CN107920490A - 具有降低的脂氧合酶活性的小麦 - Google Patents

Abstract

在小麦的一个或多个Lpx基因中发现的一系列独立的人诱导的非转基因突变；在其一个或多个Lpx基因中具有这些突变的小麦植株；以及通过筛选集合的和/或单个的小麦植株而创建和发现相似和/或额外的Lpx突变的方法。本文所公开的小麦植株展现出了降低的脂氧合酶活性，而在它们的基因组中不包含外源核酸。另外，由本文中所公开的小麦植株生产的产品在其基因组中不包含外源核酸的情况下显示出了提高的氧化稳定性和增加的保质期。

Description

具有降低的脂氧合酶活性的小麦

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2015年06月19日提交的美国临时专利申请第62/182,299号的优先权，其以整体引用的方式并入本文中。

技术领域

在一个实施方式中，本公开涉及一个或多个脂氧合酶1(lipoxygenase 1，Lpx1)基因中的突变。在一个实施方式中，本公开涉及小麦和小麦植株的一个或多个Lpx1基因中的人诱导的非转基因突变。在再一个实施方式中，人诱导的非转基因突变在B基因组或D基因组中的Lpx1基因中。

在一个实施方式中，本公开涉及小麦植株，其具有由于至少一个Lpxl基因中的非转基因突变的结果而具有提高的氧化稳定性的小麦种子和小麦面粉。在另一个实施方式中，本公开涉及利用非转基因方式来产生小麦植株的方法，所述小麦植株在其Lpx1基因中的至少一个中具有突变。在又一个实施方式中，本公开涉及由这些小麦植株的种子制成的小麦面粉以及基于小麦的食物和饮料产品，所述小麦植株在其Lpx1基因中的至少一个中具有突变。

背景技术

小麦是世界上大多数人口的重要的和战略性的禾谷类作物。其为约20亿人口(世界人口的36％)的最重要的主食。在世界范围内，小麦提供了全球近55％的碳水化合物和20％的消耗的食物卡路里。其在面积和产量上都超过了所有其它的谷类作物(包括水稻、玉米等)，并因此成为在广泛的气候条件下栽培的世界上最重要的谷类作物。对利用分子标记物的遗传学和基因组组构的认识对于遗传和植物育种的目的具有重要价值。

世界主要的小麦产区为中国、印度、美国、俄罗斯联邦、法国、澳大利亚、德国、乌克兰、加拿大、土耳其、巴基斯坦、阿根廷、哈萨克斯坦和英国。目前栽培的小麦品种大部分属于普通小麦(Triticum aestivum L.)，其被称为普通面包小麦，且因制作面包而受到重视。所生产的小麦面粉的最大部分被用于制作面包。

面包小麦是一种六倍体，在每个细胞的核中具有三套完整的基因组，称为A、B和D。这些基因组中的每一个几乎是人类基因组大小的两倍，且由大约55亿个核苷酸组成。硬粒小麦，也被称为通心粉小麦或意面小麦(Triticum durum或Triticum turgidumsubsp.durum)，是目前广泛栽培的具有商业重要性的主要四倍体品种的小麦。硬粒小麦有两套完整的基因组，A和B，并广泛用于制作意面。

小麦是一种被广泛研究的植物，但是在某些情况下，新特性的开发会受到当今商品小麦栽培变种中有限的遗传多样性的阻碍，这也是由于面包小麦基因组通常具有各个基因的三重功能冗余的拷贝(称为同源物)，因此，单重基因的改变通常不会产生任何易于看到的表型，如已在二倍体玉米中发现的表型。通常在面包小麦中，全部三套同源物改变的变体必须遗传上组合以评估其影响。

增加全谷面粉的保质期对满足世界人口的增长的食物需求至关重要。全谷产品具有许多健康优势，例如降低慢性疾病(如冠心病、2型糖尿病和某些类型的癌症)的风险。全谷产品也可以帮助改善体重管理和消化健康。尽管有这些健康益处，美国超过95％的人口消耗低于每日推荐量的全谷物。全谷产品的消耗较低是由于因其脂质部分对脂肪酶、脂氧合酶和其它酶的水解和氧化酸败的易感性而导致的全谷面粉中更加快速形成的苦涩的味道。通过改善氧化稳定性来改善全谷面粉及食品的保质期和感官特性，可以积极影响消费者对全谷产品的接受。

脂氧合酶(Lpx)(亚油酸酯：氧氧化还原酶；(EC 1.13.11.12))为一类含非血红素铁的双加氧酶(dioxygenase)，其催化包含1,4-顺,顺戊二烯结构的多不饱和脂肪酸的定点且特异性的双加氧反应以产生相应的氢过氧化物。Lpx是催化多不饱和脂肪酸氧化的关键酶。Lpx为含非血红素铁的双加氧酶，且在植物中为具有94至105kDa分子量范围的单体蛋白质。植物基因组中存在许多Lpx基因。例如，拟南芥(Arabidopsis)基因组含有6个Lpx基因以及水稻基因组含有14个Lpx基因。具有比拟南芥大108倍且比水稻大36倍的基因组尺寸的小麦尚未被完全表征Lpx基因。至今已经鉴别了至少3个已知的小麦Lpx基因家族，每个家族在A、B和D基因组上具有至少一个同源物。Lpx1和Lpx3在染色体4上，以及Lpx2在染色体5上。最近还报道了脂氧合酶活性的数量性状基因座位于硬粒小麦中的染色体1A上。

在植物中，已证实脂氧合酶反应的产物在几个过程中起作用，如植物生长、受伤、对食草动物和病原体侵袭的反应以及在萌发过程中储存脂质的调动。在水稻中，两个不同基因Lox1和Lox2的双突变体，而非Lox3中的单个突变，改善了完整谷粒的发芽和稳定性长达42个月。

在硬粒小麦中，多不饱和脂肪酸氢过氧化作用的中间阶段产生的自由基可以导致类胡萝卜素色素的氧化，并因此导致意面产品所优选的黄色面粉颜色的褪色。基于努力提高这些品种中的黄色类胡萝卜素水平而在硬粒小麦中表征了小麦脂氧合酶。发现硬粒小麦LpxB1.1基因(称为Lpx-B1.1c)中缺失的等位基因尤其与意面产品中改善的黄色有关。具有低脂氧合酶活性的硬粒小麦品系也与谷粒灌浆后期Lpx-3转录物水平的降低有关。

除了所述LpxB1.1基因外，小麦B基因组还具有Lpx1基因的额外拷贝，其以LpxB1.2或LpxB1.3的形式存在。在硬粒小麦和面包小麦中，A基因组Lpx1基因由称为LpxA1-like(GenBank FJ518909)的假基因编码。硬粒小麦不具有D基因组，但已鉴别了面包小麦D基因组中的Lpx1基因，且其序列最近保藏于GenBank中(KC679302)。

在面包小麦中，脂肪酶和脂氧合酶在脂质降解中起作用，这会促使小麦产品具有降低的营养品质、降低的功能特性和降低的感官可接受性。面包小麦中的脂氧合酶活性导致了类胡萝卜素的降解以及营养价值的降低。由于多个Lpx基因(Lpx1、2和3)都在均具有A、B和D基因组中一个或多个潜在同源物的小麦谷粒中表达，因此尚不清楚改变一个基因或基因家族是否能够积极影响面包小麦的全谷面粉的氧化稳定性。小麦基因组中脂氧合酶基因的突变为赋予小麦面粉及其衍生产品提高的氧化稳定性提供了潜在途径。本文的公开内容表明Lpx1基因中的新型等位基因显著提高了全谷面粉的保质期。

发明内容

在一个实施方式中，本公开涉及一个或多个脂氧合酶1(Lpx1)基因中的突变。在一个实施方式中，本公开涉及一个或多个Lpx1基因中的非转基因突变。在一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx1基因中。在另一个实施方式中，一个或多个突变为D基因组的Lpx1基因。

在一个实施方式中，本公开涉及Lpx基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在一个实施方式中，本公开涉及B基因组的Lpx-B1.2基因中的非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在一个实施方式中，本公开涉及D基因组的Lpx-D1基因中的非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在另一个实施方式中，本公开涉及B基因组的LpxBl.2基因中的非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个，以及D基因组的Lpx-D1基因中的非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在另一个实施方式中，本公开涉及与野生型小麦植株、小麦种子、小麦植物部分及其后代相比具有降低的脂氧合酶活性的小麦植株、小麦种子、小麦植物部分及其后代。

在另一个实施方式中，本公开涉及与野生型小麦植株、小麦种子、小麦植物部分及其后代相比具有提高的氧化稳定性的小麦植株、小麦种子、小麦植物部分及其后代。

在另一个实施方式中，本发明涉及与野生型小麦植株相比具有降低的脂氧合酶活性的小麦植株、小麦种子、小麦植物部分及其后代，其中脂氧合酶活性的降低是由小麦植株的Lpx1基因的一个或多个中的人诱导的非转基因突变而引起的。在另一个实施方式中，Lpx1酶具有降低的活性。

在另一个实施方式中，本公开涉及含有一个或多个突变的Lpx1基因的小麦植株，以及该植物的种子、花粉、植物部分和后代。

在另一个实施方式中，本公开涉及具有增加的保质期和改善的感官特性的小麦种子和小麦面粉，其具有由一个或多个Lpx1基因中的人诱导的非转基因突变而引起的降低的Lpx1酶活性。

在另一个实施方式中，本公开涉及掺入小麦种子和小麦面粉的食物、饮料以及食物和饮料产品，所述小麦种子和小麦面粉具有由一个或多个Lpx1基因中的人诱导的非转基因突变而引起的降低的Lpx1酶活性。

在另一个实施方式中，本公开涉及具有与野生型小麦植株相比降低活性的一个或多个Lpx1酶的小麦植株，其通过以下步骤创建：从亲本小麦植株中获得植物材料；通过用诱变剂处理所述植物材料而在所述植物材料的Lpx1基因的至少一个拷贝中诱导至少一个突变以创建突变的植物材料(例如，种子或花粉)；分析后代小麦植株以检测Lpx1基因的至少一个拷贝中的至少一个突变；选择在Lpx1基因的至少一个拷贝中具有至少一个突变的后代小麦植株；以及可选地，使在Lpx1基因的至少一个拷贝中具有至少一个突变的后代小麦植株与在Lpx1基因的不同拷贝中具有至少一个突变的其它后代小麦植株杂交；以及重复鉴别具有突变的后代小麦植株以及可选地使具有突变的后代小麦植株与具有突变的其它后代小麦植株杂交的循环，以产生具有降低的Lpx1酶活性的后代小麦植株。在另一个实施方式中，所述方法包括培育或使用所述突变的植物材料来产生后代小麦植株。

序列表说明

采用核苷酸碱基的标准字母缩写显示了列于所附序列表中的核酸序列。每个核酸序列中仅一条链被显示，但应理解通过对所显示的链的任意引用而包含其互补链。在所附的序列表中：

SEQ ID NO:1显示了脂氧合酶1的普通小麦(Triticum aestivum)基因(D基因组，Lpx-D1外显子1-6)(3,863个碱基对)。

SEQ ID NO:2显示了SEQ ID NO:1的Lpx-D1编码序列(2,586个碱基对)。

SEQ ID NO:3显示了SEQ ID NO:2的Lpx-D1蛋白序列(862个氨基酸)。

SEQ ID NO:4显示了脂氧合酶1的普通小麦(Triticum aestivum)基因(B基因组，Lpx-B1.2外显子1-7)(4,263个碱基对)。

SEQ ID NO:5显示了SEQ ID NO:4的Lpx-B1.2编码序列(2,586个碱基对)。

SEQ ID NO:6显示了SEQ ID NO:5的Lpx-B1.2蛋白序列(862个氨基酸)。

SEQ ID NO:7-14显示了示例性的同源物的特异性引物，其已证实可用于鉴别Lpx-D1和Lpx-B1.2基因序列中的有用突变。

SEQ ID NO:15显示了SEQ ID NO:1的Lpx-D1启动子序列和第一外显子。

SEQ ID NO:16-17显示了示例性的同源物的特异性引物，其已证实可用于鉴别Lpx-D1启动子中的有用突变。

附图说明

图1为显示了在37℃下的加速陈化时间进程期间作为酸败指标的全谷面粉的己醛产量的增加的条形图。

图2为显示了在37℃下的加速陈化时间进程期间新型Lpx-D1和Lpx-B1.2x Lpx-D1等位基因的改善的保质期的条形图。

图3为显示了在37℃下的8周加速陈化时间-进程期间多个Lpx-D1等位基因的全谷面粉中降低的酸败和改善的保质期的条形图。

图4为显示了在37℃下的8周加速陈化时间-进程期间新型Lpx-D1和Lpx-B1.2/Lpx-D1等位基因的降低的酸败和改善的保质期的条形图。测定三份生物学平行副本并分析己醛水平。

图5为显示了在37℃下的12和30周加速陈化时间-进程(分别相当于室温下10和24个月)期间新型Lpx-D1和Lpx-B1.2x Lpx-D1等位基因的改善的保质期的条形图。

图6为显示了在陈化的由具有Lpx-D1新型等位基因的谷粒制成的全谷面粉中减少的苦味化合物、Pinellic酸的条形图。

图7为显示了在由新鲜碾磨的或陈化的来自具有Lpx 1新型等位基因的谷粒的全谷面粉制成的面团中苦味化合物、Pinellic酸的降低水平的条形图。

具体实施方式

定义

本公开中的数字范围是约数，并且因此除非另有说明，可以包括在所述范围之外的值。数值范围以一个单位为增量包括上限值和下限值之间的所有值并包括下限值和上限值，前提是在任意较低值与任意较高值之间存在至少两个单位的间隔。作为一个实例，如果组成、物理或其它性质，如，例如分子量、粘度等，为100至1,000，其意指明确地列举了所有的单个值，如100、101、102等以及子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的值或包含大于1的分数(例如，1.1、1.5等)的范围，视情况而定，可将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10的单个数字的范围(例如，1至5)，通常将一个单位视为0.1。这些只是具体指出的例子，并且在所列举的最低值与最高值之间的所有可能的数值组合被视为是在本公开中明确陈述的。在本公开中提供了数值范围以用于，除了别的以外，混合物中组分的相对含量，以及方法中所列举的各种温度和其它参数范围。

如本文中所用的，术语“等位基因”为基因的一种或多种替代形式中的任意一种，其全都涉及一种性状或特征。在二倍体细胞或有机体中，给定基因的两个等位基因在一对同源染色体上占据相应的基因座。等位基因可以是表示特定核苷酸位置处的亲本序列的“野生型”，或表示与所述亲本序列不同的核苷酸的“突变体”。术语“杂合的”表示特定核苷酸位置处一个野生型和一个突变体的等位基因，术语“纯合的”表示特定核苷酸位置处两个相同的等位基因。

如本文中所用的，术语“改变”、“增加”、“增加的”、“降低”、“降低的”、“抑制”等被认为是相对术语，即，与野生型或未改变的状态相比。“蛋白质水平”是指特定蛋白质(例如，Lpx)的量，其可以通过本领域已知的任何手段(例如，蛋白印迹分析(Western blotanalysis)或质谱法或其它免疫学手段)来测量。“酶活性水平”是指在酶测定中测量的特定酶的量。应当被理解的是，在突变体中，所述的酶活性水平可能会发生改变，但蛋白质本身的表达水平(量)不会改变。相反，如果产生了更多或更少的活性蛋白质，蛋白质的量可能会改变，但是所述活性会保持不变。数量和活性的同时降低也是可能的，如，例如当编码酶的基因失活时。在某些实施方式中，蛋白质或活性水平的降低为与未修饰的小麦的胚乳中蛋白质或活性水平相比的至少10％或至少20％或至少30％或至少40％或至少50％或至少60％，或者至少70％，或者至少80％或至少85％或至少90％或至少95％。蛋白质或酶活性或基因表达的水平的降低可以发生在谷粒发育的任何阶段，特别是在谷粒灌浆阶段期间，或者在谷粒发育至成熟的所有阶段。

