Подсолнечник с низким содержанием насыщенных жиров и соответствующие способы

Подсолнечник с низким содержанием насыщенных жиров и соответствующие способы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА

По этой заявке испрашивается приоритет по дате подачи временной заявки на патент США с серийным номером 61/015591, поданной 20 декабря 2007 года.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к новым и отличающимся растениям подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и, необязательно, высоким содержанием линолевой кислоты, а также к соответствующим способам. Настоящее изобретение дополнительно относится к не модифицированным генетически, немутированным растениям подсолнечника, имеющим устойчивость к глифосату, и соответствующим способам.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Культивируемый подсолнечник (Helianthus annuus L.) является основным мировым источником растительного масла. В Соединенных Штатах Америки приблизительно 4 миллиона акров ежегодно засеваются подсолнечником, преимущественно в Дакоте и Миннесоте.

Очень быстрое увеличение количества засеваемых подсолнечником акров за последнее десятилетие в Соединенных Штатах Америки частично является следствием нескольких важных разработок в области селекции подсолнечника и улучшения сортов. Одной из важных разработок было открытие цитоплазматической мужской стерильности и генов для восстановления фертильности, которое позволило получение гибридных растений подсолнечника. Полученные таким образом гибриды были введены в культуру в начале 1970-х годов.

Описание цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) и генетическое восстановление фертильности у подсолнечника представлено в Fick, «Breeding and Genetics» в Sunflower Science and Technology 279-338 (J.F. Carter ed. 1978).

Масло подсолнечника состоит в основном из пальмитиновой (16:0), стеариновой (18:0), олеиновой (18:1), линолевой (18:2) и линоленовой (18:3) кислот. Хотя в растениях присутствуют другие необычные жирные кислоты, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты составляют примерно 88% жирных кислот, присутствующих в мировом производстве растительных масел. (J.L. Harwood, Plant Acyl Lipids: Structure, Distribution and Analysis, 4 Lipids: Structure and Function, P.K. Stumpf and E.E. Conn ed. (1988)). Пальмитиновая и стеариновая кислоты являются насыщенными жирными кислотами, которые, как было показано в некоторых исследованиях, вносят вклад в увеличение уровня плазматического холестерина, причины коронарной болезни сердца. Согласно последним исследованиям растительные масла с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот, таких как олеиновая и линолевая кислоты, могут обладать способностью снижать уровень плазматического холестерина. Насыщенные жирные кислоты также в общем имеют более высокие точки плавления относительно ненасыщенных жирных кислот с таким же числом атомов углерода, что вносит вклад в проблему устойчивости к холоду продуктов питания и может вносить вклад в ощущение воска или жира во рту в ходе приема пищи. Также известно, что пищевые продукты, изготовленные из жиров и масел, имеющих меньше примерно 3% насыщенных жиров будут обычно содержать меньше 0,5 грамма насыщенных жиров на порцию, и в результате при существующих нормативах маркировки могут быть маркированы, как «не содержащие насыщенных жиров». Следовательно, по ряду причин желательно получать масло подсолнечника с низким содержанием пальмитиновой и стеариновой кислот и высоким содержанием олеиновой или линолевой кислот.

Выведение любой новой желательной растительной зародышевой плазмы состоит из ряда стадий. Селекция растений начинается с анализа и определения проблем и недостатков имеющейся в наличии зародышевой плазмы, установления целей программы и определения конкретных задач скрещивания. Следующей стадией является отбор зародышевой плазмы, обладающей признаками, удовлетворяющими целям программы. Целью является объединение в одном сорте улучшенной комбинации желательных признаков из родительской зародышевой плазмы. Эти важные признаки могут включать высокий выход семян, резистентность к болезням и насекомым, более крепкие стебли и корни, переносимость засухи и жары, и более хорошее агротехническое качество.

Выбор способов селекции и отбора зависит от способа репродукции растения, способности наследовать улучшаемый признак (признаки) и типа используемого в коммерческих целях культивируемого сорта (например, F₁-гибрид, чистая линия и т.д.). Для высоконаследуемых признаков будет эффективен выбор превосходных индивидуальных растений, оцениваемых в одном месте, в то время как для признаков с низкой наследуемостью отбор должен быть основан на средних величинах, полученных из повторных оценок семейств родственных растений. Популярные способы селекции обычно включают выведение чистых линий, модифицированное выведение чистых линий, массовый отбор и рекуррентный отбор.

