專利名稱：萬(wàn)壽菊雜種50011的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的獨(dú)特的萬(wàn)壽菊雜種，稱為50011。萬(wàn)壽菊雜種50011顯示高葉黃素產(chǎn)生和高花重收率。而且，50011顯示雄性不育和完全重瓣花。
本發(fā)明還涉及萬(wàn)壽菊雜種50011的種子、花粉、插條和胚珠。另外，本發(fā)明還涉及包含萬(wàn)壽菊雜種50011的可再生細(xì)胞的組織培養(yǎng)物。
本發(fā)明還涉及使用萬(wàn)壽菊植物50011在育種中作為母本，生產(chǎn)F1雜種萬(wàn)壽菊種子的方法。本發(fā)明還涉及F1雜種或由前述方法產(chǎn)生的雜種萬(wàn)壽菊種子生長(zhǎng)的后代萬(wàn)壽菊植物。
除了具有裝飾價(jià)值外，萬(wàn)壽菊還被認(rèn)為是天然色素、精油和噻吩的來(lái)源，噻吩具有殺線蟲(chóng)性質(zhì)。萬(wàn)壽菊的著色功效在養(yǎng)禽業(yè)中有價(jià)值。干萬(wàn)壽菊花瓣和萬(wàn)壽菊花瓣濃縮物用作禽飼料添加劑，以增加卵黃和童子雞皮膚的黃色(R.Piccalia，M.Marotti和S.Grandi，Industrial Crops and Products，845-51(1998))。由于禽類沒(méi)有從頭合成類胡蘿卜素的能力，所以其組織所需要的類胡蘿卜素需要通過(guò)飲食來(lái)獲得(D.Balnave和J.N.Bird，Asian-Australiasian Journal ofAnimal Sciences，9(5)515-517(1996))。萬(wàn)壽菊花瓣粉的著色能力很大程度依賴于類胡蘿卜素成分，也稱為葉黃素，主要是葉黃素酯(R.Piccalia，M.Marotti和S.Grandi，Industrial Crops and Products，845-51(1998))。
對(duì)于飼料添加劑工業(yè)，萬(wàn)壽菊主要產(chǎn)于墨西哥、秘魯、非洲、印度、中國(guó)和泰國(guó)?！癘rangeade”，由Pan American Seed Company，622 Town Road，West Chicago，Illinois 60185商品化，是最早的葉黃素品種之一。“Orangeade”的改進(jìn)商品包括“Deep Orangeade”和“Scarletade”?！癉eep Orangeade”比“Orabgeade”具有低的花收率，但比“Scarletade”的收率高。由于其具有更多的重瓣花，每公頃“Deep Orangeade”比“Orangeade”具有更高的葉黃素產(chǎn)量，但比“Scarletade”具有低的葉黃素濃度?，F(xiàn)在用于生產(chǎn)葉黃素的品種是開(kāi)放傳粉的，是半重瓣或分開(kāi)的重瓣花。本發(fā)明的萬(wàn)壽菊雜種50011是第一個(gè)完全重瓣的商品葉黃素雜種。萬(wàn)壽菊50011具有比“Scarletade”更大的花，更易于成活，每公頃的葉黃素顏料產(chǎn)量更高。應(yīng)用于飼料添加劑工業(yè)時(shí)的進(jìn)一步改進(jìn)包括增加葉黃素濃度、病害抵抗能力、改善的成活力以及開(kāi)發(fā)可以在不同天數(shù)長(zhǎng)度下產(chǎn)生的變種。
遺傳和營(yíng)養(yǎng)都會(huì)影響萬(wàn)壽菊花產(chǎn)量。有關(guān)非洲萬(wàn)壽菊的數(shù)量性狀的遺傳的報(bào)告鑒定顯性和上位性，兩個(gè)非等位基因之間的相互作用在始花期(days for first flowering)和花重的遺傳中起主要作用。發(fā)現(xiàn)其它基因作用以及上位性在季節(jié)性花數(shù)目的遺傳中更為重要(B.Singh和V.Swarp，Indian Journal of Genetics & Plant Breeding，33(2)172-175(1973))。在營(yíng)養(yǎng)研究中，給90kg/公頃水平的萬(wàn)壽菊增加氮和磷，結(jié)果花收率增加，開(kāi)花時(shí)間縮短(K.Anuradha等，IndianJournal of Horticulture，47(3)353-357(1990))。
本發(fā)明還涉及萬(wàn)壽菊植物50011的種子以及由所述種子生長(zhǎng)而成的萬(wàn)壽菊植物。
本發(fā)明還涉及生產(chǎn)第一代(F1)雜種萬(wàn)壽菊種子的方法。該方法包括將第一株親本萬(wàn)壽菊植物與第二株不同的親本萬(wàn)壽菊植物雜交，收集所得的第一代(F1)雜種萬(wàn)壽菊種子。其中第一株或第二株親本植物可以是母本植物，并且可以是萬(wàn)壽菊植物50011。此外，本發(fā)明還涉及通過(guò)所述方法產(chǎn)生的種子生長(zhǎng)而成的雜種或近交萬(wàn)壽菊植物。
本發(fā)明還涉及具有包括萬(wàn)壽菊植物50011的譜系的萬(wàn)壽菊植物，所述譜系顯示下列至少一個(gè)特性高葉黃素產(chǎn)量(葉黃素克數(shù)/株植物)、高花重收率(花克數(shù)/株植物)、雄性不育和完全重瓣花。
