PUFA를 포함하는 식물 지질의 변형

申请号 KR1020177015799 申请日 2015-11-13 公开(公告)号 KR1020170081691A 公开(公告)日 2017-07-12
申请人 바스프 플랜트 사이언스 컴퍼니 게엠베하; 发明人 센거,토랄프; 안드레,칼;
摘要 본발명은일반적으로 PUFA를함유하는식물지질의변형에관한것이다. 본원에서, 본발명은특히그러한변형을위한식물및 식물물질에관한것이고, 상기식물은바람직하게는유량종자식물이다. 식물부분과관련하여, 본발명은특히그러한식물의종자및 바람직하게는유량종자식물의종자에관한것이다. 본발명은또한본 발명의변형방법에의해수득될수 있거나수득된식물조성물및 그러한액체조성물을포함하는식품또는사료에관한것이다.
权利要求
  • a) EPA의 함량은 ARA보다 적어도 5 % 높고/거나
    b) EPA+DHA 함량의 합계가 ARA보다 적어도 7 % 높고/거나
    c) ARA 함량은 4 % 미만이고 EPA 함량은 7 % 초과이고 DHA 함량은 2 % 초과인
    에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 임의로 아라키돈산(ARA)을 포함하는 추출된 브라시카 나푸스 식물 지질 조성물.
  • a) EPA의 함량은 ARA보다 적어도 5 % 높고/거나
    b) EPA+DHA 함량의 합계가 ARA보다 적어도 7 % 높고/거나
    c) ARA 함량은 4 % 미만이고 EPA 함량은 7 % 초과이고 DHA 함량은 2 % 초과인
    에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 임의로 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 포함하는 브라시카 나푸스 식물 또는 그의 일부.
  • 브라시카 나푸스 식물 또는 그의 일부가 성장할 때, ARA의 함량은 총 지질의 적어도 0.5 중량% 감소하는 반면, 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 함량은 증가하는, 에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 포함하는 브라시카 나푸스 식물 또는 그의 일부.
  • 제3항에 있어서, 상기 EPA의 함량은 총 지질의 적어도 1.0 중량% 증가하는, 브라시카 나푸스 식물 또는 그의 일부.
  • 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 델타-5 신장효소 유전자의 발현이 종자 발달의 후기단계에서 유지되거나 증가되도록 프로모터의 제어하에 있는 델타-5 신장효소 유전자, 및/또는
    b) 델타-5 불포화효소 유전자의 발현이 종자 발달의 후기단계에서 감소 또는 막아지도록 프로모터의 제어하에 있는 델타-5 불포화효소 유전자
    를 포함하는 핵산을 포함하는 브라시카 나푸스 식물.
  • 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 브라시카 나푸스 식물의 종자.
  • a) 적어도 ARA의 지질 함량이 감소될 때까지, 및 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가할 때까지 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 브라시카 나푸스 식물을 성장시키는 단계, 및
    b) 식물 또는 그의 일부를 수확하는 단계 및
    c) 수확된 물질로부터 지질 조성물을 추출하여 상기 지질 조성물을 수득하는 단계
    를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있거나 수득된 브라시카 나푸스 식물 지질 조성물.
  • 제7항에 있어서, 상기 방법은 추출된 지질을 탈검, 탈취, 표백, 탈색, 건조, 윈터라이징 및/또는 분획화하여 상기 지질 조성물을 수득하는 단계를 더 포함하는 브라시카 나푸스 식물 지질 조성물.
  • 제1항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 따른 브라시카 나푸스 식물 지질 조성물을 포함하는 식품 또는 사료.
  • 에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산 (DHA) 및 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 생산하기 위해 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 브라시카 나푸스 식물을 성장시키는 단계를 포함하고, 여기서 성장 및 지질 생산 단계는 ARA의 함량이 감소될 때까지, 반면 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA 함량이 증가될 때까지 계속되는, 식물 지질 조성의 변화 방법.
  • a) 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 브라시카 나푸스 식물을 성장시키는 단계,
    b) ARA의 지질 함량이 감소되고 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가될 때 식물 또는 그의 일부를 수확하는 단계
    를 포함하는 브라시카 나푸스 식물 지질 조성물의 생산 방법.
  • 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 ARA는 적어도 0.5 중량%, 바람직하게는 최대 4 중량%에서 최대 3.5 중량%까지 감소하는 반면, 바람직하게는 EPA가 적어도 1 중량%, 바람직하게는 적어도 6 중량%에서 적어도 7 중량%까지 증가하는 방법.
  • 说明书全文

    PUFA를 포함하는 식물 지질의 변형{MODIFICATION OF PLANT LIPIDS CONTAINING PUFAS}

    <관련 출원의 상호 참조>

    본 출원은 2014년 11월 14일자로 출원된 미국 가특허출원 62/079622호의 출원 번호 및 2015년 9월 29일자로 출원된 미국 가특허출원 62/234373호의 우선권의 이익을 주장하며, 그 전체가 본원에 참고로 인용된다.

    <기술 분야>

    본 발명은 일반적으로 PUFA를 함유하는 식물 지질의 변형에 관한 것이다. 본원에서, 본 발명은 특히 그러한 변형을 위한 식물 및 식물 물질에 관한 것이고, 상기 식물은 바람직하게는 유량종자(oilseed) 식물이다. 식물 부분과 관련하여, 본 발명은 특히 그러한 식물의 종자 및 바람직하게는 유량종자 식물의 종자에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 변형 방법에 의해 수득될 수 있거나 수득된 식물 조성물 및 그러한 액체 조성물을 포함하는 식품 또는 사료에 관한 것이다.

    다불포화 지방산("PUFA")은 건강상의 이점을 가져다 주는 것으로 일반적으로 인식된다. 본원에서, EPA와 DHA는 특히 탐나는 것이다; 그것들은 예를 들어 심혈 관계 또는 신경 병리학적 상태 또는 질환을 완화시키기 위한 식이 보충제로 사용된다. 다불포화 지방산은 야생형 식물이 충분한 양의 다불포화 지방산, 특히 EPA와 DHA를 생산하는데 요구되는 효소가 부족하기 때문에 현재에는 주로 생선 오일에서 수득된다. 식물, 특히 유량종자 식물에서 다불포화 지방산을 생산하기 위한 노력이 있어 왔다.

    EPA와 DHA의 생산은 지방산이 불포화효소와 신장효소에 의해 처리되어 더 길고 더 많은 불포화 지방산을 생산하는 대사 경로이다. 경로의 설명은 WO 2006/012325, 도 9, 및 WO 2005/083093, 도 1에서 찾을 수 있다. 경로와 관련된 불포화효소 및 신장효소는 일반적으로 오메가-3 및 오메가-6 다불포화 지방산 모두에 대해 반응한다. EPA와 DHA의 생산에서 한 중간 생성물은 일반적으로 아라키돈산이다. 이 다불포화 지방산은 일반적으로 염증 과정에 관여하기 때문에 식이 조성물, 식품 및 사료에서 바람직하지 않다. 따라서, 높은 함량의 EPA 및/또는 DHA와 낮은 함량의 아라키돈산의 조성물을 수득하는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러나 아라키돈산은 DHA 생산에서의 대사 산물이며 아라키돈산은 오메가-3 불포화효소에 의해 EPA로 그리고 EPA로부터 전환될 수 있기 때문에 일반적으로 형질전환 식물 대사에서 아라키돈산의 부수적인 생산을 피하는 것은 가능하지 않다.

