KR20190039467A

KR20190039467A - 고 알파 리놀렌산 아마

Info

Publication number: KR20190039467A
Application number: KR1020187027849A
Authority: KR
Inventors: 나단 골라스; 릴리안 페터슨; 아빈드 쿠마
Original assignee: 나단 골라스; 아빈드 쿠마; 릴리안 페터슨
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2019-04-12
Also published as: US20190045735A1; EA201800488A1; AU2017224144A1; WO2017147583A1; EP3419415A4; JP2019512039A; CN109310064A; JP7066641B2; EP3419415A1; CA3054548A1

Abstract

본 발명은 리놀렌산의 신규한 프로파일을 생산하는 아마 식물 (Linum usitatissimum)의 단순 재배 품종에 관한 것이다. 재배 품종의 식물, 오일 산물 및 특유한 유전자가 기술되어 있다. 고농도의 알파 리놀렌산을 갖는 종자를 생산하는 재배 품종은 cDNA 및 단순 서열 반복 (SSR 또는 미소부수체) 영역을 포함하는 게놈 프로파일에 의해 추가로 기술된다. 재배 품종은 또한 이의 신규한 아마 종자 오일 프로파일에 의해 식별될 수 있다.

Description

고 알파 리놀렌산 아마

종래 출원에 대한 교차-참조

본 발명은 이의 전체가 참조로서 통합된, 2016년 2월 26일 출원된 미국 가출원 제61/300,364호에 대한 우선권을 주장한다.

발명의 분야

본 개시 내용은 전체적으로 신규한 프로파일의 리놀렌산을 생산하는 아마 식물 재배 품종에 관한 것이다. 재배 품종의 식물, 오일 산물 및 특유한 유전자가 기술되어 있다. 고농도의 알파 리놀렌산을 갖는 종자를 생산하는 재배 품종은 게놈 프로파일에 의해 더 기술된다. 재배 품종을 기술하기 위해, 아마 종자 오일의 화학적 분석, 게놈 SSR, cDNA 및 단백질 서열 분석이 사용되었다.

아마(flax)는 인간에 의해 사용된 고대 역사를 갖는 리나세아에(Linaceae) 과의 일년생 자가-수분 식물이다. 아마 품종들(varieties)은 줄기 유래의 섬유 또는 종자 유래의 오일을 위해 재배될 수 있다. 헤르메스(Hermes)와 같은 섬유 아마는 거의 분지되지 않는 반면, 노르망디(Normandy), 베튠(Bethune) 또는 소렐 (Sorrell)과 같은 오일 종자 아마는 고도로 분지되었거나 또는 관목상이다. 오일 종자 아마 및 섬유 아마의 특징을 결합하기 위한 노력이 진행중이다. 아마 오일은 필수 지방산 알파 리놀렌산(alpha linolenic acid, ALA) 및 리놀레산 ((linoleic acid, LA)의 천연 공급원이다. 섬유 또는 오일 종자 아마 유래의 오일의 지방산 프로파일은 각 품종의 특징이다. 예를 들어, 솔린(Solin)은 매우 낮은 알파 리놀렌산 함량 및 더 높은 리놀레산 함량을 갖는다. 이 품종은 다른 요리용 오일을 대체하기 위한 것이다. 야생형 노르망디, 베튠 및 소렐은 솔린에 비해 더 높은 (즉, 48 내지 60%의) 알파 리놀렌산 함량 및 더 낮은 (즉, 16%의) 리놀레산 함량을 갖는다 (도 1). 고 알파 리놀렌산 아마는 다른 아마 품종 또는 재배 품종(cultivars)들보다 매우 높은 알파 리놀렌산 함량(68% 이상) 및 더 낮은 리놀레산 함량(10%)을 갖는다 (도 1). 고 알파 리놀렌산 아마 오일의 특징은, 본원에 참조로서 포함된 WO 2007/051302 및 FDA GRN # 256 둘 다에서 더 제대로 기술된다.

알파 리놀렌산은 또한 식물 오메가 3 (C₁₈:3n3)의 원천으로도 알려져있다. 리놀레산은 또한 오메가 6 지방산 또는 (C₁₈:2n6)로도 알려져있다. 알파 리놀렌산 및 리놀레산은 인체가 이들 지방을 내인적으로 생산할 수 없기 때문에 필수 지방산으로 알려져있다. 개체는 이 지방산들을 식사에서 섭취해야 한다. 인체는 이 지방산들을 심혈관 기능, 뇌 및 눈 발달, 피부 건강의 개선 등을 포함하는 일반 건강에 영향을 끼치는 다양한 방식으로 이용한다. FDA는 고 알파 리놀렌산 아마 오일을 전반적으로 안전한 물질(Generally Recognized as Safe, GRAS)로 승인하였다. 고 알파 리놀렌산 아마 오일은 또한 동물 건강 및 생식에도 도움이 된다. 식이 ALA 섭취 증가는 소의 유산을 감소시키고, 말 및 개에서 털의 외관 및 건강을 개선하며, 돼지에서 이유(weaning) 시간을 감소시키고, 동물의 질병 저항성을 증가시킨다. 고 알파 리놀렌산 아마 /는 또한 산업적 용도에 대해 의미를 갖는다. 에폭시화 후의 고 알파 리놀렌산 함량은 평균 옥시란 값보다 더 높은 값을 갖는 에폭시화된 천연 오일이 된다. 에폭시화된 고 알파 리놀렌산으로 제조된 에폭시는 더 신속하게 건조되고 더 강하고, 더욱 화학적으로 내성을 갖는 결합을 생성한다(farm). 유사하게, 고 알파 리놀렌산 아마 오일에 기반한 알키드 수지는 더욱 용매 내성이 있고, 더 강하며 더욱 내구성이 있다. 또한, 상기 고 알파 리놀렌산 아마 오일 에폭시 및 알키드 수지는 '녹색' 화학에 기반을 두므로, 오래된 기술을 대체하는데 사용될 수 있고 환경에 이롭다. 따라서, 고 알파 리놀렌산 아마 오일은 인간 건강, 동물 사료 및 산업용 오일과 같은 다양한 분야 적용에 경제적 중요성을 갖는다.

다른 품종 및 재배 품종 아마 유래 오일의 알파 리놀렌산 함량은 환경적 인자에 의해 결정되는 작은 부분이다. 더욱 긴 광주기 성장 시기 및 더욱 차가운 온도에 의해, 임의의 특정 품종/재배 품종에서 더 높은 알파 리놀렌산 함량을 갖는 오일이 생성될 수 있다. 그러나, 대부분의 경우 알파 리놀렌산 함량은 유전적으로 결정된다. 구체적으로, 성숙 종자의 알파 리놀렌산 함량은 FAD3a 및 FAD3b 유전자에 의해 결정된다. 이 유전자들은 리놀레산에서 이중 결합을 촉진하여 알파 리놀렌산을 생산할 수 있는 오메가 3/델타 15 불포화 효소(desaturase)를 암호화한다 (도 5). 매우 낮은 알파 리놀렌산 함량을 갖는 아마의 품종인 솔린은 야생형 노르망디 FAD 유전자와 비교하여 FAD3a 및 FAb3b 유전자에 돌연변이를 갖는다. 이 돌연변이들은 불활성 FAD 불포화 효소 단백질 및 결과적으로 낮은 수준의 알파 리놀렌산을 생산하는 절단된 아미노산 서열을 생성한다.

아마 종은 고도의 가변성을 갖는다. 각각의 다양한 바람직한 특징을 갖는 광범위한 재배 품종을 생산하기 위해 교배되었다. 아마 게놈의 유전적 분석으로 이러한 종들이 재배 품종의 생산에 유전적으로 적합하다는 것이 밝혀졌다. 게놈의 20% 정도가 전위요소(transposable element)로 구성된다. 이는 여러가지 아르고보타닉 (argobotanic) 특징의 다양한 재배 품종을 생산하는데 매우 적합하다. 따라서, 재배 품종의 유전적 기술 방법이 연구 및 개발되었다.

아마 게놈은, 전체적으로, 다른 방법들 중에서 단순 서열 반복 영역의 패턴으로 특징지어질 수 있다. [미소부수체(microsatellite) 또는 가변 길이 직렬 반복 영역(variable length tandem repeat region)으로도 알려진] 단순 서열 반복 (SSR) 영역은, 반복된 뉴클레오타이드 단위로 이루어진 DNA 서열이다. 이 특정 영역의 총 길이는 뉴클레오타이드 단위 서열 자체의 길이 및 뉴클레오타이드 단위가 반복되는 횟수에 따라 가변적이다. SSR 영역은 게놈 상의 많은 유전자좌(locus)에서 발견된다. 각 SSR 영역은 상이한 DNA 반복 단위로 이루어질 수 있고, 상이한 길이일 수 있다. 각 유전자좌는 고유의 프라이머 서열에 의해 식별된다. 각 유전자좌는 다형성이며, 많은 대립유전자를 가질 수 있는데; 즉, 임의의 한 특정 유전자좌에서 SSR 영역은 개체 간에 상이하다. 이 다형성은 특정 개인에 따른 특징인 게놈 SSR 영역의 패턴을 야기한다. SSR 영역의 특징 및 고유한 패턴이 유전자 마커, DNA 핑거프린팅(fingerprinting), 친자 검사, 개체 식별, 유전자좌 양적 특성 매핑, 유전적 다양성 연구, 연관 매핑 및 재배 품종 핑거프린팅의 기반이다. 식물에서, 특징적인 SSR 영역은 재배 품종 식별 및 DNA 변이의 평가에 사용된다. 아마에서, 28개의 SSR 마커가 보고되었다. 아마에서 SSR 마커에 대한 대규모 연구로 많은 품종의 아마의 혈통을 확인하였다. SSR 데이터에 근거하여, 고 알파 리놀렌산 아마는 새로운 수탁 번호(accession)를 형성하였다.

