改变了分支酶活性的小麦和淀粉以及由此而获得的淀粉产品制造技术

具有减少的ＳＢＥＩＩａ活性水平的小麦，可以具有相对高的直链淀粉含量。Ａ基因组上的ＳＢＥＩＩ基因有突变的小麦。这种小麦还可以附加地具有减少的ＳＢＥＩＩｂ活性。尽管支链淀粉合成路径上有机能障碍损害，本发明专利技术的麦粒还是不缩水显型的，还含有相对高的直链淀粉含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种麦粒中直链淀粉含量相对较高的小麦作物。本专利技术也涉及一种胚乳中淀粉分支酶IIa(SBEIIa)活性减少的小麦作物，以及获得所述作物的方法。本专利技术还涉及了由此而获得的麦粒、淀粉、食物、非食物产品。
技术介绍
在谷类食物里，淀粉大约占成熟的谷粒重量的45％～56％。淀粉中包含有两种分子类型直链淀粉和分支淀粉。直链淀粉本质上是线性分子，包含链接在葡萄糖链的oc-1.4。而支链淀粉是高度分支的连接在线性链上得a-1，6葡萄糖甙键。高等植物中，胚乳中淀粉的合成可以通过一系列在四个关键的步骤起催化作用得生化酶合成，。第一步，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶通过把G-1-P和ATP合成ADP-葡萄糖，激活淀粉单体前体。第二步，活性葡糖糖供体--ADP-葡萄糖--通过淀粉合酶被转换成预先存在的al-4键的非还原性的末端。第三步，淀粉分支酶把由葡聚糖连接的oc-1，4区劈开，插入分支点。随后，将裂开的链转换为受体链，形成新的a-1，6键。淀粉分支酶是唯一一种能将a-1，6键插入oc-聚葡萄糖的酶，因而在支链淀粉的形成过程中起着非常关键的作用。最后一步，淀粉分支酶去掉一部份分支链，尽管其中得机理尚未被解决(Myers etal.，2000)。但是，很清楚地是，高等植物的淀粉颗粒的合成过程，至少包括以上四个步骤。在突变分析(Wang et al，1998，Buleon et al.，1998)或者在通过基因改造的方法来修改基因表达水平(Abel et al.，1996，Jobling et al.，1999，Scwall etal.，2000)时，在高等作物胚乳中发现每一步骤中的多元同源异构体，每个同源异构体被认为有特定的作用。虽然如此，目前还不清楚每个同源异构体对淀粉生物合成的确切贡献，也不知道在不同物种之间这些贡献是否会显著地不同。在谷类的胚乳里，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶有两个同源异构体一个淀粉质体形式，一个是细胞质形式(Denyer et al.，1996，Thorbjornsen et al.，1996)。每个形式都包含着两个亚组类型。在玉米中，缩小的(Sh2)和易碎的(bt2)突变分析表现出大和小的损害(Giroux and Hannah，1994)。玉米中缩小的变体(sh2)和易碎的变体(bt2)，分别表现出大亚组和小亚组的病症(Giroux andHannan，1994)。在谷类胚乳中，发现有四类淀粉合成酶，一种同源异构体排他性地位于淀粉颗粒、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)中，有两种被颗粒和可溶片段隔开(SSI，Li et al.，1999a，SSII，Li et al.，1999b)，第四种全部位于可溶片段--SSIII中(Cao et al，2000，Li et al.，1999b，Li et al，2000)。GBSS在直链淀粉合成过程起着很重要的作用(Shure et al.，1983)，而SSII和SSIII之间的突变改变了支链淀粉的结构(Gao et al，1998，Craig et al.，1998)。定义SSI活性的作用的突变还没有记载。在麦粒胚胎中分支酶有三种表现形式，分支酶I(SBEI)，分支酶IIa(SBEIIa)，分支酶IIb(SBEIIb)(Hedman and Boyer，1982，Boyer and Preiss，1978，Mizuno et al.，1992，Sun et al.，1997))。水稻(Nakamura and Yamanouchi，1992)、玉米(Baba et al.