如本文中所用的，氨基酸或核苷酸序列“同一性”和“相似性”是从被比较的两个序列之间的最佳全局比对而确定的。采用，例如，Needleman-Wunsch算法(Needleman和Wunsch，1970,J.Mol.Biol.48:443-453)实现了最佳全局比对。还可以采用本领域已知的算法来比对序列，包括但不限于CLUSTAL V算法或者BLASTN或BLAST 2序列程序。

“同一性”是指第一多肽或多核苷酸中特定位置处的氨基酸或核苷酸与处于与所述第一多肽或多核苷酸的最佳全局比对的第二多肽或多核苷酸中的对应氨基酸或核苷酸相同。与同一性相比，“相似性”包含保守取代的氨基酸。“保守”取代为在Blosum62取代矩阵中具有正分数的任意取代(Henikoff和Henikoff，1992,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915-10919)。

对于“序列A与序列B具有n％相似性”的描述，其意味着序列A与B之间的最佳全局比对中n％的位置由相同的残基或核苷酸和保守取代组成。对于“序列A与序列B具有n％同一性”的描述，其意味着序列A与B之间的最佳全局比对中n％的的位置由相同的残基或核苷酸组成。

如本文中所用的，“保质期的增加”是指产品可保持可售或可用的时间段的增加。例如，在美国，磨坊主通常在碾磨全谷面粉之后标上‘使用’日期。通常的“使用”日期可以是四个月。“保质期的增加”将会延长所述使用日期。

如本文中所用的，术语“植物”是指未成熟或成熟的完整植物，包括已经除去了种子或谷粒或花药的植物。会生成植物的种子或胚也被视为植物。

如本文中所用的，术语“植物部分”包括植物原生质体、可以由其再生小麦植株的植物细胞组织培养物、植物愈伤组织、植物团块和植物细胞，所述植物细胞在植物或植物部分中是完整的，如胚、花粉、胚珠、果皮、种子、花、小花、头、穗、叶、根、根尖、花药等。

如本文中所用的，术语“多肽”是指包含通过肽键或修饰肽键彼此连接的两个或更多个氨基酸的任意肽或蛋白质。“多肽”是指短链(通常指肽、寡肽和寡聚物)和长链(通常指蛋白质)二者。多肽可以含有20种基因编码的氨基酸以外的氨基酸。“多肽”包括通过自然过程(如加工)和其它翻译后修饰修饰的多肽，还可包括通过化学修饰技术来修饰的多肽。这些修饰在基础课本和更详细的专著以及大量的研究文献中都有很好的描述，且它们是本领域技术人员所熟知的。应当理解的是，相同类型的修饰可以以相同或不同的程度在给定多肽的几个位点处存在。

如本文中所用的，“Lpx1衍生物”是指与整个Lpx1蛋白/肽/多肽序列的生物活性相比，具有显著降低的生物活性的Lpx1蛋白/肽/多肽序列。换句话说，它是指具有降低的Lpx1酶活性的修饰的Lpx1蛋白的多肽。术语“Lpx1衍生物”包括修饰的Lpx1蛋白/肽的“片段”或“化学衍生物”。

如本文中所用的，术语“多核苷酸”通常是指任意的多聚核糖核苷酸或多聚脱氧核糖核苷酸，其可以是未修饰的RNA或DNA或者修饰的RNA或DNA。该定义包括但不限于单链和双链DNA，作为单链和双链区或单链、双链和三链区的混合物的DNA，cDNA，单链和双链RNA，以及作为单链和双链区的混合物的RNA，含有可作为单链或更典型地为双链或三链区或者单链和双链区的混合物的DNA和RNA的杂交分子。术语“多核苷酸”还包括由于突变而并非100％相同但仍然编码相同氨基酸序列的通常称为“寡核苷酸”的短核苷酸或片段。

如本文中所用的，“降低的或无功能性的片段”是指与全核酸序列编码的蛋白质相比，编码具有降低的生物学活性的Lpx1蛋白的核酸序列。换句话说，它是指基本上保留了编码本发明的Lpx1多肽的能力，但编码的Lpx1多肽具有降低的活性的核酸或其片段。

如本文中所用的，术语“片段”是指多核苷酸序列(例如，PCR片段)，其为人工构建(例如，通过化学合成)的或通过采用限制性内切酶或机械剪切将天然产物切割为多个片段的目标核酸的分离部分，或者通过PCR、DNA聚合酶或本领域公知的任何其它聚合技术合成的或者通过本领域技术人员公知的重组核酸技术在宿主细胞中表达的核酸的部分。

对于本公开的多核苷酸，有时采用术语“分离的多核苷酸”。这个术语，当应用于DNA时，是指在衍生该多核苷酸的生物体的天然存在的基因组中从与它紧邻(在5'和3'方向上)的序列分离的DNA分子。例如，“分离的多核苷酸”可以包括PCR片段。在另一个实施方式中，“分离的多核苷酸”可以包括插入载体(如质粒或病毒载体)中或者整合到原核生物或真核生物的基因组DNA中的DNA分子。“分离的多核苷酸分子”还可以包括cDNA分子。

小麦植株在本文中被定义为小麦(Triticum)属的物种的任何植物，所述物种是商业栽培的，包括，例如普通小麦(Triticum aestivum L.ssp.aestivum，普通小麦或面包小麦)、普通小麦(Triticum aestivum)的其它亚种、硬粒小麦(Triticum turgidumL.ssp.durum，硬粒小麦，也称为通心粉或硬质小麦)、一粒小麦(Triticum monococcumL.ssp.monococcum，栽培的单粒小麦(einkorn)或小斯卑尔脱(small spelt))、提摩菲维小麦(Triticum timopheevi ssp.timopheevi)、二粒小麦(Triticum turgigumL.ssp.dicoccon，栽培的二粒小麦(emmer))以及圆锥小麦(Triticum turgidum)的其它亚种(费尔德曼(Feldman))。所述小麦可以是具有AABBDD型基因组的六倍体小麦或具有AABB型基因组的四倍体小麦。由于小麦中的遗传变异通过杂交转移至某些相关物种(包括黑麦和大麦)，因此本公开还包括由此形成的杂交物种，包括作为面包小麦与黑麦之间的杂交种的小黑麦(triticale)。在一个实施方式中，所述小麦植株属于普通小麦(Triticumaestivum)物种，且优选属于小麦(aestivum)亚种。或者，由于突变或转基因可容易地由普通小麦(Triticum aestivum)转移至硬粒小麦，故所述小麦优选为硬粒小麦(Triticumturgidum L.ssp.Durum)。

在一个实施方式中，本公开涉及一个或多个Lpx1基因中的非转基因突变。在另一个实施方式中，本公开描述了与野生型小麦种子相比，展现出具有降低的Lpx1活性的种子的小麦植株，而在小麦植株基因组中没有包含外源核酸。在再一个实施方式中，本公开描述了与野生型小麦种子相比，展现出具有提高的氧化稳定性的种子的小麦植株，而在小麦植株基因组中没有包含外源核酸。在再一个实施方式中，本公开描述了与野生型小麦种子相比，展现出产生了具有增加保质期的面粉的种子的小麦植株，而在小麦植株基因组中没有包含外源核酸。

在又一个实施方式中，本公开涉及一个或多个Lpxl基因中的一系列独立的人诱导的非转基因突变；在其至少一个Lpx1基因中具有这些突变中的一个或多个的小麦植株；以及在小麦的至少一个Lpx1基因中创建和鉴别相似和/或额外的突变的方法。另外，本公开涉及与野生型小麦种子相比，展现出具有降低的Lpx1活性和/或提高的氧化稳定性和/或增加的保质期的种子的小麦植株，而在植物基因组中没有包含外源核酸。

I.Lpx1突变

A.Lpx1基因

在一个实施方式中，本公开涉及含有启动子的Lpx1基因中的一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，本发明涉及Lpx1基因中的一个或多个突变。在一个实施方式中，本公开涉及Lpx1基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在另一个实施方式中，所述Lpx1基因可以包括表1、2和3中所列的一种或多种非转基因突变和同源基因中的相应突变，以及它们的组合。

在另一个实施方式中，本公开涉及相应的同源基因中的Lpx1基因中的一种或多种本文所公开的非转基因突变的相应突变。举例而言，D基因组的Lpx-D1基因中鉴别的突变可以为B和/或A基因组的Lpx1基因中的有益突变。本领域普通技术人员将会理解的是，在同源基因中的突变可能会在不确切的位置。

本领域普通技术人员理解的是，不同小麦品种中的Lpx1基因的遗传序列中存在天然的变异。

发明人已经确定的是，为了在小麦植株中实现氧化稳定性，需要降低Lpx1基因功能的突变。优选的突变包括误义和无义的改变，包括自信使RNA提前截断一个或多个Lpx1蛋白的翻译的突变，如在Lpx1信使RNA的编码区内创建终止密码子的那些突变。这样的突变包括插入、缺失、重复序列、剪接点突变、修饰的开放阅读框(ORF)和点突变。一些终止密码子突变比其它的更有效，因为并非所有的终止密码子突变都会将脂氧合酶活性降低至相同的程度。

在又一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx-B1.2基因中。在又一个实施方式中，一个或多个突变在D基因组的Lpx-D1基因中。在另一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组和D基因组的Lpx-B1.2基因和Lpx-D1基因中。

1.B基因组

在一个实施方式中，本公开涉及B基因组的Lpx基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。在一个实施方式中，一个或多个非转基因突变在B基因组中的Lpx基因的两个等位基因中。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx-B1.1a基因中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-B1.1a基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx-B1.1b基因中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-B1.1b基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx-B1.1c基因中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-B1.1c基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx-B1.2基因中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-B1.2基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

在一个实施方式中，一个或多个突变在B基因组的Lpx-B1.3基因中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-B1.3基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

表1、2和3中鉴别的以下突变为根据本文所公开的各种实施方式而创建和鉴别的突变的实例。它们是以举例说明而非限定性的方式被提供的。应当理解的是，下面的突变仅仅是示例性的，并且类似的突变也会被考虑到。

表1中的一个示例性的突变是G2982A，其导致了根据其在Lpx-B1.2的序列(SEQ IDNO:4)中的位置而鉴别的核苷酸2982位处从鸟嘌呤到腺嘌呤的变化。这个突变导致了根据其在Lpx-B1.2的表达蛋白(SEQ ID NO:6)中的位置而鉴别的氨基酸510位处从色氨酸到终止(*)密码子的变化(W510*)。

表1提供了在小麦植株(品种Express)的B基因组中的Lpx-B1.2中创建和鉴别的突变的实例。核苷酸和氨基酸的变化分别根据它们在SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:6中的位置而被鉴别。合子型是指突变在M2植物中是杂合的(Het)还是纯合的(Hom)。

表1：B基因组中Lpx-B1.2基因中的代表性突变

在一个实施方式中，本公开涉及具有表1中所列的一种或多种非转基因突变且对应于SEQ ID NO:4的B基因组中的Lpx-B1.2基因的多核苷酸。在另一个实施方式中，具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸与SEQ ID NO:4具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性。在又一个实施方式中，具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸与SEQ ID NO:4具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的相似性。

在再一个实施方式中，具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸编码Lpx-B1.2蛋白，其中所述Lpx-B1.2蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ IDNO:6具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性。在再一个实施方式中，具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸编码Lpx-B1.2蛋白，其中所述Lpx-B1.2蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:6具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的相似性。

2.D基因组

在一个实施方式中，本公开涉及D基因组的Lpx-D1基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。在一个实施方式中，一个或多个非转基因突变在D基因组中的Lpx-D1基因的两个等位基因中。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在D基因组的Lpx-D1基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，一个或多个突变在D基因组的Lpx-D1基因中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-D1基因中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

表2中的一个示例性的突变是G2629A，其导致了根据其在Lpx-D1的序列(SEQ IDNO:1)中的位置而鉴别的核苷酸2629位处从鸟嘌呤到腺嘌呤的变化。这个突变导致了根据其在表达的Lpx-D1蛋白(SEQ ID NO:3)中的位置而鉴别的氨基酸494位处从色氨酸到终止(*)密码子的变化(W494*)。

表2提供了在小麦植株(品种Express)的B基因组中的Lpx-D1中创建和鉴别的突变的代表性实例。核苷酸和氨基酸的变化分别根据它们在SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:3中的位置而被鉴别。合子型是指突变在M2植物中是杂合的(Het)还是纯合的(Hom)。

表2：D基因组中Lpx-D1基因中的代表性突变

在一个实施方式中，本公开涉及D基因组的Lpx启动子中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。在一个实施方式中，一个或多个非转基因突变在D基因组中的Lpx-D1启动子的两个等位基因中。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在D基因组的Lpx-D1启动子的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，一个或多个突变在D基因组的Lpx-D1启动子中。在一个实施方式中，本公开涉及所述Lpx-D1启动子中的多个非转基因突变，包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及大于10个突变。

表3提供了在小麦植株(品种Express)的D基因组中的Lpx-D1启动子中创建和鉴别的突变的代表性实例。核苷酸的变化根据它们在SEQ ID NO:15中的位置而被鉴别。合子型是指突变在M2植物中是杂合的(Het)还是纯合的(Hom)。

表3：D基因组中Lpx-D1启动子中的代表性突变

在一个实施方式中，本发明涉及具有表2中所列的一种或多种非转基因突变且对应于SEQ ID NO:1的D基因组中的Lpx1基因的多核苷酸。在另一个实施方式中，具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸与SEQ ID NO:1具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性。在又一个实施方式中，具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸与SEQ ID NO:1具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的相似性。

在再一个实施方式中，具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸编码Lpx-D1蛋白，其中所述Lpx-D1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:3具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性。在再一个实施方式中，具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸编码Lpx-D1蛋白，其中所述Lpx-D1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQID NO:3具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的相似性。

在再一个实施方式中，本发明涉及具有表3中所列的一种或多种非转基因突变且对应于SEQ ID NO:15的D基因组中的Lpx-D1启动子的多核苷酸。在另一个实施方式中，具有表3中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸与SEQ ID NO:15具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性。在又一个实施方式中，具有表3中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸与SEQ IDNO:15具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的相似性。

B.Lpx1蛋白

在又一个实施方式中，本公开涉及Lpx1基因中的一个或多个非转基因突变(如以上题为Lpx1突变的部分中所述的)，与野生型Lpx1蛋白相比，其产生了具有一个或多个突变的Lpx1蛋白。在一个实施方式中，所述非转基因突变包括但不限于表1-3中所列举的突变、同源基因中的相应突变，以及它们的组合。

在另一个实施方式中，本公开涉及Lpx1基因或启动子中的一个或多个非转基因突变，其抑制了Lpx1蛋白的产生。在一些实施方式中，所述Lpx1基因或启动子中的突变减少了Lpx1蛋白的表达。在其它的实施方式中，所述Lpx1基因或启动子中的突变产生了不稳定或降低功能的Lpx1蛋白。在另一个实施方式中，所述非转基因突变包括但不限于表1-3中所列举的突变、同源基因中的相应突变，以及它们的组合。

1.Lpx1蛋白的表达水平

在另一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx1蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx1蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

在又一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-D1蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx-D1蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

在再一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1a蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx-B1.1a蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

在再一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1b蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx-B1.1b蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

在再一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1c蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx-B1.1c蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

在再一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.2蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx-B1.2蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

在再一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.3蛋白的表达水平被降低至野生型Lpx-B1.3蛋白的表达水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％和95-99％。

2.Lpx1蛋白的活性

在又一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx1蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。在另一个实施方式中，与野生型Lpx1蛋白相比，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx1蛋白没有活性或具有零活性。

在又一个实施方式中，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx1蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-D1基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx-D1蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。在另一个实施方式中，与野生型Lpx-D1蛋白相比，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-D1蛋白没有活性或具有零活性。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-D1基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx-D1蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1a基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx-B1.1a蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。在另一个实施方式中，与野生型Lpx-B1.1a蛋白相比，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1a蛋白没有活性或具有零活性。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1a基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx-B1.1a蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1b基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx1蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。在另一个实施方式中，与野生型Lpx-B1.1b蛋白相比，具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1b蛋白没有活性或具有零活性。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1b基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx-B1.1b蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1c基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx-B1.1c蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.1c基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx-B1.1c蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.2基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx-B1.2蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.2基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx-B1.2蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.3基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性被降低至野生型Lpx-B1.3蛋白的活性水平的0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。

