用于提高饲料品质的方法和组合物技术

本发明专利技术提供一种选择饲用价值提高和管理灵活性增加的苜蓿植物的方法，用于提高所提供饲料的品质或增加早期可得到的生物质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引用本申请要求2012年6月26日提交的美国临时专利申请号61/664,359的优先权，所述申请的全部公开内容以引用方式并入本文。专利
本专利技术涉及植物基因工程。更确切来说，本专利技术涉及用于改善饲料作物营养品质的方法。序列表的并入将电子方式提交并且创建于2013年6月25日的文件名为“MONS336WO_ST25.txt”的序列表文件以引用方式并入本文，其大小为18千字节(在Microsoft中计算出文件大小)。专利技术背景本专利技术通过基因工程来提供方法和组合物，其中转基因苜蓿植物的酸性洗涤木质素(ADL)水平降低，愈创木基木质素(G木质素)水平降低，中性洗涤纤维消化率水平(NDFD)提高，并且植物活力与野生型相当，这使得农业适应性改善。饲料作物(包括豆科植物、禾本科植物、玉米青贮料和芸苔属(brassica)等)在全世界种植以提供具有可消化纤维的动物饲料。苜蓿和/或苜蓿干草是美国最重要的干草作物。虽然主要作为成捆干草来饲喂，但是它也可以作为青贮料、碎干草、方粒饲料或颗粒饲料来饲喂。苜蓿(紫花苜蓿(Medicago sativa))是饲料豆科植物，它占奶牛饲料的23％至34％。优质苜蓿干草是高度可消化的并且提供较高的蛋白质、能量、维生素和矿物质。优质苜蓿也含较少纤维素和半纤维素、较少木质素、较低纤维和较高相对饲用价值。苜蓿饲用价值常用NDFD来衡量。分析苜蓿饲料的NDFD可提供奶牛能够从饲料获得能量的估计，并且有必要提高苜蓿中的纤维消化率。例如，提高一个百分比单位的NDFD可使每天摄入的饲料干料提高0.37磅，使4％乳脂校正奶(FCM)产量提高0.55磅/天。饲喂具有更高NDFD饲料的奶牛能够从饲料中获得更多的总能量和营养价值。因此，在饮食中提供较少的谷物就能满足能量需求。饲料豆科植物中较低的NDFD最常与饲料植物成熟度有关系，这伴随有木质素浓度的升高并且与纤维素纤维升高有关。影响NDFD的因素包括酸性洗涤纤维(ADF)的量。ADF是指饲料的细胞壁部分，它是饲料最难消化的部分，包括木质素、纤维素、二氧化硅和氮的不溶性形式。这些数值是特别重要的，因为它们涉及家畜对饲料的消化率。具有较高ADF的饲料与具有较低ADF的饲料相比消化能较低。因此，随着ADF水平升高，消化能水平降低。
技术实现思路
本专利技术通过基因工程来提供一种方法和组合物，其中可以选择具有较高饲用价值成分的转基因苜蓿植物，如与不包含本专利技术的DNA分子的非转基因对照植物相比，ADL和G木质素的浓度降低，下茎部中的NDFD水平升高而活力至少相当，以及农业适应性。具有较低木质素的苜蓿事件是通过使用RNAi构建体下调木质素生物合成酶紫花苜蓿(Medicago sativa)S-腺苷-L-甲硫氨酸：咖啡酰基-CoA 3-O-甲基转移酶(CCoAOMT)而产生的。所有构建体都使用了美国专利申请公开2005/0176670中描述的稳定反义技术，以引用方式并入本文中。选择较低木质素苜蓿的事件的方法是“木质素含量的降低，从而在10％开花成熟阶段之前切割时整株植物消化率提高8-15％。所述方法从苜蓿植物种群中选择苜蓿植物，其中所述苜蓿植物种群包含与SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2同源或互补的重组DNA分子。所述方法包括分析苜蓿植物种群的下茎部并且选择满足以下条件的植物：与不包含这些重组DNA分子的苜蓿植物相比时，(1)酸性洗涤木质素浓度降低，其中酸性洗涤木质素浓度的降低介于12％和31％之间；(2)愈创木基木质素浓度降低，其中所述浓度降低约25％或更高；(3)中性纤维消化率升高，其中NDFD值升高18％以上。在本专利技术的一个方面中，选择出的具有较高饲用价值成分的苜蓿植物具有大体上等于不包含所述重组DNA分子的苜蓿植物的活力。在另一个方面中，本专利技术提供一种分析和选择已经用咖啡酰基CoA 3-O-甲基转移酶(CCoAOMT)的抑制构建体(SEQ ID NO:7)转化的具有较高饲用价值成分的转基因苜蓿植物的方法，它进一步包含维管-增强启动子(vascular-enhanced promoter)以调控与SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2同源或互补的重组DNA分子的转录。在又一个方面中，本专利技术提供通过本专利技术方法选择的苜蓿植物或所述植物的子代，或来源于所述植物或子代植物的干草或青贮料，其中所述苜蓿植物或植物产品包含与SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2同源或互补的DNA分子，并且包含由下茎部中较低的ADL和G木质素浓度、较高的NDFD水平带来的较高饲用价值成分。附图简述以下附图形成本说明书的一部分，并且被包括来进一步说明本专利技术的某些方面。通过参考这些附图中的一个或多个和以下对它们的相应描述并结合本文中提供的特定实施方案的详细描述，可以更好地理解本专利技术。图1-用黑体例示并概述了与非转基因事件相比，具有抑制的咖啡酰基CoA 3-O-甲基转移酶(CCoAOMT)的良种转基因苜蓿事件的ADL浓度介于80％和91％之间；NDFD值介于110％和125％之间；并且具有较低的G木质素值。