在一种或多种小麦SBEII基因中发现的一系列独立的人工诱导的非转基因突变；在其一种或多种SBEII基因中具有这些突变的小麦植株；以及通过筛选合并的和/或单独的小麦植株创建和发现相似和/或额外的SBEII突变的方法。由本发明专利技术的小麦植株得到的种子和面粉表现出直链淀粉和抗性淀粉的增加，而不必在其基因组中包含外来核酸。另外，本发明专利技术的小麦植株表现出改变的SBEII活性而不必在其基因组中包含外来核酸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在一种或多种小麦SBEII基因中发现的一系列独立的人工诱导的非转基因突变；在其一种或多种SBEII基因中具有这些突变的小麦植株；以及通过筛选合并的和/或单独的小麦植株创建和发现相似和/或额外的SBEII突变的方法。由本专利技术的小麦植株得到的种子和面粉表现出直链淀粉和抗性淀粉的增加，而不必在其基因组中包含外来核酸。另外，本专利技术的小麦植株表现出改变的SBEII活性而不必在其基因组中包含外来核酸。【专利说明】具有增加的抗性淀粉水平的小麦 交叉引用的相关申请 本申请要求于2011年10月4日提交的名称为"具有增加的抗性淀粉水平的小麦 (wheat) "的美国临时专利申请第61/542, 953号的权益；该申请的全部内容通过引用并入 到本专利技术中。 关于联邦资助的研究或开发的声明 本专利技术的一些权利要求是在美国卫生和公众服务部（Department of Health and Human Services),国立糖尿病、消化和肾脏疾病研究所（National Institute of Diabetes and Digestive and kidney Diseases)的政府支持下进行的，基金号 1R44DK085811-01A1、 4R44DK085811-02和5R44DK085811-03。政府对本专利技术具有一定的权利。
本专利技术涉及在一种或多种淀粉分支酶II (SBEII)基因中的人工诱导非转基因突 变。在一种实施方式中，本专利技术涉及在小麦和小麦植株的一种或多种SBEII基因中的人 工诱导非转基因突变。在另一种实施方式中，人工诱导非转基因突变是在SBEIIa和/或 SBEIIb基因序列中的突变，更特别地，是在SBEIIa中的结合突变以及在SBEIIa和SBEIIb 两者中的结合突变。 本专利技术还涉及小麦植株，作为在它们的至少一种SBEII基因中的非转基因突变的 结果，其小麦种子和小麦粉具有提高的直链淀粉水平和提高的抗性淀粉水平。本专利技术还涉 及一种方法，该方法利用非转基因方法来创建在其至少一种SBEII基因中具有突变的小麦 植株。此外，本专利技术涉及由在其至少一种SBEII基因中具有突变的这些小麦植株的种子制 造的小麦粉和基于小麦的食品。
技术介绍
在美国，数目惊人的成年人和儿童超重或肥胖。选择健康的食物（包括抗性淀粉 含量高的食物）可以帮助人们更好地控制他们的血糖水平和体重。抗性淀粉是指在健康个 体的小肠内不被消化但在大肠内发酵的淀粉。由于其消化缓慢，抗性淀粉不具有与易消化 淀粉相同的热量负荷，摄入后也不会造成血糖水平上的迅速上升。相反，在消化后较长一段 的时间内，抗性淀粉导致更为可控的葡萄糖释放。这导致血糖反应降低、胰岛素敏感性增加 以及饱腹感更大。作为膳食纤维的一种形式，由于抗性淀粉在胃肠道下部通过益生菌微生 物发酵为短链脂肪酸（例如丁酸），抗性淀粉有助于更佳的结肠健康。 在美国，大多数饮食淀粉以含有很低水平的抗性淀粉的基于小麦的食品（例如面 包、麦片（cereals)、意大利面（pastas)和墨西哥面饼（tortillas))的形式消耗。谷类淀 粉（cereal starches)典型地含有较少的缓慢消化的直链淀粉（约占总淀粉的25%)和更 高支链化的快速消化支链淀粉（约占总淀粉的75% )。在淀粉中直链淀粉的量与膳食纤维 和抗性淀粉的水平正相关。在玉米和大麦中，已经确定了 SBEIIb(淀粉合成途径中的几种 酶的一种）的功能缺失突变。SBEIIb是在这些作物的胚乳中表达的SBEII的主要亚型，其 缺失导致直链淀粉和抗性淀粉水平增加。与此相反，SBEIIa和SBEIIb两者均在小麦胚乳 中表达，但SBEIIa是在该作物中表达的主要亚型。