БОГАТОЕ S-МЕТИЛМЕТИОНИНОМ РАСТЕНИЕ Brassica oleracea Российский патент 2024 года по МПК A01H1/02 A23L33/175 A23L33/105 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001]

Настоящее изобретение относится к растениям Brassica oleracea с более высоким содержанием S-метилметионина, чем в обычных растениях Brassica oleracea, и к способу их получения.

Предпосылки создания изобретения

[0002]

Растения семейства Brassicaceae представляют собой виды растений, происходящие из Ближнего Востока и средиземноморского побережья, и растения рода Brassica охватывают очень важные сельскохозяйственные культуры. В частности, Brassica oleracea (Brassica oleracea L.) является очень важным видом растений, охватывающим B. oleracea L. var. capitata (капуста), Brassica oleracea L. var. italica (брокколи), Brassica oleracea L. var. botrytis (цветная капуста), B. oleracea L. var. gemmifera (брюссельская капуста), B. oleracea L. var. gongyloides (кольраби), B. oleracea L. var. acephala (кормовая капуста) и B. oleracea L. var. alboglabra (китайская капуста) и другие виды.

[0003]

Из растений рода Brassica семейства Brassicaceae, начиная с 1980-х годов в Японии постоянно растет потребление брокколи. Соцветия и стебли брокколи используют в пищу, поскольку брокколи богата витамином B, витамином C, витамином A и пищевыми волокнами. Она также богата в каротином и железом и содержит вещества, такие как сульфорафан, который, как считается, обладает противораковыми свойствами. Таким образом, брокколи признана как овощ, обладающий многими полезными для здоровья свойствами.

[0004]

S-метилметионин представляет собой серосодержащую аминокислоту, который также иногда называют витамином U или "cabagin", поскольку он был обнаружен в капусте. Он является фактором, препятствующим развитию опухолей пищеварительного тракта, и присутствует в овощах в его свободной форме.

[0005]

Было исследовано содержание S-метилметионина в овощах. В соответствии с представленными в отчете результатами анализа содержание S-метилметионина в овощных культурах Umbelliferae, Solanaceae и Liliaceae составляет от 1 до 4 мг% в расчете на сырую массу, а содержание в овощных культурах семейства Brassicaceae составляет от 4 до 20 мг% в расчете на сырую массу. Что касается, в частности, овощных культур семейства Brassicaceae, содержание S-метилметионина в садовом хрене, китайской капусте и капусте относительно низкое (2-4 мг%), а в цветной капусте, брокколи, кольраби и горчице полевой оно достигает 10-20 мг% (непатентная литература 1). Содержание в зеленом чае составляет от 1 до 9 мг% в расчете на сухую массу.

[0006]

В соответствии с сообщением, касающимся распределения питательных компонентов в различных частях брокколи, цветки компактного соцветия содержат большее количество S-метилметионина, и оно больше, чем в других частях, таких как стебли, нижние части главного стебля, главный черешок листа, листья и корни; т.е. 16,7 мг/100 г сырой массы (Непатентная литература 2).

[0007]

Патентная литература 1 раскрывает способ введения гетерологичных хромосом в растения для повышения количества аминокислот и/или ассоциированного с аминокислотами вещества в растении. Хотя S-метилметионин представляет собой тип аминокислоты, патентная литература 1 не раскрывает растения семейства Brassicaceae с повышенным содержанием S-метилметионина.

Перечень ссылочных документов

Патентная литература

[0008]

Патентная литература 1: JP 2013-143920 A

Непатентная литература

[0009]

Непатентная литература 1: Achievement report of fiscal year 1988, Kozo Ohtsuki, the scientific reports of Kyoto Prefectural University (Natural science и living science) 40, 1989

Непатентная литература 2: "Analysis of vitamin C content, S-methylmethionine content, and polyphenol content in different parts of broccoli and influence on cell function," the fiscal year of 2015, Fukuoka Industrial Technology Center, Research report No. 25

Сущность изобретения

Техническая задача

[0010]

Настоящее изобретение обеспечивает растения Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина.

Решение задачи

[0011]

Автором настоящего изобретения были осуществлены исследования для получения растения Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина. Это привело к созданию настоящего изобретения.

(1) Растение Brassica oleracea, содержащее S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г сырой массы (FW) или больше.

(2) Растение Brassica oleracea, имеющее генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растении, при этом такая генетическая особенность присутствует в брокколи, репрезентативные семена которой депонированы под номером доступа: FERM BP-22352, или в потомстве брокколи, имеющей генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растении.