    따라서, 본 발명의 목적은 EPA 및/또는 DHA를 함유하는 지질 조성물에서 아라키돈산 함량을 감소시키는 물질 및 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 식물 지질 조성물, 바람직하게는 유량종자 식물에서 수득될 수 있거나 수득된 지질 조성물에서 아라키돈산 함량을 감소시키는 물질 및 방법을 제공하는 것이다.

    따라서, 본 발명은

    a) EPA의 함량은 ARA보다 적어도 5 % 높고/거나

    b) EPA+DHA 함량의 합계가 ARA보다 적어도 7 % 높고/거나

    c) ARA 함량은 4 % 미만이고 EPA 함량은 7 % 초과이고 DHA 함량은 2 % 초과인

    에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 임의로 아라키돈산(ARA)을 포함하는 추출된 식물 지질 조성물을 제공한다.

    본 발명은 또한

    a) EPA의 함량은 ARA보다 적어도 5 % 높고/거나

    b) EPA+DHA 함량의 합계가 ARA보다 적어도 7 % 높고/거나

    c) ARA 함량은 4 % 미만이고 EPA 함량은 7 % 초과이고 DHA 함량은 2 % 초과인 에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 임의로 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 포함하는 식물 또는 그의 일부를 제공한다.

    또한, 본 발명은 에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 포함하는 식물 또는 그의 일부를 제공하며, 상기 식물 또는 그의 일부가 성장할 때, ARA의 함량은 감소하는 반면 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 함량은 증가한다.

    본 발명에 따르면

    a) 델타-5(Delta-5) 신장효소 유전자의 발현이 종자 발달의 후기단계에서 유지되거나 증가되도록 프로모터의 제어하에 있는 델타-5 신장효소 유전자, 및/또는

    b) 델타-5 불포화효소 유전자의 발현이 종자 발달의 후기단계에서 감소되거나 막아지도록 프로모터의 제어하에 있는 델타-5 불포화효소 유전자

    를 포함하는 핵산을 포함하는 식물을 또한 제공한다.

    본 발명은 또한 본 발명의 식물의 종자를 제공한다.

    또한, 본 발명은

    a) 적어도 ARA의 지질 함량이 감소 될 때까지 및 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가할 때까지 본 발명의 식물을 성장시키는 단계, 및

    b) 식물 또는 그의 일부를 수확하는 단계, 및

    c) 수확된 물질로부터 지질 조성물을 추출하여 상기 지질 조성물을 수득하는 단계

    를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있거나 수득된 식물 지질 조성물을 제공한다.

    본 발명은 또한, 본 발명의 지질 조성물을 포함하는 식품 또는 사료를 제공한다.

    또한, 본 발명은 에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 생산하기 위해 본 발명의 식물을 성장시키는 단계를 포함하는 식물 지질 조성을 변화시키는 방법을 제공하며, 상기 성장 및 지질 생산 단계는 ARA의 함량이 감소될 때까지, 반면 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 함량이 증가될 때까지 계속된다.

    또한, 본 발명은

    a) 본 발명의 식물을 성장시키는 단계

    b) ARA의 지질 함량이 감소되고 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가할 때 식물 또는 그의 일부를 수확하는 단계

    를 포함하는 식물 지질 조성물을 생산하는 방법을 제공한다.

    본 발명은 추출된 식물 지질 조성물을 제공한다. 지질 조성물은 EPA 및 DHA를 포함한다. 추출된 식물 지질 조성물은, 이 화합물이 보통 성분으로서 바람직하지 않지만 일반적으로 EPA 및/또는 DHA의 생산에서 중간 대사 산물로서의 기능 때문에 불가피한 ARA도 일반적으로 포함할 것이다.

    본 발명에 따르면, EPA의 함량은 ARA의 함량보다 적어도 5 % 더 높다. 다르게 지시되지 않는 한, 본 발명의 내용에서, 함량수의 비교는 각 퍼센트 수 사이의 차이를 의미한다; 이러한 차이를 때때로 퍼센트 포인트의 차이 라고도 한다. 따라서, 예시적인 조성물에서 EPA의 함량이 예를 들어 7 중량% 일 때, 조성물 중의 ARA 함량은 지질 조성물의 총 지방산의 최대 2 중량%이다.

    본 발명의 특별한 이점은 EPA와 ARA 사이의 매우 큰 함량 차이를 나타내는 지질 조성물의 생산 수단을 제공하는 것이다. ARA 및 EPA 모두가 동일한 종류의 효소, 즉 델타-5 불포화효소에 의해 생산되고 전형적으로 EPA를 생산하는 델타-5 불포화효소는 또한 ARA를 생산하기 때문에, 본원에서 기술한 것처럼 식물 지질 조성물에서, 즉 식물 물질에서 생산되거나 그곳으로부터 추출된 지질 조성물에서 그러한 현저한 차이가 유지될 수 있다는 것이 특히 놀랍다. 또한, ARA 및 EPA는 물질에 자연적으로 존재하거나 다불포화 지방산 생성을 목적으로 식물 게놈에 도입된 오메가 3 불포화효소의 작용에 의해 서로 전환된다. 따라서 식물 지질 조성물은 ARA 함량을 증가시키지 않으면서 높은 EPA 함량의 유리함으로 기울 수 없다는 것이 예상되었다. 그러나, 본 발명자들은 놀랍게도 원하지 않는 ARA의 함량의 상응하는 증가 없이, EPA 함량을 증가시키는 방법을 발견했고 본원에서 제공한다; 대신에, 본 발명은 놀랍게도 식물에서 이미 지질 생산 중에 ARA의 지질 함량을 실제로 감소시키는 수단을 제공한다. EPA의 합성이 계속되는 시점에, 그러한 ARA 함량의 감소는 관찰되지 않았거나 전혀 가능하지 않을 것으로 예상되어왔다.

    따라서, 본 발명은 또한 유리하게는 EPA와 DHA의 함량의 합계가 ARA의 함량보다 적어도 7 % 높은 추출된 식물 지질 조성물을 제공한다. 델타-5 신장효소와 델타 4 불포화효소의 작용에 의해 EPA가 DHA로 전환됨에 따라 함량에 현저한 차이를 제공하는 것은 더욱 놀라운 일이다. 따라서 EPA는 DHA 생산에 효과적으로 소비된다; 따라서 EPA, DHA와 ARA의 함량에서 높은 차이를 유지하는 것이 본 발명의 특별한 이점이다. 후술되는 바와 같이, EPA 및 DHA의 합성이 진행되는 동안 식물 지질에서의 ARA의 예기치 않은 고갈에 의해 그러한 높은 함량 차이의 달성이 가능하다.

    본 발명은 또한 ARA의 함량이 4 % 미만이고 EPA의 함량이 7 % 초과인 추출된 식물 지질 조성물을 제공한다. 더욱 더 바람직하게는, 본 발명은 ARA의 함량이 4 % 미만이고, EPA의 함량이 7 % 초과이고, DHA의 함량이 2 % 초과인 추출된 식물 지질 조성물을 제공한다. 그러한 조성물은 본 발명에 의해 제공되는 식물 지질 생산의 예기치 않은 메커니즘의 특히 유리한 결과이며 동시에 높은 EPA/DHA 함량 및 낮은 ARA 함량에 이르게 된다.

