具有部分或完全倍增基因组的普通小麦、植物或其部分，其杂种和产品，以及其生成和使 ...的制作方法
【专利摘要】提供了一种普通小麦植物。该植物具有部分或完全倍增的基因组，当在相同条件下生长时，其和六倍体普通小麦（Triticum?aestivum?L.）植物至少是一样可育的，所述六倍体普通小麦与所述基因组倍增的普通小麦植物是等基因的。还提供了杂种、产品以及其生成方法。
【专利说明】具有部分或完全倍增基因组的普通小麦、植物或其部分，其杂种和产品，以及其生成和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明在其一些实施方式中涉及具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物或其部分，它们的杂种和产品，以及它们的生成和使用方法。
【背景技术】
[0002]小麦属(Triticum spp.)的小麦，还被称为面包小麦或普通小麦(Triticumaestivum L.),是禾本科(grass),其最初来自近东的肥沃月湾地区(Fertile Crescentregion),但现在全世界栽培。在2007年，小麦的世界产量是607百万吨，使它成为位居玉米(784百万吨)和水稻(651百万吨)之后的第三大生产的谷物。在全球范围内，小麦是人类食物中植物蛋白的主要来源，其具有比玉米(玉蜀黍)或水稻，其它主要谷物更高的蛋白含量。就用于食物的生产总吨数而言，它目前次于作为人类主要食物作物的水稻，而考虑到玉米在动物饲料中的更广泛使用，其位居玉米之前。
[0003]小麦是关键因素，其使得在文明开始时有可能出现城市型社会，这是因为它是可以容易大规模栽培的第一农作物的一种，并具有另外的优点:产生收获物(harvest)，其提供食物的长期储存。在肥沃月湾，包括巴比伦和亚述帝国(Assyrian empires),小麦是有助于城邦的因素。小麦谷粒是主粮，其用来制作面粉，用于发酵的、扁平的、和蒸熟的面包、饼干、曲奇、蛋糕、早餐谷物、面团、面条、蒸粗麦粉(couscous)，以及用于发酵来制作啤酒、其它酒精饮料、或生物燃 料。
[0004]在有限程度上种植小麦作为用于牲畜的饲料作物，以及它的麦杆可以用作用于茅草屋顶(roofing thatch)的建筑材料。可以研磨整谷粒从而只留下用于白面粉的胚乳。其产物是糠和胚芽(germ)。整谷粒是维生素、矿物质、和蛋白质的富集来源,而精制谷粒大部分是淀粉。
[0005]对于小麦的需求正增加。当亚洲的众多人口变得较富裕时，他们会消费更多小麦产品和较小比例的传统食物如水稻。同样地，产生自谷物喂养动物的更多肉类产品正被消费。谷物还越来越多地偏离食物供应而进入乙醇生产来取代化石燃料。
[0006]用于改善生产力的小麦育种在20世纪下半世纪已明显成功。然而，必须进一步增加小麦产量，以满足还在迅速增加的人口的不断增加的需求，同时，如果要实现环境的可持续性，还要面对可耕地的减少、或至少缺少可耕地的扩大。
[0007]相关技术:
[0008]美国专利申请号:20030005479
[0009]Lazareva et al.Cell Biol.2000; 14(2): 163-72.[0010]Siddiqui Basic Life Sc1.1976Marl-7;8:97-102.[0011]Fragata Experientia.1970Janl5;26 (I):104-6.[0012]Tang PS, Loo WS.Science.1940Marl; 91 (2357):222.[0013]Dvorakl973Can.J.Genet.Cytol.15:205-214[0014]Zhang et al.J.2008Appl.Genet.49 (I): 41-44
[0015]W02009/060453
[0016]W02009/060455
【发明内容】
[0017]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物，当在相同条件下生长时，其至少和等基因于基因组倍增普通小麦植物的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物一样可育。
[0018]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了杂种植物，其具有上述植物作为亲代祖先(parental ancestor)。
[0019]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了杂种普通小麦植物，其具有部分或完全倍增的基因组。
[0020]按照本发明的一些实施方式的一个方面,提供了种植场(planted field),其包括任何上述植物。
[0021]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了播种场(sown field)，其包括任何上述植物的种子。
[0022]按照本发明的一些实施方式，植物是非转基因的。
[0023]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗数(spike number)。
[0024]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的小穗数(spikelet number)。
[0025]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗长。
[0026]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗宽。
[0027]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗节间数(spike internodenumber)ο
[0028]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的谷粒蛋白含量。
[0029]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的干物质含量。
[0030]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的谷粒产量/生长面积。
[0031]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的粒数/小穗比率(grain number perspikelet ratio)。
[0032]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的总粒数/植物比率(total grainnumber per plant ratio)。
[0033]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的粒重。
[0034]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有至少类似于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的谷粒产量/植物。
[0035] 按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有高于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的耐锈病性。
[0036]按照本发明的一些实施方式，在相同的发育阶段和生长条件下，植物具有类似或小于六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的总植物长度。
