展現(xiàn)出提供增強(qiáng)的蕓苔粗粉營養(yǎng)價(jià)值的種子組成屬性的蕓苔種質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明關(guān)注以不含油的干物質(zhì)為基礎(chǔ)含有至少45%粗制蛋白質(zhì)和不超過18%酸性去污劑纖維含量的蕓苔種質(zhì)。某些實(shí)施方案進(jìn)一步包含一種或多種選自下組的性狀：降低的多酚含量和增加的磷含量。在特定的實(shí)施方案中，本發(fā)明關(guān)注包含此類種質(zhì)的蕓苔植物和自其生成的植物商品(例如種子)。包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物可以展現(xiàn)出有利的種子組成特征，該特征使它們作為蕓苔粗粉的來源以及對于以不依賴于種皮顏色的方式對蕓苔變種引入至少一種選自下組的性狀的方法是特別有價(jià)值的：高蛋白質(zhì)含量、低纖維含量、降低的多酚含量和增加的磷含量。
【專利說明】展現(xiàn)出提供增強(qiáng)的蕓苔粗粉營養(yǎng)價(jià)值的種子組成屬性的蕓
苔種質(zhì)
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求2011年2月22日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/445，426，關(guān)于“CAN0LAGERMPLASM EXHIBITING SEED COMPOSITIONAL ATTRIBUTES THAT DELIVER ENHANCED CANOLAMEAL NUTRITIONAL VALUE” 的在 35U.S.C.§ 119(e)下的權(quán)益。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及蕓苔(canola)種質(zhì)和栽培種。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及具有不依賴于種皮顏色修飾的粗粉組成屬性(例如，降低的抗?fàn)I養(yǎng)因子水平和升高的蛋白質(zhì)水平)的蕓苔種質(zhì)。特定的實(shí)施方案涉及表明降低的抗?fàn)I養(yǎng)因子(例如，酸性去污劑纖維(ADF)和多酚化合物)水平和升高的蛋白質(zhì)和磷水平的蕓苔種質(zhì)。
[0004] 發(fā)明背景
[0005]“蕓苔”指具有按重量計(jì)至多2%的芥酸(C22:l)含量(與種子的總脂肪酸含量相比)，并且(壓碎后)生成含有每克脫脂(無油)粗粉(meal)小于30微摩爾(μ mol)芥子油苷(glucosinolate)的風(fēng)干粗粉的油菜籽(rapeseed)(蕓苔屬物種(Brassica spp.))。與更傳統(tǒng)的物種變種相比，這些類型的油菜籽以其可食性區(qū)別。由于蕓苔油的低水平的飽和脂肪酸而認(rèn)為其是卓越的可食用油。
[0006]雖然油菜籽粗粉是蛋白質(zhì)相對較高的，但是其高纖維含量降低其消化率及其作為動物飼料的價(jià)值。與大豆粗粉相比，蕓苔和含油種子油菜粗粉含有較高的膳食纖維價(jià)值和較低百分比的蛋白質(zhì)。由于其高膳食纖維，蕓苔粗粉比大豆粗粉具有小約20%的代謝能(ME)。因此，相對于其它含油種子粗粉諸如大豆粗粉，粗粉的價(jià)值保持較低，特別是在豬和家禽給糧中° Rakow(2004a)Canola meal quality improvement through the breedingof yellow-seeded varieties—an historical perspective, in AAFC SustainableProduction Systems Bulletin。另外，一些蕓苔粗粉中芥子油苷的存在也降低其價(jià)值，這是由于這些化合物對家畜的生長和繁殖具有的有害影響所致。
[0007]蕓苔變種部分以其種皮顏色區(qū)別。一般地，種皮顏色分成兩大類:黃色和黑色(或荼褐色)。還觀察到不同色調(diào)的這些顏色，諸如紅棕色和黃棕色。已經(jīng)廣泛觀察到具有較淡的種皮顏色的蕓苔變種具有較薄的皮，如此比具有暗色種皮的變種具有更小的纖維和更多的油和蛋白質(zhì)。Stringam et al.(1974)Chemical and morphologicalcharacteristics associated with seed coat color in rapeseed, in Proceedingsof the4th International Rapeseed Congress, Giessen, Germany,pp.99-108;BelI and Shires (1982)Can.J.Animal Science62:557-65;Shirzadegan and Robbelen(1985) Gotingen Fette Seifen Anstrichmittel87:235-7; Simbaya et al.(1995) J.Agr.Food Chem.43:2062-6;Rakow(2004b)Yellow-seeded Brassica napus canola for theCanadian canola Industry,in AAFC Sustainable Production Systems Bulletin。關(guān)于這點(diǎn)的一個(gè)可能的解釋是蕓苔植物可以將更多能量消耗到生成蛋白質(zhì)和油，若它不需要所述能量生成種皮纖維組分的話。還已經(jīng)報(bào)告了結(jié)黃色種子的蕓苔系比結(jié)黑色種子的蕓苔系具有更低的芥子油苷含量。Rakow et al.(1999b)Proc.1Oth Int.Rapeseed Congress, Canberra, Australia, Sep.26-29，1999, Poster#9。如此,在歷史上,結(jié)黃色種子的蕓苔變種的開發(fā)已經(jīng)作為一種提高蕓苔粗粉的飼料價(jià)值的潛在方式追蹤。Bell (1995)Meal andby-product utilization in animal nutrition, in Brassica oilseeds, production andutilization.Eds.Kimber and McGregor, Cab International, Wallingford, Oxon, 0X108DE,UK, pp.301-37; Rakow (2004b),見上文;Rakow&Raney (2003)。
[0008]已經(jīng)顯示了與歐洲油菜(B.napus)(例如,蕪青(B.rapa)和芥菜(B.juncea))緊密相關(guān)的蕓苔(Brassica)物種的一些結(jié)黃色種子形式在其種子及隨后的粗粉中具有較低水平的纖維。結(jié)黃色種子的歐洲油菜種質(zhì)的開發(fā)已經(jīng)證明可以經(jīng)由整合來自相關(guān)蕓苔物種的控制種子色素沉著的基因在歐洲油菜中降低纖維。然而，將來自相關(guān)蕓苔物種的控制種子色素沉著的基因整合入有價(jià)值的含油種子蕓苔變種，諸如蕓苔變種中由于如下的事情而變得復(fù)雜，即多個(gè)隱性等位基因牽涉目前可用的結(jié)黃色種子系中黃色種皮的遺傳。此外，“莢卷曲”也是在整合來自其它蕓苔物種，諸如芥菜(juncea)和埃塞俄比亞芥(carinata)的黃色種皮顏色期間通常遇到的問題。
[0009]關(guān)于結(jié)暗色種子的歐洲油菜種質(zhì)內(nèi)的纖維有多少變化性可用非常少的信息，并且對已經(jīng)開發(fā)出含有降低的抗?fàn)I養(yǎng)因子(例如，纖維和多酚化合物)水平和升高的蛋白質(zhì)水平的結(jié)暗色種子的蕓苔尚未做出報(bào)告。
[0010]發(fā)明概述
[0011]本文中描述了蕓苔(歐洲油菜)自由授粉栽培種(CL044864，CL065620)和雜種(CL166102H, CL121460H和CL121466H)，其包含提供已經(jīng)顯示影響營養(yǎng)價(jià)值的蕓苔粗粉組成變化的新穎組合的種質(zhì)。在一些實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物可以生成具有例如蛋白質(zhì)、纖維、和磷水平的新穎組合的種子，使得這些種子組分不依賴于種皮顏色。在特定的實(shí)施方案中，此類植物可以生成比標(biāo)準(zhǔn)蕓苔類型具有更高的蛋白質(zhì)和更低的纖維，以及與標(biāo)準(zhǔn)蕓苔類型中的磷水平相似或比其更高的磷水平。在一些實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔近交系和雜種在作為飼料或食物成分直接利用時(shí)和/或在作為原料利用以加工蛋白質(zhì)分離物和濃縮物時(shí)可以提供營養(yǎng)增強(qiáng)的粗粉特性。此類種子可以是暗色的(例如，黑色、暗色、和雜色)或淡色的。