    다불포화 지방산(PUFA)은 당업자에게 일반적으로 알려져 있으며, 중요한 다불포화 지방산은 어떤 의도된 제한없이, 오메가-3, 오메가-6 및 오메가-9 시리즈로 분류된다. 오메가-6 시리즈의 다불포화 지방산으로는, 예를 들어, 리놀레산(18:2 n-6; LA), 감마-리놀렌산(18:3 n-6; GLA), 디-호모-감마-리놀렌산(C20:3 n-6; DGLA), 아라키돈산(C20:4 n-6; ARA), 아드레날린산(또한 도코사테트라엔산으로 불림 DTA; C22:4 n-6) 및 도코사펜타엔산(C22:5 n-6)을 제한없이 포함한다. 오메가-3 시리즈의 다불포화 지방산으로는 예를 들어, 알파-리놀렌산(18:3 n-3, ALA), 스테아리돈산(18:4 n-3; STA 또는 SDA), 에이코사트리엔산(C20:3 n-3; ETA), 에이코사테트라엔산(C20:4 n-3; ETA) 에이코사펜타엔산(C20:5 n-3; EPA), 도코사펜타엔산(C22:5 n-3; DPA) 및 도코사헥사엔산(C22:6 n-3; DHA)를 제한없이 포함한다. 다불포화 지방산은 또한 22 개 초과의 탄소 및 4 개 이상의 이중 결합을 갖는 지방산, 예를 들어 C28:8 (n-3)을 제한없이 포함한다. 오메가-9 시리즈의 다불포화 지방산으로는 예를 들어 미드산(20:3 n-9; 5,8,11-에이코사트리엔산), 에루크산(22:1 n-9; 13-도코센산) 및 네르본산(24:1 n-9; 15-테트라코센산)을 제한없이 포함한다. 추가의 다불포화 지방산은 에이코사디엔산(C20:2d11,14; EDA)과 에이코사트리엔산(20:3d11,14,17; ETrA)이다.

    본 발명의 내용에서, 지질 함량은 각각의 지질 조성에서 결정된 총 지방산에 대한 특정 지방산의 중량 백분율로서 표시된다. 바람직하게는, 시험된 총 지방산은: 14:0, 16:0, 16: 1n-7, 16:1n-9, 16:3n-3, 17:0, 18:0, 18:1n-7, 18:1n-9, 18:2n-6(LA), 18:2n-9, 18:3n-3(ALA), 18:3n-6(GLA), 18:4n-3(SDA), 20:0, 20:1n-9, 20:2n-6, 20:2n-9, 20:3n-3, 20:3n-6(DGLA), 20:3n-9, 20:4n-3(ETA), 20:4n-6(ARA), 20:5n-3(EPA), 22:0, 22:1n-9, 22:2n-6, 22:4n-3, 22:4n-6, 22:5n-3(DPA), 22:5n-6, 22:6n-3(DHA), 24:0 및 24:1n-9이다.

    달리 명시하지 않는 한, 본원에 기술된 지질 함량은 인공 농축 또는 하나 이상의 지방산의 고갈없이 결정된다는 것이 본 발명의 특별한 이점이다; 따라서 지방산의 지질 함량은 추출 이전에 식물 또는 그의 일부에서 실질적으로 동일하다.

    추출된 지질은 바람직하게는 오일 형태이며, 오일의 적어도 90 중량%, 더 바람직하게는 적어도 95 중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 98 중량% 또는 95 중량% 내지 98 중량%가 지질이다. 그러한 오일은 당업자에게 알려진 방법에 의해 및/또는 본원에 기술된 바와 같이 식물 물질로부터 수득될 수 있다.

    본 발명에 따르면, 추출된 식물 지질 조성물은 식물 또는 식물 물질에 의해 생성된 조성물이며, 식물 및 식물 물질에서 그러한 지질 조성물을 생산하는 바람직한 방법도 본원에 기술되어 있으며, 그러한 지질로부터 추출되고 임의로 정제될 수 있다. 바람직하게는, 추출된 식물 지질 조성물은 추가의 지방산이 첨가되지 않은 조성물이다. EPA와 ARA의 함량의 높은 차이는 조성물에 "외부" EPA를 첨가하지 않고, 즉 추출물을 얻은 식물 또는 식물 물질에 의해 생산되지 않은 EPA를 첨가하지 않고서도 달성될 수 있다는 것이 본 발명의 특별한 이점이다. 특히, EPA와 DHA의 함량은 생선 오일 또는 생선 오일로부터 수득된 상응하는 다불포화 지방산의 첨가 없이 본 발명에 따라 달성될 수 있다 .

    본 발명의 내용 내에서, 식물 및 상응하는 식물 물질에 대한 참조가 이루어진다. 식물(및 이에 상응하는 식물 물질)은 바람직하게는 브라시카세아 (Brassicaceae)과를 의미한다. 본 발명의 특별한 이점은 본 발명의 지질 조성물이 이 과의 식물에서 생산되고 식물로부터 추출될 수 있다는 것인데, 왜냐하면 그러한 식물은 특히 그들의 종자 오일에서 다량의 지방산의 생산을 허용하기 때문이다. 또한 이 과에 속하는 많은 종은 작물 식물로서의 오랜 전통을 가지고 있기 때문에 그들의 오일의 함량은 일반적으로 소비에 유용하고/거나 기술적 목적이나 소비 목적으로 수득하고 정제하기 쉽다고 여겨진다.

    본 발명에 따른 식물 및 상응하는 식물 물질은 바람직하게는 애티오네메아(Aethionemeae), 알리세에아(Alysseae), 알리솝시데아(Alyssopsideae), 아나스타티세아(Anastaticeae), 안초니에아(Anchonieae), 아프라그메아(Aphragmeae), 아라비데아(Arabideae), 아스테아(Asteae), 비스커텔레아(Biscutelleae), 비보나에아(Bivonaeeae), 뵈체레아(Boechereae), 브라시세아(Brassiceae), 버니아데아(Buniadeae), 카레피네아(Calepineae), 카멜리네아(Camelineae), 카르다미네아(Cardamineae), 초리스포레아(Chorisporeae), 코흐레아리에아(Cochlearieae), 코루테오카르페아(Coluteocarpeae), 콘린지에아(Conringieae), 크레모로베아(Cremolobeae), 크루시히마라예아(Crucihimalayeae), 데스쿠라이니에아(Descurainieae), 돈토스테모네아(Dontostemoneae), 에리시메아(Erysimeae), 에우클리디에아(Euclidieae), 에우데메아(Eudemeae), 에우트레메아(Eutremeae), 할리모로베아(Halimolobeae), 헬리오피레아(Heliophileae), 헤스페리데아(Hesperideae) , 이베리데아(Iberideae), 이사티데아(Isatideae), 케르네레아(Kernereae), 레피디에아(Lepidieae), 말콜미에아(Malcolmieae), 메가카르파에아(Megacarpaeeae), 미크로레피디에아(Microlepidieae), 녹카에아(Noccaeeae), 노토트라스피데아(Notothlaspideae), 오레오피토네아(Oreophytoneae), 피사리에아(Physarieae), 스치조페타레아(Schizopetaleae), 스코리아소네아(Scoliaxoneae), 시심브리에아(Sisymbrieae), 스메로우스키에아(Smelowskieae), 스테베니에아(Stevenieae), 텔리포디에아(Thelypodieae), 틸라스피데아(Thlaspideae), 터리티데아(Turritideae) 또는 인샤니에아(Yinshanieae)에 속하며, 더욱 더 바람직하게는 암모스페르마(Ammosperma), 브라시카(Brassica), 브라시카x라파누스(Brassica x Raphanus), 카키레(Cakile), 카릿테라(Carrichtera), 세라톡네멈(Ceratocnemum), 코인크야(Coincya), 코딜로카르푸스(Cordylocarpus), 크램베(Crambe), 크램벨라(Crambella) , 디데스무스(Didesmus), 디플로텍시스(Diplotaxis), 도우에페아(Douepea), 에나르트로카르푸스(Enarthrocarpus), 에레모피톤(Eremophyton), 에루카(Eruca), 에루카리아(Erucaria), 에루카스트럼(Erucastrum), 에조모덴드론(Euzomodendron), 페지아(Fezia), 포레요라(Foleyola), 포르투이니아(Fortuynia), 구이라오아(Guiraoa), 헤미크렘베(Hemicrambe), 헤노피톤(Henophyton), 히르쉐펠디아(Hirschfeldia), 크레메리엘라(Kremeriella), 모리칸디아(Moricandia), 모리시아(Morisia), 무리카리아(Muricaria), 나스투르티옵시스(Nasturtiopsis), 오리초프라그무스(Orychophragmus), 오토카르푸스(Otocarpus), 피소르힌추스(Physorhynchus), 프세우데루카리아(Pseuderucaria), 프시치네(Psychine), 라페날디아(Raffenaldia), 라파누스(Raphanus), 라피스트럼(Rapistrum), 리티도카르푸스(Rytidocarpus), 사비그냐(Savignya), 스초우위아(Schouwia), 시나피덴드론(Sinapidendron), 시나 피스(Sinapis), 수코위아(Succowia), 트라치스토마(Trachystoma), 벨라(Vella) 또는 질라(Zilla) 족(tribus)에 속한다. 전술한 분류군의 식물은 브라시카세아 과에 속하며, 따라서 상기 분류학적 관점에서 상기 기술된 이점의 용이한 발현을 허용할 수 있다.