Сложный характер наследования влияет на выбор способа селекции. Возвратное скрещивание используют для переноса одного или нескольких благоприятных генов для высоконаследуемого признака в желаемый культивируемый сорт. Этот подход широко используется для селекции устойчивых к болезням культивируемых сортов. Для улучшения количественно наследуемых признаков, контролируемых рядом генов, используют различные методики рекуррентного отбора. Применение рекуррентного отбора у самоопыляющихся сельскохозяйственных культур зависит от легкости опыления, частоты возникновения успешных гибридов от каждого опыления и числа гибридных потомков от каждого успешного скрещивания.

Каждая программа селекции должна включать периодическую объективную оценку эффективности процедуры селекции. Критерии оценки варьируют в зависимости от цели и задач, но должны включать отдачу от отбора за год, исходя из сравнения с соответствующим стандартом, общую ценность усовершенствованных выводимых линий и ряд успешных культивируемых сортов, полученных на единицу на входе (например, в год, на единицу затраченных денежных средств и т.д.).

Перспективные усовершенствованные выводимые линии тщательно тестируют и сравнивают с соответствующими стандартами в условиях окружающей среды, соответствующих коммерческой целевой площади (площадям) в течение трех или более лет. Лучшие линии являются кандидатами для новых коммерческих культивируемых сортов; те, у которых отсутствуют небольшое количество признаков, можно использовать в качестве родительских растений для получения новых популяций для дополнительного отбора.

Эти процессы, которые приводят к конечной стадии продажи и распространения, обычно занимают от восьми до двенадцати лет от начала проведения первого скрещивания. Поэтому выведение новых культивируемых сортов представляет собой длительный процесс, требующий точного долгосрочного планирования, эффективного использования ресурсов и минимального изменения направления.

Наиболее трудной задачей является идентификация индивидуальных растений, которые обладают превосходством на генетическом уровне, поскольку для большинства признаков действительно ценный генотип замаскирован другими соединенными признаками растения или факторами окружающей среды. Одним способом идентификации превосходящего растения является наблюдение за его характеристиками относительно других экспериментальных растений и относительно широко распространенного стандартного культивируемого сорта. Если невозможно сделать выводы по одному наблюдению, то повторные наблюдения обеспечивают лучшую оценку его генетической ценности.

Целью селекции растений является создание новых, уникальных и улучшенных культивируемых сортов и гибридов подсолнечника. Селекционер первоначально отбирает и скрещивает две или несколько родительских линий с последующими повторными самоопылением и отбором, получая множество новых генетических комбинаций. Теоретически селекционер может генерировать миллиарды различных генетических комбинаций с помощью скрещивания, самоопыления и мутаций. Селекционер не имеет прямого контроля на клеточном уровне. Поэтому два селекционера никогда не выведут одинаковую линию или даже очень похожие линии, имеющие одинаковые признаки подсолнечника.

Каждый год селекционер растений отбирает зародышевую плазму для совершенствования следующего поколения. Эту зародышевую плазму выращивают при уникальных и отличающихся географических, климатических и почвенных условиях, а затем проводится дополнительный отбор в течение и в конце вегетационного периода. Выводимые культивируемые сорта являются непредсказуемыми. Непредсказуемость является следствием отбора селекционером, который происходит в уникальном природном окружении без контроля на уровне ДНК (с использованием традиционных процедур скрещивания) и с генерируемыми миллионами различных возможных генетических комбинаций. Обычный селекционер при создании линий не может предсказать полученные конечные линии, кроме как в очень приблизительной и общей форме. Один и тот же селекционер не может получить один и тот же культивируемый сорт дважды, используя точно такие же исходные родительские растения и одинаковые методики отбора. Эта непредсказуемость приводит к расходованию большого количества средств на исследования для выведения новых лучших культивируемых сортов подсолнечника.

Выведение новых культивируемых сортов подсолнечника требует выведения и отбора сортов подсолнечника, скрещивания этих сортов и отбора лучших гибридов при скрещивании. Гибридные семена получают ручным скрещиванием отобранных родительских растений с фертильными мужскими растениями или используя системы мужской стерильности. Эти гибриды отбирают по некоторым одногенным признакам, таким как цвет стручков, цвет цветков, цвет опушения или резистентность к гербицидам, которые указывают на то, что семя действительно является гибридным. Дополнительные данные по родительским линями, а также фенотип гибрида влияют на решение селекционера о том, стоит ли продолжать работу с конкретным гибридом.