在又一个实施方式中，来自具有本文所公开的一个或多个突变的Lpx-B1.3基因的Lpx1蛋白的脂氧合酶活性为野生型Lpx-B1.3蛋白的活性水平的1-10％或10-30％或30-50％或50-70％或70-80％或80-90％或90-95％。

C.氧化稳定性/增加的保质期

在又一个实施方式中，本公开涉及Lpx1基因中的一个或多个非转基因突变(如以上题为Lpx1突变的部分中所述的)，其导致了增加的保质期。在又一个实施方式中，本公开涉及Lpx1基因中的一个或多个非转基因突变(如以上题为Lpx1突变的部分中所述的)，与野生型小麦谷粒相比，其导致了由具有一个或多个Lpx1突变的小麦谷粒制成的面粉的提高的氧化稳定性。在一个实施方式中，所述非转基因突变包括但不限于表1-3中所列举的突变、同源基因中的相应突变，以及它们的组合。

在又一个实施方式中，由具有本文所公开的一个或多个Lpx1突变的小麦谷粒制成的全谷面粉的保质期自全谷面粉的常规保质期起得以增加。在美国，磨坊主通常在碾磨全谷面粉之后标上3-9个月的‘使用’日期，但是这个保质期可因高的储存温度和湿度降低至1-3个月。保质期可由面粉及由其制成的产品的感官特性(包括成品的色泽、风味、质地、香味、性能或整体倾向)来决定。训练有素的评审员可以用来评估材料之间的差异。

在又一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉的保质期相比，由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉的保质期增加了1-9个月或2-10个月或3-11个月或4-12个月或5-13个月或6-14个月或7-15个月或8-16个月或9-17个月或10-18个月或11-19个月或12-20个月或13-21个月或14-22个月或15-23或16-24个月。

在又一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉的保质期相比，由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉的保质期增加了1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月、10个月、11个月、12个月、13个月、14个月、15个月、16个月、17个月、18个月、19个月、20个月、21个月、22个月、23个月、24个月、25个月、26个月、27个月、28个月、29个月、30个月或超过30个月。

在又一个实施方式中，由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉的氧化稳定性由于减少了能够影响产品的气味或风味的脂肪酸分解产物的产生而得以提高。不受任何特定理论的束缚，由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉的氧化稳定性由于减少了脂肪酸分解产物的产生而得以提高。

在又一个实施方式中，在由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉中减少了包括但不限于己醛或壬烯醛或三羟基癸酸等的脂肪酸的分解产物的产生。

在再一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉中的脂肪酸降解产物的产生相比，在由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉中使包括但不限于己醛或壬烯醛或三羟基癸酸的脂肪酸分解产物的产生减少了0-1、1、2、3、4、5、6、7、8、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、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、69、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、86、97、98、99％以及超过99％。

在另一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉中的脂肪酸降解产物的产生相比，在由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉中使包括但不限于己醛或壬烯醛或三羟基癸酸的脂肪酸分解产物的产生减少了1％至5％、或5％至10％、或10％至15％、或15％至20％、或20％至25％、或25％至30％、或30％至35％、或35％至40％、或40％至45％、或45％至50％、或50％至55％、或55％至60％、或65％至70％、或70％至75％、或75％至80％、或80％至85％、或85％至90％、或90％至95％、或95％至99％、或超过99％。

在另一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉中的脂肪酸降解产物的产生相比，在由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉中使包括但不限于己醛或壬烯醛或三羟基癸酸的脂肪酸分解产物的产生减少了至少5％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％、或至少95％。

在另一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉中的pinellic酸的产物的产生相比，在由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉或面团或面包或其它产品中使三羟基癸酸(pinellic酸)的产生减少了1％至5％、或5％至10％、或10％至15％、或15％至20％、或20％至25％、或25％至30％、或30％至35％、或35％至40％、或40％至45％、或45％至50％、或50％至55％、或55％至60％、或65％至70％、或70％至75％、或75％至80％、或80％至85％、或85％至90％、或90％至95％、或95％至99％、或超过99％。

在另一个实施方式中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉中的pinellic酸的产物的产生相比，在由具有本文所公开的一个或多个突变的小麦谷粒制成的全谷面粉或面团或面包或其它产品中使三羟基癸酸(pinellic酸)的产生减少了至少5％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％、或至少95％。

III.转基因

在一个实施方式中，本公开涉及转基因植物，其包含编码下调Lpx1基因的表达和/或Lpx1蛋白的活性的多核苷酸的转基因。此多核苷酸的实例包括但不限于反义多核苷酸、有义多核苷酸、催化性多核苷酸、人工微小RNA或双链RNA分子。

在一个实施方式中，本公开涉及包含降低Lpx1基因的表达和/或Lpx1蛋白的活性的转基因的小麦植株，其中与来自野生型植物的谷粒相比，来自小麦植株的谷粒具有提高的氧化稳定性或增加的保质期。

A.反义多核苷酸

术语“反义多核苷酸”应被理解为指DNA或RNA分子或其组合，该分子与编码Lpx1的特定mRNA分子的至少一部分互补并且能够干扰转录后事件，如mRNA翻译。

植物中的反义多核苷酸在生理条件下将与靶多核苷酸杂交。如本文所用，术语“在生理条件下杂交的反义多核苷酸”是指所述多核苷酸(其是完全或部分单链的)至少能够与编码蛋白质的mRNA形成双链多核苷酸。

反义分子可包括对应于结构基因的序列或对基因表达或剪接事件实施控制的序列。例如，反义序列可以对应于Lpx1的靶向编码区或5'-非翻译区(UTR)或3'-UTR或这些区域的组合。它可能部分地与可能在转录过程中或转录后被剪切掉的内含子序列互补，优选仅与靶基因的外显子序列互补。鉴于UTR通常差异更大，靶向这些区域提供了更大的基因抑制特异性。

反义序列的长度应至少为19个连续核苷酸，优选至少50个核苷酸，更优选至少100个、200个、500个或1000个核苷酸。可以使用与整个基因转录物互补的全长序列。该长度最优选为100-2000个核苷酸。所述反义序列与靶向转录物的同一性程度应至少为90％，更优选为95-100％。反义RNA分子当然可以包含无关序列，其可以起到稳定分子的作用。

B.催化多核苷酸

术语催化性多核苷酸/核酸指的是特异性识别不同的底物并催化该底物的化学修饰的DNA分子或含DNA的分子(在本领域中也称为“脱氧核酶”)或RNA或含RNA的分子(也称为“核酶”)。催化性核酸中的核酸碱基可以是碱基A、C、G、T(以及U，对于RNA)。

通常，所述催化性核酸含有用于特异性识别靶核酸的反义序列和裂解酶活性的核酸(在本文中也称为“催化域”)。

本文公开的植物中的核酶和编码该核酶的DNA可以使用本领域公知的方法化学合成。所述核酶还可以由与RNA聚合酶启动子(例如T7RNA聚合酶或SP6RNA聚合酶的启动子)可操作连接的DNA分子(在转录时产生RNA分子)制备。当载体还含有与DNA分子可操作连接的RNA聚合酶启动子时，在与RNA聚合酶和核苷酸一起孵育时可在体外产生所述核酶。在一个单独的实施方式中，可以将DNA插入到表达盒或转录盒中。合成后，可通过与具有稳定所述核酶的能力的DNA分子连接来修饰RNA分子，并使其对核糖核酸酶具有抗性。

与本文所述的反义多核苷酸一样，所述催化性多核苷酸也应该能够在“生理条件”下，即在植物细胞内的那些条件下，与靶核酸分子(例如编码LPX1的mRNA)杂交。

C.RNA干扰

RNA干扰(RNAi)对于特异性地抑制特定蛋白的产生特别有用。该技术依赖于含有与目的基因或其部分的mRNA基本相同的序列的dsRNA分子的存在。方便地，dsRNA可以由单个启动子在重组载体或宿主细胞中产生，其中有义和反义序列侧翼为能够使有义和反义序列杂交以形成dsRNA分子的无关序列，无关序列形成环结构。本发明合适的dsRNA分子的设计和生产完全在本领域技术人员的能力范围内，特别考虑，WO 99/32619、WO 99/53050、WO99/49029和WO 01/34815。

在一个实例中，引入DNA，其指导与待灭活的靶基因具有同源性的至少部分双链(双螺旋)RNA产物的合成。因此，DNA包含有义和反义序列，在转录成RNA时，有义和反义序列可以杂交以形成双链RNA区域。在一个优选的实施方式中，有义和反义序列被包含内含子(在转录成RNA时所述内含子被剪切掉)的间隔区分开。已经表明这种安排导致更高效的基因沉默。双链区域可以包含从一个DNA区域或两个DNA区域转录的一个或两个RNA分子。据认为双链分子的存在引起内源植物系统的反应，该反应破坏双链RNA以及来自靶植物基因的同源RNA转录物，有效地降低或消除靶基因的活性。

杂交的有义和反义序列的长度应分别为至少19个连续的核苷酸，优选至少30个或50个核苷酸，更优选至少100个，200个，500个或1000个核苷酸。可以使用对应于整个基因转录物的全长序列。该长度最优选为100-2000个核苷酸。有义和反义序列与靶向转录物的同一性程度应为至少85％，优选至少90％，更优选95-100％。RNA分子当然可以包含可起稳定分子作用的无关序列。RNA分子可以在RNA聚合酶II或RNA聚合酶III启动子的控制下表达。后者的实例包括tRNA或snRNA启动子。

在一个实施方式中，小干扰RNA(“siRNA”)分子包含与靶mRNA的约19-21个连续核苷酸相同的核苷酸序列。优选地，所述靶mRNA序列以二核苷酸AA开始，包含约30-70％(优选30-60％，更优选40-60％，更优选约45％-55％)的GC含量，并且与除了其将要被引入其中的大麦植株的基因组中的靶标以外的任何核苷酸序列不具有高百分比同一性(例如，如通过标准BLAST搜索所确定的)。

D.微小RNA

微小RNA调控是朝向基因调节发展的RNA沉默途径的一个清楚的专门分支，与传统的RNAi/转录后基因沉默(PTGS)不同。微小RNA是一类特殊的小RNA，在以特征性反向重复序列组织的基因样元件中编码。当转录时，微小RNA基因产生茎-环前体RNA，从该茎-环前体RNA顺序加工微小RNA。微小RNA的长度通常为约21个核苷酸。释放的miRNA被并入到RISC样复合物中，该复合物含有发挥序列特异性基因抑制作用的阿格蛋白(Argonaute protein)的特定亚单位。

E.共抑制

可以使用的另一种分子生物学方法是共抑制。共抑制的机制尚不清楚，但据认为涉及转录后基因沉默(PTGS)，在这方面可能与反义抑制的许多例子非常相似。它涉及将基因或其片段的额外拷贝以相对于用于其表达的启动子的有义方向引入植物中。有义片段的大小、其与靶基因区域的对应性以及与靶基因的序列同一性程度与上述反义序列相同。在一些情况下，基因序列的额外拷贝干扰靶植物基因的表达。实施共抑制方法的方法参考WO97/20936和EP 0465572。

IV.基因组编辑

在一个实施方式中，本公开涉及具有降低的Lpx1基因表达和/或降低的Lpx1蛋白活性的植物，其中通过基因组编辑来实现降低的Lpx1基因表达和/或降低的Lpx1蛋白活性。

在一个实施方式中，本公开涉及具有基因组编辑的Lpx1基因的小麦植株，其中与来自野生型植物的谷粒相比，来自所述小麦植株的谷粒具有提高的氧化稳定性或增加的保质期。

基因组编辑，或使用工程核酸酶的基因组编辑(GEEN)，是一种使用人工改造的核酸酶或“分子剪刀”在基因组中插入、替换或去除DNA的基因工程。所述核酸酶在基因组中的期望的位置产生特定的双链断裂(DSB)，并利用细胞内源性机制通过同源重组(HR)和非同源末端接合(NHEJ)的自然过程来修复诱导的断裂。目前使用的有四种主要的工程核酸酶家族：锌指核酸酶(ZFN)、转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)、CRISPR/Cas系统以及具有重新改造的归巢核酸内切酶的工程大范围核酸酶。

A.锌指核酸酶(ZFN)

锌指核酸酶(ZFN)是通过将锌指DNA结合域与DNA切割域融合而产生的人工限制酶。锌指结构域可以被改造成靶向特定的期望的DNA序列，并且这使得锌指核酸酶能够靶向复杂基因组内的独特序列。通过利用内源性DNA修复机制，这些试剂可以用来精确地改变高等生物的基因组。

ZFN由与FokI限制性核酸内切酶的切割域融合的工程锌指DNA结构域组成。ZFN可用于诱导特定DNA序列中的双链断裂(DSB)，从而促进与外源模板的位点特异性同源重组。该外源模板含有待引入基因组的序列。

改造锌指结构域的公知可用的方法包括：(1)背景依赖的组装(Context-dependent Assembly)(CoDA)，(2)寡聚文库构建(Oligomerized Pool Engineering)(OPEN)和(3)模块化组装(Modular Assembly)。

在一个实施方式中，本公开涉及使用ZFN降低Lpx1基因的表达和/或降低Lpx1蛋白的活性。

B.转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)

TALEN是由转录激活因子样效应物(TALE)和FokI核酸内切酶组成的序列特异性核酸内切酶。TALE是一种DNA结合蛋白，其具有含有34个氨基酸的串联重复单元的高度保守中心区域。每个重复单元的碱基偏好由称为重复可变二元残基(RVD)的两个氨基酸残基确定，其识别靶DNA中的一个特定核苷酸。可以定制DNA结合重复单元阵列以靶向特定的DNA序列。与ZFN一样，两个TALEN在基因组中靶向的特定序列上的二聚化导致DSB的FokI依赖性引入，刺激同源定向修复(HDR)和非同源的末端接合(NHEJ)修复机制。

在一个实施方式中，本公开涉及使用TALEN降低Lpx1基因的表达和/或降低Lpx1蛋白的活性。

C.CRISPR/Cas系统

规律成簇的间隔短回文重复序列(CRISPR)II型系统是用于基因组工程的RNA指导的核酸内切酶技术。该系统有两个不同的组成部分：(1)向导RNA和(2)核酸内切酶，在这种情况下是CRISPR相关(Cas)核酸酶，Cas9。

向导RNA是内源性细菌crRNA和tracrRNA组合成单个嵌合向导RNA(gRNA)转录物。gRNA将crRNA的靶向特异性与tracrRNA的支架性质组合到单一转录物中。当gRNA和Cas9在细胞中表达时，基因组靶序列可被修饰或被永久破坏。

gRNA/Cas9复合物通过gRNA序列与基因组DNA中的靶序列的互补性之间的碱基配对被募集至靶序列。为了成功结合Cas9，基因组靶序列还必须包含紧接在所述靶序列之后的正确的前间区序列邻近基序(Protospacer Adjacent Motif，PAM)序列。gRNA/Cas9复合物的结合将Cas9定位于基因组靶序列，使得野生型Cas9可以切割两条DNA链，导致双链断裂(DSB)。Cas9将切割在PAM序列的上游的3-4个核苷酸。DSB可以通过两种常规修复途径之一而被修复：(1)NHEJ DNA修复途径或(2)HDR途径。所述NHEJ修复途径通常导致在DSB位点插入/缺失(InDel)，这可能导致移码和/或提前终止密码子，有效地破坏靶基因的开放阅读框(ORF)。

所述HDR途径需要用于固定DSB的修复模板的存在。HDR忠实地将修复模板的序列复制到切割的靶序列。通过使用具有修复模板的HDR，可将特定的核苷酸改变引入到靶基因中。

在一个实施方式中，本公开涉及使用所述CRISPR/cas9系统降低Lpx1基因的表达和/或降低Lpx1蛋白的活性。

D.重新改造的归巢核酸酶的大范围核酸酶

大范围核酸酶是以大识别位点(12至40个碱基对的双链DNA序列)为特征的内脱氧核糖核酸酶；因此这个位点在任何给定的基因组中通常只出现一次。例如，由I-SceI大范围核酸酶识别的18个碱基对序列平均需要人类基因组二十倍大小的基因组才被偶然发现一次(尽管具有单个错配的序列每个人类大小的基因组发生约三次)。因此，大范围核酸酶被认为是最特异的天然存在的限制酶。

