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在不存在受精的情況下的果實形成的制作方法

文檔序號:12020683閱讀:441來源:國知局
在不存在受精的情況下的果實形成的制作方法與工藝
本申請是申請?zhí)枮?013800310213的分案申請。本發(fā)明涉及就其果實形成的方式而言改變的植物和植物部分,特別是果實類蔬菜。更特別地,本發(fā)明涉及顯示在不存在受精的情況下的果實形成的辣椒植物。這種果實形成方式通常被稱為單性結(jié)實,并且果實被稱為單性果實。本發(fā)明還涉及能夠產(chǎn)生單性果實的這些植物的種子。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于獲得具有改變的基因型的所述植物及其種子的方法,所述植物在顯示不存在受精的情況下的果實形成。果實類蔬菜如辣椒的育種旨在產(chǎn)生最佳地適合專業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的商業(yè)品種,以便產(chǎn)生可銷售的產(chǎn)品。在選擇過程中需要考慮與輸入和輸出性狀相關(guān)的許多特征。在這方面非常重要的性狀之一涉及坐果(fruitset),特別是在不利環(huán)境條件例如高溫或低溫和干旱下的坐果。此類條件對于正常授粉和因此的受精是有害的,這導(dǎo)致弱坐果和因此的產(chǎn)量損失。當(dāng)在不存在受精情況下的果實形成或單性結(jié)實可以用作性狀時,由于幾個原因,它是可以顯著促成經(jīng)濟上更有效的辣椒果實生產(chǎn)的重要特征。除了促成收獲保證外,單性結(jié)實對于果實質(zhì)量也是重要的。蒂腐病(ber)是在果實發(fā)育的最初階段過程中由局部鈣缺乏引起的生理學(xué)病癥。ber具有經(jīng)濟意義,因為它引起辣椒的高產(chǎn)量方面的損失。ber的出現(xiàn)與高最初生長率強烈關(guān)聯(lián),還與果實中的種子數(shù)目強烈關(guān)聯(lián)。單性結(jié)實的辣椒據(jù)報道對ber較不敏感,因為它們不含任何種子(heuvelink和korner;annalsofbotany88:69-74,2001)。此外,需要從果實中去除種子的工業(yè)或家庭應(yīng)用可以從單性結(jié)實強烈獲益。在食品加工中,工業(yè)種子通常通過用水洗掉種子進(jìn)行去除。因為這個步驟對于單性結(jié)實辣椒的加工是多余的,所以涉及的加工成本更少。此外,對于家庭應(yīng)用,單性果實具有超過結(jié)籽果實的優(yōu)點,因為由于種子的不存在,消費者更容易加工果實。在不存在受精的情況下的果實形成引起組合這個特征與雄性不育特別是gms(基因性雄性不育)的基因來源的可能性。這種形式的雄性不育促使花藥不發(fā)育,因此不產(chǎn)生花粉。這對于栽培者具有幾個優(yōu)點。首先,未發(fā)育的花藥將減少人員發(fā)展對花粉的變態(tài)反應(yīng)的機會。其次,可以實現(xiàn)成本降低,因為不再需要通常用于最佳化坐果的大黃蜂或其他傳粉者,由于果實將在不存在受精的情況下結(jié)成。單性結(jié)實的另一個高度有價值的性狀是它穩(wěn)定辣椒果實的生產(chǎn)流動。通常,辣椒生產(chǎn)的特征在于與低生產(chǎn)期交替的高果實生產(chǎn)期。辣椒生產(chǎn)鏈中的這種現(xiàn)象被稱為沖洗(flushing)。這個周期行為導(dǎo)致具有高供應(yīng)和低價格的時期和具有低供應(yīng)和高價格的時期。避免辣椒生產(chǎn)過程中的這個不規(guī)則產(chǎn)量模式且提供更穩(wěn)定的辣椒生產(chǎn)具有極大的經(jīng)濟意義。辣椒生產(chǎn)中的波動主要由坐果的波動引起。大約同時結(jié)成的幾個發(fā)育中的果實的存在抑制坐果和新果實的生長,因為資源競爭和由于植物生長調(diào)節(jié)物產(chǎn)生的優(yōu)勢。此外,已知辣椒種子數(shù)目中的增加也增加果實對以后發(fā)育的果實的結(jié)實和生長的抑制作用。因此,通過生長不含種子的單性果實辣椒生產(chǎn)的波動將更少。heuvelink和korner;annalsofbotany88:69-74,2001)。坐果通常依賴受精。受精是其中胚珠內(nèi)含有的卵細(xì)胞和中央細(xì)胞與由花粉管遞送的精細(xì)胞融合的過程。這個所謂的雙受精是觸發(fā)事件級聯(lián)的步驟,所述事件級聯(lián)導(dǎo)致胚胎和胚乳的形成且最終導(dǎo)致成熟種子。發(fā)育中的種子和周圍組織生成刺激子房長出及其發(fā)育成肉質(zhì)果的信號。顯而易見地,受精提高阻止果實形成的一定發(fā)育屏障。這個機制確保果實形成依賴種子的形成,考慮到果實在種子散布中的生物學(xué)作用,這是有意義的。然而,在果實形成的最初步驟中起作用的生理學(xué)和分子事件的了解是不完整的。植物激素生長素和赤霉素的牽涉已得到廣泛證明,盡管其確切作用仍是難以捉摸的。生長素或赤霉素對未受精胚珠的應(yīng)用在許多植物物種包括辣椒中導(dǎo)致果實形成。事實上,這些激素在實踐中應(yīng)用于改善當(dāng)溫室條件是亞最佳時的坐果。盡管生長素和赤霉素的應(yīng)用具有一定實用價值,但它增加成本且可以導(dǎo)致果實形狀的不規(guī)則。除了這些外在效應(yīng)外,盡管不明確哪些組織是這些激素的實際來源,但假定激素生長素和赤霉素也在受精依賴性果實形成過程中起作用。