用低植酸、富含油并且富含蛋白質的谷粒制造的動物飼料的制作方法

專利名稱：用低植酸、富含油并且富含蛋白質的谷粒制造的動物飼料的制作方法
技術領域：
本發明基于1997年7月7日申請的美國臨時申請第60/051,854號和60/051,855號并要求獲得上述申請的權益，上述申請的全部內容通過引用結合到本文中。發明領域廣義來說，本發明涉及油增加、蛋白質和氨基酸增加、總體磷生物利用率提高并且植酸減少的谷粒。這種谷粒可以用于動物飼料。更具體地說，本發明涉及提供改善的動物營養并降低畜牧生產的環境沖擊的基于谷粒的飼料。背景在過去五十年中，提供動物營養的方法已經改變。人們不再用任何可以得到的谷粒或草料飼喂家畜。取而代之的是，人們嚴密監控家畜飲食的總體營養價值和成本。人們監控用一定飲食飼喂的家畜的質量和性能特征，以及家畜的廢物的環境沖擊。收集的信息用于調整飼料，以增加飼料的營養價值和家畜的性能特征，同時降低成本和環境沖擊。
谷類和脂肪用于在非反芻動物，如豬和家禽的飼喂程序中提供卡路里的營養源。在過去幾年中，谷類與補充物(如維生素、礦物質和脂肪)的比例已經改變，以盡力最大化家畜的飼喂效率。通過家畜遺傳潛力的選配和供應給家畜的營養的組合，確定飼喂效率(飼料轉化率)，或者說生產一磅家畜重量需要多少飼料。由于飼料轉化率已經由于遺傳增強(genetic enhancement)而提高，因此飼料中的礦物質營養需求已經提高，以保證完全和健康的飲食。
由于家畜的攝食能力限制它所能消耗的營養和卡路里的量，因此飼料業必須開發出制造含更多卡路里的飼料的方法。為提高飼料的卡路里密度，生產者在飼料中加入脂肪。脂肪常常以液體形式加入飼料。脂肪具有為每一口飼料提供卡路里的好處。然而，在飼料中加入脂肪有一些缺點，如成本、勞動增加以及自動喂料系統的技術困難。此外，脂肪常常是質量低劣的，因此降低了飼料的總體質量。
為減少液態脂肪在飼料中的使用，飼料業已經試圖增加在飼料中使用的谷粒的油含量。Dupont公司已經開發并商業化了高油玉米作為增加飼料中的油含量的方法。其他公司已經開發出含油量比2號黃馬齒種玉米高(yellow dent corn)、但比Dupont的高油玉米低的玉米。高油和油增加的玉米在本文中可替換地稱為富含油的玉米。在這些玉米中額外的油減少并有可能消除向飼料添加液態脂肪的需要。
傳統上，與2號黃馬齒種玉米的植酸水平相比，富含油的玉米被認為含有更高的植酸水平。然而，Raboy等人(Journal of Heredity198980311-315)已經報道，與以前預期的在濃度基礎(即每g谷粒、胚芽或胚乳所含有mg成分)上明顯的正關系相反，在油的選擇和Illinois高油系和低油系每谷粒、每胚芽和每胚乳所含的總體植酸、植酸磷和磷之間有明顯的負關系。Raboy解釋每器官的總含量和每器官的濃度之間的差異源于在他的研究中使用的Illinois高油(IHO)和Illinois低油(ILO)種子之間顯示的器官干重的巨大分歧；IHO胚芽的干重是ILO胚芽的干重的約兩倍，而ILO胚乳的干重是IHO胚乳的干重的近三倍。與這種高油與低植酸相聯系的趨勢相比，Raboy也報道了在對蛋白質增加的選擇和植酸、植酸磷和磷的量增加之間有一致的正關系。因此，在蛋白質的選擇與Illinois高蛋白系和低蛋白系每谷粒、胚芽或胚乳的總體植酸、植酸磷和磷之間有明顯的正關系。甚至當數據在濃度基礎(即每g谷粒、胚芽或胚乳所含mg成分)上表達時，這一點依然如此。因此，對蛋白質的選擇和對油的選擇看起來相異地影響種子中的植酸含量。
正如報道顯示平均每增加0.38％的蛋白質就伴隨著油增加1％(Han Y.等人，1987 Poultry Science 66103-111；Keshararz，PoultryPointers，第6-7頁)，在技術上還不確定是否能產生含高油、高蛋白以及低植酸的谷粒(Brewer，“Optimum高油玉米改善家禽日糧”Poultry Digest，1998年2月/3月第30-31頁)。Brewer陳述雖然可以象1998年一樣得到高油玉米，但還需要研制含高油、高蛋白和高可消化磷(即低植酸磷)的品種。
基于谷粒的飲食中的植酸濃度長久以來已經受到人類和動物營養學家的關注，因為證據顯示植酸與營養上重要的礦物質形成在腸中不被吸收的不可溶的鹽。植酸(肌醇1，2，3，4，5，6-(六磷酸二氫)酯)是種子中磷(P)的一種形式，以植酸鹽的形式貯存。植酸鹽對家畜有負面營養影響，因為結合到植酸的磷不能作為營養源被家畜利用。此外，家畜并不存留如Ca、Zn等等的礦物質，這些必需礦物質被排泄出來。最后，含有植酸P的家畜廢物會導致地表水和地下水污染。假如所述谷粒用于磨粉目的，則包含植酸P的谷類加工副制品會導致地表水和地下水污染。
例如，豬缺少將磷從植酸分子上切割下磷所需的消化酶(植酸酶)，因此不能利用植酸磷。通過去除結合磷的植酸鹽來增加磷的可利用性，這將使得能夠減少飲食的總體磷含量而不會危害家畜的健康或生產性能。提高磷的生物利用率導致豬的廢物中磷含量更低，這正是環保所需要的。
在釋放玉米粉和大豆餅粕中存在的部分植酸磷的努力中，飼料業在動物飼料中加入了微生物植酸酶。這種在谷粒中處理植酸的方法看起來部分減少了被家畜排泄的磷。該項研究明顯導致了其它降解飼料中的植酸的方法。一種方法包括在飼料中加入酶混合物和黑曲霉(Aspergillus niger)菌絲體。這些成分水解玉米-大豆飲食中存在的植酸。用酶混合物和真菌菌絲體飼喂的火雞顯示增強的性能并且存留了P和Ca。這些飼料研究都計劃在飼料被家畜消耗之前將基于玉米和大豆的飼料去磷酸化，并因此減少排泄出的P。這種處理谷粒中的植酸的方法具有明顯的缺點，即增加飼料的勞動和成本。
在美國專利第5,593,963號中，Mogen描述了通過遺傳工程技術在玉米或大豆種子中產生來自曲霉屬(Aspergillus)的對溫度穩定的植酸酶。所述遺傳產生的植酸酶設計用于通過降解從谷粒中釋放出的植酸而降低動物飼料中的植酸含量，并因此降低家畜排泄出的磷的水平。
