一种增强大豆香味的方法技术

本发明专利技术提供了一种增强大豆香味的方法，具体地，提供了一种赋予植物产生香味或增强植物香味的方法，具体地，本发明专利技术提供了BADH基因或其编码蛋白的抑制剂的用途，用于赋予植物产生香味或增强植物香味；或制备用于赋予植物产生香味或增强植物香味的组合物或制剂，其中所述BADH基因包括BADH1和BADH2基因。本发明专利技术首次发现，同时抑制BADH1和BADH2基因或其编码蛋白的表达可显著增强植物，尤其是大豆的香味。尤其是大豆的香味。

【技术实现步骤摘要】
一种增强大豆香味的方法


[0001]本专利技术涉及农学领域，具体地，涉及一种增强大豆香味的方法。

技术介绍

[0002]香味作为食物品质的重要特征之一，广受大众的喜爱，赋予了食物更高的商品价值。2
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乙酰
‑1‑
吡咯啉(2
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acetyl
‑1‑
pyrroline，2AP)是一种能够产生强烈“稻花”香味的挥发性化合物，是香米的重要香味成分，存在于多种植物和谷类产品。甜菜碱醛脱氢酶BADH2能够催化γ
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氨基丁醛(γ
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amino butyraldehyde，GABald) 向γ
‑
氨基丁酸(γ
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amino butyric acid，GABA)转化，BADH2活性降低或丧失， 2AP合成前体GABald发生积累，从而促使2AP的含量增加。已有报道，玉米、高粱、黄瓜和椰子的BADH2功能缺失突变造成2AP的积累，但是没有关于BADH1基因与2AP的含量或者产生香味的关系的研究。
[0003]大豆是人类主要油脂和蛋白质的来源，是世界最重要的经济作物之一，能够作为肉类和奶制品的等类似物的替代品，并为人类提供了60％的植物蛋白和30％的脂肪。人们对大豆的品质需求愈来愈高，香味也成为影响大豆食用品质的重要特征。
[0004]本专利技术利用CRISPR基因编辑技术编辑大豆GmBADH1和GmBADH2基因，发现同时突变GmBADH1和GmBADH2基因的大豆植株，比GmBADH2基因单突变的大豆植株的 2AP含量显著增加。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种赋予植物产生香味或增强植物香味的方法。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种赋予植物产生香味或增强植物香味的方法，包括步骤：
[0007]降低或抑制所述植物中BADH基因或其编码蛋白的表达量和/或活性，从而增强植物的香味，其中，其中，所述BADH基因包括BADH1和BADH2基因。
[0008]在另一优选例中，所述植物包括农作物、林业植物、蔬菜、瓜果、花卉、牧草(包括草坪草)。
[0009]在另一优选例中，所述植物包括单子叶植物和双子叶植物。
[0010]在另一优选例中，所述植物选自下组的一种或多种植物：豆科植物、十字花科、禾本科、茄科、葫芦科、藜科、蓼科、胡麻科、菊科、锦葵科、蔷薇科、胡麻科、旋花科、薯蓣科、伞形花科、百合科、姜科、棕榈科植物。
[0011]在另一优选例中，所述植物来源于选自下组的一种或多种植物：大豆、拟南芥、水稻、烟草、番茄、马铃薯、玉米、棉花、苜蓿、高粱、大麦、小麦、小米、甘薯、藜麦、生菜、油菜、白菜、菠菜、甜菜、花生、西瓜、白菜、草莓、黄瓜、椰子或其组合。
[0012]在另一优选例中，所述植物选自大豆、拟南芥、水稻、烟草、番茄、马铃薯、玉米、棉花、花生、高粱、黄瓜、椰子。
[0013]在另一优选例中，所述植物选自大豆。
[0014]在另一优选例中，所述BADH1基因编码蛋白的氨基酸序列与SEQ ID No.1 相比，具有至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的序列同一性；所述BADH2基因编码蛋白的氨基酸序列与SEQ IDNo.2相比，具有至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的序列同一性；优选的，所述BADH1或BADH2基因来源于大豆。
[0015]在一个实施方式中，所述降低或抑制BADH基因或其蛋白的表达和/或活性是通过BADH1基因的突变实现的；优选的，所述突变导致BADH1功能完全丧失或功能部分丧失；优选，所述突变导致BADH1功能完全丧失；优选的，所述突变为BADH1基因的核苷酸序列相对于SEQ ID NO.3缺失第1290位碱基后的5个碱基；优选的，所述突变为BADH1基因的核苷酸序列相对于SEQ ID NO.3 缺失第1290位碱基后的1个碱基。
[0016]在一个实施方式中，所述降低或抑制BADH基因或其蛋白的表达和/或活性是通过BADH2基因的突变实现的；优选的，所述突变导致BADH2功能完全丧失或功能部分丧失；优选，所述突变导致BADH2功能完全丧失；优选的，所述突变为BADH2基因的核苷酸序列相对于SEQ ID NO.4缺失第729位碱基后的2个碱基；优选的，所述突变为BADH2基因的核苷酸序列相对于SEQ ID NO.4 缺失第725位碱基后的7个碱基并插入1个碱基。
[0017]在另一优选例中，所述方法包括给予植物BADH基因或其编码蛋白的抑制剂。