在大范围核酸酶中，归巢核酸内切酶的LAGLIDADG家族已经成为过去15年来基因组和基因组工程研究的宝贵工具。通过蛋白质工程改变它们的识别序列，可以改变靶序列。

在一个实施方式中，本公开涉及使用具有重新改造的归巢核酸酶的大范围核酸酶降低Lpx1基因的表达和/或降低Lpx1蛋白的活性。

V.小麦栽培变种

在一个实施方式中，可以采用具有至少一种为二倍体、四倍体或六倍体的Lpx基因的小麦栽培变种。在另一个实施方式中，所述小麦为普通小麦(Triticum aestivum)。

在一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx基因中创建突变。在一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-D1基因中创建突变。在另一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-B1.1a基因中创建突变。在另一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-B1.1b基因中创建突变。在另一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-B1.1c基因中创建突变。在另一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-B1.2基因中创建突变。在另一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-B1.3基因中创建突变。在另一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种以在Lpx-A1基因中创建突变。

在一个实施方式中，可以采用小麦的任意栽培变种作为品系以将Lpx突变杂交到不同的栽培变种中。

在另一个实施方式中，可以采用具有至少一个Lpx基因的小麦的任意栽培变种，包括但不限于硬红春小麦(hard red spring wheat)、硬白冬小麦(hard white winterwheat)、硬粒小麦、软白春小麦(soft white spring wheat)、软白冬小麦(soft whitewinter wheat)、硬红冬小麦(hard red winter wheat)、普通小麦(common wheat)、斯卑尔脱小麦(spelt wheat)、二粒小麦(emmer wheat)、意面小麦和圆锥小麦(turgidum wheat)。

在一个实施方式中，硬红春小麦包括但不限于Bullseye、Cabernet、Cal Rojo、Hank、Joaquin、Kelse、Lariat、Lassik、Malbec、Mika、PR 1404、Redwing、Summit 515、SY314、Triple IV、Ultra、WB-Patron、WB-Rockland、Yecora Rojo、Accord、Aim、Anza、Baker、Beth Hashita、Bonus、Borah、Brim、Brooks、Buck Pronto、Butte 86、Cavalier、Challenger、Chief、Ciano T79、Colusa、Companion、Copper、Cuyama、Dash 12、Eldon、Enano、Express、Expresso、Jefferson、Genero F81、Grandin、Helena 554、Hollis、ImurisT79、Inia 66R、Jerome、Kern、Len、Marshall、McKay、Nomad、Northwest 10、Oslo、PavonF76、Pegasus、Pitic 62、Poco Red、Powell、Probrand 711、Probrand 751、Probrand 771、Probrand 775、Probred、Prointa Queguay、Prointa Quintal、Rich、RSI 5、Sagittario、Scarlet、Serra、Shasta、Solano、Spillman、Sprite、Stander、Stellar、Stoa、Success、Summit、Sunstar 2、Sunstar King、Tadinia、Tammy、Tanori 71、Tara 2000、Tempo、TesiaT79、Topic、UI Winchester、Vance、Vandal、W444、Wampum、Wared、WB-Fuzion、Westbred906R、Westbred 911、Westbred 926、Westbred 936、Westbred Discovery、WestbredRambo、Yolo和Zeke。

在另一个实施方式中，硬白小麦包括但不限于Blanca Fuerte、Blanca Grande515、Blanca Royale、Clear White、Patwin、Patwin 515、WB-Cristallo、WB-Paloma、WB-Perla、Alta Blanca、Blanca Grande、Delano、Golden Spike、ID377S、Klasic、Lochsa、Lolo、Macon、Otis、Phoenix、Pima 77、Plata、Pristine、Ramona 50、Siete Cerros 66、Vaiolet和Winsome。

在又一个实施方式中，硬粒小麦包括但不限于Crown、Desert King、Desert KingHP、Duraking、Fortissimo、Havasu、Kronos、Maestrale、Normanno、Orita、Platinum、Q-Max、RSI 59、Saragolla、Tango、Tipai、Topper、Utopia、Volante、WB-Mead、Westmore、Aldente、Aldura、Altar 84、Aruba、Bittern、Bravadur、Candura、Cortez、Deluxe、Desert Titan、Durex、Durfort、Eddie、Germains 5003D、Imperial、Kofa、Levante、Matt、Mead、Mexicali75、Minos、Modoc、Mohawk、Nudura、Ocotillo、Produra、Reva、Ria、Septre、Sky、Tacna、Titan、Trump、Ward、Westbred 803、Westbred 881、Westbred 883、Westbred 1000D、Westbred Laker、Westbred Turbo和Yavaros 79。

在另一个实施方式中，软白春小麦包括但不限于Alpowa、Alturas、Babe、Diva、JD、New Dirkwin、Nick、Twin,Whit、Blanca、Bliss、Calorwa、Centennial、Challis、Dirkwin、Eden、Edwall、Fielder、Fieldwin、Jubilee、Louise、Owens、Penawawa、Pomerelle、Sterling、Sunstar Promise、Super Dirkwin、Treasure、UI Cataldo、UI Pettit、Urquie、Vanna、Waduel、Waduel 94、Wakanz、Walladay、Wawawai、Whitebird和Zak。

在再一个实施方式中，软白冬小麦包括但不限于AP Badger、AP Legacy、Brundage96、Bruneau、Cara、Goetze、Legion、Mary、Skiles、Stephens、SY Ovation、Tubbs、WB-Junction、WB-528、Xerpha、Yamhill、Barbee、Basin、Bitterroot、Bruehl、Castan、Chukar、Coda、Daws、Edwin、Eltan、Faro、Finch、Foote、Gene、Hill 81、Hiller、Hubbard、Hyak、Hyslop、Idaho 587、Kmor、Lambert、Lewjain、MacVicar、Madsen、Malcolm、Masami、McDermid、Moro、Nugaines、ORCF-101、ORCF-102、ORCF-103、Rod、Rohde、Rulo、Simon、Salute、Temple、Tres、Tubbs 06、UICF-Brundage、WB-523和Weatherford。

在另一个实施方式中，硬红冬小麦包括但不限于Andrews、Archer、Batum、Blizzard、Bonneville、Boundary、Declo、Deloris、Finley、Garland、Hatton、Hoff、Longhorn、Manning、Meridian、Promontory、Vona、Wanser、Winridge。

在另一个实施方式中，普通小麦(六倍体，免脱粒)，Triticum aestivum sspaestivum包括但不限于Sonora、Wit Wolkoring、Chiddam Blanc De Mars、India-Jammu、Foisy。

在又一个实施方式中，斯卑尔脱小麦(六倍体，非免脱粒)，Triticum aestivumssp spelta包括但不限于西班牙斯卑尔脱小麦、瑞士斯卑尔脱小麦。

在又一个实施方式中，二粒小麦(四倍体)，Triticum turgidum ssp.dicoccum包括但不限于Ethiopian Blue Tinge。

在另一个实施方式中，意面小麦(四倍体，免脱粒)，Triticum turgidum sspdurum包括但不限于Blue Beard、Durum-Iraq。

在再一个实施方式中，圆锥小麦(四倍体，免脱粒)，Triticum turgidum sspturgidum包括但不限于Akmolinka、Maparcha。

在一个实施方式中，具有与SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO.15有可观的百分比同一性的至少一个Lpx1基因的小麦栽培变种可以与本文所公开的方法和组合一起使用。

如本文中所用的，针对小麦栽培变种，“可观的百分比同一性”是指基因的DNA序列在核苷酸水平上与SEQ ID NO:1、2、4和5足够相似以编码基本相似的蛋白质，允许栽培变种之间的等位基因差异(或交替的mRNA剪接)。根据本发明的一个实施方式，当Lpx1基因与SEQID NO:1、2、4和5之间的编码区中的百分比同一性低至约85％时，可以存在“可观的百分比同一性”，条件是基因的保守区域中的百分比同一性较高(例如，至少约90％)。优选地，所述编码区中的百分比同一性为85-90％，更优选90-95％，并且最佳地，其为95％以上。因此，在不偏离本发明的范围和意图下，本领域技术人员可以优选使用具有商业知名度的小麦栽培变种或具有产生Lpx1突变的小麦植株的具体所需特征的小麦栽培变种。或者，本领域技术人员可以优选使用具有很少多态性的小麦栽培变种(如自交栽培变种)，以便于根据本发明在一个或多个Lpx1基因中筛选突变。

VI.鉴别Lpx1突变的代表性方法

为了创建和识别本文公开的Lpx1突变和小麦植株，使用了称为TILLING的方法(Targeting Induced Local Lesions IN Genomes)。请参见McCallum等人，NatureBiotechnology 18:455-457,2000；McCallum等人，Plant Physiology，123:439-442,2000；美国公开第20040053236号；和美国专利第5,994,075号，所有这些文献在此通过引用并入本文。在基本的TILLING方法中，植物材料(如种子)受到化学诱变，这在种子细胞的基因组内产生一系列突变。经诱变的种子长成成熟M1植株并自花授粉。合并得到的M2植株的DNA样品，然后筛选目的基因中的突变。一旦在目的基因中识别到突变，则使携带该突变的M2植株的种子生长成成熟的M3植株，并筛选与目的基因相关的表型特征。

采用了六倍体的栽培变种Express。

在一个实施方式中，诱变来自小麦的种子，然后使其生长成M1植株。然后使M1植株自花授粉，并使M1植株的种子生长成M2植株，然后筛选在其Lpx1基因座中的突变。虽然根据本发明的可选实施方式，可对M1植株筛选突变，但是筛选M2植株的一个优点是所有的体细胞突变都对应于种系突变。

本领域技术人员将理解，可以诱变各种小麦植株材料，包括但不限于种子、花粉、植物组织或植物细胞，以便产生本文公开的Lpx突变的小麦植株。然而，当筛选植物DNA的突变时，诱变的植物材料的类型可能有所影响。例如，当在未诱变的植株授粉之前对花粉诱变时，授粉产生的种子生长成M1植株。M1植株的每个细胞都将含有在该花粉中产生的突变，因此然后可以筛选这些M1植株的Lpx1突变，而不是等到M2代。

可以使用主要产生点突变和缺失、插入、颠换和/或转换的诱变剂(例如化学诱变剂或辐射)来产生突变。符合本发明方法的诱变剂包括但不限于甲磺酸乙酯(EMS)、甲基磺酸甲酯(MMS)、N-乙基-N-亚硝基脲(ENU)、三乙基三聚氰胺(TEM)、N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)、甲苄肼、苯丁酸氮芥、环磷酰胺、硫酸二乙酯、丙烯酰胺单体、美法仑、氮芥、长春新碱、二甲基亚硝胺、N-甲基-N'-硝基-亚硝基胍(MNNG)、亚硝基胍、2-氨基嘌呤、7,12-二甲基-苯并[a]蒽(DMBA)、环氧乙烷、六甲基磷酰胺、白消安(bisulfan)、双环氧烷类(二环氧辛烷(DEO)、二环氧丁烷(BEB)等)、2-甲氧基-6-氯-9-[3-(乙基-2-氯-乙基)氨基丙基氨基]吖啶二盐酸盐(ICR-170)、甲醛、快中子和γ辐射。还可以识别Lpx1基因中可能不是直接由所述诱变剂引起的自发突变。

其它方法(如基因组编辑)也可以用于改变包含其启动子的目标基因的序列，以上调或下调表达或活性。这些方法是本领域技术人员已知的，并且包括CRISPR、Talens、锌指核酸酶和miRNA等等。例如，参见Xiong等，园艺研究(Horticulture Research)2:15019,2015对这些方法的综述。

现在已知或以后设计的任何合适的植物DNA制备方法可用于制备用于Lpx1突变筛选的小麦植株DNA。例如，请参见Chen&Ronald，Plant Molecular Biology Reporter 17:53-57,1999；Stewart和Via，Bio Techniques 14:748-749,1993。另外，可用的有为此目的设计的几种商用试剂盒，包括来自Qiagen(Valencia，CA)和Qbiogene(Carlsbad，CA)的试剂盒。

在一个实施方式中，合并来自个体小麦植株的制备的DNA以便加快筛选源自诱变的植物组织的全部植株种群的一个或多个Lpx1基因中的突变。合并组的大小可取决于所用筛选方法的灵敏度。优选地，合并两个或更多个个体小麦植株的组。

在另一个实施方式中，在合并DNA样品之后，将合并物进行Lpx1序列特异性扩增技术处理，例如聚合酶链式反应(PCR)。关于PCR的概述，请参见PCR实验方案：方法和应用指南(PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications)(Innis、Gelfand、Sninsky和White编著)，Academic Press，San Diego，1990。

对于Lpx1位点或紧邻这些位点之一的序列特异的任何引物都可用于扩增合并的DNA样品中的Lpx1序列。优选地，所述引物被设计成扩增最有可能出现有用突变的Lpx1位点的区域。最优选地，所述引物被设计成检测一种或多种Lpx1基因的外显子区域。此外，优选使所述引物靶向已知多态性位点以设计基因组特异性引物，以便容易地筛选在特定基因组中的点突变。

在一个实施方式中，基于Lpx-D1和Lpx-B1.2DNA序列(SEQ ID NO:1、2、4、5和15)来设计引物。表4显示了已证实可用于鉴别Lpx1序列中的有用突变的示例性引物(SEQ ID NO:7-14、16和17)。这些引物也会在本文所附的序列表中予以详细描述。

表4：示例性TILLING引物

在另一个实施方式中，可以使用识别野生型和突变体序列之间的核苷酸差异的任何方法筛选PCR扩增产物的Lpx1突变。这些方法可以包括，但不限于，例如测序、变性高压液相色谱(dHPLC)、恒定变性剂毛细管电泳(CDCE)、温度梯度毛细管电泳(TGCE)(请参见Li等人，Electrophoresis 23(10):1499-1511，2002)，或通过使用如在由Colbert等人，PlantPhysiology 126:480-484，2001描述的高通量方法中所使用的酶促裂解的片段化。优选地，用优先切割野生型和突变序列之间的杂交双链中的错配的核酸内切酶孵育所述PCR扩增产物。

在另一个实施方式中，使用自动测序凝胶设备对裂解产物进行电泳，并借助于标准商业图像处理程序分析凝胶图像。

在又一个实施方式中，一旦识别出具有突变的Lpx1基因序列的M2植株，就分析这些突变以确定它们对Lpx1酶的表达、翻译和/或活性的影响。在一个实施方式中，使用标准测序技术对含有该突变的PCR片段进行测序，以确定该突变相对于整个Lpx1序列的确切位置。使用生物信息学工具(例如SIFT(Sorting Intolerant from Tolerant；Ng和Henikoff，Nucleic Acids Research 31:3812-3814)、PSSM(Position-Specific Scoring Matrix；Henikoff和Henikoff，Computer Applications in/Biosciences 12:135-143,1996)和PARSESNP(Taylor和Greene，Nucleic Acids Research 31:3808-3811,2003))来评估每个突变以预测其对蛋白质功能的影响(即从完全耐受到导致功能丧失)。例如，小于0.05的SIFT得分和PSSM得分的大的变化(例如，大约10以上)表示可能对蛋白质功能具有有害作用的突变。已知这些程序是预测性的，本领域技术人员可以理解预测的结果并不总是准确的。

在另一个实施方式中，如果M2植株中的突变的初步评估表明其具有有用性质并且在Lpx1基因(包括其启动子)内的有用位置上，则可以对含有该突变的小麦植株进行进一步表型分析。在六倍体小麦中，在A、B和D基因组的每一个中的突变通常必须结合，然后才能检测到表型。在四倍体小麦中，A和B基因组突变相结合。另外，为了消除背景突变，含有所述突变的植物可以在任何一代回交或异型杂交两次或更多次。然后，回交或异型杂交的植物可以自花授粉或杂交，以产生Lpx1突变的纯合植株。