Для выведения культивируемых сортов из скрещиваемых популяций используют способы селекции - выведение чистых линий и рекуррентный отбор. Программы скрещивания объединяют желаемые признаки из двух или нескольких культивируемых сортов или различных разрозненных источников в селекционные пулы, из которых выводят культивируемые сорта самоопылением и отбором желаемых фенотипов. Новые культивируемые сорта оценивают для определения их коммерческого потенциала.

Выведение чистых линий обычно используют для улучшения самоопыляющихся сельскохозяйственных культур. Две родительских линии, которые обладают благоприятными взаимодополняющими признаками, скрещивают получая F₁. Популяцию F₂ получают самоопылением одного или нескольких F₁. Отбор лучших индивидуумов можно начинать на популяции F₂; затем, начиная с F₃, отбирают лучших индивидуумов в лучших семействах. Для улучшения эффективности отбора по признакам с низким наследованием повторное тестирование семейств можно начинать с поколения F₄. На поздних стадиях инбридинга (а именно F₆ и F₇) лучшие линии или смеси фенотипически похожих линий тестируют на возможное применение в качестве новых культивируемых сортов.

Массовый и рекуррентный отбор можно использовать для улучшения популяций либо само-, либо перекрестно-опыляющихся сельскохозяйственных культур. Генетически вариабельная популяция гетерозиготных индивидуумов либо идентифицируется, либо создается перекрестным скрещиванием нескольких различных родителей. Лучшие растения отбирают, исходя из индивидуального превосходства, выдающегося потомства или прекрасной комбинационной способности. Проводят перекрестное скрещивание отобранных растений для получения новой популяции, с которой продолжают дополнительные циклы отбора.

Возвратное скрещивание используют для переноса генов для просто и высоконаследуемого признака в желаемый гомозиготный культивируемый сорт или инбредную линию, которые являются рекуррентными родителями. Источник признака, который необходимо перенести, называется донорным родителем. Ожидается, что полученное растение будет иметь характеристики рекуррентного родителя (например, культивируемого сорта) и желаемый признак, перенесенный из донорного родителя. После первоначального скрещивания отбирают индивидуумов, обладающих фенотипом донорного родителя, и повторно скрещивают (возвратное скрещивание) с рекуррентным родителем. Ожидается, что полученное растение будет иметь характеристики рекуррентного родителя (например, культивируемого сорта) и желаемый признак, перенесенный из донорного родителя.

Метод поколения одного семени в строгом смысле относится к высеванию расщепляющейся популяции, сбору образцов по одному семени на растение и использования этого образца для высевания следующего поколения. Когда популяция продвинется от F₂ до желательного уровня инбридинга, каждое из растений, из которых получены линии, можно отследить до различных F₂-индивидуумов. Число растений в популяции снижается в каждом поколении вследствие неспособности некоторых семян к прорастанию или некоторых растений к продукции по меньшей мере одного семени. В результате не все растения F₂, исходно представленные в популяции, будут представлены потомством при завершении процесса улучшения поколения.

В многосеменном методе селекционеры подсолнечника обычно собирают семена из каждого растения в популяции и обмолачивают вместе, получая несортированный материал. Часть материала используют для посева следующего поколения, а часть оставляют на хранение. Метод именуется модифицированным методом поколения одного семени.

Многосеменной метод используют для экономии труда при сборе семян. Значительно быстрее удалять семена машинным способом, чем удалять одно семя из каждого растения вручную в случая односеменного метода. Многосеменной метод также делает возможным высевать одинаковое число семян популяции каждого поколения инбридинга. Собирается достаточное число семян, чтобы скомпенсировать влияние тех растений, которые не прорастают или не дают семян.

Описание других способов селекции, обычно используемых для различных признаков и сельскохозяйственных культур, можно найти в одном из нескольких справочных источников (например, Allard, 1960; Simmonds, 1979; Sneep et al., 1979; Fehr, 1987).