低植酸突變黃馬齒種玉米種子已經由Raboy產生并在美國專利第5,689,054號中描述。這個專利描述了玉米中一個單基因、非致死lpa1突變體的發現，這種突變體導致谷粒中的植酸磷與野生型中的水平相比降低高達95％。Raboy注意到，雖然他的發明的突變體在表型上與野生型非常相似，但所述突變體需要引入一個育種程序，以將低植酸性狀引入商業品系。此外，Raboy解釋他的發明的低植酸玉米突變體的特征在于谷粒的干重稍稍降低，這會導致生產力降低，而且純合突變體可能減少或消除農學上重要的特征。由于Raboy等人(Journal of Heredity 1989)已經指出，對高蛋白的不同選擇一致地產生植酸較高品系，因此還不清楚在Raboy的專利中所述的黃馬齒種玉米中的lpa1-R和lpa2-R突變如何與導致高蛋白和富含油的玉米種子的基因相互作用。因此無法確定地預測是否有可能保持帶有低植酸突變的高蛋白并富含油的種子。
雖然飼料業已經提出了在飼料中含有更多能量和更少植酸磷的需要，但還未提出需要一種方法以有效利用成本的方式在飼料中同時提供高營養密度(即高蛋白和高油)和低植酸。有需要降低在飼料中形成的植酸鹽的量并增加飼料中能量的量，而不必向飼料添加植酸酶和液態油。雖然還未提出，但仍然需要具有蛋白增加、富含油并且植酸水平低的組合的谷粒。為降低畜牧生產中的飼料成本，需要有效利用成本并且不污染環境的營養密集的物質。此外，仍然需要含有富含油、富含蛋白并且植酸水平低的玉米的飼料，其中所述玉米可以用于磨粉或飼料目的。發明概述本發明的一個目標是提供營養密集的谷粒，所述谷粒含有由于油而具有高能量水平和由于蛋白質改善的氨基酸含量，同時所述谷粒含有低植酸水平。
本發明的另一個目標是降低消耗所述飼料的家畜的磷酸和/或磷的排泄，同時提高每日采食量的能量水平以及礦物質和其它營養的生物利用率。
本發明的一個目標是提供一種動物飼料，所述飼料含有由于油和蛋白而獲得的高能量水平、同時含有低植酸水平。
本發明的再一個目標是為家畜提供高度營養密集的飼料源，所述飼料源比使用常規商品玉米(即2號黃馬齒種玉米)制造的同樣飼料源含有更少的植酸。
本發明的再一個目標是為家畜提供含有任何限速氨基酸(ratelimiting amino acid)的足量供應的高能量飼料源，所述飼料源比使用常規商品玉米(如2號黃馬齒種玉米)制造的同樣飼料源含有更少的植酸。
本發明的另一個目標是提供一種方法，減少家畜磷廢物和/或污染以及由此引起的隨后的藻類和微生物的大量繁殖，所述方法包括用本發明的動物飼料飼喂家畜，如豬和雞。
在一個實施方案中，本發明提供了谷類作物物種，如玉米(玉米)、稻、大麥和大豆的非致死突變種子或谷粒，所述種子或谷粒至少約5％(干重)、最好至少約6％或至少約7％是油；至少約11％(干重)、最好至少約12％或至少約13％是蛋白質；與所述物種的野生型種子相比，植酸的量(以總體磷、植酸或植酸磷中任何一種計)以干重計減少至少約三分之一(33％)，最好減少至少約一半(50％)或至少約60-70％。當本發明的種子是玉米時，所述減少的比較最好是針對標準2號(no.)黃馬齒種玉米進行。
在另一個實施方案中，本發明提供了將磷利用率從黃馬齒種玉米的28％提高到大于約70％，最好少于約90％，或者是約80％到84-85％。利用率是與種子中的總體磷相比，可利用的磷的量。本發明的雜種谷粒最好是有用的自交系與自交系ExSeed系U095-lpa1-E(或稱為U095-E或U095py；按照布達佩斯條約于1998年7月7日以菌株名EX1965py保藏于美國典型培養物保藏中心，10801 University Blvd.，Manassas，VA 20110-2209 USA，保藏號＿＿＿。來源U095-py 1656-W97-Florida-100)的雜交體。本文使用的“E”或“py”命名表明由本發明人引入一個lpa1突變。可以使用許多其它雜交和自交系。例如，下列雌性自交系BD68py、TR306py、WD22py和TR329py與雄性自交系U095py、UU01py、UE95py、TR335py和TR386py雜交以產生高產雜交組合。特別優選與U095py的雜交，自交系U095py和由此產生的雜種是本發明的特定實施方案。本發明的雜種谷粒特征在于含有約6％油和12％蛋白質(或比黃馬齒種玉米多3％油和3％蛋白質)并且植酸含量減少至少約33％。
在另一個實施方案中，本發明提供了包含如本文所述的種子以及至少一種維生素或礦物質源的飼料，所述維生素或礦物質源包括例如以下任一種或其中至少兩種的混合物鈣或磷或它們的鹽、維生素A、維生素D、維生素E、B12、核黃素、泛酸、煙酸、生物素和微量礦物質，如鐵、銅、錳、鋅、碘和硒和/或其它飼料添加劑，如抗生素、砷化物、化療藥物、調味劑、抗氧化劑和植物提取物；所述飼料為消耗所述飼料的家畜提供營養平衡的飲食，以及比用所述物種的野生型種子制造的同等飼料更大量的生物可利用磷。本發明的飼料也可以包含氨基酸添加劑，如賴氨酸和甲硫氨酸。
在另一個實施方案中，本發明提供了一種改良的飼料，所述飼料在其它情況下針對豬或家禽配制，但包括本發明的種子，最好是玉米種子。
在又一個實施方案中，本發明提供了一種增加包含物種野生型種子的制品的磷生物利用率的方法，所述方法包括為消費提供包含種子的制品(如本文所述的飼料)、以及將所述含有種子的制品飼喂會從磷的生物利用率提高中受益的家畜的步驟，其中所述包含種子的制品含有本發明的種子。
在另一個實施方案中，本發明提供了會產生本發明的種子的種質。在一個最佳實施方案中，本發明提供了會產生本文所述的玉米種子的玉米種質。
在再一個實施方案中，本發明提供了從本發明的種子產生的植物。
在又一個實施方案中，本發明提供了完全成熟的本發明的種子。
考慮下面的描述，其它目標和優點將會變得顯而易見。附圖簡述