[0012]如此，本文中描述了蕓苔種質(zhì)，其可以用于以不依賴于種子顏色的方式獲得具有期望的種子組成性狀的蕓苔植物。在一些實(shí)施方案中，可以使用包含此類種質(zhì)的植物來生成具有期望的營養(yǎng)質(zhì)量的蕓苔粗粉。在特定的實(shí)施方案中，提供了包含本發(fā)明種質(zhì)的近交蕓苔系(及其植物)。在別的實(shí)施方案中，提供了具有包含本發(fā)明種質(zhì)的近交蕓苔植物的近交蕓苔系(及其植物)作為親本。本發(fā)明的蕓苔變種包括例如但不限于:CL044864;CL065620;CL166102H;CL121460H;和 CL121466H。
[0013]本文中還描述了獲自包含本發(fā)明種質(zhì)的近交蕓苔植物或雜種的植物商品。特定的實(shí)施方案包括獲自此類近交蕓苔植物或雜種的蕓苔粗粉或種子。
[0014]還描述了用于改善蕓苔粗粉的營養(yǎng)價(jià)值的方法。例如，描述了用于將蕓苔粗粉組成特征的組合以不依賴于種子顏色的方式漸滲入蕓苔種質(zhì)中的方法。在特定的實(shí)施方案中，本發(fā)明的種質(zhì)可以與以黃色種皮為特征的蕓苔種質(zhì)組合以生成如下的種質(zhì)，其能夠提供具有由每個(gè)種質(zhì)賦予的期望特征的增強(qiáng)的蕓苔粗粉。
[0015]從幾個(gè)實(shí)施方案的以下詳細(xì)描述看，上述和其它特征會變得更加顯而易見，所述詳細(xì)描述參照附圖進(jìn)行。
[0016]附圖簡述
[0017]圖1包括具有暗色種皮顏色的幾種蕓苔變種的圖像。
[0018]圖2包括來自對某些歐洲油菜近交系和雜種的種子組成分析的數(shù)據(jù)。種子樣品來自加拿大西部的重復(fù)試驗(yàn)?；贜IR預(yù)測種子組成數(shù)據(jù)，隨后使用參照化學(xué)法證實(shí)。
[0019]發(fā)明詳述
[0020]1.幾個(gè)實(shí)施方案的概述
[0021]蕓苔粗粉是油提取過程后剩余的蕓苔種子級分。蕓苔粗粉是蛋白質(zhì)來源，因此在幾種應(yīng)用中利用，包括動物飼料配方和高價(jià)值蛋白質(zhì)濃縮物和分離物的分離。在粗粉中終止的種皮，子葉和胚內(nèi)的纖維限制單胃動物物種中蕓苔粗粉的納入率(inclusion rate),如此，蕓苔粗粉通常不提供與從其它來源(例如大豆)制備的粗粉相同的營養(yǎng)價(jià)值。已經(jīng)顯示了與歐洲油菜(例如，蕪青和芥菜)緊密相關(guān)的物種中的結(jié)黃色種子形式在其種子及隨后的粗粉中具有較低水平的纖維。此觀察結(jié)果已經(jīng)激發(fā)嘗試以黃色種子顏色依賴性方式將低種子纖維性狀引入歐洲油菜中。所得結(jié)黃色種子歐洲油菜種質(zhì)的開發(fā)已經(jīng)證明了可以經(jīng)由此方法在歐洲油菜中降低纖維。
[0022]在本發(fā)明前，不認(rèn)為結(jié)暗色種子的蕓苔變種會展現(xiàn)出與在結(jié)黃色種子變種中觀察到一樣低的種子纖維含量。此外，尚未描述含有降低水平的抗?fàn)I養(yǎng)因子(例如，纖維和多酚化合物)，和升高的蛋白質(zhì)和磷水平的結(jié)暗色種子蕓苔系，其會代表改善的蕓苔粗粉的來源。在一些實(shí)施方案中，本文中描述的蕓苔種質(zhì)提供不依賴于種皮顏色表達(dá)的幾種關(guān)鍵增強(qiáng)粗粉組成屬性的組合。在特定的實(shí)施方案中，從包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔種子制備的蕓苔粗粉可以實(shí)現(xiàn)較高的飲食納入率，例如在豬和家禽飲食中。
[0023]可以使用本發(fā)明的種質(zhì)(例如，經(jīng)由選擇性育種)來開發(fā)具有期望的種子組分性狀及一種或多種別的期望性狀(例如，改善的油組成、增加的油產(chǎn)量、經(jīng)修飾的蛋白質(zhì)組成、增加的蛋白質(zhì)含量、疾病、寄生物抗性、除草劑抗性，等等)的蕓苔?？梢允褂帽景l(fā)明的種質(zhì)作為開始種質(zhì)，可以對其引入種子組成的別的變化，使得可以開發(fā)出如下的蕓苔系和雜種，其提供具有本文中描述的類型的改善升高的蕓苔粗粉。
[0024]I1.縮寫
[0025]ADF酸性去污劑纖維
[0026]ADL酸性去污劑木質(zhì)素
[0027]AID表觀回腸消化率
[0028]AME表觀代謝能
[0029]BSC結(jié)黑色種子的蕓苔
[0030]CP 粗制蛋白質(zhì)百分比
[0031]DM 干物質(zhì)濃度
[0032]ECM本發(fā)明的增強(qiáng)的蕓苔粗粉
[0033]FAME脂肪酸/脂肪酸甲酯
[0034]GE 總能量[0035]HT “高溫”加工
[0036]LT “低溫”加工
[0037]NDF中性去污劑纖維
[0038]NMR核磁共振
[0039]NIR近紅外線分光術(shù)
[0040]SAE芥子酸酯
[0041]SBM大豆粗粉
[0042]SER可溶性提取殘留物
[0043]SID標(biāo)準(zhǔn)化回腸消化率
[0044]TAAA真氨基酸利用度
[0045]TDF總膳食纖維
[0046]TME真代謝能
[0047]WF 白色薄片(white flake)
[0048]II1.術(shù)語
[0049]回交:回交方法可以用于將核酸序列導(dǎo)入植物中。幾十年以來已經(jīng)廣泛使用回交技術(shù)來將新性狀引入植物中。Jensen, N.，Ed.Plant Breeding Methodology, John Wiley &Sons, Inc.，1988.。在一個(gè)典型的回交方案中，將感興趣的初始品種(回歸親本)與攜帶要轉(zhuǎn)移的感興趣基因的第二品種(非回歸親本)雜交。然后，將來自此雜交的所得后代與回歸親本再次雜交，并重復(fù)該過程，直到獲得如下的植物，其中在來自非回歸親本的轉(zhuǎn)移基因夕卜，在轉(zhuǎn)化植物中恢復(fù)回歸植物的基本上所有期望的形態(tài)學(xué)和生理學(xué)特征。
[0050]蕓苔油:蕓苔油指自油菜籽的商業(yè)變種提取的油。為了生成蕓苔油，通常將種子在谷物升運(yùn)器分級并混合以生成一致得可接受的產(chǎn)品。然后，將混合的種子碾碎，并且通常用己烷提取油，隨后精制。然后，可以出售所得的油供使用。通常以完全干燥的種子的百分比測量油含量，并且特定的油含量是不同蕓苔變種特征性的。油含量可以使用多種分析技術(shù)或通過本領(lǐng)域技術(shù)人員廣泛可用的其它方法容易地且常規(guī)測定，所述技術(shù)例如但不限于:NMR; NIR; Soxhlet 提取。參見Bailey, Industrial Oil&Fat Products (1996), 5th Ed.WileyInterscience Publication, New York, New York。通常，通過如下測定總脂肪酸的百分比組成，即從種子提取油樣品，生成油樣品中存在的脂肪酸甲酯，并使用氣相層析分析樣品中多種脂肪酸的比例。脂肪酸組成也可以是特定變種的區(qū)別性特征。
[0051]商業(yè)上有用的:如本文中使用的，術(shù)語“商業(yè)上有用的”指具有足夠的植物活力和生育力，使得農(nóng)民可以使用常規(guī)耕作設(shè)備生成植物系或雜種作物的植物系和雜種。在特定的實(shí)施方案中，可以從商業(yè)上有用的變種的植物或植物材料提取具有描述的組分和/或質(zhì)量的植物商品。例如，包含期望的油組分的油可以使用常規(guī)的碾碎和提取設(shè)備從商業(yè)上有用的植物系或雜種的種子提取。在某些實(shí)施方案中，商業(yè)上有用的植物系是近交系或雜種系?！吧虡I(yè)良種”系和雜種通常具有期望的特征；例如但不限于:改善的至少一種植物商品產(chǎn)率；成熟度；疾病抗性；和豎立性(standability)。
[0052]良種系:源自育種和選擇卓越的農(nóng)藝學(xué)性能的任何植物系。良種植物是來自良種系的任何植物。
[0053]增強(qiáng)的蕓苔粗粉:如本文中使用的，術(shù)語“增強(qiáng)的蕓苔粗粉”意指源自蕓苔種子加工的具有增強(qiáng)的組成的蕓苔粗粉，所述蕓苔種子具有升高的蛋白質(zhì)含量和降低的至少一些抗?fàn)I養(yǎng)組分水平。本發(fā)明的增強(qiáng)的蕓苔粗粉可以在本文中不同稱為"ECM"、"結(jié)黑色種子的蕓苔ECM〃、〃BSC ECM〃或"DAS BSCECM"。然而，本發(fā)明并不意圖限于僅結(jié)黑色種子的蕓苔的ECM種質(zhì)。