(3) Растение Brassica oleracea в соответствии с пунктом (1) или (2), которое выбрано из группы, состоящей из брокколи, цветной капусты, китайской капусты, капусты, брюссельской капусты, кольраби, кормовой капусты и их гибрида.

(4) Растение Brassica oleracea в соответствии с пунктом (3), которое представляет собой брокколи.

(5) Часть растения Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4).

(6) Семя растения Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4).

(7) Способ получения растения Brassica oleracea, включающий стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4) с другим растением Brassica oleracea.

(8) Способ в соответствии с пунктом (7), где растение Brassica oleracea содержит S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше.

(9) Способ в соответствии с пунктом (7) или (8), который дополнительно включает стадию получения двойных гаплоидов из растений-потомков, полученных на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы.

(10) Растение Brassica oleracea, семя растения или часть растения, которое может быть получено способом получения растения Brassica oleracea, включающим стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4) с другим растением Brassica oleracea.

(11) Растение Brassica oleracea, семя растения или часть растения в соответствии с пунктом (10), содержащее S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше.

(12) Способ получения растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, который включает:

стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea;

стадию получения двойных гаплоидов из растения-потомка, полученного на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы; и

стадию селекции растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, из двойных гаплоидов, полученных на стадии получения двойных гаплоидов.

(13) S-метилметионин-содержащая композиция, включающая растение Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4), часть растения или переработанный продукт растения или части.

(14) Способ получения S-метилметионина, включающий получение S-метилметионина из растения Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4), части растения или переработанного продукта растения или части.

(15) Применение растения Brassica oleracea в соответствии с любым из пунктов (1)-(4), семени растения или части растения для получения растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше.

(16) Растение Brassica oleracea с более высоким содержанием S-метилметионина, чем в обычном растении Brassica oleracea.

(17) Растение Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина, представленное брокколи, депонированной под номером доступа: FERM BP-22352.

[0012]

Настоящее описаник включает часть или полное содержание, раскрытое в описании и/или чертежах японской пантеной заявки № 2018-131069, которая является приоритетным документом настоящей заявки.

Полезные эффекты изобретения

[0013]

Настоящее изобретение обеспечивает растение Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина.

[0014]

Растение Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением можно подвергнуть перекрестному опылению с другим растением Brassica oleracea для получения растения Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина.

[0015]

S-метилметионин-содержащая композиция по настоящему изобретению полезна для таких применений, как фармацевтическая композиция или композиция пищевого продукта или напитка.

[0016]

В соответствии со способом получения S-метилметионина по настоящему изобретению можно получить природный S-метилметионин.

Краткое описание чертежей

[0017]

[Фиг. 1] Фиг. 1 представляет схему, демонстрирующую взаимосвязь между содержанием S-метилметионина и количеством растений из числа 95 F2 растений-потомков, происходящих из гибрида, полученного в результате скрещивания линии 4-1 (SSC-BRO-17-002), имеющей высокое содержание S-метилметионина, с другой линией.

[Фиг. 2] Фиг. 2 представляет схему, демонстрирующую 95 F2 растений-потомков, происходящих из гибрида, полученного в результате скрещивания линии 4-1 (SSC-BRO-17-002), имеющей высокое содержание S-метилметионина, с другой линией, в порядке возрастания содержания S-метилметионина.

Описание вариантов осуществления

[0018]

<Растения Brassica oleracea>

Brassica oleracea (Brassica oleracea L.), относящиеся к семейству Brassicaceae, охватывают растения, классифицируемые как брокколи, цветная капуста, китайская капуста, капуста, брюссельская капуста, кольраби, кормовая капуста, растения, которые могут перекрестно опыляться с любым из таких растений, и гибридные растения полученные в результате перекрестного опыления таких растений. Термин "растения Brassica oleracea" означает растения, которые относятся к указанным выше видам.

[0019]

В настоящем изобретении брокколи включает растения Brassica oleracea, относящиеся к Brassica oleracea L. var. italica и их потомству. В настоящем изобретении "потомство" растений Brassica oleracea включает растения Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением с высоким содержанием S-метилметионина и растения, полученные путем перекрестного опыления между растениями Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением и другими растениями Brassica oleracea, которые могут перекрестно опыляться с ними. Например, гибридные виды, которые можно получить путем перекрестного опыления между растениями брокколи с высоким содержанием S-метилметионина в соответствии с настоящим изобретением и другими растениями Brassica oleracea, которые могут перекрестно опыляться с ними, входят в объем "потомства" брокколи. Также, растения, полученные путем слияния клеток растений Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина в соответствии с настоящим изобретением и других растений Brassica oleracea, клетки которых могут быть слиты с ними, межвидовые гибридные растения и т.п. входят в объем "потомства".