최근 고 알파 리놀렌산 아마가 다양한 영양적 및 산업적 용도에서 유용하고 바람직하다는 것이 이해되었다. 알파 리놀렌산이 인간 및 다른 포유동물에게 필수 오일이라는 것은 잘 알려져 있다. 또한, 65% 이상의 알파 리놀렌산을 함유하는 고 알파 리놀렌산 아마 (아마씨) 오일이, 알키드 수지 에폭시화 오일, 코팅, 페인트, 에나멜, 바니쉬, 항-폭열 표면 콘크리트 방부제, 응고된 아마씨 오일, 말레네이트된 아마씨 오일, 에폭시, 잉크, 제인(zein) 필름 코팅 및 당업자에게 자명한 다른 유용한 적용의 제조에 사용될 수 있음이 이해된다. 고 알파 리놀렌산의 제품은 종종 야생형 리놀렌 아마 (아마씨) 오일로 만들어진 유사 제품에 비해 더 강하고 건조가 더 빠르다. 고 알파 리놀렌산의 산업적 및 농업적 용도는 Peterson 및 Golas의 미국 특허 제9,179,660호에 잘 기술되어 있다.

아마에서의 리놀렌산의 알파 리놀렌산으로의 환원은, FAB3A 및 FAB3B 유전자에 의해 조절되는 것으로 이해된다. 이들 각각은 오메가 3/델타 15 불포화 효소를 암호화한다. 오메가 3/델타 15 불포화 효소는 리놀레산에서 이중 결합의 형성을 촉진하여 알파 리놀렌산을 형성할 수 있다. 핵산 및/또는 유전자 조절에서의 FAB3A/B 유전자의 변형은 알파 리놀렌산의 생산을 조절하여, 알파 리놀렌산 대 리놀레산의 비율을 조절하는 것으로 생각된다.

고 알파 리놀렌산 아마 종자를 생산할 수 있는 아마 식물의 생물학적 프로파일의 유전적인 특징에 대한 필요성이 있었다. 이런 식물은 고 알파 리놀렌산 아마 종자 오일, 특히, 18:3 리놀렌산을 70% 이상, 더욱 바람직하게는 75% 이상 갖는 아마 종자 오일의 생산에 바람직하다. 또한, 재배 품종이 또한 리놀레산 및 올레산도 포함하는 것보다는 고 알파 리놀렌산 종자를 생산하는 것이 바람직하다. 이런 식물은 또한 상기 바람직한 특징 및 다른 표현형을 갖는 재배 품종의 생산을 위한 모체로서도 바람직하다.

SSR 영역 및 FAD3a/b 유전자 서열과 같은 고 알파 리놀렌산 아마의 특징은 특유하다. 본 발명의 일 구현예는 서열번호 1 및 서열번호 2, 서열번호 3 및 서열번호 4, 서열번호 5 및 서열번호 6, 서열번호 7 및 서열번호 8, 서열번호 9 및 서열번호 10, 서열번호 11 및 서열번호 12, 서열번호 13 및 서열번호 14, 서열번호 15 및 서열번호 16, 서열번호 17 및 서열번호 18, 서열번호 19 및 서열번호 20, 서열번호 21 및 서열번호 22, 서열번호 23 및 서열번호 24, 서열번호 25 및 서열번호 26, 서열번호 27 및 서열번호 28, 서열번호 29 및 서열번호 30, 서열번호 31 및 서열번호 32, 서열번호 33 및 서열번호 34의 프라이머 쌍에 의해 정의되는 유전자좌에, M6552 재배 품종의 단순 서열 반복 패턴의 염기쌍 길이와 85%, 87.5%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 동일성을 갖는 단순 서열 반복의 패턴을 포함하는 게놈을 갖는 것을 특징으로 하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물의 염색체의 세트이며; 상기 식물의 종자는 65%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74% 또는 75% (냉간 압축된 오일의 중량 %) 초과의 알파 리놀렌산 함량을 갖는다. 본 발명의 바람직한 구현예는 상기와 같지만, 상기 서열번호 19 및 서열번호 20의 프라이머 쌍에 의해 정의된 단순 서열 반복 패턴은 약 226개 염기쌍이고, 또한 하기의 것들 중 적어도 하나는 참이다: 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 쌍에 의해 정의된 단순 서열 반복 패턴은 약 231개 염기쌍이거나 이를 초과하고; 서열번호 2 및 서열번호 4의 프라이머 쌍에 의해 정의된 단순 서열 반복 패턴은 약 197개 염기쌍이거나 이를 초과하고; 그리고, 서열번호 9 및 서열번호 10의 프라이머 쌍에 의해 정의되는 단순 서열 반복 패턴은 약 371개 염기쌍과 동일하다. 또 다른 바람직한 구현예는 첫 번째 구현예와 같지만, 상기 서열번호 13 및 서열번호 14의 프라이머 쌍에 의해 정의되는 단순 서열 반복 패턴은 약 305개 염기쌍을 초과한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 서열번호 35로 표시된 FAD3a 유전자의 코딩 서열과 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 87.5%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 동일성을 갖는 핵산 서열을 포함하는 뉴클레오타이드 서열이며; 상기 서열은 리놀레산 유래의 알파 리놀렌산의 합성에 사용하기에 충분한 지방산 불포화 효소 활성을 갖는 단백질을 암호화한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 서열번호 41로 표시된 FAD3b 단백질의 코딩 서열과 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 87.5%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 동일한 핵산 서열을 포함하는 뉴클레오타이드 서열이며, 상기 서열은 알파 리놀렌산의 합성에 사용하기에 충분한 지방산 불포화 효소 활성을 갖는 단백질을 암호화한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 서열번호 36으로 표시된 FAD3a 단백질의 아미노산 서열과 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 87.5%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 단백질이며, 상기 단백질은 리놀레산에서 이중 결합의 형성을 촉진하여 알파 리놀렌산을 생산할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예는 서열번호 42로 표시된 FAD3b 단백질의 아미노산 서열과 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 87.5%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 단백질이며, 상기 단백질은 리놀레산에서 이중 결합의 형성을 촉진하여 알파 리놀렌산을 생산할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예는 고 알파 리놀렌산 아마에서 유래된 cDNA 서열이며, 상기 cDNA 서열은 적어도 서열번호 35로 표시되는 고 알파 리놀렌산 아마의 FAD3a의 cDNA에 의해 기술되는 적어도 하나의 돌연변이를 갖는다. 본 발명의 본 구현예는 더욱 바람직하게는 cDNA로 형질전환된 세포, 특정 식물 세포, 효모 세포 또는 박테리아 세포이다. 가장 바람직하게는, 서열번호 35로 표시되는 cDNA를 갖는 세포를 포함하는 다세포 유기체이다.

본 발명의 또 다른 구현예는 고 알파 리놀렌산 아마로부터 유래한 cDNA 서열이며, 상기 cDNA 서열은 적어도 서열번호 41로 표시된 고 알파 리놀렌산 아마의 FAD3b의 cDNA에 의해 기술된 적어도 하나의 돌연변이를 갖는다. 본 발명의 본 구현예는 더욱 바람직하게는 서열번호 41로 표시되는 cDNA로 형질전환된 세포, 특히 식물 세포, 효모 세포 또는 박테리아 세포이다. 가장 바람직하게는, 서열번호 41로 표시되는 cDNA를 갖는 세포를 포함하는 다세포 유기체이다.

본 발명의 또 다른 구현예는 BeFad3A.pro 또는 NmFad3A.pro와 비교했을 때, NoFad3A.pro의 도 8에 나타낸 적어도 하나의 돌연변이를 포함하는 FAD3a 단백질이다. 더욱 바람직하게 본 구현예에서, FAD3a 단백질은 리놀레 지방산에서 이중 결합의 형성을 추가로 촉진할 수 있다. 훨씬 더 바람직하게 본 단백질은 세포를 함유하며, 가장 바람직하게 구현예는 단백질을 함유하는 세포를 포함하는 유기체이다.

본 발명의 또 다른 구현예는 BeFad3B.pro 또는 NmFad3B.pro와 비교했을 때, NoFad3B.pro의 도 9에 나타낸 적어도 하나의 돌연변이를 포함하는 FAD3b 단백질이다. 더욱 바람직하게 본 구현예에서, FAD3a 단백질은 리놀레 지방산에서 이중 결합의 형성을 추가로 촉진할 수 있다. 훨씬 더 바람직하게 본 단백질은 세포를 함유하며, 가장 바람직하게 구현예는 단백질을 함유하는 세포를 포함하는 유기체이다.