[0037]按照本发明的一些实施方式，通过以下至少一种来确定育性:
[0038]每株植物的种子数目；
[0039]结杆测定(seedset assay)；
[0040]配子育性测定；以及
[0041]乙酸胭脂红(acetocarmine)花粉染色。
[0042]按照本发明的一些实施方式，植物是十二倍体。
[0043]按照本发明的一些实施方式，植物是八倍体。
[0044]按照本发明的一些实施方式，植物是十倍体。
[0045]按照本发明的一些实施方式，植物能够与六倍体或四倍体小麦杂交育种。
[0046]按照本发明的一些实施方式,小麦是硬质小麦(硬粒小麦，Triticum durum)。
[0047]按照本发明的一些实施方式，杂种植物具有硬质小麦作为第二亲代祖先。
[0048]按照本发明的一些实施方式，植物是同源多倍体。
[0049]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了普通小麦植物的植物部分。
[0050]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了植物或植物部分的加工产品。
[0051]按照本发明的一些实施方式，加工产品选自由食品、饲料、建筑材料和生物燃料组成的组。
[0052]按照本发明的一些实施方式，食物或饲料选自由面包、饼干、曲奇、蛋糕、糕点(pastry)、点心(snack)、早餐谷物(breakfast cereal)、面团(pasta)、面条(noodle)、蒸粗麦粉(couscous)、啤酒和酒精饮料组成的组。
[0053]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了产生自植物或植物部分的粉(粗粉，meal)。
[0054]按照本发明的一些实施方式，植物部分是种子。
[0055]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了普通小麦植物的分离的可再生细胞。
[0056]按照本发明的一些实施方式，该细胞在培养中对于至少5次传代表现出基因组稳定性。
[0057]按照本发明的一些实施方式，细胞是来自分生组织、花粉、叶、根、根尖、花药、雌蕊、花、种子、谷粒或茎。
[0058]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了包含可再生细胞的组织培养物。
[0059]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了产生普通小麦种子的方法，包括使所述植物自交育种或杂交育种。
[0060]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了利用植物育种技术来开发杂种植物的方法，该方法包括利用植物作为用于自交育种和/或杂交育种的育种材料的来源。
[0061]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了用于产生普通小麦粉的方法，该方法包括:
[0062](a)收获普通小麦植物的谷粒或植物部分；以及
[0063](b)加工谷粒以产生普通小麦粉。
[0064]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了用于生成具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦种子的方法，该方法包括在瞬时施加的磁场下用G2/M细胞周期抑制剂接触普通小麦(Triticum aestivum L.)种子,从而生成具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦种子。
[0065]按照本发明的一些实施方式，G2/M细胞周期抑制剂包括微管聚合抑制剂。
[0066]按照本发明的一些实施方式，微管聚合抑制剂选自由秋水仙素(colchicine)、诺考达唑(nocodazole)、黄草消(oryzaline)、氟乐灵(trif Iuraline)和硫酸长春碱组成的组。
[0067]按照本发明的一些实施方式，上述方法包括在接触以前声波处理(sonicate)种子。
[0068]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物的代表性种子的样品，当在相同条件下生长时，所述普通小麦植物至少和等基因于基因组倍增普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的六倍体普通小麦(Triticumaestivum L.)植物是一样可育的，其中样品已按照布达佩斯条约以NCIMB41972保藏于NCMB。
[0069]按照本发明的一些实施方式的一个方面，提供了具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物的代表性种子的样品，当在相同条件下生长时，所述普通小麦植物至少和等基因于基因组倍增普通小麦植物的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物是一样可育的，其中具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物的样品已按照布达佩斯条约以NCIMB41972 保藏于 NCMB。
[0070]除非另有定义，在本文中所使用的所有技术和/或科学术语具有如本发明所属领域中的技术人员所通常理解的相同意义。虽然类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的方法和材料可以用于实施或测试本发明的实施方式，但以下描述示例性的方法和/或材料，在出现冲突时，以本专利说明书(包括定义)为准。另外，材料、方法、和实施例是说明性的而不必是限制性的。
【专利附图】
【附图说明】
[0071]本文仅通过举例方式 并参照附图，描述了本发明的一些实施方式。现详细地具体参照附图，需要强调的是，示出的细节是通过举例方式并用于本发明的实施方式在此方面的说明性讨论，描述连同附图一起使本领域技术人员明了可以如何实施本发明的实施方式。
[0072]在附图中:[0073]图1是R-2010-1多倍性稳定系(336，参见在表5中的FACS结果)的图像，其与等基因R-2010-1正常倍性系加以比较。
[0074]图2是使用系H-2010-4的HFl杂种的图像，其表明冬面包小麦(冬播面包小麦，winter bread wheat)的高杂种优势。
[0075]图3是利用系R-2010-1的HFl杂种的图像，其表明冬面包小麦的高杂种优势。
[0076]图4是条形图，其表明杂种小麦W2 (620)和亲代雌株的表型参数。
[0077]图5是条形图，其表明在杂种W2 (620)和它的12N等基因雄性系中所使用的亲代雄株(雄性植物，male plant)的表型参数。
[0078]图6是条形图，其表明杂种小麦W15(659)和亲代雌株(雌性植物，female plant)的表型参数。
[0079]图7是条形图，其表明在杂种W15 (659)的它的12N等基因雄性系中所使用的亲代雄株的表型参数。
[0080]图8是条形图，其表明杂种小麦W16 (648)和亲代雌株的表型参数。
[0081]图9是条形图，其表明在杂种W16 (648)和它的8N等基因雄性系中所使用的亲代雄株的表型参数。
[0082]图10是条形图 ，其表明杂种小麦W17 (650)和亲代雌株的表型参数。