[0054]實(shí)質(zhì)性(essentially)衍生的:在一些實(shí)施方案中，植物、種子或其部分的操作可以導(dǎo)致創(chuàng)建實(shí)質(zhì)性衍生的變種。如本文中所使用的，術(shù)語“實(shí)質(zhì)性衍生的”遵循International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV)列出的約定:
[0055][A]在如下情況時(shí)變種應(yīng)當(dāng)視為實(shí)質(zhì)性源自另一種變種(“初始變種”)，
[0056](i)它主要源自初始變種，或者源自如下的變種，該變種自身主要源自初始變種，同時(shí)保留源自初始變種的基因型或基因型組合的實(shí)質(zhì)特征的表達(dá)；
[0057](ii)它與初始變種明顯可區(qū)別；和
[0058](iii)出列源自起源作用的差異外，它在源自初始變種的基因型或基因型組合的實(shí)質(zhì)特征的表達(dá)上與初始變種一致。
[0059]UPOVj Sixth Meeting with International Organizations, Geneva, Oct.30, 1992(聯(lián)盟辦公室準(zhǔn)備的文件)。
[0060]植物商品:如本文中使用的，術(shù)語“植物商品”指自特定植物或植物部分(例如，包含本發(fā)明種質(zhì)的植物，和獲自包含本發(fā)明種質(zhì)的植物的植物部分)生成的商品。商品可以例如但不限于:谷物；粗粉；草料；蛋白質(zhì)；分離的蛋白質(zhì)；面粉；油；碾碎的或完整的谷物或種子；包含任何粗粉、油、或碾碎的或完整的谷物的任何食物產(chǎn)品；或青貯飼料。
[0061]植物系:如本文中使用的，“系”指在個(gè)體間在至少一種性狀方面展現(xiàn)出很少的遺傳變異(例如，沒有遺傳變異)的植物組。近交系可以通過自花傳粉和選擇的幾個(gè)世代或者備選地通過使用組織或細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)自單一親本的營養(yǎng)繁殖創(chuàng)建。如本文中使用的，術(shù)語“栽培種”、“變種”和“類型”是同義的，并且這些術(shù)語指用于商業(yè)生產(chǎn)的品系。
[0062]植物材料:如本文中使用的，術(shù)語“植物材料”指完全或部分源自植物的任何加工的或未加工的材料。例如但不限于，植物材料可以是植物部分、種子、果實(shí)、葉、根、植物組織、植物組織培養(yǎng)物、植物外植體、或植物細(xì)胞。
[0063]穩(wěn)定性:如本文中使用的，術(shù)語“穩(wěn)定性”或“穩(wěn)定的”指可遺傳且僅有多個(gè)種子世代以基本上相同的水平維持的給定植物組分或性狀。例如，可以以基本上相同的水平將穩(wěn)定的組分維持至少三個(gè)世代。在此背景中，術(shù)語“基本上相同”在一些實(shí)施方案中可以指兩個(gè)不同世代間維持于25%內(nèi)；20%內(nèi)；15%內(nèi)；10%內(nèi)；5%內(nèi)；3%內(nèi)；2%內(nèi)；和/或1%內(nèi)的組分，及完全在兩個(gè)不同世代間維持的組分。在一些實(shí)施方案中，穩(wěn)定的植物組分可以是例如但不限于油組分；蛋白質(zhì)組分；纖維組分；色素組分；芥子油苷組分；和木質(zhì)素組分。組分的穩(wěn)定性可以受到一種或多種環(huán)境因素影響。例如，油組分的穩(wěn)定性可以受到例如但不限于溫度；位置；應(yīng)激；和種植時(shí)間影響。預(yù)期在田間條件下具有穩(wěn)定組分的植物的后續(xù)世代會以類似的方式生成植物組分，例如如上文所列的。
[0064]性狀或表型:術(shù)語“性狀”和“表型”在本文中可互換使用。
[0065]變種或栽培種:術(shù)語“變種”或“栽培種”在本文中指在繁殖時(shí)在其特征上獨(dú)特的、穩(wěn)定的且一致的用于商業(yè)生產(chǎn)的植物系。在雜種變種或栽培種的情況中，親本系在其特征上是獨(dú)特的、穩(wěn)定的、且一致的。
[0066]除非另有指示，如本文中使用的，術(shù)語“一個(gè)”和“一種”指至少一種。
[0067]IV.以不依賴于種子顏色的方式提供期望種子組分性狀的蕓苔種質(zhì)
[0068]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了蕓苔種質(zhì)，其可以用于以不依賴于種子顏色的方式獲得具有期望的種子組分性狀的蕓苔植物。還提供了包含此種質(zhì)的具體的例示性蕓苔近交系和雜種。
[0069]一般地，認(rèn)為蕓苔油對于人和動物消費(fèi)兩者而言是非常健康的油。然而，蕓苔種子的粗粉組分(其是提取油組分后留下)劣于大豆粗粉，這是由于其高纖維含量和降低的營養(yǎng)價(jià)值。在一些實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物可以減輕或克服這些缺陷，并且可以提供蕓苔粗粉作為高度營養(yǎng)的且經(jīng)濟(jì)的動物飼料來源。蕓苔粗粉是蕓苔油生成的副產(chǎn)物，如此通過本發(fā)明提供的蕓苔粗粉通過容許此副產(chǎn)物與其它粗粉競爭使用來節(jié)約有價(jià)值的資源。
[0070]先前認(rèn)為黃色蕓苔種子顏色本身是有意義的，因?yàn)檎J(rèn)為它對應(yīng)于在提取油后獲得的粗粉組分的改善的營養(yǎng)特征。一些實(shí)施方案可以第一次提供結(jié)暗色種子的(例如結(jié)暗色、黑色、和雜色種子)低纖維蕓苔的種質(zhì)，其也提供卓越的高油酸和低亞麻酸，所述種質(zhì)也提供具有改善的營養(yǎng)特征(例如，改善的種子組分)的蕓苔粗粉。在一些實(shí)施方案中，令人驚訝地，包含本發(fā)明種質(zhì)的植物可以進(jìn)一步提供與其它有價(jià)值的性狀(例如但不限于:卓越的產(chǎn)率、高蛋白質(zhì)含量、高油含量、和高油質(zhì)量)組合的這些性狀。特定的實(shí)施方案中的暗色皮的種子可以比通過標(biāo)準(zhǔn)結(jié)暗色種子的蕓苔變種生成的種子具有薄得相當(dāng)多的種皮。與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)暗色種子的變種中的油和蛋白質(zhì)水平相比，較薄的種皮可以導(dǎo)致粗粉中降低的纖維含量，和種子油和蛋白質(zhì)含量的增加。因此，包含本發(fā)明種質(zhì)的植物生成的暗色種子可以比通過標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)暗色種子蕓苔植物生成的種子中的觀察結(jié)果在其種子中可以具有更高的油和蛋白質(zhì)濃度。
[0071]在實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的植物沒有展現(xiàn)出實(shí)質(zhì)性農(nóng)藝學(xué)和/或種子限制。例如，此類植物可以與由標(biāo)準(zhǔn)蕓苔變種展現(xiàn)的特征展現(xiàn)出至少一樣有利的農(nóng)藝學(xué)和/或種子質(zhì)量(例如，萌發(fā)；早期季節(jié)活力；種子處理的效果；種子收獲和可存儲性)。在特定的實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的植物也可以包含一種或多種由先前存在的蕓苔近交系展現(xiàn)出的別的有利性狀，例如但不限于有利的脂肪酸概況。
[0072]在實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的植物可以生成包含幾種營養(yǎng)特征中至少一種的種子。在特定的實(shí)施方案中，由此類蕓苔植物生成的種子可以包含至少一種選自下組的營養(yǎng)特征:有利的油概況；高蛋白質(zhì)含量；低纖維含量(例如ADF和NDF(包括低多酚含量))；(低纖維和高蛋白質(zhì)賦予較高的代謝能)；高磷含量；和低芥子酸酯(SAE)含量。在某些實(shí)施方案中，“高”或“低”組分含量指由包含本發(fā)明種質(zhì)的參照植物和生成的種子和由標(biāo)準(zhǔn)蕓苔變種生成的種子之間的比較。如此，生成具有“低”纖維含量的種子的植物可以生成比在由標(biāo)準(zhǔn)蕓苔變種生成的種子中觀察到的纖維含量具有更低纖維含量的種子。并且，生成具有“高”蛋白質(zhì)含量的種子的植物可以生成比在由標(biāo)準(zhǔn)蕓苔變種生成的種子中觀察到的蛋白質(zhì)具有更高蛋白質(zhì)含量的種子。
