专利名称：具有高δ－维生素E含量的向日葵种子的利记博彩app
技术领域：
本发明属于农业领域，涉及具有高δ-维生素E含量的种子。从所述种子中榨制出的油具有高抗氧化性且适用于食品和工业应用(生物燃料和润滑剂)。所述油及其副产品可应用于提取在食品、化妆品和药品工业上具有广泛用途的δ-维生素E。
背景技术：
维生素E是存在于种子油中的具有抗氧化性的主要天然组分。由于其为脂溶性的，它可以在榨制过程中进入油中，并发挥重要的抗氧化作用，不论是在瓶装油中还是在含有植物油的食品中(F.B.Padley等.，1994；Occurrence andcharacteristics of oils and fats.In the Lipid Handbook，ed.F.D.Gunstone，J.L.，Harwood and F.B.Padley，London；Chapman & Hall，pp 47-223)。在现有的四种类型的维生素E中(α-，β-，γ-和δ-维生素E)，在体外，换言之在人体之外具有最大的抗氧化活性的维生素是β-，γ-和δ-维生素E，而α-维生素E与其它三种维生素E相比，具有明显较低的体外活性(G.Pongracz等，Tocopherole，Antioxidanten der Natur.Fat Science and Technology 97；90-104，1995)。
普通向日葵种子中，α-维生素E占维生素E的绝大部分比例，它占维生素E总含量的大约95％，其余为β-维生素E和γ-维生素E，占维生素E总含量的小于5％(F.B.Padley等，1994 cited work)。由于α-维生素E在向日葵种子中的优势，它的油表现出比其它从具有更高的β-、γ-和/或δ-维生素E比例的种子中榨制的植物油低的抗氧化性，后者具有更好的体外抗氧化作用。表1所示为主要种子油中维生素E的组成。
表1主要种子油中维生素E的平均组成
在向日葵种子中，α-维生素E的优势实际上是一致的，且只有向日葵的4个品系显示出维生素E改良的水平，其可以分为两类a)γ-维生素E具有高含量。这涉及两个品系γ-维生素E的形式占维生素E的85％以上，剩下的为α-维生素E。其中之一为LG-17，是在俄罗斯培育的(Y.Demurin，Genetic variability of tocopherol composition in sunflowerseeds，.Helia 1659-62，1993)，另一种是在西班牙培育的，为T2100(L.Velasco等，Registration of T589 and T2100 sunflower germplasms with modified tocopherolprofiles，Crop Science，in press)。
b)β-维生素E具有平均含量。这涉及两个品系在种子中β-维生素E的形式占维生素E的30％-50％，剩下的为α-维生素E。其中一种为LG-15，是在俄罗斯培育的(Y.Demurin，如前引用)，另一种为T589，是在西班牙培育的(L.Velasco等，in press，如前引用)。
通过LG-15和LG-17两个品系的杂交，俄罗斯和南斯拉夫的研究人员获得了δ-维生素E水平略微增加的重组体，所获得的δ-维生素E的最高水平为种子中所有维生素E含量的25％(Y.Demurin等.Genetic variability of tocopherolcomposition in sunflower seeds as a basis of breeding for improved oil quality.PlantBreeding 11533-36，1996)。总之，现有向日葵种子中含量最高的各种维生素E为
*95％α-维生素E(天然组成)*50％β-维生素E*95％γ-维生素E*25％δ-维生素E发明内容本发明的目的之一为具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其δ-维生素E的含量占总维生素E的26％-80％，且其它维生素E的含量如下占总维生素E的0.5％-45％的α-维生素E；占总维生素E的0％-60％的β-维生素E；占总维生素E的0％-70％的γ-维生素E。其中一些种子中δ-维生素E的含量总是占超过种子中维生素E总含量的50％、65％和75％。高δ-维生素E含量的特征是可遗传的(通过自花授粉)且是可以稳定的、独立于环境条件表达的。