评价这些纯合Lpx1突变体植物的若干物理特性，以确定该突变是否导致小麦植株中有用的表型变化，而不会导致不期望的负面影响，例如显著降低的种子产量。

VII.生产小麦植株的方法

在另一个实施方式中，本公开涉及生产具有提高的氧化稳定性的小麦植株的方法。在另一个实施方式中，本发明涉及生产具有增加的保质期的小麦植株的方法。

在另一个实施方式中，本公开涉及使Lpx1基因突变异型杂交到野生型小麦的方法。

在另一个实施方式中，本公开涉及生产具有提高的氧化稳定性的小麦植株的方法，并且来自所述小麦植株的谷粒的产品具有增加的保质期。在又一个实施方式中，本公开涉及生产与野生型小麦植株相比具有降低活性的一个或多个Lpx1酶的小麦植株的方法。

在一个实施方式中，所述方法包括在来自亲本小麦植株的植物材料或植物部分中的Lpx1基因的至少一个拷贝中诱导至少一种非转基因突变；使诱变的植物材料生长或使用诱变的植物材料来产生后代小麦植株；分析诱变的植物材料和/或后代小麦植株以检测Lpx1基因的至少一个拷贝中的至少一种突变；以及选择在Lpx1基因的至少一个拷贝中具有至少一种突变的后代小麦植株。

在另一个实施方式中，所述方法进一步包括使在Lpx1基因的至少一个拷贝中具有至少一种突变的后代小麦植株与在Lpx1基因的不同拷贝中具有至少一种突变的其他后代小麦植株杂交。可以重复进行识别具有突变的后代小麦植株并使所述后代植株与具有突变的其他后代小麦植株杂交的过程，以产生具有降低的Lpx1酶活性的后代小麦植株。

在另一个实施方式中，小麦植株中Lpx1蛋白的活性水平降低至野生型植株中Lpx1蛋白活性水平的0-2％、2-5％、5-7％、7-10％、10-15％、15-20％、20-25％、25-30％、30-35％、35-40％、40-45％、45-50％、50-60％、60-70％、70-80％、80-90％、90-95％或95-99％。

A.生产在大于一个的基因组中的Lpx1基因中具有一个或多个突变的小麦植株的方法

在再一个实施方式中，本公开涉及生产小麦植株的方法，其包括在来自亲本小麦植株的植物材料中的Lpx1基因的至少一个拷贝中诱导至少一个非转基因突变，所述亲本小麦植株在Lpx1基因中包含突变；培育或使用所述突变的植物材料来产生后代小麦植株；以及选择在Lpx1基因的至少两个拷贝中具有至少一个突变的后代小麦植株。例如，所述亲本小麦植株可以在D基因组的Lpx-D1基因中具有突变。选择的后代小麦植株可以在D基因组的Lpx-D1基因中具有突变以及在B基因组的Lpx1基因中具有一个或多个突变。提供这个实例仅仅是为了说明，而不应当限制本文所公开的方法。

在又一个实施方式中，本发明涉及生产小麦植株的方法，其包括在来自亲本小麦植株的植物材料中的Lpx1基因的至少一个拷贝中诱导至少一个非转基因突变，所述亲本小麦植株在两个Lpx1基因中包含至少一个突变；培育或使用所述突变的植物材料来产生后代小麦植株；以及选择在Lpx1基因的三个拷贝中具有至少一个突变的后代小麦植株。在这个实施方式中，在A、B和D基因组的Lpx1基因中会存在至少一个突变。

在另一个实施方式中，本公开涉及生产小麦植株的方法，其包括使在第一Lpx1基因中具有至少一个非转基因突变的第一小麦植株与在第二Lpx1基因中具有至少一个非转基因突变的第二小麦植株杂交；以及选择在Lpx1基因的至少两个拷贝中具有至少一个突变的后代小麦植株。

在另一个实施方式中，本公开涉及生产小麦植株的方法，其包括使在第一和第二Lpx1基因中具有至少一个非转基因突变的第一小麦植株与在第三Lpx1基因中具有至少一个非转基因突变的第二小麦植株杂交；以及选择在Lpx1基因的全部三个拷贝中具有至少一个突变的后代小麦植株。在这个实施方式中，在A、B和D基因组的Lpx1基因中会存在至少一个突变。

VIII.小麦植株、小麦种子以及小麦植株的部分

在一个实施方式中，根据本文所公开的方法生产小麦植株。在另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分在Lpx1基因中具有一个或多个突变。在另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分在多个Lpx1基因中具有一个或多个突变。

在另一个实施方式中，本公开涉及在Lpx1基因中包含一个或多个非转基因突变的小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分。在另一个实施方式中，本公开涉及在两个基因组的每一个中的Lpx1基因中包含至少一个非转基因突变的小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分。在再一个实施方式中，本公开涉及在三个基因组的每一个中的Lpx1基因中包含至少一个非转基因突变的小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分。

在一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分在A基因组中的Lpx1基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在A基因组的Lpx1基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分在B基因组中的Lpx1基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx1基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分在D基因组中的Lpx1基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在D基因组的Lpx1基因的两个等位基因中是相同的。

在另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:4具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含编码Lpx1蛋白的具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，其中所述Lpx1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:6具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含具有一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:4具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含编码Lpx1蛋白的具有一种或多种非转基因突变的多核苷酸，其中所述Lpx1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:6具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:1具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含编码Lpx1蛋白的具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，其中所述Lpx1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:3具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含具有一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:2具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分包含编码Lpx1蛋白的具有一种或多种非转基因突变的多核苷酸，其中所述Lpx1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:3具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在另一个实施方式中，所述小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分在Lpx1基因中具有一个或多个突变，包括但不限于表1-3中所列举的一个或多个突变以及同源基因中的相应突变。可以生成具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或大于25个本文所公开突变(包括但不限于表1、2和3中公开的突变以及相应的同源基因中的突变)的小麦植株、小麦种子或小麦植株的部分。

在另一个实施方式中，含有本文所公开的一个或多个突变的小麦种子以与野生型小麦种子相当的速率发芽。在再一个实施方式中，与野生型小麦种子相比，含有本文所公开的一个或多个突变的小麦种子具有与野生型小麦种子相当的物理特性，包括但不限于尺寸、重量、长度。

在再一个实施方式中，含有本文所公开的一个或多个突变的小麦植株具有与野生型小麦植株相当的繁殖力。

IX.谷粒、面粉和淀粉

在另一个实施方式中，本公开涉及在Lpx1基因中包含一个或多个非转基因突变的小麦谷粒、面粉或淀粉。在另一个实施方式中，本发明涉及包含胚的小麦谷粒，其中所述胚在Lpx1基因中包含一个或多个非转基因突变。

在另一个实施方式中，所述小麦谷粒、面粉或淀粉在Lpx1基因中包含一个或多个非转基因突变，包括但不限于表1-3中所列的突变以及同源基因中的相应突变。

在再一个实施方式中，本公开涉及在一个、二个或三个基因组中的Lpx1基因中包含至少一个非转基因突变的小麦谷粒或面粉。

在再一个实施方式中，本发明涉及在Lpx-D1基因中包含一个或多个非转基因突变的小麦谷粒、面粉或淀粉。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在D基因组的Lpx-D1基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦谷粒、面粉或淀粉在B基因组中的Lpx-B1.1a基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx-B1.1a基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦谷粒、面粉或淀粉在B基因组中的Lpx-B1.1b基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx-B1.1b基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦谷粒、面粉或淀粉在B基因组中的Lpx-B1.1c基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx-B1.1c基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦谷粒、面粉或淀粉在B基因组中的Lpx-B1.2基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx-B1.2基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，所述小麦谷粒、面粉或淀粉在B基因组中的Lpx-B1.3基因的两个等位基因中包含一个或多个非转基因突变。在另一个实施方式中，所述非转基因突变在B基因组的Lpx-B1.3基因的两个等位基因中是相同的。

在一个实施方式中，本公开涉及包含具有表3中所列的一种或多种非转基因突变且对应于SEQ ID NO:15的D基因组中的Lpx-D1启动子的多核苷酸的小麦谷粒、小麦面粉或淀粉。在另一个实施方式中，所述小麦谷粒或小麦面粉包含具有表3中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:15具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在一个实施方式中，本公开涉及包含具有表2中所列的一种或多种非转基因突变且对应于SEQ ID NO:1的D基因组中的Lpx-D1基因的多核苷酸的小麦谷粒、小麦面粉或淀粉。在另一个实施方式中，所述小麦谷粒或小麦面粉包含具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:1具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，所述小麦谷粒、小麦面粉或淀粉包含编码Lpx1蛋白的具有表2中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，其中所述Lpx1蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:3具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在一个实施方式中，本公开涉及包含具有表1中所列的一种或多种的非转基因突变且对应于SEQ ID NO:4的B基因组中的Lpx-B1.2基因的多核苷酸的小麦谷粒、小麦面粉或淀粉。在另一个实施方式中，所述小麦谷粒或小麦面粉包含具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，并且与SEQ ID NO:4具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，所述小麦谷粒、小麦面粉或淀粉包含编码Lpx-B1.2蛋白的具有表1中所列的一种或多种非转基因突变的多核苷酸，其中所述Lpx-B1.2蛋白包含一个或多个非转基因突变，并且与SEQ ID NO:6具有85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的同一性或相似性。

在再一个实施方式中，本公开涉及包含胚乳的小麦谷粒或面粉，以及与野生型小麦谷粒或面粉相比降低的基因表达水平、Lpx1基因的活性或表达水平和活性。

在又一个实施方式中，本公开涉及在Lpx1基因中具有一个或多个突变的小麦谷粒或面粉，与野生型小麦谷粒或面粉相比，其展现出增加的保质期。在另一个实施方式中，与野生型谷粒或面粉相比，在Lpx1基因中具有一个或多个突变的小麦谷粒或面粉展现出增加25-30％、30-35％、35-40％、45-50％、50-55％、55-60％、60-65％、65-70％、70-75％、75-80％、80-85％、85-90％、90-95％以及大于95％的保质期。

在又一个实施方式中，本公开涉及在Lpx-D1基因中具有一个或多个突变的小麦谷粒或面粉，与野生型小麦谷粒或面粉相比，其展现出增加的保质期。在另一个实施方式中，与野生型谷粒或面粉相比，在Lpx-D1基因中具有一个或多个突变的小麦谷粒或面粉展现出增加25-30％、30-35％、35-40％、45-50％、50-55％、55-60％、60-65％、65-70％、70-75％、75-80％、80-85％、85-90％、90-95％以及大于95％的保质期。

在又一个实施方式中，本公开涉及在Lpx-D1基因和Lpx-B1.2基因中具有一个或多个突变的小麦谷粒或面粉，与野生型小麦谷粒或面粉相比，其展现出增加的保质期。在另一个实施方式中，与野生型谷粒或面粉相比，在Lpx-D1基因和Lpx-B1.2基因中具有一个或多个突变的小麦谷粒或面粉展现出增加25-30％、30-35％、35-40％、45-50％、50-55％、55-60％、60-65％、65-70％、70-75％、75-80％、80-85％、85-90％、90-95％以及大于95％的保质期。

X.食品

在一个实施方式中，本公开涉及由上述谷粒或面粉生产的面粉或其他产品。在另一些实施方式中，所述面粉、粗粒部分或纯化淀粉可以是食品的组分。

所述食品包括但不限于百吉饼(bagel)、饼干、面包、小圆面包(bun)、新月形面包(croissant)、饺子(dumpling)、英式松饼、松饼、皮塔面包(pita bread)、速发面包(quickbread)、冷藏/冷冻面团产品(refrigerated/frozen dough products)、面团(dough)、烘豆(baked beans)、墨西哥玉米煎饼(burrito)、辣酱汤(chili)、玉米面豆卷(taco)、玉米粉蒸肉(tamale)、玉米粉圆饼(tortilla)、菜肉馅饼(pot pie)、即食谷物(ready to eat cereal)、快餐食物(ready to eat meal)、馅(stuffing)、微波炉餐(microwaveable meal)、果仁巧克力小方块蛋糕(brownie)、蛋糕、乳酪蛋糕、咖啡蛋糕、曲奇饼、甜点、面粉糕饼(pastry)、小甜面包(sweet roll)、糖果棒(candy bar)、馅饼皮(piecrust)、馅饼馅(pie filling)、婴儿食品、烘焙粉(baking mix)、牛奶鸡蛋面糊(batter)、拌(面)粉(breading)、肉汁混合物(gravy mix)、肉剂(meat extender)、肉替代物(meatsubstitute)、调味粉(seasoning mix)、汤粉(soup mix)、肉汁(gravy)、乳酪面粉糊(roux)、色拉调料(salad dressing)、汤(soup)、酸奶油(sour cream)、面条、意大利面食(pasta)、拉面面条(ramen noodles)、炒面面条(chow mein noodles)、捞面面条(lo meinnoodles)、冰淇淋内含物(ice cream inclusion)、雪糕(ice cream bar)、冰淇淋蛋卷(icecream cone)，夹心冰淇淋(ice cream sandwich)、薄脆饼干(cracker)、油煎(或烤)碎面包片(crouton)、多纳圈(doughnut)、蛋卷(egg roll)、膨化小吃(extruded snack)、水果和谷物棒(fruit and grain bar)、微波炉零食产品(microwaveable snack product)、营养棒(nutritional bar)、薄烤饼(pancake)、半烘焙面包房产品(par-baked bakery product)、咸脆饼干(pretzel)、布丁、基于麦片的产品(granola-based product)、零食片(snackchip)、零食(snack food)、零食混合物(snack mix)、华夫饼干、比萨饼皮(pizza crust)、动物食品或宠物食品。

在一个实施方式中，所述面粉是全谷面粉(例如，超细研磨的全谷面粉，如超细研磨的全谷小麦面粉)。在一个实施方式中，所述全谷面粉包括精制面粉成分(例如精制小麦面粉或精制面粉)和粗粒部分(例如超细研磨的粗粒部分)。精制小麦面粉可以是例如通过研磨和筛选(筛分)洁净小麦制备的面粉。为了包含在精制小麦面粉的种类中，美国食品和药物管理局(FDA)要求面粉满足特定的粒度标准。所述精制小麦面粉的粒度被描述为面粉，其中，不少于98％通过孔不大于以“212微米(U.S.Wire70)”命名的金属丝编织网的孔的编织物。

在另一个实施方式中，所述粗粒部分包含糠麸和胚芽中的至少一种。例如，所述胚芽是在麦仁中发现的胚体。所述胚芽包括脂质、纤维、维生素、蛋白质、矿物质和植物营养素，例如黄酮类化合物。所述糠麸可以包括几个细胞层，并具有显著量的脂质、纤维、维生素、蛋白质、矿物质和植物营养素，例如黄酮类化合物。

例如，本发明的粗粒部分或全谷面粉或精制面粉可以在焙烤食品、休闲食品和食品中以各种量使用以代替精制或全谷面粉。所述全谷面粉(即超细研磨全谷面粉)也可以直接销售给消费者用于他们的自制烘焙产品中。在一个示例性实施方式中，全谷面粉的颗粒分布是这样的，占全谷面粉重量的98％的颗粒小于212微米。

在另一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以是一种营养补充剂的成分。所述营养补充剂可以是加入到含有一种或多种成分(通常包括：维生素、矿物质、药草、氨基酸、酶、抗氧化剂、药草、香料、益生菌、提取物、益生元和纤维)的饮食中的产品。

在进一步的实施方式中，所述营养补充剂可以包括任何已知的将有助于个体的整体健康的营养成分，其实例包括但不限于类胡萝卜素、维生素、矿物质、其它纤维成分、脂肪酸、抗氧化剂、氨基酸、肽、蛋白质、叶黄素、核糖、ω-3脂肪酸和/或其它营养成分。因为本发明的胚乳的高营养成分，可以给个体赋予许多益处，包括纤维和其他必需营养素的输送、提高的消化功能和健康状况、体重控制、血糖控制、心脏健康、糖尿病风险的降低、潜在的关节炎风险的降低以及个体的整体健康和保健。

在又一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以是膳食补充剂的成分。美国联邦法规(The Code of Federal Regulations)将膳食补充剂定义为一种产品，其旨在补充膳食并含有一种或多种膳食成分，包括：维生素、矿物质、药草、植物制剂、氨基酸、和其他物质或其组分；旨在作为药丸、胶囊、片剂或液体通过口服摄取；并且在前面板上用标签标明作为膳食补充剂。