[0073]在一些實(shí)施方案中，可以生成由蕓苔植物生成的油菜籽的實(shí)質(zhì)上一致的集聚，所述蕓苔植物包含至少一種選自上述組的營養(yǎng)特征。此類種子可以用于生成實(shí)質(zhì)上一致的油菜植物田地。特定的實(shí)施方案提供了蕓苔種子，其包含鑒定前述特征的組合。例如，種子的組合總油和蛋白質(zhì)含量可以是種子的有用測量和獨(dú)特特征。
[0074]一些實(shí)施方案提供了包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔(例如結(jié)暗色種子的蕓苔)，其能夠具有NATRE0N型油概況的蕓苔油。“NATRE0N型”或“NATRE0N樣”油概況可以表示范圍為例如68-80%; 70-78%; 71-77%;和72-75%的油酸含量，其中alpha亞麻酸含量低于例如3%。在特定的實(shí)施方案中，從包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物獲得的種子可以產(chǎn)生如下的油，其具有超過70%、超過71%、超過71.5%、和/或超過72%(例如，72.4%或72.7%)油酸，同時(shí)具有小于2.4%、小于2%、小于1.9%、和/或小于1.8%(例如1.7%)的亞麻酸含量。在別的實(shí)施方案中，然而，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔可以生成具有例如大于80%的油酸含量的油。在某些實(shí)施方案中，自包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔生成的蕓苔油可以是天然穩(wěn)定的(例如，沒有人工氫化)。蕓苔油的脂肪酸含量可以依照已知的方法容易且常規(guī)測定。
[0075]如此，一些實(shí)施方案提供了包含油級分和粗粉級分的蕓苔種子(例如，暗色蕓苔種子)，其中所述油級分可以具有例如3%或更小(相對于種子的總脂肪酸含量)的α-亞麻酸含量和例如68%或更多(相對于種子的總脂肪酸含量)的油酸含量。根據(jù)定義，此類種子的芥酸(C22:l)含量也可以小于2%(按重量計(jì))(與種子的總脂肪酸含量相比)。在具體的例子中，蕓苔種子的油含量可以包含48%-50%種子(按重量計(jì))。
[0076]纖維是植物細(xì)胞壁的組分，并且包括碳水化合物聚合物(例如，纖維素(線性葡萄糖聚合鏈))；半纖維素(例如半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖的異質(zhì)共聚物的分支鏈，其中附著酚分子)；和果膠(半乳糖醛酸、木糖、阿拉伯糖的水溶性聚合物，具有不同程度的甲基化)。纖維素還包含多酚聚合酶(例如，木質(zhì)素樣聚合物和縮合鞣質(zhì))。在理論上，ADF纖維由纖維素和木質(zhì)素組成?？s合鞣質(zhì)通常包含在ADF級分中，但是縮合鞣質(zhì)含量不依賴于ADF而變化。比較而言，TDF是已經(jīng)除去蛋白質(zhì)、可溶物和淀粉的粗粉，并且由不溶性細(xì)胞壁組分(例如，纖維素、半纖維素、多酚和木質(zhì)素)組成。
[0077]在特定的實(shí)施方案中，與蕓苔變種相比，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物(例如結(jié)暗色種子蕓苔植物)的種子可以具有降低的ADF。在具體的例子中，蕓苔粗粉(全種子，除去油，按干重量計(jì))的纖維含量可以包括例如但不限于:小于約18%ADF(例如，約18%ADF、約17%ADF、約 16%ADF、約 15%ADF、約 14%ADF、約 13%ADF、約 12%ADF、約 11%ADF、和約 10%ADF 和/ 或小于約 22%NDF (例如約 22.0%NDF,約 21%NDF,約 20%NDF,約 19%NDF,約 18%NDF,和約17%NDF)。
[0078]在特定的實(shí)施方案中，與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)暗色種子蕓苔變種相比，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物的種子可以具有增加的蛋白質(zhì)含量。在具體的例子中，蕓苔粗粉(全種子，除去油，按干重量計(jì))的蛋白質(zhì)含量可以包括例如但不限于大于約45%(例如約45%,約46%,約47%,約 48%,約 49%,約 50%,約 51%,約 52%,約 53%,約 54%,約 55%,約 56%,約 57%,和約 58%)粗制蛋白質(zhì)。不同蕓苔變種以特定蛋白質(zhì)含量為特征。蛋白質(zhì)含量(％氮X6.25)可以使用多種公知的且常規(guī)的分析技術(shù)例如NIR和Kjeldahl測定。
[0079]也可以使用磷含量來限定蕓苔變種的種子、植物和品系。在一些實(shí)施方案中.此類蕓苔變種可以生成蕓苔粗粉(全種子，除去油，按干重量計(jì))，其在與自標(biāo)準(zhǔn)蕓苔變種生成的粗粉相比時(shí)具有增加的磷含量。例如，本發(fā)明的蕓苔粗粉可以具有超過1.2%;超過
1.3%;超過1.4%;超過1.5%;超過1.6%,超過1.7%,和/或超過1.8%的磷含量。[0080]上述性狀的各種組合也可以在幾個(gè)實(shí)施例中提供的近交蕓苔系和雜種中鑒定，并且以幾個(gè)實(shí)施例中提供的近交蕓苔系和雜種例示。這些品系例示可以使用本發(fā)明的種質(zhì)來提供并獲得極其多種有利蕓苔特征和/或性狀的各種新組合。例如，可以將包含本發(fā)明種質(zhì)的近交蕓苔系與包含期望特征和/或性狀的另一蕓苔系雜交以引起包含本發(fā)明種質(zhì)的近交系特征性的期望種子組分。種子組分(例如纖維含量、芥子油苷含量、油含量，等等)和其它植物性狀的計(jì)算可以使用本領(lǐng)域中已知的且行業(yè)中公認(rèn)的技術(shù)獲得。通過選擇和繁殖包含親本變種的期望特征和/或性狀的來自雜交的后代植物，可以創(chuàng)建新的變種，其包含特征和/或性狀的期望組合。
[0081]具有改善的營養(yǎng)特征的蕓苔粗粉
[0082]一些實(shí)施方案提供了包含蕓苔種子的粗粉，其中所述蕓苔種子具有油和粗粉特征，如上文討論的。例如，一些實(shí)施方案包括經(jīng)己烷提取的、風(fēng)干的蕓苔粗粉(白色薄片或WF)，其包含特征(例如種子組分)的新穎組合，如上文討論的。特定的實(shí)施方案包括包含自包含本發(fā)明種質(zhì)的植物生成的蕓苔種子的粗粉,和含有包含本發(fā)明種質(zhì)的植物后代的種子的粗粉。
[0083]在一些實(shí)施方案中，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔近交系和雜種在作為飼料或食物成分直接利用時(shí)和/或作為原料利用用于加工蛋白質(zhì)分離物和濃縮物時(shí)可以提供營養(yǎng)增強(qiáng)的粗粉特性。例如，此類蕓苔近交系和雜種可以提供優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)蕓苔粗粉的動物飼料。在一些實(shí)施方案中，可以利用蕓苔粗粉組分(和包含它們的動物飼料)來為單胃動物(例如豬和家禽)提供良好的營養(yǎng) 。
[0084]在一些實(shí)施方案中，蕓苔粗粉組分(和包含它們的動物飼料)可以進(jìn)一步利用以為反芻類動物(例如，牛動物、綿羊、山羊和亞目反芻亞目(Ruminantia)的其它動物)提供良好的營養(yǎng)。反芻類的喂養(yǎng)呈現(xiàn)特殊的問題和特殊的機(jī)會性。特殊的機(jī)會性源自反芻類利用不溶性纖維素纖維的能力，所述不溶性纖維素纖維可以通過這些動物瘤胃中的某些微生物分解，并且一般是單胃哺乳動物諸如豬不可消化的。特殊的問題源自某些飼料抑制瘤胃中纖維消化的趨勢，以及源自瘤胃限制某些飼料的一些組分，諸如脂肪和蛋白質(zhì)的利用的趨勢。
[0085]油提取性蕓苔種子是一種在動物飼料中使用的高質(zhì)量蛋白質(zhì)的潛在來源。在油提取后，與大豆粗粉(其目前對于飼料和食物目的是廣泛優(yōu)選的)中的約44-48%相比，商品蕓苔粗粉包含約37%蛋白質(zhì)。蕓苔中含有的蛋白質(zhì)富含甲硫氨酸，并且含有足夠數(shù)量的賴氨酸，這兩者是大多數(shù)谷類和含油種子蛋白質(zhì)中的限制性氨基酸。然而，使用蕓苔粗粉作為蛋白質(zhì)來源在某些動物飼料中是有些有限的，因?yàn)樗胁幌胍慕M成諸如纖維、芥子油苷、和酌類(phenolics)。
