專利名稱：：α-優(yōu)化的β-伴大豆球蛋白增高的大豆的制作方法α-優(yōu)化的β-伴大豆球蛋白增高的大豆相關申請的交叉引用本申請根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2007年9月11日提交的美國臨時申請60/971,336的優(yōu)先權。該申請的全部內容在此引入作為參考。
背景技術：
：1.發(fā)明領域本發(fā)明一般地涉及植物育種和分子生物學領域。具體而言，本發(fā)明涉及具有提高的β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)α丨亞基含量的大豆和用于產(chǎn)生這種植物的材料。2.相關技術描述大豆種植的主要目的是蛋白質和油。大豆占世界貿易的16100萬公噸(MMT)主要蛋白粉的接近69%(USDA，2008)。在美國，每年消耗大約30MMT的大豆粉。盡管大豆產(chǎn)生高質量的經(jīng)濟的蛋白粉，但是對提高的蛋白粉的營養(yǎng)價值和功能有越來越高的需求。組成和構象決定蛋白質的功能。能夠改變功能的組成上的差異包括，例如，蛋白質組分的比例、組分內亞基濃度的變化、以及氨基酸譜的不同。大豆蛋白質具有四個主要的可用水萃取的組分(2S、7S、11S和15S)，它們可以根據(jù)沉降系數(shù)分離。7S(i3-伴大豆球蛋白)和IlS(大豆球蛋白)蛋白質是大豆內的主要組分。大豆球蛋白(lis球蛋白)由五個不同的亞基組成，它們分別被命名為AlaB2、A2Bla、AlbBlb、A5A4B3、A3B4。每個亞基由通過二硫鍵共價連接的兩個多肽(一個為酸性，一個為堿性)組成。這兩個多肽鏈是通過原大豆球蛋白前體的翻譯后切割產(chǎn)生的；這一步在前體進入蛋白質體后發(fā)生(Chrispeels等人，1982)。已經(jīng)確定了編碼這些多肽亞基的五種主要基因。它們分別被命名為Gyl、Gy2、Gy3、Gy4和Gy5(Nielsen等人，1997)。另外，也報道了假基因gy6和次要基因Gy7(Beilinson等人，2002)。多個研究小組報道了這些基因的遺傳作圖(Diers等人，1993，Chen和Shoemaker1998，Beilinson等人，2002)。Gyl和Gy2相距3kb，并且定位于連鎖群N上(Nielsen等人，1989),Gy3定位于連鎖群L上(Beilinson等人，2002)。Gy4和Gy5分別定位于連鎖群0和F上。另外，B2G2或“IlS無效”大豆品種具有獨特的種子組成，包括高水平的伴大豆球蛋白和低含量的大豆球蛋白。但是，B2G2品種顯示農(nóng)藝學較差的特征，如低產(chǎn)量、過度倒伏和綠色種子。開發(fā)了大量育種系，它們攜帶B2G2系中的所有或部分突變。Wu等人提供了具有農(nóng)藝學可接受的特征的育種系(美國專利申請No.11/517，186)。另一方面，β-伴大豆球蛋白(7S)由α(67kda)、a‘(7IkDa)和β(50kDa)亞基組成，每個亞基通過共翻譯和翻譯后修飾加工(Ladin等人，1987；Utsumi,1992)。Cgy2、3編碼α-亞基。遺傳分析表明Cgy2與Cgy3緊密連鎖，而Cgyl與另外兩個獨立分離。Cgyl編碼α，-亞基(Tsukada等人，1986)。三聚體中α‘、α和β鏈的相對百分比分別為總β-伴大豆球蛋白的35%、45%和20%(Maruyama等人，1999)。大豆蛋白質的功能部分地依賴于β-伴大豆球蛋白與大豆球蛋白的比例和亞基組成的變化，它們在基因型之間可能不同。β-伴大豆球蛋白與大豆球蛋白之間在組成和結構上的不同在營養(yǎng)和功能性質方面展示出來。每單位大豆球蛋白比β-伴大豆球蛋白含有更多的甲硫氨酸和半胱氨酸，但是缺乏大豆球蛋白和富含β-伴大豆球蛋白的大豆可能具有與含大豆球蛋白的大豆相似的總含硫氨基酸水平。大豆球蛋白對于形成構成凝結豆腐凝膠的蛋白質顆粒是重要的(Tezuka，等人，2000)，但是在不含β-伴大豆球蛋白時比不含大豆球蛋白時形成較弱的凝膠(Tezuka，等人，2004)。由富含β-伴大豆球蛋白的大豆制成的β-伴大豆球蛋白和分離大豆蛋白質的膠凝性質在可用于肉類應用的某些條件下顯示優(yōu)點(Nagano，等人，1996；Rickert，等人，2004)。通過用顯示優(yōu)點的α-亞基改變亞基組成可以改變β-伴大豆球蛋白的膠凝性質(Salleh，2004)。部分由于α和α’亞基的親水延伸區(qū)，β-伴大豆球蛋白的溶解度和乳化性質良好(Yamauchi等人，1991，Mauryama等人，2002)。可能產(chǎn)生有價值的用于食用的大豆和成分，其具有提高的伴大豆球蛋白水平和降低的大豆球蛋白水平。β-伴大豆球蛋白具有積極影響人體健康的顯著的能力(Baba等人，2004)。特別是，已發(fā)現(xiàn)β-伴大豆球蛋白可降低膽固醇、甘油三酯和內臟脂肪。Kohno等人證明每天食用5g伴大豆球蛋白的人類受試者中甘油三酯水平和內臟脂肪顯著降低(Kohno等人2006)。類似地，Nakamura等人發(fā)現(xiàn)在靈長類動物模型中β-伴大豆球蛋白上調與脂質代謝有關的基因(2005)。另外，Nakamura等人證明β_伴大豆球蛋白具有顯著的預防骨礦物質密度損失的效應(2006)。另外，證明β-伴大豆球蛋白有降低血清胰島素和血糖的效果(Moriyama等人2005)。由于β-伴大豆球蛋白對甘油三酯、膽固醇、脂肪、胰島素和糖水平的效應，它可能在衛(wèi)生計劃中起重要作用。另外，伴大豆球蛋白在小鼠中抑制動脈斑形成，并且在人類受試者中也可能具有類似的效果(Adams等人2004)。此外，伴大豆球蛋白對人體中的腸道微生物菌群可能具有顯著的影響。在許多動物模型中，伴大豆球蛋白抑制有害細菌如大腸桿菌的生長，而刺激有益細菌如雙歧桿菌(bifidobacteria)的生長(Nakamura等人2004，Zou等人2005)。β-伴大豆球蛋白可以用來降低感染后的大腸桿菌生長和保持健康的腸道微生物菌群。β-伴大豆球蛋白的α‘亞基可能在與β-伴大豆球蛋白有關的健康益處中起主要作用。大量使用動物模型的實驗表明，來自大豆伴大豆球蛋白的α’亞基可以降低血漿甘油三酯，還增強從血液中清除LDL(“壞的”膽固醇)(Duranti等人，2004，Moriyama等人，2004，Adams等人，2004，Nishi等人，2003)。因此，具有提高的β-伴大豆球蛋白含量的大豆品種將比傳統(tǒng)品種具有更高的值，并且將適用于營養(yǎng)飲料和其它食品。在鑒定生物活性多肽的嘗試中，Manzoni等人嘗試表征β_伴大豆球蛋白中的生物活性多肽，并間接證明了α，-亞基具有推斷的降低膽固醇的作用(Manzoni等人，1998)。另外，Manzoni等人也證明了α’亞基對LDL攝取和降解和LDL受體mRNA水平增高的影響(Manzoni等人，2003)。Duranti等人(2004)證明了α，亞基可以降低體內甘油三酯和血漿膽固醇水平。β-伴大豆球蛋白的β-亞基也具有許多健康益處。例如，β-亞基通過引起膽囊收縮素分泌增強了飽感(Takashi等人2003，Hara等人2004)。膽囊收縮素是胃腸系統(tǒng)的一種肽激素，負責刺激脂肪和蛋白質的消化。膽囊收縮素以前被稱為由I細胞合成并且在十二指腸、小腸第一節(jié)中分泌，并導致分別從胰和膀胱釋放消化性酶和膽汁。它也作為饑餓抑制劑起作用。因此，亞基可以抑制食欲，并且可以在總體重控制計劃中起作用。β-亞基在心理健康中也可能具有功能。通過用胰彈性蛋白酶和亮氨酸氨肽酶消化β-亞基釋放大豆嗎啡_5(Soymorphin-5)。大豆嗎啡_5是一種阿片樣肽。阿片樣物質是在體內具有嗎啡樣作用的化學物質。阿片樣物質主要用于緩解疼痛。這些物質通過與阿片類受體結合起作用，這些阿片類受體主要發(fā)現(xiàn)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道中。已證明大豆嗎啡-5在小鼠口服后具有抗焦慮作用，提示攝入β-亞基可以減輕心理壓力(Agui等人2005)。因此，本發(fā)明產(chǎn)生了具有提高的β-伴大豆球蛋白α’-亞基水平的大豆。在此公開了獲得具有希望的蛋白質組成的大豆的方法和組合物。