    더욱 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 식물 또는 식물 물질은 카멜리나 (Camelina) 또는 브라시카 속의 작물 식물에 속한다. 이들 속의 식물은 전통적으로 농업에 사용되어 왔으며, 그들의 오일은 오랜 기간 동안 인간 또는 동물의 소비를 위해 사용되어 왔다. 또한 이러한 속들에 대한 농업 관행은 예를 들어 곰팡이, 곤충 및 잡초 방제에 대한 방어 물질 및 방법과 같이 오래전부터 확립되어왔다. 따라서, 그러한 속에서의 본 발명에 따른 식물 지질의 생산은 농업에 숙련된 사람에게 특히 용이하게 된다.

    더욱 더 바람직하게는, 본 발명에 따른 식물 및 상응하는 식물 물질은 카멜리나 사티바(Camelina sativa), 브라시카 아우체리(Brassica aucheri), 브라시카 바레아리카(Brassica balearica), 브라시카 바르레리에리(Brassica barrelieri), 브라시카 카리나타(Brassica carinata), 브라시카 카리나타 x 브라시카 나푸스(Brassica carinata x Brassica napus), 브라시카 카리나타 x 브라시카 브라시카 라파(Brassica carinata x Brassica rapa), 브라시카 크레티카(Brassica cretica), 브라시카 데플렉사(Brassica deflexa), 브라시카 데스노떼시(Brassica desnottesii), 브라시카 드레파넨시스(Brassica drepanensis), 브라시카 이론가타(Brassica elongata), 브라시카 프럭티쿠로사(Brassica fruticulosa), 브라시카 그래비나에(Brassica gravinae), 브라시카 히라리오니스(Brassica hilarionis), 브라시카 히브리드 컬티바르(Brassica hybrid cultivar), 브라시카 이카 나(Brassica incana), 브라시카 인수라리스(Brassica insularis), 브라시카 준세아(Brassica juncea), 브라시카 마크로카르파(Brassica macrocarpa), 브라시카 마우로럼(Brassica maurorum), 브라시카 몬타나(Brassica montana), 브라시카 나푸스 (Brassica napus) (평지, 카놀라), 브라시카 나푸스 x 브라시카 라파(Brassica napus x Brassica rapa), 브라시카 니그라(Brassica nigra), 브라시카 오레라세아(Brassica oleracea), 브라시카 오레라세아 x 브라시카 라파 아종 페키넨시스(Brassica oleracea x Brassica rapa subsp. pekinensis), 브라시카 옥시르히나(Brassica oxyrrhina), 브라시카 프로컴벤스(Brassica procumbens), 브라시카 라파(Brassica rapa), 브라시카 라파 x 브라시카 니그라(Brassica rapa x Brassica nigra), 브라시카 레판다(Brassica repanda), 브라시카 루페스트리스(Brassica rupestris), 브라시카 루보(Brassica ruvo), 브라시카 소우리에이(Brassica souliei), 브라시카 스피네스센스(Brassica spinescens), 브라시카 토우르네포르띠(Brassica tournefortii) 또는 브라시카 빌로사(Brassica villosa)의 임의의 종에 속하며 더욱 더 바람직하게는 브라시카 카리나타, 브라시카 카리나타 x 브라시카 나푸스 또는 브라시카 나푸스의 임의의 종, 가장 바람직하게는 브라시카 나푸스 종에 속한다. 브라시카 나푸스 속의 식물은 평지 종자 또는 카놀라로도 알려져 있으며 인간 또는 동물의 소비를 위해 맞춰진, 저렴하고 쉽게 이용가능한 식물 오일 및 지질의 원천으로 오랜 전통을 가지고 있다.

    특히 바람직한 식물 및 식물 물질은 본원에 기술된 바와 같이 ATCC 지정 "PTA-121703"로서 기탁된 형질전환 브라시카 사건 LBFLFK로부터 유래된 것이며, 브라시카 사건 LBFLFK는 실시예 섹션에 기술된 바와 같이 이진 T-플라스미드 VC-LTM593-1qcz rc의 두 개의 삽입을 함유하며, 또는 본원에 기술된 바와 같이 ATCC 지정 "PTA-122340"로서 기탁된 형질전환 브라시카 사건 LBFDAU로부터 유래될 수 있다. 이러한 사건들에 대해, 특히 낮은 함량 ARA와 함께 높은 함량의 EPA와 DHA를 달성할 수 있다.

    본 발명에 따른 바람직한 식물 및 식물 물질은 카멜리나 속의, 더욱 더 바람직하게는 브라시카 속의 식물의 다른 생식질(germplasm)로의, 이 사건의 증식에 의해서도 수득될 수 있다. 본 발명에 따른 교배형질전환 사건, 특히 사건 LBLFK로부터 야기된 식물을 본 발명 식물에 따른 식물 및 식물 물질로서 브라시카 카리나타 식물과 함께, 더욱 더 바람직하게는 브라시카 나푸스로의 역교배 후에 사용하는 것이 더 바람직하다. 그러한 식물에 있어서, 특히 본 발명에 따른 식물 지질에서의 높은 함량의 EPA 및/또는 DHA 및 낮은 함량의 ARA를 달성할 수 있다.

