[发明专利]基于基因编辑的低植物雌激素大豆

说明书

公开了与相应的未改变的大豆植物、植物部分或植物细胞相比具有降低的异黄酮含量的基因编辑的大豆植物、植物部分和植物细胞以及它们的生产方法。在Myb29基因的编码区、IFS2启动子的MYBCORE结合基序、IFS1启动子的MYBCORE结合基序、IFS2基因的编码区、IFS1基因的编码区或其组合中引入一个或多个突变，用于通过靶向基因组修饰生产基因编辑的植物、植物部分或植物细胞。

序列表

本申请包含序列表，该序列表已以ASCII格式电子提交，并通过引用将其全部内容并入本文。创建于2020年9月18日的所述ASCII副本，名为1702_042PCT1_SL.txt，大小为33,318字节。

背景技术

大豆是一种经济且丰富的供人类食用的蛋白质来源。来源于豆粕的蛋白质提取物具有良好的氨基酸分布和高蛋白质含量。大豆提取物以及整粒大豆被广泛用于各种消费品。大豆提取蛋白是婴儿配方食品的重要组成部分；例如，含有大豆蛋白的配方对乳糖不耐症婴儿很有价值。

植物产生多种次生化学物质，以及对正常植物发育和生理至关重要的基本分子。异黄酮是一类由豆科植物产生的具有多种功能的次生植物化学物质。异黄酮也被描述为植物雌激素，因为其是植物来源的类似雌激素的化合物。因此，已对异黄酮对人类荷尔蒙和发育系统的潜在影响进行研究。大豆蛋白提取物还含有植物次生代谢物，包括各种异黄酮(特别是染料木黄酮和黄豆苷元)，其对诸如成熟女性的消费人群有益，在预防围绝经期综合征方面有潜在益处。然而，这些类似雌激素的异黄酮可能对包括婴儿和蛋白质补充剂的消费者的其他人群来说是不希望的。

异黄酮类化合物的生产代表了豆科植物苯丙素类途径的分支，该途径还包含几种其他重要植物化学物质(包括木质素、花青素类和芪类化合物)的生物合成途径。已知异黄酮参与与其他生物体的相互作用，包括根瘤菌的结瘤和病原体反应。

已经使用诸如靶向诱导基因组局部损伤(TILLING)、转基因过表达或转基因抑制的技术来实现植物中异黄酮水平的改变(参见例如US 8,329,995、US 5,994,075、US 7,098,011)。然而，这些方法无法提供不含意外突变或转基因DNA序列的产品，也无法满足消费者需求和公众接受度。

与现有品种相比，存在对异黄酮含量较低的大豆植物的需求。

发明内容

本发明的方面涉及靶向诱变方法，特别是基因组编辑，并且排除了仅基于通过传统育种方法产生植物的实施方案(即，植物和植物材料产品(包括种子)不是专门通过本质上生物学的方法获得的，并且方法特征不限定本质上生物学的方法)。如本文所解释的，本文公开的大豆植物、植物部分和植物细胞中异黄酮含量较低或降低不是由于转基因的存在。

在一方面，本文提供了一种与未改变的大豆植物、植物部分或植物细胞相比具有降低的异黄酮含量的大豆植物、植物部分或植物细胞，其中所述大豆植物、植物部分或植物细胞在IFS1和IFS2基因之一或两者的编码区中包含一个或多个突变，并且其中所述植物、植物部分或植物细胞的特征在于IFS1和IFS2基因之一或两者的表达降低。

在另一方面，本文提供了一种与未改变的大豆植物、植物部分或植物细胞相比具有降低的异黄酮含量的大豆植物、植物部分或植物细胞，其中所述大豆植物、植物部分或植物细胞在Myb29基因的编码区中的突变编码区中包含一个或多个突变，并且其中所述植物、植物部分或植物细胞的特征在于IFS2基因和IFS1基因之一或两者的表达降低表达降低。

在另一方面，本文提供了一种与未改变的大豆植物、植物部分或植物细胞相比具有降低的异黄酮含量的大豆植物、植物部分或植物细胞，其中所述大豆植物、植物部分或植物细胞在IFS1启动子或IFS2启动子的MYBCORE结合基序的编码区中包含一个或多个突变，并且其中所述植物、植物部分或植物细胞的特征在于IFS2基因和IFS1基因之一或两者的表达降低表达降低。