提高玉米杂交种子生产效率的方法_2

文档序号:9601547阅读:来源:国知局
位基因与性状"正"相关。当等位基因与 性状关联时,W及当存在的等位基因是期望的性状或性状形式将不出现在包含上述等位基 因的植株中的指示基因时,等位基因与性状"负"相关。
[0031] 如果个体在给定基因座上仅具有一种类型的等位基因(例如二倍体个体在两个 同源染色体中的每一个的基因座上具有相同等位基因的一个拷贝),则该个体是"纯合的"。
[0032] 如果一种W上的等位基因类型存在于给定基因座上(例如二倍体个体具有两个 不同等位基因中的每一个的一个拷贝),则该个体是"杂合的"。
[0033] 杂合情况的一种特殊情况是其中一个染色体具有一个基因的等位基因而其它染 色体完全缺乏该基因、基因座、或区域-换句话说,具有相对于第一染色体的缺失。运种情 况称之为"半合子的"。
[0034] 术语"均质性"指一组成员在一个或多个特定基因座上具有相同基因型。与之相 反,术语"异质性"用于指该组内的个体在一个或多个特定基因座上基因型不同。
[0035] "基因座"是多态核酸、性状决定子、基因、或标记物所位于的染色体区域。因此,例 如"基因座"是物种基因组中的特定染色体位置,其中能够发现特定基因。与小花发育关联 的基因座代表与表型上可计量的小花发育性状直接相关的基因组上的区域。
[0036] "遗传互补序列"具有至少一套或倍数性等位基因。例如,单交种杂合体继承两个 遗传互补序列,各来自每个近交体亲本。
[0037] 术语"数量性状基因座"或"QTL"指在至少一种遗传背景下(例如在至少一个育种 种群或子代中),具有与表型性状的差异表达关联的至少一个等位基因的多态基因座。QTL 能够通过单基因机制或多基因机制发挥作用。
[0038] "多态性"是DNA中的变异,运种现象太过普遍W至于不仅仅是由于新的突变而产 生(即种群中的出现频率为至少1% )。在子代中分离的任何差异继承的多态性状(包括 核酸多态性)是潜在的标记物。基因组变异性可为任何一种起源,例如插入、缺失、复制、重 复元件、点突变、重组事件、或转座因子的存在和序列。
[0039] 如本文所用,术语"杂交的"或"杂交"指经由授粉产生子代(例如细胞、种子或植 株)的配子融合。该术语包括有性杂交(一株植株被另一株植株授粉)和自交(自花授粉, 例如当花粉和胚珠来自相同植株时)。术语"杂交"指经由授粉产生子代的配子融合行为。
[0040] 术语"基因渗入"指基因座的期望等位基因从一种遗传背景传递到另一种遗传背 景。例如在特定基因座上的期望等位基因的基因渗入经由相同物种的两个亲本间的有性杂 交可被传递到至少一个子代,其中至少一个亲本在其基因组中具有期望的等位基因。另选 地,例如等位基因的传递能够通过两个供体基因组之间的重组而发生,例如在融合原生质 体中,其中供体原生质体中的至少一个在其基因组中具有期望的等位基因。期望的等位基 因可为例如标记物的选择等位基因、Q化、转基因等。在任何情况下,能够将包含期望等位基 因的子代与具有期望遗传背景的品系反复回交并对期望的等位基因进行选择W产生固定 在选择遗传背景中的等位基因。
[0041] 当重复"基因渗入"过程两次或更多次时,该过程常被称为"回交"。
[0042] "回交转化体"是通过回交将某一基因座或性状渗入某一品种的产物。
[0043] "回交"指其中杂交子代反复与亲本之一来回杂交的过程。在一个回交方案中, "供体"亲本指具有将被渗入的期望基因或基因座的亲本植株。"受体"亲本(使用一次或 多次)或"轮回"亲本(使用两次或多次)指将基因或基因座渗入其中的亲本植株。例 女曰,参见Ra邑ot,M.等人(1995)Marker-assistedbackcrossin邑:apracticalexample, inTechniquesetUtilisationsdesMarqueursMoleculairesLesColloques,第 72 卷,第 45-56 页,W及Openshaw等人,(1994)Marke;r-assistedSelectioninBackcross Breeding,AnalysisofMolecularMarkerData,第 41-43 页。初始杂交产生Fi代;于是 术语"BC1"是指轮回亲本的第二次使用,"BC2"是指轮回亲本的第S次使用,W此类推。
