白利糖度水平增加的辣椒的制作方法

白利糖度水平增加的辣椒的制作方法
【专利说明】白利糖度水平増加的辣楓
[0001]本发明设及具有更甜滋味的辣椒植物。另外，本发明设及来自该辣椒植物的植株、 种子和繁殖材料作为种质在育种计划中的用途，所述育种计划旨在获得产生具有更甜滋味 的果实的辣椒植物。
[0002]甜椒和朝天椒植物属于作为茄科(So 1 anaceae)组成部分的辣椒属(CapS iC皿）。辣 椒属诸物种原产于南美洲、中美洲和北美洲部分，在那里已经栽培它们数千年，并且现在全 球栽培。
[0003] 辣椒属的一些成员用作调味品、蔬菜和药物。物种辣椒(Cap S i CUm annuum)在辣椒 属四个驯化物种（辣椒（Capsicum annuum)、风铃椒（Capsicum baccatum)、黄灯笼椒 Kapsi州m chinense)、小米椒Kapsi州m打Utescens))中最常见并且广泛栽培。它包括几 种栽培品种，其中在北欧和美国最常培育铃状椒(也称为红辣椒）。铃状椒或辣椒果实生食、 烹煮、不成熟和成熟并且可W加工成粉末、酱汁和沙司（salsa)。辣椒果实在不成熟期大多 呈绿色，但在成熟期间，它们变成红色、黄色、澄色、紫色或栋色。甜椒包括具有轻微非辛辣 果实的任何辣椒植物，如铃状椒植物。辣椒植物可W在旷野、溫室、隧道或遮阳棚中类型广 泛的多样气候条件下栽培，但是在溫暖和干燥条件下，将最成功地栽培它们。
[0004] 尽管驯化辣椒物种为热带起源，但大部分辣椒育种活动已经在溫带国家实施，并 且大部分国家关注辣椒。然而，一些野生型物种已经用于辣椒育种计划中，重点在于（主要 是)抗病性。物种风铃椒(C.baccatum)在辣椒育种计划中的用途迄今非常有限，原因运两个 物种之间的种间杂交大受精后遗传屏障限制。因此，风铃椒研究主要地集中于该物种内部 种质的变异，所述变异显示出果实品质特征、产量、抗性和生物活性化合物的巨大变异性。
[0005] 风味是果实和蔬菜的重要品质参数。外部品质如颜色、质地和形状相对容易由生 产商和消费者评价。但是，风味属性的评价更复杂。在测量物理、生物化学和感官特性的番 茄风味研究中，认为后者最难W定量。如消费期间感知的果实和蔬菜风味已经定义为由滋 味、气味、口感、视感和音感的相互作用所提供的总体感觉。非挥发性化合物（如糖）的组成 主要影响感知的感官滋味，而香味受挥发性化合物影响。
[0006] 与甜味较少的辣椒果实相比，品尝组成员和消费者通常更喜欢有甜味的辣椒果 实。
[0007] 本发明的目的是提供产生具有更甜滋味的果实的新辣椒植物。
[000引在导致本发明的研究中，开发了辣椒物种的新辣椒植物，其中发现所述的新辣椒 植物包含运样的种质渗入，与缺少所述种质渗入的同基因性辣椒植物的果实相比，所述种 质渗入导致产生白利糖度水平增加的果实。发现运些辣椒果实比对照果实具有更甜的滋 味。
[0009] 应当理解辣椒植物是表型上本身可辨认的，不过所述植物可W在其基因组中含有 来自其他辣椒属物种的种质渗入。熟练育种者或培育者知道如何区分辣椒植物和果实与来 自其他辣椒属物种的植物和果实。
[0010] 因此，导致本发明的研究显示，产生白利糖度水平增加和滋味更甜的辣椒果实的 性状因辣椒基因组中存在来自风铃椒的种质渗入(本文中作为数量性状基因座(Q化)鉴定） 引起。起因性WL如在下述植物的基因组中那样存在，所述植物从其代表性样品按照登录号 NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子培育。
[0011]本发明因此提供了产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物，其中该辣椒植物包 含QTL，当存在时，所述WL导致白利糖度水平增加、从而产生更甜滋味的果实，并且其中所 述OTL与从保藏物NCIMB 42139的种子所培育的植物的基因组中存在的WL相似或尤其与之 相同，并且其中所述0化与选自沈Q ID N0:1、SEQ ID N0:3、SEQ ID N0:5和沈Q ID N0:7的 至少一种标记连锁并且其中OTL优选地纯合存在。优选地，本发明的辣椒植物是甜椒。
[0012]本发明的植物因此包含与保藏物NCIMB 42139中存在的QTL相似或相同的QTL。在 运种语境下，相似的意指虽然本发明植物的基因组中WL的核巧酸序列可能不与从保藏物 NCIMB 42139的种子所培育的植物的基因组中的相应核巧酸序列完全相同，但是WL的基因 座和由它引起的白利糖度增加表型在任何情况下均相同。可W在等位性试验中确定WL是 否位于相同的基因座处。
[0013] 虽然不与糖总量完全相同，但是测量白利糖度是一种指示产品甜度的方法。白利 糖度(°B)是可溶性总固形物(主要是果实中的糖)的标准折射量值。