發(fā)明內容本發(fā)明涉及大豆種子的增高的α’-亞基和保守的β亞基組成，與商業(yè)大豆蛋白質成分相比，該種子具有改善的物理和人類健康性質。本發(fā)明提供了具有賦予種子α’-亞基含量提高的表型的非轉基因性狀的大豆植物。因此，在一方面，本發(fā)明的植物包含具有α’-亞基含量提高的表型的種子。在某些實施方案中，本發(fā)明的植物的種子α’-亞基含量為總蛋白質含量的大約或者至少大約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20%或更多。在某些實施方案中，本發(fā)明的植物具有總蛋白質的大約或低于大約15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1或0%的種子α-亞基含量。在進一步的實施方案中，本發(fā)明的植物中α-亞基含量與α，-亞基含量的比值為大約1.0,0.9,0.8,0.7,0.6,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1或甚至0，在其中可推出。作為另一實施方案，本發(fā)明提供能夠結出具有降低的大豆球蛋白含量、提高的種子伴大豆球蛋白含量和后來提高的伴大豆球蛋白α’-亞基的種子的大豆植物。因此，在一方面，本發(fā)明的植物包含具有降低的大豆球蛋白含量、提高的伴大豆球蛋白含量和β-伴大豆球蛋白α-亞基和α’-亞基的種子。在某些實施方案中，本發(fā)明的植物結出的種子具有為種子總蛋白質的大約或低于大約18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1或0%的種子大豆球蛋白含量。在某些實施方案中，本發(fā)明的植物結出的種子具有為種子總蛋白質的大約或至少大約37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59或60%或更高的種子β-伴大豆球蛋白含量。在另一實施方案中，本發(fā)明的植物的種子α’-亞基含量為種子總蛋白質含量的大約或至少大約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40%或更高。在進一步的實施方案中，本發(fā)明的植物具有為種子總蛋白質的大約或低于大約15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1或0%的種子α-亞基含量。在再進一步的實施方案中，本發(fā)明的植物能夠結出包含比值為大約1.0,0.9,0.8,0.7,0.6、0.5,0.4,0.3,0.2,0.1或甚至0的α-亞基和α’-亞基的β-伴大豆球蛋白含量的種子。本發(fā)明也提供植物部分。本發(fā)明的植物部分包括但不限于花粉、胚珠、分生組織、細胞和種子。本發(fā)明的細胞可以進一步包括可再生細胞，如胚分生組織細胞、花粉、葉、根、根尖和花。因此，這些細胞可以用來再生本發(fā)明的植物。在此也提供了本發(fā)明的植物的種子的部分。因此，也提供了由本發(fā)明的種子制成的碾碎種子和粗粉或面粉作為本發(fā)明的部分。本發(fā)明進一步包括制備大豆粗粉或面粉的方法，包括碾碎或研磨本發(fā)明的種子。本發(fā)明的這些大豆粉或粗粉可以包含本發(fā)明的植物的基因組材料。在一個實施方案中，本發(fā)明的大豆粗粉或面粉可以被定義為，與由具有相同遺傳背景但不含非轉基因突變Gy3和Gy4無效等位基因的植物種子制成的粗粉或面粉相比，具有提高的β-伴大豆球蛋白含量和降低的大豆球蛋白含量。在本發(fā)明的進一步的方面，提供了一種產(chǎn)生大豆種子的方法，包括使本發(fā)明的植物與其本身雜交或與第二大豆植物雜交。因此，該方法可以包括通過使本發(fā)明的植物與不同的第二大豆植物雜交產(chǎn)生雜種大豆種子。本發(fā)明的再另一方面是一種生產(chǎn)用于人類或動物食用的食品的方法，包括(a)獲得本發(fā)明的植物；(b)栽培該植物至成熟；和(c)由該植物制備食品。在本發(fā)明的某些實施方案中，食品可以是濃縮蛋白質、分離蛋白質、粗粉、面粉或大豆殼。在某些實施方案中，食品可以包括飲料、灌注食品、沙司、咖啡奶油、餅干、乳化劑、面包、糖果速溶奶制飲料、肉湯、面條、大豆黃油、豆奶咖啡、烤大豆、薄餅干、糖果、豆奶、豆腐、印尼豆豉、烘培大豆、焙烤食品成分、飲料粉、早餐谷類食品、營養(yǎng)棒、肉或肉類似物、果汁、甜點、軟冷凍產(chǎn)品、蜜餞和中間食品。由本發(fā)明的植物生產(chǎn)的食品可以具有提高的α’-亞基含量，因此比用典型大豆品種制成的食品具有更高的營養(yǎng)價值。本發(fā)明的進一步的方面是一種生產(chǎn)營養(yǎng)品的方法，包括(a)獲得本發(fā)明的植物；(b)栽培該植物至成熟；和(c)由該植物制備營養(yǎng)品。由本發(fā)明的植物生產(chǎn)的產(chǎn)品可以具有提高的α’_亞基含量，因此比用典型大豆品種制成的食品具有更高的營養(yǎng)價值。例如，用具有增高的α’-亞基的大豆種子制成的產(chǎn)品可以在降脂治療中單獨使用或者與其它機制聯(lián)合使用。在進一步的實施方案中，本發(fā)明的植物可以進一步包含轉基因。在一個實施方案中，轉基因可以被定義為賦予大豆植物優(yōu)選的性質，該性質選自除草劑耐受性、產(chǎn)量增高、昆蟲控制、真菌病抗性、病毒抗性、線蟲抗性、細菌病抗性、支原體病抗性、脂肪酸組成改變、油產(chǎn)量改變、氨基酸組成改變、蛋白質產(chǎn)量改變、蛋白質產(chǎn)量提高、碳水化合物產(chǎn)量改變、發(fā)芽和幼苗生長的控制、動物和人類營養(yǎng)增強、低棉子糖、干旱和/或環(huán)境應激抗性、形狀特征改變、可消化性提高、工業(yè)酶、藥用蛋白質、肽和小分子、加工性狀改善、風味改善、固氮、雜種種子的產(chǎn)生、變應原性降低、生物聚合物、生物燃料，或者上述的任何組合。在某些實施方案中，本發(fā)明的植物可以被定義為是通過一種方法產(chǎn)生的，在該方法中，包含賦予提高的α’-亞基含量的非轉基因突變的植物與包含農(nóng)藝學優(yōu)良特征的植物雜交。