本发明专利技术提供了“无饱和”芸苔油。本发明专利技术还提供了可用于产生这些油的种子。产生这些种子的植物也包括在本发明专利技术之内。所有这些都通过在芸苔中使用Δ-9去饱和酶基因而令人惊奇地实现。该计数可用于本文公开的其他植物。本发明专利技术的油具有迄今为止尚未获得的特别有利的特征和脂肪酸谱。本发明专利技术还提供植物优化的Δ-9去饱和酶基因。本发明专利技术还提供植物优化的Δ-9去饱和酶基因。在一些优选的实施方案中，优选植物包含至少两个拷贝的本发明专利技术Δ-9去饱和酶基因。令人惊奇地，这些植物产生的种子不显示基因沉默效应，而是令人惊奇地具有进一步降低的总饱和物水平。
【技术实现步骤摘要】
具有降低的脂肪酸饱和水平的油和种子本申请为2005年10月7日提交的、专利技术名称为“在种子中具有“不饱和”或降低饱和水平的脂肪酸的某些植物以及来自种子的油”的PCT申请PCT/US2005/036052的分案申请，所述PCT申请进入中国国家阶段的日期为2007年5月25日，申请号为200580040443. 2。与相关串请的交叉参考本专利技术要求提交于2004年10月8日的美国临时申请系列号60/617，532的优先权。
技术介绍
植物油已经逐渐取代动物油和脂肪作为饮食脂肪摄入的主要来源。然而，在多数工业国家中饱和脂肪摄入保持在总热量消耗的约15%至20%。在推动更健康的生活方式的努力中，美国农业部(USDA)最近已经推荐饱和脂肪占每日热量摄入的小于10%。为使消费者易于了解，当前由USDA发布的标签指导现在要求总饱和脂肪酸水平低于I. 0g/14g方可获得“低饱和”标签，低于0. 5g/14g方可获得“无饱和”标签。这意味着植物油的饱和脂肪酸含量需要低于7%和3. 5%方可分别获得“低饱和”和“无饱和”标签。由于这些指导的发布，因此对“低饱和”油的消费需求明显增加。迄今为止，满足要求的主要为油菜油以及程度低得多的向日葵油和红花油。无论是植物或动物来源，油的特征主要由碳和氢原子的数目以及脂肪酸链包含的双键的数目和位置决定。来自植物的多数油由不同数量的软脂酸(16:0)、硬脂酸(18:0)、油酸(18:1)、亚油酸(18:2)和亚麻酸(18:3)脂肪酸组成。习惯上将软脂酸和硬脂酸称为“饱和”，因为其碳链被氢原子饱和，因此不具有双键；它们含有最大可能数目的氢原子。然而，油酸、亚油酸和亚麻酸是其中分别具有1、2和3个双键的18碳脂肪酸链。一般认为油酸是单不饱和脂肪酸，而认为亚油酸和亚麻酸是多不饱和脂肪酸。美国农业部将“无饱和”产品定义为具有少于3. 5% (以重量计)的组合饱和脂肪酸(与脂肪酸总量相比)的产品。不饱和脂肪(单不饱和及多不饱和)是有益的(特别是适量消费时)，而饱和脂肪及反式脂肪则不然。饱和脂肪和反式脂肪提高血中LDL胆固醇水平。膳食胆固醇也提高LDL胆固醇，并且甚至不提高LDL而促进心脏病。因此，建议选择低饱和脂肪、反式脂肪和胆固醇的食品作为健康饮食的一部分。最近的研究已经确定了以高水平单不饱和脂肪酸(特别是油酸)作为主要饮食脂肪组分的健康价值。这些饮食认为可降低由高饱和脂肪酸饮食导致的动脉硬化的发病率。因此存在对具有高单不饱和脂肪酸含量的食用植物油的需求。种子诱变已经用于产生具有不高于4%饱和脂肪酸含量的菜籽油(PCT国际专利申请公布号WO 91/15578)。1985年，超过13%的世界食用油供应产生自油料种子作物物种芸苔，通常称为油菜籽或芥菜。芸苔是第三重要的食用油来源，仅次于大豆和棕榈。由于芸苔能在相对低的温度下萌发和生长，因此它也是可在较冷的农业区种植以及在更温暖的地区作为冬季作物的少数具有经济重要性的食用油料种子作物之一。此外，正更多地考虑将植物油(特别是菜籽油)用于工业应用，因为它们具有提供与合成油或矿物/基于环烷的油相当的性能的潜力，还具有可生物降解这一非常需要的优势。在所有的植物油中，芸苔油具有最低水平的饱和脂肪酸。“芸苔”指油菜籽(芥)，其具有至多为种子脂肪酸总量2% (以重量计)(优选至多0.5% (以重量计)，最优选基本为0% (以重量计))的芥酸(C22:1)，并在压榨后产生每克含有小于30微摩尔脱脂(无油)粉的风干粉。这些类型的油菜籽通过其与该物种中更常规变种相比较的可食性来区分。可以以化学方法进行植物油的修饰。已经使用该方法获得含有少于约3%饱和脂肪酸的沙拉/烹调油(美国专利号4，948，811);油可以通过化学反应形成，或者通过物理分离饱和脂类而形成。一般参考使用“遗传工程”获得具有所需特征的油(参阅第3栏第58行及以下等等)。然而，没有详细公开如何这样修饰任一特定油料种子植物以提供具有 所需特征的植物油。