[0083]图11是条形图，其表明在杂种W17 (650)和它的ION等基因雄性系中所使用的亲代雄株的表型参数。
[0084]图12是条形图，其表明杂种小麦W18 (669)和亲代雌株的表型参数。
[0085]图13是条形图，其表明在杂种W18 (669)和它的12N等基因雄性系中所使用的亲代雄株的表型参数。
[0086]图14是条形图，其表明杂种小麦W19 (681)和亲代雌株的表型参数。
[0087]图15是条形图，其表明在杂种W19 (681)和它的12N等基因雄性系中所使用的亲代雄株的表型参数。
[0088]图16是图像，其示出在六倍体普通小麦〃3_对照〃系中DNA含量的FACS分析。P1-A值的左峰是320 (每个单位标记100个单位)。右峰表示细胞周期。
[0089]图17是图像，其示出在诱导的多倍体〃3-20-1020-1〃系中DNA含量的FACS分析。P1-A值的峰是540 (每个单位标记100个单位)，其证实了，DNA的量表示部分或完全倍增的
基因组。
[0090]图18是图像，其示出诱导的多倍体〃3-20-1030-1〃系的DNA含量的FACS分析。P1-A值的峰是480 (每个单位标记100个单位)，其证实了，DNA的量表示部分或完全倍增的
基因组。
[0091]图19是图像，其示出诱导的多倍体〃5_对照〃系的DNA含量的FACS分析。P1-A值的左峰是320 (每个单位标记100个单位)。右峰表示细胞周期。
[0092]图20是图像，其示出诱导的多倍体〃5-1226_1〃系的DNA含量的FACS分析。P1-A值的峰是440 (每个单位标记100个单位)，其证实了，DNA的量表示部分或完全倍增的基因组。
[0093]图21是图像，其示出诱导的多倍体"15-对照〃系的DNA含量的FACS分析。P1-A值的左峰是300 (每个单位标记100个单位)。右峰表示细胞周期。[0094]图22是图像，其示出诱导的多倍体〃15_94〃系的DNA含量的FACS分析。P1-A值的峰是420(每个单位标记100个单位)，其证实了，DNA的量表示部分或完全倍增的基因组。
【具体实施方式】
[0095]本发明在其一些实施方式中涉及具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物或其部分、其杂种和产品、以及其生成和使用方法。
[0096]在详细解释本发明的至少一种实施方式以前，应当理解的是，本发明不必将它的应用限制于在以下描述中阐述的或通过实例举例说明的细节。本发明能够具有其它实施方式或以各种方式加以实施或进行。
[0097]已经提出诱导的多倍性用于增加植物产量。然而，到目前为止，仅针对少数植物物种成功实现了诱导的多倍性。
[0098]本发明人现已设计了一种新的程序(procedure),用于在普通小麦(Triticumaestivum L.)中诱导的基因组倍增，这使得形成这样的植物，其是基因组稳定的且可育的。相比于具有六倍体基因组的等基因祖先植物，诱导的多倍体植物没有不期望的基因组突变，并且特征在于更强的活力和更高的总植物产量(参见，以下表5)。这些新性状可以有助于更好的气候适应性和对于生物和非生物胁迫的更高耐受性。此外，通过花粉绝育并利用本发明的诱导的多倍体植物而生成的杂种小麦种子，由于杂种优势表达,可以增加全球小麦产量百分之几十。另外，在基因组倍增以后，相比于已经来自于较早世代(例如，第一、第二、第三或第四)的等基因六倍体祖先植物，本发明的一些实施方式的诱导的多倍体植物表现出类似的或更好的育性，从而无需进一步育种来改善育性。
[0099]因此，按照本发明的一个方面，提供了具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物，当在相同条件下生长时，其至少和等基因于所述基因组倍增的普通小麦植物的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物一样可育。
[0100]如在本文中所使用的，术语〃普通小麦〃(在本文中还称为〃面包小麦〃)是指小麦属的普通小麦品种。基因组是异源六倍体，具有六组染色体的异源多倍体，两组来自三种不同种的每一种，AABBDD (2n-6x=42)，处于它的非倍增形式(整倍体)。因此，按照一种【具体实施方式】，非倍增(即，祖先)植物的遗传组成是普通小麦的AABBDD基因组。
[0101]按照一种【具体实施方式】，普通小麦可以是天然产生的或合成的小麦。
[0102]〃植物〃是指完整植物或其部分(例如，种子、谷粒、茎、果实、叶、花、组织等)，加工或非加工的(例如，种子、粉、干组织、块状物(饼，cake)等)，可再生的组织培养物或从其分离的细胞。按照一些实施方式，如在本文中所使用的，术语植物还指杂种，其具有诱导的多倍体植物的一种作为它的祖先的至少一种，如在下文中将进一步定义和说明。
[0103]如在本文中所使用的，"部分或完全倍增的基因组〃是指添加至少一条染色体、祖先基因组(genome set)(例如，AA、BB或DD)、染色体的一个混合祖先组(例如，AB、BD, AD)或更多组(例如，2组)，比方说,基因组的全倍增(full multiplication),其导致十二倍体植物(12N)或更多 倍体植物。
[0104]本发明的一些实施方式的植物在本文中还称为〃诱导的多倍体〃植物。
[0105]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是SN。
[0106]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是10N。[0107]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是12N。
[0108]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是14N。
[0109]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是16N。
[0110]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是18N。
[0111]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是24N。
[0112]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是26N。
[0113]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是28N。
[0114]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是30N。[0115]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是32N。
[0116]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是34N。
[0117]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物是36N。
[0118]按照一种【具体实施方式】，诱导的多倍体植物不是基因组倍增的单倍体植物。
[0119]如上所述，当在相同(同一)条件下生长时，诱导的多倍体是至少和等基因于基因组倍增普通小麦的六倍体普通小麦祖先植物一样可育的。
[0120]如在本文中所使用的，术语"可育的"是指有性繁殖的能力。可以利用本领域中众所周知的方法来测定育性。可替换地，育性被定义为结籽(结出种子)的能力。可以测定以下参数以确定育性:种子数目(谷粒);结籽测定，可以通过花粉萌发(如在蔗糖基质上)来确定配子育性；以及可替换地或者另外地，乙酸胭脂红染色，从而染色可育的花粉。
