[发明专利]种子油含量相关的植物基因及其使用方法

说明书

相关申请

本申请要求于2009年12月17日提交的美国临时专利申请系列第61/287,572号和2010年4月27日提交的美国临时专利申请系列第61/328,545号的权益，在此通过引用将其内容并入本申请。

背景

1.发明领域

本公开涉及与油产生有关的某些植物基因及利用这些基因来提高或调节植物种子中的油含量。更具体地，本公开涉及通过这些基因的受控表达来调节植物或其一部分中不同脂肪酸之间的比例。

2.相关技术描述

植物油在多种应用中使用。在其种子中合成并储存大量油的植物是人和动物所消耗的油的重要来源。植物油还在许多行业同样被广泛使用，例如油漆和涂料行业。根据预期的用途，需要植物油中的不同脂肪酸组成。

植物和动物油(或脂肪)几乎完全由三酰甘油(TAG)组成。三酰甘油是由脂肪酸和丙三醇形成的酯，其中脂肪酸与丙三醇的三个羟基发生酯化。植物和鱼类脂肪来源通常被认为比大多数动物的脂肪来源更健康，因为这些植物和鱼类脂肪来源通常具有更高含量的不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸的摄入量和食物来源中这些脂肪酸之间的比例与人类心血管疾病和其他慢性疾病的发病率具有一定的因果关系。综述见Simopoulos，AP，Exp Biol Med(Maywood)，233(6)：674-88(2008)。而且，饱和脂肪酸通常比不饱和脂肪酸具有更高的熔点，因而在许多应用中需求较少。例如，当用作燃料时，饱和脂肪酸在低温下可以导致浑浊，并可能会赋予燃料很差的冷流特性。

长链多不饱和脂肪酸是细胞膜中磷脂的必需组分，也是人体多种功能中很重要的各种代谢物的前体。在人类中，可以通过“ω-6途径”从饮食的ω-6和ω-3脂肪酸合成某些长链多不饱和脂肪酸，所述ω-6和ω-3脂肪酸分别例如亚油酸(也被称为LA或18:2)和α-亚麻酸(也被称为ALA或18:3)。然而，由于人类不能合成LA或ALA，这些脂肪酸必须从饮食或其他来源中获得。

因为ω-6和ω-3脂肪酸的每一种都在人体内发挥了重要而不同的作用，所以维持这两类不饱和脂肪酸之间的最佳平衡非常重要。虽然推荐在人类饮食中ω-6和ω-3脂肪酸的比列为5:1，但是在当今西方饮食中这个比例已经严重向ω-6脂肪酸偏移。Sargent，J.R.(1997)Br.J.Nutr.78，Suppl.1，5–13。实际上，据估计，ω-6脂肪酸的量高达推荐值的30倍。ω-6和ω-3脂肪酸之间的这种比例失衡至少部分归咎于富含LA而ALA含量低的蔬菜油和其他食物的消耗量的增加。Simopoulos，A.P.(1999)Am.J.Clin.Nutr.70，560S–569S。因而，在常见食物来源(例如植物油)中增加ALA的量可以帮助纠正饮食中ω-6和ω-3脂肪酸之间的比例失衡。

表1主要脂肪酸的特征