圖1顯示了所篩選的M2種子的植酸含量的頻率分布。發明詳述本發明提供了谷粒、由所述谷粒制造的飼料、由所述谷粒制造的寵物食品以及由所述谷粒制造的食品。所述谷粒最好是具有以下特征的玉米谷粒富含油、蛋白含量增加并且植酸水平低。優選的谷粒含有至少約5％的油、至少11％的蛋白質，并且與野生型谷物如標準黃馬齒種玉米相比，植酸水平降低至少約20％到約70％，最好至少約33％到約60％。所述谷粒更優選含有至少6％、更優選7％的油、至少12％、更優選13％的蛋白質，并且與其中谷粒是低植酸的標準黃馬齒種玉米相比，植酸水平降低至少二分之一。除非另外說明，否則百分率以干重為基礎表示為每谷粒中一種成分的量。谷粒中富含油、富含蛋白質、植酸減少的特征的組合使谷粒為所飼喂的家畜提供更多卡路里、蛋白質和磷以及其它營養。由于所述谷粒的成分的生物利用率提高，本發明制造的寵物食品、動物飼料和玉米食品將提供更多營養。
換句話說，本發明包括針對特定家畜類型的動物飼料。在一個實施方案中，本發明提供了一種飼料，與用2號黃馬齒種玉米針對相似類型家畜配制的營養平衡飼料相比，所述飼料提供同樣的總能量以及至少相同的性能限制性氨基酸與總能量的比例。所述飼料用包括油、蛋白質增加并且低植酸的玉米的能量源配制。此外，所述飼料可以包含至少一種蛋白質源以及至少一種維生素和礦物質源，所述蛋白質源以與所述總能量一定比例包含潛在的性能限制性氨基酸成分，以使得所述氨基酸不再是性能限制性的；其中所述飼料為家畜提供與在營養平衡的飼料中的2號黃馬齒種玉米相比，含有更高卡路里和更低植酸的谷粒。所述限制性氨基酸可以是根據動物物種需要的各種不同氨基酸，但最好包括賴氨酸、色氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸。所述飼料的蛋白質源也可以包含大豆作為一種成分。本發明的飼料也可以包含維生素以及礦物質源，如鈣、磷和鹽。在一個實施方案中，本發明的飼料含有維生素和礦物質源，包括維生素A、E、D、B12、核黃素、泛酸、煙酸、生物素中任何一種或它們的混合物；微量礦物質，如鐵、銅、錳、鋅、碘、硒中任何一種或它們的混合物；以及飼料添加劑，如本領域內已知的飼料添加劑并可以包括抗生素、砷化物、化療藥物、調味劑、抗氧化劑和植物提取物中的任何一種或它們的混合物。
本發明提供了提高含玉米制品中的磷的生物利用率的方法，包括下面步驟為消費提供含玉米制品，其中所述含玉米制品是用本發明的玉米谷粒制造，如那些特征在于含有至少5％油、至少11％蛋白質、并且與標準黃馬齒種玉米相比植酸水平降低至少三分之一的玉米谷粒，其中本發明的谷粒的植酸濃度比標準黃馬齒種玉米的植酸濃度低；并消費所述含玉米制品，所述含玉米制品與用黃馬齒種玉米制造的同樣玉米制品相比，玉米材料中包含的植酸更少，其中所述玉米中的磷的生物利用率比用黃馬齒種玉米制造的同樣制品的高。
本發明還提供針對任何非反芻動物的飼料。本發明的飼料特別適于作為豬或家禽飲食中的成分。
在另一實施方案中，本發明提供了含有針對特定家畜類型的總能量含量的動物飼料，所述家畜需要在飼料中含有某一水平的一種氨基酸以從所述飼料中獲得好的性能，所述飼料包含的玉米含有比2號黃馬齒種玉米平均油水平更高的油量，比2號黃馬齒種玉米的植酸水平相比更低的植酸水平；這種動物飼料包含蛋白質源，最好是基本由本發明的谷粒提供；與用2號黃馬齒種玉米針對相似類型家畜配制的營養平衡飼料相比，這種動物飼料的性能限制性氨基酸與總能量的比例至少相同。
本發明提供了能量、蛋白質增加并且低植酸的谷粒。這種谷粒可以用作動物飼料，或者可以被研磨加工。本發明提供了富含油、富含蛋白質并且低植酸的新型玉米種子、植株和谷粒，以及這樣的新型谷粒的用途。所述基于谷粒的飼料提供了改善的動物營養，并減少了畜牧生產的環境沖擊。更特別的是，本發明提供了使用本發明的谷粒配制的動物飼料。
許多農作物用于人類或家畜消費的食物的生產、生產人類消費制品的商業過程、工業制品的開發以及其它目的。傳統上，農作物物種的改良涉及到通過遺傳雜交引入所需性狀。本發明同樣可以通過使用標準作物(如玉米)育種和突變實踐而重復完成。
玉米谷粒被認為是用于食物和飼料的高質量谷粒。高油玉米被認為比其它玉米能量更密集。高油玉米現在可以從Dupont作為商品得到。然而，高油玉米象所有玉米一樣含有植酸。在本發明之前，還不存在低植酸并且富含油、富含蛋白質的玉米作物和谷粒。本發明還提供了由研磨本發明的種子得到的改良的面粉。因此，低植酸、富含油、蛋白質增加的玉米谷粒應該表明了對能量、蛋白質密集的玉米以及提高谷類谷粒中的礦物質生物利用率的需要。
重復產生本發明的谷粒的方法如下所述。通常在玉米育種程序中，富含油、富含蛋白質的玉米作物與帶有低植酸等位基因的玉米作物雜交。富含油的玉米作物可以通過輪回選擇研制，如University ofIllinois的高油玉米(可以作為商品從Dupont得到)所證實，或通過轉化研制(轉化玉米的方法是本領域的普通技術人員所熟知的)。這是完成本發明的起始材料的一部分。另一部分是一種低植酸作物。雖然這種作物不能作為商品得到，但試驗材料是可以得到的。
高油谷粒可以作為Top Cross谷粒或高油雜種玉米(高油是指含有多于3.5％油的任何玉米谷粒)從Dupont買到。富含油的玉米被定義為總油水平的百分率平均比標準黃馬齒種玉米的平均油水平高的玉米。
下表顯示了多種含油種子作物的各種油的總油重量％水平。在玉米下的數字是標準2號馬齒種玉米中的水平。
表1商業作物的脂肪酸組成Sun(hiO) Canol lolinCan 甘藍菜玉米大豆(Crambe)(C160) 6 452 11 11棕櫚酸(C161) 0.30.3 0.4 0.3棕櫚油酸(180)5 1.5 1.5 1 2 4硬脂酸(181)20(81) 62 62 17 28 22油酸(182)68(9) 20 27 8 58 53亞油酸(183)0.210 27 1 8亞麻酸Sun(hiO)-高油向日葵Canol-canolalolinCan-低亞油酸canola甘藍菜玉米大豆因此，本發明包括富含油的谷粒，所述谷粒最好有上面所列比例的脂肪酸組成。本發明還包括脂肪酸組成增加的玉米，以便對飼喂所述改變的玉米的家畜來說，所述材料的有用物總體上不增加，但成效增加。本發明還包括富含油并且脂肪酸組成與上面所列的比例不同的谷粒。
