗传修饰的单子叶植物细胞、如权利要求6或7所述的单子叶植物、如权利要求8所述的繁殖材料或通过权利要求9所述方法能够获得的单子叶植物的用途,用于产生面粉。20.产品,其包含如权利要求IO、12、13或15中任一项所述的淀粉。21.产品,其包含如权利要求17中所述的面粉。全文摘要本发明涉及经遗传修饰的单子叶植物细胞和植物,其淀粉具有小于5%重量的表观直链淀粉含量并且具有具备淀粉合酶II活性的蛋白质提高的活性和具备葡聚糖/水双激酶活性的蛋白质提高的活性。此类植物合成热水溶胀力提高的淀粉。用于产生/制备这些植物细胞、植物、淀粉和面粉的方法和工艺也是本发明的主题。文档编号C12N9/12GK101589149SQ200880002776公开日2009年11月25日申请日期2008年1月23日优先权日2007年1月26日发明者C·弗罗贝格,R-C·施密特申请人:拜尔作物科学股份公司
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