본 발명의 또 다른 구현예는 308 bp의 LU 17 SSR를 포함하는 리눔 우시타티씨움(Linum usitatissium) 식물이며, 상기 총 오일에 비교한 알파 리놀렌산의 백분율은 약 70.1% 초과이다. 더욱 바람직하게, 상기 리눔 우시타티씨움 식물은 도 3의 "고 알파" 컬럼에 기술된 SSR의 전체 패턴을 추가로 포함한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 서열번호 35 및 서열번호 41로 표시된 변형된 유전자를 가지며 서열번호 36 및 서열번호 42로 표시되는 아미노산 서열을 발현하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물이다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 고 알파 리놀렌산 아마에서 FAD3A 유전자를 암호화하는 분리된 핵산 서열을 특징으로 한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 고 알파 리놀렌산 아마에서 FAD3B 유전자를 암호화하는 분리된 핵산 서열을 특징으로 한다. 본 발명의 추가 구현예에서, FAD3A 및 FAD3B 유전자는 고 알파 리놀렌산 아마 특유의 아미노산 서열을 암호화한다. 본 아미노산 서열로부터 형성된 단백질은 불포화효소이며; 즉, 이중 결합의 형성을 촉진한다. 구체적으로, 본 단백질은 리놀레산을 불포화하여 알파 리놀렌산을 형성한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 아마 식물의 재배 품종이며, 상기 아마 종자는 60%, 65%, 70% 또는 73% 초과의 알파 리놀렌산, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 또는 10% 이상의 리놀레산, 및 5%, 6%, 7%, 8%, 9% 또는 10% 이상의 올레산 (냉간 압축된 오일의 중량 %)을 포함한다.

달리 정의되지 않는 한, 여기에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기술된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 실시 또는 테스트에 사용될 수 있지만, 바람직한 방법 및 재료가 지금 기술된다. 명세서 전체에 걸쳐, 종자 및 오일은 특정 화합물의 백분율로 기술되며, 백분율은 냉간 압축된 오일 또는 종자로부터 냉간 압축된 오일의 중량 퍼센트에 기반한다.

정의:

용어 "고 리놀렌산 아마씨(linseed) 오일" 및 "고 리놀렌산 아마 종자(flaxseed) 오일" 및 "고 알파 리놀렌산 아마 (아마씨) 오일"은 여기에서 상호 교환적으로 사용되며, 예를 들어, 총 지방산의 적어도 65%의 알파 리놀렌산, 또는 65-95%의 알파 리놀렌산, 65-94%의 알파 리놀렌산, 65-93%의 알파 리놀렌산, 65-92%의 알파 리놀렌산, 65-91%의 알파 리놀렌산, 65-90%의 알파 리놀렌산, 65-89%의 알파 리놀렌산, 65-88%의 알파 리놀렌산, 65-87%의 알파 리놀렌산, 65-86% 알파의 리놀렌산, 65-85% 알파의 리놀렌산, 65-84%의 알파 리놀렌산, 65-83%의 알파 리놀렌산, 65-82%의 알파 리놀렌산, 65-81 %의 알파 리놀렌산, 65-80%의 알파 리놀렌산, 65-79%의 알파 리놀렌산, 65-78%의 알파 리놀렌산, 65-77%의 알파 리놀렌산, 65-76%의 알파 리놀렌산, 65-75%의 알파 리놀렌산, 65-74%의 알파 리놀렌산, 65-73%의 알파 리놀렌산, 65-72%의 알파 리놀렌산, 65-71%의 알파 리놀렌산, 65-70%의 알파 리놀렌산, 65-69%의 알파 리놀렌산, 65-68%의 알파 리놀렌산, 65-67%의 알파 리놀렌산, 65-66%의 알파 리놀렌산, 67-95%의 알파 리놀렌산, 67-94%의 알파 리놀렌산, 67-93%의 알파리놀렌산, 67-92% 알파 리놀렌산, 67-91%의 알파 리놀렌산, 67-90% 알파의 리놀렌산, 67-89%의 알파 리놀렌산, 67-88%의 알파 리놀렌산, 67-87%의 알파 리놀렌산, 67-86%의 알파 리놀렌산, 67-85%의 알파 리놀렌산, 67-84%의 알파 리놀렌산, 67-83%의 알파 리놀렌산, 67-82%의 알파 리놀렌산, 67-81 %의 알파 리놀렌산, 67-80%의 알파 리놀렌산, 67-79%의 알파 리놀렌산, 67-78%의 알파 리놀렌산, 67-77%의 알파 리놀렌산, 67-76%의 알파 리놀렌산, 67-75%의 알파 리놀렌산, 67-74%의 알파 리놀렌산, 67-73%의 알파 리놀렌산, 67-72%의 알파 리놀렌산, 67-71%의 알파 리놀렌산, 67-70%의 알파 리놀렌산, 67-69%의 알파 리놀렌산, 67-68%의 알파 리놀렌산, 70-95%의 알파 리놀렌산, 70-94%의 알파 리놀렌산, 70-93%의 알파 리놀렌산, 70-92%의 알파 리놀렌산, 70-91%의 알파 리놀렌산, 70-90%의 알파 리놀렌산, 70-89%의 알파 리놀렌산, 70-88%의 알파 리놀렌산, 70-87%의 알파 리놀렌산, 70-86%의 알파 리놀렌산, 70-85%의 알파 리놀렌산, 70-84%의 알파 리놀렌산, 70-83%의 알파 리놀렌산, 70-82%의 알파 리놀렌산, 70-81 %의 알파 리놀렌산, 70-80%의 알파 리놀렌산, 70-79%의 알파 리놀렌산, 70-78%의 알파 리놀렌산, 70-77%의 알파 리놀렌산, 70-76%의 알파 리놀렌산, 70-75%의 알파 리놀렌산, 70-74%의 알파 리놀렌산, 70-73%의 알파 리놀렌산, 70-72%의 알파 리놀렌산, 또는 70-71%의 알파 리놀렌산을 갖는 아마 종자 유래의 개질되지 않았거나 또는 천연의 오일, 즉, 이의 알파 리놀렌 함량을 증가시키기 위해 아마 종자로부터 추출 후 화학적으로, 효소적으로 또는 다른 방법으로 개질되지 않은 오일을 말한다.

본원에 기술된 65% 초과의 알파 리놀렌산을 갖는 고 알파 리놀렌산 아마 (아마씨) 오일은, 용매 또는 헥산의 이용 없이 고 알파 리놀렌산 아마 종자를 냉간 압축함으로써 생산된다. 이 모든 자연적 과정은 고 알파 리놀렌산 아마 (아마씨) 종자를 분쇄하여 오일을 생산한다. 본원에 기술된 고 알파 리놀렌산 아마 (아마씨) 오일은 원래 고 알파 리놀렌산 함량을 함유한다. 65%를 초과한 알파 리놀렌산 함량을 갖는 고 알파 리놀렌산 아마 종자는, 미국 특허출원 제6,870,077호 및 PCT 출원 WO03/064576에 기술된 바와 같이 조심스러운 식물 교배 및 필드 선별의 결과이며, 본원에서 참조로 포함된다. 기술분야의 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 상기 미국 특허출원 제6,870,077호 및 상기 PCT 출원 WO03/064576에 기술된 품종들은, 거기서 기술된 바람직한 특성을 갖는 신규한 고 알파 리놀렌산 품종을 만들기 위해 다른 아마 품종들과 교배될 수 있다.

용어 "낮은 리놀렌 아마 (아마씨) 오일" 및 "보통 아마 (아미씨) 오일" 및 "정상 아마 (아마씨) 오일" 및 "비-고 리놀렌 (아마씨) 오일"은, 본원에서 상호 교환적으로 사용되고, 65% 미만의 알파 리놀렌산을 갖는 아마 종자 유래의 오일을 말한다.

용어 "아마 종자 오일" 및 "아마씨 오일"은 여기에서 상호 교환적으로 사용되고, 각각 아마 식물 (리눔 우시타티씨멈)의 종자로부터 얻어진 동일한 오일을 말한다.

여기에서 사용된 용어 "공액 이중 결합(conjugated double bonds)"은 당업계에 자명하며, 공액 이중 결합을 함유하는 공액 지방산(CFA)을 포함한다. 예를 들어, 공액 이중 결합은 식 --CH.dbd.CH--CH.dbd.CH--으로 나타내는 상대적인 위치에 2개의 이중 결합을 포함한다. 공액 이중 결합은 1번 및 4번 탄소의 포화에 의해 첨가 화합물을 형성하여, 2번 및 3번 탄소 사이에 이중 결합이 생성되게 한다.