可以分析該雜交的后代的農(nóng)藝學優(yōu)良特征和α-和α’-亞基蛋白質含量，并且根據(jù)這些特征選擇后代植物，從而產(chǎn)生本發(fā)明的植物。因此在某些實施方案中，本發(fā)明的植物可以通過使選擇的起始品種與包含農(nóng)藝學優(yōu)良特征的第二大豆植物雜交而產(chǎn)生。在某些實施方案中，本發(fā)明的植物可以被定義為是通過一種方法產(chǎn)生的，在該方法中，包含賦予降低的大豆球蛋白含量和提高的種子伴大豆球蛋白含量的非轉基因突變的植物與具有提高的α’-亞基含量的植物雜交。圖1商業(yè)品種MV0028、大豆球蛋白無效系和大豆球蛋白無效+α，-亞基增高系中β-伴大豆球蛋白α_、α，_、β-亞基占總蛋白質的百分比。說明性實施方案描述本發(fā)明提供植物和產(chǎn)生植物的方法，該植物包含非轉基因突變，該突變賦予種子包括提高的伴大豆球蛋白α’-亞基水平的β-伴大豆球蛋白含量。因此，本發(fā)明的植物具有極高的價值，因為種子中提高的β-伴大豆球蛋白α’-亞基水平提供了改善的營養(yǎng)特征和大豆粉和分離蛋白質的溶解度。另外，此處提供的植物包含農(nóng)藝學優(yōu)良的特征，能夠獲得具有商業(yè)意義的產(chǎn)量。本發(fā)明還提供包含導致伴大豆球蛋白增高和大豆球蛋白減少的非轉基因突變的植物和生產(chǎn)該植物的方法。伴大豆球蛋白增高和α’_亞基增高表型的組合提供了提高的高度功能性的和健康的伴大豆球蛋白α’-亞基的含量。I.本發(fā)明的植物本發(fā)明第一次提供了組合有賦予提高的α，~亞基含量的非轉基因突變的大豆植物及其衍生物。在某些實施方案中，本發(fā)明植物的種子的α’-亞基含量可以大于種子總蛋白質的大約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或甚至20%。在其它實施方案中，本發(fā)明植物的種子的大豆球蛋白含量可以為種子總蛋白質的大約或低于大約15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1或0%，本發(fā)明植物的種子的β-伴大豆球蛋白含量可以為總蛋白質含量的大約或至少大約34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50%或更高，本發(fā)明植物的種子的α’-亞基含量可以為總蛋白質的大約或至少大約9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40%或更高，且本發(fā)明植物的種子的α_亞基含量為總蛋白質的大約或低于大約15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1或0%。在再進一步的實施方案中，本發(fā)明的植物的種子具有包含比例為大約1.0,0.9,0.8,0.7,0.6,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1或甚至0的α-亞基和α，-亞基的β-伴大豆球蛋白含量。因此，本發(fā)明的一方面涉及上述植物及其部分和使用這些植物和植物部分的方法。植物部分包括但不限于花粉、胚珠和細胞。本發(fā)明進一步提供這些植物的可再生細胞的組織培養(yǎng)物，該培養(yǎng)物再生為能夠表達起始品種的所有生理和形態(tài)特征的大豆植物。這些可再生細胞可以包括胚、分生組織細胞、花粉、葉、根、根尖或花，或由其衍生的原生質體或愈傷組織。本發(fā)明也提供由這種組織培養(yǎng)物再生的大豆植物，其中該植物能夠表達作為可再生細胞來源的起始植物品種的所有生理和形態(tài)特征。II.具有提高的α，-亞基含量的大豆品種的產(chǎn)生本發(fā)明描述了產(chǎn)生在種子中具有提高的α’-亞基蛋白質含量的大豆植物的方法。本發(fā)明的某些方面也提供了選擇親本用于培育在種子中具有提高的α’-亞基蛋白質含量的植物的方法。一種方法包括針對大豆種子中的α’-亞基和α-亞基含量篩查種質。另一種方法包括評價可能的親本的譜系中的ΡΙ88788，其可以攜帶α’-亞基增高性狀。本發(fā)明的某些方面也提供了培育植物的方法，其能夠將非轉基因α’-亞基增高性狀引入異源大豆遺傳背景中。通常，育種技術利用植物的授粉方法。有兩種常用的授粉方法如果來自一朵花的花粉被轉移到同一植物的相同或另一花上時發(fā)生的自花授粉，和如果花粉來自不同植物上的花時發(fā)生的異花授粉。已經(jīng)自花授粉并且進行多代類型選擇的植物在幾乎全部基因座處成為純合的，并且產(chǎn)生真正育種后代、純合植物的均一群體。在合適的品種的開發(fā)中，可以使用譜系育種。針對特定性狀的譜系育種方法包括雜交兩個基因型。每個基因型可以具有一個或多個在另一基因型中缺乏的希望的特征；或者，每個基因型可以與另一個互補。如果兩個原始親本基因型不提供所有希望的特征，其它基因型可以包括在育種群體中。作為這些雜交的產(chǎn)物的優(yōu)良植物進行自交，并且在每一連續(xù)世代中再次改良。作為自花授粉和選擇的結果，每一隨后的世代成為更純合的。這種育種方法一般包括五代或更多代的自交和選擇=S1—S2;S2—S3；S3—S4;S4—s5，等等。自交代(S)可以被認為是一種子代(F)類型，并且可以被稱為F。在至少五代后，近交植物被認為是遺傳學上純的。每個育種計劃應當包括對育種程序效率的定期的、客觀的評價。評價標準根據(jù)目的和對象而不同。全面測試有希望的選出的育種系，并且在代表商業(yè)目標地區(qū)的環(huán)境中與合適的標準進行通常三年或更長的比較。遺傳學上優(yōu)良的個體的鑒別是困難的，因為基因型值可以被混雜的植物性狀或環(huán)境因素所掩蓋。一種鑒別優(yōu)良植物的方法是觀察其相對于其它實驗植物和一個或多個廣泛種植的標準品種的表現(xiàn)。單次觀察可能是非結論性的，而重復觀察提供對遺傳價值的更好的評估?；旌线x擇和輪回選擇可以用來改良自花授粉和異花授粉作物的群體。雜合個體的遺傳變異性群體通過幾個不同親本的互交來鑒別或產(chǎn)生?；趥€體優(yōu)勢、突出的后代或出色的組合能力來選擇最佳的植物。將選擇的植物互交，以產(chǎn)生新群體，在該新群體中繼續(xù)進一步的選擇循環(huán)。其它常用于不同性狀和作物的育種方法的描述可見于幾本參考書之一中(例如，Allard,1960；Simmonds,1979；Sneep等人，1979；Fehr,1987a,b)。在育種程序中選擇具有感興趣的性狀(例如，產(chǎn)量提高、抗病性、脂肪酸譜)的基因型的有效性將取決于1)群體中個體植物的目的性狀的變異性是遺傳因素的結果并且因此傳遞給選擇的基因型的后代的程度；和2)植物之間目的性狀的變異性有多少是由于不同基因型的生長環(huán)境。性狀的遺傳是從被一個其表達不受環(huán)境影響的主要基因控制(即質量性狀)到被其效應受環(huán)境很大影響的許多基因控制(即數(shù)量性狀)。