[0020]

В настоящем изобретении способ количественного определения S-метилметионина конкретно не ограничивается, при условии, что содержание S-метилметионина в растении может быть определено с воспроизводимостью результатов. Примеры методов, которые могут быть использованы, включают метод количественной оценки с использованием аминокислотного флуоресцентного мечения растительного экстракта в ВЭЖХ, метод непрямой количественной оценки с использованием газовой хроматографии, аналитический метод, включающий непосредственное инжектирование растительного экстракта в анализатор аминокислот на основе лития и непосредственное разделение и количественное определение S-метилметионина, и метод ресуспендирования осадка, экстрагированного из высушенного образца растения, в буфере и осуществление анализа с использованием анализатора аминокислот.

[0021]

В настоящем изобретении, например, образец брокколи для количественного определения содержания S-метилметионина получают во время сбора урожая брокколи. В частности, образец брокколи получают, когда диаметр кочана, также называемого образованным из цветочных почек соцветием, достигает своего среднего размера; т.е. 10-15 см. Преимущественно собираемая часть брокколи, которую обычно называют кочаном, представляет собой сложное соцветие, или объединенное соцветие, имеющее верхушечное соцветие и множество боковых соцветий, обычно называемых цветками.

[0022]

Первый аспект настоящего изобретения относится к растению Brassica oleracea с более высоким содержанием S-метилметионина, чем в обычном растении Brassica oleracea. Когда содержание S-метилметионина в растениях выше, чем в обычных растениях Brassica oleracea, содержание S-метилметионина на единицу массы растений выше, чем в обычных растениях Brassica oleracea. Хотя части растения, которые можно подвергнуть анализам и сравнению содержания S-метилметионина, конкретно не ограничиваются, предпочтительными являются цветки компактного соцветия, стебли или листья, более предпочтительными являются цветки компактного соцветия или стебли, и особенно предпочтительными являются цветки компактного соцветия.

[0023]

Конкретным примером растений Brassica oleracea с более высоким содержанием S-метилметионина, чем в обычных растениях Brassica oleracea, предпочтительно являются растения Brassica oleracea, содержащие S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше. Содержание S-метилметионина предпочтительно анализируют во время сбора урожая. В случае брокколи, содержание S-метилметионина более предпочтительно анализируют, когда диаметр кочана достигает 10-15 см. В случае ветвей брокколи (также известных как мини брокколи), содержание S-метилметионина предпочтительно анализируют, когда диаметр кочана достигает 3-4 см. Содержание S-метилметионина предпочтительно представляет собой содержание S-метилметионина в цветках соцветия, стеблях или листьях, более предпочтительно содержание S-метилметионина в цветках соцветия или стеблях, и особенно предпочтительно содержание S-метилметионина в цветках соцветия. Когда растения Brassica oleracea представляют собой брокколи, в частности, содержание S-метилметионина составляет 48 мг/100 г FW или больше, предпочтительно в цветках соцветия, стеблях или листьях во время сбора урожая, более предпочтительно в цветках соцветия или стеблях во время сбора урожая, и особенно предпочтительно в цветках соцветия во время сбора урожая.

[0024]

Содержание S-метилметионина в растениях Brassica oleracea по настоящему изобретению более предпочтительно составляет 50 мг/100 г FW или больше, 55 мг/100 г FW или больше, 60 мг/100 г FW или больше, 65 мг/100 г FW или больше, или 70 мг/100 г FW или больше. Содержание S-метилметионина в растениях Brassica oleracea по настоящему изобретению обычно составляет 200 мг/100 г FW или меньше, например 150 мг/100 г FW или меньше, или 130 мг/100 г FW или меньше.

[0025]

Растения Brassica oleracea по настоящему изобретению более предпочтительно представляют собой растения Brassica oleracea, отличительной особенностью которых является высокое содержание S-метилметионина, представленные брокколи, семена которой на международном уровне депонированы под номером доступа FERM BP-22352 (линия брокколи: SSC-BRO-17-002), или их потомство, особенно предпочтительно растения Brassica oleracea, отличительной особенностью которых является высокое содержание S-метилметионина, представленные брокколи, семена которой на международном уровне депонированы под номером доступа FERM BP-22352, и наиболее предпочтительно брокколи, семена которой на международном уровне депонированы под номером доступа FERM BP-22352, или их потомство. В этой линии брокколи содержание S-метилметионина является особенно высоким.