여기에서 사용된 용어 "지방산"은 당업계에 자명하며, 장-쇄 탄화수소계 카복실산을 포함한다. 지방산은 글리세리드를 포함하는 많은 지질의 성분이고 이는 포화 또는 불포화될 수 있다. "불포화된" 지방산은 탄소 원자들 사이에 시스(cis) 이중 결합을 함유한다. "다중불포화된(Polyunsaturated)" 지방산은 하나 이상의 이중 결합을 함유하며, 이중 결합은 메틸렌 차단 시스템(methylene interrupted system)으로 배열된다 (--CH.dbd.CH--CH.sub.2--CH.dbd.CH.

본원에 기술된 지방산은 넘버링 시스템으로 표기되어 있는데, 이에 의하면 콜론(colon) 앞의 수는 탄소 원자의 수를 나타내는 반면, 콜론 뒤의 숫자는 존재하는 이중 결합의 수를 나타낸다. 불포화된 지방산의 경우, 뒤에 붙은 괄호 안에 이중 결합의 위치를 나타내는 숫자가 나타나있다. 괄호 안의 각각의 수는 이중 결합에 의해 연결된 두 개의 탄소 원자 중 더 작은 번호의 탄소 원자이다. 예를 들어, 리놀렌산은 18:2(9, 12)로 기술될 수 있는데, 이는 각각 18개의 탄소, 9번 탄소에서의 하나의 이중 결합, 그리고 18개의 탄소, 탄소 9번 및 12번에서의 2개의 이중 결합을 나타내고; 올레산은 18:1(9)로 기술될 수 있다.

여기에서 사용된 용어 "공액 지방산"은 당업계에 자명하며, 하나 이상의 공액 이중 결합 세트를 함유하는 지방산을 포함한다. 공액 지방산 생산 과정은 당업계에 자명하며, 예를 들어, 기존의 지방산 기질에서 하나의 추가적인 이중 결합의 도입을 초래할 수 있는 불포화 과정과 유사한 과정을 포함한다.

여기에서 사용된 용어 "리놀레산"은 당업계에 자명하며, 2개의 이중 결합 (18:2(9,12))을 함유하는 18개 탄소 다중불포화된 지방산 분자 (C₁₇H₂₉COOH)를 포함한다. 용어 "공액 리놀레산"(CLA)은 시스 또는 트랜스(trans) 배향의 공액 이중 결합을 갖는 리놀레산의 위치 및 기하 이성질체의 세트에 대한 일반 용어이다.

본원에서 사용된 용어 "불포화 효소(desaturase)"는 당업계에 자명하며, 공액 이중 결합을 아실쇄(acyl chain)로 도입하는 것을 담당하는 효소를 포함한다. 본 발명에서, 예를 들어, 리눔 우시타티씨멈 유래의 오메가-3 불포화 효소/델타 15 불포화 효소는 이중 결합을 리놀레산의 15번 위치에 도입할 수 있는 불포화 효소이다.

여기에서 사용된 용어 "엄격한 조건 하에서 혼성화"는, 서로 현저하게 동일하거나 상동성이 있는 뉴클레오타이드 서열들이 서로 혼성화된 상태로 혼성화 및 워시되기 위한 조건을 설명하기 위한 것이다. 바람직하게는, 상기 조건은 서로 적어도 약 70%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 80%, 더욱더 바람직하게는 적어도 약 85%, 90% 또는 95% 동일한 그런 서열들이 서로 혼성화된 상태이다. 이러한 엄격한 조건은 당업계의 기술자들에게 자명하며, 그 중에서도 Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds., John Wiley & Sons, Inc. (1995), 섹션 2, 4 및 6에서 찾을 수 있다. 추가적인 엄격한 조건은 Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Sambrook et al., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989), 챕터 7, 9 및 11에서 찾을 수 있다. 엄격한 혼성화 조건의 바람직한 비-제한적인 예시는 4×염화나트륨/구연산나트륨(SSC)로 약 65-70℃에서 혼성화 (또는 약 42-50℃에서 50% 포름아미드를 더한 4×SSC로 혼성화), 및 이후 1×SSC로 약 65-70℃에서 한 번 이상 워시를 포함한다. 한다. 매우 엄격한 혼성화 조건의 바람직한 비-제한적인 예시는 1×SSC로 약 65-70℃에서 혼성화 (또는 50% 포름아미드를 더한 1×SSC로 약 42-50℃에서 혼성화), 및 이후 0.3×SSC로 약 65-70℃에서 한 번 이상 워시를 포함한다. 엄격성이 감소된 혼성화 조건의 바람직한 비-제한적인 예시는 4×SSC로 약 50-60℃에서 혼성화 (또는 대안적으로 50% 포름아미드를 더한 6×SSC로 약 40-45℃에서 혼성화), 및 이후 2×SSC로 약 50-60℃에서 한 번 이상 워시한다. 상기-언급된 값의 중간 범위, 예를 들어, 65-70℃에서 또는 42-50℃도 또한 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다. 혼성화 및 워시 버퍼에서 SSPE (1×SSPE는 0.15 M NaCl, 10 mM NaH₂P0₄ 및 1.25 mM EDTA, pH 7.4)는 SSC (1×SSC는 0.15M NaCl 및 15 mM 구연산 나트륨)로 대체될 수 있으며; 워시는 각 혼성화가 끝난 후 15분 동안 수행된다. 핵산 분자가 멤브레인, 예를 들어, 니트로셀룰로스 또는 나일론 멤브레인에 비-특이적으로 혼성화되는 것을 감소시키기 위해, 블로킹제 (예를 들어, BSA 또는 연어 또는 청어 정자 담체 DNA), 계면활성제 (예를 들어, SDS), 킬레이트제 (예를 들어, EDTA), 피콜, PVP 등을 포함하나 이에 한정되지 않는 추가적인 시약을 혼성화 및/또는 워시 버퍼에 첨가할 수 있다는 사실은, 숙련된 전문가에게 또한 자명할 것이다. 나일론 멤브레인을 사용할 때, 특히 엄격한 혼성화 조건의 바람직한 추가의 비-제한적 예시는 약 65℃에서 0.25-0.5M NaH₂P0₄, 7% SDS로 혼성화한 후, 65℃에서 0.02M NaH₂P0₄, 1% SDS로 [예를 들어, Church 및 Gilbert (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81: 1991-1995 참조] (또는 대안적으로 0.2×SSC, 1 % SDS)로 한 번 이상 워시하는 것이다.

본원에서 사용된 "백분율 동일성(percent identity)"은, 핵산의 두 서열, 또는 폴리펩타이드 또는 단백질로 지칭될 수 있는 더 긴 아미노산 서열을 포함하는 아미노산의 두 서열 간의 관련성에 대한 수학적 비교 결과이다. 두 서열 사이의 서열의 비교 및 백분율 동일성의 결정은 수학 알고리즘을 이용하여 달성될 수 있다. 백분율 동일성을 결정하는 여러 허용된 방법이 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 바람직한 구현예에서, 두 아미노산 서열 사이의 백분율 동일성은, Blosum 62 매트릭스 또는 PAM250 매트릭스, 및 16, 14, 12, 10, 8, 6 또는 4의 갭 중량(gap weight) 및 1, 2, 3, 4, 5 또는 6의 길이 중량(length weight)을 사용한 GCG 소프트웨어 패키지 (www.gcg.com에서 사용 가능)에서 GAP 프로그램에 통합된 Needleman 및 Wunsch 알고리즘을 이용하여 결정된다(J. Mol. Biol. (48):444-453 (1970)). 또 다른 바람직한 구현예에서, 두 뉴클레오타이드 서열 간의 백분율 동일성은, NWSgapdna.CMP 매트릭스, 및 40, 50, 60, 70 또는 80의 갭 중량, 및 1, 2, 3, 4, 5 또는 6의 길이 중량을 사용한 GCG 소프트웨어 패키지 (www.gcg.com에서 사용 가능)에서 GAP 프로그램을 이용하여 결정된다. GAP 프로그램과 함께 사용되는 매개 변수(parameter)의 바람직한 비-제한적인 예시는 12의 갭 패널티, 4의 갭 확장 패널티, 및 5의 프레임쉬프트 갭 패널티를 갖는 Blosum 62 스코어링 매트릭스를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 두 아미노산 또는 뉴클레오타이드 서열 사이의 백분율 동일성은, PAM120 중량 잔기 표, 12의 갭 길이 패널티, 및 4의 갭 패널티를 사용한 ALIGN 프로그램 (버전 2.0 또는 버전 2.0U)에 통합된 E. Meyers 및 W. Miller의 알고리즘을 이용하여 결정된다(Comput. Appl. Biosci., 4:11-17 (1988)).

많은 수준의 서열 동일성이 동일 또는 유사 기능 또는 활성을 갖는 다른 종 유래의 폴리펩티드, 또는 자연적 또는 합성적으로 개질된 폴리펩타이드를 식별하는데 유용하다는 사실은 당업자에게 잘 이해될 것이다. 백분율 동일성의 유용한 예시는 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 또는 95%, 또는 50% 내지 100%에서 임의의 정수 백분율을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 실제로, 50% 내지 100%, 예컨대 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 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%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 임의의 정수의 아미노산 동일성은 본 발명을 기술하는데 유용할 수 있다.