[0086]衍生蕓苔的油菜籽的一種營養(yǎng)方面是其高(30-55ymol/g)水平的芥子油苷，即一種基于硫的化合物。在碾碎蕓苔葉或種子時(shí)，通過黑芥子酶對芥子油苷的作用生成異硫氰酸酯。這些產(chǎn)物抑制甲狀腺的甲狀腺素合成，并且具有其它抗代謝效應(yīng)。Paul etal.(1986)Theor.Appl.Genet.72:706-9。如此，對于人食物使用，例如，應(yīng)當(dāng)降低或消除源自油菜籽粗粉的蛋白質(zhì)的芥子油苷含量以提供產(chǎn)物安全性。
[0087]在種子中具有例如有利的油概況和含量及低芥子油苷含量的改善的蕓苔種子會顯著降低氫化的需要。例如，此類油的較高的油酸和較低α-亞麻酸含量可以賦予升高的氧化穩(wěn)定性，如此降低氫化和生成反式脂肪酸的需要。種子芥子油苷的降低會顯著降低油中殘留的硫含量。硫損害通常用于氫化的鎳催化劑。Koseoglu et al., Chapter8, in Canolaand Rapeseed:Production, Chemistry, Nutrition, and Processing Technology, Ed.Shahidi, Van Nostrand Re inhold, N.Y., 1990, pp.123-48。另外，來自具有低種子芥子油苷的蕓苔變種的油對于加氫會是不太昂貴的。
[0088]蕓苔粗粉中的酚化合物賦予苦的口味，并且認(rèn)為必然與最終蛋白質(zhì)產(chǎn)物中暗色顏色有關(guān)。種子殼(其在標(biāo)準(zhǔn)蕓苔粗粉中大量存在)對于人和其它單胃動物是難消化的，而且還提供難看的異質(zhì)產(chǎn)物。
[0089]通過包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔植物生成的種子的粗粉組分可以具有例如但不限于:高蛋白質(zhì)；低纖維；較高的磷；和/或低SAE。不溶性纖維和多酚是抗?fàn)I養(yǎng)的，并且損害蛋白質(zhì)和氨基酸消化。如此，具有至少一種選自下組的種子組分特征的蕓苔粗粉和包含蕓苔粗粉的動物飼料在一些應(yīng)用中可以是期望的:降低的纖維含量、增加的蛋白質(zhì)含量、降低的多酚含量和增加的磷含量。
[0090]在具體的例子中，蕓苔粗粉(無油，以干物質(zhì)計(jì))可以包含of至少約45%(例如約45%,約 46%,約 47%,約 48%,約 49%,約 50%,約 51%,約 52%, abo 約 53%,約 54%,約 55%,約56%，約57%，和約58%)的蛋白質(zhì)含量。
[0091]與查找蕓苔系相比，包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔變種可以具有良好的產(chǎn)率，并且生成具有低得多的酸性去污劑纖維(ADF)的種子。在一些實(shí)施方案中，可以使用對由包含本發(fā)明種質(zhì)的植物變種生成的種子的組分測定的任何經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，以限定植物變種的植物、種子、和油。在一些此類例子中，可以使用特定數(shù)目作為端點(diǎn)以限定高于、低于任何測定數(shù)值或者任何測定數(shù)值之間的范圍。上文列出了油特征和其它種子組分的例示性范圍。品系及其植物的種子也可以以此類范圍的組合限定。例如，例如，與特征性纖維水平、多酚水平、芥子油苷水平、蛋白質(zhì)水平、和磷水平一起在上文討論的油特征可以用于限定特定品系及其種子。
[0092]不是所有前述特征(例如種子組分特征)是限定一些實(shí)施方案的品系和種子需要的，但是可以使用別的特征來限定此類品系和種子(例如但不限于代謝能、消化能量、生物能、和凈能)。
[0093]V1.包含以不依賴于種子顏色的方式賦予期望的種子組分性狀的種質(zhì)的植物
[0094]可以將包含本發(fā)明種質(zhì)的特定蕓苔近交系和雜種的期望性狀轉(zhuǎn)移至其它類型的蕓苔(經(jīng)由常規(guī)的育種等等)，例如蕪青和芥菜，所得的植物生成具有不依賴于種子顏色表達(dá)的期望特征(例如種子組分特征)的種子。如此，已經(jīng)接受包含本發(fā)明種質(zhì)的特定蕓苔近交系或雜種的一種或多種期望性狀轉(zhuǎn)移的蕓苔變種可以生成具有結(jié)黃色種子或結(jié)暗色種子的具有期望特征的種子。此類新的或經(jīng)修飾的蕓苔變種的粗粉和種子可以具有降低的種子纖維水平、升高的蛋白質(zhì)水平、升高的磷水平、和/或降低的多酚水平。
[0095]一些實(shí)施方案不僅包括包含如本文中描述并例示的種質(zhì)的蕓苔的黃色和暗色種子，而且還包括自此類種子種植或以其它方式生成的植物，和主題蕓苔植物的可再生細(xì)胞的組織培養(yǎng)物。例示性品系和雜種在沒有遺傳工程化及在沒有誘變的情況中獲得，由此證明所述種質(zhì)在生成新的且經(jīng)修飾的蕓苔變中的效用。
[0096]在一些特定的實(shí)施方案中，提供了特定的例示性蕓苔近交系和雜種。作為本公開內(nèi)容的一部分，已經(jīng)將 CL065620, CL044864, CL121460H, CL166102H 和 CL121466H 之每種的至少2500個(gè)種子保藏美國典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)，Rockville, Md.20852，并且對公眾可獲得，服從專利權(quán)，但是在其它方面不受限制(除了 37C.F.R.§ 1.808(b)明確允許的那些限制外)。保藏物分別稱為 ATCC 保藏物 N0.PTA-11697，PTA-11696，PTA-11698，PTA-12570，PTA-11699，保藏日為 2011 年 2 月 22 日(對于 PTAl 1696 到 PTAl 1699)和 2012 年 2 月21日(對于PTA-12570)。如上文所列出的，會將保藏物維持于ATCC保藏中心(其是公共保藏中心)一段30年的時(shí)間，或者在最近的要求后5年，或者持續(xù)專利的有效期，以較長者為準(zhǔn)，并且保藏物在其在所述期間變得不能存活時(shí)會進(jìn)行替換。
[0097]一些實(shí)施方案包括本文中公開的任何蕓苔變種的種子。一些實(shí)施方案還包括由此類種子生成的蕓苔植物，以及此類植物的可再生細(xì)胞的組織培養(yǎng)物。還包括從此類組織培養(yǎng)物再生的蕓苔植物。在特定的實(shí)施方案中，此類植物可以能夠表達(dá)例示性變種的所有形態(tài)學(xué)和生理學(xué)特性。特定的實(shí)施方案的蕓苔植物可以已經(jīng)鑒定自保藏種子培養(yǎng)的植物的生理學(xué)和/或形態(tài)學(xué)特征。
[0098]還提供了在上文描述的種子的后代的至少一個(gè)親本中使用本發(fā)明的種質(zhì)(例如，如本文中提供的例示性蕓苔近交系和雜種中找到的)進(jìn)行雜交的方法。例如，一些實(shí)施方案包括具有本文中例示的任何植物作為一個(gè)或兩個(gè)親本的F1雜種歐洲油菜植物。別的實(shí)施方案包括通過此類F1雜種生成的歐洲油菜雜種。在特定的實(shí)施方案中，用于生成F1雜種歐洲油菜種子的方法包括將例示性植物與不同近交植物蕓苔植物雜交，并且收獲所得的雜種種子。本發(fā)明的蕓苔植物(例如,親本蕓苔植物、和通過用于生成F1雜種的此類方法生成的蕓苔植物)可以是雌性或雄性植物。
[0099]在一些實(shí)施方案中，可以通過雜交本發(fā)明的植物與具有經(jīng)修飾的特征(例如高油和蛋白質(zhì)水平)的另一個(gè)品系進(jìn)一步修飾和/或改善蕓苔植物的特征(例如，油和蛋白質(zhì)水平和/或概況)。同樣地，可以通過注意考慮親本植物改善其它特征。包含本發(fā)明種質(zhì)的蕓苔系對于將其期望的種子組分特征以不依賴于種子顏色的方式雜交到其它油菜或蕓苔系中可以是有益的。本發(fā)明的種質(zhì)容許通過常規(guī)植物育種技術(shù)，包括異花傳粉和選擇后代將這些性狀轉(zhuǎn)移至相同物種內(nèi)的其它植物中。在一些實(shí)施方案中，可以使用牽涉花粉轉(zhuǎn)移和選擇的常規(guī)植物育種技術(shù)在物種間轉(zhuǎn)移期望的性狀。參見例如Brassica crops and wild allies biology and breeding, Eds.Tsunada et al., JapanScientific Press, Tokyo(1980) ;Physiological Potentials for Yield Improvementof Annual Oil and Protein Crops, Eds.Diepenbrock and Becker,BlackwellWissenschafts-Verlag Berlin,Vienna(1995);Canola and Rapeseed, Ed.Shahidi, VanNostrand ReinholdjN.Y.(1990);and Breeding Oilseed Brassicasj Eds.Labana etal.,Narosa PublishingHousej New Dehli (1993)。
