[发明专利]具有改进的营养价值的甘蓝植物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月13日提交的美国临时申请第61／700,762号的权益，其以引用方式全部合并于此。

序列表的合并

包含在名称为“SEMB008US_ST25”、在微软Windows操作系统中计量为8000字节并创建于2012年9月13日的序列表在此以电子形式提交并通过引用方式合并于此。

发明领域

本发明涉及开发和使用具有重组染色体片断的甘蓝(Brassica oleracea)植物。

背景技术

硫代葡萄糖苷是存在于16个科的植物品种特别是十字花科(Brassicaceae)中的化感物质，在这些植物品种中花椰菜是一个著名的例子。尽管在性质上存在超过120种鉴别的硫代葡萄糖苷，但密切相关的分类组通常仅包含少数的这类化合物。在花椰菜中占优势的硫代葡萄糖苷例如萝卜硫苷和屈曲花苷在生物化学上是衍生自氨基酸蛋氨酸。在该硫代葡萄糖苷途径中，蛋氨酸通过ELONG(延伸)基因座的活性通过每次将单个碳单元添加至尾部而转化为同型蛋氨酸和二同型蛋氨酸。同型蛋氨酸最终转化为3-甲基硫代丙基硫代葡萄糖苷(屈曲花苷；“MSP”)而二同型蛋氨酸转化为4-甲基硫代丁基硫代葡萄糖苷(萝卜硫苷；“MSB”)。这些硫代葡萄糖苷(屈曲花苷和萝卜硫苷)是促进潜在致癌物的代谢和排泄的II期解毒酶例如谷胱甘肽-S-转移酶和醌还原酶的有效诱导剂。

发明简述

一个方面，本发明提供一种甘蓝植物，其包含来自甘蓝麦(Brassica villosa)的Myb28等位基因且缺乏来自甘蓝麦的与所述Myb28等位基因遗传连锁的ELONG等位基因，其中当与缺乏Myb28等位基因的植物相比时，所述Myb28等位基因赋予增加的硫代葡萄糖苷。

在一个实施方式中，所述植物是花椰菜植物。在其他实施方式中，所述植物是近交或杂交的。在另一个实施方式中，所述植物对于来自甘蓝麦的所述Myb28等位基因是纯合的。在又另一个实施方式中，所述植物对于来自甘蓝麦的所述Myb28等位基因是杂合的。在再另一个实施方式中，所述ELONG等位基因来自甘蓝。

另一个方面，本发明提供本发明的植物部分。在一些实施方式中，所述植物部分可以进一步定义为叶、胚珠、小花、花粉、头部(head)或细胞。

又另一个方面，本发明提供产生本发明植物的种子。

再另一个方面，本发明提供一种包含染色体片断的甘蓝植物，所述染色体片断包含来自甘蓝麦的Myb28等位基因且缺乏来自甘蓝麦的与所述Myb28等位基因遗传连锁的ELONG等位基因，其中相对于缺乏Myb28等位基因的植物，所述片断赋予增加的硫代葡萄糖苷，且其中包含该染色体片断的种子样品以ATCC登录号PTA-13165保藏。在一个实施方式中，本发明提供产生这种植物的种子。在另一个实施方式中，本发明提供植物部分，其中所述部分是叶、胚珠、小花、花粉、头部或细胞。在另一个实施方式中，所述植物是甘蓝植物。

在本发明的另一个方面中，提供了包含来自甘蓝麦的Myb28等位基因和来自甘蓝的ELONG等位基因的重组DNA片断。在一个实施方式中，所述DNA片断进一步定义为包含于细胞内。在另一个实施方式中，所述DNA片断进一步定义为包含于种子内。在又另一个实施方式中，所述DNA片断进一步定义为包含于植物内。

另一方面，本发明提供用于获得包含所需的硫代葡萄糖苷组成的芸苔属植物的方法，包括：a)获得对于来自甘蓝麦的Myb28等位基因为杂合的芸苔属植物，所述Myb28等位基因赋予增加的硫代葡萄糖苷且在植物中与来自甘蓝麦的ELONG等位基因遗传连锁；(b)获得该植物的后代；和(c)选择其中发生重组以使得所述后代包含所述Myb28等位基因但不包含来自甘蓝麦的ELONG等位基因的至少第一后代植物，其中由于存在Myb28等位基因但不存在来自甘蓝麦的ELONG等位基因，所述后代植物具有所需的硫代葡萄糖苷组成。

在一个实施方式中，后代植物的选择包括鉴别后代植物，所述后代植物(1)包含与甘蓝麦中的Myb28等位基因遗传连锁的遗传标志物和／或缺乏存在于所述芸苔属植物中相应基因座上的遗传标志物，和(2)缺乏与来自甘蓝麦的ELONG等位基因遗传连锁的遗传标志物和／或包含存在于来自所述芸苔属植物的相应基因座上的遗传标志物。