在又一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以是纤维补充剂或其组分。所述纤维补充剂可以以下列形式递送，但不限于这些形式：速溶饮料混合物(instant beverage mixes)、即饮饮料(ready-to-drink beverages)、营养棒、华夫饼干、曲奇饼、薄脆饼干、凝胶注射剂(gel shots)、胶囊、咀嚼物、可咀嚼片剂和丸剂。一个实施方式以调味奶昔(flavored shake)或麦芽型饮料的形式递送所述纤维补充剂。

在另一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以以消化补充剂的成分被包括。所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以单独作为消化补充剂的成分或与一种或多种益生元化合物和/或益生菌微生物联合作为消化补充剂的成分。益生元化合物是不易消化的食物成分，可以通过选择性地刺激结肠中有限数目的微生物的生长和/或活性而有益地影响宿主。在本发明的范围内，益生元化合物的实例可以包括但不限于：寡糖和菊粉。

益生菌是当在足量提供时赋予宿主健康益处的微生物。益生菌微生物包括但不限于：乳酸杆菌(Lactobacillus)、双歧杆菌(Bifidobacteria)、埃希氏杆菌(Escherichia)、梭状芽胞杆菌(Clostridium)、乳球菌(Lactococcus)、链球菌(Streptococcus)、肠球菌(Enterococcus)和酵母菌(Saccharomyces)。

在又一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以以功能性食品的成分被包括。美国食品技术专家学会(The Institute of Food Technologists)将功能性食品定义为作为提供超出基本营养之外的健康益处的食品和食品成分。这包括传统食品、强化的、浓缩的或增强的食品和膳食补充剂。所述全谷面粉和粗粒部分或精制面粉包括许多维生素和矿物质，有很高的氧自由基吸收能力，富含纤维，使它们理想地适合用于/作为功能性食品。

在另一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉可以在医疗食品中使用。医疗食品被定义为完全在医师的指导下配制以消费或提供的食品，该食品旨在用于疾病或状况的特殊饮食管理，针对所述疾病或状况，根据公认的科学原则，通过医学评估而建立独特的营养需求。所述全谷面粉和粗粒部分或精制面粉的养分含量和抗氧化能力使它们理想地适于在医疗食品中使用。

在又一个实施方式中，所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉也可以在药物中使用。所述全谷面粉和粗粒部分或精制面粉富含纤维且具有很细的颗粒使它们适于在药物中用作载体。

在再一个实施方式中，预期通过所述全谷面粉或粗粒部分是单一成分或许多营养成分的一种这样的输运机制来递送作为营养补充剂、膳食补充剂或消化补充剂的所述全谷面粉或粗粒部分或精制面粉。输运机制的实例包括但不限于：速溶饮料混合物、即饮型饮料、营养棒、华夫饼干、曲奇饼、薄脆饼干、凝胶注射剂、胶囊和咀嚼物。

在又一个实施方式中，可以使用研磨方法来制造一种多小麦面粉(multi-wheatflour)或者多谷粒粗粒部分(multi-grain coarse fraction)。在一个实施方式中，可以研磨来自一类小麦的糠麸和胚芽并与另一种小麦的研碎的胚乳或全谷小麦面粉混合。可选择地，可以研磨一种类型的谷粒的糠麸和胚芽并与另一种谷粒的研碎的胚乳或全谷面粉混合。

在另一个实施方式中，来自第一种类型的小麦或谷粒的糠麸和胚芽可以与来自第二种类型的小麦或谷粒的糠麸和胚芽混合以产生多谷粒粗粒部分。可以预期的是，本发明包括混合一种或多种谷粒的糠麸、胚芽、胚乳和全谷面粉的一种或多种的任意组合。这种多谷粒、多麦的方法可以用来制作定制面粉以及充分利用多种类型的谷粒或小麦的品质和营养成分以制作一种面粉。

本发明的全谷面粉可以通过各种研磨方法来生产。一种示例性方法涉及在单一物料流中研磨谷粒而不是将所述谷粒的胚乳、糠麸和胚芽分离成单独的物料流。将清洁和润麦后的谷粒输送到第一通道粉碎机，例如锤磨机、辊磨机、针磨机、冲击式碾磨机、圆盘研磨机，空气碾磨机、凹口碾磨机等等。

研磨后，排出谷粒，并输送到筛分器。可以使用本领域已知的任何用于筛选研磨颗粒的筛分器。通过筛分器的筛网的材料是本发明的全谷面粉，无需进一步处理。在筛网中保留的材料被称为第二级分。所述第二级分需要额外的颗粒缩减。因此，可以将该第二级分输送到第二通道粉碎机。

研磨后，可以将第二级分输送到第二筛分器。通过第二筛分器的筛网的材料是所述的全谷面粉。在筛网中保留的材料被称为第四级分，需要进一步的处理以减小颗粒尺寸。通过反馈回路将所述第二筛分器的筛网上的第四级分输送回所述第一通道粉碎机或所述第二通道粉碎机进行进一步处理。

可以设想，本发明的所述全谷面粉、粗粒部分、纯化淀粉和/或谷粒产品可以通过本领域已知的多种研磨方法来生产。

XI.植物育种

在另一个实施方式中，本公开涉及采用在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦植株和植物部分来植物育种的方法。

一个这样的实施方式为使在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种与另一小麦品种杂交以形成第一代种群F1植物的方法。通过这个方法生产的第一代种群F1植物也是本发明的一个实施方式。此第一代种群F1植物将包含在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种的基本上完整的等位基因的组。本领域的普通技术人员可以利用育种手册或分子方法来鉴别采用在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种而生产的特定F1植物，并且任何这样的个体植物也包括在本发明中。这些实施方式还包括采用在所述Lpx1基因中具有一个或多个突变的小麦品种的转基因或回交转化来产生第一代F1植物。

在另一个实施方式中，本发明涉及开发后代小麦植株的方法。开发后代小麦植株的方法包括使在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种与第二小麦植株杂交，并进行育种方法。生产来自在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种的品系的具体方法如下。

本领域的普通技术人员可以使在Lpx1的一个基因或多个基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种与另一小麦品种(如优良品种)杂交。使来自这个杂交的F1种子生长以形成均质种群。所述F1种子会含有来自在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种的一组等位基因以及另一个小麦品种的一组等位基因。

F1基因组会由50％的在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种和50％的另一优良品种组成。使所述F1种子生长以形成F2种子。可以使所述F1种子自花授粉，或用另一个小麦栽培变种来培育。

平均而言，所述F2种子会从在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种中获得50％的其等位基因，以及来自其它小麦品种的50％，但来自种群的各个单株植物则会具有更高百分比的它们来自在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种的等位基因(Wang J.和R.Bernardo,2000,Crop Sci.40:659-665以及Bernardo,R.和A.L.Kahler,2001,Theor.Appl.Genet.102:986-992)。

使所述F2种子生长，并且基于肉眼观察和/或性状测定和/或标记辅助选择来进行植物的选择。选取展现出由一个或多个来自期望的在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种衍生的性状的由在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种衍生的后代，并且分开收获各个植物。使这种来自各个植物的F3种子在单独的行中生长，并使之自花授粉。然后分开收获和脱粒所选的行或来自所述行的植物。再次基于肉眼观察和/或期望的植物性状(如由一个或多个来自期望的在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种衍生的性状)的测定进行所述选择。

生长和选择的过程会重复任意次数，直到获得由在Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的纯合小麦品种衍生的小麦植株。由在Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的纯合小麦品种衍生的小麦植株会包含由在所述Lpx基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种衍生的期望的性状，其中一些可能不会由与在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种杂交的其它原始小麦品种表达，以及其中一些可能会由这两种小麦品种表达，但目前处于等于或高于在所述Lpx1的一个基因或多个基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种中表达的水平的水平。

可以重复杂交、自交和选择的育种过程，以生产由在Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种衍生的另一个种群的小麦植株，所述小麦植株平均具有25％的它们来自在所述Lpx1基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种的基因，但来自所述种群的各个单株植物则会具有更高百分比的它们来自在所述Lpx1的一个基因或多个基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种的等位基因。本发明的另一个实施方式为由在Lpx基因中具有一个或多个非转基因突变的纯合小麦品种衍生的小麦植株，该小麦植株接收了由在所述Lpx基因中具有一个或多个非转基因突变的小麦品种衍生的性状。可以根据需要重复这个育种过程许多次。

以下段落进一步描述了本文所公开的植物、组合物和方法。

1、一种小麦植株，其在Lpx1基因中包含突变，其中，与来自野生型小麦植株的产品相比，所述突变有助于来自所述小麦植株的产品具有增加的保质期。

2、一种小麦植株，其在Lpx1基因中包含突变，其中，与由来自野生型小麦植株的谷粒生产的产品相比，所述突变有助于由来自所述植株的谷粒生产的产品中的己醛产量的减少。

3、段落1或2所述的小麦植株，其进一步在至少两个基因组中包含突变。

4、段落1或2所述的小麦植株，相对于野生型小麦植株，其进一步包含降低水平的Lpx1蛋白。

5、段落1或2所述的小麦植株，相对于野生型小麦植株，其进一步包含降低的Lpx1酶活性。

6、段落1或2所述的小麦植株，其中，与来自野生型小麦植株的产品相比，来自所述小麦植株的产物具有提高的氧化稳定性。

7、一种小麦植株，其在D基因组中的Lpx1基因中包含突变，其中，与来自野生型小麦植株的产品相比，所述突变有助于来自所述小麦植株的产品具有增加的保质期。

8、一种小麦植株，其在D基因组中的Lpx1基因中包含突变，其中，与由来自野生型小麦植株的谷粒生产的产品相比，所述突变有助于来自所述植株的谷粒的产品中的己醛产量的减少。

9、段落7或8所述的小麦植株，其中，所述Lpx1基因为Lpx-D1。

10、段落7或8所述的小麦植株，其进一步包含B基因组的Lpx1基因中的突变。

11、段落7或8所述的小麦植株，相对于野生型小麦植株，其进一步包含降低水平的Lpx1蛋白。

12、段落7或8所述的小麦植株，相对于野生型小麦植株，其进一步包含降低的Lpx1酶活性。

13、段落7或8所述的小麦植株，其中，与来自野生型小麦植株的产品相比，来自所述小麦植株的产品具有提高的氧化稳定性。

14、一种小麦植株，其在B基因组中的Lpx1基因中包含突变，其中，与来自野生型小麦植株的产品相比，所述突变有助于来自所述小麦植株的产品具有增加的保质期。

15、一种小麦植株，其在B基因组中的Lpx1基因中包含突变，其中，与来自野生型小麦植株的谷粒的产品相比，所述突变有助于来自所述植株的谷粒的产品中的己醛产量的减少。

16、段落14或15所述的小麦植株，其中，所述Lpx1基因为Lpx-B1.2。

17、段落14或15所述的小麦植株，其进一步在D基因组的Lpx1基因中包含突变。

18、段落14或15所述的小麦植株，相对于野生型小麦植株，其还包含降低水平的Lpx1蛋白。

19、段落14或15所述的小麦植株，相对于野生型小麦植株，其进一步包含降低的Lpx1酶活性。

20、段落14或15所述的小麦植株，其中，与来自野生型小麦植株的产品相比，来自所述小麦植株的产品具有提高的氧化稳定性。

21、前述段落中任意段落所述的小麦植株，其中，所述小麦植株针对所述突变是纯合的。

22、前述段落中任意段落所述的小麦植株，其为普通小麦(Triticum aestivumssp.aestivum)。

23、一种小麦植株，其在Lpx基因中包含两个以上的突变，其中，所述Lpx基因中的突变在至少两个不同基因组上。

24、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的谷粒的全谷面粉，其中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉相比，脂肪酸的分解产物的产生在全谷面粉中是减少的。

25、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的谷粒的全谷面粉，其中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉相比，脂肪酸的分解产物的产生在全谷面粉中减少至少5％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％、或至少95％。

26、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的全谷面粉，其中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉相比，己醛或反式-2-壬烯醛或三羟基癸酸或它们的组合的产生在全谷面粉中减少至少5％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％、或至少35％、或至少40％、或至少45％、或至少50％、或至少55％、或至少60％、或至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％、或至少95％。

27、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的谷粒的全谷面粉，其中，与由野生型谷粒制成的全谷面粉的保质期相比，全谷面粉的保质期增加1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月、10个月、11个月、12个月、13个月、14个月、15个月、16个月、17个月、18个月、19个月、20个月、21个月、22个月、23个月、24个月、25个月、26个月、27个月、28个月、29个月、30个月或大于30个月。

28、来自在Lpx1基因中包含突变的谷粒的全谷面粉，其中，与来自野生型小麦植株的全谷面粉相比，所述突变有助于全谷面粉中己醛产量的减少。

29、在Lpx1基因中包含突变的全谷面粉，其中，与来自野生型小麦植株的全谷面粉相比，所述突变有助于全谷面粉中保质期的增加。

30、Lpx1基因中包含突变的全谷面粉，其中，与来自野生型小麦植株的全谷面粉相比，所述突变有助于更高温度下储存的全谷面粉中保质期的增加。

31、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的全谷面粉，其中，由感官特性确定了由小麦谷粒制成的全谷面粉的保质期被改善，所述感官特性包括成品的色泽、风味、质地、香味、性能或整体倾向。

32、前述段落中任意段落所述的小麦植株，其中，在表1-10中的任一个中列举了所述突变。

33、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的小麦谷粒。

34、包含前述段落中任意段落所述的小麦谷粒的面粉。

35、一种食品，其包含前述段落中任意段落所述的小麦植株的组分。

36、来自前述段落中任意段落所述的小麦植株的小麦种子、植物部分或其后代。

37、基本上如本文中所示和所述的小麦植株。

38、基本上如本文中所示和所述的谷粒。

39、来自基本上如本文中所示和所述的小麦植株的小麦种子、植物部分或其后代。

40、一种小麦植株，其在B和D基因组之一或两者中的Lpx1基因中包含一个或多个突变，其中，与来自野生型小麦植株的碾磨谷粒相比，来自所述小麦植株的碾磨谷粒具有选自以下的性质：(a)增加的保质期；(b)提高的氧化稳定性；(c)减少的Lpx1蛋白产量；(d)降低的Lpx1蛋白活性；(e)减少的己醛产量；(f)减少的pinellic酸产量；(g)减少的来自脂肪酸的分解产物；或者(h)改善的感官特性。

41、一种小麦植株，其在B和D基因组之一或两者中的Lpx1基因中包含一个或多个突变，其中，与由野生型小麦植株的谷粒生产的产品相比，由来自所述小麦植株的谷粒生产的产品具有选自以下的性质：(a)增加的保质期；(b)提高的氧化稳定性；(c)减少的Lpx1蛋白产量；(d)降低的Lpx1蛋白活性；(e)减少的己醛产量；(f)减少的pinellic酸产量；(g)减少的来自脂肪酸的分解产物；或者(h)改善的感官特性。

42、一种核酸，其包含编码SEQ ID NO:3的具有表2中所列的至少一个突变的多肽的编码序列。

43、一种核酸，其包含SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2的具有表2中的至少一个突变的编码序列。

44、一种核酸，其包含编码SEQ ID NO:6的具有表1中所列的至少一个突变的多肽的编码序列。

45、一种核酸，其包含SEQ ID NO.4或SEQ ID NO.5的具有表1中的至少一个突变的编码序列。

实施例1

这个实施例描述了Lpx1的新型等位基因的鉴别。

诱变

根据本发明的一个示例性实施方式，以H₂O真空浸润六倍体栽培变种(Triticumaestivum)Express的小麦种子(大约1000粒种子/100ml H₂O耗时大约4分钟)。然后在室温下将种子置于通风橱中的摇床(45rpm)上。将诱变剂甲磺酸乙酯(EMS)加入到吸涨的种子中以达到约0.75％至约1.2％(v/v)的最终浓度。在18小时的培育期之后，用新鲜的H₂O置换EMS溶液4次。然后将种子在流水中冲洗约4-8小时。最后，将诱变的种子种植于盆栽土壤中(96粒/托盘)并在室内使其发芽。将四至六周龄的植物转移到田地中，以生长为完全成熟的M1植物。使成熟的M1植物自花授粉，然后收集来自所述M1植物的种子并种植以生产M2植物。