[0018]在另一优选例中，所述赋予植物产生香味或增强植物香味包括提高所述植物的4
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氨基丁醛或2
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乙酰基
‑1‑
吡咯啉(2AP)的含量。
[0019]在另一优选例中，所述的降低或抑制是指与野生型植株中BADH1基因或其编码蛋白的表达水平E0相比，所述植株中BADH1基因或其编码蛋白的表达水平E1为野生型的0
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80％，较佳地0
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60％，更佳地0
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40％，更佳地，0
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30％；所述的降低或抑制是指与野生型植株中BADH2基因或其编码蛋白的表达水平 E0相比，所述植株中BADH2基因或其编码蛋白的表达水平E1为野生型的 0
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80％，较佳地0
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60％，更佳地0
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40％，更佳地，0
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30％。
[0020]在另一优选例中，所述降低或抑制BADH基因或其蛋白的表达和/或活性通过选自下组的方法实现：基因突变、基因敲除、基因中断、RNA干扰技术、基因编辑技术、导入基因或蛋白的抑制剂、或其组合。
[0021]在另一优选例中，所述的基因突变通过以下一种或多种方法获得：自然变异、物理诱变(如紫外线诱变、X射线或Y射线诱变)、化学诱变(如亚硝酸、羟胺、 EMS、亚硝基胍等)、生物诱变(如病毒或细菌介导的诱变)、基因编辑或生物合成。
[0022]在另一优选例中，所述的突变区域包括外显子和/或内含子区。
[0023]在另一优选例中，所述抑制剂选自下组：反义核酸、抗体、小分子化合物、 Crispr试剂、小分子配体、或其组合。
[0024]在另一优选例中，所述的基因编辑技术选自下组：CRISPR技术、TALEN技术、 ZFN技术、或其组合。
[0025]在另一优选例中，所述方法包括步骤：
[0026](i)提供一植物或植物细胞；和
[0027](ii)将BADH基因或其编码蛋白的抑制剂导入所述植物或植物细胞，从而获得改造的植本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种赋予植物产生香味或增强植物香味的方法，其特征在于，包括步骤：降低或抑制所述植物中BADH基因或其编码蛋白的表达量和/或活性，从而赋予植物产生香味或增强植物的香味，其中，所述BADH基因包括BADH1和BADH2基因；所述BADH1和BADH2基因包括下组任意一个或其组合：i、所述BADH1和BADH2基因来源于大豆；
ⅱ
、所述BADH1基因编码蛋白的氨基酸序列与SEQ ID No.1相比，具有至少95％的序列同一性；所述BADH2基因编码蛋白的氨基酸序列与SEQ ID No.2相比，具有至少95％的序列同一性；所述植物为大豆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降低或抑制BADH基因或其蛋白的表达和/或活性通过选自下组的方法实现：基因突变、基因敲除、基因中断、RNA干扰技术、基因编辑技术、导入基因或蛋白的抑制剂、或其组合。3.一种用于赋予植物产生香味或增强植物香味的组合物，其特征在于，包括：(a)BADH基因或其编码蛋白的抑制剂；和(b)农学上可接受的载体；所述BADH基因包括BADH1和BADH2基因，所述BADH1和BADH2基因包括下组任意一个或其组合：i、所述BADH1和BADH2基因来源于大豆；
ⅱ
、所述BADH1基因编码蛋白的氨基酸序列与SEQ ID No.1相比，具有至少95％的序列同一性；所述BADH2基因编码蛋白的氨基酸序列与SEQ ID No.2相比，具有至少95％的序列同一性；优选的，所述抑制剂选自下组：基因编辑试剂、反义核酸、抗体、小分子化合物、Crispr试剂、小分子配体、或其组合；所述植物为大豆。4.权利要求3所述的组合物的用途，其特征在于，用于赋予植物产生香味或增强植物香味；所述植物为大豆。5.权利要求3任一所述的组合物的用途，其特征在于，用于制备赋予植物产生香味或增强植物香味的试剂或试剂盒；所述植物为大豆。6.一种制备基因工程的植物细胞、或植物组织、或植物部分、或植物的方法，其特征在于，包括步骤：降低或抑制植物细胞、或植物组织、或植物部分、或植物中的BADH基因或其编码蛋白的表达和/或活性，从而获得基因工程的植物细胞、或植物组织、或植物部分、或植物；所述BADH基因包括BADH1和BADH2基因，所述BADH1和BADH2基因包括下组任...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢洪涛，
申请(专利权)人：山东舜丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：