식물 세포에 적용될 때 용어 "게놈(genome)"은, 핵 내에서 발견되는 염색체 DNA 뿐만 아니라, 세포의 하위세포 요소 (예를 들어, 미토콘드리아 또는 색소체) 내에서 발견되는 세포소기관 DNA도 포함한다.

본원에서 사용된 "코돈-변형된 유전자(codon-modified gene)" 또는 "코돈-선호 유전자(codon-preferred gene)" 또는 "코돈-최적화 유전자 (codon-optimized gene)"는 숙주 세포의 선호되는 코돈 사용 빈도를 모방하도록 디자인된 코돈 사용 빈도를 갖는 유전자이다.

"대립유전자(allele)"는 염색체 상의 소정의 유전자좌를 차지하는 유전자의 여러 대안적인 형태들 중 하나이다. 염색체 상의 소정의 유전자좌에 존재하는 모든 대립유전자들이 동일할 때, 그 식물은 그 유전자좌에서 동형접합체이다. 만약 주어진 유전자좌에 존재하는 대립유전자들이 상이하면, 그 식물은 그 유전자좌에서 이형접합체이다.

"전이유전자(transgene)"는 형질전환 절차에 의해 게놈으로 도입된 유전자이다. 전이유전자는 예를 들어, 하나 이상의 단백질, 또는 단백질로 번역되지 않는 RNA를 암호화할 수 있다. 그러나, 본 발명의 전이유전자는 단백질 및/또는 비-번역 RNA를 암호화할 필요가 없다. 본 발명의 특정 구현예에서, 전이유전자는 예를 들어, 관심 유전자, 표현형 마커, 선택 가능한 마커, 및 유전자 사일렌싱(gene silencing)을 위한 DNA를 포함하는 키메라 유전자를 포함하는, 하나 이상의 키메라 유전자를 포함한다.

본원에서 사용된 용어 "유전자좌(locus)"는, 측정가능한 특징 [예를 들어, 형질(trait)]에 상응하는 게놈 상의 위치를 말한다. SNP 유전자좌는 유전자좌 내에 포함되는 DNA와 혼성화하는 프로브에 의해 정의된다.

본원에서 사용된 용어 "마커"는, 특정 대립유전자를 갖는 식물을 식별하는데 사용될 수 있는 유전자 또는 뉴클레오타이드 서열을 말한다. 마커는 소정의 게놈 유전자좌의 변이로서 기술될 수 있다. 유전적 마커는 단일 염기-쌍 변화부 [단일 뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism) 또는 "SNP"]의 주변 서열과 같은 짧은 DNA 서열일 수 있다. 바람직한 용도에서, 용어 "마커"는 특정 대립유전자를 특징짓는 특정 유전자좌 또는 유전자좌들에서의 SSR의 프로파일을 말한다.

다형성(Polymorphism): 대립유전자 간의 유전적 서열의 변이. 예시로는 대립유전자들 사이의 유전자 서열에서 단지 하나의 뉴클레오타이드만 변한 경우인 단일 뉴클레오타이드 다형성이 있다.

본원에서 사용된 용어 "SSR"은, 단순 서열 반복 또는 미소부수체 (microsatellite)를 말한다. 반복된 뉴클레오타이드 또는 특정 유전자 서열의 반복 단위인 짧은 단순 서열 스트레치(Short Simple Sequence stretches)로 이루어진 유전자 서열의 영역은, 모든 진핵 생물 게놈에서 고도로 반복적인 요소로서 발생한다. 단순 서열 유전자좌는 보통 광범위한 길이 다형성을 나타낸다. 이 단순 서열 길이 다형성(simple sequence length polymorphisms, SSLP)는 중합효소 연쇄 반응 (PCR) 분석으로 검출될 수 있으며 식별 테스트, 집단 연구, 연관 분석 및 게놈 매핑에 사용될 수 있다. SSR가 발견되는 특정 유전자좌는 DNA의 프라이머 서열에 의해 식별된다. 각 특정 유전자좌에서 SSR의 길이는 특징적 및 특이적이며, 리눔 우시타티씨멈에서 재배 품종을 식별하는데 사용될 수 있다. 본원에서 사용된 용어 "부수체(satellite)", "미니부수체", "미소부수체", "짧은 종열 반복(short tandem repeat)", "STP", "종열 반복의 변이수(variable number of tandem repeats)", "VNTP" 및 "단순 서열 반복"은 모두 SSR과 동의어로 간주된다.

재배 품종: 꽃의 색, 질병 저항성, 작물 수확량 등과 같은 특정 바람직한 특징을 위해 의도적으로 선택된 식물의 재배 품종. 본 발명의 목적을 위해, 본원에서 기술된 유전자 서열은 성숙 종자의 오일의 고 알파 리놀렌산 함량을 위해 의도적으로 재배된 리눔 우시타티씨멈의 재배 품종에 특징적이며 고유하다.

프라이머: 본 발명의 목적을 위해, 프라이머는 각각의 다른 17개 유전자좌에서 표적 DNA에 혼성화된 DNA의 짧은 가닥이다. 여기에서 사용된 프라이머 목록은 도 2에 포함된다.

유전자좌 (복수형 loci): 본 발명의 목적을 위해, 유전자좌는 SSR 영역이 위치한 염색체 상의 특이적인 DNA 서열이다. 초가변(Hyper variable): SSR 또는 미소부수체 영역은 반복 단위의 총 수가 변할 수 있다는 점, 즉, SSR 영역의 총 길이가 변할 수 있다는 점에서 초가변적이다.

일부 저자들은 용어 아마씨(linseed) 및 아마 종자(flaxseed)를 구별하나, 다른 이들은 그렇지 않는다. 일부 아마씨는 오일, 인간 음식, 가축 및 애완동물 음식에 사용되는 아마를 나타낼 수 있는 반면, 아마 종자라는 용어는 섬유에 사용되는 아마를 나타낸다. 그러나, 다른 이들은 아마씨를 산업적 목적, 페인트, 에폭시, 접착제에 사용되는 아마로서 말하고, 아마 종자는 인간 음식, 가축 및 애완동물 음식에 사용되는 아마로서 말한다. 본 발명의 목적을 위해, 아마씨 및 아마 종자라는 용어는 상호 교환적으로 사용되며, 임의의 목적에 사용되는, 즉, 오일, 인간 음식, 애완동물 음식, 섬유, 산업적 오일, 페인트 에폭시, 접착제 등에 사용되는 아마를 기술하는데 사용된다.

개시 내용의 더욱 완전한 이해를 위해, 하기의 상세한 설명 및 이 후의 첨부된 도면이 참조되어야 한다:
도 1은 다른 재배 품종의 아마(리눔 우시타티씨멈, linum usitatissimum)에 대한 전형적인 총 오일 함량 및 오메가 3 알파 리놀렌산 수준을 나타낸다.
도 2는 고 알파 리놀렌산 아마에서 시험된, 각각의 단순 서열 반복 유전자좌에 대한 프라이머 서열을 나타낸다. 서열번호 1-34가 표시된다.
도 3은 고 알파 리놀렌 아마(M6552), 극히 낮은 리놀렌 아마 (리놀라), 중간 리놀렌 아마 (수바라), 통상적인 오일 종자 아마 (베튠, 노르망디, 소렐) 및 섬유 아마(헤르메스)를 포함하는 다양한 종류의 아마에서 확인된, 각 유전자좌 1 O에서의 대립유전자에 대한 SSR 영역의 염기쌍의 길이(bp)를 나타낸다.
도 4는 M6552 Norcan과 다양한 알파 리놀렌산 함량을 갖는 다른 종류의 아마의 SSR 영역의 비교 결과를 나타내었다. 고 알파 리놀렌 아마 (M6552), 극단적으로 낮은 리놀렌 아마 (리놀라), 중간 리놀렌 아마 (수바라), 통상적인 야생형 오일 종자 아마 (베튠, 노르망디, 소렐) 및 섬유 아마 (헤르메스)를 포함하는 다양한 종류의 아마에서 확인된 각 유전자좌에서의 대립유전자에 대한 SSR 영역의 길이(bp)가 나타나있다.
도 5는 식물에서의 알파 리놀렌산 및 다른 지방산 합성 경로를 나타낸다.
도 6은 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 (NoFad3A.seq) (서열번호 35), 야생형 베튠 (BeFad3A.seq) (서열번호 37) 및 야생형 노르망디 (NmFad3A.seq) (서열번호 39) 간의 FAD3A 유전자 뉴클레오타이드 서열 정렬 결과를 나타내었다.
도 7은 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 (NoFad3A.pro) (서열번호 36), 야생형 베튠 (BeFad3A.pro) (서열번호 38) 및 야생형 노르망디 (Nm Fad3A.pro) (서열번호 40) 간의 FAD3A 아미노산 서열 정렬 결과를 나타내었다.
도 8은 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 (NoFad38.seq) (서열번호 41), 야생형 베튠 (BeFad3B.seq) (서열번호 43) 및 야생형 노르망디 (NmFad38.seq) (서열번호 45) 간의 FAD3B 유전자 뉴클레오타이드 서열 정렬 결과를 나타내었다.
도 9는 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 (No Fad3B.pro) (서열번호 42), 야생형 베튠 (BeFad3B.pro) (서열번호 44) 및 야생형 노르망디 (NmFad3B.pro) (서열번호 46) 간의 FAD3B 아미노산 서열 정렬 결과를 나타내었다.
도 10은 M6552 아마 재배 품종을 종래의 아마 종자 오일과 비교한 표이다.
도 11은 M6552 아마 재배 품종을 카놀라, 옥수수, 올리브, 땅콩, 홍화 (safflower), 대두, 해바라기 및 호두 오일과 같은 다른 식물성 오일과 비교한 표이다.
도 12는 알파 리놀렌산, 리놀레산, 올레산, 스테아르산 및 팔미트산을 포함하는, M6552 재배 품종의 주요 지방산 성분에 대한 분자식을 나타내는 표이다.
특정 구현예가 도면에 도시되어 있으나, 개시 내용이 예시가 되기 위한 것으로 이해되어야 하며, 본 구현예들은 여기에서 기술 및 도시된 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.