對于數(shù)量性狀如產(chǎn)量的育種進一步通過以下事實來表征1)每個基因的效應引起的差異較小，使得難以或不可能分別鑒別它們；2)對性狀有貢獻的基因的數(shù)量較大，使得很少獲得不同的分離比；和3)基因的效應可以基于環(huán)境變化以不同方式表達。因此，具有目的性狀的超親分離子或優(yōu)良基因型的準確鑒別極其困難，其成功依賴于植物育種者使影響群體中數(shù)量性狀表達的環(huán)境變化最小化的能力。隨著組合為一個基因型的性狀數(shù)量的增高，鑒別超親分離子的可能性大大降低。例如，如果在三個復合性狀如產(chǎn)量、α’-亞基含量和至少第一農(nóng)藝學性狀不同的栽培種之間進行雜交，不使用分子工具極難以通過重組將三個性狀中每一個的最大數(shù)量的有利基因同時恢復到一個基因型中。因此，所有育種者通?？赡芟Ｍ氖?，除了選擇的基因以外，獲得第一復合性狀的有利基因分類與第二性狀的有利基因分類組合為一個基因型?；亟皇且环N有效的轉移希望的特定性狀的方法。這可以如下實現(xiàn)，例如首先將優(yōu)良近交品種(A)(輪回親本)與攜帶所述性狀的合適的基因的供體近交系(非輪回親本)雜交(Fehr，1987)。這種雜交的后代然后與優(yōu)良輪回親本(A)回交，然后針對將要從非輪回親本轉移的希望的性狀在得到的后代中進行選擇。這種選擇可以基于遺傳分析或后代植物的表型。在針對希望的性狀進行五代或更多代的雜交以及選擇后，后代對于控制所轉移的特征的基因座而言是雜合的，但是在大多數(shù)或幾乎全部其它基因方面類似于優(yōu)良親本。最后一代回交是自交或者同胞雜交，產(chǎn)生對于所轉移的基因例如給植物提供降低的種子大豆球蛋白含量的基因座而言為純的育種后代。在本發(fā)明的一個實施方案中，回交轉換過程可以定義為包括以下步驟的過程(a)使種子中含有一種或多種理想性狀如提高的α’~亞基含量的第一基因型植物與缺乏所述理想性狀的第二基因型植物雜交；(b)選擇一個或多個含有理想性狀的后代植物；(c)使所述后代植物與第二基因型植物雜交；和(d)重復步驟(b)和(C)，以將所述理想性狀從第一基因型植物轉移到第二基因型植物中。特定性狀向植物基因型中的滲入被定義為回交轉換過程的結果。已經(jīng)滲入性狀的植物基因型可以被稱為回交轉換的基因型、株系、近交系或雜種。類似地，缺乏該理想性狀的植物基因型可以被稱為非轉換基因型、株系、近交系或雜種?；亟豢梢杂糜诒景l(fā)明，以通過該性狀的轉換將本發(fā)明的α’-亞基含量性狀引入任何品種中。對于成功的回交程序而言，合適的輪回親本的選擇是一個重要的步驟?；亟环桨傅哪康氖歉淖兓蛑脫Q原近交系中的性狀或特征。為了實現(xiàn)這一點，將回交近交系的一個或多個基因座修飾或替換為來自非輪回親本的理想的基因，而保留原近交系的基本上其余全部理想的遺傳學組成、因此保留其理想的生理和形態(tài)學組成。特定非輪回親本的選擇取決于回交的目的，在本發(fā)明的情況下可以是添加一個或多個賦予提高的α’-亞基含量的等位基因。精確回交方案取決于經(jīng)過改變以確定合適的測試方案的特征或性狀。盡管當被轉移的特征是顯性等位基因時簡化了回交方法，但隱性等位基因也可以被轉移。在這種情況下，可能必需引入后代測試，以確定理想的特征是否已經(jīng)被成功轉移。在本發(fā)明的情況下，可以測試在回交程序中產(chǎn)生的后代系的α’-亞基含量，例如通過SDS-PAGE/考馬斯染色(十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳)、Western印跡分析、毛細管電泳(CE)或ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測定)。SDS-PAGE用來根據(jù)蛋白質的電泳遷移率(多肽鏈長度或分子量以及高級蛋白質折疊、翻譯后修飾和其它因素的函數(shù))分離蛋白質。具有相同荷質比的樣品的SDS凝膠電泳導致根據(jù)大小分級分離。蛋白質可以基于它們的大小而確認。Western印跡法是一種使用凝膠電泳根據(jù)多肽長度(變性條件)或根據(jù)蛋白質的三維結構(非變性條件)分離非變性或變性蛋白質來檢測特定蛋白質的方法。然后將蛋白質轉移到膜上，使用靶蛋白質特異性抗體在膜上對其進行檢測。CE用來根據(jù)電荷和摩擦力分離離子種類。蛋白質在充有電解質的小毛細管的內部基于大小與電荷的比值分離，CE提供出色的分辨率和選擇性，因而允許分離具有極小物理差異的分析物。ELISA是一種用來檢測樣品中是否存在抗體或抗原的生化技術。在ELISA中，未知量的抗原附著于表面上，然后用特異性抗體洗滌該表面，使得它能夠結合所述抗原，即目標分子。該抗體與酶連接，在最后一步添加底物，該酶可以將該底物轉化為某些可檢測的信號。因此在熒光ELISA中，當用光照射樣品時，任何抗原/抗體復合物都將發(fā)出熒光，使得可以測定樣品中的抗原量。大豆植物(GlycinemaxL.)可以通過自然或機械技術雜交(參見，例如，F(xiàn)ehr,1980)。自然授粉在大豆中通過自花授粉或自然異花授粉發(fā)生，這一般由傳粉生物輔助。在自然或人工雜交中，開花和開花時間是重要的考慮因素。大豆是短日照植物，但是對光周期的敏感性存在顯著的遺傳變異(Hamner，1969；Criswell和Hume，1972)。開花的臨界晝長范圍是從適應熱帶緯度的基因型的大約13h到在較高緯度生長的光周期不敏感性基因型的24h(Shibles等人，1975)。大豆在出苗后9天似乎對晝長不敏感。短于臨界晝長的光周期需要7-26天，以完成開花誘導(Borthwick和Parker，1938；Shanmugasundaram和Tsou，1978)。使用或者不使用雌花去雄，人工授粉可以如下進行通過用鑷子從雄性親本的花上除去雄蕊和雌蕊，并靠著雌花的柱頭輕輕刷花藥。通過除去前萼片和龍骨瓣，或者用閉合的鑷子刺穿龍骨瓣，并且使它們打開來推開花瓣，可以靠近雄蕊。在柱頭上刷花藥使它們破裂，并且當花粉在柱頭上清晰可見時獲得最高比例的成功雜交?；ǚ凵⒙淇梢酝ㄟ^在刷柱頭前拍打花藥來檢查。當條件不理想時，可能必須使用幾朵雄花來獲得適量的花粉散落，或者可以用相同的雄花對幾個具有良好花粉散落的花授粉。遺傳雄性不育性在大豆中可以獲得，并且可用于在本發(fā)明中促進雜交，特別是用于輪回選擇程序(Brim和Stuber，1973)。雜交區(qū)組完全分離所需的距離還不清楚；但是，當雄性不育植物距離外源花粉來源12m或更遠時，遠交小于0.5%(Boerma和Moradshahi，1975)。雜交區(qū)組邊界上的植物可能維持大多數(shù)與外源花粉的遠交，并且可以在收獲時消除，以使混雜最小化。一旦收獲，豆莢一般在不高于38°C的溫度下風干，直到種子含有13%或更低的水分，然后用手取出種子。如果相對濕度為50%或更低，種子可以在大約25°C下令人滿意地貯存長達一年。在濕潤氣候下，百分發(fā)芽率快速下降，除非種子被干燥到7%的含水量并且室溫貯存在氣密容器中。在任何氣候下的長期貯存最好伴隨將種子干燥到7%的含水量并且在10°C或更低的溫度下在保持50%相對濕度的房間中或氣密容器中貯存。III.