這些激素的體系以及下游調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)在很大程度上仍是未知的。其他激素例如細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯和油菜固醇看起來也在果實形成中起作用。大多數(shù)辣椒基因型顯示出一定水平的單性結(jié)實。然而,這些單性果實顯示負(fù)多效性,例如果實大小減少、果實形狀不規(guī)則和變形、和在果實內(nèi)的心皮化生長(tiwari等人bmcplantbiology11:143,2011)。心皮化生長是在辣椒果實內(nèi)的假胚長出,這對于栽培者和消費者都是高度不希望有的效應(yīng)。顯示負(fù)多效性的單性果實被稱為結(jié)節(jié)并且不視為真正的單性果實。考慮到單性結(jié)實對辣椒果實生產(chǎn)的顯著優(yōu)點,存在辣椒中的單性結(jié)實的遺傳來源的強烈需要,這允許在不存在受精的情況下的果實形成,更佳地稱為單性果實形成,這優(yōu)選不與負(fù)多效性聯(lián)系。本發(fā)明的目的是提供顯示在不存在受精的情況下的果實形成的辣椒植物,而無負(fù)多效性。在導(dǎo)致本發(fā)明的研究中,通過誘變處理使新辣椒植物發(fā)育,顯示在不存在受精的情況下的果實形成。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)這些植物形成具有與在受精后形成的果實那種相似的大小和形狀的單性果實。本發(fā)明因此提供了包含遺傳決定子的辣椒植物,當(dāng)純合存在時,所述遺傳決定子引起單性果實形成,其中所述決定子可通過來自由種子長大的植物的漸滲雜交獲得,所述種子的代表性樣品在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏于ncimb。單性果實是在不存在受精的情況下形成的果實。單性果實因此是無籽果實。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實是至少80%無籽的。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實是至少90%無籽的。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實是至少95%無籽的。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實是至少99%無籽的。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實是100%無籽的。本發(fā)明的單性果實具有相同植物或具有相似或相同遺傳背景的植物的結(jié)籽果實那種約87%-約135%、優(yōu)選約90%-約128%、更優(yōu)選約93%-約121%、甚至更優(yōu)選約96%-約107%且最優(yōu)選約100%的平均長度。在這點上的相同遺傳背景意指源于相同雜交。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約87%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約90%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約93%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約96%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約100%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約107%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約114%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約121%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約128%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約135%的平均長度。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有約150%的平均長度。本發(fā)明的單性果實的寬度適當(dāng)?shù)卦谑芫笮纬傻墓麑崒挾燃s90%-約110%之間變動。優(yōu)選地,寬度在約95%-約105%之間變動,更優(yōu)選地,寬度是約99%-101%之間,最優(yōu)選地,寬度與結(jié)籽果實相同,即與在受精后形成的果實相比較,100%。在一個實施方案中,與在受精后形成的果實相比較,通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性果實具有至少約90%的平均寬度。在另一個實施方案中,本發(fā)明的果實的平均寬度是在受精后形成的果實的至少約95%。在另一個實施方案中,本發(fā)明的果實的平均寬度是在受精后形成的果實的至少約99%。在進(jìn)一步實施方案中,本發(fā)明的果實的平均寬度是在受精后形成的果實的至少約100%。在另一個實施方案中,本發(fā)明的果實的平均寬度是在受精后形成的果實的至少約110%。