    본 발명에 따르면, ARA의 함량은 식물 또는 식물 물질의 성장 중에, 바람직하게는 종자 발달 동안 적어도 0.5 % 바람직하게 감소한다. 따라서, 상기 식물 또는 식물 물질에서 식물 지질의 조성을 분석함으로써, ARA 함량의 피크가 관찰될 수 있다. 예를 들어, 4 %의 ARA 피크 함량이 관찰되는 경우, ARA 함량이 최대 3.5 % 이하로 감소한 후에만 식물 또는 식물 물질을 수확한다. 총 지질 생산의 손상 없이 및 특히 그러한 식물 또는 식물 물질로부터 수득할 수 있는 EPA 및/또는 DHA의 양 및 함량의 손상 없이 ARA의 지질 함량의 0.5 % 포인트 감소를 달성할 수 있다는 것이 본 발명의 이점이다.

    바람직하게는, 본 발명의 식물 또는 식물 물질이 성장할 때, ARA 함량의 감소 동안에도 EPA의 지질 함량은 유지된다. 더욱 더 바람직하게는, EPA의 지질 함량은 ARA 함량이 감소되는 기간 동안 적어도 1 % 증가한다. 따라서, 예를 들어, 식물 종자에서의 EPA의 지질 함량은 6 %에서 7 %까지 증가하는 반면, 동시에 상기 식물 물질에서의 ARA의 지질 함량은 4 %에서 최대 3.5 %까지 감소한다. 더욱 더 바람직하게는, 본 발명의 식물 또는 식물 물질이 성장할 때, EPA 및 DHA의 지질 함량은 ARA 지질 함량의 감소 기간 동안 증가한다. 본원에서 상기한 바와 같이, 대사 중간체 ARA의 함량이 감소 되더라도 EPA 및 DHA의 계속적인 합성을 하게끔 하는 것이 본 발명의 특별한 이점이다.

    상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 식물 및 식물 물질은 바람직하게는 유량종자 식물이다. 본 발명의 식물이 성장할 때, 종자 발달의 후기단계 전에 최대 ARA 지질 함량에 도달하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 식물이 ARA의 지질 함량을 감소시키면서 EPA 및/또는 DHA의 원하는 양 및 함량을 그의 종자에서 생산하기에 충분한 시간이 남아있다. 본 발명에 따르면, 발생하는 종자에서 최대 ARA 지질 함량은 브라시카 나푸스 종에 속하는 본 발명의 식물이 개화 후 25 내지 35 일 이내에 바람직하게 도달한다. 이에 대응하여 브라시카 나푸스에서 종자 발달의 후기단계는 바람직하게는 개화 후 38 일째, 더욱 더 바람직하게는 36 일째, 더욱 더 바람직하게는 개화 후 35 일째부터 시작된다. 숙련자는 유량종자 식물이 많은 꽃을 발생하고 개별 꽃이 다른 날에 피기 시작한다는 것을 이해한다. 따라서, "개화 후 며칠"이라는 용어는 개별 꽃의 개화 후를 의미하며, 예를 들어 본 발명의 식물의 필드에서 검출된 첫 번째 꽃을 의미하지는 않는다.

    본 발명에 따른 식물 또는 식물 물질은 바람직하게는

    a) 델타-5 신장효소 유전자의 발현이 종자 발달의 후기단계에서 유지되거나 증가되도록 프로모터의 제어하에 있는 델타-5 신장효소 유전자, 및/또는

    b) 델타-5 불포화효소 유전자의 발현이 종자 발달의 후기단계에서 감소되거나 또는 막아지도록 프로모터의 제어하에 있는 델타-5 불포화효소 유전자를

    포함하는 핵산을 포함한다.

    본 발명자들은 특히 델타-5 신장효소 활성의 발현을 조심스럽게 조절함으로써 EPA 및/또는 DHA의 지속적인 합성을 유지하는 반면 ARA 지질 함량의 바람직한 감소를 달성한다는 것이 가능함을 발견했다.

    본 발명에 따른 프로모터는 바람직하게는 종자 특이적 프로모터이다. 유전자 발현은 당업자가 이용할 수 있는 임의의 수단에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 유전자 발현은 변형 핵산 (당해 기술 분야에서 "T-DNA"로도 불림)이 프로모터, 유전자 및 터미네이터(총체적으로 "발현 카세트(expression cassette)"로 불림)의 그것들의 배열에 의해 원하는 조절 패턴을 달성할 수 있도록 적절한 구성 토폴로지를 생성함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 프로모터, 거기에 작동 가능하게 연결된, 종자 발달의 후기단계에서 강한 유전자 발현을 나타내는 나머지 프로모터의 근처에 위치하는 델타-5 신장효소 유전자를 포함하는 발현 카세트는 종자 발달의 후기 단계에서 델타-5 신장효소 유전자의 유지 또는 증가된 발현을 가능하게 할 수 있다. 이것은 특히 델타-5 신장효소 유전자를 포함하는 발현 카세트가 최대 하나의 발현 카세트에 의해 통합된 T-DNA의 한 경계 및 적어도 5 개의 발현 카세트에 의해 T-DNA의 다른 경계로부터 떨어져 있는 경우 특히 그러하다. 이 방법은 T-DNA가 T-DNA의 발현 카세트를 T-DNA가 통합된 식물 염색체의 틴(teen) 효과로부터 효과적으로 보호시킬 만큼 충분히 길다. 바람직하게는, 델타-5 유전자를 포함하는 발현 카세트는 T-DNA의 하나의 경계로부터 최대 3 개, 보다 바람직하게는 1 개 또는 2 개 그리고 더욱 더 바람직하게는 1 개의 다른 발현 카세트에 의해 떨어져 있다. 본 발명의 목적을 위해, 본 문단에서는 발현 카세트는 다불포화 지방산 및 특히 불포화효소 및 신장효소를 코딩하는 유전자의 합성에 필요한 유전자를 함유하는 것이 바람직하다.

    증가된 델타-5 신장효소 유전자 발현은 또한 적어도 하나의 델타-5 신장효소 유전자가 유도성 프로모터의 제어 하에 있도록 인덕터의 작용에 의해 달성될 수 있다; 증가는 또한 리프레서의 제거에 의해 달성될 수 있으며, 리프레서는 종자 발달의 초기 단계에서만 생산된다. 바람직하게는, 초기 및 중간 종자 발달 단계에서도 높은 델타-5 신장효소 유전자 발현을 달성하기 위해 구성적이고 강력하게 활성인 프로모터의 제어 하에 적어도 하나의 델타-5 신장효소 유전자가 추가로 존재하고 발현된다.

    감소된 델타-5 불포화효소 발현은 T-DNA 토폴로지에 의해 및/또는 종자 발달의 후기 동안 인덕터가 생성되지 않거나 더 적은 양으로 생성되는 유도성 프로모터의 제어 하에 델타-5 불포화효소 유전자를 위치시킴으로써 및/또는 리프레서가 종자 발달의 후기 단계 동안에만 또는 주로 생성되는, 억압성 프로모터의 제어 하에 델타-5 불포화효소 유전자를 위치시킴으로써 상응하게 달성될 수 있다.

    상응하는 프로모터, 인덕터 및 리프레서 및 그의 상호 작용의 예시는 문헌[Hull et al., Plant Science 114, 181-192, Fujiwara et al., Plant Molecular Biology 20, 1059-1069] 및 문헌[Vilardell et al., Plant Molecular Biology 24, 561-569]에 기술되어 있고, 이들 모두는 본원에 참고로 인용된다.