A.DNA制备

提取和制备来自根据以上描述生产的M2植物的DNA，以鉴别哪个M2植物在其一个或多个Lpx1基因座处携带有突变。采用基于(瓦伦西亚市，CA)的96植物试剂盒的方法和试剂来制备M2植物DNA。将大约50mg的冷冻植物样本置入具有不锈钢珠的各个样本管中，在液氮中冷冻，并采用Mixer Mill MM 300在21.5Hz下研磨2次，每次45秒。接下来，在80℃下将300μl溶液AP1[缓冲液AP1，溶液DX和RNAse(100mg/ml)]加入到各个样本中。将管密封并摇动15秒，然后在5,200×g下短暂离心。在加入100μl缓冲液P3之后，将管摇动15秒钟。将样本置于-20℃的冰箱中至少20分钟。然后将所述样本在5200×g下离心20分钟。将过滤板置于Tecan Evo液体处理机器人的真空单元上，并将400μl的缓冲液AW1加入到各个孔中。在各个孔中加入300μl等份的上清液之后，施加真空直至干燥。接下来，将650μl的缓冲液AW2加入到滤板的各个孔中。将所述滤板置于方孔板上，并在5,200×g下离心20分钟。然后将所述滤板置于新的一组样本管上，并将90μl的缓冲液AE加入到过滤器中。将其在室温下孵育1分钟，然后在5,200×g下离心2分钟。用额外的90μl的缓冲液AE重复该步骤。除去所述滤板并将含有合并滤液的管封盖。然后将单个样本标准化至的5-10ng/μl的DNA浓度以用于TILLING，或者保持未标准化以用于基因分型应用。

B.TILLING

将M2小麦DNA合并为两个单株植物的组。池内各株的DNA浓度约为2ng/□l，整个池的最终浓度为4ng/μl。然后，将5μl的合并的DNA样本(或20ng小麦DNA)排列在微量滴定板上并进行基因特异性PCR。

在含有20ng合并的DNA、0.75X ExTaq缓冲液(Clonetech公司，山景城(MountainView)，CA)、1.1mM额外的MgCl₂、0.3mM dNTP、0.3μM引物、0.009U Ex-Taq DNA聚合酶(Clonetech公司，山景城，CA)、0.02单位的DyNAzyme II DNA聚合酶(赛默科技(ThermoScientific)公司)以及必要时0.33M Polymer-Aide PCR增强剂(西格玛奥德里奇公司())的15μl体积中来进行PCR扩增。如下采用MJ热循环仪来进行PCR扩增：95℃下持续2分钟；8个循环的“递减PCR”(94℃下持续20秒，然后于70-68℃下开始退火步骤30秒，并且每循环下降1℃，然后以每秒0.5℃升温至72℃，接着72℃下持续1分钟)；25-45个循环的94℃下持续20秒、63或65℃下持续30秒、以0.5℃/秒升温至72℃、72℃下持续1-2分钟；72℃下持续8分钟；98℃下持续8分钟；80℃下持续20秒；60个循环的80℃下持续持续7秒-0.3度/循环。

在96孔板中消化PCR产物(2-4μl)。将3μl的含有6mM HEPES[4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸](pH 7.0)、6mM MgCl₂、6mM NaCl、0.012XX-100、0.03mg/ml的牛血清白蛋白、0.5X T-消化缓冲液[Advanced Analytical Technologies,Inc(AATI)公司，埃姆斯市(Ames)，爱荷华州(IA)]、各0.912U的核酸内切酶和增强剂(Inc)以及0.5X dsDNA裂解酶(AATI，埃姆斯市，IA)的溶液加入到PCR产物中。消化反应在45℃下孵育45分钟。Surveyor酶的比活性为800单位/μl，其中一个单位被制造商定义为37℃下1分钟内在pH 8.5下由剪切的、热变性的小牛胸腺DNA产生1ng的酸可溶性物质所需的酶的用量。通过加入20μl的稀释缓冲液E(AATI，埃姆斯市，IA)或1×TE来终止反应。将反应物保存在冰箱中，直至其在Fragment Analyzer^TM(AATI，埃姆斯市，IA)毛细管电泳系统上跑样。根据制造商的方案，利用DNF-920-K1000T突变发现试剂盒(AATI，埃姆斯市，IA)在所述Fragment Analyzer^TM上跑样。

电泳后，采用软件(AATI，埃姆斯市，IA)来分析测定。凝胶图像显示了所有96条泳道共有的背景条带的序列特异性图案。罕见的事件(如突变)产生了超出上述背景图案的新条带。通过TILLING混合有野生型DNA的池的单个成员，然后对单个PCR产物进行测序来评估具有指示目标突变的条带的植物。

实施例2：Lpx1品系的基因分型和植物育种

使通过测序证实了携带突变的植物如上所述地生长(例如，可使M2植物回交或异型杂交多次以消除背景突变，并且自花授粉以产生对于所述突变是纯合的植物)或与在不同的同源基因中包含Lpx1突变的另一植物杂交。在每一代，新型的等位基因通过提取DNA而在植物材料中进行验证，并通过测序或通过采用特别开发用于目标等位基因的等位基因特异性KASP(竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR))分子标记物(LGC Genomics公司，贝弗利市(Beverly)，马萨诸塞州(MA))来基因分型。

如实施例1所述，对从幼叶提取的DNA进行KASP基因分型。每个反应由总反应体积为10.14μl中的5μl master mix(KASP High-Rox Universal 2X Master Mix，LGCGenomics公司)、0.14μl KASP Assay Mix和40-60ng DNA组成。然后采用以下热循环条件在96孔规格中PCR扩增反应混合物：94℃下持续15分钟，然后10个循环的92℃下持续20秒且之后61℃下持续60秒，每个循环下降0.6℃直至达到55℃，然后35-40个循环的94℃下持续20秒且之后55℃下持续60秒，以及最终保持在8℃直至测量。采用已知基因型的对照品(应用生物系统(Applied Biosystems,Inc)公司，福斯特市(Foster City)，Ca，USA)用7900HTFast Real-Time PCR系统在室温下评估随后的反应。

实施例3：脂氧合酶活性

通过两种方法中的任一种测量成熟全谷物中的脂氧合酶活性：(a)共轭二烯形成或(b)比色测定。

A.方法1：通过共轭二烯形成的脂氧合酶活性

对于共轭二烯分析，如Surrey,Plant Physiology 39:65-70,(1964)所述，以分光光度法测量了全谷小麦面粉中的总脂氧合酶活性。所述测定利用NanoDrop 2000c分光光度计(赛默科技公司，沃尔瑟姆市(Waltham)，MA，USA)在234nm下测定了25℃下确定含有共轭二烯的亚油酸酯氢过氧化物的形成。利用MixerMill 300(莱驰有限公司(Retsch GmbH)，哈恩市(Haan)，德国)以22l/s振动频率持续20秒来由成熟种子碾磨全谷面粉。将200mg的全谷面粉悬浮于1.5mL的50mM磷酸钠缓冲液(pH 6.6)中。将悬浮液在冰水浴中孵育1小时，以15分钟的间隔涡旋1分钟，并在4℃下以16,100×g离心两次共20分钟。离心后，收集上清液作为粗酶溶液，储存在冰水浴中，并在12小时内使用。根据制造商的说明书，采用牛血清白蛋白作为标准，根据Bradford方法(伯乐(Bio-Rad)公司，赫拉克勒斯市(Hercules)，CA，USA)测定蛋白质浓度。亚油酸酯底物溶液由50mM磷酸钠缓冲液(pH 6.6)、2mM亚油酸>99％(西格玛化学公司(Sigma Chemical)，圣路易斯市(St Louis)，密苏里州(MO)，USA)和0.2％Tween20(伯乐公司，赫拉克勒斯市，CA，USA)组成，并储存在含有5-7个氧清除包(Oxyrase公司，曼斯菲尔德市(Mansfield)，俄亥俄州(OH)，USA)的气密容器中以使底物的自氧化最小化。亚油酸酯氢过氧化反应通过在25℃下将0.1mg的粗酶溶液加入到2mL的亚油酸酯底物溶液中来开启。监测反应从0至至少3分钟。结果通过ANOVA然后是采用InStat软件(GraphPad公司，拉由拉市(La Jolla)，CA，USA)的t检验来进行统计分析。一个单位的脂氧合酶活性被定义为每分钟每mg的蛋白质在234nm处吸光度增加0.001。样本的阴性对照通过在100℃下热处理20分钟使粗酶失活来制备。

B.方法2：通过比色测定的脂氧合酶活性

如Anton和Barret,Journal of Agriculture Food Chemistry 49:32-37,(2001)所述，采用利用3-(二甲氨基)苯甲酸(DMAB)与3-甲基-2-苯并噻唑啉酮(MBTH)的偶联反应的改进的比色测定法同样测定了全谷小麦面粉中的总脂肪氧合酶活性。所述测定在血红蛋白的存在下利用MBTH和DMAB测定了亚油酸酯氢过氧化物的产物的形成。利用MixerMill300(莱驰有限公司，哈恩市，德国)以22l/s振动频率持续20秒来由成熟种子碾磨全谷面粉。将200mg的全谷面粉悬浮于1.5mL的50mM磷酸钠缓冲液(pH 6.6)中。将悬浮液在冰水浴中孵育1小时，以15分钟的间隔涡旋1分钟，并在4℃下以16,100×g离心两次共20分钟。离心后，收集上清液作为粗酶溶液，储存在冰水浴中，并在12小时内使用。根据制造商的说明书，采用牛血清白蛋白作为标准，根据Bradford方法(伯乐(Bio-Rad)公司，赫拉克勒斯市(Hercules)，CA，USA)测定蛋白质浓度。DMAB-亚油酸酯底物溶液由20mM DMAB和100μM磷酸钠(pH 6.6)以及25mM亚油酸>99％和0.1％Tween 20组成。MBTH-血红蛋白溶液由10mM MBTH和0.1mg/mL牛血红蛋白(西格玛化学公司，圣路易斯市，MO，USA)组成。

亚油酸酯氢过氧化/DMAB-MBTH偶联反应通过将0.5ml的DMAB-亚油酸酯底物溶液加入到0.1mg粗酶中，并在25℃下孵育20分钟来开启。20分钟后，再加入0.5ml的MBTH-血红蛋白溶液并再孵育10分钟。通过加入0.5ml的1％(w/v)十二烷基硫酸钠(SDS)来终止反应。利用NanoDrop 2000c分光光度计(赛默科技，沃尔瑟姆市，MA，USA)来测量595nm的吸光度值处的颜色形成。采用InStat软件(GraphPad公司，拉由拉市，CA，USA)对结果进行统计分析。一个单位的脂氧合酶活性被定义为每mg蛋白质在595nm下吸光度值乘以100。样本的阴性对照通过在100℃下热处理20分钟使粗酶失活来制备。

分析来自在D或B基因组或者D和B两个基因组的Lpx-D1或LpxB1.2中具有突变的纯合小麦植株的谷粒的脂氧合酶活性。另外，使鉴别出在B或D基因组的Lpx1中具有严重突变(表1和2)的所选植物与在其它基因组中的Lpx1中含有严重突变的其它植物杂交。同样分析来自由这些在两个基因组中都具有新型突变体等位基因的杂交品种得到的纯合植物的谷粒的脂氧合酶活性。当来自这些具有Lpx1突变的野生型等位基因的杂交品种的同胞植物可用时，采用它们作为对照。分析脂氧合酶活性的突变体等位基因包括通过其SIFT和PSSM打分而预测对蛋白质功能具有有害作用的错义突变，以及导致引入终止密码子(截断突变)或剪接点处的突变的那些突变。表5显示了分析了脂氧合酶活性的突变体品系的实例。

表5：在Lpx-D1和/或Lpx-B1.2中具有突变的代表性栽培变种

对于表5-7，命名为Lpx-D1的D基因组Lpx1中的突变的基因组核酸命名对应于参考序列SEQ ID NO:1中的位置。命名为Lpx-D1的D基因组Lpx1多肽的氨基酸命名对应于参考序列SEQ ID NO:3的氨基酸位置。命名为Lpx-B1.2的B基因组两个Lpx1基因之一中的突变的基因组核酸命名对应于参考序列SEQ ID NO:4中的位置。命名为Lpx-B1.2的B基因组两个Lpx1基因之一中的突变的氨基酸命名对应于参考序列SEQ ID NO:6中的氨基酸位置。“Wt”表示对于亲本野生型等位基因而言是纯合的材料，以及“纯合的”是指对于所示的突变体等位基因是纯合的材料。

表6：小麦品种Express中Lpx1的新型等位基因的脂氧合酶活性。

表6显示了在Lpx-D1基因、Lpx-B1.2基因或两者的组合中具有新型等位基因的各种品系的脂氧合酶活性的范围。

表7：各种小麦品种的脂氧合酶活性。采用比色测定以单位/mg蛋白质表示了活性(+/-标准误差)。

表7显示了在Lpx-D1基因、Lpx-B1.2基因和两者的组合中新型等位基因的各种组合中获得的脂氧合酶活性的范围。表7进一步显示了尽管在多种面包小麦中的Lpx-B基因中存在不同的等位基因组合的范围，但所有测试的品种在成熟谷粒中仍具有高水平的脂氧合酶活性。来自全球多个地区的众多其它品种的评估也显示了相同的结果。

实施例4

由Lpx1新型等位基因的感官特性改善的保质期

保质期可由面粉和由其制成的产品的感官特性来决定，包括成品的色泽、风味、质地、香味、外观、性能或整体倾向。在一个实施方式中，训练有素的评审员可以用来评估材料之间的差异。

例如，可以将Lpx1面粉在不同的温度和/或湿度下储存不同的时间长度，并由评审员来与野生型同胞面粉和/或亲本面粉比较香味、色泽、风味、外观和质地等属性。还可以将所述面粉制成产品，如面包，并在香味、色泽、风味、外观或质地等属性方面比较面包心与面包皮。也可以将面包或其它产品在不同的温度和/或湿度下储存不同的时间长度，并由评审员来与野生型同胞面粉和/或亲本面粉比较香味、色泽、风味、外观或质地等属性。

也可以采用其它方法来测定感官特征。例如，质地可以通过质构仪来测量。色泽可以通过美能达(Minolta)色度计测试来测量。有助于香味或味道的化合物可以通过液相或气相色谱和质谱来分析。

实施例5：Lpx1新型等位基因的改善的保质期

脂氧合酶的脂质氧化产生了氢过氧化物，该氢过氧化物是进一步分解为多种化合物(包括醛类，如己醛)的底物。样本中产生的己醛水平可用作氧化酸败的量度(Fritz和Gale，Hexanal as a measure of rancidity in low fat foods,JAOCS 54:225(1977))。为了测试来自新型脂氧合酶突变体等位基因的谷粒的全谷面粉的保质期，将全谷样本碾磨并在37℃下储存不同的时间直至20周，并如下所述分析己醛水平。也可以采用更长的培育时间和一系列额外的温度和湿度条件来测试保质期。

方法：己醛分析

利用MixerMill 300(莱驰有限公司，哈恩市，德国)以22l/s振动频率持续20秒来由成熟种子碾磨全谷面粉，并储存在密闭的聚乙烯袋中。在37℃的温度设定的PercivalE30BC8(Percival Scientific Inc公司，佩里市(Perry)，爱荷华州(Iowa)，USA)中进行面粉的加速陈化。将10g面粉样本在37℃下储存1-16周。采用基于气相色谱的方法由Medallion Labs(明尼阿波利斯市(Minneapolis)，明尼苏达州(MN)，USA)来分析己醛水平。以百万分率(ppm)报告的单位具有<0.3ppm的检测下限以及50ppm的检测上限。

评估在37℃下培育长达20周的全谷面粉的加速陈化时间-进程的己醛产量来作为酸败的指标。在37℃下的培育之后的1、6、8、10、16和20周测试来自未诱变的亲本品种Express的面粉，并与新鲜碾磨的面粉样本中的己醛水平对比。

