具有丛生生长习性的三倍体西瓜植物的制作方法_3

文档序号:8302436阅读:来源:国知局
sh 等位基因转入到缺乏隐性bush等位基因的其它西瓜植物中时),应理解的是,可以将一个 品系的几株植物,包括合适的对照品种或品系,在同样环境条件下种植在一个或多个地方, 对一个品系的多株植物进行测量(至少3株,优选至少5或10或更多株植物)以便能够计 算平均值。
[0058] 果实的特性不受存在3个拷贝的bush等位基因(缺乏B等位基因)的影响,因 此,可以通过将bush等位基因杂交进具有不同果实特性的遗传背景中,以产生具有任何果 实大小,任何果实形状、颜色和果皮图案的三倍体杂交种。例如,可以通过使用本文中保藏 的种子作为bush等位基因的来源,将bush等位基因回交到不同的遗传背景中,如本文其它 地方所描述。可选地,可以将决定不同果实特性的基因回交到包含丛生生长型的植物中。 因此,包含丛生生长型的三倍体杂交种的平均果实重量可以为至少约5,6, 7,8,9,10,11, 12,13或14kg。在另一个实施方案中,包含丛生生长型的三倍体杂交种的平均果实重量可 以小于5kg,例如4, 3, 2,1. 5或lkg。可以例如将bush等位基因导入到品种例如Liliput、 Extazy 或 Fantazy (Hazera)或 Valdoria FKVanessa FKPixie Fl 或 Bonny Fl(Nunhems) 中,以生产具有这样的小果实的杂交种三倍体,或反过来也一样,可以将决定小果实大小的 基因回交到本文中保藏的具有丛生生长型的植物中。
[0059] 同样,可以通过育种,将任何其它果实特征与丛生生长型结合。如上所述,可以 通过育种改变例如果实形状(例如狭长、椭圆形、短粗、球形或圆形),果实表面(起皱、光 滑),果肉颜色(猩红、珊瑚红、橙色、鲑肉色、黄色、浅黄色或白色),外皮颜色(例如浅绿 色;深绿色;绿色条纹的,具有窄、中或宽条纹;灰色;有或无斑点;金黄色),外皮厚度,夕卜 皮硬度,外皮图案(例如带条纹、不带条纹、网状),白利度(总的可溶性固形物),果肉结构 /果肉坚实度,较高的番茄红素和/或维生素含量,不同的糖:酸比例,非常好的果实味道 等。见Guner和Wehner 2004,Hort Science 39(6) :1175-1182,特别是第 1180-1181 页描述 了编码果实特性的基因。一般来说,重要的育种目标是早熟,高果实产量,高内部果实质量 (非常一致的颜色,高糖,恰当的糖:酸比例,好的味道,高维生素和番茄红素含量,坚实的 果肉质地,非纤维性果肉质地,无例如空心、外皮坏死、脐腐或呈十字绣状(cross stitch) 等缺陷,好的外皮特征和抗裂性)。
[0060] 在本发明的一个实施方案中,果实优选也不具有如W003/075641第13和14页描 述的"易碎外皮"和/或"易爆裂外皮",即果实在90至140g/mm 2范围的压力下不破裂。
[0061] 可以使用已知的育种方法,将bush等位基因引入到缺乏bush等位基因的其它西 瓜植物中。可以单独或组合使用已知的育种技术,例如(但不限于)轮回选择,系谱育种 (pedigree),回交育种,开发自交系,杂交种检测,标记辅助育种等。然后,选择保留了丛生 生长习性的后代一一这可容易通过表型进行鉴定。因此,可以通过从表型上选择丛生生长 习性特征,和通过弃去不具有丛生生长习性特征的植物,例如相比于根据本发明的丛生植 物而具有较长主藤、较长节间和较小叶片的植物,以选择具有丛生生长习性的后代植物。