[0026]

Один или несколько других предпочтительных вариантов осуществления растения Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением относятся к растению Brassica oleracea, имеющему генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растении, при этом такая генетическая особенность присутствует в брокколи, репрезентативные семена которой депонированы под номером доступа: FERM BP-22352, или в потомстве брокколи, имеющей генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растении. Варианты осуществления, описанные ниже, подтвердили, что генетическая особенность брокколи, репрезентативные семена которой депонированы под номером доступа FERM BP-22352, вызывающая повышенное содержание S-метилметионина в растениях, является наследуемой генетической особенностью.

[0027]

Термин "генетическая особенность, вызывающая повышенное содержание S-метилметионина в растении", используемый в настоящей заявке, относится к такой генетической особенности, что содержание S-метилметионина в растениях, предпочтительно в цветках соцветия, стеблях или листьях, более предпочтительно в цветках соцветия или стеблях, и особенно предпочтительно в цветках соцветия предпочтительно составляет 48 мг/100 г FW или больше, 50 мг/100 г FW или больше, 55 мг/100 г FW или больше, 60 мг/100 г FW или больше, 65 мг/100 г FW или больше, или 70 мг/100 г FW или больше, более предпочтительно до 200 мг/100 г FW или меньше, например 150 мг/100 г FW или меньше, или 130 мг/100 г FW или меньше.

[0028]

Когда растения Brassica oleracea в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения имеют генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растении, и генетическая особенность "присутствует" в брокколи, репрезентативные семена которой депонированы под номером доступа: FERM BP-22352, или в потомстве брокколи, имеющей генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растении, эта генетическая особенность является такой же (или по существу такой же), что и генетическая особенность, вызывающая повышенное содержание S-метилметионина в растениях брокколи или их потомстве. Более предпочтительно, генетическая особенность, вызывающая повышенное содержание S-метилметионина в растениях Brassica oleracea в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, может происходить из брокколи, репрезентативные семена которой депонированы под номером доступа FERM BP-22352, или из потомства брокколи, имеющей генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растениях. Специалист в данной области легко сможет передать генетическую особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина в растениях брокколи, репрезентативные семена которой депонированы под номером доступа FERM BP-22352, или их потомстве, имеющем такую генетическую особенность, другим растениям с использованием соответствующих методов без чрезмерных проб и ошибок.

[0029]

Второй аспект настоящего изобретения относится к частям растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением. Примеры частей растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением включают цветки соцветия, листья, стебли, корни, цветы, клетки и нуклеиновые кислоты, при этом предпочтительными являются цветки соцветия, стебли или листья, более предпочтительными являются цветки соцветия или стебли, и особенно предпочтительными являются цветки соцветия. Альтернативно, можно использовать смесь из нескольких частей.

[0030]

Третий аспект настоящего изобретения относится к семенам растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением. Примеры семян включают семена линии брокколи: SSC-BRO-17-002, которые на международном уровне депонированы под номером доступа FERM BP-22352.

[0031]

<Способ получения растений Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина 1>

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к способу получения растений Brassica oleracea, включающему стадию скрещивания растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением с другими растениями Brassica oleracea.

[0032]

Другие растения Brassica oleracea конкретно не ограничиваются, при условии, что такие растения могут давать семена потомства в результате скрещивания с растениями Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением.

[0033]

В растениях Brassica oleracea, полученных этим способом, содержание S-метилметионина предпочтительно повышено по сравнению с другими родительскими растениями Brassica oleracea. Особенно предпочтительно, чтобы растения Brassica oleracea, полученные этим способом, содержали S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше. Более предпочтительный диапазон содержания S-метилметионина в растениях описан выше в отношении растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением.

[0034]

Способ может дополнительно включать стадию селекции растений с высоким содержанием S-метилметионина из растений, полученных на стадии скрещивания. Способ количественного определения содержания S-метилметионина в растениях для селекции описан выше в связи с растениями Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением.