用于大豆品種的改性和改良的性狀在某些實施方案中，本發(fā)明提供的大豆植物可以包含一個或多個轉基因。這種轉基因的一個例子賦予除草劑抗性。常用的除草劑抗性基因包括賦予草甘膦抗性的EPSPS基因、賦予卡那霉素抗性的新霉素磷酸轉移酶II(nptll)基因(Fraley等人，1983)、賦予潮霉素抗性的潮霉素磷酸轉移酶基因(VandenElzen等人，1985)、賦予草丁膦或溴苯腈抗性的基因(Comai等人，1985；Gordon-Kamm等人，1990；Stalker等人，1988)如二氫葉酸還原酶和乙酰乳酸合酶(Eichholtz等人，1987，Shah等人，1986，Charest等人，1990)。進一步的實例包括賦予咪唑啉酮或磺酰脲抗性的突變ALS和AHAS酶(Lee等人，1988；Miki等人，1990)、賦予膦絲菌素抗性的膦絲菌素乙酰轉移酶基因(歐洲申請O242246)、賦予苯氧基丙酸和環(huán)己酮如稀禾定和蓋草能抗性的基因(Marshall等人，1992)；和賦予三嗪(psbA和gs+基因)和芐腈(腈水解酶基因)抗性的基因(Przibila等人，1991)。本發(fā)明的植物也可以包含賦予昆蟲、害蟲、病毒或細菌攻擊抗性的基因。例如，賦予害蟲如大豆胞囊線蟲抗性的基因在PCT申請W096/30517和PCT申請W093/19181中有描述。Jones等人，(1994)描述了黃枝孢霉(Cladosporiumfulvum)抗性的西紅柿Cf_9基因的克??；Martin等人，(1993)描述了丁香假單胞菌致病變種(Pseudomonassyringaepv.)抗性的西紅柿Pto基因，Mindrinos等人，(1994)描述了丁香假單胞菌抗性的擬南芥(Arabidopsis)RSP2基因。蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis)內毒素也可以用于昆蟲抗性。(參見，例如，Geiser等人，(1986))。維生素結合蛋白如抗生物素蛋白也可以用作殺幼蟲劑(PCT申請US93/06487)。已知在轉化的植物細胞中使用病毒外殼蛋白可以提供對病毒感染和/或受該外殼蛋白基因所來源的病毒以及相關病毒影響的病害發(fā)展的抗性(參見Beachy等人，1990)。已經(jīng)對轉化的植物提供了針對苜?；ㄈ~病毒、黃瓜花葉病毒、煙草線條病毒、馬鈴薯X病毒、馬鈴薯Y病毒、煙草蝕紋病毒、煙草脆裂病毒和煙草花葉病毒的外殼蛋白介導的抗性。同上。也可以使用由病原體或寄生蟲在自然中產(chǎn)生的發(fā)育阻滯性蛋白。例如，Logemarm等人，(1992)已經(jīng)證明表達大麥核糖體滅活基因的轉基因植物具有提高的真菌病抗性。也可以使用提供提高的營養(yǎng)價值或另一價值增加性狀的轉基因。一個例子是改變的脂肪酸代謝，例如，通過用硬脂酰-ACP去飽和酶的反義基因轉化植物，以提高植物的硬脂酸含量。(參見Knutzon等人，1992)。也可以引入有義去飽和酶基因以改變脂肪酸含量。通過引入編碼肌醇六磷酸酶的基因可以改變肌醇六磷酸鹽的含量，以增強肌醇六磷酸鹽的分解，向轉化的植物中增加更多的游離磷酸鹽。例如，通過用編碼改變淀粉分支模式的酶的基因轉化植物，也可以實現(xiàn)改變的碳水化合物組成(參見Shiroza等人，1988)(變異鏈球菌(Streptococcusmutans)果糖基轉移酶基因的核苷酸序列)；Steinmetz等人，(1985)(枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)果聚糖蔗糖酶基因的核苷酸序列)；Pen等人，(1992)(表達地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)α-淀粉酶的轉基因植物的產(chǎn)生)；Elliot等人，(1993)(西紅柿轉化酶基因的核苷酸序列)；S0gaard等人，(1993)(大麥α-淀粉酶基因的定點誘變)；和Fisher等人，(1993)(玉米胚乳淀粉分支酶II))。轉基因也可以用來改變蛋白質代謝。例如，美國專利No.5，545，545描述了對賴氨酸不敏感的玉米二氫吡啶二羧酸合酶(DHPS)，該酶基本耐受會抑制天然DHPS活性的L-賴氨酸的濃度。類似地，EP0640141描述了編碼能夠引起產(chǎn)生高于正常的蘇氨酸的賴氨酸不敏感性天冬氨酸激酶(AK)的序列，以及編碼用于增高賴氨酸的反義賴氨酸酮戊二酸還原酶的亞片段。在另一實施方案中，可以使用改變植物碳水化合物代謝的轉基因。例如，已知果糖激酶基因用于轉基因植物及其果實中果糖激酶基因表達的代謝工程(參見美國專利No.6，031，154)?？梢允褂玫霓D基因的另一個例子是改變谷物產(chǎn)量的基因。例如，美國專利No.6，486，383描述了具有腺苷二磷酸葡糖焦磷酸化酶(“ADPGPPase")的亞單位蛋白質的植物中淀粉含量的改變。在ΕΡ0797673中討論了轉基因植物，其中特定DNA分子的引入和表達導致在液泡外形成容易移動的磷酸鹽池和增高的生物質產(chǎn)生和/或改變的開花行為。另外已知用于改變植物成熟的基因。美國專利No.6，774，284描述了編碼植物脂肪酶的DNA和使用它們控制植物枯萎的方法。美國專利No.6，140，085討論了改變開花特征，特別是開花時機的FCA基因。美國專利No.5，637，785討論了遺傳學修飾的植物，該植物具有調節(jié)的花發(fā)育，例如具有早期花分生組織發(fā)育，并且在其基因組中包含編碼LEAFY蛋白的結構基因。改變植物形態(tài)特征的基因也是已知的，并且可以根據(jù)本發(fā)明使用。美國專利No.6，184，440討論了由于表達細胞壁調節(jié)轉基因而顯示改變的結構和形態(tài)學的遺傳工程植物。細胞壁調節(jié)轉基因的例子包括纖維素結合域、纖維素結合蛋白或細胞壁修飾蛋白或酶，如內木糖葡聚糖轉移酶、木糖葡聚糖內轉糖基酶、棒曲霉素、纖維素合酶或分離的新型內-1，4-β-葡聚糖酶。轉基因引入方法是本領域公知的，包括生物和物理學植物轉化方案。參見，例如，Miki等人(1993)。一旦轉基因被引入品種中，它可以容易地通過雜交轉移。通過使用回交，除了通過回交技術轉移到該品種中的基因座以外，品種的基本上全部希望的形態(tài)和生理特征被恢復?；亟环椒梢杂糜诒景l(fā)明，以改良或向植物中引入特征(Poehlman等人，1995;Fehr，1987a,b)。IV.大豆棺物的組織培養(yǎng)物和體外再牛本發(fā)明的另一方面涉及本發(fā)明的大豆品種的組織培養(yǎng)物。如本文使用的術語“組織培養(yǎng)物”是指包含分離的相同或不同類型的細胞的組合物或組織為植物部分的這些細胞的集合。示例性的組織培養(yǎng)物類型是原生質體、愈傷組織和在植物或植物部分中為完整的植物細胞，如胚、花粉、花、葉、根、根尖、花藥等。在一個優(yōu)選實施方案中，組織培養(yǎng)物包括胚、原生質體、分生組織細胞、花粉、葉或花藥。用于制備可再生大豆細胞的組織培養(yǎng)物以及從其再生大豆植物的示例性程序在美國專利4，992，375、美國專利5，015，580、美國專利5，024，944和美國專利5，416，011中公開，上述各專利的公開內容均引入本文作為參考。