[0100]在一些實(shí)施方案中，用于以不依賴于種子顏色的方式轉(zhuǎn)移至少一種期望的種子組分特征的方法包括在種間雜交后，將F1世代的成員自花傳粉以生成F2種子。然后，可以進(jìn)行回交以獲得展現(xiàn)出期望的種子組分特征的品系。另外，原生質(zhì)體融合和核移植方法可以用于將性狀從一種物種轉(zhuǎn)移至另一種。參見例如，Ruesink，“Fusion of Higher PlantProtoplasts, ” Methods in Enzymologyj Vol.LVI11，Eds.Jakoby and Pastan，AcademicPress,Inc., New York, N.Y.(1979)，and the references cited therein;and Carlson etal.(1972)Proc.Natl.Acad Sc1.USA 69:2292。[0101]獲得并生成包含本發(fā)明種質(zhì)的例示性蕓苔系，現(xiàn)在可以通過如上文列出的常規(guī)植物育種技術(shù)將暗色種皮顏色與期望的種子組分特征一起容易地轉(zhuǎn)移到其它蕓苔物種中。例如，現(xiàn)在可以將暗色種皮顏色與期望的種子組分特征一起容易地轉(zhuǎn)移到商品化蕪青變種，例如但不限于Tobin, Horizon和Colt。應(yīng)當(dāng)理解,暗色種子顏色不必與種子的其它特征一起轉(zhuǎn)移。
[0102]給予一種例示性的變種作為起始點(diǎn)，雙鏈技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明范圍的前提下可以以多種方式操作該變種提供的特定益處。例如，可以通過常規(guī)植物育種技術(shù)將例示性變種中存在的種子油概況轉(zhuǎn)移至農(nóng)藝學(xué)期望的歐洲油菜變種中，所述常規(guī)植物育種技術(shù)牽涉異花傳粉和選擇后代，例如其中將例示性變種的種質(zhì)摻入其它農(nóng)藝學(xué)期望的變種中。
[0103]特定的實(shí)施方案可以包括歐洲油菜的例示性變種，及已經(jīng)實(shí)質(zhì)性源自至少一種例示變體的實(shí)質(zhì)性衍生的變體。另外，本發(fā)明的實(shí)施方案可以包括至少一種例示變體的植物、此類實(shí)質(zhì)性衍生變體的植物、和/或從自其生成的植物或組織(包括花粉、種子和細(xì)胞)再生的油菜植物。
[0104]可以選擇能夠再生的植物材料，例如種子、小孢子、胚珠、花粉、營養(yǎng)部分、和小孢子。一般地，此類植物細(xì)胞可以選自任何蕓苔變種，包括那些具有期望農(nóng)藝學(xué)性狀的。
[0105]再生技術(shù)是本領(lǐng)域中已知的。最初可以從選擇的植物或變種選擇能夠再生的細(xì)胞(例如種子、小孢子、胚珠、花粉、和營養(yǎng)部分)。任選地，可以將這些細(xì)胞進(jìn)行誘變。然后，可以使用基于細(xì)胞類型(并且不論它們是否誘變)的再生、傳粉、和/或生長技術(shù)從細(xì)胞形成植物。植物或種子或其部分的操作可以導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上衍生的變體的創(chuàng)建。
[0106]在一些實(shí)施方案中，可以將包含本發(fā)明種質(zhì)的植物展現(xiàn)的期望種子組分特征以不依賴于種子顏色的方式導(dǎo)入包含多個(gè)別的期望性狀的植物中，以生成具有期望的種子組分特征和多種期望性狀兩者的植物。將期望的種子組分特征以不依賴于種子顏色的方式導(dǎo)入包含一種或多種期望性狀的植物中的方法稱為這些性狀的“疊加(stacking) ”。在一些例子中，期望種子組分特征與多種期望性狀的疊加可以導(dǎo)致種子組分特征的進(jìn)一步改善。在一些例子中，期望種子組分特征與多種期望性狀的疊加可以生成如下的蕓苔植物，其在所述多種期望性狀中的一種或多種(例如所有)外還具有期望的種子組分特征。
[0107]對于與期望的種子組分特征的組合可以期望的性狀的例子包括例如但不限于:植物疾病抗性基因(參見例如Jones等(1994) Science266:789 (對葉霉菌(Cladosporiumfulvum)的抗性的番爺 Cf-9 基因)；Martin 等(1993) Science262:1432 (對 丁香假單胞菌(Pseudomonas syringae)的抗性的番爺 Pto 基因)；及 Mindrinos 等(1994)Cell78:1089(對丁香假單胞菌的抗性的RSP2基因))；賦予對有害生物的抗性的基因；蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)蛋白、其衍生物或以其為模型的合成多肽(參見例如Geiser等(1986) Gene48:109 (Bt δ -內(nèi)毒素基因；編碼δ -內(nèi)毒素基因的DNA分子可以例如以ATCC保藏號40098; 67136; 31995;和31998購自美國典型培養(yǎng)物保藏中心(Manassas, VA)));凝集素(參見例如 Van Damme 等(1994)Plant Molec.Biol.24:25(君子蘭(Clivia miniata)甘露糖結(jié)合凝集素基因))；維生素結(jié)合蛋白，例如親合素(參見國際PCT公開文本US93/06487(使用親合素和親合素同系物作為針對昆蟲有害生物的殺幼蟲劑))；酶抑制劑；蛋白酶或蛋白水解酶抑制劑(參見例如Abe等(1987) J.Biol.Chem.262:16793 (稻半胱氨酸蛋白酶抑制劑);Huub 等(1993) Plant Molec.Biol.21:985(煙草蛋白酶抑制劑I;及美國專利N0.5，494，813);淀粉酶抑制劑(參見 Sumitani 等(1993) Biosc1.Biotech.Biochem.57:1243 (硝抱鏈霉菌(Streptomycesnitrosporeus) alpha-淀粉酶抑制劑))；昆蟲特異性激素或信息素，例如脫化類固醇(ecdysteroid)或保幼激素、其變體、基于其的模擬物，或其拮抗劑或激動劑(參見例如Hammock等(1990) Nature344:458 (保幼激素的滅活劑))；昆蟲特異性肽或神經(jīng)肽，其破壞受到影響的有害生物的生理學(xué)(參見例如Regan(1994) J.Biol.Chem.269:9(昆蟲利尿激素受體)；Pratt 等(1989) Biochem.Biophys.Res.Comm.163:1243 (來自太平洋折翅爐(Diploptera puntata)的抑咽側(cè)體神經(jīng)肽(allostatin));美國專利 N0.5，266，317 (昆蟲特異性麻痹性神經(jīng)毒素))；在自然界中由蛇、黃蜂、或其它生物體生成的昆蟲特異性毒液(參見例如Pang等(1992)Genell6:165(蝎昆蟲毒性肽))；負(fù)責(zé)超積累單萜、倍半萜、類固醇、氧肟酸、類苯丙烷衍生物或另一種具有殺蟲活性的非蛋白質(zhì)分子的酶；牽涉生物學(xué)活性分子修飾(包括翻譯后修飾)的酶，例如糖酵解酶；蛋白水解酶；脂肪分解酶；核酸酶；環(huán)化酶；轉(zhuǎn)氨酶；酯酶；水解酶；磷酸酶；激酶；磷酸化酶；聚合酶；彈性蛋白酶；幾丁質(zhì)酶；或葡聚糖酶，無論是天然的還是合成的(參見國際PCT公開文本W(wǎng)093/02197(纖維二糖酶(callase)基因)；含有幾丁質(zhì)酶編碼序列的DNA分子(例如來自ATCC,在保藏號Nos.39637 和 67152 下);Kramer 等(1993) Insect Biochem.Molec.Biol.23:691 (煙草天蛾幼蟲(hornworm)幾丁質(zhì)酶)；及 Kawalleck 等(1993)Plant Molec.Biol.21:673 (歐芹ubi4-2多聚泛素基因)；刺激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子(參見例如Botella等(1994)PlantMolec.Biol.24:757( I丐調(diào)蛋白)；及 Griess 等(1994)Plant Physiol.104:1467(玉米隹丐調(diào)蛋白)；疏水矩肽(hydrophobic