[0035]

Способ получения растений Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина в соответствии с настоящим изобретением более предпочтительно включает, в дополнение к стадии скрещивания, стадию получения двойных гаплоидов из растений-потомков, полученных на стадии скрещивания посредством культуры пыльников или культуры пыльцы. Двойные гаплоиды могут быть получены посредством культуры пыльников или культуры пыльцы в соответствии с общепринятым методом. Например, двойные гаплоиды могут быть получены в соответствии с Palmer, C. E. et al., 1996, "In Vitro Haploid Production in Higher plants," Vol. 3, Kluwer Academic Publishers, (ed.): Jain, S. M., Sopory, S. K., and Veilleux, R. E., pp. 143 to 172.

[0036]

<Способ получения растений Brassica oleracea с высоким содержанием S-метилметионина 2>

Пятый аспект настоящего изобретения относится к способу получения растений Brassica oleracea, содержащих S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, включающему:

стадию перекрестного опыления растений Brassica oleracea;

стадию получения двойных гаплоидов из растений-потомков, полученных на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы; и

стадию селекции растений Brassica oleracea, содержащих S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, из двойных гаплоидов, полученных на стадии получения двойных гаплоидов.

[0037]

В Примере 4 установлено, что множество рецессивных факторов связано со способностью продуцирования S-метилметионина в растениях Brassica oleracea. Соответственно, считается очень трудным получить растения Brassica oleracea, содержащие S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или более, обычным способом селекции, включающим повторное скрещивание и селекцию. В соответствии со способом настоящего аспекта, включающим стадию скрещивания, стадию продуцирования двойных гаплоидов и стадию селекции, можно эффективным образом получить растения Brassica oleracea, содержащие S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или более.

[0038]

Стадию получения двойных гаплоидов можно осуществить в соответствии с процедурой, описанной в литературе, указанной выше, или т.п.

[0039]

Конкретными примерами растений Brassica oleracea являются такие, которые описаны для растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением.

[0040]

Предпочтительный диапазон содержания S-метилметионина и другие свойства растений Brassica oleracea, полученных этим способом, являются такими, которые описаны для растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением.

[0041]

Способ количественного определения содержания S-метилметионина в растениях для селекции аналогичен описанному для растений Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением.

[0042]

<S-метилметионин-содержащая композиция>

Шестой аспект настоящего изобретения относится к S-метилметионин-содержащей композиции, которая включает растения Brassica oleracea в соответствии с настоящим изобретением, их части или продукты переработки растений или частей.

[0043]

Композиция, содержащая S-метилметионин, предпочтительно представляет собой композицию для приема внутрь, такую как фармацевтическая композиция или композиция пищевого продукта или напитка.

[0044]

Растения Brassica oleracea или их части в соответствии с настоящим изобретением являются такими, как описано выше.

[0045]

Примеры продуктов переработки растений или их частей включают продукты, полученные по меньшей мере в результате одной обработки растений или их частей, выбранной из дегидратации, измельчения, экстракции и отжима. Продукты, полученные в результате двух или более видов обработки, также входят в объем продуктов переработки растений или частей.

[0046]

Композиция, содержащая S-метилметионин, может содержать другие компоненты, помимо растений, их частей или продуктов переработки растений или их частей. Примеры других компонентов включают эксципиенты, носители и растворители (например, воду), которые приемлемы для приема внутрь, например, для фармацевтических и пищевых продуктов или напитков.

[0047]

<Способ получения S-метилметионина>

Седьмой аспект настоящего изобретения относится к способу получения S-метилметионина, включающему получение S-метилметионина из растений Brassica oleracea по настоящему изобретению, их частей или из переработанных продуктов растений или их частей.

[0048]

Конкретные примеры растений, их частей и переработанных продуктов описаны выше.

[0049]

"Получение S-метилметионина" не ограничивается случаем получения S-метилметионина как отдельного компонента и обычно включает получение относительно высококонцентрированного S-метилметионина из растений, их частей или их переработанных продуктов. В частности, S-метилметионин может быть в форме грубо очищенного продукта.

[0050]

S-метилметионин может быть получен из растений, их частей или их переработанных продуктов с использованием любой процедуры, такой как колоночная хроматография или экстракция растворителем, и процедура этим не ограничивается.

[0051]

Полученный S-метилметионин можно использовать по целевому назначению, например в фармацевтической композиции или композиции пищевого продукта или напитка.

Примеры

[0052]

Настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на следующие примеры и сравнительные примеры, хотя эти примеры не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.

[0053]

<Метод культивирования: Метод отбора проб из растений>

После посева семян саженцы, выращенные для пересадки в ячеистых лотках, пересаживали в поле, саженцы выращивали в соответствии с общепринятыми методами, собирали, когда их головки были подходящими для сбора урожая, и собранные соцветия хранили в морозильной камере.