組織培養(yǎng)物的一個重要的能力是能夠再生為能育的植物。這允許，例如，轉化組織培養(yǎng)細胞，然后再生為轉基因植物。為使轉化有效和成功，DNA必須引入將產(chǎn)生植物或種系組織的細胞中。大豆一般通過兩種不同的過程再生芽形態(tài)發(fā)生和體細胞胚發(fā)生(Finer，1996)。芽形態(tài)發(fā)生是芽分生組織組織化和發(fā)育的過程。芽從來源組織中長出，并且切下并生根，以獲得完整的植物。在體細胞胚發(fā)生過程中，由體細胞植物組織形成含有芽和根軸的胚(類似于合子胚)。完整的植物而不是生根的芽通過體細胞胚的發(fā)芽而產(chǎn)生。芽形態(tài)發(fā)生和體細胞胚發(fā)生是不同的過程，并且具體再生途徑主要取決于外植體來源和用于組織培養(yǎng)操作的培養(yǎng)基。盡管其系統(tǒng)是不同的，但這兩種系統(tǒng)都顯示品種特異性的應答，其中某些株系比其它株系對組織培養(yǎng)操作有更強的反應性。在芽形態(tài)發(fā)生中具有高度反應性的株系可能不產(chǎn)生許多體細胞胚。在“誘導”步驟過程中產(chǎn)生許多胚的株系可能不產(chǎn)生快速生長的增殖培養(yǎng)物。因此，可能需要優(yōu)化用于每個大豆株系的組織培養(yǎng)條件。組織培養(yǎng)領域的熟練技術人員通過小規(guī)模的培養(yǎng)研究可以容易地進行這些優(yōu)化。除了株系特異性應答外，使用形態(tài)發(fā)生和體細胞胚發(fā)生都可以觀察到增殖培養(yǎng)物。增殖對于兩種系統(tǒng)都是有益的，因為它允許單個轉化細胞擴增到可有助于種系組織的點。芽形態(tài)發(fā)生最早由Wright等人(1986)報道，作為一種由大豆幼苗的子葉節(jié)從頭獲得芽的系統(tǒng)。芽分生組織在外皮下形成，并且形態(tài)發(fā)生組織在含有芐基腺嘌呤(BA)的培養(yǎng)基上可以增生。如果知道芽的外皮下多細胞來源，并且使用增殖培養(yǎng)，則該系統(tǒng)可用于轉化。想法是針對將產(chǎn)生新芽的組織，并且使分生組織內的這些細胞增殖，以減輕與嵌合性有關的問題。如果轉化的細胞不能充分增殖，并且不產(chǎn)生種系組織，則在分生組織中只有一個細胞轉化導致嵌合體形成成為一個問題。一旦該系統(tǒng)被很好地認識，并且令人滿意地再生，則可以用作用于大豆轉化的一種靶組織。大豆中的體細胞胚發(fā)生最早由Christianson等人(1983)報道，作為一種最初由合子胚軸獲得胚發(fā)生組織的系統(tǒng)。這些胚發(fā)生培養(yǎng)物是增殖性的，但是該系統(tǒng)的可重復性較低，并且胚的來源沒有報道。后來對不同增殖性胚發(fā)生大豆培養(yǎng)物的組織學研究表明，增殖性胚是頂端或表面來源的，少量的細胞對胚形成有貢獻。初生胚(由最初的外植體產(chǎn)生的第一個胚)的來源取決于外植體組織和誘導培養(yǎng)基中的植物生長素水平(Hartweck等人，1988)。使用增殖性胚培養(yǎng)物，“較老的”體細胞胚的單細胞或小組表面細胞形成“較新的”胚。如果知道胚的來源并且理解增殖性胚發(fā)生培養(yǎng)物的生物學限制，胚發(fā)生培養(yǎng)物也可以成功用于再生，包括轉基因植物的再生。生物學限制包括難以發(fā)展增殖性胚發(fā)生培養(yǎng)物和與由長期增殖性胚發(fā)生培養(yǎng)物再生的植物相關的生育性降低問題(培養(yǎng)誘導的變異)。某些這樣的問題在長期培養(yǎng)中被突出。使用最近培養(yǎng)的細胞可以減少或消除這些問題。V.大豆棺物的應用本發(fā)明提供的大豆植物可用于任何認為具有價值的目的。常見的應用包括制備供人消費的食物、供非人動物食用的飼料以及工業(yè)應用。如本文使用的“工業(yè)應用”或“工業(yè)用途”是指大豆或基于大豆的產(chǎn)品的非食品和非飼料應用。大豆通常被加工為兩種主要的產(chǎn)品大豆蛋白質(粗粉)和粗大豆油。為了特定用途，這兩種產(chǎn)品通常進一步精制。精制油產(chǎn)品可以分解為甘油、脂肪酸和留醇。它們可以用于食品、飼料或工業(yè)用途?？墒秤玫氖称窇脤嵗Х饶逃汀⑷嗽禳S油、蛋黃醬、藥品、色拉調料、起酥油、焙烤食品和巧克力糖衣。大豆蛋白質產(chǎn)品(例如粗粉)可以分為濃縮大豆粉和分離大豆粉，它們都有食品/飼料和工業(yè)用途。大豆粉和粗磨粉常用于生產(chǎn)肉增量劑和類似物、寵物食品、焙烤食品配料和其它食品。由大豆粉和分離物制成的食品包括嬰兒食品、糖果、谷物、食品飲料、面條、酵母、啤酒、麥芽酒等。大豆粗粉尤其常用作家畜(主要是豬和家禽)飼料中的蛋白質的來源。飼料應用因此包括但不限于水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料、蜜蜂飼料、牛飼料代用品、魚飼料、家畜飼料、家禽飼料和寵物飼料等。完整的大豆產(chǎn)品也可以用作食品或飼料。常見的食品應用包括如種子、豆芽、烤豆、在各種焙烤食品中使用的全脂豆粉、用作糖果點心的烤大豆、大豆黃油、豆奶咖啡和東方食品的其它大豆衍生物等產(chǎn)品。對于飼料用途，常從大豆上除下外殼，并用作飼料。大豆另外還具有許多工業(yè)用途。大豆的一種常見的工業(yè)用途是制備可用于生產(chǎn)復合材料的粘合劑。例如，木復合材料可以使用改性的大豆蛋白質、水解大豆蛋白質與PF樹脂的混合物、含有粉狀樹脂的大豆粉和含有泡沫膠的大豆蛋白質生產(chǎn)。70多年來，基于大豆的粘合劑已經(jīng)用于生產(chǎn)普通木制品，如膠合板。盡管引入尿素_甲醛和苯酚_甲醛樹脂減少了在木制品中使用基于大豆的粘合劑，但是對環(huán)境的關注和消費者對由可再生原料制成的粘合劑的偏愛重新引起了開發(fā)新的基于大豆的產(chǎn)品用于木材復合材料工業(yè)的興趣。粘合劑的制備是大豆的另一個常見的工業(yè)用途。大豆粘合劑的例子包括大豆水解物粘合劑和大豆粉粘合劑。大豆水解物是一種通過在熱(120°C)和壓力(30psig)下在5%氫氧化鈉溶液中反應大豆蛋白質分離物制成的無色水溶液。產(chǎn)生的降解的大豆蛋白質溶液在室溫下是堿性的(PH11)和可流動的(大約500cps)。大豆粉是由大豆制成的磨細的脫脂粉。各種粘合劑制劑可以由大豆粉制成，第一步通常需要將大豆粉溶解在氫氧化鈉溶液中。產(chǎn)生的制劑的強度和其它性質將隨制劑中的添加劑而不同。大豆粉粘合劑也可以與其它可商購的樹脂混合。大豆油可以用于許多工業(yè)應用中。大豆油是最容易獲得的，并且是世界上成本最低的植物油之一。大豆油常見的工業(yè)用途包括用作抗靜電劑、嵌縫化合物、消毒劑、殺真菌齊U、墨水、涂料、保護性涂層、壁板、消沫劑、醇、人造奶油、涂料、墨水、橡膠、起酥油、化妝品等的成分。大豆油多年來也已作為醇酸樹脂的主要成分，它們溶解在載體溶劑中，形成油基涂料。在熱和壓力下將植物油轉化為醇酸樹脂的基礎化學方法是本領域技術人員公知的。大豆油在其購買到的未精制或精制的食用級狀態(tài)時，是相當穩(wěn)定的和干燥緩慢的油。