虽然在发现小麦中增加的直链淀粉含量 (以及由此的抗性淀粉含量）的突变上有极大兴趣，但是具有增加的直链淀粉水平的小麦 品系未市售。优选的突变是减少或消除SBEII酶活性（以及，由此增加直链淀粉水平）而 无显著负面的多效性的单核苷酸多态性（SNPs)。 在小麦SBEII基因中SNPs的鉴定进展缓慢，因为除了其他可能的原因之外，在如 今的市售小麦品种中的遗传多样性有限和面包小麦是多倍体，带有来自称为A、B和D基因 组的三个祖先的每一个的7条染色体的互补染色体，导致总共21条染色体。通常，所述面 包小麦基因组具有每个基因的3个功能性冗余拷贝（称为同源基因（homoeologs))，因此， 单个基因的替换通常不会产生任何容易可见的表型，例如那些已在二倍体玉米中发现的表 型。通常在小麦中，所有三个同源基因的改变的变异体必须在基因上相结合以评价它们的 效果。面食（硬粒）小麦是由A和B基因组组成的四倍体，所以每个同源基因的仅仅两个 改变的拷贝必须结合以获得表型。 SBEIIa和SBEIIb紧密地位于小麦中的同一染色体上，使得除非通过罕见的重组 事件，否则这些基因的等位基因难以独立遗传，从而进一步增加了上述挑战的难度。因此， 具有小麦每个基因组的SBEIIa和SBEIIb两者的由SNPs产生的敲减或敲除基因突变将是 有用的。在每个SBEII位点内（特别是在同一个基因组的每个SBEII位点内）的多个等位 基因突变的存在，将允许繁殖出新的非转基因小麦品系，该小麦品系在种子中具有一系列 的增加的直链淀粉和抗性淀粉水平。这些品系的种子可以用于生产更健康的基于小麦的食 品，包括面粉、面包、麦片、意大利面和墨西哥面饼。
技术实现思路
在一种实施方式中，本专利技术涉及在一个或多个SBEII基因中的非转基因突变。在 一种实施方式中，一个或多个突变在SBEIIa基因中。在另一种实施方式中，一个或多个突 变在SBEIIb基因中。在另一种实施方式中，一个或多个突变是在SBEIIa和SBEIIb基因的 每一个中。 在一种实施方式中，本专利技术涉及在SBEIIa基因中的多个非转基因突变，包括但不 限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。 在另一种实施方式中，本专利技术涉及在SBEIIb基因中的多个非转基因突变，包括但 不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。 在另一种实施方式中，本专利技术涉及在SBEIIa基因中的多个非转基因突变，包括但 不限于l、2、3、4、5、6、7、8、9、10和大于10个突变 ；以及在SBEIIb基因中的多个非转基因突 变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和大于10个突变。 在另一种实施方式中，本专利技术涉及相对于野生型小麦植株、小麦种子、小麦植株的 部分及其子代具有增加的直链淀粉含量和增加的抗性淀粉水平的小麦植株、小麦种子、小 麦植株的部分以及它们的子代。 在另一种实施方式中，本专利技术涉及相对于野生型小麦植株具有降低的一种或多种 SBEII酶活性的小麦植株、小麦种子、小麦植株部分及其子代，其中，SBEII酶活性的降低是 由一个或多个小麦植株的SBEII基因中的人工诱导非转基因突变引起的。在另一种实施方 式中，SBEIIa酶具有降低的活性。在另一种实施方式中，SBEIIb酶具有降低的活性。在又 一实施方式中，SBEIIa酶和SBEIIb酶具有降低的活性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种编码SBEIIa多肽的多核苷酸，所述SBEIIa多肽在对应于SEQ ID NO：2的436号氨基酸位点的氨基酸位点处包含色氨酸至终止子的突变。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安·J·斯莱德，戴纳·L·莱夫勒，阿龙·M·霍尔姆，杰茜卡·C·马伦伯格，
申请(专利权)人：阿凯笛亚生物科学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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