由于遺傳突變、選擇育種、轉化等等原因，谷粒谷類(grain cereal)中油的比例可能有所變化。用于飼料的主要谷粒可以通過產生雜種材料的標準方法產生，如將富含油、蛋白質增加的自交系與低植酸的自交系雜交，產生包括低脂肪酸和油增加的谷粒特征的雜種。
如上所述，Raboy等人已經報道在玉米中蛋白質選擇和植酸水平增加之間有正相關關系。下表列出了可以用于形成本發明的谷粒的一種營養密集玉米類型中存在的氨基酸值。玉米中的蛋白質由許多不同的基因控制。優選的高蛋白玉米中，在玉米谷粒中存在的大多數氨基酸的百分率提高。高蛋白材料的一個例子是在University ofIllinois中通過輪回選擇研制的高蛋白玉米。許多可以得到的其它高蛋白玉米的賴氨酸增加，而大多數氨基酸在總體上不一定增加。這種高蛋白質類型也是有用的，因為這種增加的蛋白質是飼喂家畜的總體健康所需要的，并且這種蛋白質與本發明的其它性狀組合起來時會更好地被利用。為方便雜種種子的育種，高蛋白質的性狀是加性的或顯性的。優質蛋白玉米(Quality protein maize)包括可以從Wilson種子、Crows、公共保藏機構和大學得到的高蛋白材料。或者，可以通過輪回選擇或使用玉米中的特定突變，如o2∶su2產生高蛋白材料，其中所述o2∶su2突變的賴氨酸比一般雜種多49％，但蛋白質產量降低。在發展本發明時，使用了加性的并且大多數蛋白水平比一般黃馬齒種玉米增加的高蛋白性狀。富含蛋白質的玉米應該是指與黃馬齒種玉米的平均氨基酸含量相比氨基酸含量增加和/或與黃馬齒種玉米的平均氨基酸含量相比氨基酸含量的比例不同的玉米。高蛋白的玉米應該是指與黃馬齒種玉米的平均氨基酸含量相比，氨基酸含量增加的玉米。表2黃馬齒種玉米對EX404(EX404比標準黃馬齒種玉米(平均3-3.5％(重量)油和7-9％(重量)蛋白質)多約1％(重量)的油和約2-3％(重量)的蛋白質。本文所用的EX404和ES404是相同的)氨基酸組成馬齒種 ES404 變化％色氨酸 .06 .06 100％天冬氨酸 .57 .83 146％蘇氨酸 .29 .47 162％絲氨酸 .41 .63 154％谷氨酸 1.521.89 124％脯氨酸 .74 1.04 141％甘氨酸 .33 .41 124％丙氨酸 .63 .87 138％半胱氨酸 .18 .24 133％頡氨酸 .38 .47 124％甲硫氨酸 .17 .26 152％異亮氨酸 .26 .36 138％亮氨酸 1.011.48 146％組氨酸 .24 .35 145％賴氨酸 .24 .31 129％精氨酸 .29 .42 107％上表明顯表明營養密集的玉米的大多數氨基酸值比黃凹材料的高。在植酸切實降低時，多出的蛋白質看起來可以為家畜所用。由于遺傳突變、選擇育種、轉化等等原因，谷粒谷類中的蛋白比例可能會有變化。本發明提供了含有生物可利用蛋白的水平提高并且油的水平提高、植酸水平降低的谷粒。
在USDA公布低植酸突變體B73 lpa1-R、A632 lpa1-R及它們的選擇之前，只能使用傳統育種方法在玉米種子中產生低植酸。通過標準育種研制的玉米種子中的低植酸看起來帶有一些不希望有的農藝性狀。由于植酸基因是隱性的，優選的方法要求這個基因固定存在于兩種自交系中。根據下面方法可以研制含有低植酸的突變體。對植酸水平的選擇必須非常小心地進行，因為植酸水平太低可能產生致死的種子。
通過下列步驟可以研制本發明的低植酸作物，這些步驟不需要進行過多的實驗，并且可以由作物育種領域內的一般技術人員完成。產生低植酸玉米作物的最好方法使用了玉米花粉誘變。在單倍體花粉作物中誘導的突變會產生所述種子的雜合基因型。由于現在已知低植酸是一個隱性基因，因此必需將得到的突變體種子種植并自交，并分析得到的作物種子的突變表型。所述種子的分析應該在所述種子處于成熟期或收獲期時進行。
用本領域內的常規方法，如輻射、化學處理和轉座因子插入產生誘變。Neuffer等人Maize for Biological Research，W.F.Sheridan(編輯)，Plant Molecular Biology Association(1982)教授了一種標準方法。這種方法將甲磺酸乙酯(EMS)應用于花粉。所述花粉用于授粉，種植得到的種子，并測試得自第二代的種子的植酸含量。測定P的方法是自1990年Raboy在Maydica 35383(1990)公布HVPE方法后，本領域就已經知道了的。這種方法依賴于磷化合物的差別性遷移。在電泳分離所述化合物后，電泳圖可以用于植酸相對于其它化合物的半定量評估。一種可替代的方法涉及篩選谷粒中高水平的無機磷。例如可以研磨谷粒樣品(通過Wiley磨的2mm篩孔)，然后加入15ml0.4M HCl/0.7 Na2SO4中的50mg谷粒胚芽或1g胚乳。植酸作為鐵鹽沉淀下來。檢測植酸鐵沉淀中的磷以及總體P。將植酸P(mg)轉化為植酸，轉化因子為3.5。這些結果導致包含所需等位基因的所需玉米作物的選擇。其它檢測磷的方法是已知的并可用于選擇作物。繁殖含有所需植酸的種子。本發明使用了這個過程，并選擇在lpa1基因座帶有新等位基因的自交系。這些包括將EX404(低植酸)，EX404與本發明的自交系之一雜交，以產生能生產本發明的谷粒的雜種。此外，本發明研制的自交系來自硬莖(stiff stalk)Lancaster和另一種多用途雜種優勢模式，以便當所述自交系與合適的雜種優勢群體雜交時形成極好的雜種材料。還發現許多本發明研制的突變雖然植酸低，但等位測試表明，這些突變并不是與lpa1-R突變一樣的突變體。