    본 발명은 또한 본 발명의 식물의 종자를 제공한다. 그러한 종자들은 다불포화 지방산을 생산하기 위한 본 발명의 새 식물의 재배에 유용하다. 본 발명의 종자는 또한 본 발명의 추출된 식물 지질 조성물을 수득하기 위한 추출 목적으로 유용하다. 각각의 경우에, 상기 기술한 이점은 본 발명의 종자에 의해 달성될 수 있다.

    본 발명은

    a) 적어도 ARA의 지질 함량이 감소될 때까지, 및 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가할 때까지 본 발명의 식물을 성장시키는 단계, 및

    b) 식물 또는 그의 일부를 수확하는 단계 및

    c) 수확된 물질로부터 지질 조성물을 추출하여 상기 지질 조성물을 수득하는 단계

    를 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있거나 수득된 식물 지질 조성물을 제공한다.

    그러한 방법에서, 본 발명에 의해 제공된 식물 지질에서 ARA 함량의 이로운 감소가 달성될 수 있고, 식물 지질 조성물에 대한 상응하는 이점이 구체화될 수 있다.

    본 방법은 또한 수확된 물질, 바람직하게는 식물 종자를 저장하는 단계를 임의로 포함한다. 식물 종자가 식물 종자 오일 및 지질의 양 및 조성을 손상시키지 않으면서 저장될 수 있다는 것이 본 발명의 특별한 이점이다. 다불포화 지방산은 특히 산화되기 쉽기 때문에 이것은 특히 놀랍다. 따라서, 상기 방법에서 수확된 물질로서 수득된 본 발명에 따른 식물 종자는, 예를 들어 상온에서 1 개월 동안 또는 적어도 7일 동안 종자 오일 함량의 손실 없이, 특히 종자 지질 및 종자 오일에서 EPA 및/또는 DHA의 감소 없이 저장될 수 있다.

    본 방법은 또한 바람직하게는 타작 및 타석 수집 단계를 포함한다. 특히 종자가 하우스 거터(gutter)에서 생산되는 브라시카 속 식물의 경우, 원치 않는 식물 물질과 분리해야 할 필요가 있다. 예를 들어, 종자 지질 및 종자 오일에서 다불포화 지방산의 양 및 조성을 손상시키지 않으면서 타작함으로써, 종자를 원치 않는 식물 물질로부터 분리할 수 있다는 것이 본 발명의 이점이다.

    본 방법에서, 추출은 바람직하게는 압력을 사용하여 수행되고, 가장 바람직하게는 상온과 비교하여 감소된 산소 함량을 갖는 분위기 하에서 수행되고; 바람직하게는, 추출은 산소의 부재 하에, 예를 들어 보호 대기 하에 수행된다. 상응하는 추출 과정은 당업자에게 알려져있으며, 일부 추출 과정도 본원에 기술되어있다.

    본 방법에서, 식물 물질의 수확 및 바람직하게는 종자의 수확은 숙성 종자, 즉 종자 발달의 후기단계에서 바람직하게 수행된다. 숙성 종자에서 ARA의 지질 함량은 감소할 충분한 시간을 가지며 EPA 및/또는 DHA의 함량이 증가될 수 있다. 그러한 방법을 본 발명의 식물 브라시카 속에 적용하는 경우, 수확은 바람직하게는 첫 번째 개화 후 30 일 후, 바람직하게는 35 일 후, 더욱 더 바람직하게는 40 일 후, 더욱 더 바람직하게는 42 일 후, 더욱 더 바람직하게는 43 일 또는 그 후, 더욱 더 바람직하게는 44 일 또는 그 후, 더욱 더 바람직하게는 45 일 또는 그 후, 더욱 더 바람직하게는 식물의 첫 개화 후 46 일 또는 그 후에 행해진다.

    본 방법은 바람직하게는 추출된 지질을 탈검, 탈취, 표백, 탈색, 건조, 윈터라이징(winterizing) 및/또는 분획화 하여 상기 지질 조성물을 수득하는 단계를 더 포함한다. 이 방법으로 지질 및/또는 오일의 원하지 않는 불순물을 제거할 수 있다. 상응하는 방법 및 기술은 당업자에게 알려져 있다.

    본 발명은 또한 본 발명의 지질 조성물을 포함하는 식품 또는 사료를 제공한다. 그러한 식품 및 사료는 본 발명에 의해 달성된 높은 EPA 및/또는 DHA 지질 함량 및 낮은 ARA 지질 함량으로부터 이익을 얻는다.

    그에 상응하여, 본 발명은 또한, 성장 및 지질 생산은 ARA의 함량이 감소될 때까지 계속되는 반면 EPA 및/또는 DHA 함량은 증가하는 것이 바람직한, 에이코사펜타엔산(EPA) 및 도코사헥사엔산(DHA) 및 아라키돈산(ARA)을 포함하는 지질을 생산하기 위해 본 발명의 식물을 성장시키는 단계를 포함하는 식물 지질 조성을 변화시키는 방법을 제공한다. 상기 기술한 바와 같이, ARA의 함량은 바람직하게는 총 지질 중량의 적어도 0.5 중량%, 바람직하게는 최종적으로 최대 4 중량%, 바람직하게는 최대 3 중량%, 더욱 더 바람직하게는 최대 2.6 중량% 감소시킨다. 또한 상기 기술한 바와 같이 EPA의 함량은 총 지질의 적어도 1 %, 바람직하게는 최종적으로 적어도 7 %, 더욱 더 바람직하게는 적어도 7.5 % 바람직하게 증가된다.

    또한, 본 발명은

    a) 본 발명의 식물을 성장시키는 단계,

    b) ARA의 지질 함량이 감소되고 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가될 때 식물 또는 그의 일부를 수확하는 단계

    를 포함하는 식물 지질 조성물을 생산하는 방법을 제공한다.

    본 방법은 본원에 기술된 장점들 및 이점들을 구현할 수 있게 한다.

    바람직하게는, 본 발명의 브라시카 식물은 상업적 규모, 바람직하게는 적어도 1 에이커 크기의 필드에서 성장한다. 꽃이 처음 출현한지 25 일 후, 발달중인 종자 및 그 지질 샘플을 본원에 기술된 대로 분석한다. 다음 15 일 동안, 바람직하게는 다음 10 일 동안, 발달중인 종자의 적어도 2 개 추가 샘플이 채취되고 그들의 지질도 분석된다. 이러한 방식으로 ARA 지질 함량의 피크가 검출될 수 있고, 수확은 본 발명의 식물이 발달중인 종자의 지질에서 ARA 함량이 감소하고 EPA 및/또는 DHA 함량이 증가되도록 적절히 지연될 수 있다.

    또한, 본 발명은

    a) 본 발명의 식물을 성장시키는 단계, 및

    b) ARA의 지질 함량이 감소되고 바람직하게는 EPA 및/또는 DHA의 지질 함량이 증가할 때 식물의 종자를 수확하는 단계

    를 포함하는 종자를 생산하는 방법을 제공한다.

    본 방법은 본원에 기술된 장점들 및 이점들을 구현할 수 있게 한다.

    본 발명은 이하의 실시예에 의해 더 기술된다; 실시예는 단지 예시적인 목적으로 제공되며, 본 발명 또는 청구범위의 영역을 제한하는 의도는 아니다.