[0121 ] 如在本文中所使用的，术语"稳定的"或"基因组稳定性"是指染色体或染色体拷贝的数目，其通过若干代而保持不变，同时植物并不表现出至少一种以下参数的大幅下降:产量、育性、生物量、活力。按照一种【具体实施方式】，稳定性被定义为产生纯种后代(a trueto type offspring),保持变种(品种)强壮和一致性。
[0122]按照一种【具体实施方式】，在培养或世代中，对于至少2、3、5、10或更多次传代，植物表现出基因组稳定性。
[0123]按照本发明的一种实施方式，基因组倍增植物等基因于源植物，即六倍体小麦。和六倍体植物相比，基因组倍增植物在质量上、但不在数量上具有基本上相同的基因组组成。
[0124]按照本发明的一些实施方式，成熟的基因组倍增植物具有和在相同条件下生长的它的等基因六倍体祖先至少大约相同(+/-10%)的种子数目；可替换地或者另外地，基因组倍增植物具有至少90%的可育花粉，其被乙酸胭脂红染色；以及可替换地或者另外地，至少90%的种子在蔗糖上萌发。如从以下表5可以看到的，按照本发明的教导产生的八倍体、十倍体和十二倍体植物具有的总产量/植物，比等基因祖先植物高至少25%。按照一种【具体实施方式】，使用以下公式来测量产量:
[0125]每株植物的产量=总粒数/植物X粒重
[0126]为表征本发明的基因组倍增植物的性状(例如，育性、产量、生物量和活力)所进行的比较测定，通常是相比于它的等基因祖先(在下文中，〃六倍体祖先植物〃)，当两者处于相同的发育阶段以及两者在相同生长条件下生长时而进行的。
[0127]按照一种【具体实施方式】,基因组倍增植物的特征在于穗数(spike number)至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivumL.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，穗数多出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至高于15%或20%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，穗数多出0.5-20%,0.5-15%或1-20%。
[0128]按照一种【具体实施方式】,基因组倍增植物的特征在于小穗数(sp i ke Ietnumber )至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticumaestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，小穗数多出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至高于15%或20%。按照一种【具体实施方式】,相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，小穗数多出0.5-20%,0.5-15%或1-20%。
[0129]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于穗长至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，穗长高出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至多于15%或20%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，穗长高出0.5-20%,0.5-15%或1-13%。
[0130]按照一种【具体实施方式】,基因组倍增植物的特征在于粒数/小穗(grain numberper spikelet)至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】,粒数/小穗高出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至大于15%或20%。按照一种【具体实施方式】，粒数/小穗比处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物高或低约0-10%。
[0131]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于穗宽至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，穗宽比处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物高或低约0-10%。
[0132]按照一种【具体实施方式】,基因组倍增植物的特征在于穗节间数(spike internodenumber)至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，穗节间数比处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物高或低约0-10%。
[0133]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于谷粒蛋白含量(grainprotein content)至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，谷粒蛋白含量比处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物高或低约0-20%。
[0134]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于干物质含量至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，干物质含量高出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至大于15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或100%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，粒重高出1-100%、1-20%、5-50% 或 5-80%。
[0135]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于谷粒产量/生长面积(grainyield per growth area)至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，谷粒产量/ 生长面积高出 10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50% 或甚至大于 80%、90%、100%、200%、250%、300%、400%或500%。按照一种【具体实施方式】,相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，谷粒产量/生长面积高出0.1-5,0.3-5,0.4-2.5、1-5、2-3或2-2.5倍。
[0136]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于粒重至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，粒重高出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至大于15%或20%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，粒重高出1_50%、1-20%或5-20%。