moment peptide)(參見例如國際PCT公開文本TO95/16776 (Tachyplesin的肽衍生物，其抑制真菌植物病原體)；和國際PCT公開文本TO95/18855(賦予疾病抗性的合成的抗微生物肽))；膜通透酶、通道形成劑、或通道阻斷劑(參見例如Jaynes等(1993)Plant Sci89:43 (使轉(zhuǎn)基因植物對青枯假單胞菌(Pseudomonas solanacearum)有抗性的殺菌妝-β 溶胞妝類似物(cecropin-β Iyticpeptide analog);病毒侵入蛋白或自其衍生的復(fù)合毒素(參見例如Beachy等(1990)Ann.rev.Phytopathol.28:451 (針對苜蓿花葉病毒、黃瓜花葉病毒、煙草線條病毒、馬鈴薯X病毒、馬鈴薯Y病毒、煙草蝕刻病毒、煙草脆裂病毒和煙草花葉病毒的外殼蛋白介導(dǎo)的抗性));昆蟲特異性抗體或自其衍生的免疫毒素(參見例如Taylor等，摘要#497，SeventhInt’l Symposiumon Molecular Plant-Microbe Interactions(Edinburgh,Scotland)(1994)(經(jīng)由生成單鏈抗體片段進(jìn)行的酶促失活)；病毒特異性抗體(參見例如Tavladoraki等(1993) Nature366:469 (用于針對病毒攻擊提供保護(hù)的重組抗體基因))；在自然界由病原體或寄生物生成的發(fā)育阻滯蛋白(developmental-arrestive protein)(參見例如Lamb等(1992)Bio/TechnologylO:1436(真菌內(nèi)α-1，4-D-多聚半乳糖醛酸酶通過溶解植物細(xì)胞壁同-et-1，4-D-半乳糖醒酸酶(galacturonase)來促進(jìn)真菌定殖(colonization)和植物營養(yǎng)物釋放；Toubart等(1992)Plant J.2:367(內(nèi)多聚半乳糖醒酸酶抑制蛋白))；和在自然界由植物生成的發(fā)育阻滯蛋白(參見例如Logemann等(1992)Bio/Technology 10:305(大麥核糖體失活基因，其提供升高的對真菌疾病的抗性))。
[0108]對于與期望的種子組分特征的組合可以期望的性狀的其它例子包括例如但不限于:賦予對除草劑的抗性的基因(Lee等(1988)EMBO J.7:1241 (突變體 ALS 酶)；Miki 等(1990) Theor.Appl.Genet.80:449 (突變體 AHAS 酶)；美國專利N0.4，940，835和6，248，876 (提供草甘膦抗性的突變體5-烯醇丙酮酰莽草酸(enolpyruvylshikimate)-3-憐酸合酶(EPSP)基因)；美國專利 N0.4, 769, 061 和 ATCC保藏號39256 (aroA基因)；草甘膦乙?；D(zhuǎn)移酶基因(草甘膦抗性)；來自鏈霉菌屬物種(Streptomyces species),包括吸水鏈霉菌(Streptomyces hygroscopicus)和綠色產(chǎn)色鏈霉菌(Streptomyces viridichromogenes)的其它膦酰基化合物)，諸如那些記載于歐洲申請 N0.0 242 246 和 DeGreef 等(1989) Bio/Technology7:61 的(提供草甘膦抗性的草銨膦膦絲菌素乙酰基轉(zhuǎn)移酶(PAT)基因)；吡啶氧基或苯氧基丙酸和環(huán)己酮(草甘膦抗性)；歐洲專利申請N0.0 333 033和美國專利N0.4，975，374(提供對除草劑諸如L-膦絲菌素的抗性的谷氨酰胺合成酶基因)!Marshall等(1992)Theor.Appl.Genet.83:435 (Accl-Sl, Accl_S2,和Accl_S3基因，其提供對苯氧基丙酸和環(huán)己酮，諸如稀禾定(sethoxydim)和吡氟氯禾靈(haloxyfop)的抗性)；W02005012515 (提供草甘膦抗性的GAT基因)；W02005107437 (賦予對2，4_D、fop和吡啶基氧基生長素除草劑的抗性的基因)；和抑制光合作用的除草劑，諸如三嗪(psbA和gs+基因)或苯基氰(腈水解酶基因)(參見例如Przibila等(1991) Plant Cell3:169 (突變體psbA基因)；腈水解酶基因的核苷酸序列披露于美國專利N0.4，810，648，且含有這些基因的DNA分子以ATCC保藏號53435，67441，和 67442 可獲得；及 Hayes 等(1992) Biochem.J.285:173 (谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶))。
[0109]對于與期望的種子組分特征的組合可以期望的性狀的其它例子包括例如但不限于:賦予或促成增值(value-added)性狀的基因，例如，經(jīng)修飾的脂肪酸代謝(參見例如Knultzon 等(1992) Proc.Natl.Acad.Sc1.U.S.A.89:2624(增加植物的硬脂酸含量的硬脂酰-ACP去飽和酶的反義基因))；降低的肌醇六磷酸鹽含量(參見例如Van Hartingsveldt等(1993)Genel27:87(黑曲霉(Aspergillus niger)肌醇六磷酸酶基因增強(qiáng)肌醇六磷酸的分解，對經(jīng)轉(zhuǎn)化的植物添加更多游離的磷酸根);及Raboy等(1990)Maydica35:383 (與負(fù)責(zé)具有低水平的肌醇六磷酸的玉米突變體的等位基因有關(guān)的DNA的克隆和再導(dǎo)入))；和例如通過用編碼改變淀粉分支樣式的酶的基因轉(zhuǎn)化植物來實(shí)現(xiàn)的經(jīng)修飾的碳水化合物組成(參見例如 Shiroza 等(1988) J.Bacteol.170:810(鏈球菌(Streptococcus)突變體果糖基轉(zhuǎn)移酶基因);Steinmetz 等(1985) Mol.Gen.Genet.20:220 (果聚糖鹿糖酶(Ievansucrase)基因);Pen 等(1992) Bio/TechnologylO: 292 ( α -淀粉酶);Elliot 等(1993) Plant Molec.Biol.21:515(番茄轉(zhuǎn)化酶基因);Sogaard 等(1993) J.Biol.Chem.268:22480 (大麥 α-淀粉酶基因)；及Fisher等(1993) Plant Physiol.102:1045 (玉米胚乳淀粉分支酶II))。
[0110]在此通過提及將本文中引用的所有參考文獻(xiàn)，包括出版物、專利、和專利申請以它們不與本公開內(nèi)容的明確詳細(xì)不一致的程度收錄，并且因此以與每篇參考文獻(xiàn)個(gè)別且明確指示通過提及收錄并完整列出相同的程度收錄。本文中討論的參考文獻(xiàn)僅提供其在本申請?zhí)峤蝗涨暗墓_內(nèi)容。本文中沒有內(nèi)容應(yīng)當(dāng)解釋為承認(rèn)憑借在先發(fā)明，發(fā)明人沒有資格早于此類公開內(nèi)容。
[0111]提供以下實(shí)施例以例示要求保護(hù)的發(fā)明的某些特定特征和/或方面。這些實(shí)施例不應(yīng)解釋為將公開內(nèi)容限于描述的具體特征或方面。實(shí)施例
[0112]實(shí)施例1:增強(qiáng)的蕓苔粗粉(ECM)和常規(guī)蕓苔粗粉的平均營養(yǎng)物組成和數(shù)值。
[0113]在2009年和2012年之間進(jìn)行幾個(gè)分析性和功能性研究以評估本發(fā)明的ECM系和雜種的營養(yǎng)物組成和價(jià)值。對完整的未加工的種子、部分加工的粗粉和完全加工的粗粉進(jìn)行測試以解釋對營養(yǎng)物組成和數(shù)值的可能的加工影響。在伊利諾斯州、密蘇里州、喬治亞州和馬尼托巴省的大學(xué)分析樣品。使用此組成信息以使用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測方程評估增強(qiáng)的蕓苔粗粉對常規(guī)蕓苔粗粉的能量值。伊利諾斯州和喬治亞州的大學(xué)完成對樣品生物學(xué)評估家禽能量和氨基酸消化率。在伊利諾斯州大學(xué)進(jìn)行對樣品生物學(xué)評估豬能量和氨基酸消化率。表1中顯示了 ECM系(范圍或平均值)和常規(guī)蕓苔粗粉之間的匯總營養(yǎng)物組成差異。在隨后的實(shí)施例中概述了相關(guān)規(guī)程和研究的詳情。
[0114]表1:ECM和常規(guī)蕓苔粗粉的平均營養(yǎng)物組成。
[0115]
【權(quán)利要求】
1.一種蕓苔種質(zhì)，其對蕓苔種子賦予至少約45%粗制蛋白質(zhì)含量和不超過約18%酸性去污劑纖維，如通過以無油干物質(zhì)計(jì)的參照化學(xué)測定的。
