高莱鲍迪苷M甜菊植物栽培品种及其产生方法技术

公开了具有高RebM含量的甜菊品种。还提供了通过负调节选择所得植物的某些基因来产生具有高RebM含量的甜菊植物、以及用这样的植物进行育种以赋予植物后代这样的期望Reb M表型的方法。

Cultivars and production methods of Stevia rebaudioside M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高莱鲍迪苷M甜菊植物栽培品种及其产生方法相关申请的交叉引用本申请是于2017年3月8日提交的美国临时申请No.62/468,937的非临时专利申请并且要求其优先权的权益，其全部内容为了所有目的通过引用并入本文。序列表的提交与本申请相关的序列表通过EFS-Web以电子格式提交，并且在此通过引用整体并入到本说明书中。背景甜菊(stevia)是用于生产甜味剂、糖替代品和其他可消费成分(consumableingredient)的重要且有价值的大田作物(fieldcrop)。因此，甜菊植物育种者(breeder)的持续目标是开发稳定、高产的农学上健康的甜菊物种的甜菊栽培品种(cultivar)。实现该目标的原因是为了使甜味剂、糖替代品和其他可消费成分的量和品质最大化。为了实现这一目标，甜菊育种者必须选择和开发具有产生优良栽培品种之性状的植物。本文中引用的所有参考文献均通过引用整体并入。新甜菊栽培品种的开发需要评价和选择亲本以及使这些亲本进行杂交。由于给定杂交缺乏可预见的成功，因此需要育种者在任何给定年份中进行具有相同或不同育种目标的数次杂交。相关领域的前述实例和与其相关的限制旨在是举例说明性的而非排他性的。在阅读说明书之后，相关领域的其他限制对本领域技术人员而言将变得明显。概述以下实施方案及其方面结合产品和方法进行描述和举例说明，其旨在是示例性的和举例说明性的，而不是在范围上的限制。在多种实施方案中，上述问题中的一个或更多个已被减小或消除，而另一些实施方案针对另一些改进。据信，植物中莱鲍迪苷A向莱鲍迪苷M的转换需要最少的步骤来完成。然而，与莱鲍迪苷A相比，已知的甜菊物种包含非常少的莱鲍迪苷M，这表明转换途径受到这些植物中某些调节元件的负效应。通过鉴定这些负调节因子并破坏其功能，据信从莱鲍迪苷A向莱鲍迪苷M的转换途径可更容易地发生，导致甜菊叶中莱鲍迪苷M的产率更高。本公开内容的一个实施方案涉及产生与天然或商业上已知的甜菊植物(例如SteviarebaudianaBertoni和SteviarebaudianaMorita)相比产生高水平莱鲍迪苷M的甜菊植物栽培品种。另一个实施方案公开了破坏莱鲍迪苷M生物合成的负调节物。通过破坏甜菊中这些负调节物的功能，可产生与不同的甜菊品种相比能够产生更高水平莱鲍迪苷M的甜菊植物。另一个实施方案公开了包含在莱鲍迪苷A向莱鲍迪苷M转换途径中的至少一种被破坏的负调节基因的甜菊植物。另一个实施方案公开了通过诱导植物中至少一种负调节基因功能的破坏来提高甜菊植物中莱鲍迪苷M含量的方法，其中所述负调节基因选自影响代谢、信号转导和基因调节的基因，以及其他新的未分类基因。另一个实施方案公开了代谢基因，其中所述基因包含影响糖代谢、单加氧酶含量、萜代谢、氨基转移酶代谢、多抗微生物挤出蛋白(multi-antimicrobialextrusionprotein)代谢和甲硫氨酸代谢的基因。另一个实施方案公开了代谢基因，其中所述基因选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：2、SEQIDNO：3、SEQIDNO：4、SEQIDNO：5、SEQIDNO：6、SEQIDNO：7、SEQIDNO：8、SEQIDNO：9、SEQIDNO：10。另一个实施方案公开了本申请的甜菊植物的植物或其植物部分，其由叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、胚珠、种子、细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花和茎组成。另一个实施方案公开了信号转导和基因调节，其中所述基因包含非生物胁迫基因和生物胁迫基因。另一个实施方案公开了信号转导和基因调节基因，其中所述基因选自SEQIDNO：11、SEQIDNO：12、SEQIDNO：13、SEQIDNO：14、SEQIDNO：15和SEQIDNO：16。另一个实施方案公开了新的未分类基因，其中所述基因选自SEQIDNO：17、SEQIDNO：18、SEQIDNO：19和SEQIDNO：20。另一个实施方案公开了用于产生高莱鲍迪苷M甜菊植物的方法，其包括：(a)筛选甜菊植物种群在以下序列的至少一个中的突变：SEQIDNO：1、SEQIDNO：2、SEQIDNO：3、SEQIDNO：4、SEQIDNO：5、SEQIDNO：6、SEQIDNO：7、SEQIDNO：8、SEQIDNO：9、SEQIDNO：10、SEQIDNO：11、SEQIDNO：12、SEQIDNO：13、SEQIDNO：14、SEQIDNO：15、SEQIDNO：17、SEQIDNO：18、SEQIDNO：19和SEQIDNO：20；(b)选择具有所述至少一个突变的第一甜菊植物；(c)将具有至少一个突变的第一所选甜菊植物与第二甜菊植物杂交；(d)筛选甜菊后代的具有高莱鲍迪苷M的植物；以及(e)选择具有高莱鲍迪苷M的甜菊植物。序列表简述SEQIDNO：1公开了内-1，3；1，4-β-D-葡聚糖酶基因(STKS#1)。SEQIDNO：2公开了葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因(STKS#2)。SEQIDNO：3公开了细胞色素P450716B1样基因(STKS#3)。SEQIDNO：4公开了推定的类黄酮3’-羟化酶细胞色素P450基因(STKS#4)。SEQIDNO：5公开了KAH样细胞色素P450基因(STKS#5)。SEQIDNO：6公开了类异戊二烯生物合成C1超家族基因(STKS#6)。SEQIDNO：7公开了瑞斯蒂酮(vestitone)还原酶样基因(STKS#7)。SEQIDNO：8公开了氨基转移酶基因(STKS#8)。SEQIDNO：9公开了MATE流出家族蛋白基因(STKS#9)。SEQIDNO：10公开了甲硫氨酸腺苷转移酶2亚基β样基因(STKS#10)。SEQIDNO：11公开了SAL1磷酸酶样同种型基因(STKS#11)。SEQIDNO：12公开了硝酸盐依赖性转录调节基因(STKS#12)。SEQIDNO：13公开了包含LURP1样结构域之蛋白的基因(STKS#13)。SEQIDNO：14公开了RGC2抗性蛋白基因(STKS#14)。SEQIDNO：15公开了LRR受体激酶基因(STKS#15)。SEQIDNO：16公开了壁相关受体激酶基因(STKS#16)。SEQIDNO：17公开了未知功能的DNA序列(2672)(STKS#17)。SEQIDNO：18公开了未知功能的DNA序列(5237)(STKS#18)。SEQIDNO：19公开了未知功能的DNA序列(10666)(STKS#19)。SEQIDNO：20公开了未知功能的DNA序列(13209)(STKS#20)。附图简述并入本文中并构成说明书一部分的附图示出了一些但不是唯一或排他的示例性实施例和/或特征。本文中公开的实施例和附图旨在被认为是举例说明性的而不是限制性的。图1示出了不同甜菊植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.甜菊(Stevia rebaudiana)植物，其包含在莱鲍迪苷A向莱鲍迪苷M转换途径中的至少一种被破坏的负调节基因。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170308 US 62/468,9371.甜菊(Steviarebaudiana)植物，其包含在莱鲍迪苷A向莱鲍迪苷M转换途径中的至少一种被破坏的负调节基因。