[0054]

<Метод количественного определения: Метод количественного определения S-метилметионина>

Образцы растений гомогенизировали с использованием 2% раствора фосфорной кислотой. Гомогенат центрифугировали при 3000 об/мин в течение 10 минут, и супернатант собирали в виде экстракта S-метилметионина. S-метилметионин, содержащийся в супернатанте, подвергали взаимодействию с реагентом для флуоресцентного мечения аминокислот и лекарственных средств (NBD-F: 4-фтор-7-нитробензофуразан) при 60°C в течение 5 минут с получением флуоресцентного производного, и полученное вещество был обозначено как образец для анализа. Образец для анализа анализировали с использованием ВЭЖХ (LC10-ADvp, изготовитель Shimadzu Corporation), снабженной колонками ODS (Shiseido Co., Ltd.) и флуоресцентным детектором для количественного определения S-метилметионина.

[0055]

Количество S-метилметионина указано в расчете на массу (мг) S-метилметионина на 100 г сырой массы исследуемой части (цветки соцветия, стебли или листья).

[0056]

Сравнительный Пример 1

Весной 2006 г. культивировали 30 существующих родительских линий и гибридных сортов первого поколоения (F1) брокколи, их соцветия собирали с последующим отбором образцов. В таблице 1 показаны результаты количественного определения S-метилметионина. В результате подробного анализа было обнаружено, что цветки соцветий линии H по настоящему изобретению содержат S-метилметионин в количестве 32,8 мг/100 г FW, что является самым высоким содержанием.

[0057]

Таблица 1 Сорт Поставщик Анализируемая часть S-метилметионин
(мг/100 г FW) Green Magic Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 10,2 Green Magic Sakata Seed Corporation Листья 0,5 Gypsy Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 10,9 Green Belt Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 8,7 Patron Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 9,9 Marathon Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 6,4 Maximo Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 9,9 K3-081 Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 14,1 K3-084 Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 7,2 K4-087 Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 6,8 SK0-070 Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 10,6 SK0-070 Sakata Seed Corporation Листья 0,8 Sachiyoshi Mikado Kyowa Seed Co., Ltd. Цветки соцветия 10,0 Takamori Mikado Kyowa Seed Co., Ltd. Цветки соцветия 13,9 Forest Takii & Co., Ltd. Цветки соцветия 8,5 Subaru Brolead Co., Ltd. Цветки соцветия 10,0 Middle-early green port Marutane Co., Ltd. Цветки соцветия 11,4 North bell Watanabe Noji Co., Ltd. Цветки соцветия 14,6 Salinas early The Musashino Seed Co., Ltd. Цветки соцветия 16,8 OASIS807F1 Agriseeds Цветки соцветия 9,0 Florette Asgrow Цветки соцветия 17,8 Линия A Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 12,2 Линия B Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 20,9 Линия C Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 5,6 Линия D Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 11,6 Линия E Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 10,9 Линия 1 Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 7,9 Линия F Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 12,6 Линия G Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 28,5 Линия H Sakata Seed Corporation Цветки соцветия 32,8

[0058]

Пример 1

Автор настоящего изобретения получил линию брокколи 4-1 (SSC-BRO-17-002) из линии двойных гаплоидов, полученной посредством культуры пыльников из потомства, полученного в результате скрещивания гибридного потомства линии брокколи 1 и линии брокколи 2 с линией брокколи 3.

[0059]

К удивлению, автор настоящего изобретения обнаружил такие свойства, что содержание S-метилметионина будет значительно высоким в SSC-BRO-17-002 и в новом сорте F1, полученном путем скрещивания SSC-BRO-17-002 с другой линией брокколи 5 (см. Примеры 2 и 3).

[0060]

Семена брокколи линии SSC-BRO-17-002 депонированы на международном уровне в Депозитарии патентованных микроорганизмов, the National Institute of Technology and Evaluation (#120, 2-5-8 Kazusakamatari, Kisarazu-shi, Chiba, 292-0818, Japan) от 15 декабря 2017 г. (идентификация депонента: SSC-BRO-17-002; номер доступа: FERM BP-22352).

[0061]

Пример 2

Чтобы определить колебания содержания S-метилметионина в растениях брокколи, 4 сорта брокколи, посеянные и пересаженные в период с августа по сентябрь 2012 года в Поле 1 или Поле 2, были проанализированы на содержание S-метилметионина для наблюдения за сезонными колебаниями. Результаты показаны в Таблице 2. Цветки соцветий подвергали анализу. Было обнаружено, что новый гибридный сорт F1, описанный в Примере 1, имеет очень высокое содержание S-метилметионина по сравнению с другими существующими сортами брокколи.

