一种改良水稻籽抗氧化能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种改良水稻籽抗氧化能力的方法，通过提高水稻籽粒中虾青素含量改良水稻籽的抗氧化能力。进一步包括：将虾青素蛋白基因的片段，用种子特异启动子驱动，转化水该基因在水稻，使稻籽粒中特异表达，以提高水稻籽粒中虾青素含量。包括以下步骤：A.构建重组载体；B.获得转基因植株；C.收获单株自交种子；D.自交留种；E.表型选择。本发明专利技术方法提高水稻籽粒中虾青素含量，改良水稻籽粒品质，创造水稻品质改良新材料。 1

【技术实现步骤摘要】
一种改良水稻籽抗氧化能力的方法
本专利技术涉及分子生物学植物基因工程
，特别涉及一种改良水稻籽抗氧化能力的方法。
技术介绍
虾青素(英语：Astaxanthin，又称变胞藻黄素或虾红素)，是类胡萝卜素的一种，为一种较强的天然抗氧化剂。与其他类胡萝卜素一样，虾青素属于一种脂溶性及水溶性的色素，在虾、蟹、鲑鱼、藻类等海洋生物中均可找到。虾青素的抗氧化能力强，为维他命E的550倍、β-胡萝卜素的10倍。不同的动物种属不同的组织器官虾青素存在状态不同，三文鱼的皮肤、鱼鳞、鱼籽以酯化态的虾青素为主，游离态的虾青素主要分布在肌肉、血浆和内脏器官。小虾体内以酯化虾青素为主。雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)中主要就是酯化的虾青素，被公认为自然界中生产天然虾青素最好的生物。虾青素具有保护皮肤和眼睛，抵抗辐射、心血管老化、老年痴呆和癌症等功效。人体的衰老，主要是由于自由基所造成的氧化所至。而红球藻萃取物特殊的分子构造，可以穿越人体细胞外壁，直接清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持人体机能平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康。水稻使世界上最重要的粮食作物之一，更是我国最重要的粮食作物，我国是世界上最大的稻米生产国和消费国，约有60％以上的国人以稻米为主食。我国水稻年播种面积超过3000万公顷，占世界的20％，占全国粮食作物播种面积的30％。目前，在水稻中还没有类似的报道和设想，因此在水稻中实现这一想法将使水稻的营养价值有质的提高，使人们在就餐的同时也进行健康保健，为提高人民的身体素质提供了一种可能。本专利技术方法在国内外未见报道，本单位也未公开发表涉及本
技术实现思路
的文章，本专利技术在国内外研究属于空白领域。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供了一种改良水稻籽抗氧化能力的方法，将虾青素蛋白基因的片段，用种子特异启动子驱动，转化水该基因在水稻，使稻籽粒中特异表达，以提高水稻籽粒中虾青素含量，改良水稻籽粒品质，创造水稻品质改良新材料。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改良水稻籽抗氧化能力的方法，通过提高水稻籽粒中虾青素含量改良水稻籽的抗氧化能力。进一步包括：将虾青素蛋白基因的片段，用种子特异启动子驱动，转化水该基因在水稻，使稻籽粒中特异表达，以提高水稻籽粒中虾青素含量。包括以下步骤：A.构建重组载体；B.获得转基因植株；C.收获单株自交种子；D.自交留种；E.表型选择。所述步骤进一步包括：A.构建重组载体：从雨生红球藻中分离的一段虾青素蛋白基因片段，该片段由1005个碱基组成，编码334个氨基酸；将其与种子特异表达启动子酶切连接到表达载体pCAMBIA1300上，构建重组载体。所述步骤进一步包括：B.获得转基因植株；利用根癌农杆菌LBA4404介导的转基因方法将重组载体导入粳稻中，获得转基因植株。所述步骤进一步包括：C.收获单株自交种子：利用PCR法对T0代转基因植株进行阳性检测，通过Northern杂交检测阳性转基因植株中插入片段的表达，通过Real-timePCR的方法鉴定阳性转基因植株插入片段的拷贝数，选择含有单拷贝的插入片段、且正常结实的转基因植株，收获单株自交种子。所述步骤进一步包括：D.自交留种：将上述步骤C中选留的转基因植株的种子自交，同样利用Northern杂交和Real-timePCR方法鉴定后代中插入片段的表达和拷贝数，结合田间表现选择表型稳定、虾青素表达量高和表现优良的转基因单株，自交留种。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种食品，采用如前述任一项所述改良水稻籽抗氧化能力的方法直接或间接生产而成。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种如前述任一项所述改良水稻籽抗氧化能力的方法在生产用于食用或食品加工的稻米中的应用。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种如前述任一项所述改良水稻籽抗氧化能力的方法在建立水稻品系中的应用。