具有提高的γ亚麻酸产生的植物的制作方法

文档序号:39962566发布日期:2024-11-12 14:21阅读:55来源:国知局
具有提高的γ亚麻酸产生的植物的制作方法

本发明涉及具有提高的γ亚麻酸(gamma linolenic acid,gla)产生的植物,例如琉璃苣。


背景技术:

1、琉璃苣(borago officinalis),通常被称为琉璃苣(borage),是原产于地中海区域的紫草科(boraginaceae family)一年生草本植物,并且现已在全球范围移植。已知琉璃苣的籽油(seed oil)作为γ-亚麻酸(gla)的丰富来源。

2、如图1中所示,gla是含有三个双键的18碳多不饱和脂肪酸。gla通过δ-6-脱饱和酶的酶促活性在亚麻酸(linolenic acid,la)的代谢中生物合成。δ-6-脱饱和酶在植物物种中高度保守。

3、对于大多数栽培的琉璃苣品种,琉璃苣籽油中的gla含量通常远低于23%。认为gla含量的变化是由多种因素引起的,包括遗传、地理位置、生长季节期间的光照期长度、平均温度和昼夜温差。

4、gla是对正常健康功能和调节代谢重要的必需脂肪酸。由于其抗炎和抗氧化特性,含gla的琉璃苣油已被用于治疗广范的短期疾病和长期疾病二者,例如自身免疫病(例如多发性硬化)、皮肤病症、经前综合征和痉挛、糖尿病性神经病和其他炎性病症。由于其健康益处,许多营养补充剂、功能性食品和身体护理产品富含琉璃苣油。

5、三酰甘油脂肪酸立体特异性位置分布可影响脂肪酸生物吸收的效率。已知当gla主要存在于三酰甘油的sn-2位置处,而不是sn-1和sn-3位置处时,其更具生物可利用性和生物吸收。

6、琉璃苣和其他具有高gla含量(包括特别是在三酰甘油的sn-2位置处)的籽油的植物是期望的,例如用于营养制剂和药学应用。


技术实现思路

1、结合系统、工具和方法描述并举例说明了以下实施方案及其方面,所述系统、工具和方法意在是示例性和说明性的,而非在范围上是限制性的。在多个实施方案中,已经减少或消除了上述问题中的一者或更多者,同时另一些实施方案针对其他改进。

2、本发明的一个方面提供了植物或植物细胞,其在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因产生活性提高的δ-6-脱饱和酶,所述活性提高的δ-6-脱饱和酶相对于相应的野生型δ-6-脱饱和酶导致γ亚麻酸(gla)产生提高,其中所述植物或植物细胞产生产出gla含量大于25%的油的种子,其中在sn-2位置处的gla含量是在sn-1和sn-3位置处的gla含量总和的至少1.45倍高。所述植物可以是琉璃苣,并且所述植物细胞可以是琉璃苣植物细胞。

3、本发明的另一个方面提供了植物、植物细胞或种子,其在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在从所述δ-6-脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。所述植物可以是琉璃苣,所述植物细胞可以是琉璃苣植物细胞,并且所述种子可以是琉璃苣种子。

4、本发明的另一个方面提供了植物、植物细胞或种子,其在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因包含以下的氨基酸序列:(i)与seq idno:2具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在所述δ-6-脱饱和酶的第284位氨基酸处包含gln至his的替换的氨基酸序列。所述植物可以是琉璃苣,所述植物细胞可以是琉璃苣植物细胞,并且所述种子可以是琉璃苣种子。

5、本发明的另一个方面提供了δ-6-脱饱和酶,其包含以下的核酸序列:(i)与seq idno:1具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在从所述δ-6-脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。所述δ-6-脱饱和酶可以是琉璃苣δ-6-脱饱和酶。

6、本发明的另一个方面提供了δ-6-脱饱和酶,其包含以下的氨基酸序列:(i)与seqid no:2具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在所述δ-6-脱饱和酶的第284位氨基酸处包含gln至his的替换。所述δ-6-脱饱和酶可以是琉璃苣δ-6-脱饱和酶。

7、本发明的另一个方面提供了分离的多核苷酸序列,其编码具有δ-6-脱饱和酶活性的多肽,其中所述多核苷酸包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;或(ii)在从所述多核苷酸的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。

8、本发明的另一个方面提供了具有δ-6-脱饱和酶活性的分离的多肽序列,其包含以下的氨基酸序列:(i)与seq id no:2具有至少95%的序列同一性;或(ii)在所述多肽的第284位氨基酸处包含gln至his的替换。

9、本发明的另一个方面提供了产生油的方法,其包括:(a)对权利要求1至6中任一项所述的植物的种子进行压碎或压榨;以及(b)从所压碎或压榨的种子提取所述油。

10、本发明的另一个方面提供了产生植物的方法,其包括进行植物杂交,其中所述植物中的至少一种在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;或(ii)在从所述δ-6-脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。所述植物可以是琉璃苣。

11、本发明的另一个方面提供了产生植物的方法,其包括进行植物杂交,其中所述植物中的至少一种包含以下的氨基酸序列:(i)与seq id no:2具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在所述δ-6-脱饱和酶的第284位氨基酸处包含gln至his的替换的氨基酸序列。所述植物可以是琉璃苣。