如图1所示，在新鲜研磨样本和1周龄样本中，己醛水平低于<0.3ppm的检测限。但是从6周的时间点开始并持续至20周，己醛水平从0.6ppm增加到1ppm，证实了氧化酸败的进展。对于谷类，在37℃下16周的培育时间估计相当于在室温下约1年的储存(Sewald和DeVries，食品保质期(Food product shelf life)，Medallion Laboratories AnalyticalProgress(2012)http://www.medlabs.com/Downloads/food_product_shelf_life_web.pdf)。

测试Lpx-D1(W494*)等位基因纯合的小麦品系9(表6)以及Lpx-D1(W494*)和Lpx-B1.2(W510*)等位基因二者都是纯合的小麦品系22(表6)在37℃下储存长达16周的全谷面粉中的己醛产量。另外，采用作为这些等位基因纯合的野生型且同时生长的同胞品系作为对照(野生型同胞)。由相同基因型的2-6株植物来扩大谷物，以在整个时间-进程期间提供足够的材料用于分析。

如图2所示，在野生型同胞中，己醛水平在37℃下6、8和16周的培育下升高。该结果类似于亲本材料中的己醛产量(图1)。相比之下，在来自37℃下长达16周的Lpx-D1(W494*)突变体等位基因纯合的品系以及Lpx-D1(W494*)+LpxB1.2(W510*)突变体等位基因二者都是纯合的品系中的全谷面粉样本中，己醛水平保持低于<0.3ppm的检测限(图2中的星号)。本文中的公开内容证实了具有降低的脂氧合酶活性的Lpx-D1中的新型等位基因单独地以及与Lpx-B1.2中的新型等位基因的组合通过降低脂肪酸的分解产物(如己醛)的积累而显著改善了全谷面粉的保质期。Lpx1的额外的等位基因也可以用来改善保质期。

实施例6：

具有Lpx-D1启动子等位基因的小麦品系的改变的脂氧合酶活性

表8提供了在小麦植株(品种Express)的D基因组中的Lpx-D1启动子中创建和鉴别的突变的另外的实例。核苷酸的变化根据它们在SEQ ID NO:15中的位置而被鉴别。合子型是指突变在M2植物中是杂合的(Het)还是纯合的(Hom)。

表8：D基因组中Lpx-D1启动子的另外的代表性突变

表9显示了在D基因组中Lpx-D1启动子区域中具有新型等位基因的小麦品系中获得的脂氧合酶活性的范围。突变的核苷酸变化对应于参考序列SEQ ID NO:15中的位置。“Wt”表示对于亲本野生型等位基因而言是纯合的材料，以及“纯合的”是指对于所示的突变体等位基因是纯合的材料。在表9中，与亲本品种和其它Lpx-D1启动子等位基因相比，品系5Lpx-D1启动子等位基因(G1538A)具有降低的脂氧合酶活性。

表9：小麦的D基因组中的Lpx1-D1启动子的新型等位基因的脂氧合酶活性

实施例7：

在8周的加速陈化研究中的多个Lpx-D1新型等位基因的改善的保质期

己醛是脂肪酸的降解产物，其可被用作氧化酸败的量度。如实施例5中所述，在Lpx-D1中具有不同等位基因的植物的谷粒在碾磨以及在37℃下加速陈化8周后测试了己醛水平。这些包括来自表5的单个等位基因的小麦品系，包括Lpx-D1(W81*)等位基因纯合的品系1、Lpx-D1(P224S)等位基因纯合的品系6、Lpx-D1(P469L)等位基因纯合的品系8、Lpx-D1(W494*)等位基因纯合的品系9、Lpx-D1(剪接点)等位基因纯合的品系7、Lpx-D1(R533Q)等位基因纯合的品系11、Lpx-D1(P540S)纯合的品系12、Lpx-D1(W635*)等位基因纯合的品系15、Lpx-D1(W666*)等位基因纯合的品系17、Lpx-D1(C696Y)等位基因纯合的品系18以及Lpx-D1(W789*)等位基因纯合的品系20。

另外，使来自亲本品系Express(亲本)和具有野生型等位基因的小麦品系8、9和15的同胞品系的谷粒同时生长，碾磨并用作对照(野生型同胞)。如实施例5中所述，在Medallion Labs测定了己醛水平。如图3所示，所述亲本品系和野生型同胞品系在全谷面粉的8周加速陈化后具有升高的己醛水平，而所有单个纯合的Lpx-D1品系具有降低的己醛水平。品系1、8、9、7、11、15、17、18和20具有低于检测水平(<0.3ppm)的己醛水平，而品系6和12具有0.311和0.351ppm的稍微升高的己醛水平。

为了进一步测试由新型脂氧合酶突变体等位基因的谷粒得到的全谷面粉的降低的酸败和增加的保质期，如实施例5中所述碾磨了Lpx-D1(W494*)等位基因纯合的小麦品系9(表5)以及Lpx-D1(W494*)和Lpx-B1.2(W510*)等位基因二者都是纯合的小麦品系22(表5)。另外，将具有纯合的野生型等位基因的小麦品系9或22的同胞品系碾磨并用作对照(野生型同胞)。如实施例5中所述，对全谷面粉的三份生物学平行副本进行加速陈化8周并分析己醛水平。如图4所示，来自具有品系9或品系22的纯合等位基因的陈化谷粒具有显著低于对照的己醛水平(P<0.05)，而对照品系均具有升高的己醛水平。

实施例8：

长达相当于室温下24个月的Lpx1新型等位基因的长期降低的酸败和改善的保质期

为了进一步测试由新型脂氧合酶突变体等位基因的谷粒得到的全谷面粉的降低的酸败和增加的保质期，如实施例5中所述碾磨了Lpx-D1(W494*)等位基因纯合的小麦品系9(表5)以及Lpx-D1(W494*)和Lpx-B1.2(W510*)等位基因二者都是纯合的小麦品系22(表5)。另外，使纯合的野生型的小麦品系9或22的同胞品系同时生长，然后碾磨并用作对照(野生型同胞)。使全谷面粉在37℃下接受加速陈化12或30周，分别相当于在室温下估计10或24个月。如实施例5中所述，在Medallion Labs测定了己醛水平。

如图5所示，在陈化12周的野生型同胞中，己醛水平增加至0.736ppm。相比之下，在陈化12周的小麦品系9和22中，己醛值仍旧低于<0.3ppm的检测限。在陈化30周后，品系22野生型同胞的己醛值具有3.25ppm的高得多的水平。更鲜明对比的是，陈化30周的小麦品系9的己醛值仅仅提升至1.08ppm，以及陈化至30周的小麦品系22的己醛值仅仅提升至0.691ppm。该数据证实了具有降低的脂氧合酶活性的Lpx-D1中的新型等位基因单独地以及与Lpx-B1.2中的新型等位基因的组合显著改善了全谷面粉的保质期。

实施例9：

由Lpx 1新型等位基因的谷粒制成的碾磨全谷面粉和面团中苦味化合物的减少的产生

全麦面粉中游离亚油酸的氧化降解是面包心中的苦味的主要来源(Bin&Peterson，全麦面包心中的苦味化合物的鉴定(Identification of bitter compounds inwhole wheat bread crumb)，食品化学(Food Chemistry)，203:8-15(2016))。苦味化合物9,12,13-三羟基-反式-10-十八碳烯(pinellic)酸被认为是脂氧合酶在过氧化期间产生的底物环氧化的产物(Gardner，亚油酸氢过氧化物的分解(Decomposition of linoleicacid hydroperoxides)，JOAF 23:129-136(1975))。为了测量由新型Lpx1突变体等位基因的谷粒制成的面粉和面团中苦味的改善，将全谷样本碾磨并在37℃下储存6个月(相当于室温下19个月)。在分析之前立即碾磨新鲜的全谷面粉样本。在风味研究和教育中心(FlavorResearch and Education Center)(明尼苏达大学)利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC/MS/MS)进行了面粉和面团中的9,12,13-三羟基-反式-10-十八碳烯(pinellic)酸的量化。

在15mL反应体积中，用掺入以100mg/mL内标的4-羟基苯甲酸丁酯的乙醇-氯仿混合物(75:25v/v)来萃取3g的面粉。将两份反应在设定为120rpm的轨道振动台上培育3小时，然后在10℃下以8000rpm离心15分钟。离心后，从有机相中小心地分离上清液，集合在250mL平底烧瓶中，并通过旋转蒸发浓缩。将残余物重新溶于4mL的10％甲醇中，然后经历利用预处理的500mg C18柱(色谱科(Supelco)公司，贝尔丰特市(Bellefonte)，宾夕法尼亚州(PA)，USA)的固相萃取。然后用2mL甲醇洗脱各个样本，并通过0.20μm尼龙针筒过滤器(Millex，比尔里卡市(Billerica)，CA，USA)过滤以进一步清洁。

通过将12g的面粉与7.2g的超纯水混合，然后静置20分钟以确保充分形成pinellic酸来制作面团。随后按质量将所述面团分为三份，并将每份悬浮于掺入4-羟基苯甲酸丁酯(100ng/mL)内标的20mL的75％(v/v)乙醇溶液中。将样本在设定为120rpm的轨道振动台上培育3小时，然后在10℃下以8000rpm离心15分钟。使2mL的上清液接受利用预处理的500mg C18柱(色谱科公司，贝尔丰特市，PA，USA)的固相萃取。然后用2mL甲醇洗脱各个样本，并用2mL的超纯水进一步稀释合并的混合物，以防止在质谱分析期间样品超限。

使面粉或面团样本的注射液(2μL)在25℃下保温的2.1mm×50mm ACQUITY UPLCBEH C18 1.7μm柱(沃特世(Waters)公司，米尔福德市(Milford)，MA，USA)上分离。MS条件如下：ESI阴性，去溶剂温度，500℃；源温度，120℃；毛细管电压，2.7kV；去溶剂气流量，700L/小时；气帘气流量，65L/小时。采用(A)0.1％甲酸的超声处理的超纯水溶液作为水相和(B)0.1％甲酸的乙腈溶液用于有机相的二元溶剂体系，将UPLC流动相维持在300μL/min的流速。洗脱梯度从5％B开始(0-1分钟)，线性增加至50％B(1-6分钟)，然后增加至100％B(6-8分钟)，保持在100％B(8-10分钟)，以及在5％B(10-15分钟)重新平衡。MS/MS离子跃迁和碰撞能量如下：9,12,13-三羟基-反式-10-十八碳烯酸，ESI-329-->211(15eV)；4-羟基苯甲酸丁酯，ESI-193-->136(15ev)。

在37℃下将由Lpx-D1(W494*)等位基因纯合的小麦品系9(表5)以及品系9中的Lpx-D1等位基因为野生型的同胞品系碾磨的全谷面粉陈化6个月。同样分析了来自这些品系的新鲜碾磨的材料。另外，同样分析了来自Lpx-D1(W494*)和Lpx-B1.2(W510*)等位基因纯合的小麦品系22(表5)以及这些等位基因的野生型同胞品系的新鲜碾磨的材料。

如图6所示，由小麦品系9和品系22以及它们的野生型同胞制成的新鲜碾磨的全谷面粉具有约5mg/kg面粉的pinellic酸浓度。在陈化6个月的全谷面粉中，pinellic酸水平增加高至20mg/kg面粉。然而，与陈化相同时间长度的野生型同胞相比，品系9在pinellic酸的形成上降低了15％。该数据表明Lpx-D1中的新型等位基因显著降低了陈化的全谷面粉中苦味化合物的产生。

图7显示了Lpx 1新型等位基因对由全谷制成的面团中苦味化合物形成的影响。与具有超过三倍量的pinellic酸(200mg/kg面团)的野生型品系9同胞相比，由来自小麦品系9的新鲜碾磨的全谷面粉制成的面团具有60mg/kg面团的低的pinellic酸浓度。类似地，由品系22的新鲜碾磨的全谷面粉制成的面团具有32mg/kg面团的非常低的pinellic酸浓度，而野生型品系22同胞具有超过十倍量的pinellic酸(340mg/kg)。这些数据表明，由在Lpx-D1中具有新型等位基因以及结合Lpx-B1.2中的新型等位基因的小麦的全谷面粉制成的面团显著降低了全谷产品中发现的主要苦味化合物的浓度。

同样如图7所示，与野生型同胞品系相比，由陈化6个月的小麦品系9的全谷面粉制成的面团具有显著降低的pinellic酸浓度(160mg/kg面团)，所述野生型同胞品系具有超过六倍该量的浓度(910mg/kg面团)，展现出含有新型Lpx1等位基因的面粉的改善的保质期。这些数据表明，由在Lpx-D1中具有新型等位基因的小麦的陈化的全谷面粉制成的面团显著降低了全谷产品中发现的主要苦味化合物的浓度。

提供了上述实施例来说明本发明，但并不限制其范围。本发明的其它变体对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的，并且被所附权利要求书及其所有等同物涵盖。上述实例采用了TILLING技术以在小麦的一个或多个Lpx基因中创建和鉴别突变，但本领域普通技术人员将会理解的是，其它方法如定向诱变(也称为定点诱变、位点特异性诱变、寡核苷酸定向诱变或基因组编辑)可用于在小麦的一个或多个Lpx1基因座中创建本文所公开的有用突变(参见，例如，Zhang等，PNAS 107(26):12028-12033,2010；Saika等，植物生理学(Plant Physiology)156:1269-1277,2011)。本文所引用的所有出版物、专利和专利申请均通过引用的方式并入本文中。

信息序列表

Claims (20)

1.一种小麦植株，其在B基因组和D基因组之一或两者中的Lpx1基因中具有一个或多个突变，其中，与来自野生型小麦植株的碾磨谷粒相比，来自所述小麦植株的碾磨谷粒具有选自以下的性质：(a)增加的保质期；(b)提高的氧化稳定性；(c)减少的Lpx1蛋白的产量；(d)降低的Lpx1蛋白活性；(e)减少的己醛产量；(f)减少的pinellic酸产量；(g)减少的来自脂肪酸的分解产物；或者(h)改善的感官特性。

2.权利要求1所述的小麦植株，其在B基因组中包含一个或多个突变。

3.权利要求2所述的小麦植株，其中，所述Lpx1基因为Lpx-B1.2。

4.权利要求3所述的小麦植株，其中，Lpx-B1.2基因的B基因组中的突变导致SEQ IDNo.6的氨基酸510位处从色氨酸到终止密码子的变化(W510*)。

5.权利要求1所述的小麦植株，其在D基因组中包含一个或多个突变。

6.权利要求5所述的小麦植株，其中，所述Lpx1基因为Lpx-D1。

7.权利要求6所述的小麦植株，其中，Lpx-D1基因的D基因组中的突变导致SEQ ID No.3的氨基酸494位处从色氨酸到终止密码子的变化(W494*)。

8.权利要求1所述的小麦植株，其在B基因组和D基因组中都包含一个或多个突变。

9.来自权利要求1所述的小麦植株的小麦谷粒。

10.包含权利要求9所述的小麦谷粒的面粉。

11.一种食品，其包含权利要求1所述的小麦植株的组分。

12.来自权利要求1所述的小麦植株的小麦种子、植物部分或其后代。

13.一种小麦植株，其在B基因组和D基因组两者中的Lpx1基因中包含一个或多个突变，其中，与来自野生型小麦植株的碾磨谷粒相比，来自所述小麦植株的碾磨谷粒具有选自以下的性质：(a)增加的保质期；(b)提高的氧化稳定性；(c)减少的Lpx1蛋白的产量；(d)降低的Lpx1蛋白活性；(e)减少的己醛产量；(f)减少的pinellic酸产量；(g)减少的来自脂肪酸的分解产物；或者(h)改善的感官特性。

14.权利要求13所述的小麦植株，其中，Lpx-B1.2基因的B基因组中的突变导致SEQ IDNo.6的氨基酸510位处从色氨酸到终止密码子的变化(W510*)。

15.权利要求13所述的小麦植株，其中，Lpx-D1基因的D基因组中的突变导致SEQ IDNo.3的氨基酸494位处从色氨酸到终止密码子的变化(W494*)。

16.来自权利要求13所述的小麦植株的小麦谷粒。

17.包含权利要求16所述的小麦谷粒的面粉。

18.一种食品，其包含权利要求13所述的小麦植株的组分。

19.来自权利要求13所述的小麦植株的小麦种子、植物部分或其后代。

20.一种食品，其包含权利要求1所述的小麦植株的组分。