[0062]

Таблица 2 Сорт Место выращивания Дата посева Дата отбора образцов S-метилметионин
(мг/100 г FW) Pixel
(Sakata Seed
Corporation) Поле 1 Август 1 Октябрь 24 17 Август 1 Октябрь 25 13 Август 10 Ноябрь 8 21 Август 20 Январь 7 30 Ohayou
(Sakata Seed
Corporation) Поле 1 Август 1 Октябрь 22 17 Август 1 Октябрь 24 17 Август 10 Октябрь 31 18 Август 20 Январь 17 18 Август 30 Февраль 5 12 Grandome
(Sakata Seed
Corporation) Поле 1 Август 1 Ноябрь 28 15 Август 1 Ноябрь 28 21 Август 10 Декабрь 13 26 Август 20 Февраль 5 2 Август 30 Февраль 21 14 Сентябрь 10 Февраль 28 7 Сентябрь 20 Март 15 17 Поле 2 Август 6 Ноябрь 15 40 Август 20 Январь 8 38 Новый сорт F1 Поле 1 Август 1 Ноябрь 8 63 Август 1 Ноябрь 8 49 Август 10 Ноябрь 20 72 Август 20 Февраль 5 87 Август 30 Февраль 21 54 Поле 2 Август 5 Ноябрь 7 82 Август 20 Январь 8 123

[0063]

Пример 3

Линии брокколи, показанные в Таблице 3, выращивали в Поле 1 в 2015 г. и анализировали на содержание S-метилметионина в цветках соцветий. Анализы осуществляли с использованием соцветий, собранных от 3 растений каждой линии, и определяли средние значения. Результаты показаны в Таблице 3.

[0064]

Линия 5 и SSC-BRO-17-002 являются такими, как описано в Примере 1, и линия G является такой, как описано в Сравнительном Примере 1.

[0065]

Как описано в Примере 1, линию 4-1 (SSC-BRO-17-002) и линии 4-2, 4-3, 4-4, 4-5 и 4-6, показанные в Таблице 3, получали из двойных гаплоидных линий, полученных посредством культуры пыльников из потомства, являющегося результатом скрещивания гибридного потомства родительской линии 1 и родительской линии 2 с родительской линией 3.

[0066]

Линия 7 была выбрана из гибридного потомства линии 5 и линии 8.

[0067]

В результате было обнаружено, что содержание S-метилметионина составляет 48 мг/100 г FW или больше в линиях 4-1, 4-3, 4-5 и 4-6 и линии 7.

[0068]

Таблица 3 Линия Дата сбора урожая S-метилметионин
(мг/100 г FW) 1 2 3 Среднее значение Линия 5 12/27 36 31 40 36 Линия 1 12/5 11 22 19 17 Линия J 1/11 - 2/21 40 9 4 18 Линия G 1/31 - 2/21 10 7 7 8 Линия 6 12/27 9 14 13 12 Линия 4-1 (SSC-BRO-17-002) 12/5 - 12/16 64 94 67 75 Линия K 1/19 - 1/31 18 12 20 17 Линия L 1/31 34 29 25 29 Линия M 12/27 20 23 19 21 Линия N 12/20 - 12/27 5 6 8 6 Линия Q 12/20 8 10 10 9 Линия P 12/20 7 9 12 9 Линия 7 3/7 49 49 64 54 Линия 4-2 12/9 28 41 53 41 Линия 4-3 12/9 55 67 65 62 Линия 4-4 12/20 5 4 7 5 Линия 4-5 12/20 46 57 41 48 Линия 4-6 1/11 46 55 50

[0069]

Пример 4 (наследственные паттерны)

Получали семена линии брокколи 4-1 (SSC-BRO-17-002), полученной в Примере 1, линии брокколи 5, описанной в Примере 1, нового сорта F1, описанного в Примере 1 как F1 гибрид линии 4-1 и линии 5, еще одной линии брокколи 6, F1-2 в качестве F1 гибрида линии 4-1 и линии 6, и F1-2-1 в качестве F2 потомства, самовоспроизведенного из F1-2, и высевали для исследования наследственных паттернов содержания S-метилметионина. 6 растений родительских линий (линия 4-1 (SSC-BRO-17-002), линия 5 и линия 6), 9 растений F1 гибрида (новый F1 сорт, F1-2) и 95 F2 растений-потомков (F1-2-1) анализировали для подтверждения распределения содержания S-метилметионина в цветках соцветий и определяли средние значения. Популяция F2 растений-потомков (F1-2-1) продемонстрировала распределение, показанное в Таблице 1. Таблица 4 показывает среднее значение содержания S-метилметионина для каждой линии.