大豆油也可以進行修飾，以增強它在環(huán)境條件下的反應性，或者利用各種形式的能量的輸入，使油共聚合或熟化為干膜。一些這樣的修飾形式包括環(huán)氧化、醇解或酯基轉移、直接酯化、復分解、異構化、單體修飾和各種形式的聚合作用，包括熱稠化。具有雙鍵的大豆油的反應性亞油酸成分可能比主要的油酸和亞油酸成分在許多工業(yè)應用中更有用。也可以使用基于大豆的成分制備溶劑。例如，大豆油脂肪酸甲酯(methylsoyate)，一種基于大豆油的甲酯，作為用于諸如部件清洗和脫脂、涂料和墨水清除、溢油補救等應用中的出色的溶劑替代品，逐漸得到市場的接受。它也銷售用于許多配制消費產(chǎn)品中，包括洗手劑、汽車蠟和污跡清除劑。大豆油脂肪酸甲酯通過用甲醇對大豆油進行酯基轉移作用來生產(chǎn)?？梢詮脑S多生產(chǎn)商和供應商處獲得。作為溶劑，大豆油脂肪酸甲酯具有重要的環(huán)境和安全性相關的性質，使其在工業(yè)應用上具有吸引力。其毒性低于其它大多數(shù)溶齊U，易于生物降解，并且具有極高的閃點和低水平的揮發(fā)性有機化合物(VOC)。大豆油脂肪酸甲酯與金屬、塑料、大部分彈性體和其它有機溶劑的兼容性是出色的，大豆油脂肪酸甲酯目前的用途包括清潔劑、油漆剝離劑、溢油清除劑和生物修復劑、殺蟲劑輔劑、防蝕劑和生物柴油燃料添加劑。VI.定義在說明書和下面的表格中，使用了大量術語。為了提供對說明書和權利要求書的清楚和一致的理解，給出了以下定義α-亞基在此使用時是指β-伴大豆球蛋白α-亞基。α，-亞基在此使用時是指β-伴大豆球蛋白α，-亞基。β-亞基在此使用時是指β-伴大豆球蛋白β_亞基。一種當在權利要求書中與“包括”或其它開放性詞語一起使用時，“一種”表示“一種或多種”。農(nóng)藝學優(yōu)良的在此使用時是指一種基因型，其具有許多可識別的性狀如種子產(chǎn)量、發(fā)芽、活力、生長活力、抗病性、結籽、可直立性和脫粒性(threshability)，它們允許生產(chǎn)者收獲具有商業(yè)意義的產(chǎn)品。等位基因基因座的一種或多種替代形式中的任一種，所有等位基因都與性狀或特征相關。在二倍體細胞或生物體中，給定基因的兩個等位基因占據(jù)一對同源染色體上相應的基因座?；亟挥N者將雜種后代例如第一代雜種(F1)與雜種后代的親本之一反復雜交的過程?；亟豢梢杂脕韺碜砸粋€遺傳背景的一個或多個單基因座轉換引入到另一個遺傳背景中。具有商業(yè)意義的產(chǎn)量對于種植者而言具有商業(yè)意義的谷物的產(chǎn)量，其代表為在相同條件下生長的對照系AG2703和DKB23-51的至少95%的實際谷物產(chǎn)量。雜交兩個親本植物的雜交。異花授粉通過來自不同植物的兩個配子的融合的受精。下調性突變對于本申請，下調性突變定義為降低由給定基因表達蛋白質的表達水平的突變。因此下調性突變包括無效突變。F1雜種兩個非等基因植物雜交的第一代后代?；蛐图毎蛏矬w的遺傳組成。大豆球蛋白無效突變大豆植物，其具有賦予降低的大豆球蛋白含量和提高的β-伴大豆球蛋白含量的突變。具有提高的伴大豆球蛋白含量的植物可以具有Gyl、Gy2、Gy3、Gy4和/或Gy5的非轉基因無效等位基因。INDEL核苷酸序列插入或缺失引起的基因突變。工業(yè)應用大豆植物的非食品和非飼料應用。術語“大豆植物”包括大豆植物的植物部分和衍生物。連鎖一種現(xiàn)象，其中同一染色體上的等位基因傾向于比偶然預期的更經(jīng)常地一起分離，如果它們的傳播是獨立的話。標記容易檢測的表型，優(yōu)選地以共顯性的方式遺傳(二倍體雜合子中一個基因座處的兩個等位基因可容易地檢測到)，沒有環(huán)境變化成分，即遺傳性為1。非轉基因突變天然發(fā)生的或通過常規(guī)方法(例如將植物暴露于輻射或誘變化合物)誘導的突變，不包括使用重組DNA技術獲得的突變。無效表型此處使用的無效表型是指給定蛋白質的表達水平無法檢測到。對于Gy亞基，表達水平通過SDS-PAGE和考馬斯染色來確定。表型細胞或生物體的可檢測的特征，該特征是基因表達的表現(xiàn)。數(shù)量性狀基因座(QTL)數(shù)量性狀基因座(QTL)是指以一定程度控制通常連續(xù)分布的可用數(shù)字表示的性狀的基因座。SNP是指當比較兩個同源序列時的單核苷酸多態(tài)性或單核苷酸突變。嚴格條件是指5XSSC、50%甲酰胺和42°C的核酸雜交條件?；镜韧环N特征，當進行比較時，與平均值不顯示統(tǒng)計學顯著性差異(例如，ρ=0.05)。組織培養(yǎng)物包含相同或不同類型的分離細胞的組合物或組織化為植物部分的這些細胞的集合。轉基因包含已通過轉化引入大豆植物基因組中的序列的基因座。營養(yǎng)品對人類健康具有醫(yī)療效果的食品。在本發(fā)明的方法和/或組合物范圍內討論的實施方案可以相對于此處描述的其它任何方法或組合物使用。因此，涉及一種方法或組合物的實施方案也可以應用于本發(fā)明的其它方法和組合物。如在說明書或權利要求書中使用的，“一個”或“一種”可指一種或多種。如在權利要求書中使用的，當與“包含”一起使用時，“一個”或“一種”可指一種或一種以上。在此使用的“另一”可以指至少一個第二種或更多種。通過以下詳細描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將是清楚的。但是應當理解，詳細描述和特定實施例盡管說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但是只是以舉例說明的方式提供的，因為基于該詳細描述，本領域技術人員將會明白本發(fā)明的精神和范圍內的各種變化和修改。VII.實施例包括以下實施例是為了證明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。本領域技術人員應當理解，下面的實施例中公開的技術代表了本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的在本發(fā)明的實施中作用良好的技術，因此可以認為構成實施本發(fā)明的優(yōu)選模式。但是，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的公開內容應當認識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對公開的特定實施方案進行許多改變，而仍然獲得同樣的或相似的結果。實施例1具有提高的α，-亞基含量的大豆品種β-伴大豆球蛋白三聚體中α‘、α和β亞基的相對百分比分別為35%、45%和20%(Maruyama等人，1999)。在大多數(shù)種子中αα，比約為1.28。針對提高的α’-亞基含量篩選商業(yè)品種。蛋白質分析如下進行混合來自一個品種的大豆種子，并使用CATMega-研磨器(S0PASCi-01-0002)研磨。將磨碎的樣品貯存在4°C下。為了分析，每種稱取30mg粉置入96孔2ml微孔板的一個孔中。在振搖下，在含有作為還原劑的0.IM二硫蘇糖醇(DTT)的1.OmlIXLaemmliSDS緩沖液pH6.8中提取蛋白質1小時。