本發明所用的方法可以用于產生兩個自交系，這兩個自交系雜交時形成高產雜種。自交系可以作為商品從University and Foundation種子公司得到，并可以由培育玉米自交系領域內有經驗的作物培育者培育出。固定帶有低植酸性狀的這兩種自交系中的一種或兩種可以與一種帶有油增加性狀的自交系雜交。如果高蛋白性狀作為加性性狀來選擇，那么兩種自交系中的任一種可以帶有高蛋白性狀。這樣使得雜種組合同時帶有隱性低植酸基因和顯性或加性油基因的性狀。將玉米作物反復育種，直到低植酸等位基因在兩種相互間很好雜交的自交系中存在。同樣，雜交組合中的至少一種自交系必須包含富含油的性狀和/或富含蛋白質的玉米等位基因。
或者這種谷粒可以用Dupont專利申請WO92/08341(US 615,839)中教授的雜交育種方法產生。這種方法要求雄性授粉株帶有富含油的性狀。在Dupont的方法中富含油的傳粉者(一種自交系)與雄性不育的雜種種子混合。然后雄性傳粉者在茁壯的雜種植株上形成富含油的谷粒。
在本發明中所述雄性傳粉者最好具有兩個性狀，一個固有的隱性植酸基因以及富含油、富含蛋白質的性狀。此外，所述雄性不育雜種也具有低植酸性狀。
本文描述了配制在一種谷粒源中含有增加的能量、蛋白質和低植酸的動物飼料的方法。優選的方法是通過用本發明的谷粒替代通常使用的玉米谷粒以改良飼料或寵物食品。飼料中的其它成分可以是谷類加工副制品、蛋白質成分、大豆餅粕、微量礦物質和維生素、其它谷類、飼料添加劑和調味劑。這種飼料要求所產生的谷粒的特征在于油增加和蛋白質/氨基酸增加并且植酸低。驚人的是，低植酸與富含油以及蛋白質增加的組合看起來使得家畜能夠更有效地利用在富含油的玉米中的額外蛋白以及新的可利用磷，這導致飼料轉化率提高。從這種雜交組合得到的谷粒可以用于動物飼料中。這種飼料應該包含富含油、蛋白質增加和低植酸的組合，以及在豬或家禽的飲食中使用的其它飼料。
如果使用了其它谷粒，這些谷粒最好經過選擇以含有與這種類型谷粒盡可能同樣低的植酸含量。雖然作為總體飲食一部分的谷粒的百分率將會決定對植酸的選擇要如何嚴格。
本發明對飼喂非反芻動物特別有用。下面提供了標準豬飲食的飼料成分。本發明的飼料混合物用本發明的谷粒取代了2號玉米。所述谷粒具有低植酸、高油和氨基酸增加的特征。當把這種谷粒提供給家畜時，將導致可利用的卡路里密度更高以及多種營養(如礦物質)的生物利用率更大。在飼料中使用這種谷粒減少了添加動物脂肪或植物油的需要。
豬主要飼喂強化玉米-大豆餅粕飲食。斷奶前或早期斷奶的仔豬常常需要在飲食中加入添加劑(如奶粉制品)以及其它高蛋白和脂肪源。完全的豬飲食提供了飼喂一種飲食的豬的全部營養需要。通過將平衡補充物與玉米大豆餅粕以及維生素-礦物質預混料與玉米混合，可以制備這些飲食。傳統的飼料常常添加了補充脂肪源，即植物種子油(提取)、動物油脂和牛脂、市售干脂(dry fat)、玉米油、大豆油或煮熟全脂大豆。在含6％脂肪時，飲食在自動喂料器中的流動性受到損害。總體上1％的脂肪產生效率約2％的改善(消耗每單位重量的飼料獲得的額外增重)。由使用本發明的飼料(使用油增加并且低植酸的玉米谷粒)增加的油增加了飲食的卡路里密度、金屬的生物利用率并減少了不希望的廢物。本發明的飼料使用本發明的玉米谷粒替代了目前在針對家畜的飲食中使用的谷粒。下面兩種新的飼料組合將使用這樣的谷粒。這兩種飼料的用途都針對家畜，最好是非反芻動物。這樣的家畜包括豬、家禽、貓、狗、馬、綿羊等等。
當增加飲食的營養密度時，會最大化家畜性能。這包括家畜如綿羊、豬、家禽、狗、貓和馬。這種谷粒主要對大多數單胃動物有效。為配制包含本發明的谷粒的飲食，需要用本發明的谷粒替代所述飲食中的黃馬齒種玉米(或甚至是富含油的玉米)的步驟，其中本發明的谷粒比標準玉米含有更高水平的油和氨基酸。然而，本發明隨后的步驟需要將蛋白質調整至根據家畜需要的飲食的能量水平。例如，如果飲食是針對豬的，那么應該增加賴氨酸的比例。如果飲食是針對家禽的，那么應該增加甲硫氨酸的比例，以此類推。
當使用本發明的飼料時，按照能量增加的水平，增加蛋白質的氨基酸組成，特別是增加了作為豬的生長限制性氨基酸的賴氨酸，以保持能量對蛋白質的良好平衡。本發明本身增加了賴氨酸。在表2給出的一個例子中，其中一種玉米谷粒含有的油和氨基酸含量增加，賴氨酸比常規玉米谷粒增加29％。如果本發明的谷粒中的限速氨基酸的增加是足夠的，那么飲食可以不需要額外增加這種氨基酸。然而，假如所述谷粒并不以足夠的量包含所有的必需氨基酸以使得飲食平衡，必須在飲食中加入這些必需氨基酸。
下表包括了針對豬的標準飼料中使用的成分。在本發明中這些成分可以同樣使用，但標準玉米和用標準玉米制造的玉米制品應該用本發明的谷粒或由本發明的谷粒制造的制品替代。飼料中最好不需要添加脂肪。此外鼓勵使用低植酸豆類和其它蛋白源。這些例子同本文的其它例子一樣，是本發明用途的說明，并非意圖限制所公開的發明的范圍。
就象在如Adams，K.L.和Jensen A.H.“在動物飼料的豬和母豬的飲食中使用高脂肪玉米”，Science and Technology，17(1987)201-212等論文中所清楚表明的，就是飼喂使用了高油玉米(不是本發明的富含油、蛋白質增加和低植酸的玉米)的更高能量飲食的公豬比飼喂2號玉米大豆飲食的同樣類型豬顯示更好的飼料轉化率，其中所述高油玉米根據家畜類型(即懷孕母豬、仔豬(starter pig)、肥育豬(finishingpig))調整過能量賴氨酸比例。使用于這種類型豬上的本發明提供的飲食不僅是卡路里密集的以因此增加飼料轉化率，而且是低植酸的以允許飼喂家畜從所述谷粒吸收增加效率和增重所需的微量礦物質、氨基酸和常量礦物質。然而，象以前用高油玉米作的測試一樣，飼喂包含本發明的谷粒的飲食的豬將要求(如果有必要)來自富含油、蛋白質增加和低植酸的谷粒的營養增加與賴氨酸水平的增加相平衡。
營養平衡的豬飲食應該含有蛋白質、氨基酸(如賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸)和主要礦物質(如鈣、磷、鹽，以及維生素如A、D、E、B12、核黃素、泛酸、煙酸、生物素)和微量礦物質(如鐵、銅、錳、鋅、碘、硒)。此外，飼料飲食常常包括飼料添加劑如調味劑，并可以加入下面的化學制劑阿泊拉霉素、桿菌肽、金霉素、巴波霉素、卡巴氧、林可霉素、青霉素、泰樂菌素、威里霉素等等。