作为替代的，一般通过常规育种技术修饰植物油的脂肪酸组成。这些技术使用现存的种质作为影响脂肪酸组成的天然发生的突变的来源。使用适当的筛选与其后的育种结合来发现和选择这些突变。例如，已经使用这样的方法来降低菜籽油中长链饱和脂肪酸芥酸的含量(Stefansson,B. R. (1983)((High and Low Erucic Acid Rapeseed Oils)),KramerJ. K. G.等编辑；Academic Press,New York ; 144-161页)和提高玉米油中单不饱和脂肪酸油酸的量(美国专利申请系列号07/554，526)。近来，已经尝试通过使用诱变剂增加用以选择所需特征的可用突变。然而，诱变剂一般通过失活或修饰已存在的基因而导致特定功能的丧失或降低来发挥作用。因此通过诱变引入新特征经常依赖于某个现存性状的丧失。此外，通过诱变剂实现所需目的通常是不确定的。使用该方法仅在植物油中获得了少数类型的修饰脂肪酸组成。这种影响脂肪酸组成的“创造性”突变的一个实例是降低菜籽油中多不饱和脂肪酸(特别是亚油酸和亚麻酸)，而同时提高单不饱和脂肪酸油酸(Auld,M.,等，(1992)Crop Sci.出版中)。另一实例是降低菜籽油中的饱和脂肪酸(PCT国际专利申请公布号WO 91/15578)。然而，种子油合成的生物化学是复杂并且尚未完全了解的，可能存在若干机制造成在菜籽油中观察到的脂肪酸组成改变(PCT国际专利申请公布号WO 91/15578)。使用诱变影响这些改变基本上是随机、非特异的。理论上，通过使用遗传工程修饰脂肪酸组成的可能性会允许精确受控地引入特定的所需基因以及失活不需要的特定基因或基因产物。因此，可以向植物中引入完全不依赖于现存基因的新性状，或者可以失活或修饰预选择的基因。然而，有效使用遗传工程修饰脂肪酸组成的一个先决条件是在植物细胞中调节脂肪酸合成和加工的机理的合理的准确模型。美国专利号6，495,738(还可参阅WO 99/50430)显示可以通过在植物细胞内表达真菌软脂酰CoA A-9去饱和酶来改变玉米油和烟草种子的饱和脂肪酸水平。这些蛋白质最可能使软脂酰CoA分子酶酶促去饱和，优选通过移去分子CoA部分的第9和第10个碳原子之间的两个氢原子并添加双键，从而产生棕榈油酰CoA(16:1 A-9)。棕榈油酰CoA最终掺入种子油中，从而降低所述油的总饱和水平。玉米油的总饱和脂肪酸水平(平均约为13. 9% )不符合上文所述当前的标签指导。此外，与大豆、芸苔、向日葵等相比，一般不认为玉米是油料作物。事实上，认为产生并提取自玉米的油是淀粉提取中使用的湿磨方法的副产品。因此，几乎没有兴趣修饰玉米油的饱和水平。公认在油料种子中脂肪酸合成主要发生在质体中，并且新合成的脂肪酸从质体外运至胞质。它们在胞质中用于在内质网中发生甘油三酯的装配。脂肪酸合成的主要产物是软脂酸(16:0)，它似乎可有效延伸成硬脂酸(18:0)。仍然在质体中时，饱和脂肪酸可以接着通过称为A-9去饱和酶的酶去饱和，以引入一个或多个碳-碳双键。特别是硬脂酸可被质体A-9去饱和酶迅速去饱和而获得油酸(18:1)。事实上，软脂酸也可被质体A-9去饱和酶去饱和成棕榈油酸(16:1)，本文档来自技高网...
【技术保护点】
芸苔植物的细胞，其中所述芸苔植物产生具有包含少于3.5%总饱和物和少于80%油酸的油级分的种子，其中所述总饱和物为所有不含双键的脂肪酸的总数。
【技术特征摘要】
2004.10.08 US 60/617,5321.芸苔植物的细胞，其中所述芸苔植物产生具有包含少于3.5%总饱和物和少于80%油酸的油级分的种子，其中所述总饱和物为所有不含双键的脂肪酸的总数。2.权利要求I的植物细胞，其中所述油级分包含70%至78%的油酸。3.权利要求I的植物细胞，其中所述油级分包含不高于3%的亚麻酸。4.权利要求I的植物细胞，其中所述油级分包含70%至78%的油酸和不高于3.5%的亚麻酸。5.权利要求I的芸苔植物细胞，其中所述油级分具有不高于2.7%的总饱和物。6.权利要求I的植物的细胞，其中所述植物高度至少为100cm，平均种子重量大于3mg。7.由权利要求I的芸苔植物细胞所来源的芸苔植物产生的种子的细胞。8.权利要求7的芸苔种子的细胞...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·汤普森，S·莱迪，
申请(专利权)人：美国陶氏益农公司，
类型：发明
国别省市：
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