아마 식물

아마는 2n=30의 염색체 수를 갖는 자가-수분 이배체 종이다. 아마 재배 품종은 동형접합체이다. 섬유 아마의 아마 게놈은 완전히 특징화되었다. 고 알파 리놀렌산 아마는 통상적인 식물 교배 방법을 이용하여 개발되었다. 이러한 방법은 근친교배에 의한 연속적인 세대를 포함하고, 당업자에게 자명하다. 고 알파 리놀렌산 아마는 65%, 70%, 75% 이상의 알파 리놀렌산을 갖는 오일을 함유하는 종자를 생산하는 아마 재배 품종으로서 정의된다. 도 1은 지방산 프로파일 및 고 알파 리놀렌산 아마의 특징을 제공한다. 비교를 위해, 상이한 품종들의 총 오일 함량/지방산 프로파일/알파 리놀렌산 함량의 예가 도 1에 제공된다. 상이한 품종들 및 재배 품종들의 아마는 상이한 수준의 ALA 및 다른 지방산 프로파일을 갖는 오일을 함유하는 종자들을 생산한다. 성숙 종자에서의 ALA 수준은 이중 결합을 촉진하는 기능을 갖는 폴리펩타이드 또는 단백질을 생산하는 아미노산 서열을 암호화하는 FAD3a 및 FAD3b 유전자의 활성에 의해 강력하게 영향을 받는다. 또한, 고 알파 리놀렌산 아마의 게놈은 단순 서열 반복 영역의 특유의 패턴에 의해 특징지어진다.

야생형 베튠 서열(BeFAD3A.seq)과 비교하여, 고 알파 리놀렌산 아마 M6552의 cDNA 서열(NoFAD3A.seq)은 2개의 결실(deletion)을 함유한다. 첫 번째 결실은 ATG로부터 40bp 떨어져 위치한 6개 뉴클레오타이드이다. 이 결실은 개방형 해독틀을 변경하지 않는다. 두 번째 결실은 번역 개시 위치로부터 260에서의 2개의 염기쌍의 결실이다. 이러한 두 번째 결실은 해독틀을 변경하여, 306 위치에 조기 종결 코돈을 생성한다. 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 유래 FAD3A 유전자 (NoFad3A.seq)는 오직 100개 아미노산만의 절단 및 변경된 단백질을 생산할 것으로 예측된다. 비교해 보면, 야생형 노르망디 아마 유래의 Fad3A 유전자는 874 염기쌍에, 아르기닌 코돈(CGA)를 종결 코돈(TGA)으로 전환시키는 돌연변이를 함유한다. 이러한 야생형 노르망디 아마 FAD3A 유전자는 291개 아미노산의 절단된 Fad3A 불포화 효소 단백질을 생산할 것으로 예측된다. 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 유래 FAD3B 유전자 (NoFad3B.seq)는, 야생형 베튠 아마 (BeFad3B.seq)와 비교하여, 7개의 치환 돌연변이를 함유한다. 이 돌연변이들은 28 (A를 G로), 700 (A를 G로), 899 1 O (A를 G로), 1170 (C를 T로), 1174 (T를 C로) 및 1175 (G를 C로)에 위치한다. 이러한 점 돌연변이들은 아미노산 알라닌을 트레오닌으로 (28), 발린을 이소루신으로 (700), 아르기닌을 히스티딘으로 (899), 프롤린을 시스테인으로 (1174 및 1175) 변경한다. 이 치환들은 개방형 해독틀은 변경하지 않을 것이나, 변경된 잔기를 갖는 FAD3b 불포화 효소 단백질를 생산할 것으로 예측된다. 고 알파 리놀렌산 아마 M6552 단백질 유래 FAD3B 단백질(NoFad3b.pro)은 여전히 효소적 활성이 유지될 가능성이 크다. 효모와 같은 이종 시스템에서 이 클론의 생물학적 및 기질 특이성을 시험함으로서, 이 유전자와 특유의 고 알파 리놀렌산 오일 종자 아마 프로파일 간의 임의의 가능한 관련성에 대한 중요한 통찰을 제공할 수 있었다. 그에 반해, 야생형 노르망디 FAD3b 불포화 효소 유전자(NmFad3B.seq)는 Trp 코돈 (TGG)을 종결 코돈 (TGA)으로 전환하는, 개시 부위로부터의 162bp 위치에 치환 돌연변이를 함유한다. 이 유전자는 오직 53개의 아미노산만을 갖는 절단된 Fad3b 단백질을 생산할 것으로 예측되며, 기능적이지 않을 수 있다.

FAD3 유전자

FAD3 유전자는 리놀레산 (C₁₈:2)의 리놀렌산 (C₁₈:3)으로의 불포화를 담당하는 효소인, 내형질의 오메가-3/델타-15 불포화 효소를 암호화한다. 아마 식물에서, 두 FAD3 유전자 (FAD3A 및 FAD3B)는 특히 리놀렌 함량을 조절하는 것으로 보고되었다. FAD3A 및 FAD3B은 약 95% 동일성을 갖는, 고도의 보존성을 나타낸다. 아마의 저 리놀렌산 재배 품종에서, 이 유전자들은 불활성인 것으로 나타났다.

BeFAD3A (wt) 서열과 비교하여, NoFAD3A cDNA 서열은 두 개의 결실을 함유한다: 첫 번째는 ATG로부터 40bp 떨어져 위치한 6개 뉴클레오타이드 결실이며, 이 결실은 개방형 해독틀을 유지한다; 그러나, 번역 개시 위치로부터 260에서의 2bp 길이의 두 번째 결실은 변경되어 달라진 해독틀, 및 306에서의 조기 종결 코돈을 생성한다.

NoFad3A 유전자는 오직 100개 아미노산만의 절단 및 변경된 단백질을 생산할 것으로 예측된다.

BeFad3B (wt)와 비교하여, NoFad3B 유전자는 28 (A를 G로), 700 (A를 G로), 899 (A를 G로), 1170 (C를 T로), 1174 (T를 C로), 및 1175 (G를 C로)에 위치한 7개의 치환 돌연변이를 함유한다. 이 점 돌연변이들은 아미노산 Ala을 Thr로 (28), Val을 lle로(700), Arg을 His로(899), Pro을 Cys로 (1174 및 1175) 변경한다. 이러한 치환들은 개방형 해독틀을 변경하지 않으나, 점 돌연변이들은 Fad3b 단백질의 여러 위치에 대해 아미노산 코돈을 변화시킨다. NoFad3b 단백질은 효소 활성을 유지하는 것으로 입증되었다.

SSR 영역

SSR (단순 서열 반복)은 전형적으로 2 내지 7개 뉴클레오타이드의 반복적인 서열 요소를 함유하는 게놈 유전자좌이다. 각 서열 요소인 반복 단위는 SSR 내에서 적어도 한 번 반복된다. 아마의 SSR 서열의 예시는 5×(AAT), 6×(TC), 8×(TA), 5×(TTA), 6×(GAG), 5×(TAT), 6×(TTC), 5×(CTC), 6×(TA), 10×(AT)를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.

특정 경우에, 반복 단위는 상기 나타낸 바와 같이 직렬로(tandem) 반복된다. 다른 경우에, 반복 단위는 하나의 경우에 반복 단위가 적어도 1회 직렬로 반복되는 경우, 염기가 중간에 끼어들거나 또는 결실됨으로써 분리될 수 있다. 이는 "불완전 반복(imperfect repeat)", "불완전 반복(incomplete repeat)", 및 "변이 반복 (variant repeat)"이라고 불린다.

SSR 유전자좌는 이들 마커들에 의해 가능한 강력한 통계적 분석으로 인해 동일성 결정에 바람직하다. 개체는 SSR 유전자좌에 상이한 수의 반복 단위 및 서열 변이를 가질 수 있다. 이런 차이를 "대립유전자"라고 한다. 각 SSR 유전자좌는 종종 복대립유전자(multiple alleles)를 갖는다. 분석된 SSR 유전자좌의 수가 증가함에 따라, 임의의 두 개체가 동일한 대립유전자 세트를 가질 확률은 극소가 된다.