本发明的另一目的是通过任何方法从所述种子中榨取的向日葵油，它是天然的、没有任何额外添加剂，表现出高δ-维生素E含量(δ-维生素E含量占总维生素E的26％-80％)。
本发明还包括的一个目的是向日葵植物(Helianthus annus L.)，它通过自花授粉，生产的种子具有高δ-维生素E含量(占总维生素E含量的26％-80％)。
发明的详细说明本发明涉及向日葵(Helianthus annus L.)的种质，特征在于种子中具有高δ-维生素E含量。所述维生素E占种子中总维生素E含量的26％-80％。所述高δ-维生素E水平不是通过自然界的向日葵生产出来的，是通过包括两轮人工诱导突变然后鉴定突变植株，和固定突变特征的复杂方法产生的。所述高δ-维生素E含量是本发明所要解决的技术问题，其为可遗传的且总是独立于栽培条件产生的。
为了获得种子具有高浓度δ-维生素E的遗传学上修饰过的植物，进行了针对遗传学改变维生素E的生物合成途径的超长的遗传学改良过程。该过程包括4个阶段(1)在普通向日葵品种的种子中诱导人工突变；(2)鉴定因为诱导的突变而导致维生素E的生物合成途径改变的个体，并且固定突变特征；(3)对于已经表现出在维生素E的生物合成途径上的第一级水平的改变的个体进行新的诱导人工突变的处理；(4)鉴定在维生素E的生物合成途径上的改变与开始的个体表现出的改变不同的个体，接着固定新的突变特征。
第一个诱变或导致突变的人工诱导过程包括用具有诱变特性的产品，换言之，一种能诱导植物DNA突变的产品处理普通向日葵品种的种子。由于在诱变处理之后，决定维生素E的生物合成途径的基因的预期的突变频率低，随后要对几千个种子的维生素E组成进行无损分析。
如果检测的突变具有任何的商业效用，它们必须是可遗传并可独立于栽培植物的环境条件表达的。为此，进行选择步骤，目的是固定突变特征，并且检验它们在不同环境条件下的稳定性。上述步骤之后，排除了若干起初被检测到的突变，同时，固定了具有高γ-维生素E含量(占种子中维生素E总含量的95％)的突变体。该突变体为IAST-1，其表现出的遗传基础不同于其它具有高γ-维生素E含量的品系。因此，尽管LG-17和T2100品系与具有普通维生素E组成的品系杂交得到的F2代不发生对中间水平的γ-维生素E的分离(Demurin等，如前引用；L.Velasco and J.M.Femandez-Martinez，Identification andgenetic characterisation of new sources of beta-and gamma-tocopherol in sunflowergermplasm，Helia，in press)，突变的IAST-1与具有普通维生素E组成的品系杂交得到的F2代对γ-维生素E的中间水平发生大范围的分离。
在IAST-1突变体发生遗传分离后，对该突变体的种子实施第二个诱变步骤，其目的是产生具有高水平的其它维生素E的另外的变异。第二轮诱变之后同样是为了鉴定突变体所作的大规模分析步骤，以及突变体的固定和确认其能够独立于培育条件的表达的步骤。在第二轮诱变中，鉴定并且固定了构成本发明目的的突变体，且特征为其种子具有高浓度δ-维生素E，占种子中总维生素E含量的26％-80％。种子中这种高δ-维生素E比例是可遗传的特征，且是可以独立于植株栽培条件稳定表达的。
具体实施例方式
第一轮诱变Peredovik品种种群的向日葵种子，种子中的维生素E组分包括96％的α-维生素E，3％的β-维生素E和1％的γ-维生素E，于20℃条件下在蒸馏水中浸泡4小时。之后，将种子放入浓度为70mM的诱变剂甲磺酸乙酯(EMS)的溶液中，该溶液是用pH7.0的0.1M的磷酸缓冲液配制的，以恒定的60rpm的速度搅拌2小时。在诱变处理之后，用流水清洗种子(M1代)16小时，然后播种到大田中。
单独收获M1代植株，且它们的种子(M2代)用高效液相色谱法(HPLC)对其维生素E组成单独进行分析，按照F.Goffman等所开发的方法进行分析(Quantitative determination of tocopherols in single seeds of rapeseed[Brassicanapus L.].Fest/Lipid 101142-145，1999)。对总数为1080的M1代植株进行分析，其中之一表现出高水平的γ-维生素E分离，γ-维生素E的最高含量占总维生素E的95％。具有这种γ-维生素E水平的种子产生的植株均一表达该特征。通过由含有95％γ-维生素E的种子产生的植株与向日葵的普通品种的植株杂交，在其F2代种子中γ-维生素E的含量发生广泛分离，包括介于父母本之间的γ-维生素E的水平。这种广泛分离是完全不可预料的，因为具有与以前培育的品种类似的γ-维生素E水平的这些材料(Demurin等，如前引用；L.Velascoand J.M.Femandez-Martinez，如前引用)在与向日葵的普通品种杂交后不产生中间水平的γ-维生素E的任何分离。获得的突变体被命名为IAST-1。