[0062] 因此,在一个方面,本发明提供物种西瓜(Citrullus Ianatus)的植物,其中所 述植物是三倍体、具有丛生生长习性,并且包含3个拷贝的被称为bush的隐性等位基因, 其中bush等位基因可以通过如下方式获得(可获自):将产生以保藏号NCMB41906或 NCMB41905保藏的种子的西瓜植物或这些植物之任何的后代(例如,通过自交和/或杂交 获得,该后代保留了 bush等位基因和/或丛生生长习性),与另一西瓜植物杂交。
[0063] 在一个方面,通过将二倍体丛生西瓜植物与四倍体丛生西瓜植物杂交,获得具有 丛生生长习性的三倍体植物,其中bush等位基因可通过将产生以保藏号NCMB41906或 NCMB41905保藏的种子的西瓜植物或这些植物之任何的后代(例如,通过自交和/或杂交 获得,该后代保留了 bush等位基因和/或丛生生长习性)与另一西瓜植物杂交而获得。
[0064] 在一个方面,本发明提供物种西瓜(Citrullus lanatus)的植物,其中所述植物是 三倍体、具有丛生生长习性,并且包含3个拷贝的被称为bush的隐性等位基因,其中所述植 物可以通过如下方式获得(可获自):将产生以保藏号NCMB41907保藏的种子的西瓜植物 的植物细胞或植物组织进行无性繁殖。
[0065] 由于b等位基因是隐性的,所以仅在不存在显性B等位基因时才可见丛生生长习 性。当将本文保藏的二倍体种子保藏物(例如NCMB 41906或其后代)的b等位基因转移 到另一不含隐性b等位基因的西瓜植物时,Fl将是杂合的,不表现丛生生长习性,育种者首 先需要自交Fl来鉴定包含丛生生长习性的植株。同样,当将(例如从NCMB41905或其后 代的种子生长的)四倍体西瓜植物(bbbb)的b等位基因转移到不含隐性b等位基因的另 一四倍体西瓜植物时,Fl将是杂合的且不表现丛生生长习性,同样,仅在F2代中才可见丛 生表型。也可以从四倍体丛生植物的单倍体细胞再生(例如花粉或花药培养与植物再生) 二倍体丛生植物,然后可将所获得的二倍体丛生植物用于进一步育种和制备具有丛生生长 习性的西瓜植物。这可被称为具有丛生生长习性的四倍体的单倍体植物。这样的植物也涵 盖在本发明中。
[0066] 可选地,可以开发与b等位基因连锁的分子标记,然后通过选择具有连锁的 分子标记的植物来选择丛生生长习性。可以使用一系列技术例如群组分离分析(Bulk Segregant Analysis)和一系列标记例如AFLP标记、RFLP标记、SNP标记、小或微卫星标记 等,开发连锁标记。为了开发标记,需要产生分离群体,例如通过将具有丛生生长型(例如 二倍体bb)的植物与具有正常生长型(例如二倍体BB)的植物杂交并由此发展分离群体 (例如F2或F3群体或回交群体)。然后,可以鉴定与丛生生长习性和bush等位基因紧密 相关(连锁),即与b等位基因共分离的标记。见例如Wolukau等(HortScience February 2009vol. 44no. 132-34)在甜瓜中使用群组分离分析鉴定与抗性基因连锁的标记。分子标记 是染色体上靠近b等位基因(例如在5cM或更小的遗传距离内)的DNA序列或单核苷酸多 态性(SNP),其不同于靠近B等位基因的DNA序列或SNP。因此,在一个实施方案中,可以使 用与b等位基因紧密连锁的分子标记,通过标记辅助育种的方法,将b等位基因引入到缺乏 b等位基因的其它西瓜植物中。
[0067] 为了生产无籽果实,可以将根据本发明的三倍体丛生杂交种与合适的二倍体授粉 者例如 Jenny Fl(Nunhems)或 Polimax Fl(Nunhems)或其它授粉者例如 SP-1、SP_2、SP_3、 SP-4或SP_5(Syngenta)或Sidekick间种。然后,从本发明的三倍体植物收获果实。由于 本发明三倍体植物具有较小的植物直径,相比于正常生长型的三倍体(例如具有主藤长度 大于200、250或300厘米的植物),其可以以较高密度播种或种植。因此也获得较高的每公 顷三倍体果实产量。