本专利技术有益效果包括：本专利技术的目的是在于提供了一种改良水稻籽粒营养品质的方法，方法易行，操作简单，包括转基因方法，把虾青素蛋白基因片段和种子特异表达启动子融合基因转化水稻，获得转基因植株；结合聚合酶链式反应和分子杂交方法，生化分析方法等，在转基因植株后代中选育虾青素表达高、单株产量不变或有提高的转基因株系，创造水稻品质改良新材料。附图说明图1为一种转化所用基因片段的核苷酸序列及氨基酸序列。图2为一种重组载体构建过程示意图。图3为T0代部分转基因植株阳性检测示意图。图4为部分T0代转基因植株插入片段拷贝数示意图(Southern)。图5为部分T0代转基因植株插入片段表达量示意图(Northern)。具体实施方式下面结合实施例详述本专利技术。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。本专利技术公开了一种改良水稻籽粒营养品质的方法，把从青虾雨生红球藻中分离的一段虾青素蛋白基因片段与种子特异启动子融合构建重组载体，利用根癌农杆菌介导的遗传转化法将重组载体导入水稻中，获得转化植株，然后用聚合酶链式反应对T0苗进行阳性检测，将收获的T0的种子自交成家系(T1)，然后对T1代阳性单株种子成T2代家系，从中选择出虾青素含量高的纯合单株，自交留种，对选留的纯合单株进行进一步的表现选择，培育新材料。方法简单易行，在水稻中表达虾青素蛋白基因提高水稻中虾青素的含量，提高了籽粒的营养品质，可应用于作物品质的改良。本专利技术属于植物基因工程
更具体涉及一种改良水稻籽粒营养品质的方法，具体包含了应用转基因方法将一个虾青素蛋白基因片段通过农杆菌转化的方法转化水稻，使该基因在水稻籽粒中表达，以提高水稻籽粒虾青素的含量，创造水稻品质改良新材料的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改良水稻籽抗氧化能力的方法，通过提高水稻籽粒中虾青素含量改良水稻籽的抗氧化能力。进一步包括：将虾青素蛋白基因的片段，用种子特异启动子驱动，转化水该基因在水稻，使稻籽粒中特异表达，以提高水稻籽粒中虾青素含量。包括以下步骤：A.构建重组载体；B.获得转基因植株；C.收获单株自交种子；D.自交留种；E.表型选择。所述步骤进一步包括：A.构建重组载体：从雨生红球藻中分离的一段虾青素蛋白基因片段，该片段由1005个碱基组成，编码334个氨基酸；将其与种子特异表达启动子酶切连接到表达载体pCAMBIA1300上，构建重组载体。所述步骤进一步包括：B.获得转基因植株；利用根癌农杆菌LBA4404介导的转基因方法将重组载体导入粳稻中，获得转基因植株。所述步骤进一步包括：C.收获单株自交种子：利用PCR法对T0代转基因植株进行阳性检测，通过Northern杂交检测阳性转基因植株中插入片段的表达，通过Real-timePCR的方法鉴定阳性转基因植株插入片段的拷贝数，选择含有单拷贝的插入片段、且正常结实的转基因植株，收获单株自交种子。所述步骤进一步包括：D.自交留种：将上述步骤C中选留的转基因植株的种子自交，同样利用Northern杂交和Real-timePCR方法鉴定后代中插入片段的表达和拷贝数，结合田间表现选择表型稳定、虾青素表达量高和表现优良的转基因单株，自交留种。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种食品，采用如前述任一项本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改良水稻籽抗氧化能力的方法，其特征在于，通过提高水稻籽粒中虾青素含量

【技术特征摘要】
1.一种改良水稻籽抗氧化能力的方法，其特征在于，通过提高水稻籽粒中虾青素含量改良水稻籽的抗氧化能力。2.根据权利要求1所述改良水稻籽抗氧化能力的方法，其特征在于，进一步包括：将虾青素蛋白基因的片段，用种子特异启动子驱动，转化水该基因在水稻，使稻籽粒中特异表达，以提高水稻籽粒中虾青素含量。3.根据权利要求1所述改良水稻籽抗氧化能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：A.构建重组载体；B.获得转基因植株；C.收获单株自交种子；D.自交留种；E.表型选择。4.根据权利要求3所述改良水稻籽抗氧化能力的方法，其特征在于，所述步骤进一步包括：A.构建重组载体：从雨生红球藻中分离的一段虾青素蛋白基因片段，该片段由1005个碱基组成，编码334个氨基酸；将其与种子特异表达启动子酶切连接到表达载体pCAMBIA1300上，构建重组载体。5.根据权利要求3所述改良水稻籽抗氧化能力的方法，其特征在于，所述步骤进一步包括：B.获得转基因植株；利用根癌农杆菌LBA4404介导的转基因方法将重组载体导入粳稻中，获得转基因植株。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，刘佳音，吴洁芳，徐春莹，葛旭娟，米铁柱，
申请(专利权)人：青岛袁米农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37