Правильное тестирование должно детектировать основные недостатки и уровень превосходства или улучшения над существующими культивируемыми сортами. В дополнение к демонстрации улучшенных характеристик должен существовать спрос на новый культивируемый сорт, который совместим с промышленными стандартами или который создает новый рынок. Введение нового культивируемого сорта может внести дополнительные затраты производителю семян, производителю растений, переработчику и потребителю из-за специальной рекламы и продаж измененных семян и технологий коммерческого производства и использования нового продукта. В тестировании, предшествующем выпуску нового культивируемого сорта, следует учитывать затраты на исследование и выведение, а также техническое превосходство конечного культивируемого сорта. Для размножаемых семенами культивируемых сортов должно быть возможном легкое и экономичное производство семян.

Подсолнечник, Helianthus annuus L., является важной и ценной полевой сельскохозяйственной культурой. Поэтому постоянной целью селекционеров растений является выведение стабильных высокоурожайных культивируемых сортов подсолнечника, которые являются агротехнически устойчивыми. Текущей целью является максимизация количества семян, полученных с используемой площади, и снабжение питанием как животных, так и человека. Для достижения этой цели селекционер подсолнечника должен отбирать и выводить растения подсолнечника, имеющие признаки, которые дают в результате лучшие культивируемые сорта.

Предполагается, что нижеследующие примеры из данной области техники и связанные с ними ограничения являются иллюстративными, а не исключающими. Другие ограничения области техники будут очевидны специалистам в данной области при прочтении спецификации.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следующие варианты осуществления изобретения описаны совместно с системами, инструментами и способами, которые подразумеваются типовыми и иллюстративными и не ограничивают объем изобретения. В различных вариантах осуществления изобретения одна или несколько из вышеописанных проблем уменьшаются или устраняются, в то время как другие варианты осуществления направлены на другие усовершенствования.

Изобретение относится к новому растению подсолнечника, дающему семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров. Частично это изобретение относится к семенам подсолнечника, имеющим низкое содержание насыщенных жиров, к растениям или частям растений подсолнечника, дающим семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров, и к способам получения растения подсолнечника, полученного скрещиванием растений подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров, самих с собой или с другим культивируемым сортом подсолнечника, и к созданию с помощью мутагенеза или трансформации вариантов растений подсолнечника, дающих семена с низким содержанием насыщенных жиров.

Аспекты изобретения относятся к новым растениям подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты. Это изобретение частично относится к семенам подсолнечника, имеющим низкое содержание насыщенных жиров и высокое содержание линолевой кислоты, к растениям или частям растений подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты, и к способам получения растения подсолнечника, полученного скрещиванием растений подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты, самих с собой или с другим культивируемым сортом подсолнечника, и к созданию с помощью мутагенеза или трансформации вариантов растений подсолнечника, дающих семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты.

Примеры семян, имеющих низкое содержание насыщенных жиров включают, но не ограничены этим, семена, имеющие примерно 2,8% или меньше, примерно 2,9% или меньше, примерно 3% или меньше, примерно 3,1% или меньше, примерно 3,2% или меньше или примерно 3,3% или меньше общего содержания вместе взятых пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0).

Примеры семян, имеющих низкое содержание насыщенных жиров и высокое содержание линолевой кислоты (18:2), включают, но не ограничены этим, семена, имеющие примерно 4,1% или меньше, примерно 5% или меньше, примерно 6% или меньше, примерно 7% или меньше, примерно 8% или меньше, примерно 9% или меньше, примерно 10% или меньше, примерно 11% или меньше или примерно 12% или меньше общего содержания вместе взятых пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0) и имеющие примерно 15%, примерно 20%, примерно 25%, примерно 30%, примерно 35%, примерно 40%, примерно 45%, примерно 50%, примерно 55%, примерно 60%, примерно 65%, примерно 70%, или примерно 74%, или больше линолевой кислоты (18:2).