第二轮诱变突变体IAST-1的向日葵种子(种子中的维生素E组成包括5％α-维生素E和95％γ-维生素E)于20℃条件下在蒸馏水中浸泡4小时。之后，将种子放入浓度为4mM的诱变剂叠氮化钠的溶液中，该溶液是用pH3.0的0.1M的柠檬酸钠缓冲液配制的，以恒定的60rpm的速度搅拌2小时。在诱导突变后，用流水清洗种子(M1代)16小时，然后播种到大田中。
单独收获M1代植株，且它们的种子(M2代)用高效液相色谱法(HPLC)对其维生素E组成单独进行分析，按照F.Goffman等所开发的方法进行分析(如前引用)。对总数为1240的M1代植株进行分析，其中之一表现出高水平的δ-维生素E分离，δ-维生素E的最高含量占总维生素E含量的55％。具有这种δ-维生素E水平的种子产生的植株均一表达该特征，种子中δ-维生素E的浓度占维生素E总含量的26％-80％之间。上述水平在连续世代中得到保持。新的向日葵突变品系被命名为IAST-3，该品系种子的δ-维生素E水平占总维生素E的26％-80％。
权利要求
1.具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，种子具有占维生素E总含量26％-80％的δ-维生素E。
2.如权利要求1所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，种子中其它维生素E含量为占维生素E总含量0.5％-45％的α-维生素E；占维生素E总含量0％-60％的β-维生素E；占维生素E总含量0％-70％的γ-维生素E。
3.如权利要求1和2所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，种子中δ-维生素E的含量总是超过维生素E总含量的50％。
4.如权利要求3所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，种子中δ-维生素E的含量总是超过维生素E总含量的65％。
5.如权利要求4所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，种子中δ-维生素E的含量总是超过维生素E总含量的75％。
6.如权利要求1-5所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，按照任何榨油方法进行处理，所述种子生产出的油均含26％-80％的δ-维生素E。
7.如权利要求1-6所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子，其特征在于，通过自花授粉，所述种子能够独立于环境条件地稳定表达高δ-维生素E含量的特征。
8.通过任何方法从如权利要求1-7所述的具有高δ-维生素E含量的向日葵种子中榨制的向日葵油，其特征在于，在无任何外部添加的情况下，它天然具有占总维生素E含量26％-80％的高δ-维生素E含量
9.向日葵植物(Helianthus annus L.)，通过自花授粉生产如权利要求1-7所述的表现出高δ-维生素E含量的种子。
全文摘要
本发明涉及通过两轮人工诱导突变而遗传修饰的向日葵种子，在每一轮突变之后，是鉴定具有理想特征的突变个体的步骤。所述种子表现的特征为δ－维生素E占维生素E的26％－80％。所述高δ－维生素E产量是由业已修饰成这种效果的种子的基因型决定的，且总是独立于栽培条件获得的，因此得到了可遗传的特征。现有技术中，不存在能产出如此高水平δ－维生素E的向日葵种子。本发明的目的还包括能通过自花授粉生产出具有高δ－维生素E水平的种子的遗传学修饰的向日葵植物，以及从所述种子中榨制的具有高的天然δ－维生素E浓度的油。
文档编号A01H5/10GK1780552SQ200480009560
公开日2006年5月31日 申请日期2004年4月7日 优先权日2003年4月10日
发明者L·贝拉斯科巴罗, J·M·费尔南德斯马丁内斯 申请人:康斯乔最高科学研究公司