马铃薯中的转化酶沉默使由斑马片和糖端所致的损失最小化的用途制造技术

技术编号:12061680 阅读:112 留言:0更新日期:2015-09-17 12:21
本发明专利技术提供一种生产如薯片和薯条的马铃薯产品的便利方法,所述产品的糖端发生率较低并且由于感染斑马片病原体所致的显色不佳较少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】马铃薯中的转化酶沉默使由斑马片和糖端所致的损失最小 化的用途 相关申请案的夺叉参考 本申请要求2012年11月9日提交的美国临时申请第61/724, 632号和2013年3 月14日提交的美国临时申请第61/783, 390号的优先权,其中的每一者以全文引用的方式 并入本文中。
本专利技术提供生产包括薯片和薯条的马铃薯产品的便利方法,所述产品糖端的发生 率较低和/或归因于感染斑马片病原体的显色不佳较少。
技术介绍
马铃薯(Potato/Solanum tuberosum)为世界上第三重要的粮食作物。其用于人 类食用、动物饲料以及作为淀粉和醇的来源。全球产量的超过三分之二被人类直接食用,其 余的中的许多喂食动物或用于生产淀粉。21世纪的第一个十年的平均全球公民的每年饮食 包括约33kg (或731b)马铃薯。 在每一个生长季期间,马铃薯植株经受多种影响植物健康、产量和最终块茎品质 的生物和非生物逆境。由于田间的环境和栽培措施的综合效应所致的不佳块茎品质可以在 如薯条或薯片的最终产品中显现。次优生长年份和不佳栽培措施导致如褐斑病、空心病、内 部坏死、维管变色、斑马片和糖端的内部块茎病症的明显增加。具有这些病症的薯条成品必 须丢弃,对加工商构成经济损失。一些经济负担以违约处罚形式传递至种植者或以产品的 较高价格形式传递至消费者。 因此,继续需要马铃薯块茎品质的提高,其为本专利技术所阐述的。
技术实现思路
本专利技术提供使马铃薯块茎或由所述马铃薯块茎制得的产品中的糖端的频率最小 化的方法,其中马铃薯块茎中的糖端的频率相比于对照马铃薯块茎减少。在一些实施例中, 所述方法包含破坏所述马铃薯块茎中的液泡转化酶活性。 本专利技术也提供使马铃薯块茎或由所述马铃薯块茎制得的产品中的斑马片症状最 小化的方法,其中马铃薯块茎中的斑马片症状相比于对照马铃薯块茎减少。在一些实施例 中,所述方法包含破坏所述马铃薯块茎中的液泡转化酶活性, 可以通过任何合适的方法破坏液泡转化酶活性。在一些实施例中,通过将编码液 泡转化酶的液泡转化酶基因的一或多个核苷酸变化引入至马铃薯块茎中破坏液泡转化酶 活性。在一些实施例中,核苷酸变化自然地发生,或通过任何合适的方法人工地创造。在一 些实施例中,通过引入一或多个抑制性核苷酸序列破坏液泡转化酶活性。在一些实施例中, 抑制性核苷酸序列选自由反义RNA序列、dsRNAi序列和反向重复序列组成的群组。 在一些实施例中,抑制性核苷酸可操作地连接于植物启动子。在一些实施例中,植 物启动子选自由组成性启动子、非组成性启动子、诱导型启动子、组织特异性启动子和细胞 型特异性启动子组成的群组。 在一些实施例中,组织特异性启动子为块茎特异性启动子。在一些实施例中,块茎 特异性启动子为与ADP葡萄糖焦磷酸酶基因相关的启动子。在一些实施例中,块茎特异性 启动子包含核酸序列SEQ ID NO:6,或任何因此的功能变异体或其功能片段。 在一些实施例中,抑制性核苷酸序列为反向重复序列。在一些实施例中,反向重复 序列来源于SEQ ID NO: 5。在一些实施例中,反向重复序列包含至少一个有义序列和至少一 个反义序列,其与SEQ ID N0:5或其逆向互补序列的某一或某些部分具有至少80%、85%、 90%、95%、99%或99%以上的一致性。在一些实施例中,反向重复序列包含至少一个有义 序列和至少一个反义序列,其可以与SEQ ID N0:5或其逆向互补序列杂交。 在一些实施例中,反向重复序列包含对应于SEQ ID NO: 5的+53至+733的有义序 列。在一些实施例中,反向重复序列包含对应于SEQ ID NO:5的+552至+49的反义序列。 