Поэтому любые такие способы с использованием частей подсолнечника, которые дают семена, имеющие низкое содержание насыщенного жира и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, являются частью этого изобретения (например, самоопыление, возвратное скрещивание, получение гибридов, скрещивание с популяциями и т.п.). Все растения, полученные с использованием растений, дающих семена, имеющих в качестве родителя растение с низким содержанием насыщенных жиров и, необязательно, высоким содержанием линолевой кислоты, входят в объем этого изобретения. Предпочтительно растение подсолнечника можно использовать в скрещивании с другими, отличающимися растениями подсолнечника для получения первого поколения (F₁) гибридных семян и растений подсолнечника с улучшенными характеристиками.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к измененым по одному или множеству генов растениям подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и, необязательно, высоким содержанием линолевой кислоты. Перенесенный ген (гены) может, предпочтительно, быть доминантным или рецессивным аллелем. Перенесенный ген (гены) может придавать такие признаки, как резистентность к гербицидам, резистентность к насекомым, резистентность к бактериальным, грибковыми или вирусным заболеваниям, мужская фертильность, мужская стерильность, улучшенные питательные качества и промышленная применимость. Ген может представлять собой природный ген подсолнечника или трансген, введенный с помощью генно-инженерных методик.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к регенерируемым клеткам для использования в культуре тканей растений подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты. Культура тканей может быть способна к регенерации растений, имеющих физиологические и морфологические характеристики вышеупомянутого растения подсолнечника, дающего семена, имеющих низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, и к регенерации растений, имеющих по существу такой же генотип, как вышеупомянутое растение подсолнечника. Способные к регенерации клетки в таких культурах тканей могут представлять собой зародыши, протопласты, клетки меристемы, каллюс, пыльцу, листья, пыльники, корни, кончики корней, цветки, семена, стручки или стебли. Кроме того, настоящее изобретение относится к растениям подсолнечника, регенерированным из культур тканей по изобретению.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу введения желаемого признака в растения подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, причем способ включает: скрещивание растения подсолнечника, дающего семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, с растением другого культивируемого сорта подсолнечника (который содержит желаемый признак) для получения потомства F₁, причем желаемый признак выбран из группы, состоящей из мужской стерильности, резистентности к гербицидам, резистентности к насекомым и резистентности к бактериальному заболеванию, грибковому заболеванию или вирусному заболеванию; отбор одного или нескольких растений из потомства, которые имеют желаемый признак, для получения отбираемых растений потомства; скрещивание отбираемых растений потомства с растениями подсолнечника, дающими семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, для получения растений потомства от возвратного скрещивания; отбор растений потомства от возвратного скрещивания, которые имеет желаемый признак и физиологические и морфологические характеристики растений подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, для получения отобираемых растений потомства при возвратном скрещивании; и повторение этих стадий для получения отбираемых растений первого поколения или следующих поколений потомства при возвратном скрещивании, которые содержат желаемый признак и все физиологические и морфологические характеристики растений подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты.

В дополнение к типовым аспектам и вариантам осуществления изобретения, описанным выше, при изучении следующих описаний будут очевидны дополнительные аспекты и варианты осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показано детальное картирование QTL (локусов количественных признаков) низкого содержания стеариновой кислоты в интервале НА1875-НА1865 хромосомы LG17 (А: карты LG17 с новыми маркерами и В: детальное картирование низкого содержания стеариновой кислоты в интервале НА1875-ORS565).

На фиг.2 показано выравнивание последовательностей гена KASII-2 из двух родительских линий, на котором показаны SNP и вставки и делеции (идентификационные номера (ID): 333.1 (SEQ ID NO:38) и 333.2 (SEQ ID NO:39) представляют клоны из ампликонов OND163R, а 332.4 (SEQ ID NO:40) и 332.5 (SEQ ID NO:41) из ампликонов H280R[1]/687R-1-8-1).

На фиг.3 показана колокализация QTL низкого содержания пальмитиновой кислоты (А) и гена жирных кислот KASIII-2 (B) на LG 5.

СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В нижеследующих описании и таблицах используется ряд терминов. Для ясного и единого понимания спецификации и формулы изобретения, включая объем изобретения, обеспечиваемый этими терминами, приведены следующие определения:

Аллель. Аллель представляет собой любую одну или несколько альтернативных форм гена, которые все относятся к одному признаку или характеристике. В диплоидной клетке или организме, две аллели данного гена занимают соответствующие локусы на паре гомологичных хромосом.

Возвратное скрещивание. Возвратным скрещиванием является процесс, в котором селекционер повторно скрещивает гибридное потомство с одним из родителей, например, гибрид первого поколения F₁ с одним из родительских генотипов гибрида F₁.

