[发明专利]增加种子油中生育酚含量的材料和方法

说明书

本发明一般地涉及分子生物学领域，并且涉及相对于对照植物增加植物的生育酚含量，包括在植物中表达至少一种编码Δ‑12‑去饱和酶的多核苷酸、至少一种编码Δ‑6‑去饱和酶的多核苷酸、至少一种编码Δ‑6‑延伸酶的多核苷酸和至少一种编码Δ‑5‑去饱和酶的多核苷酸。本发明还涉及用于制备油、含有脂肪酸或脂类的组合物的方法，且涉及这类油和脂类本身。

技术领域

本申请要求2014年11月14日提交的美国临时专利申请62/079622号和2015年9月29日提交的美国临时专利申请62/234373号的优先权，该专利申请通过引用方式完整并入本文。

作为本公开的组成部分，序列表作为文本文件与本说明书同时提交。序列表的主题通过引用的方式完整并入本文。

本发明一般地涉及分子生物学领域并且涉及相对于对照植物增加植物的生育酚含量，包括在植物中表达至少一种编码Δ-12-去饱和酶的多核苷酸、至少一种编码Δ-6-去饱和酶的多核苷酸、至少一种编码Δ-6-延伸酶(elongase)的多核苷酸和至少一种编码Δ-5-去饱和酶的多核苷酸。本发明还涉及用于制备油、含有脂肪酸或脂类的组合物的方法，以及这类油和脂类(lipid)本身。

背景技术

脂肪酸是具有在众多生物学过程中发挥基础作用的长链烃侧基团的羧酸。脂肪酸在自然界中罕以游离形式存在，而是以酯化形式作为脂类的主要组分出现。因此，脂类/脂肪酸是能量的来源(例如、β-氧化)。此外，脂类/脂肪酸是细胞膜的不可分割部分，并且因此对于处理生物学或生物化学信息是不可替代的。

极长链多不饱和脂肪酸((VLC-PUFA)如二十二碳六烯酸(DHA、22:6(4,7,10,13,16,19))是哺乳动物中多种组织和细胞器(例如、神经、视网膜、脑和免疫细胞)的细胞膜的必需组分。临床研究已经显示，DHA对婴儿的脑生长与发育和成人正常脑功能的维持是必需的(Martinetz,M.(1992)J.Pediatr.120:S129S138)。DHA还显著地影响参与信号转导过程的光受体功能、视紫红质激活，和视杆细胞与视锥细胞发育(Giusto,N.M.等人(2000)Prog.Lipid Res.39:315-391)。此外，还发现DHA对如高血压、关节炎、动脉粥样硬化、抑郁、血栓形成和癌症的疾病的某些积极影响(Horrocks、L.A.和Yeo、Y.K.(1999)Pharmacol.Res.40:211-215)。因此，适宜的膳食供应DHA对人体健康重要。人体能够将二十碳五烯酸(EPA、20:5(5,8,11,14,17))转化成DHA。EPA通常存在于海鲜中并且在来自北大西洋的多油鱼类中丰富。除充当DHA的前体之外、EPA也可以在人体中转化成类花生酸(eicosanoid)。从EPA产生的类花生酸具有抗炎和抗血小板聚集特性。DHA或EPA和DHA的混合物已经显示多种有益的健康作用。

维生素E(生育酚)是植物和动物两者中对预防氧化性损伤重要的脂溶性抗氧化物质，并且已知其具有预防心血管疾病方面的有益作用。维生素E天然存在于植物油中，其中它发挥防止氧化性损伤的作用。植物油因此代表了人膳食中一种有用维生素E源。另外，使用从植物油提取的维生素E作为其他食品、健康补充产品和化妆产品中的添加物。

截止目前，尚不可能使维生素E浓度与油的任何n-3VLC-PUFA(即，EPA或DHA)组分相关。维生素E在植物中作为多种形式的生育酚(包括α-、β-、γ-和δ)出现。一项含有52个欧洲油菜(Brassica napus)地方品种及15个繁育系的研究揭示了α-生育酚和18:1+18:2之间的显著正相关，但是在γ-生育酚和任何脂肪酸组分之间无相关性(Li等人(2013)J AgricFood Chem 61:34-40)。生育酚浓度尚未与脂肪酸组成经遗传方式改变的的多种欧洲油菜种子中的不饱度相关(Abidi等人(1999)J Am Oil Chem Soc 76，463-467和Dolde等人(1999)J Am Oil Chem Soc 76，349-355)。

因此需要提供以优选高的浓度包含生育酚的可靠植物源，尤其种子源。

发明简述