图2-例示符合所要求的表现标准的KK179-2的良种事件和木质素降低苜蓿事件(定义为“甜蜜点”)，这些标准是以饲料消化率提高和营养品质提高的百分比ADL、NDFD和活力的水平为基础。序列简述SEQ ID NO:1-CCoAOMT基因1139987:1CR-紫花苜蓿CCoAOMT-1:1:1的序列(有义方向)。SEQ ID NO:2-1150536:1CR-蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)CCoAOMT-1:1:2的序列(反义方向)。SEQ ID NO:3-介于有义臂与反义臂之间的RNA环的序列(374-530bp)。SEQ ID NO:4-RNA环的5’端的序列(7-73bp)。SEQ ID NO:5-1141266:1启动子(P)-Pv.Pal2-1:1:1的序列。SEQ ID NO:6-1141267:1前导序列(L)-Pv.Pal2-1:1:1的序列。SEQ ID NO:7-pMON100052CAS-Pv.Pal2//SUP-CCoAOMT//nos；CAS-CaMV.35S//npt2//nos的序列。专利技术详述本专利技术提供一种方法，所述方法用于选择需要提高饲用价值的饲料作物。所述方法的方面可应用于多种饲料作物，例如，包括但不限于瑞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从苜蓿植物种群中选择具有较高饲用价值成分的苜蓿植物的方法，其中所述苜蓿植物种群包含重组DNA分子并且其中一部分所述重组DNA分子与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2同源或互补，所述方法包括：(a)测量所述苜蓿植物种群中的每种所述苜蓿植物的下茎部组织中的酸性洗涤木质素(ADL)浓度，其中与不包含所述DNA分子的苜蓿植物的下茎部组织相比，所述ADL浓度的降低介于12％和约31％之间；(b)测量所述下茎部组织中的愈创木基木质素(G木质素)浓度，其中与不包含所述DNA分子的苜蓿植物的下茎部组织相比，所述下茎部组织中的所述G木质素降低约25％或更高；(c)测量所述下茎部组织中的中性洗涤纤维消化率(NDFD)成分，其中与不包含所述DNA分子的苜蓿植物的下茎部组织相比，所述下茎部组织中的所述NDFD值升高18％以上；(d)选择包含步骤(a)‑(c)的所述较高饲用价值成分的苜蓿植物；以及(e)种植步骤(d)中选择的所述苜蓿植物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.26 US 61/664,3591.一种从苜蓿植物种群中选择具有较高饲用价值成分的苜蓿植物的方
法，其中所述苜蓿植物种群包含重组DNA分子并且其中一部分所述重组
DNA分子与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2同源或互补，所述方法包括：
(a)测量所述苜蓿植物种群中的每种所述苜蓿植物的下茎部组织中的酸
性洗涤木质素(ADL)浓度，其中与不包含所述DNA分子的苜蓿植物的下茎部
组织相比，所述ADL浓度的降低介于12％和约31％之间；
(b)测量所述下茎部组织中的愈创木基木质素(G木质素)浓度，其中与不
包含所述DNA分子的苜蓿植物的下茎部组织相比，所述下茎部组织中的所述
G木质素降低约25％或更高；
(c)测量所述下茎部组织中的中性洗涤纤维消化率(NDFD)成分，其中与
不包含所述DNA分子的苜蓿植物的下茎部组织相比，所述下茎部组织中的所
述NDFD值升高18％以上；
(d)选择包含步骤(a)-(c)的所述较高饲用价值成分的苜蓿植物；以及
(e)种植步骤(d)中选择的所述苜蓿植物。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述重组DNA分子包含能够转录植物
维管组织中的可操作连接的DNA分子的启动子分子，并且其中一部分所述可
操作连接的DNA分子与SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2同源或互补。
3.如权利要求1所述的方法，其进一步包括测量所述生长苜蓿植物的活
力的步骤，其中与不包含所述重组DNA分子的苜蓿植物相比，所述活力是
90％或更高。
4.如权利要求1所述的方法，其中干草或半干青贮料是通过种植所述苜
蓿植物生产的。
5.如权利要求4所述的方法，其中测量所述干草或半干青贮料的较高饲
用价值成分包括：
(a)测量所述干草或半干青贮料样品的ADL浓度，其中与不包含所述重

\t组DNA分子的苜蓿干草相比，所述ADL浓度介于80％和92％之间；以及
(b)测量所述干草或半干青贮料样品中的所述中性洗涤纤维消化率
(NDFD)成分，其中与不包含所述重组DNA分子的苜蓿干草相比，所述NDFD
值介于107％和125％之间。
6.如权利要求1所述的方法，其进一步包括种植所述苜蓿植物到成熟并
且从所述植物采集子代苜蓿种子。
7.一种通过权利要求6所述的方法产生的苜蓿种子，其中所述种子包含
重组DNA分子并且其中一部分所述重组DNA分子与SEQ ID NO:1或SEQ ID 
NO:...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·希亚特，M·S·雷迪，M·麦卡斯林，S·坦普尔，D·惠伦，R·E·塞尔尼，
申请(专利权)人：孟山都技术公司，福拉格遗传国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US