[0014] 本发明因此提供了产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物(辣椒），其中该辣椒 植物包含导致白利糖度水平增加的QTL，其中WL位于连锁群3(LG3)上并且其中所述WL在 保藏物NCIMB 42139的种子的基因组中与如表1中所示的选自SEQ ID No: USEQ ID No:3、 SEQ ID No:5和SEQ ID No:7的至少一个标记连锁。连锁群的命名参考共有染色体编号，如 Wu 等人，（llieor. Appl.Genet. (2009) 118,1279-1293)中那样。
[0015] 在从保藏物的种子所培育的植物的基因组中，上文提到的标记与引起本发明性状 的WL连锁，所述性状是W下性状:产生白利糖度水平增加的辣椒果实。每种标记分别适合 在育种中追踪QTL，但是为此目的，还可W使用两个或更多个标记的组合。
[0016] 可 W使用标记SEQ ID No: 1、沈Q ID No: 3的组合、标记沈Q ID No: 1、SEQ ID No: 3、沈Q ID No:5的组合、标记沈Q ID No: 1、沈Q ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7的组 合、标记沈Q ID No: USEQ ID No:5和沈Q ID No:7的组合、标记沈Q ID No: USEQ ID No:5 的组合、标记沈Q ID No: USEQ ID No:7的组合、标记沈Q ID No:3、沈Q ID No: 5和沈Q ID No:7的组合、标记沈Q ID No: 3、SEQ ID No: 5的组合、标记沈Q ID No: 3、SEQ ID No:7的组 合、标记SEQ ID No:5、SEQ ID No:7的组合，鉴定引起本发明白利糖度增加性状的QTL。
[0017] Q化在所保藏材料的基因组中纯合存在并且运种材料因此是可W用来将产生白利 糖度水平增加的辣椒果实性状引入其他辣椒植物中的QTL的来源。运类植物可W作为起点 用来进一步开发具有下述性状的变种:产生白利糖度水平增加的辣椒果实。
[0018] 本发明QTL(LG3上的种质渗入片段）的另一个可能来源是风铃椒。风铃椒，尤其风 铃椒下垂变种（Capsicum baccaUim var .pendulum)，可W用作基因组片段（本发明QTL)的 来源，W将白利糖度水平增加性状引入辣椒植物。包含本发明WL的任何辣椒植物，无论运 种WL的来源是什么，均是本发明的植物。包含本发明QTL(其中运种WL从本发明的辣椒植 物(例如从保藏物NCIMB 42139的种子所培育的植物引入运种辣椒植物)的辣椒植物因此与 包含本发明QTL(其中运种WL从风铃椒植物、尤其风铃椒下垂变种植物引入运种辣椒植物） 的辣椒植物相同或等同。
[0019] 在保藏的种子中，该WL与W下每种分子标记连锁：SEQ ID No:l、SEQ ID No:3、 沈Q ID No:5和沈Q ID No:7。运些标记可W与OTL连锁，但是在本发明植物中至少一种所提 到标记的存在不是必需的，只要引起所述性状的OTL存在即可。白利糖度增加表型的存在是 存在本发明Q化的直接指示物，因为的'L是编码新风味性状的遗传信息。因此，作为该表型基 础的WL存在于其中，但所述标记不再存在于其中时，如本文所述具有产生白利糖度水平增 加的辣椒果实性状的本发明植物仍然是本发明的植物。
[0020] 标记有时是性状的遗传原因，但并非总是运样。标记可W位于引起性状的基因中 或与它遗传连锁。运些标记经常用作追踪性状遗传的工具。在育种期间，与保藏种子中遗传 决定子连锁的分子标记可W因此用来辅助新风味性状转移至其他植物。熟练育种者将理 解，可W通过使用感官分析和/或生物化学分析，或通过监测如本文所述的分子标记的存在 和对其育种（即标记辅助选择)或通过两种方式监测新风味性状转移入辣椒植物中。将运类 标记定位至特定基因组区还允许在育种中利用相关的序列及允许开发额外的连锁遗传标 记。本领域技术人员将理解，与LG3上如本文中鉴定的种质渗入片段的染色体区域连锁的其 他标记或探针可W用来鉴定包含本发明WL的植物。对本发明染色体区域的认识促进本发 明的新风味性状从包含本发明QTL的植物(如从保藏的种子所培育的植物或风铃椒植物，尤 其风铃椒下垂变种植物)种质渗入其他辣椒植物中。大小各异的连锁区域可W在本发明的 范围内转移，只要染色体区域赋予本发明的新风味。因此，强调本发明可W使用W遗传方式 定位于所鉴定区域内部的任何分子标记实施，条件是运些标记在亲本之间呈多态性。
[0021] 实施例1中描述了具有因白利糖度水平增加而产生滋味更甜的辣椒果实的性状的 初始植物的开发。简而言之，使用风铃椒下垂变种种质作为供体亲本与两个栽培型辣椒块 状繁育系(SM和GNM)回交(BC)。作为运些初始杂交种进一步延伸，开发了测试其白利糖度水 平的BC2S1系和近等基因系(NIL)。
[0022] 在如NIL中那样的两种BC2S1