，1991；Fisher et al.，1993；Gao et al.，1997)和小麦(Repellin et al.，1997；Nair et al.，1997；Rahman et al.，1997)的基因组和cDNA序列已经被表征。序列排列显示，核苷酸水平与氨基酸水平有高度的序列相似性，这为分组成SBEI、SBEIIa、SBEIIb提供了可能性。SBEIIa和SBEIIb通常表现出80％的相同序列，特别是基因的中心区。SBEIIa和SBEIIb也可根据他们的表达形式来区分。SBEIIb通常在胚乳中特定地表现，而SBEIIa则在作物的各个组织中表现。小麦胚乳中，发现SBEI(Morell et al，1997)排他地出现在可溶片段里，而SBEIIa和SBEIIb则出现在可溶片段和淀粉颗粒联合片段中(Rahman et al.，1995)。玉米和小麦中，高直链淀粉显型，即直链淀粉放大(ae)基因，是由SBEIIb基因损伤而导致的(Boyer and Preiss，1981，Mizuno et al.，1993；Nishi etal.，2001)。在SBEIIb突突变种中，谷类淀粉胚乳显示出反常的形态，直链淀粉的含量显著地提高，剩下的支链淀粉的分支率减少，短链的比例(DP17，尤其是DP8-12)下降。此外，淀粉的焦化温度升高。另外，还存在一个相当数量的原料集中区域，被定义为直链淀粉和支链淀粉之间的“媒介体”(Boyeret al.，1980，Takeda，et al.，1993b)。相反，玉米作物的SRECa基因突变是由于增变基因(Mu)嵌插单元导致蛋白质表达中缺乏SBEIIa，它和野生玉米在胚乳淀粉的分支上难以被区分(Baluth et al.，2001)，尽管它们在叶片淀粉中发生了改变。同样地，缺失SBEIIa活性的稻类作物在胚乳中的支链淀粉链属性上没有明显的改变(Nankamura 2002)。在玉米和水稻中，SBEIIa和SBEIIb基因在基因组中并没有连环遗传。玉米中的无效突变(亦称零突变)，基于遗传本底的改变程度以及剩下的分支淀粉的分支率的提高(Shannon and Garwood，1984)，导致了淀粉含量的减少和胚乳中直链淀粉含量的增加。采用转位增变基因(Mu)通过转位标签法识别和分离出相应于突变的基因，该基因表现出对被指定的淀粉合成酶(SSII)进行编码(Gao et al.，1998)。该被指定的SSII酶现在已被认知是谷类SSDI家族的成员(Li et al.，2003)。突变的胚乳中，SBEIIa活性的降低与不活泼的突变有关。在其他谷类中没有相应的突变被报道过。目前不知道这些发现是否与其他谷类作物相关，如小麦。国际申请WO 94/09144中建议使用官能基因和反官能基因来改变淀粉合成酶(SS)和SBE的天然比率。但是，目前没有数据证实这一被提议的分子策略，也没有建议明确降低SBEIIa活性。在马铃薯中，单独的SBEI下行调节仅对淀粉结构产生细微的影响(Filpseet al.，1996)，虽然更深入的工作确定了一些定性的改变(affor et al.，1998)。但是，马铃薯中SBEII和SBEI下行调节相结合所引起的直链淀粉含量的增长，远大于单独的SBEII下行调节所带来的增长。(Schwall et al.，2000)。基于酶作用物的特异性，高等作物中存在两种分支酶，他们被定义为异淀粉型分支酶和普鲁兰型(pullulanase type)分支酶(Myers et al.，2000)。玉米和稻谷中的Sugary-1突变与这两种分支酶的缺乏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从小麦作物上获取的麦粒，其中含有淀粉，其特征在于，该麦粒的淀粉中直链淀粉的比例至少是５０％。

【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：阿麦德里贾纳，萨德奎拉曼，马太肯尼迪莫维尔，中易李，
申请(专利权)人：联邦科技产业研究组织，生物胞芽公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]