[0137]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于总粒数/植物至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，总粒数/植物高出10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50% 或甚至大于 80%、90%、100%、200%、250%、300%、400% 或 500%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，总粒数/植物高出 0.1-5,0.3-5,0.4-2.5、1_5、2_3 或 2-2.5 倍。
[0138]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于谷粒产量/植物至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，谷粒产量/植物高出10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50% 或甚至大于 80%、90%、100%,200%,250%,300%,400% 或 500%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，总谷粒产量 / 植物高出 0.1-5,0.3-5,0.4-2.5、1-5、2-3或2-2.5倍。
[0139]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于分蘖数至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，分蘖数(tiIIer number)高出10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%,45%,50% 或甚至大于 80%、90%、100%,200%, 250%,300%,400% 或 500%。按照一种【具体实施方式】，相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，分蘖数高出 0.1-5,0.3-5,0.4-2.5、1_5、2_3 或 2-2.5 倍。
[0140]按照一种【具体实施方式】，基因组倍增植物的特征在于耐锈病性至少类似于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)等基因祖先植物。按照一种【具体实施方式】，耐锈病性高出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至大于15%、20%、30%或40%。按照一种【具体实施方式】,相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，耐锈病性高出1_50%、1-20%或5-20%。
[0141]有趣地,本发明的植物的特征在于,地上植物长度(above ground plant length)(或高度)类似于或短于或高于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物(参见以下表5)。按照一种【具体实施方式】，植物长度短出或高出2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或甚至大于15%或20%。按照一种【具体实施方式】,相比于处于相同发育阶段和生长在相同生长条件下的等基因祖先植物，地上植物长度(或高度)高出或低出约0-20%。
[0142]按照一种【具体实施方式】，植物是非转基因的。
[0143] 按照另一种实施方式，植物是转基因的，例如通过表达异源基因，其赋予用于栽培的抗害虫性或形态性状，如下文进一步描述的。[0144]可以利用秋水仙素化(colchicination)的改善方法来产生本发明的基因组倍增植物种子(如下文所描述的)。
[0145]因此，按照本发明的一个方面，提供了用于生成具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦种子的方法，该方法包括在瞬时施加的磁场下用G2/M细胞周期抑制剂接触普通小麦(Triticum aestivum L.)种子,从而生成具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦种子。
[0146]通常，G2/M周期抑制剂包括微管聚合抑制剂。
[0147]微管周期抑制剂的实例包括但不限于秋水仙素、秋水仙酰胺、氟乐灵、黄草消、苯并咪唑氨基甲酸酯(benzimidazole carbamate)(例如诺考达唑、恩考达唑(oncodazole)、甲苯达唑、R17934、MBC)、N_ 苯基氛基甲酸 ο-异丙酷(o-1sopropyl N-phenyl carbamate)、N-苯基氛基甲酸氣异丙酷(chloroisopropyl N-phenyl carbamate)、甲基胺草憐(amiprophos-methyl)、紫杉醇、长春碱、灰黄霉素、咖啡碱、双-ANS (bis-ANS)、美坦辛(may tans ine)、长春碱、硫酸长春碱和鬼臼毒素。
[0148]G2/M抑制剂被包含在处理溶液中，其可以包括另外的活性组分(成分)如抗氧化剂、洗涤剂和组蛋白。
[0149]当用包含G2/M周期抑制剂的处理溶液处理种子时，植物进一步经受至少700高斯(例如，1350高斯)的磁场20分钟至5小时。将种子放置在磁场室中，如在实施例1中描述的磁场室。在指定时间以后，从磁场移出种子。
[0150]为了改善种子 对处理溶液的可渗透性，在接触G2/M周期抑制剂以前，种子经受超声波处理(例如，17-40kHz,5-40分钟)。
[0151]湿种子可以更好地响应处理，因此，在处理开始时，将种子浸泡在水溶液(例如，蒸馏水)中。
[0152]按照一种【具体实施方式】，在黑暗中并在室温下(约23-26°C)或更低温度(例如，用于US阶段)下进行整个处理。
[0153]因此，按照一种【具体实施方式】，在室温下将种子浸泡在水中，然后经受在蒸馏水中的US处理。
[0154]在渗透以后，将种子放置在包含处理溶液的容器中并打开磁场。在以下表2中提供了 G2/M周期抑制剂浓度的示例性范围。处理溶液可以进一步包含DMS0、洗涤剂、抗氧化剂和组蛋白(以下文所列的浓度)。
[0155]在种子从磁场移出以后，它们受到G2/M周期抑制剂的第二轮处理。最后，洗涤种子并播种在适当的生长床(growth bed)上。可选地,在有Acadain? (Acadian AgriTech)和Giberllon (当用长春碱作为G2/M周期抑制剂来处理时使用后者)存在的条件下生长幼苗。
[0156]应理解的是，可以对完整植物或植物部分(如本文描述的)而不一定限于种子，来实施上述方法。
[0157]利用上述教导，本发明人已经建立了基因组倍增的普通小麦植物。
[0158]在建立以后，可以有性或无性繁殖本发明的植物，如通过利用组织培养技术。
[0159]如在本文中所使用的，短语〃组织培养物〃是指从其可以生成小麦苗(小麦草，wheat grass)的植物细胞或植物部分,包括植物原生质体、植物杯状器官(plant cali)、植物团块(plant clump)、和植物细胞，其在植物中是完整的，或植物部分，如种子、叶、茎、花粉、根、根尖、花药、胚珠、花瓣、花、胚芽(胚，embryo)、谷粒、纤维和荚壳(boll)。值得注意的是，术语种子和谷粒在本文中可互换地使用。