本专利技术也提供生产在通常导致诱发糖端的田间条件下并不产生具有糖端的块茎 的转基因植物的方法,和使用转化酶沉默使斑马片症状最小化或降低糖端频率的方法。 在一些实施例中,本专利技术的方法包含在马铃薯植株中表达基因沉默盒。在一些实 施例中,所述盒包含有义序列和反义序列,其以反向重复序列形式定向。在一些实施例中, 有义序列与SEQ ID NO: 5具有100 %-致性。在一些实施例中,反义序列为有义序列的全长 或部分逆向和互补序列。在一些实施例中,有义序列和反义序列通过间隔子分离。在一些 实施例中,表达盒包含块茎特异性启动子。在一些实施例中,块茎特异性启动子可操作地连 接于有义和反义序列。在一些实施例中,盒的表达下调至少一个内源性转化酶基因的表达 从而使马铃薯块茎或由所述马铃薯块茎制得的产品中的糖端的频率最小化,和/或使马铃 薯块茎或由所述马铃薯块茎制得的产品中的斑马片症状最小化。在一些实施例中,有义序 列与SEQ ID N0:5的全长或部分序列100%-致。在一些实施例中,反义序列与有义序列 的逆向和互补序列100%-致。举例来说,有义序列可以是SEQ ID N0:3,并且反义序列可 以是SEQ ID N0:21。在一些实施例中,反义序列与有义序列的逆向和互补序列并非100% 一致,而是与其部分重叠,例如有义序列可以是SEQ ID N0:3,并且反义序列可以是SEQ ID N0:4〇 本专利技术的方法为出乎意料的,因为基因功效与预先冷温度诱导严密相关(克兰 (Klann)等人,植物生理学(Plant Physiol) 1993 ;贝思克(Bethke)和江(Jiang),植物生 理学2010 ;叶(Ye)等人农业和食品化学杂志(J. Agric Food Chem) 2010)。【附图说明】 图1.糖端(SE)在几乎一半的'游侠'(A)和空白载体(B)对照薯条上显而易见。 品系1632-1(0和1632-4(D)关于转化酶沉默并且在与对照组相同的条件下生长和油炸时 不显示SEo 图2.新鲜马铃薯切片上的重度㈧和轻度⑶斑马片症状。在整个块茎肉中的 组织坏死的严重症状在收获前35和28天(dbh)感染的块莖上显而易见。在收获前21天 的轻度感染块茎切片上可见较少坏死。在收获前14和7天的块茎上看见极少坏死或无坏 死。 图3. (A)收获前35天(dbh) ; (B)收获前28天;(C)收获前21天;(D)收获前14 天;和(E)收获前7天来自'游侠'对照组(左侧)和转化酶沉默品系1632-1 (右侧)的薯 片样品。薯片由6-8个块茎的切片制得并且在375 T下油炸3分钟。达到最终2%水分含 量。 图4.沉默多酚氧化酶(Ppo)消除斑马片感染块茎的氧化暗化。未感染CV. '大西 洋'块茎(A)中的多酚氧化酶作用将无色儿茶酚底物转化为切割块茎表面上的暗色沉淀。 未感染(B)或感染(C)Ppo沉默块茎均不显示暗化。显示三种不同块茎。在将0.4M儿茶酚 溶液涂覆于切割块茎表面上方15分钟之后拍摄照片。 图5. Northerns展示转化酶(A)和Ppo (B)的沉默。每个Northern以下的溴化乙 锭染色RNA凝胶用于负载参考物。自温室生长块茎分离总RNA (20yg)。属于基因内事件和 对照组并且与Inv(A)和Ppo(B)探针杂交的块茎组织。【具体实施方式】 用电子方式提交的文本文件的描述 提交的文本文件的内容以全文引用的方式并入本文中:序列表的计算机可读格式 复本(文件名:JRSI00202本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使马铃薯块茎或由所述马铃薯块茎制得的产品中的糖端频率最小化的方法,其包含破坏所述马铃薯块茎中的液泡转化酶活性,其中所述马铃薯块茎中的所述糖端频率相比于对照马铃薯块茎减少。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·里克尔J·叶C·罗门思
申请(专利权)人:杰尔辛普洛公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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