離心后，每個提取物的一部分在SDS緩沖液中進一步稀釋，以產(chǎn)生0.2-0.5μg/μL總蛋白質，加熱至90-100°ClOmin，并冷卻。對于每個樣品，使用12通道移液器將1_2μg總蛋白質加至26泳道15%T梯度Tris/HClCriterion凝膠上。分子量標準和親本對照包括在每個凝膠的兩個泳道中。對凝膠進行電泳，直到示蹤染料到達凝膠底部，大約1.2hrs，然后在膠態(tài)考馬斯藍G-250中染色過夜，在去離子水中脫色，并且使用GS800校準的光密度計成像。使用Bio-RadQuantityOne軟件進行定量。利用該軟件確定樣品泳道中每條帶的相對量。酸性大豆球蛋白的百分比和伴大豆球蛋白亞基帶的百分比報告為泳道中總蛋白質的相對百分比。樣品身份和重量使用MasterLIMS示蹤。篩選結果在表1中示出。值得注意的是，在篩選的大多數(shù)種子中αα’比大約為1.28。鑒別出具有獨特種子組成，即其中αα’比小于1的品種，并且選出用于進一步的育種工作。意料之外的是，在選擇的品種中，亞基含量保持不變或者保守，盡管α'-亞基含量提高。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在針對提高的α’-亞基含量篩選商業(yè)品種后，選出種子αα’比小于1的品種進行將來的育種工作。另外，評價了每個品種的譜系。在背景中具有ΡΙ88788的篩選品種中，有80%其αα，比小于1(表1)。另外，100%的αα，比小于1的篩選品種在其背景中具有ΡΙ88788。因此，育種者可以通過評價品種譜系ΡΙ88788來針對提高的α’-亞基預篩選品種。需要蛋白質分析來證實表型，但是預篩選可以減少初始篩選工作中的植物數(shù)。實施例3大豆球蛋白無效和α’-亞基增高性狀的組合進一步提高了種子中的α，_亞基含量大豆球蛋白基因對大豆種子中的伴大豆球蛋白含量具有直接的影響。具有賦予降低的Gyl、Gy2,Gy3,Gy4和Gy5蛋白質含量的突變的大豆植物在種子中具有提高的β-伴大豆球蛋白含量和隨后提高的α’-亞基含量。例如，典型的大豆含有大約40%的大豆球蛋白、20%的β-伴大豆球蛋白，α’-亞基占總蛋白質的9%。但是，β-伴大豆球蛋白增高的大豆含有例如低于40%、30%、20%或6%的大豆球蛋白，和高于20%、30%或40%的伴大豆球蛋白。具有賦予降低的大豆蛋白質含量和提高的伴大豆球蛋白含量的突變的突變大豆植物被稱為大豆球蛋白無效。在來自于B2G2的大豆球蛋白無效植物與確定具有α’-亞基增高性狀的植物之間進行雜交。針對蛋白質含量，包括α_、α’_和亞基的相對百分比，來篩選后代(表2)。α’-亞基含量最高達總蛋白質的25.9%。另外，具有α’-亞基增高和大豆球蛋白無效性狀的植物在種子中產(chǎn)生幾乎三倍于普通商業(yè)品種的α’-亞基(圖1)。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>根據(jù)本發(fā)明的公開內容，不需要過多的實驗就可以制備和實施此處公開和請求保護的所有組合物和方法。盡管本發(fā)明的組合物和方法已經(jīng)以優(yōu)選實施方案的形式描述，但是本領域技術人員應當清楚，可以在不背離本發(fā)明的概念、精神和范圍的情況下，對所述組合物和方法和此處所述的方法的步驟或步驟順序進行改變。更具體地，應當理解，某些化學和生理學都相關的物質可以替代此處描述的物質，而將獲得相同或相似的結果。本領域技術人員清楚的所有這些類似的替代物和改變可被認為是在所附權利要求書限定的本發(fā)明的精神、范圍和概念內。參考文醚下列參考文獻提供示例性的過程上的或其它方面的細節(jié)，以補充此處所述的內容，它們特別弓I入本文作為參考。美國專利4，992，375美國專利5，015，580美國專利5，024，944美國專利5，416，011美國專利5，545，545美國專利5，637，785美國專利6，031，154美國專利6，140，085美國專利6，184,440美國專利6，486，383美國專利6，774，284Adams等人，J.Nutr.，134(3):511-516，2004.Agui等人P印tideScience2005195—198，2005.Allard,InprinciplesofPlantBreeding,JohnWiley&Sons，NY，50—98，1960.Baba等人，J.Nutr.Sci.Vitaminol.(Tokyo),50(1):26_31，2004.Beachy等人，Ann.rev.Phytopathol.28:451，1990.Beilinson等人，Theor.Appl.Genet.，104(6-7):1132_1140，2002.Boerma禾口Moradsh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含量，其中伴大豆球蛋白三聚體中α’-亞基的水平至少等于α-亞基的水平。23.權利要求22的大豆蛋白質產(chǎn)品，包括大豆粗粉、豆粉、脫脂豆粉、毛豆、大豆堅果、豆奶、噴霧干燥的豆奶、濃縮大豆蛋白質、組織化的大豆蛋白質、水解大豆蛋白質、大豆蛋白質分離物和噴霧干燥的豆腐。24.用權利要求23的大豆蛋白質產(chǎn)品制成的食品，包括飲料、灌注食品、沙司、咖啡奶油、餅干、乳化劑、面包、糖果速溶奶制飲料、肉湯、面條、大豆黃油、豆奶咖啡、烤大豆、薄餅干、糖果、豆奶、豆腐、印尼豆豉、烘培大豆、焙烤食品成分、飲料粉、早餐谷類食品、果汁、糖漿、甜點、糖衣和餡料、軟冷凍產(chǎn)品、蜜餞和中間食品。25.權利要求22的大豆蛋白質產(chǎn)品，其中提高的伴大豆球蛋白含量包括比例為大約0.3至大約0.8的α-亞基水平和α，-亞基水平。26.一種檢測種子群體中是否存在具有相對于α-亞基含量提高的β-伴大豆球蛋白α，~亞基含量的大豆種子的方法，該方法包括(a)獲得大豆種子群體；和(b)檢測所述群體中是否存在權利要求1的種子。27.權利要求26的方法，其中所述檢測方法包括SDS-PAGE(十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳)分析、Western印跡分析、毛細管電泳(CE)或酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)。全文摘要本發(fā)明通過提供具有非轉基因突變的大豆植物克服了現(xiàn)有技術的缺陷，所述突變導致在種子中具有降低的β-伴大豆球蛋白α-亞基含量和提高的β-伴大豆球蛋白α’-亞基含量。而且，本發(fā)明提供了農(nóng)藝學優(yōu)良的具有非轉基因突變的大豆植物，所述突變導致大豆球蛋白無效表型、種子中提高的β-伴大豆球蛋白含量和提高的β-伴大豆球蛋白α’-亞基含量。本發(fā)明也提供了這些植物的衍生物和植物部分及其用途。也提供了產(chǎn)生這些植物的方法。文檔編號A23J1/14GK101815433SQ200880110066公開日2010年8月25日申請日期2008年8月27日優(yōu)先權日2007年9月11日發(fā)明者J·簡金森,N·布林格申請人:孟山都技術公司