最后，本發(fā)明涉及從保藏號(hào)為ATCC PTA-2100的種子生長(zhǎng)而得到的有活力的萬(wàn)壽菊種子和植物及其后代。


圖1是萬(wàn)壽菊雜種50011花序的彩色照片。
圖2是萬(wàn)壽菊雜種50011植物的彩色照片。
萬(wàn)壽菊雜種50011起源自Santa Paula，California的Pan AmericanSeed Company的育種和研究嘗試。1995年1月，將第一株P(guān)anAmerican萬(wàn)壽菊近交繁殖系作為母本和作為父本的第二株P(guān)anAmerican萬(wàn)壽菊近交繁殖系雜交，收集所得種子。1995年4月，種子萌發(fā)，1995年7月，鑒定植物50011為來(lái)自開(kāi)化后代的優(yōu)良雜。
50011擁有許多獨(dú)特的特性。具體地說(shuō)，50011顯示高葉黃素產(chǎn)量(葉黃素克數(shù)/株植物)、高花重收率(花克數(shù)/株植物)、雄性不育和完全重瓣花。
50011遺傳穩(wěn)定，可以通過(guò)無(wú)性繁殖穩(wěn)定地繁殖。因此，對(duì)50011樣品進(jìn)行深入試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其在無(wú)性繁殖中穩(wěn)定?？梢栽谝荒甑娜魏螘r(shí)間取用于無(wú)性繁殖的插條，并且不需要特定的激素或土壤混合物。
50011保存了功能性雌性器官，因而在常規(guī)植物培育中可以用作母本。在應(yīng)激情況下可以觀察到花粉產(chǎn)生。特別地，50011可以用于與其它擁有商品期望表型的萬(wàn)壽菊品種雜交，或者作為母本生產(chǎn)新的萬(wàn)壽菊品種。因此，本發(fā)明涵蓋具有包括萬(wàn)壽菊植物50011的譜系的萬(wàn)壽菊植物，所述譜系顯示下列至少一個(gè)特性高葉黃素產(chǎn)量、高花重收率、雄性不育和/或完全重瓣花。
尚未對(duì)50011在所有可能的環(huán)境條件下進(jìn)行觀察。在基因型沒(méi)有任何改變的情況下，隨環(huán)境如溫度、光強(qiáng)度和晝長(zhǎng)的變化，表型可能顯著變化。
以下實(shí)施例是本發(fā)明的具體和優(yōu)選的實(shí)施方案的代表。這些實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)該理解，在不超出本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，可以作出許多改變和修飾。實(shí)施例1萬(wàn)壽菊雜種50011的描述以下測(cè)定在Santa Paula，California在成熟植物上進(jìn)行。植物大小寬度最小約50厘米最大約90厘米高度最小約50厘米最大約95厘米花完全重瓣花，直徑約7.0厘米至約12.0厘米花色約RHS黃-橙色組23A(然而，花色可能有變化，取決于植物成熟和生長(zhǎng)條件)。實(shí)施例2萬(wàn)壽菊雜種50011與“Scarletade”和“Orangeade”的花收率和顏料濃度的比較1999年，在Santa Paul，California的Pan American Seed進(jìn)行田間試驗(yàn)。在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中，在五個(gè)收獲間隔計(jì)算十株植物的花收率。
總?cè)~黃素濃度以葉黃素和玉米黃素濃度計(jì)算，通過(guò)高效液相色譜(本文以下稱為HPLC)分析四個(gè)花收成。為了分析，將來(lái)自四個(gè)收成的六個(gè)花頭進(jìn)行青貯、研磨和凍干。使用包括皂化改進(jìn)的提取方案，從干萬(wàn)壽菊粉中提取葉黃素(Carotenoids as Colorants and VitaminA Precursors Technological and Nutritional Application，Academic Press(1981))。
HPLC裝置由Waters光電二級(jí)管陣列996檢測(cè)器、600E泵和712WISP(Waters Corporation，34 Maple Street，Milford，Massachusetts01757)組成。用YMC Carotenoid反相柱(5微米，4.6×250毫米)和相同材料的保護(hù)柱(Waters Corporation，34 Maple Street，Milford，Massachusetts 01757)實(shí)現(xiàn)分離。用HPLC級(jí)溶劑溶解并用氦脫氣，制備流動(dòng)相。溶劑分開(kāi)泵入，達(dá)到最終81％甲醇、4％水和15％四氫呋喃，0.2％BHT穩(wěn)定不變。在30℃進(jìn)行無(wú)梯度洗脫，分離葉黃素，流速為1.7毫升/分鐘。葉黃素的洗脫時(shí)間通常為6.8分鐘，玉米黃素的洗脫時(shí)間為8.0分鐘。為確保光譜同一性，將光電二級(jí)管陣列設(shè)置為掃描280納米至520納米，在445納米測(cè)定峰響應(yīng)。樣品提取后，取2毫升在氮?dú)庵懈稍?。為了進(jìn)行HPLC分析，將干燥樣品重懸浮在20微升四氫呋喃中，加入甲醇至體積為2毫升。將樣品通過(guò)0.45μ濾器過(guò)濾，置于棕色玻璃瓶中。將樣品和標(biāo)準(zhǔn)品50微升分別注射入。HPLC標(biāo)準(zhǔn)品得自ICC Indofine Chemicals，New Jersey，并溶解在少量THF中，然后在乙醇中稀釋至30微升/毫升到0.1微克/毫升之間。