SSR 대립유전자는 일반적으로 이들이 함유한 반복 단위의 수에 의해 분류된다. 예를 들어, 특정 SSR 유전자좌에 대해 12로 지정된 대립유전자는 12개 반복 단위를 가질 것이다. 불완전 반복 단위는 예를 들어, 12.2와 같이 정수 뒤에 오는 소수점으로 지정된다.

본 발명은 적어도 65%, 70% 또는 75%의 오메가 3 지방산 알파 리놀렌산 (C₁₈:3)을 함유하는 종자를 생산하는 고 알파 리놀렌산 아마에서의 단순 서열 반복 영역 유전자 마커에 관한 것이다. 고 알파 리놀렌산 아마는 특징적이고 고유한 단순 서열 반복 영역에 의해 식별 가능하다. 고 알파 리놀렌산 아마에서 시험된 각 SSR 영역의 유전자좌는 고유한 프라이머 서열과 관련된다 (도 2). 고 알파 리놀렌산 아마 (고 알파), 통상적인 야생형 아마 (베튠, 노르망디, 소렐), 저 리놀렌산 아마 (리놀라), 중간 리놀렌산 아마 (슈바라) 및 섬유 아마 (헤르메스)에 대한 이들 각 유전자좌에서의 단순 서열 반복 영역의 길이는, 각 유형의 아마가 SSR 영역 길이의 고유한 패턴 특징을 갖는다는 것을 나타낸다 (도 3). 고 알파 리놀렌산 아마, 통상적인 야생형 아마 (베튠, 노르망디, 소렐), 저 리놀렌산 아마 (리놀라), 중간 리놀렌산 아마 (슈바라) 및 섬유 아마 (헤르메스) 간의 SSR 영역의 길이 비교는, 고 알파 리놀렌산 아마가 고유한 SSR 영역, 즉, 다른 유형의 아마와 공통적이지 않은 SSR 영역을 갖는 것을 나타낸다 (도 4). SSR 영역 데이터에 기초하여, 고 알파 리놀렌산 아마는 유전적으로 '통상적인' 아마, 저 리놀렌산 아마 및 섬유 아마와 명백히 다르다.

당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일부 구현예에서는, 도 3에 나타낸 특정 유전자좌에서 단순 서열 반복의 고유한 패턴에 의해 특징지어진 고 알파 리놀렌산 아마의 게놈이 제공되며, 상기 아마 유래 종자의 알파 리놀렌산 함량은 65%, 70% 또는 75% 또는 이의 초과이다.

당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일부 구현예에서는, 아마 품종이 도 3에 나타낸 특정 유전자좌에서의 단순 서열 반복의 고유한 패턴으로 고 알파 리놀렌산 아마로 식별되기 위한 방법을 제공하며, 상기 아마 유래 종자의 알파 리놀렌산 함량은 65%, 70% 또는 75% 또는 이의 초과이다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 도 6에 기재된 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 정제 또는 분리된 핵산 분자가 제공된다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 이 핵산 분자는 고 알파 리놀렌산 아마로부터 분리된 FAD3a 유전자를 암호화하며, 상기에서 FAD3a 유전자는 알파 리놀렌산의 합성에 사용되는 지방산 불포화 효소를 암호화한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 도 8에 기재된 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 분리 또는 정제된 핵산 분자가 제공된다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 뉴클레오타이드 서열은 고 알파 리놀렌산 아마로부터 분리된 FAD3b 유전자를 암호화하며, 상기에서 FAD3b 유전자는 알파 리놀렌산의 합성에 사용되는 지방산 불포화 효소를 암호화한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 도 7에 기재된 아미노산 서열을 포함하는 분리 또는 정제된 폴리펩타이드가 제공된다. 당업자에 의해 알 수 있는 바와 같이, 이 폴리펩타이드는 고 알파 리놀렌산 아마로부터 분리된 FAD3a 유전자에 의해 암호화되며, 상기에서 아미노산 서열은 이중 결합의 형성을 촉진하는 작용을 갖는 고유한 폴리펩타이드 또는 단백질을 생산한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 도 9에 기재된 아미노산 서열을 포함하는 분리 또는 정제된 폴리펩타이드가 제공된다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 이 폴리펩타이드는 고 알파 리놀렌산 아마로부터 분리된 FAD3b 유전자에 의해 암호화되며, 상기에서 아미노산 서열은 이중 결합의 형성을 촉진하는 작용을 갖는 고유한 폴리펩타이드 또는 단백질을 생산한다.

본 발명의 바람직한 구현예가 상기에 기술되었지만, 다양한 변형이 그 안에서 이루어질 수 있고, 첨부된 청구 범위가 본 발명의 사상 및 범위 내에 있을 수 있는 모든 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

일 구현예에서, 본 발명의 핵산 분자는 적어도 50-100, 100-200, 200-300, 300-400, 400-500, 500-600, 600-700, 700-800, 800-900, 1000-1100, 1100-1181 또는 그 이상, (또는 그보다 크지 않은) 뉴클레오타이드 길이의 뉴클레오타이드 서열을 포함하며, 엄격한 혼성화 조건 하에 서열번호 35 및 또는 서열번호 41의 핵산 분자의 상보체(complement)와 혼성화한다.

M6552 재배 품종

M6552 아마 재배 품종은 모던 연구소(Morden Research Station, Agriculture 및 Agri-Food Canada) (캐나다 매니토바주 모던 소재)에서 개발되었다. M6552 아마 종자 오일은 자연에서 주로 트리아실글리세리드 형태의 지방산 혼합물로 구성된다. M6552 아마 종자에서의 지방산 모이어티는 주로 70±3 % 알파-리놀렌산 (ALA), 10±2 % 리놀레산 (LA), 12±2 % 올레산, 4±2 % 스테아르산 및 4±2 % 팔미트산이다. M6552 아마 종자 오일 재배 품종은 도 10의 표에 나타낸 통상적인 아마 종자 오일과 비교되었다. 또한, 도 11의 표의 카놀라, 옥수수, 올리브, 땅콩, 홍화, 대두, 해바라기 및 호두 오일과 같은 다른 식물성 오일들과도 비교되었다. M6552 아마 종자 오일은 액체 오일로 처리 및 제조된다. M6552 아마 종자 오일은 주로 트리아실글리세리드 형태의 지방산의 혼합물이다. 지방산은 주로 알파 리놀렌산, 리놀레산, 올레산, 스테아르산 및 팔미트산이다. 존재하는 지방산 중, 알파 리놀렌산은 68~73 %를 차지하고, 리놀레산은 9~12 %를 차지하며, 올레산은 9~14 %를 차지하고, 스테아르산은 2~6 %를 차지하며, 팔미트산은 3-6 %를 차지한다. 소량 (1~2 %)으로 존재하는 다른 성분은, 스테롤, 토코페롤, 색소 및 다른 미량 성분들을 포함한다. M6552 아마 종자 오일은 지방산의 혼합물이다. 주요 지방산 성분인 알파 리놀렌산, 리놀레산, 올레산, 스테아르산 및 팔미트산에 대한 분자식은 본원에 기술되고, 도 12에 나열된다.

BeFAD3A (wt) 서열과 비교하여, NoFAD3A cDNA 서열은 두 개의 결실을 함유한다: 첫 번째 결실은 ATG로부터 40bp 떨어져 위치한 6개 뉴클레오타이드 결실이고, 이는 개방형 해독틀은 변경하지 않는다; 번역 개시 위치로부터 260에 2bp 결실을 갖는 두 번째 결실은 해독틀 변경, 및 306에서 조기 종결 코돈을 야기한다.

BeFad3B (wt)과 비교한 NoFad3B 유전자는 28 (A를 G로), 700 (A를 G로), 899 (A를 G로), 1170 (C를 T로), 1174 (T를 C로) 및 1175 (G를 C로)에 위치한 7개 치환 돌연변이를 함유한다. 이 점 돌연변이들은 아미노산 Ala을 Thr로 (28), Val을 lle로(700), Arg을 His로(899), Pro을 Cys로 (1174 및 1175) 변경한다. 이 치환들은 개방형 해독틀을 변경하지 않았으나, 변경된 잔기를 갖는 Fad3b 단백질을 생산할 것으로 예측되었다.

NoFad3b 단백질이 여전히 효소 활성을 유지하는 것으로 입증되었고 - NoFAD3b가 고유한 노칸(Norcan) 오일 프로파일에 기여하는 것으로 여겨진다.