2.通过诱导甜菊植物中至少一种负调节基因功能的破坏来提高所述植物中莱鲍迪苷M含量的方法，其中所述负调节基因选自影响代谢、信号转导和基因调节的基因，以及新的未分类基因。


3.权利要求2所述方法的代谢基因，其中所述基因包含影响糖代谢、单加氧酶含量、萜代谢、氨基转移酶代谢、多抗微生物挤出蛋白代谢和甲硫氨酸代谢的基因。


4.权利要求3所述的代谢基因，其中所述基因选自SEQIDNO：1、SEQIDNO：2、SEQIDNO：3、SEQIDNO：4、SEQIDNO：5、SEQIDNO：6、SEQIDNO：7、SEQIDNO：8、SEQIDNO：9、SEQIDNO：10。


5.权利要求2所述甜菊植物的植物或其植物部分，其由叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、胚珠、种子、细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花和茎组成。


6.权利要求2所述方法的信号转导和基因调节基因，其中所述基因包含非生物胁迫基因和生物胁迫基因。

【专利技术属性】
技术研发人员：阿韦季克·马尔科斯雅恩，王雄祥，景润春，黄腾芳，斯蒂芬·埃兹拉·肖尔，法亚兹·卡齐，阿历克·海斯，因德拉·普拉卡什，
申请(专利权)人：谱赛科美国股份有限公司，关键基因股份有限公司，可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US