本文所述的飼料的另一種潛在用途(除了用作寵物食品和豬飼料以外)是用作家禽飼料。家禽包括大多數已經馴化的禽，包括鴨、鵝、雉、火雞和雞。家禽的營養素需要量與豬的營養素需要量不同，但它們的飲食的基本成分非常相似。家禽利用飲食中的谷類谷粒和谷物副制品、脂肪和碳水化合物。家禽飲食中的最大部分由谷類谷粒組成。這些至少包括玉米、小麥、燕麥、買羅高梁、大麥。然而，按照本發明，優選的主要谷粒成分是富含油、富含蛋白質和低植酸的玉米。本發明設想，在本發明的飼料中幾乎不使用至不使用不是本發明谷粒或本發明谷粒制品的其它玉米。此外，本發明的飼料包括可以來自花生餅粉、大豆餅粕、棉籽粉、魚副制品、血粉和家禽副制品等等的蛋白質。本發明的飼料還可以包含礦物質和維生素，特別是以石灰石或牡蠣殼形式的鈣和維生素D3、膽堿、甲萘醌、A、E、B12，以及飼料添加劑如抗氧化劑、抗生素。象豬一樣，家禽看起來也有一種特定的氨基酸，在缺乏時會降低飼喂飼料的家畜性能。對家禽來說，限制性氨基酸是甲硫氨酸，而對豬來說，限制性氨基酸是賴氨酸。因此，在配制本發明的飼料時，必須增加甲硫氨酸和總蛋白的量，以與用2號谷物玉米配制的飲食中同樣比例相比保持飲食中的所需蛋白質總能量比例。此外，本發明不僅提供營養密集的飼料，而且由于螯合劑植酸的減少而增加了微量礦物質的生物利用率，導致應用本發明的家禽的飼料轉化率提高。
雖然上面的說明包含許多特征，但這些不應當被解釋為限制本發明的范圍，而應當解釋為僅僅提供本發明的幾個現有最佳實施方案的說明。在這個范圍內，各種其它實施方案和分枝是可能的。
題目為“Life cycle Swine Nutrition，”PM489的Iowa StateUniversity推廣辦公室出版物(1996年修訂本)第12、15和20頁顯示了標準生產條件下針對母豬和公豬的多種飲食。后面的信息顯示針對不同家畜生長階段的豬飼料和家禽飼料在現有技術中是已知的。下面是針對給定發育階段的豬的一種飲食的一個例子。實施例1將具有適度以及瘦肉生長潛能并且具有下列重量的豬根據下面的發育階段號進行劃分。6-8磅＝階段1，8-13磅＝階段2，13-18磅＝階段3，18-26磅＝階段4，26-37磅＝階段5，37-51磅＝階段6，51-69磅＝階段7，69-91磅＝階段8，91-118磅＝階段9，118-150磅＝階段10，150-188磅＝階段11，188-233磅＝階段12，233-283磅＝階段13。
本文所開發的豬飲食是針對處于階段6的豬配制的。一只處于階段6的豬對每一千磅飼料需要648.4磅玉米、320.0磅大豆餅粕、8.50磅除殼的(dehulled)石灰石、15.25磅磷酸二鈣、4.10磅鹽、1.65磅微量礦物質預混料、0.75磅脂溶性維生素預混料、0.65磅維生素B預混料、0.50磅生物素和葉酸預混料、0.20磅膽堿預混料以及任何經過FDA批準的飼料添加劑。這種飼料按照本發明制造，在飼料中用本發明的玉米替代了2號玉米，并增加賴氨酸的水平來匹配飲食中增加的能量，以避免賴氨酸的缺乏限制家畜生長。如果將所述飼料制成顆粒，那么維生素應該增加約20％。
玉米是動物飼料中使用的基本糧谷。玉米含有家畜所需的多種必需營養素。現代家畜由于具有極大的沉積相對于脂肪的瘦肉組織的遺傳能力，因此對營養有極大的需求。在這種對脂肪的需求對營養有極大需求以及這種對增加營養的需求的同時，我們也看到了采食量的下降。在動物遺傳學已經并且繼續通過減少總機體脂肪改善畜體質量的同時，環境學家已經指出，我們的濃縮動物飼料作業正在污染地面并隨后污染地下水。由于知道玉米是畜牧生產中使用的主要飼喂成分，本發明就是含有濃縮營養的玉米，并且家畜對這些營養具有更高的生物利用率。這樣的營養包括蛋白質、能量、氨基酸和礦物質。主要礦物質磷是生長、健康和生產所必需的。由于玉米中的植酸含量，玉米中的磷僅有約30％可被家畜利用。然而，本發明的營養密集的玉米具有更大的磷可利用性。實施例2本試驗確定了商業化的肉用雞對低植酸突變黃馬齒種玉米與對黃馬齒種玉米相比的反應。
試驗在13天的飼喂研究中使用商業化肉用雞。基本飲食是基于NRC(國立推薦委員會)的玉米飲食。處理是用低植酸雜種谷粒取代傳統的黃馬齒種玉米，所述低植酸雜種谷粒由B73 lpa1-R與一種Exseed自交系UU01-lpa1-E(或者本文稱為UU01-E或UU01-py)的雜交獲得，后者是黃馬齒種玉米的低植酸突變體。
所有試驗都在Good Laboratory Practices的指導下控制并以動物的福利為最先考慮。飼料和水無限制地供應，在整個試驗中都測量體重和采食量，用本領域內已知的方法測定磷的利用率。報道了畜體評價、總增重、飼料轉化率、死亡率、發病率和采食量。預期的結果是低植酸黃馬齒種玉米的磷利用率相對于黃馬齒種玉米改善。
據信飲食中的本發明的谷粒將導致排泄出的磷減少。這會導致更少的污染。
在這項研究中，用平均起始體重為73.7g的8天大的NewHampshire×Columbian雄性小雞比較本發明的低植酸黃馬齒種玉米與傳統玉米(黃凹)相比的磷的利用率。這個試驗是一個CRD；7T×4R×5C，試驗時間13天(7種處理，重復4次，每種處理5只小雞)。
基本飲食如下玉米淀粉/葡萄糖(比例2∶1)到100％；大豆餅粕47.4％；大豆油5％；石灰石1.2％；鹽0.35％；維生素混合物(A、D3、E、K、scotin、核黃素、泛酸、煙酸、氯化膽堿、葉酸、硫胺素、B6、B12)0.35％；礦物質混合物(銅、碘、鐵、錳、硒、鋅)0.15％；膽堿60，0.1％；DL-Met 0.25％；黃霉素0.05％。基本飲食含有0.1％可利用的磷、0.63％Ca和23％CP。所有百分率都以重量為基礎。