12、本发明的另一个方面提供了权利要求1至6中任一项所述的植物、植物细胞或种子用于产生籽油的用途。所述籽油可以是琉璃苣籽油。

13、本发明的另一个方面提供了本文中所述的酶、或本文中所述的分离的多核苷酸、或本文中所述的分离的多肽用于相对于野生型植物提高植物的籽油中的gla含量的用途。所述植物可以是琉璃苣。

14、本发明的另一个方面提供了籽油,其在sn-2位置处包含的gla含量是在sn-1和sn-3位置处的gla含量总和的至少1.45倍高。所述籽油可以是琉璃苣籽油。

15、除了上述示例性方面和实施方案之外,另外的方面和实施方案将通过参考附图并通过研究以下详细描述而变得明显。



技术特征:

1.植物或植物细胞,其在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因产生活性提高的δ-6-脱饱和酶,所述活性提高的δ-6-脱饱和酶相对于相应的野生型δ-6-脱饱和酶导致γ亚麻酸(gla)产生提高,其中所述植物或植物细胞产生产出gla含量大于25%的油的种子,其中在sn-2位置处的gla含量是在sn-1和sn-3位置处的gla含量总和的至少1.45倍高。

2.根据权利要求1所述的植物或植物细胞,其中所述植物是琉璃苣,并且所述植物细胞是琉璃苣植物细胞。

3.植物、植物细胞或种子,其在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在从所述δ-6-脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。

4.根据权利要求3所述的植物、植物细胞或种子,其中所述植物是琉璃苣,所述植物细胞是琉璃苣植物细胞,并且所述种子是琉璃苣种子。

5.植物、植物细胞或种子,其在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因包含以下的氨基酸序列:(i)与seq id no:2具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在所述δ-6-脱饱和酶的第284位氨基酸处包含gln至his的替换的氨基酸序列。

6.根据权利要求5所述的植物、植物细胞或种子,其中所述植物是琉璃苣,所述植物细胞是琉璃苣植物细胞,并且所述种子是琉璃苣种子。

7.δ-6-脱饱和酶,其包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在从所述δ-6-脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。

8.根据权利要求7所述的δ-6-脱饱和酶,其中所述δ-6-脱饱和酶是琉璃苣δ-6-脱饱和酶。

9.δ-6-脱饱和酶,其包含以下的氨基酸序列:(i)与seq id no:2具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在所述δ-6-脱饱和酶的第284位氨基酸处包含gln至his的替换。

10.根据权利要求9所述的δ-6-脱饱和酶,其中所述δ-6-脱饱和酶是琉璃苣δ-6-脱饱和酶。

11.分离的多核苷酸序列,其编码具有δ-6-脱饱和酶活性的多肽,其中所述多核苷酸包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;或(ii)在从所述多核苷酸的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。

12.具有δ-6-脱饱和酶活性的分离的多肽序列,其包含以下的氨基酸序列:(i)与seqid no:2具有至少95%的序列同一性;或(ii)在所述多肽的第284位氨基酸处包含gln至his的替换。

13.产生油的方法,其包括:(a)对权利要求1至6中任一项所述的植物的种子进行压碎或压榨;以及(b)从所压碎或压榨的种子提取所述油。

14.产生植物的方法,其包括进行植物杂交,其中所述植物中的至少一种在δ-6-脱饱和酶的基因座处包含突变体等位基因,其中所述突变体等位基因包含以下的核酸序列:(i)与seq id no:1具有至少95%的序列同一性;或(ii)在从所述δ-6-脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处包含g至t的核苷酸替换。

15.根据权利要求14所述的方法,其中所述植物是琉璃苣。

16.产生植物的方法,其包括进行植物杂交,其中所述植物中的至少一种包含以下的氨基酸序列:(i)与seq id no:2具有至少95%的序列同一性;和/或(ii)在δ-6-脱饱和酶的第284位氨基酸处包含gln至his的替换的氨基酸序列。

17.根据权利要求16所述的方法,其中所述植物是琉璃苣。

18.权利要求1至6中任一项所述的植物、植物细胞或种子用于产生籽油的用途。

19.根据权利要求18所述的方法,其中所述籽油是琉璃苣籽油。

20.权利要求7至10中任一项所述的酶、或权利要求11所述的分离的多核苷酸、或权利要求12所述的分离的多肽用于相对于野生型植物提高植物籽油中的gla含量的用途。

21.根据权利要求20所述的用途,其中所述植物为琉璃苣。

22.籽油,其在sn-2位置处包含的gla含量是在sn-1和sn-3位置处的gla含量总和的至少1.45倍高。

23.根据权利要求22所述的籽油,其中所述籽油是琉璃苣籽油。


技术总结
提供了在δ‑6‑脱饱和酶的基因座处具有突变体等位基因的琉璃苣植物或植物细胞。所述植物或植物细胞具有产生活性提高的δ‑6‑脱饱和酶的突变体等位基因,所述活性提高的δ‑6‑脱饱和酶相对于相应的野生型δ‑6‑脱饱和酶导致γ亚麻酸(GLA)产生提高。所述突变体等位基因的特征在于在从所述δ‑6‑脱饱和酶基因的开放阅读框的起始密码子起第852碱基对处的G至T的核苷酸替换。所述植物或植物细胞产生产出GLA含量大于25%的油的种子,其中在sn‑2位置处的GLA含量是在sn‑1和sn‑3位置处的GLA含量总和的至少1.45倍高。

技术研发人员:吴国海
受保护的技术使用者:生物原创食品与科学公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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