[发明专利]改善植物的农艺和营养价值的方法

权利要求书

1.一种分离的DNA分子，包括具有一个或多个表达框的核苷酸序列，所述表达框能够指导选自下列一组的类胡萝卜素生物合成途径所特有的一种或多种酶产生：-源于植物、真菌、或细菌的八氢番茄红素合成酶，

-源于植物、真菌、或细菌的八氢番茄红素脱饱和酶，

-源于植物的ζ-胡萝卜素脱饱和酶，和

-源于植物、真菌、或细菌的番茄红素环化酶，

其前提是，排除了仅能指导八氢番茄红素合成酶产生的表达框。

2.如权利要求1的DNA分子，其中，所述表达框包括一个或多个编码植物、真菌或细菌八氢番茄红素合成酶，植物、真菌或细菌八氢番茄红素脱饱和酶，植物ζ-胡萝卜素脱饱和酶，或植物、真菌、或细菌的番茄红素环化酶的基因或cDNA，所述基因各自可操作地与合适的组成型、诱导型、或组织专一型启动子连接，使其能在植物细胞、种子、组织或全植株中表达，其前提是，排除了仅包括编码八氢番茄红素合成酶的基因或cDNA的表达框。

3.如权利要求1或2的DNA分子，还包括至少一个可操作地连接于能使其在植物细胞、种子、组织或全植株中表达的组成型、诱导型或组织专一型启动子上的选择标记基因或cDNA。

4.如权利要求1-3中任一项的DNA分子，其中，所述编码八氢番茄红素合成酶的核苷酸序列源于植物，优选在组织专一型启动子的控制下表达。

5.如权利要求1-4中任一项的DNA分子，其中，所述编码八氢番茄红素脱氢酶的核苷酸序列源于细菌并且与合适的质体转运肽编码序列融合，这两个序列优选在组织专一型或组成型启动子的控制下表达。

6.如权利要求1-5中任一项的DNA分子，其中，所述编码源于植物的番茄红素环化酶的核苷酸序列优选是在组织专一型或组成型启动子的控制下表达。

7.如权利要求2-6中任一项的DNA分子，其中，所述选择标记基因或cDNA是受组成型启动子控制的潮霉素磷酸转移酶。

8.如权利要求1-7中任一项的DNA分子，其中，所述核苷酸序列包括编码八氢番茄红素合成酶和细菌或真菌八氢番茄红素脱饱和酶的功能性表达框。

9.如权利要求1-7中任一项的DNA分子，其中，所述核苷酸序列包括编码番茄红素环化酶的功能性表达框。

10.如权利要求5或8的DNA分子，其中，所述质体转运肽序列源于豌豆Rubisco小亚基(tp)。

11.一种包括一个或多个权利要求1-10中任一项所述的DNA分子的质粒或载体系统。

12.如权利要求11的质粒或载体系统，它源于根癌农杆菌。

13.含有权利要求1-10中任一项所述DNA分子的转基因植物细胞、种子、组织或全植株。

14.如权利要求13的转基因植物细胞、种子、组织或全植株，选自下列一组：真核藻类，有胚植物，包括苔藓植物、蕨类植物、和种子植物，如裸子植物和被子植物，后者包括Magnoliopsida，Rosopsida、Liliopsida(单子叶植物)。

15.如权利要求14的转基因植物细胞、种子、组织或全植株，选自下列一组：谷类种子，优选水稻、小麦、大麦、燕麦、苋、亚麻、黑小麦、黑麦、和玉米；油用种子，优选芸薹种子、棉籽、大豆、红花、向日葵、椰子果、和棕榈；其他食用种子或具有可食用部分的种子，选自南瓜、西葫芦、芝麻、罂粟、葡萄、绿豆、花生、豌豆、菜豆、萝卜、苜蓿、可可、咖啡、大麻；树木坚果，优选胡桃、杏、大胡桃、鹰嘴豆；马铃薯、胡萝卜、甘薯、番茄、辣椒、木薯、柳树、橡树、榆树、枫树、苹果、香蕉；以及观赏花卉，优选百合、兰花、芦苇、蔷薇、毛茛、矮牵牛、草夹竹桃、紫罗兰、和向日葵。

16.一种转化植物细胞、种子、组织或全植株以便产生能够表达产生感兴趣的胡萝卜素或叶黄素所必需的类胡萝卜素生物合成途径的所有酶的转化体的方法，包括用一种或多种如权利要求1-10中任一项所述DNA分子或用权利要求1或11所述的质粒或载体系统转化所述植物细胞、种子、组织或全植株。

17.如权利要求16的方法，其中，被选择用于转化的宿主植物细胞、种子或组织正常情况下是不含类胡萝卜素的。