[0160] 按照本发明的一些实施方式，在培养中，培养的细胞在至少2、3、4、5、7、9或10次传代中表现出基因组稳定性。
[0161 ] 生成植物组织培养物和从组织培养物中再生植物的技术是本领域中众所周知的，例如，这样的技术阐述于 Vasil.，1984.Cell Culture and Somatic Cell Geneticsof Plants,Vol I，II，III，Laboratory Procedures and Their Applications, AcademicPress,New York;Green et al.,1987.Plant Tissue and Cell Culture, AcademicPress, New York;Weissbach and Weissbach.1989.Methods for Plant MolecularBiology,Academic Press;Gelvin et al.， 1990，Plant Molecular BiologyManual, Kluwer Academic Publishers;Evans et al.，1983，Handbook of Plant CellCulture, MacMillian Publishing Company, New York;以及 Klee et al., 1987.Ann.Rev.0f Plant Phys.38:467486。
[0162]组织培养物可以生成自组织的细胞或原生质体，上述组织选自由种子、叶、茎、花粉、根、根尖、花药、胚珠、花瓣、花和胚芽(胚，embryo)组成的组。
[0163]可以理解的是，本发明的植物还可以连同其它小麦植物一起用于植物育种(B卩，自交育种或杂交育种)，以生成新的植物或植物系，其表现出本发明的普通小麦植物的至少一些特性。
[0164]杂交任何这些植物和另一种植物所获得的植物可以用于系谱育种(pedigreebreeding)、转化和/或回交，以生成另外的栽培品种，其表现出本发明的基因组倍增植物的特性以及任何其它所期望的性状。采用本领域中众所周知的分子或生化方法的筛选技术可以用来确保所寻求的重要的商业特性被保留在每个育种世代中。
[0165]回交的目标是在回归亲本系中改变或替代单性状或特性。为了实现这一点，用来自非回归系的所期望的基因取代或补充回归亲本系的单基因，同时基本上保持所有的所期望基因的其它部分，因此保持原始系的所期望的生理和形态结构。特定非回归亲本的选择将取决于回交的目的。主要目的之一是将一些商业上所期望的、农业上重要的性状加入植物中。精确的回交方案将取决于待改变或增加的特性或性状，以确定适当的测试方案。虽然当待转移的特性是显性等位基因时，回交方法被简化，但也可以转移隐性等位基因。在这种情况下，可能有必要引入子代的测试以确定是否所期望的特性已被成功转移。同样地，利用本领域技术人员众所周知的各种已建立的转化方法的任何一种，可以将转基因引入植物，如:Gressel., 1985.Biotechnologically ConferringHerbicide Resistance in Crops:The Present Realities， In:Molecular Form andFunction of the plant Genome,L van Vloten-Doting，(ed.)，Plenum Press, NewYork;Huftnerj S.L.,et al.，1992，Revising Oversight of Genetically ModifiedPlants, Bio/Technology;Klee,H.,et al.,1989，Plant Gene Vectors and GeneticTransformation:Plant Transformation Systems Based on the use of Agrobacteriumtumefaciens，Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants ;以及 Koncz，C.，etal.1986, Molecular a nd General Genetics。[0166]可以理解的是，本发明的植物或杂种植物可以被基因修饰，例如以弓丨入感兴趣的性状，例如对胁迫(例如，生物或非生物的)的增强的抗性。
[0167]因此，本发明提供了新颖的基因组倍增植物和栽培品种(cultivar)，以及用于生成其的种子和组织培养物。
[0168]本发明的植物能够自交育种或与六倍体或四倍体小麦、或各种倍性的小麦(例如，诱导的高倍体小麦，如本文所描述的)、或与其它小麦品种杂交育种。
[0169]因此，本发明进一步提供了杂种植物，其具有作为亲代祖先的基因组倍增植物(如本文所描述的)。
[0170]例如,父本(雄性亲本，male parent)可以是基因组倍增植物,而母本(雌性亲本，female parent)可以是六倍体普通小麦或甚至四倍体硬质小麦植物(种间杂交)。
[0171]按照一种【具体实施方式】，本发明提供了具有部分或完全倍增的基因组的杂种普通小麦植物。
[0172]本发明进一步提供了种子袋(种子包，seed bag),其包含至少10%、20%、50%或100% (比方说10-100%)的本发明的植物或杂种植物的种子。
[0173]利用本发明的教导，本发明人能够产生许多植物变种，其是诱导的多倍体。当在相同条件下生长时，具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物的代表性种子的样品是至少和等基因于所述基因组倍增普通小麦植物的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物一样可育的，其中所述样品已按照布达佩斯条约于2012年5月18日以NCMB41972保藏于NCMB。
[0174]本发明进一步提供了种植场，其包括本发明的任何植物或杂种植物。
[0175]本发明的谷粒被加工成粉，其作为补充物用于发酵的、扁平的和蒸熟的面包、饼干、曲奇、蛋糕、糕点、点心、早餐谷物、面团、面条和蒸粗麦粉。
[0176]因此，本发明进一步提供了用于产生普通小麦粉的方法，该方法包括收获本发明的植物或杂种植物的谷粒，并加工谷粒，以产生粉。
[0177]小麦苗(wheat grass)是高度可发酵的，其使得本发明的植物或杂种成为良好的替代品，用于啤酒和其它酒精饮料生产以及还可以用于生产生物燃料。本发明的植物或杂种还可以用于建筑(例如，麦杆)，如用于屋顶的茅草(thatch)。
[0178]如在本文中所使用的，术语“约”是指土 10%。
[0179]术语〃包含〃(“comprises”,“comprising，，)、"包括 〃(“ incIudes，，,“ including，，)、“具有”以及它们的变型(conjugate)是指〃包括但不限于〃。
[0180]术语“由…组成”是指“包括并限于”。
[0181]术语〃基本上由…组成〃是指组合物、方法或结构可以包括另外的成分、步骤和/或部分，但前提是，另外的成分、步骤和/或部分并不实质上改变所要求的组合物、方法或结构的基本和新颖特性。
[0182]如在本文中所使用的，除非上下文另有明确规定，单数形式〃 一个〃(“a”)、〃 一种〃(“an”)和〃该〃包括复数指称。例如，术语〃化合物〃(“a compound”)或〃至少一种化合物〃可以包括多种化合物，包括它们的混合物。