[0070]

Как показано на Фиг. 1, было обнаружено, что большинство из 95 растений-потомков F2 (F1-2-1) имели низкое содержание S-метилметионина и низкое среднее содержание (24 мг/100 г FW). Фиг. 2 показывает результаты для 95 растений-потомков F2 (F1-2-1) в порядке возрастания содержания S-метилметионина. Показано состояние распределения от минимум 5 мг/100 г FW до максимум 103 мг/100 г FW. На основании содержания S-метилметионина в потомстве растений F2 линии 4-1 и линии 6, проанализированных независимо, можно сделать вывод о связи с множеством рецессивных факторов, хотя детали остаются неизвестными.

[0071]

Таблица 4 Линия S-метилметионин
(мг/100 г FW) Линия 5 37 Линия 4-1 (SSC-BRO-17-002) 85 Новый F1 сорт 51 Линия 6 15 F1-2 20 F1-2-1 24

[0072]

Все публикации, патенты и патентные завки, цитируемые в настоящей заявке, включены в настоящую заявку посредством ссылки во всей полноте.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу увеличения продукции S-метилметионина в растении Brassica oleracea. Также раскрыт способ получения S-метилметионина. Изобретение позволяет эффективно получать S-метилметионин. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил., 4 пр.

1. Способ увеличения продукции S-метилметионина в растении Brassica oleracea, включающий:

стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea, имеющего особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина, и другого растения Brassica oleracea, при этом такая особенность присутствует в репрезентативных семенах, депонированных под номером доступа: FERM BP-22352;

стадию получения двойных гаплоидов из потомства растения, полученного на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы; и

стадию селекции растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, из двойных гаплоидов, полученных посредством стадии получения двойных гаплоидов.

2. Способ увеличения продукции S-метилметионина в растении Brassica oleracea, включающий:

стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea, репрезентативное семя которого депонировано под номером доступа: FERM BP-22352, и другого растения Brassica oleracea;

стадию получения двойных гаплоидов из потомства растения, полученного на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы; и

стадию селекции растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, из двойных гаплоидов, полученных посредством стадии получения двойных гаплоидов.

3. Способ по п.1, где растение Brassica oleracea выбрано из группы, состоящей из брокколи, цветной капусты, китайской капусты, капусты, брюссельской капусты, кольраби, кормовой капусты и их гибридов.

4. Способ по п.1, где растение Brassica oleracea представляет собой брокколи.

5. Способ получения S-метилметионина, включающий:

стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea, имеющего особенность, вызывающую повышенное содержание S-метилметионина, и другого растения Brassica oleracea, при этом такая особенность присутствует в репрезентативных семенах, депонированных под номером доступа: FERM BP-22352;

стадию получения двойных гаплоидов из потомства растения, полученного на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы;

стадию селекции растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, из двойных гаплоидов, полученных посредством стадии получения двойных гаплоидов; и

получение S-метилметионина из растения Brassica oleracea предыдущей стадии или продукта переработки указанного растения или его части.

6. Способ получения S-метилметионина, включающий:

стадию перекрестного опыления растения Brassica oleracea, репрезентативное семя которого депонировано под номером доступа: FERM BP-22352, и другого растения Brassica oleracea;

стадию получения двойных гаплоидов из потомства растения, полученного на стадии перекрестного опыления посредством культуры пыльников или культуры пыльцы;

стадию селекции растения Brassica oleracea, содержащего S-метилметионин в количестве 48 мг/100 г FW или больше, из двойных гаплоидов, полученных посредством стадии получения двойных гаплоидов; и

получение S-метилметионина из растения Brassica oleracea предыдущей стадии или продукта переработки указанного растения или его части.

7. Способ по п.5, где растение Brassica oleracea выбрано из группы, состоящей из брокколи, цветной капусты, китайской капусты, капусты, брюссельской капусты, кольраби, кормовой капусты и их гибридов.

8. Способ по п.5, где растение Brassica oleracea представляет собой брокколи.

9. Способ по п.5, где часть представляет собой соцветия.