為這個試驗設計的處理如下1基本飲食；2基本飲食加0.06％來自磷酸鉀(KH2PO4)的磷(無機磷)；3基本飲食加0.12％來自磷酸鉀(KH2PO4)的磷(無機磷)；4基本飲食加20％傳統玉米；5基本飲食加40％傳統玉米；6基本飲食加20％低植酸玉米；7基本飲食加40％低植酸玉米。
從上面結果得到的斜率和標準曲線分析表明，低植酸玉米含有比傳統玉米中多三倍的可利用磷。實施例3產生這些優良、農學上健康并且高產的突變體的方法是一種稱為誘變的已知方法。這個方法在Maize Genetic Newsletter 45146Neuffer的論文中概述。應該注意到EMS是一個突變方法。象所有突變方法一樣，突變行為可能不利地影響農藝性狀，特別是作物的產量。然而，開始的種質優于先前形成植酸突變體的種質。因此本發明的作物的全部農藝性狀比輪回選擇或回交的工業方法更容易保存或選擇。按照Neuffr(1974)所述的程序，通過用石蠟油中的甲磺酸乙酯處理花粉，在自交系中誘導突變。在來自谷類各種作物基因型的多種自交系上進行這種處理。本實施例將集中在通過這個方法研制出玉米低植酸突變體。這種誘變方法已經用于產生多種谷類突變體。
本發明方法的一般步驟包括用甲磺酸乙酯(下文稱為“EMS”)處理自交系花粉(在這種情況下是玉米)。將自交系花粉置于油中的EMS中45分鐘。使用一支畫筆，將花粉刷在受體玉米穗的穗絲上。這形成了突變體-1(M1)種子。種植這樣的種子，并自體受粉以產生突變體-2(M2)谷粒。檢測得到的M2谷粒的低植酸表型。實施例4HVPE方法是針對低植酸突變體的一般檢測方法(Raboy，Mydica35383(1990))。這種方法依賴于磷化合物的差別性遷移。在電泳分離所述化合物后，電泳圖可以用于植酸相對于其它化合物的半定量評估。一種可替代的方法是篩選谷粒中較高水平的無機磷。例如可以研磨谷粒樣品(通過Wiley磨的2mm篩孔)，然后加入15ml 0.4MHCl/0.7 Na2SO4中的50mg谷粒胚芽或1g胚乳。植酸作為鐵鹽沉淀下來。檢測植酸鐵沉淀中的磷以及總體P。將植酸P(mg)轉化為植酸，轉化因子為3.5。
已經知道測定植酸的原理。在本研究所使用的方法中，5-磺基水楊酸和FeCl3(Wade試劑)的溶液形成粉紅色的發色團。在這種溶液中，植酸結合鐵，降低了粉紅色的水平。對這種顏色損失的測量可以用作植酸水平的指示。由于空白不含有植酸，因此所有包含植酸的樣品的讀數都將是負數。然而，假如有太多的植酸，那么鐵-植酸絡合物可能作為乳白色物質沉淀下來。在這種情況下將不存在粉紅色，但乳白色物質會吸收光并導致錯誤的高讀數。因此一些目視觀察是必要的。如果玉米品種含有高植酸水平，這可能需要使用玉米提取物的更小量的等分物(少于25微升)。
可以使用快速篩選方法，如下文所述的方法對假定的低植酸種子評分。在這種方法中，用一片單邊剃刀恰好在黑色層(black layer)之后將谷粒根冠切下來。切割應該在胚尖處或接近胚根尖處橫切盾片。通常從每個穗選擇8個有代表性的谷粒。將谷粒的切口表面向上置于表面覆蓋了玻璃紙帶(粘面向上)的微量培養板上。解剖至少100個家系后，完成染色程序。
用重復移液管將一滴10微升的Wade試劑(如下所述)加在每個谷粒切口表面上，進行染色。幾分鐘后，由于來自盾片的植酸結合Wade試劑中的鐵，顏色消失。觀察那些因粉紅色比其它家系消失更慢而分離的家系(可能占總體的5％)。用本文所述的定量方法再次分析這些更慢的家系。
如下定量植酸。在Carver手動泵壓榨機的鋼板上壓碎單個谷粒(每個家系7到10粒)(當鋼板的孔鑲有甘氨酸紙并且以約5000磅的壓力壓榨時獲得最好結果)，然后將谷粒置于1.5ml微量離心管中。加入1ml0.65N鹽酸并靜置過夜。第二天，通過倒置混合上述混合物并靜置5分鐘。將15微升上清液等分物加入盛有100微升緩沖液A(如本文所述)的微量離心管并混合。由于種子中高水平的磷，低植酸突變體呈現很濃的藍色。通常在下一天再次測試突變體。將216ml 12.1N HCl加入3784ml水中，制成0.65N HCl提取液。每日新鮮配制試劑A，其中包括2份(體積比)去離子水、1份(體積比)抗壞血酸溶液、1份(體積比)鉬酸銨溶液和1份(體積比)H2SO4溶液。將25g(NH4)6MO7O24×4H2O用水溶解為1升，制成鉬酸銨溶液。將167ml 36N硫酸加入833ml水中，制成H2SO4溶液。將100g L-抗壞血酸用水溶解為1升，制成抗壞血酸溶液。冷藏下抗壞血酸溶液可以穩定約七周，但在未冷藏時僅穩定約兩小時。
使用本領域內已知的方法制備植酸標準品。
可以如下目視篩選玉米谷粒(M2)的游離磷酸。選擇谷粒、標出表型并置于多孔壓榨板上。使用水力壓榨機在多孔壓榨板上壓碎谷粒。將壓碎的谷粒轉移到1.5ml微量離心管中。加入0.5ml試劑A。反應2小時后，加入試劑B。蓋上離心管并倒置混合。一小時后目視評價反應物的藍色，如果需要可以使用燈光箱，選出含有最高水平磷酸，即最藍的樣品。通常選擇來自每個家系(穗)的最藍的樣品并為最終選擇作比較。由50ml DMSO和50ml試劑B制備這個分析中的試劑A。試劑B每日新鮮配制，由以下物質制備60ml蒸餾水；30ml10％抗壞血酸溶液(用水溶解10g抗壞血酸至100ml總體積；將抗壞血酸溶液冷藏，穩定1周)；30ml 3.5％鉬酸銨溶液(2.5g(NH4)6MO7O24*4H2O加水溶解為100ml總體積)；30ml 6N硫酸溶液(170ml水加25ml濃硫酸，用水調整至200ml總體積)。
如下定量測試植酸(紅色測試)。在Carver手動泵壓榨機的壓榨鋼板上壓碎約12個成熟種子。當鋼板的孔鑲有稱量紙時獲得最好結果。將谷粒在5000到10000磅壓力下壓榨并轉移至微量離心管。將1ml 0.65N HCl加入樣品，放置過夜并在第二天通過倒置離心管混合。為進行分析，在微量滴定板的每個孔中，將200μl Wade-A試劑(下面描述)與10μl上面獲得的玉米/HCl汁提取物混合。記錄顏色的任何變化，將保持紅色的樣品記為低植酸，因為植酸結合鐵并使溶液變白。用一臺分光光度計在490nm處測量，完成定量測定。本文使用的試劑A是通過將25.4g 5-磺基水楊酸與350ml FeCl3·6H2O(如果需要，用研缽和研杵研磨)加入1.5L去離子水中而制備。用NaOH調節pH至3.05，用蒸餾水調節體積至2L。這種試劑可以在冰箱中穩定約1個月。將216ml HCl(12.1N)加入3784ml蒸餾水中，制備0.65N HCl。