[0183]在整个本申请中，可以以范围形式来呈现本发明的各种实施方式。应当明了，以范围形式进行的描述仅仅是为了方便和简洁而不应该被解释为是对本发明的范围的固定限制。因此，范围的描述应被视为，已特别地披露了所有可能的子范围以及在上述范围内的单个数值。例如，范围的描述如I至6应被视为已特别地披露了子范围如I至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及在上述范围内的单个数值，例如，1、2、3、4、5、和6。这是适用的而不管范围的宽度如何。
[0184] 每当在本文中表示数值范围时，它意味着包括在指定范围内的任何引用数字(分数或整数)。短语第一指示数字和第二指示数字“之间的范围”和第一指示数字“至”第二指示数字的“范围”在本文中可互换使用并且旨在包括第一和第二指示数字以及在其间的所有分数和整数数字。
[0185]如在本文中所使用的，术语"方法"是指用于完成给定任务的方式、手段、技术和程序，包括但不限于化学、药理学、生物学、生物化学和医学领域的从业者已知的、或容易由已知方式、手段、技术和程序开发的那些方式、手段、技术和程序。
[0186]可以理解的是，本发明的某些特征，为清楚起见，其在分开的实施方式的情况下加以描述，也可以联合提供在单个实施方式中。相反地，本发明的各种特征，为简便起见，其在单个实施方式的情况下加以描述，也可以分别或以任何适当的亚组合或在适当的情况下以任何其它描述的本发明的实施方式来提供。在各种实施方式的情况下描述的某些特征不应被认为是那些实施方式的必要特征，除非在没有那些要素的情况下实施方式是不可行的。
[0187]本发明的各种实施方式和方面(如上文描述的和如在以下权利要求部分中要求的)在以下实施例中可找到实验支持。
[0188]实施例
[0189]现参照以下实施例，其连同以上描述一起以非限制性的方式来说明本发明的一些实施方式。
[0190]通常，本文所使用的术语以及在本发明中采用的实验室程序包括分子、生物化学、微生物学和重组DNA技术。这样的技术充分说明于文献。参见，例如，"Molecular Cloning:Alaboratory Manual"Sambrook et al., (1989);"Current Protocols in MolecularBiology^Volumes 1-1II AusubeI, R.M., ed.(1994);Ausubel et al.，"Current Protocolsin Molecular Biology^, John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland(1989);Perbal,〃A Practical Guide to Molecular Cloning", John ffiley&Sons, New York(1988);Watsonet al.，"Recombinant DNA^,Scientific American Books, New York;Birren etal.(eds)"Genome Analysis:A Laboratory Manual Series", Vols.1-4，Cold SpringHarbor Laboratory Press, New York (1998);如在美国专利号 4，666，828、4, 683，202、4，801，531、5，192，659 和 5，272，057 中阐述的方法；"Cell Biology:A LaboratoryHandbook", Volumes 1-1II Cel Iis, J.E.，ed.(1994) ;"Current Protocols inImmunology^Volumes 1-1II Coligan J.E., ed.(1994);Stites et al.(eds),"Basicand Clinical Immunology"(8th Edition), Appleton&Lange, Norwalk, CT(1994);MishelI and Shiigi (eds)，"Selected Methods in Cellular Immunology^, ff.H.Freeman andC0., New York(1980);可用的免疫测定广泛地描述于专利和科学文献，参见，例如，美国专利号 3，791，932,3, 839，153,3, 850，752,3, 850，578,3, 853，987,3, 867，517,3, 879，262、3，901，654,3, 935，074,3, 984，533,3, 996，345,4, 034，074,4, 098，876,4, 879，219、5, 011, 771 和 5, 281, 521 ;"Oligonucleotide Synthesis^Gait, M.J., ed.(1984) ; “NucleicAcid Hybridization^Hamesj B.D., and Higgins S.J.,eds.(1985) ;"Transcriptionand Translation^Hames, B.D.，and Higgins S.J.，Eds.(1984) ;"Animal CellCulture〃Freshney，R.1.，ed.(1986) ;"Immobilized Cells and Enzymes^IRLPress, (1986);"A Practical Guide to Molecular Cloning"Perbal，B.，(1984)and "Methods in Enzymology^Vol.1-317, Academic Press;^PCR Protocols:A GuideTo Methods And Applications"，Academic Press,San Diego，CA(1990);Marshak etal.，"Strategies for Protein Purification and Characterization-A LaboratoryCourse Manual^CSHL Press (1996);所有上述的全部内容以引用方式结合于本文。在整个文件中，提供了其它一般参考文献。认为其中的程序是本领域中众所周知的，并且为方便读者而加以提供。其中包含的所有信息以引用方式结合于本文。
[0191]实施例1
[0192]基因组倍增普通小麦的生成[0193]在黑暗中进行所有步骤。
[0194]-在充满25°C水的容器中浸泡种子约2小时。
[0195]-将种子转移到清洁网袋(netbag)。
[0196]-插入充满蒸馏水的超声浴(在23-26°C下)。
[0197]-施加声波处理(40KHz)5至20分钟。保持温度低于26°C。
[0198]-将种子袋放入包含约25°C的处理溶液的容器中。
[0199]-将容器放置在磁场室(如下文所详细描述的)并温育约2小时。
[0200]-从袋除去种子并放置在塑料盘上的纸巾床(papertowels bed)的顶部。
[0201 ]-用第二层纸巾覆盖并用处理溶液浸泡。
[0202]-在约25°C下温育12-48小时。对于整个温育期，保持湿润。
[0203]-将种子收集到清洁容器并用水(pH=7)洗涤。
[0204]-制备土壤幼苗盘，其补充有25ppm的20:20:20微量元素肥料。
[0205]-将经处理的种子播种(seed)于盘并移到苗圃，其中使用20_25°C的白天温度范围，10-17°C的夜晚温度范围，以及40%的最小湿度。
[0206]-当利用长春碱时，在播种以后立即用0.5-1.5%的GIBERLL0N处理。
[0207]-对于以后的3周，用ACADIAN?(Acadian, AgriTech)处理，每周两次。
[0208]处理溶液:
[0209]DMS00.5%
[0210]TritonXlOO5 滴/L
[0211]微管聚合抑制剂
[0212]抗氧化剂
[0213]组蛋白50_100ug/ml
[0214]pH=6
[0215]-制备在软化、无氮水中
[0216]*立即使用。
[0217]表1
[0218]
【权利要求】
1.一种普通小麦植物，具有部分或完全倍增的基因组，当在相同条件下生长时，相对于与所述基因组倍增的普通小麦植物等基因的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物至少是一样可育的。
2.一种杂种植物，具有权利要求1所述的植物作为亲代祖先。
3.一种杂种普通小麦植物，具有部分或完全倍增的基因组。
4.一种种植场，包括权利要求1、2或3所述的植物。
5.一种播种场，包括权利要求1、2或3所述的植物的种子。
6.根据权利要求1、2或3所述的植物，是非转基因的。
7.根据权利要求1所述的植物，其中，至少在具有所述部分或完全倍增的基因组的所述六倍体普通小麦的第三代表现出所述育性。
8.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗数。
9.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的小穗数。
10.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗长。
11.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的粒数/小穗比率。
12.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗宽。
13.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的穗节间数。
14.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的谷粒蛋白含量。
15.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的干物质含量。
16.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的谷粒产量/生长面积。
17.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的总粒数/植物比率。
18.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的粒重。
19.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有至少类似于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的谷粒产量/植物。
20.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有高于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的耐锈病性。
21.根据权利要求1所述的植物，在相同的发育阶段和生长条件下，具有类似或小于所述六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物的总植物长度。
22.根据权利要求1所述的植物，其中，通过以下至少一种来确定所述育性:每株植物的种子数目； 结籽测定； 配子育性测定；以及 乙酸胭脂红花粉染色。
23.根据权利要求1所述的植物，是十二倍体。
24.根据权利要求1所述的植物,是八倍体。
25.根据权利要求1所述的植物，是十倍体。
26.根据权利要求1所述的植物，能够与六倍体或四倍体小麦杂交育种。
27.根据权利要求26所述的植物,其中,所述小麦是硬质小麦(Triticumdurum)。
28.根据权利要求2所述的杂种植物，其中，具有硬质小麦作为第二亲代祖先。
29.根据权利要求1所述的植物，是同源多倍体。
30.权利要求1-29中任一项所述的普通小麦植物的植物部分。
31.权利要求1-29中任一项所述的植物或植物部分的加工产品。
32.根据权利要求31所述的加工产品，选自由食品、饲料、建筑材料和生物燃料组成的组。
33.根据权利要求32所述的加工产品，其中，所述食物或饲料选自由面包、饼干、曲奇、蛋糕、糕点、点心、早餐谷物、面团、面条、蒸粗麦粉、啤酒和酒精饮料组成的组。
34.一种由权利要求1-29中任一项所述的植物或植物部分生产的粉。
35.根据权利要求30所述的植物部分，是种子。
36.权利要求1-29中任一项所述的普通小麦植物的分离的可再生细胞。
37.根据权利要求35所述的细胞，在培养中对于至少5次传代表现出基因组稳定性。
38.根据权利要求36所述的细胞，来自于分生组织、花粉、叶、根、根尖、花药、雌蕊、花、种子、谷粒或茎。
39.一种组织培养物，包括权利要求36或38所述的可再生细胞。
40.一种生产普通小麦种子的方法，包括使权利要求1-29中任一项所述的植物自交育种或杂交育种。
41.一种利用植物育种技术来形成杂种植物的方法，所述方法包括利用权利要求1或2所述的植物作为自交育种和/或杂交育种的育种材料的来源。
42.一种产生普通小麦粉的方法，所述方法包括: (a)收获权利要求1-29中任一项所述的Triticumaestivum L.植物或植物部分的谷粒；以及 (b)加工所述谷粒以产生所述普通小麦粉。
43.一种生成具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦的方法，所述方法包括在瞬时施加的磁场下使所述普通小麦(Triticum aestivum L.)种子接触G2/M细胞周期抑制剂，从而生成具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦的种子。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述G2/M细胞周期抑制剂包括微管聚合抑制剂。
45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述微管聚合抑制剂选自由秋水仙素、诺考达唑、黄草消、氟乐灵 和硫酸长春碱组成的组。
46.根据权利要求43所述的方法，进一步包括在接触以前声波处理所述种子。
47.一种具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物的代表性种子的样品，当在相同条件下生长时，其相对于与所述基因组倍增的普通小麦植物等基因的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物至少是一样可育的,其中，所述样品已按照布达佩斯条约以NCIMB41972 保藏于 NCMB。
48.一种具有部分或完全倍增的基因组的普通小麦植物的代表性种子的样品，当在相同条件下生长时，其相对于与所述基因组倍增的普通小麦植物等基因的六倍体普通小麦(Triticum aestivum L.)植物至少是一样可育的,其中具有所述部分或完全倍增的基因组的所述普通小麦植物的所述样品已按照布达佩斯条约以NCMB41972保藏于NCMB。
【文档编号】A01H5/10GK103906428SQ201280041228
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2011年6月23日
【发明者】阿米特·阿维多夫, 阿隆·勒纳, 艾塔玛·卢波 申请人:凯伊玛生物农业科技有限公司