SEQUENCE LISTING <110> GOLAS, NATHAN PETERSON, LILLIAN KUMAR, ARVIND <120> HIGH ALPHA LINOLENIC ALPHA FLAX <130> PI18-01009 <140> <141> <150> PCT/US2017/019680 <151> 2017-02-27 <150> 62/300,364 <151> 2016-02-26 <160> 46 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> Description of artificial species: Primer <400> 1 gaagctcgaa ctaggtggcc 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> Description of artificial species: Primer <400> 2 gggaggcaac ccatgtctag 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> Description of artificial species: Primer <400> 3 aaccggaact ttcggctgag 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> Description of artificial species: Primer <400> 4 ggttggagta atcgccggag 20 <210> 5 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> Description of artificial species: Primer <400> 5 cgagaacagt gagattggct gc 22 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <220> <223> Description of artificial species: 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acctagtcga 960 agcgactcag gcagcgaagc acgtgctggg gaagtactac agagaaccga agaaatcagg 1020 gcctttccca ttccacttgt ttgggtactt ggtgaggagc ctgggcgagg atcactacgt 1080 tagcgataca ggcgacgtcg ttttctatca atctgaccca catattccca agttccctac 1140 cagtgccacc accaagtcca aatctagctg a 1171 <210> 36 <211> 385 <212> PRT <213> Linum usitatissimum <220> <221> misc_feature <222> (102)..(102) <223> Xaa represents a stop codon in translation <220> <221> misc_feature <222> (135)..(135) <223> Xaa represents a stop codon in translation <220> <221> misc_feature <222> (150)..(150) <223> Xaa represents a stop codon in translation <220> <221> misc_feature <222> (203)..(203) <223> Xaa represents a stop codon in translation <220> <221> misc_feature <222> (299)..(299) <223> Xaa represents a stop codon in translation <220> <221> misc_feature <222> (369)..(369) <223> Xaa represents a stop codon in translation <400> 36 Met Ser Pro Pro Asn Ser Met Ser Pro Ala Thr Asn Gly Asn Gly Val 1 5 10 15 Ala Met Asn Gly Ala Lys Lys Gln Leu 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tcaccattcc tctcccaatg 540 tttgcttatc ctatctactt gtggacgaga agtccgggga agaaagggtc gcatttcaac 600 ccatacagcg acctattcgc accaaacgag agggcagcgg tcttgatttc aacattgtgc 660 tggacagcca tggccttact cctctgctac tcatcgttca tatacggctt cgctccggtc 720 ctcaaaatct acggcgtacc ttatctgata ttcgtggcat ggctcgacat ggtgacctac 780 cttcatcacc acgggtacga gcagaagctg ccgtggtaca gaggcaaaga atggagctac 840 ctacgtggag ggctgacgac cgttgatcga gattacgggg tcatcaacaa catccaccat 900 gacattggca cccatgtcat tcaccatctc ttccctcaaa tgccacacta tcaccttgtg 960 gaagcgactc aggcagcgaa gcacgtgctg gggaagtact acagagagcc gaagaaatca 1020 gggcctttcc cattccactt gtttgggtac ttggtaagga gcctgggcga ggatcactac 1080 gttagcgaca caggcgacgt cgttttctat cagtctgacc cacatattcc caagttccgt 1140 accagcagtg ccaccaccaa gtccaaatcc agctga 1176 <210> 46 <211> 391 <212> PRT <213> Linum usitatissimum <220> <221> misc_feature <222> (54)..(54) <223> Xaa represents a stop codon in translation <400> 46 Met Ser Pro Pro Asn Ser Met Ser Pro Thr Thr Asn Gly Asn Gly Val 1 5 10 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Cys Tyr Ser Ser Phe Ile Tyr Gly Phe Ala Pro Val 225 230 235 240 Leu Lys Ile Tyr Gly Val Pro Tyr Leu Ile Phe Val Ala Trp Leu Asp 245 250 255 Met Val Thr Tyr Leu His His His Gly Tyr Glu Gln Lys Leu Pro Trp 260 265 270 Tyr Arg Gly Lys Glu Trp Ser Tyr Leu Arg Gly Gly Leu Thr Thr Val 275 280 285 Asp Arg Asp Tyr Gly Val Ile Asn Asn Ile His His Asp Ile Gly Thr 290 295 300 His Val Ile His His Leu Phe Pro Gln Met Pro His Tyr His Leu Val 305 310 315 320 Glu Ala Thr Gln Ala Ala Lys His Val Leu Gly Lys Tyr Tyr Arg Glu 325 330 335 Pro Lys Lys Ser Gly Pro Phe Pro Phe His Leu Phe Gly Tyr Leu Val 340 345 350 Arg Ser Leu Gly Glu Asp His Tyr Val Ser Asp Thr Gly Asp Val Val 355 360 365 Phe Tyr Gln Ser Asp Pro His Ile Pro Lys Phe Arg Thr Ser Ser Ala 370 375 380 Thr Thr Lys Ser Lys Ser Ser 385 390

Claims

고 알파 리놀렌산 아마 종자의 냉간 압축물을 포함하는 고 알파 리놀렌산 아마 오일로서, 70 중량% 초과의 알파 리놀렌산, 10 초과%의 리놀레산 및 10 중량% 초과의 올레산의 조성을 갖는, 오일.
제1항에 있어서,
상기 고 알파 리놀렌산 아마 종자의 냉간 압축물로 이루어진 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제1항에 있어서,
상기 고 알파 리놀렌산 아마 종자는 308 bp의 LU17 SSR을 포함하는 리눔 우시타티씨움(Linum usitatissium) 식물 유래의 종자인, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제3항에 있어서,
상기 리눔 우시타티씨움 식물은 도 3의 “고 알파” 컬럼에 기술된 SSR의 전체 패턴을 포함하는, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제1항에 있어서,
상기 알파 리놀렌산 아마 종자는 서열번호 35 및 서열번호 41에 표시된 변형된 유전자를 가지며 서열번호 36 및 서열번호 42에 표시된 아미노산 서열을 발현하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물 유래의 종자인, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제1항에 있어서,
상기 고 알파 리놀렌산 아마 종자는, BeFad3A.pro 또는 NmFad3A.pro과 비교할 때, NoFad3A.pro의 도 8에 나타낸 적어도 하나의 돌연변이를 포함하는 FAD3b 단백질을 발현하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물 유래의 종자인, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제6항에 있어서,
상기 FAD3b 단백질은 리놀레 지방산(linolenic fatty acid)에서 이중 결합의 형성을 촉진하는, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제1항에 있어서,
상기 고 알파 리놀렌산 아마 종자는, BeFad3B.pro 또는 NmFad3B.pro와 비교할 때, NoFad3B.pro의 도 9에 나타낸 적어도 하나의 돌연변이를 포함하는 FAD3b 단백질을 발현하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물 유래의 종자인, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제8항에 있어서,
FAD3b 단백질은 리놀레 지방산에서 이중 결합의 형성을 촉진하는, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
제1항에 있어서,
상기 고 알파 리놀렌산 아마 종자는 서열번호 1 및 서열번호 2, 서열번호 3 및 서열번호 4, 서열번호 5 및 서열번호 6, 서열번호 7 및 서열번호 8, 서열번호 9 및 서열번호 10, 서열번호 11 및 서열번호 12, 서열번호 13 및 서열번호 14, 서열번호 15 및 서열번호 16, 서열번호 17 및 서열번호 18, 서열번호 19 및 서열번호 20, 서열번호 21 및 서열번호 22, 서열번호 23 및 서열번호 24, 서열번호 25 및 서열번호 26, 서열번호 27 및 서열번호 28, 서열번호 29 및 서열번호 30, 서열번호 31 및 서열번호 32, 서열번호 33 및 서열번호 34의 프라이머 쌍에 의해 정의된 유전자좌에, M6552 재배 품종의 단순 서열 반복 패턴의 염기쌍 길이와 85% 동일성을 갖는 단순 서열 반복(simple sequence repeats)의 패턴을 포함하는 게놈을 특징으로 하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물 유래의 종자인, 고 알파 리놀렌산 아마 오일.
적어도 70 중량%의 알파 리놀렌산, 적어도 10 중량%의 리놀레산 및 적어도 10 중량%의 올레산으로 이루어진 조성을 갖는 오일을 포함하는, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제11항에 있어서,
상기 종자는 308 bp의 LU17 SSR을 포함하는 리눔 우시타티씨움 식물 유래인, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제11항에 있어서,
상기 리눔 우시타티씨움 식물은 도 3의 “고 알파” 컬럼에 기술된 SSR의 전체 패턴을 포함하는, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제11항에 있어서,
상기 종자는 서열번호 35 및 서열번호 41로 표시된 변형된 유전자를 가지며 서열번호 36 및 서열번호 42로 표시된 아미노산 서열을 발현하는 알파 리놀렌산 아마 식물 유래인, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제11항에 있어서,
상기 종자는 BeFad3A.pro 또는 NmFad3A.pro과 비교할 때, NoFad3A.pro의 도 8에 나타낸 적어도 하나의 돌연변이를 포함하는 FAD3b 단백질을 발현하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물 유래인, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제15항에 있어서,
상기 FAD3b 단백질은 리놀레 지방산에서 이중 결합의 형성을 촉진하는, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제11항에 있어서,
상기 종자는 BeFad3B.pro 또는 NmFad3B.pro와 비교할 때, NoFad3B.pro의 도 9에 나타낸 적어도 하나의 돌연변이를 포함하는 FAD3b 단백질을 발현하는 고 알파 리놀렌산 아마 식물 유래인, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.
제17항에 있어서,
상기 FAD3b 단백질은 리놀레 지방산에서 이중 결합의 형성을 촉진하는, 고 알파 리놀렌산 아마 종자.