這些分析使得能夠選擇帶有所需等位基因的所需玉米作物。其它檢測磷的方法是已知的，并且可以用于選擇作物。
然后繁殖含有所需植酸水平的種子。本發明使用了這個方法并選擇出帶有低植酸突變的多種自交系。這些包括具有良好配合力的幾個低植酸自交系，這些自交系一起雜交以形成產生本發明的谷粒的雜種。因此，本發明研制的自交系來自硬莖Lancaster和另一種多用途雜合模式，以便當所述自交系與合適的雜合模式雜交時形成極好的雜種材料。還發現許多本發明研制的突變雖然植酸低，但并不是與lpa1-R突變一樣的突變體。此外，在標準種子發芽測試中篩選種子的發芽力。發現一些低植酸的突變體不能發芽，而其它的能夠正常發芽。僅維持具有良好萌芽特性的種子。
圖1顯示了從3個這樣的針對植酸含量篩選出的自交系獲得的一些數據的例子。如頻率分布曲線所標繪出的，很明顯有幾個樣品含有很低的植酸含量(少于0.5單位(重量比))，而大部分樣品含有較高的植酸含量。選擇名為UO95系的系作為起始材料，因為它含有比一般水平更高的蛋白質和油水平。這個系產生了富含油、蛋白質增加并且能正常發芽的種子。UO95py保持了這些特性，并且具有如上所述的低植酸水平。當與某些其它自交系雜交時，得到的雜種產生富含油、蛋白質增加并含有低植酸水平的谷粒。
下表顯示了與野生型種子相比的依照本發明的突變玉米的植酸水平(mg/g種子)。
下面提供了依照本發明的自交系的一個例子。<
在一臺Dickey-John反射近紅外分光光度計上，通過NIR分析測定蛋白質和油含量。
通過在配方中用本發明的谷粒取代并象正常一樣烘烤或加工，本發明的谷粒也可以用作制造玉米粉圓餅、玉米粉和玉米花中使用的玉米谷粒或玉米粉的替代來源。
為增加磨粉效率和可回收的淀粉含量，通過用本發明的谷粒取代，本發明的谷粒也可以用于玉米濕磨工業中的替代品。同時切實降低了作為谷類加工過程副制品的動物飼料的植酸含量。
* * * * * *本文所提及的參考資料的全部內容都通過引用完整地結合到本文中。
權利要求
1.一種谷類作物物種的非致死突變種子，所述種子含有至少5％(重量)油、至少11％(重量)蛋白質，并且與所述物種的野生型種子相比，植酸量降低至少三分之一。
2.依照權利要求1的種子，所述種子含有至少5％油、至少13％蛋白質，并且與所述物種的野生型種子相比，植酸量降低至少一半。
3.含有依照權利要求1的種子的飼料，所述飼料還含有至少一種維生素或礦物質源；所述飼料為消耗所述飼料的家畜提供營養平衡的飲食以及比用所述物種的野生型種子制造的同樣飼料更大量的磷。
4.含有依照權利要求2的種子的飼料，所述飼料還含有至少一種維生素或礦物質源；所述飼料為消耗所述飼料的家畜提供營養平衡的飲食以及比用所述物種的野生型種子制造的同樣飼料更大量的磷。
5.依照權利要求3的飼料，其中所述維生素和礦物質源包括鈣、磷和鹽。
6.依照權利要求3的飼料，其中所述維生素和礦物質源包括維生素A和維生素D的至少其中之一。
7.依照權利要求3的飼料，其中所述維生素和礦物質源包括由下列選出的維生素維生素E、B12、核黃素、泛酸、煙酸、生物素。
8.依照權利要求3的飼料，其中所述維生素和礦物質源包括由下列選出的微量礦物質鐵、銅、錳、鋅、碘、硒。
9.依照權利要求3的飼料，所述飼料還包含由下列選出的飼料添加劑抗生素、砷化物、化療藥物、調味劑、抗氧化劑和植物提取物。
10.依照權利要求3的飼料，其中所述飼料補充了氨基酸賴氨酸。
11.依照權利要求3的飼料，其中所述飼料補充的氨基酸是甲硫氨酸。
12.依照權利要求3的飼料，其中所述成分根據豬的飲食需要配制。
13.依照權利要求3的飼料，其中所述成分根據家禽的飲食需要配制。
14.依照權利要求1的種子，由下列選出玉米種子、稻種、大豆種子和大麥種子。
15.提高含有物種野生型種子的制品的磷的生物利用率的方法，所述方法包括下列步驟為消費提供包含種子的制品，其中所述包含種子的制品含有權利要求1的種子，然后用所述包含種子的制品飼喂會從磷的生物利用率提高中獲益的家畜。
16.會產生權利要求1的玉米谷粒的種質。
17.由依照權利要求1的種子產生的作物。
18.依照權利要求1的種子，其中所述種子是完全成熟的。
19.自交系UO95py。
20.自交系UO95py與一種玉米自交系雜交形成的雜種。
21.依照權利要求1的種子，所述種子含有至少6％油、至少9％蛋白質，并且與所述物種的野生型種子相比，所述植酸量的降低至少達到一半。
22.一種谷類作物物種的非致死突變種子，所述種子含有至少5％(重量)油，并且與所述物種的野生型種子相比，植酸量降低至少三分之一。
23.依照權利要求1的種子，所述種子含有至少6％油、至少9％蛋白質，并且與所述物種的野生型種子相比，所述植酸量的降低至少達到一半。
全文摘要
本發明提供了谷粒、種子、由所述谷粒或種子制造的飼料、由所述谷粒制造的寵物食品以及由所述谷粒制造的食品。所述谷粒可以是具有下列特征的玉米谷粒:富含油、蛋白質含量增加并且植酸水平低。在谷粒中富含油、富含蛋白質和植酸降低的特征的組合,使得谷粒為飼喂家畜提供更多的卡路里、蛋白質和磷以及其它營養。由于所述谷粒成分的生物利用率提高,由本發明制造的寵物食品、動物飼料和玉米食品將提供更多營養。
文檔編號A23K1/175GK1271383SQ98808664
公開日2000年10月25日 申請日期1998年7月7日 優先權日1997年7月7日
發明者M·－T·張, 彼得L·基林, 愛德華P·韋爾赫姆, 杰里C·韋格爾 申請人:埃克斯希德遺傳有限公司