Элитный подсолнечник. Культивируемый сорт подсолнечника, который был получен стабильным по некоторым коммерчески важным агротехническим признакам, включающим стабильный выход, составляющий примерно 100% или выше, относительно выхода контрольных сортов в той же местности в то же время и при тех же условиях. В одном варианте осуществления «элитный подсолнечник» обозначает культивируемый сорт подсолнечника, который был получен стабильным по некоторым коммерчески важным агротехническим признакам, включающим стабильный выход, составляющий примерно 110% или выше, относительно выхода контрольных сортов в той же местности в то же время и при тех же условиях. В другом варианте осуществления «элитный подсолнечник» обозначает культивируемый сорт подсолнечника, который был получен стабильным по некоторым коммерчески важным агротехническим признакам, включающим стабильный выход, составляющий примерно 115% или выше, относительно выхода контрольных сортов в той же местности в то же время и при тех же условиях.

Зародыш. Зародышем является маленькое растение, которое содержится в зрелом семени.

FAME-анализ. FAME-анализ (анализ метиловых эфиров жирных кислот) представляет собой способ, позволяющих точное количественное определение жирных кислот, которые составляют классы сложных липидов.

Имидазолиноновая резистентность (Imi). Резистентность и/или толерантность, придаваемая одним или несколькими генами, которые изменяют ацетолактат-синтетазу (ALS), также известную как синтетаза ацетогидроксикислот (AHAS), что позволяет ферменту сопротивляться действию имидазолинона.

Мутагенез. Мутагенез относится к мутагенезу растения или части растения с использованием мутагена (например, химического или физического агента, который увеличивает частоту мутаций в целевом растении или части растения). В качестве неограничивающего примера для получения мутантных аллелей в эндогенных генах растений можно использовать методику двойного химического мутагенеза по Konzak, описанную в патенте США № 6696294.

Содержание масла. Его измеряют как процент от целых высушенных семян, и оно отличается для различных сортов. Его можно определить с использованием различных аналитических методик, таких как ЯМР, NIR (отражения в ближнем ИК-диапазоне) и экстракция по Сокслету.

Общее процентное соотношение жирных кислот. Его определяют, экстрагируя из семени образец масла, получая метиловые эфиры жирных кислот, присутствующих в этом образце масла, и анализируя соотношения различных жирных кислот в образце с помощью газовой хроматографии. Композиция жирных кислот также может служить отличительной характеристикой сорта.

Измененный (изменение) по одному гену. Измененное по одному гену растение относится к растениям, которые были выведены с помощью методики селекции растений, называемой возвратным скрещиванием, или методами генной инженерии, в котором восстановлены практически все из желаемых морфологических и физиологических характеристик сорта в дополнение к перенесенному в сорт одному гену с помощью возвратного скрещивания или генной инженерии.

Стабилизированный. Воспроизводимо передаваемый из одного поколения в другое поколение инбредных растений одного сорта.

Общее количество насыщенных жиров (TOTSAT). Общее процентное содержание масла из насыщенных жиров в семени, включая C12:0, C14:0, C16:0, C18:0, C20:0, C22:0 и C24:0.

По одному конкретному варианту осуществления изобретение относится к новому растению подсолнечника, дающему семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров. Этот вариант осуществления относится к семенам подсолнечника, имеющим низкое содержание насыщенных жиров, к растениям или частям растений подсолнечника, дающим семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров, и к способам получения растения подсолнечника, полученного скрещиванием растения подсолнечника, дающего семена с низким содержанием насыщенных жиров, самих с собой или с другим культивируемым сортом подсолнечника, и к созданию вариантов мутагенезом или трансформацией растений подсолнечника, дающих семена с низким содержанием насыщенных жиров.

Другие аспекты изобретения относятся к новым растениям подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты. Этот вариант осуществления изобретения относится к семенам подсолнечника, имеющим низкое содержание насыщенных жиров и высокое содержание линолевой кислоты, к растениям или частям растений подсолнечника, дающим семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты, и к способам получения растения подсолнечника, полученного скрещиванием растений подсолнечника, дающих семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты, самих с собой или с другим культивируемым сортом подсолнечника, и к созданию вариантов мутагенезом или трансформацией растений подсолнечника, дающих семена с низким содержанием насыщенных жиров и высоким содержанием линолевой кислоты.