表1比較了萬(wàn)壽菊雜種50011、“Scarletade”和“Orangeade”的花收率和葉黃素產(chǎn)量數(shù)據(jù)。栽培種“Scarletade”和“Orangeade”是為葉黃素工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，獲自Pan American Seed Company(622Town Road，West Chicago，Illinois 60185)。在三種所測(cè)試的栽培種中，本發(fā)明的萬(wàn)壽菊雜種50011具有最高的花收率?；谌~黃素和玉米黃素的總?cè)~黃素濃度低于“Scarletade”，高于“Orangeade”?；诿抗暜a(chǎn)量，雜種50011與“Scarletade”和“Orangeade”相比，將具有最高水平的總?cè)~黃素。
表1品種 每種植物平均 每次收成的平均總 每種植物的平花收率 葉黃素產(chǎn)量 均總?cè)~黃素(千克) (克/千克鮮重) (克)雜種50011 2.09 1.71+/-0.45 3.57“Scarletade” 1.66 1.86+/-0.33 3.09“Oranfeade” 1.22 1.23+/-0.43 1.5保藏信息將2500個(gè)以上公開(kāi)和所附權(quán)利要求中所述的萬(wàn)壽菊雜種50011種子在美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，10801 University Blvd.，Manassas，Virginia，20110-2209)保藏，保藏號(hào)為PTA-2100，保藏日為2000年6月16日。該保藏根據(jù)布達(dá)佩斯條約的要求進(jìn)行，保藏期限為從保藏日起30年或自最后一次請(qǐng)求提供保藏物后5年，或本申請(qǐng)稱為美國(guó)專利后的強(qiáng)制期。如果在保藏期限中萬(wàn)壽菊種子失活，其將被再次提供。
本文所引用的所有文獻(xiàn)均引入本文作參考。
本發(fā)明通過(guò)前述描述和實(shí)施例說(shuō)明。前述描述僅是非限制性說(shuō)明，因?yàn)閷?duì)于本技術(shù)領(lǐng)域人員來(lái)說(shuō)，參照其進(jìn)行許多改變將是明顯的。一切在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍和宗旨內(nèi)的這種改變都包含在本發(fā)明中。
在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明的方法的組成、操作和排列作出改變。
權(quán)利要求
1.一種新的獨(dú)特的萬(wàn)壽菊植物，命名為50011。
2.權(quán)利要求1的植物的種子。
3.權(quán)利要求1的植物的胚珠。
4.包含權(quán)利要求1的植物的可再生細(xì)胞的組織培養(yǎng)物。
5.權(quán)利要求1的植物的插條。
6.命名為50011的萬(wàn)壽菊植物的種子。
7.權(quán)利要求6的種子生長(zhǎng)而成的萬(wàn)壽菊植物。
8.一種生產(chǎn)F1雜種萬(wàn)壽菊種子的方法，所述方法包括以下步驟將第一株親本萬(wàn)壽菊植物與第二株親本萬(wàn)壽菊植物雜交，收集產(chǎn)生的F1雜種萬(wàn)壽菊種子，其中第一株或第二株親本植物是母本植物，并且是權(quán)利要求1的植物。
9.權(quán)利要求8的雜種萬(wàn)壽菊種子生長(zhǎng)而成的雜種或近交萬(wàn)壽菊植物。
10.一種萬(wàn)壽菊植物，其中該植物具有包括萬(wàn)壽菊植物50011的譜系，所述譜系顯示下列至少一個(gè)特性高葉黃素產(chǎn)量、高花重收率、雄性不育和完全重瓣花。
11.一種由保藏號(hào)為ATCC PTA-2100的種子生長(zhǎng)而成的有活力的萬(wàn)壽菊種子和植物及其后代。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的獨(dú)特的萬(wàn)壽菊雜種，稱為萬(wàn)壽菊50011(Tagetes Erecta 50011)。
文檔編號(hào)A01H5/02GK1427670SQ01803004
公開(kāi)日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月4日
發(fā)明者布萊爾·溫納 申請(qǐng)人:鮑爾園藝公司