[发明专利]一种提高小麦加工品质的方法

说明书

本发明属于植物基因工程领域，通过引入ω‑黑麦碱干扰基因使小麦中的ω‑醇溶蛋白基因和ω‑黑麦碱基因沉默，从中筛选出加工品质大幅度提高的小麦品系。该方法包括构建含“小麦Bx7基因启动子‑ω黑麦碱基因干扰片段‑水稻Wx终止子”表达盒的表达载体，然后经基因枪或农杆菌介导把所述表达盒转入小麦幼胚或幼胚愈伤组织中，最后经抗性筛选从再生的转基因小麦后代中筛选出加工品质大幅度提高的小麦新品系。通过本发明方法获得的转基因株系的沉降值和稳定时间显著提高，其中两个株系的稳定时间提高到了16‑20分钟，已达一等强筋麦水平（≥10分钟），应用前景十分广阔。

技术领域

本发明属于植物基因工程领域，是通过引入ω-黑麦碱干扰基因使小麦中的ω-醇溶蛋白基因沉默或ω-醇溶蛋白基因与ω-黑麦碱基因均沉默，从中筛选出加工品质大幅度提高的小麦品系。

背景技术

小麦1B/1R易位系由于具有高产和适应性广等优点，目前在我国的小麦生产中被广泛应用，但这类品种加工品质往往比较差。研究发现，小麦1B/1R易位系1RS染色体臂上的ω-黑麦碱基因被认为是导致面团加工品质差的重要原因，因此消除ω-黑麦碱基因的不良影响是改善小麦1B/1R易位系加工品质的一条重要途径。

ω-黑麦碱基因是一个包括多个成员的基因家族，不同家族成员之间DNA序列高度相似，适合用RNA干扰技术进行沉默。发明人曾利用组成型Ubiquitin基因启动子驱动ω-黑麦碱基因干扰片段的表达实现了小麦1B/1R易位系中ω-黑麦碱基因的部分沉默，转基因株系的沉降值和稳定时间显著提高，但幅度比较有限。

除ω-黑麦碱基因以外，小麦中的ω-醇溶蛋白基因对小麦的加工品质也有显著的不良影响，Waga和Skoczowski用常规育种技术创造了一些ω-醇溶蛋白全部缺失的小麦材料，发现其SDS沉降值显著提高；Blechl等报道了用RNA干扰沉默小麦1B/1R易位系中ω-黑麦碱基因的研究，表达载体中使用的启动子为小麦种子特异型高分子量麦谷蛋白10亚基基因的启动子，在详细分析的2个转基因株系中，ω-黑麦碱基因和ω-醇溶蛋白基因均被有效沉默，理论上SDS沉降值应显著提高，但实际上SDS沉降值并没有提高，可能还有一些其它因素在发挥作用。用表达水平更高的小麦种子特异型启动子驱动ω-黑麦碱干扰基因的表达，加工品质能否大幅度提高有待进一步研究。

发明内容

本发明提供了一种利用ω-黑麦碱干扰基因提高小麦加工品质的方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的利用ω-黑麦碱干扰基因提高小麦加工品质的方法，其特征在于向小麦中转入ω-黑麦碱干扰基因表达盒，然后从ω-醇溶蛋白基因高度沉默的转基因株系中或ω-醇溶蛋白基因与ω-黑麦碱基因均高度沉默的转基因株系中筛选出加工品质大幅度提高的小麦新品系。

所述的ω-黑麦碱干扰基因表达盒，其由小麦高分子量麦谷蛋白7亚基基因（Bx7）启动子、ω-黑麦碱基因干扰片段和水稻Waxy基因(Wx)终止子依次连接组成。

所述的向小麦中转入ω-黑麦碱干扰基因表达盒，采用基因枪介导或农杆菌介导的方法进行。

所述的基因枪介导，是把ω-黑麦碱干扰基因表达盒和含BAR基因的表达盒混合后进行基因枪共转化。

所述的农杆菌介导，是用含ω-黑麦碱干扰基因表达盒和含BAR基因表达盒的双T表达载体进行农杆菌转化。

所述的向小麦中转入ω-黑麦碱干扰基因表达盒，其特征还在于用基因枪介导或农杆菌介导的方法把所述的ω-黑麦碱干扰基因表达盒导入到小麦幼胚或幼胚愈伤组织中，抗性再生后代经PCR检测和种子醇溶蛋白的酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）检测，筛选得到ω-醇溶蛋白基因高度沉默的转基因株系或ω-醇溶蛋白基因与ω-黑麦碱基因均高度沉默的转基因株系，然后再经过进一步的加工品质检测，最后筛选出加工品质大幅度提高的转基因株系。本发明在提高小麦尤其是1B/1R易位系小麦加工品质方面有广泛应用前景。