2.權(quán)利要求1的蕓苔種子，其進(jìn)一步包含以無油干物質(zhì)計(jì)至少約45%粗制蛋白質(zhì)含量。
3.權(quán)利要求1的蕓苔種子，其進(jìn)一步包含以無油干物質(zhì)計(jì)不超過約18%酸性去污劑纖維含量。
4.權(quán)利要求1的蕓苔種子，其進(jìn)一步包含至少一種選自下組的別的性狀:降低的多酚含量和增加的磷含量。
5.權(quán)利要求1的蕓苔種子，其進(jìn)一步包含至少兩種選自下組的別的性狀:降低的多酚含量和增加的磷含量。
6.包含權(quán)利要求1的蕓苔種質(zhì)的蕓苔植物。
7.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其進(jìn)一步包含至少一種選自下組的別的性狀:降低的多酚含量和增加的磷含量。
8.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其進(jìn)一步包含至少兩種選自下組的別的性狀:降低的多酚含量和增加的磷含量。
9.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述蕓苔植物生成包含至少43%油的種子。
10.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述蕓苔植物生成包含降低的抗?fàn)I養(yǎng)組分的種子。
11.包含權(quán)利要求6的蕓苔植物的田地，其中所述蕓苔植物產(chǎn)生每公頃至少1700千克種子的平均值。
12.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述蕓苔植物選自下組:CL065620，CL044864,CL121460H, CL166102H和 CL121466H。
13.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述植物是CL044864。
14.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述植物在沒有遺傳工程化或誘變的情況下生成。
15.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述蕓苔植物生成包含以無油干物質(zhì)計(jì)超過1.3%的磷含量的種子。
16.由權(quán)利要求6到15的蕓苔植物生成的種子。
17.自權(quán)利要求16的種子培養(yǎng)的后代植物。
18.由權(quán)利要求6的蕓苔植物生成的種子，其中所述種子在選自下組的ATCC保藏號下可獲得:PTA11696, PTAl 1697, PTAl 1698, PTAl 1699 或 PTA-12570。
19.自權(quán)利要求16的一個(gè)或多個(gè)種子生成的蕓苔粗粉。
20.權(quán)利要求19的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔粗粉具有至少2200kcal/kg的家禽均值真代謝能。
21.權(quán)利要求19的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔粗粉具有至少1800kcal/kg的豬均值凈能。
22.權(quán)利要求19的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔粗粉在豬中具有有利的氨基酸消化率概況(profile)。
23.權(quán)利要求19的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔粗粉在家禽中具有有利的氨基酸消化率概況。
24.權(quán)利要求19的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔粗粉包含占大豆粗粉(10%含濕量)氨基酸消化率至少約90%的氨基酸消化率。
25.權(quán)利要求19的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔粗粉包含占大豆粗粉消化能量含量或代謝能含量至少約80%的消化能量含量或代謝能含量。
26.一種在生成粗粉方面遺傳穩(wěn)定的蕓苔種子，其包含至少約45%粗制蛋白質(zhì)含量和不超過約18%酸性去污劑纖維，如通過以無油干物質(zhì)計(jì)的參照化學(xué)測定的，其中所述蕓苔種子自良種蕓苔栽培種生成。
27.權(quán)利要求26的蕓苔種子，其進(jìn)一步包含以無油干物質(zhì)計(jì)至少約45%粗制蛋白質(zhì)含量。
28.權(quán)利要求26的蕓苔種子，其進(jìn)一步包含不超過約18%酸性去污劑纖維含量。
29.權(quán)利要求26的蕓苔種子，其中所述蕓苔種子對于包含至少一種選自下組的別的性狀是遺傳穩(wěn)定的:降低的多酚含量和增加的磷含量。
30.權(quán)利要求27的蕓苔種子，其中所述蕓苔種子對于包含至少兩種選自下組的別的性狀是遺傳穩(wěn)定的:降低的多酚含量和增加的磷含量。
31.自權(quán)利要求26到30中任一項(xiàng)的種子生成的蕓苔粗粉。
32.—種以不依賴于種皮顏色的方式將至少一種選自下組的期望性狀引入蕓苔栽培種中的方法:高蛋白質(zhì)含量、低ADF含量、高磷含量、和低多酚，其中所述方法包括: 將權(quán)利要求7的植物與第二不同蕓苔栽培種植物雜交以生成Fl后代植物； 選擇一個(gè)或多個(gè)具有所述期望性狀的后代植物以生成選擇的后代植物； 將所述選擇的后代植物與權(quán)利要求7的植物回交以生成回交后代植物； 選擇回交后代植物以生成選擇的回交后代植物，所述回交后代植物具有所述期望的性狀和所述第二不同蕓苔栽培種的生理學(xué)和形態(tài)學(xué)特征；并 將所述回交和選擇步驟重復(fù)三次或更多次以生成包含所述期望性狀的近交選擇的第四或更高代的回交后代植物。
33.依照權(quán)利要求32的方法，其中所述期望的性狀包含高蛋白質(zhì)含量、低ADF含量、高磷含量、和低多酹含量。
34.通過依照權(quán)利要求32的方法生成的植物。
35.從權(quán)利要求6到10、13到15、17或34的蕓苔植物獲得的植物商品。
36.一種自蕓苔種子直接可獲得的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，所述蕓苔種子包含至少約45%粗制蛋白質(zhì)含量和不超過約18%酸性去污劑纖維，如通過以無油干物質(zhì)計(jì)的參照化學(xué)測定的。
37.權(quán)利要求36的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，其進(jìn)一步包含至少約45%粗制蛋白質(zhì)含量。
38.權(quán)利要求36的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，其進(jìn)一步包含不超過約18%酸性去污劑纖維含量。
39.權(quán)利要求36的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔種子對于包含至少一種選自下組的別的性狀是遺傳穩(wěn)定的:降低的多酚含量和增加的磷含量。
40.權(quán)利要求36的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔種子對于包含至少兩種選自下組的別的性狀是遺傳穩(wěn)定的:降低的多酚含量和增加的磷含量。
41.權(quán)利要求36的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，其中所述蕓苔種子進(jìn)一步包含降低的抗?fàn)I養(yǎng)因子水平。
42.權(quán)利要求36的增強(qiáng)的蕓苔粗粉，其中所述增強(qiáng)的蕓苔粗粉可以替換另一不同的常規(guī)蕓苔粗粉或大豆粗粉作為家禽、豬、或反芻類飲食中的蛋白質(zhì)或能量補(bǔ)充物。
43.權(quán)利要求6的蕓苔植物，其中所述植物是CL166102H。
44.選自下組的蕓苔植物:C`L065620, CL044864, CL121460H, CL166102H 和 CL121466H。
【文檔編號】A23J1/14GK103491798SQ201280019719
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月22日
【發(fā)明者】T.J.庫比克, G.R.金格拉, V.L.里普利, M.E.比艾思, T.G.帕特森 申請人:農(nóng)業(yè)基因遺傳學(xué)有限公司