Примеры семян, имеющих низкое содержание насыщенных жиров включают, но не ограничены этим, семена, имеющие общее содержание вместе взятых пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0) примерно 2,8% или меньше, примерно 2,9% или меньше, примерно 3% или меньше, примерно 3,1% или меньше, примерно 3,2% или меньше или примерно 3,3% или меньше.

Примеры семян, имеющих низкое содержание насыщенных жиров и высокое содержание линолевой кислоты (18:2), включают, но не ограничены этим, семена, имеющие общее содержание вместе взятых пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0) примерно 6% или меньше, примерно 4,1% или меньше, примерно 5% или меньше, примерно 6% или меньше, примерно 7% или меньше, примерно 8% или меньше, примерно 9% или меньше, примерно 10% или меньше, примерно 11% или меньше или примерно 12% или меньше, и имеющие примерно 15%, примерно 20%, примерно 25%, примерно 30%, примерно 35%, примерно 40%, примерно 45%, примерно 50%, примерно 55%, примерно 60%, примерно 65%, примерно 70% или примерно 74% или больше линолевой кислоты (18:2).

Поэтому любые такие способы с использованием растений подсолнечника, которые дают семена, имеющие низкое содержание насыщенного жира и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, являются частью этого изобретения (например, самоопыление, возвратное скрещивание, получение гибридов, скрещивание с популяциями и т.п.). Все растения, полученные с использованием растений, которые дают семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, входят в объем этого изобретения. Предпочтительно, растение подсолнечника можно использовать в скрещивании с другими, отличающимся растениями подсолнечника для получения семян и растений гибридов подсолнечника первого поколения (F₁) с улучшенными характеристиками.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к измененым по одному или множеству генов растениям подсолнечника, дающим семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты. Перенесенный ген (гены) может, предпочтительно, быть доминантным или рецессивным аллелем. Перенесенный ген (гены) может придавать такие признаки, как резистентность к гербицидам, резистентность к насекомым, бактериальную резистентность, грибковую резистентность или резистентность к вирусным заболеваниям, мужская фертильность, мужская стерильность, улучшенные питательные качества и промышленная применимость. Ген может представлять собой природный ген подсолнечника или трансген, введенный с помощью генно-инженерных методик.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к регенерируемым клеткам для использования в культуре тканей растений подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты. Культура тканей может быть способна к регенерации растений, имеющих физиологические и морфологические характеристики вышеупомянутого растения подсолнечника, дающего семена, имеющих низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, и к регенерации растений, имеющих по существу такой же генотип, как вышеупомянутое растение подсолнечника. Способные к регенерации клетки в таких культурах тканей могут представлять собой зародыши, протопласты, клетки меристемы, каллюс, пыльцу, листья, пыльники, корни, кончики корней, цветки, семена, стручки или стебли. Кроме того, настоящее изобретение относится к растениям подсолнечника, регенерированным из культур тканей по изобретению.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу введения желаемого признака в растения подсолнечника, дающие семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, причем способ включает: скрещивание растения подсолнечника, дающего семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, с растением другого культивируемого сорта подсолнечника, которое содержит желаемый признак, для получения потомства F₁, причем желаемый признак выбран из группы, состоящей из мужской стерильности, резистентности к гербицидам, резистентности к насекомым и резистентности к бактериальному заболеванию, грибковому заболеванию или вирусному заболеванию; отбор одного или нескольких растений из потомства, которые имеют желаемый признак, для получения отбираемых растений потомства; скрещивание отбираемых растений потомства с растениями подсолнечника, дающими семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, для получения растений потомства от возвратного скрещивания; отбор растений потомства от возвратного скрещивания, которые имеют желаемый признак и физиологические и морфологические характеристики растений подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты, для получения отбираемых растений потомства от возвратного скрещивания; и повтор этих стадий для получения отбираемых растений первого поколения или следующих поколений потомства от возвратного скрещивания, которые содержат желаемый признак и все физиологические и морфологические характеристики растений подсолнечника, дающих семена, имеющие низкое содержание насыщенных жиров и, необязательно, высокое содержание линолевой кислоты.

Пригодные способы включают, но не ограничены этим, экспрессионные векторы, введенные в ткани растения с использованием способа прямого переноса, такого как опосредованная микрочастицами доставка, инъекции ДНК, электропорация и т.п. Экспрессионные ве