[发明专利]一种基因序列及其应用

说明书

本发明提供了一种新的基因序列及其应用，所述基因序列包括如下特征：正常胚水稻“日本晴”所对应的巨胚等位基因编码链第一个密码子的第一个脱氧核苷酸的上游‑777与‑778脱氧核苷酸之间插入了一个腺嘌呤脱氧核苷酸，并在编码链第一个密码子的第一个脱氧核苷酸的下游+125处，由鸟嘌呤脱氧核苷酸突变为腺嘌呤脱氧核苷酸。具有该基因序列纯合的水稻糙米的GABA含量、维生素E含量明显比不具有该基因序列的水稻糙米提高，同时，糙米中的谷胱甘肽以及低聚麦芽糖含量也明显比不具有该基因序列的水稻糙米提高。因此，将该基因序列转入正常胚水稻并获得纯合巨胚后代，即可培育出具有巨大胚表型、同时糙米中的多种营养物质含量也能够明显提高的巨大胚水稻新品种。

技术领域

本发明涉及一种基因序列，尤其涉及一种能使植物呈现出巨大胚特性并使水稻糙米含有谷胱甘肽和低聚麦芽糖等多种重要营养物质的基因序列、以及所述基因序列的应用。

背景技术

水稻是人类最重要的粮食作物之一，其稻米是中国人的主粮。如果在稻米中含有丰富的对人体具有重要保健功能的营养成分，如γ-氨基丁酸、维生素E、谷胱甘肽、低聚麦芽糖等，食用这样的稻米不仅可以对人体具有保健的功能，而且这样的稻米还可以被用于提取这些重要营养物质的原料。

巨胚水稻因其糙米具有较大的胚而得名，巨胚水稻的胚体积通常比普通糙米大2-4倍。

Maeda等(Maeda等,Breeding Science,2001,51(3):211-213)和刘玲珑等(刘玲珑等,作物学报,2005,31(10):1265-1270)将育成的巨胚水稻糙米浸水处理后发现，糙米中对人体具有重要生物学活性的物质——γ-氨基丁酸(GABA)含量比普通正常胚水稻明显提高。朴钟泽等(朴钟泽等，中国稻米,2009,3:34-35)和Seo等(Seo等,J.KoreanSoc.Appl.Biol.Chem.,2011,54:700-709)报道，在不经过浸水处理的巨胚水稻糙米中，GABA含量也比正常胚水稻含量更高。GABA，是一种非蛋白、功能性氨基酸。已有报道显示，GABA能够抗焦虑(杨胜远等,食品科学,2005,26(9):546-551)、改善更年期妇女的睡眠质量(Okada T等,Nippon Shokuhin Kagaku Kaishi,2000,47(8):596-603)、延缓大脑视觉皮层退化(Leventhal等,Science,2003,300(5620):812-815；Hua等,Brain ResearchBulletin,2008,75:119-125)以及有助于大脑发育(杜娇娇等,中国伤残医学,2007,15(2):2-4)等许多重要的作用。

目前，还有较多文献报道显示，在巨胚水稻糙米中还含有较高含量的维生素E(Seo等,J.Korean Soc.Appl.Biol.Chem.,2011,54:700-709；赵则胜等,上海农业学报,2002,18(增刊):5-8；魏振承等，植物遗传资源学报,2005,6(4):386-389；Zhang等,J.FoodBiochem.,2005,29:653-661；Zhang等,Cereal Research Communications,2007,35:1459-1468；Park等,Genes&Genomics,2009,31(4):277-282；Jeng等,J.Sci.Food Agric,2012,92:1468-1474)。维生素E是最重要的抗氧化剂之一，对人体具有很好的抗氧化效果，能够清除人体内的自由基，延缓衰老。除此之外，还有动物学试验报道显示，维生素E对高血脂症预防和治疗也有明显疗效。Giyasettin等的研究发现，维生素E可显著降低糖尿病症小鼠血清中的总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平，对糖尿病症小鼠的血脂升高具有保护作用(Giyasettin等,J.Pineal Res,2002,32:225-230)。有研究证明抗氧化作用并非维生素E生物活性的唯一作用机制，维生素E可以与酶及众多调控因子相互作用从而影响细胞膜尤其是膜脂的结构，调控细胞内信号转导的过程(Rimbach等,Proc.Nutr.Soc.,2002,61(4):415-425)。