    실시예

    실시예 1: 식물 성장 및 샘플링

    LBFLFK 사건의 동형 접합 T3 식물 (VC-LTM593-1qcz rc 카피 2 개 함유), LBFGKN 사건의 동형 접합 T3 식물 (VC-LTM593-1qcz rc 카피 1 개 함유), LANPMZ 사건의 동형 접합 T4 식물 (VC-LJB2197-1qcz 및 VC-LLM337-1qcz rc의 각각 카피 1 개씩 함유) 및 LAODDN 사건의 동형 접합 T4 식물 (VC-LJB2755-2qcz rc 및 VC-LLM391-2qcz rc 각각 카피 1 개씩 함유)을 필드에 심었다. 사건의 식물은 우선권 서류의 예시에 기술된 대로 수득되고 증식되었다; 이들은 본원에 참조로 포함되어 있다. 모든 사건은 오스트리오코커스 타우리(Ostreococcus tauri ("d5Elo OT_GA3"))에서 수득한 것을 기초로 델타-5 신장효소를 코딩하는 하나의 유전자를 포함한다. 모든 사건은 트라우스토키트리움 속 (Thraustochytrium sp.("d5Des Tc_GA2"))에서 수득한 것을 기초로 델타-5 불포화효소를 코딩하는 하나의 유전자를 더 함유하고 있다. 사건 LBFLFK와 LBFGKN은 다른 프로모터(콘리닌(Conlinin) 대신 SETL)의 통제하에 있는 델타-5 불포화효소 유전자의 추가 카피를 포함하고 있다. 첫 번째 개화 일 다음 주에, 가장 최근에 열린 꽃 바로 위의 줄기에 개별 총상꽃차례(raceme)가 눈에 띄게 표시되었다. 모든 총상꽃차례에 대해, 표시 바로 아래의 세 꼬투리(즉, 같은 날에 개화 또는 수분했다)는 같은 나이로 간주된다. 표시 후 14 일부터 시작해서 표시 후 46 일까지 각 총상꽃차례의 표시 아래에 있는 3 개의 꼬투리가 여러 시점에 수집되었다. 매 시점마다 50 개의 개별 식물에서 대략 150 개의 꼬투리가 샘플링되었다. 각 개별 식물은 그 일생동안 한 번만 샘플링되었다. 미성숙 종자를 총상꽃차례에서 제거한 직후에 꼬투리에서 이분하였고 즉시 드라이아이스로 동결시켰다. 종자의 나이는 총상꽃차례의 표시의 나이에 의해 결정되는데, 즉, 15 일된 표시 바로 아래에서 가져온 3 개의 꼬투리 (및 내부 종자)는 개화 후 15 일이라고 가정하는 것을 의미한다. 각 사건마다, 각 시점에서 약 150 꼬투리의 종자를 단일 샘플에 모았다. 분석을 위해 여전히 동결 상태에서 각 종자 샘플을 파우더로 분쇄하고, 정량 실시간 PCR에 의한 지질 분석 및 유전자 발현 분석을 위한 기술적 복제물로서 사용하기 위해 파우더를 분액 분량으로 분배했다.

    실시예 2: 지질 추출 및 식물 오일의 지질 분석

    지질은 문헌[Ullman, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Bd. A2, S. 89-90 und S. 443-613, VCH: Weinheim (1985); Fallon, A., et al., (1987) "Applications of HPLC in Biochemistry" in: Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology, Bd. 17; Rehm et al. (1993) Biotechnology, Bd. 3, Kapitel III: "Product recovery and purification", S. 469-714, VCH: Weinheim; Belter, PA, et al. (1988) Bioseparations: downstream processing for Biotechnology, John Wiley and Sons; Kennedy, JF, und Cabral, JMS (1992) Recovery processes for biological Materials, John Wiley and Sons; Shaeiwitz, JA, und Henry, JD (1988) Biochemical Separations, in: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Bd. B3; Kapitel 11, S. 1-27, VCH: Weinheim; and Dechow, FJ (1989) Separation and purification techniques in biotechnology, Noyes Publications]을 포함하는 표준 문헌에 기술된 대로 추출되었다.

    지질과 지방산의 추출은 문헌[Cahoon et al. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 (22):12935-12940, and Browse et al. (1986) Analytic Biochemistry 152:141-145]에 기술된 것과 같이 상기 인용된 것 이외의 다른 프로토콜을 사용하여 수행될 수 있음이 인정된다. 지질 또는 지방산의 정량 분석과 정성 분석에 사용되는 프로토콜은 문헌[Christie, William W., Advances in Lipid Methodology, Ayr/Scotland: Oily Press (Oily Press Lipid Library; 2); Christie, William W., Gas Chromatography and Lipids. A Practical Guide - Ayr, Scotland: Oily Press, 1989, Repr. 1992, IX, 307 S. (Oily Press Lipid Library; 1); "Progress in Lipid Research, Oxford: Pergamon Press, 1 (1952) - 16 (1977) udT: Progress in the Chemistry of Fats and Other Lipids CODEN]에 기술된다.

    분석된 지방산은 14:0, 16:0, 16:1n-7, 16:1n-9, 16:3n-3, 17:0, 18:0, 18:1n-7, 18:1n-9, 18:2n-6(LA), 18:2n-9, 18:3n-3(ALA), 18:3n-6(GLA), 18:4n-3(SDA), 20:0, 20:1n-9, 20:2n-6, 20:2n-9, 20:3n-3, 20:3n-6(DGLA), 20:3n-9, 20:4n-3(ETA), 20:4n-6(ARA), 20:5n-3(EPA), 22:0, 22:1n-9, 22:2n-6, 22:4n-3, 22:4n-6, 22:5n-3(DPA), 22:5n-6, 22:6n-3(DHA), 24:0, 24:1n-9이다.

    지방산의 함량(수준)은 백분율, (모든 지방산의 총 중량)의 (특정 지방산의 중량)로서 본 발명 전체에 걸쳐 표현된다.

    실시예 3: 정량 실시간 PCR 프로토콜

    스팩트럼 플랜트 토탈 RNA-KIT (Spectrum Plant Total RNA-KIT) 부품 번호 STRN50 (시그마-알드라치 게엠베하(SIGMA-ALDRICH GmbH), 독일 뮌헨)을 사용하여 프로토콜 "SG-MA_0007-2009 RNA 분리"에 따라 RNA를 추출하였다. 평균적으로, 총 RNA 농도는 약 450 ng/μl 이었다. 260/280 비는 2.2였고 260/230 비는 2.3이었다.

    qPCR에 대한 cDNA 합성을 위해 공급자 프로토콜에 따라 1 μg의 총 RNA를 DNAseI 데옥시리부뉴클레아제 I (AMP-D1, 시그마-알드리치사의 증폭 등급)으로 처리하였다. DNAseI 처리 후, 길이에 관계없이 모든 전사의 철저하고 균일한 표현을 보장하기 위해 qRT-PCR를 위한 슈퍼스크립트™ 퍼스트-스트랜드 신세세스 슈퍼믹스 (SuperScript™ III First-Strand Synthesis SuperMix) (인비트로젠, Cat. No. 11752-250)) 및 올리고 dT와 랜덤 헥사머의 조합으로 역전사 반응을 수행하였다.