[0068] 在一个实施方案中,本发明提供用于生产无籽三倍体果实的方法,包括:
[0069] a)将三倍体杂交种丛生植物与二倍体授粉者植物间种,其中该三倍体植物的种植 密度为正常生长型的三倍体杂交种植物的至少1. 5倍。
[0070] b)允许三倍体丛生植物上的雌花获得授粉,和
[0071] c)从三倍体杂交种丛生植物上收获果实。
[0072] 步骤a)中三倍体丛生植物的密度取决于植物是生长在温室中还是开放大田中, 以及三倍体是否被嫁接到砧木上。因此,温室中三倍体丛生植物的密度优选为至少每公顷 约7500株(嫁接的三倍体)或每公顷15000株(非嫁接的三倍体)。开放大田中三倍体丛 生植物的密度优选为至少每公顷约6000、7000或8000株(嫁接的三倍体)或至少每公顷 约12000、13000、14000或15000株(非嫁接的三倍体)。
[0073] 步骤c)中的三倍体果实产量为正常生长型的三倍体例如Boston Fl或Fashion Fl的三倍体果实产量的至少1.25倍。因此,在开放大田中(非嫁接),于步骤c)中可以收 获至少约每公顷75吨三倍体无籽果实(包含3个拷贝的b等位基因),优选甚至至少约每 公顷80、85或90吨。因此,在一个实施方案中,方法包括步骤d):收获每公顷至少75吨的 三倍体果实。然后可以将这些果实分拣、包装在容器中等等。包含含有b等位基因的三倍 体果实(优选适销果实)或由其组成的容器也是本发明的实施方案。
[0074] 本发明还提供可以生长出具有丛生生长型的三倍体杂交种植物的种子。因此,在 一个实施方案中,提供了从其可以生长出如上描述的三倍体丛生植物的西瓜种子。该种子 包含3个拷贝的b等位基因。在一个实施方案中,种子的代表性样品已经以保藏号NCMB 41907保藏。在一个实施方案中,成熟种子小,包括平均种子大小等于或小于5毫米长。包 含复数个这样的种子的包装物(袋子、容器等)也涵盖在本发明中。
[0075] 本发明也涵盖具有丛生生长型的三倍体杂交种植物的幼苗、接穗和砧木、细胞和 组织、细胞培养物和组织培养物、以及无性繁殖体。因此,本发明提供从三倍体杂交种植物 的幼苗、接穗和砧木、细胞和组织、细胞培养物和组织培养物、以及无性繁殖体获得的全株 植物,其当再生成植物并在相同环境条件下生长时保持根据本发明的丛生生长型。
[0076] 同样,本发明也涵盖从根据本发明的三倍体丛生植物收获的无籽三倍体果实 (bbb)。可以收获果实用于新鲜食用或用于加工。包含复数个这样的果实或由其组成的容 器也是本发明另外的实施方案。优选容器包含适销果实。
[0077] 具有丛生生长型的三倍体杂交种植物(bbb)是F1,即从具有丛生生长习性的二倍 体自交父本系与具有丛生生长习性的四倍体自交亲本系之间杂交产生的杂种(见图1)。因 此,为了生产具有丛生生长型的三倍体杂交种植物(bbb)的种子,可以无性繁殖该三倍体 杂交种植物,或可选地,可以生产自交丛生二倍体(bb)和自交四倍体丛生(bbbb)亲本系。 因此,技术人员可以通过首先产生具有不同特性、但保留了如本文所述的丛生生长型的父 本和母本,将不同特性(例如不同果实大小等)引入到三倍体丛生杂交种中。
[0078] 具有丛生生长习性的无性繁殖的三倍体杂交种也是本发明的实施方案。在一个方 面,西瓜植物具有NCMB41907、NCMB41906或NCMB41905保藏种子中的bush等位基因。 在一个方面,无性繁殖的杂交种(可
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