[0044] "品系"或"品种"是一组具有相同亲缘关系的个体,它们一般是某种程度的近交 体,并且一般在大多数基因座是纯合的和均一的(同基因的或接近同基因的)。"亚系"指 子代的近交体子集,它们与相同祖先来源的其它相似近交体子集遗传上不同。 W45]"祖先品系"是用作基因来源的亲本品系,例如用于开发优良品系。"祖先种群"是 已经产生大部分基因变异的一组祖先,运些基因变异被用于开发优良品系。"子代"是祖先 的子代,并且可通过多代育种从它们的祖先分离得到。例如优良品系是它们的祖先的子代。 "谱系结构"定义了子代和产生该子代的各个祖先的关系。谱系结构能够跨越一代或多代, 描述子代及其父母亲本、祖父母亲本、曾祖父母亲本等的关系。
[0046] "优良品系"或"优良品种"是农学上优异的品系,该品系由多代育种化及选择优异 农学特性产生。多个优良品系对玉米育种领域的技术人员来说是可用的和已知的。"优良 种群"是一类优良个体或品系,根据给定作物物种诸如玉米的农学上优异的基因型,它们将 可用于代表技术发展水平。同样的,"优良种质"或种质的优良品种是农学上优异的种质, 通常来源于和/或能够产生具有优异农学性能的植株,诸如现有的或新开发的优良玉米品 系。
[0047] 与之相反,"外来玉米品种"或"外来玉米种质"是来源于不属于可利用优良玉米 品系或种质品种的玉米的品种或种质。在杂交发生在两个玉米植株或种质品种之间的情况 下,外来种质的子代不与它杂交的优良种质密切相关。最常见的是外来种质不来源于任何 已知的玉米优良品系,而是选择将新遗传因子(通常新等位基因)导入育种程序中。 W48] 术语"遗传因子"或"基因"指具有功能意义的DNA的可遗传序列,即基因组序列。 也可使用术语"基因"指例如CDNA和/或由基因组序列编码的mRNA,W及该基因组序列。
[0049] 术语"基因型"是个体(或个体组)在一个或多个基因座上的基因组成,它与可观 察到的性状(表型)形成对照。基因型由一个或多个已知基因座的等位基因限定,个体已 经从其亲本中继承了所述基因型。术语基因型可被用于指个体在单个基因座上的基因组 成,在多个基因座上的基因组成,或更一般的,术语基因型可被用于指个体在其基因组中的 所有基因的基因组成。
[0050] 术语"表型"或"表型性状"或"性状"指生物体的一个或多个性状。表型可用肉眼 或者本领域已知的任何其它评估手段观察到,例如显微镜法、生物化学分析、基因组分析、 或用于特定病害耐受性的检测分析法。在某些情况下,表型由单个基因或基因座直接控制, 即"单基因性状"。在其它情况下,表型是若干个基因的结果。
[0051] 术语"产量"指每单位面积具有商业价值的特定植株产品的生产能力。例如玉米 产量一般W每季每英亩种子蒲式耳数或每季每公顷种子公吨数来测量。产量受遗传和环境 因素两者的影响。"农学"、"农学性状"、和"农学性能"指给定植株品种的性状(W及产生 性状的遗传因子),所述性状有助于生长季过程的产量。单个农学性状包括出苗活力、营养 势、胁迫耐受性、病害抗性或耐受性、除草剂抗性、发生分枝、开花、结实率、种子大小、种子 密度、抗倒伏性、脱粒率等。因此产量是所有农学特性的最终结果。
[0052] "穗丝"是从穗枝(earshoot)形成的结构,并且是玉米植株的雌花的功能性柱头。 每一穗丝与单个胚珠(潜在的巧粒)相连。要使胚珠受精并发育成巧粒,给定的穗丝必须 被授粉。
[0053] 在种子生产过程中待被用作"雄性"的植株向雌性植株提供花粉;雄性植株上产生 的穗不被收获。
[0054] 由于雄穗在授粉之前的去除、赋予雄性胞质不育性的基因的存在、和/或用于控 制花粉的活性或产生的化学品(即,雄性杀配子剂)的应用,在种子产生过程中待被用作 "雌性"的植株不提供花粉。在雌性植株的穗上产生的种子是杂交种子,并且在种子产生过 程中被收获。
[0055] 本文所讨论的实施例和方面是与旨在为示例性和例示性而不是范围上限制性的 系统、工具和方法相结合地被描述的。在各种实施例中,与种子生产和/或种子品质
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