    정량적 실시간 PCR에 의한 전사 측정은 당업자에게 표준으로 여겨지는 절차를 사용하여 수행되었다; 문헌[Livak and Schmittgen (2001)] 참조. qPCR 반응은 단순한 택맨(TaqMan) 반응으로 행해졌다. 내인성 기준 유전자는 발달 중에 아라비돕시스 타리아나(Arabidopsis thaliana)의 오르토로그(orthologue)에 상응하는 전사의 관찰된 안정성에 기초한 전사의 예측된 안정성으로 인해 하우스에서 단리되어 사용되었다. 브라시카 나푸스 오르토로그가 단리되었고 유전자 서열 식별(SEQ ID)은 글리코실-포스파티딜이노시톨 아미노전달효소 경로 (glycosyl-phosphatidylinositol aminotransferase pathway, GPI)의 일부였다. 상기한 cDNA 반응을 1:4로 희석하였다. 점프스타트 TAQ 레디믹스(JumpStart TAQ ReadyMix (P2893-400RXN 시그마-알드리치, 게엠베하))에서 qPCR 반응 10 μl 당 총 RNA의 25 ng에 해당하는 2 μl의 cDNA를 사용했다. 프라이머/프로브 농도는 전방향 및 역방향 프라이머에 대해 900 nmol 및 택맨 프로브에 대해 100 nmol이었다. 관심 표적에 대한 택맨 프로브를 FAM/BHQ1로 표지하고, 기준 유전자를 야키마 옐로우/BHQ1(Yakima Yellow/BHQ1)로 표지하였다.

    각각의 qPCR 분석은 풀 VC-RTP10690-1qcz_F로부터의 cDNA와 함께 1:1 희석 곡선(5 단계 희석), 템플레이트 대조군 없이, 3 개의 -RT 대조군 (VC-RTP10690-1qcz_F, VC-LTM593-1qcz rc (~4w) 및 공-형질변환 VC-LJB2197-1qcz + VC-LLM337-1qcz rc)를 포함한다. 각각의 풀로부터 cDNA의 3 개의 독립 분액을 기술적 반복하여 측정하였다. ABI 프리즘® 7900(ABI PRISM® 7900) 서열 검출 시스템 (어플라이드 바이오시스템(Applied Biosystem))을 하기 PCR 조건과 함께 사용하였다:

    초기 변성 95 o C에서 300 초 1 사이클

    증폭 95 o C 15 초/60 o C 60 초 40 사이클 반복

    원 데이터는 표적 및 내인성 기준 유전자 각각에 대한 Ct 값이었다. dCt 값은 감산에 의해 계산되었다: Ct(GOI)-Ct(Ref). 기준 dCt 값은 GPI와 관심 유전자(dCt =0) 사이에 차이가 없다면 발현이=1이라는 것을 의미하는 것으로 해석되는 0으로 설정되었다. 배수 표현은 2 - dCt 와 같다 (여기서, dCt=(Ct(GOI)-Ct(Ref)-0)). 각 풀에서 세개의 샘플을 취했고 기하 평균을 계산했다. 희석 곡선의 기울기는 각 관심 유전자 및 내인성 기준 유전자 (GPI)에 대해 증폭 효율의 척도로 계산되었다. 표 PCR1, 표 PCR2 및 표 PCR3은 qPCR 분석을 위한 유전자를 증폭하는 데 사용되는 프로브 및 프라이머를 나타낸다.

    <표 PCR1>: qPCR 반응에서 사용된 프로브

    <표 PCR2>: qPCR에서 사용된 전방향 프라이머

    <표 PCR3>: qPCR에서 사용된 역방향 프라이머

    실시예 4:

    실시예 3의 과정에 따라 종자의 mRNA 농도를 개화 후 여러 번 각 사건에 대해 측정하였다. 표 QPCR1 및 QPCR2는 델타-5 신장효소 및 델타-5 불포화효소 유전자 각각에 대한 mRNA 코딩 양을 기술한다. 누락된 값은 각 사건의 식물에 대해 각 일에 측정하지 않았음을 나타낸다. mRNA 농도는 임의의 단위로 표시되고; 따라서 각 테이블 QPCR1 및 QPCR2 내에서 값은 그에 상응하게; 절대값은 테이블 내에서 비교될 수 없지만 비교는 경향 및 추세에 대해 유효하게 만들어질 수 있다.

    표 QPCR1은 LBFGKN 및 LBFLFK 사건의 유일한 델타-5 신장효소 유전자 발현은 개화 30일 후에도 계속되는 반면, LANPMZ 및 LAODDN 사건의 델타-5 신장효소 유전자의 발현은 개화 30일 후에 심하게 감소되거나 미미하게 검출되는 것을 보여준다. 표 QPCR2는 모든 사건에 대해 명확하게 검출 가능한 델타-5 불포화효소 mRNA가 모든 분석 일에 검출될 수 있음을 보여준다.

    <표 QPCR1>: 총 델타-5 신장효소 (d5Elo(Ot_GA3)) mRNA 양, 분석별 단위

    <표 QPCR2>: 총 델타-5 불포화효소 mRNA 양, 분석별 단위

    실시예 5: 지질 조성 데이터

    사건의 종자 지질의 조성을 실시예 2에서 기술한 대로 분석하였다. 표 FA1에서 볼 수 있듯이, LANPMZ 및 LAODDN 사건의 총 추출된 종자 지질 중 ARA의 함량은 시간에 따라 유의미하게 감소하지 않지만, LBFGKN 및 LBFLFK 사건의 총 추출된 종자 지질 중 ARA의 함량은 각각 0.53 % 및 0.72 % 감소되었다. 표 FA2는 모든 사건에 대해 추출된 총 종자 지질에서 EPA 함량이 계속 증가함을 보여준다; 표 FA3은 모든 사건에 대해 추출된 총 종자 지질에서 DHA 함량이 또한 증가함을 보여준다.

    표 FA4는 각 사건에 대해 얻어진 최종 추출물의 종자 지질 조성을 요약한다. 이 표는 LBFGKN 및 LBFLFK 사건에 대해서만 EPA와 ARA 함량의 5 % 초과 차이를 달성할 수 있고, (EPA+DHA)와 ARA 함량의 7 % 초과 차이를 달성할 수 있음을 보여준다.

    <표 FA1>: 종자 지질의 ARA 함량

    <표 FA2>: 종자 지질의 EPA 함량

    <표 FA3>: DHA 종자 지질 함량

    <표 FA4>: 각 사건에서 수득한 최종 지질 추출물의 조성

    ATCC

    PTA-121703

    20141104

    ATCC

    PTA-122340

    20150731

    SEQUENCE LISTING <110> BASF PLANT SCIENCE COMPANY GMBH <120> Modification of plant lipids containing PUFAs <130> BPS150220PC <150> US62/079622 <151> 2014-11-14 <150> US62/234373 <151> 2015-09-29 <160> 39 <170> BiSSAP 1.0 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <222> 1..30 <223> /mol_type="DNA" /note="Oligo: Table PCR1; D12Des(PS-GA) / D12DESPS-138Fam" /organism="Artificial Sequence" <400> 1 tgcctggata cctcttcttc aacgctactg 30 <210> 2 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <222> 1..25 <223> /mol_type="DNA" /note="Oligo: Table PCR1; d6-Des(Otfebit) / D6DES-653FAM" /organism="Artificial Sequence" <400> 2 actccatgca caacaagcac cacgc 25 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> source <222> 1..25 <223> /mol_type="DNA" /note="Oligo: Table PCR1; d6Elo (Pp GA) / D6Elo-296-FAM" /organism="Artificial Sequence" <400> 3 tgtgcgtggg tatcgcttac caagc 25 <210> 4 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <221> sour ce <222> 1..27 <223> /mol_type="DNA" /note="Oligo: Table PCR1; 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GPI / Exp 3-128R" /organism="Artificial Sequence" <400> 39 cttgcatgat gatcaggaaa gc 22

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