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及辣椒植物,其中導(dǎo)致本發(fā)明的單性果實形成的遺傳決定子來自由種子長大的植物的漸滲雜交,所述種子的代表性樣品在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏于ncimb。應(yīng)當(dāng)指出如果明確限定選擇標(biāo)準(zhǔn),那么技術(shù)人員將能夠鑒定在任何進(jìn)一步代中攜帶性狀的后代,所述性狀是本發(fā)明的遺傳決定子的結(jié)果。對于本發(fā)明的性狀,來自不攜帶單性果實形成性狀的植物和攜帶單性果實形成性狀的植物(其代表性種子在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏,所述種子攜帶本發(fā)明的性狀)之間的雜交的后代可以通過下述發(fā)現(xiàn):由種子生長f2植物,所述種子是來自最初雜交和自交步驟的結(jié)果,阻止因此獲得的植物的授粉且選擇產(chǎn)生果實的植物作為顯示單性果實形成的植物。在一個實施方案中,攜帶遺傳決定子和本發(fā)明的表型性狀的植物可通過下述由保藏物獲得:a)由其代表性樣品在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏的種子生長植物;b)阻止植物的授粉;c)選擇產(chǎn)生果實的植物作為顯示單性果實形成的植物。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及顯示單性果實形成性狀的辣椒植物,所述植物可通過下述獲得:a)由其代表性樣品在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏于ncimb的種子生長植物;b)阻止植物的授粉;c)選擇產(chǎn)生果實的植物作為顯示單性果實形成的植物;d)使步驟c)中選擇的植物與不攜帶遺傳決定子的植物雜交,以獲得f1群體;e)使來自f1的植物自交,以獲得f2群體;和f)重復(fù)步驟b)和c),以鑒定顯示單性果實形成的植物。阻止授粉適當(dāng)?shù)赝ㄟ^使用步驟a)中的雄性不育植物完成。代表性辣椒突變體的種子于2009年11月19日和2010年11月25日保藏于ncimbltd.(fergusonbuilding,craibstoneestate,bucksburn,aberdeen,ab219ya)。表1顯示了保藏登記號。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及辣椒植物,其中單性果實形成性狀可得自選自由種子長大的雜種植物的(雜種)辣椒植物,所述種子的代表性樣品如表1中列出的保藏于ncimb。所有三個事件中的性狀以與隱性遺傳一致的模式轉(zhuǎn)移,并且攜帶本發(fā)明的性狀和遺傳決定子的植物的選擇因此適當(dāng)?shù)卦谝咽筬1自交后的第二代(f2)中進(jìn)行。在一個實施方案中,本發(fā)明進(jìn)一步涉及顯示由遺傳決定子引起的單性果實形成性狀的辣椒植物,其中當(dāng)所述植物對于所述決定子是純合的,并且對于所述決定子純合的所述植物與對于所述決定子純合的試驗植物雜交時,起因于所述雜交的第一代子代的植物顯示對于單性果實形成性狀的1:0分離。在一個實施方案中,當(dāng)所述第一代子代的所述植物自花授粉時,所得到的第二代子代的植物顯示對于單性果實形成性狀的1:0分離。在一個實施方案中,試驗植物是衍生自突變系中的任何一種的植物,所述突變系的種子的代表性樣品如表1中列出的保藏于ncimb且顯示單性果實形成性狀,或顯示如存在于表1中列出的突變系中的任何一種中的所述性狀的子代植物。在一個實施方案中,試驗植物是突變系中的任何一種的植物,所述突變系的代表性樣品如表1中列出的保藏于ncimb,或是顯示單性果實形成性狀的所述突變系的子代的植物。在本發(fā)明的一個實施方案中,授粉通過將花去雄得到阻止。在本發(fā)明的另一個實施方案中,授粉通過使用雄性不育的由種子長大的辣椒植物得到阻止,所述種子的代表性樣品在表1中列出的登記號下保藏。在一個實施方案中,與在相同植物或接近同基因的對照植物受精后獲得的果實相比較,本發(fā)明的辣椒的單性果實具有相似數(shù)目的心皮化長出的發(fā)生率。在一個實施方案中,與在相同植物或接近同基因的對照植物受精后獲得的果實相比較,本發(fā)明的辣椒的單性果實具有更少的心皮化長出的發(fā)生率。在一個實施方案中,本發(fā)明的辣椒植物及其果實基本上不顯示任何負(fù)多效性。果實是無籽的,并且在其大小、形狀和心皮化長出的發(fā)生率方面,可與在相同植物或接近同基因的對照植物受精后獲得的果實比較。在一個實施方案中,本發(fā)明的遺傳性狀的表型表達(dá)不僅包含在不存在受精的情況下的果實形成,還包含具有可與在受精后形成的果實那種比較的大小和/或形狀,和/或具有相似的心皮化長出的發(fā)生率的果實形成。在一個實施方案中,這些表型特征的組合表達(dá)對于本發(fā)明的性狀是典型的。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及通過本發(fā)明的辣椒植物產(chǎn)生的果實及其部分。表1單性結(jié)實辣椒突變體的保藏登記號。名稱突變體編號(內(nèi)部命名)ncimb編號辣椒(capsicumannuum)09r.6351-mncimb41678辣椒09r.6367-mncimb41680辣椒09r.6401-mncimb41684突變體于2009年11月19日保藏于ncimbltd.,fergusonbuilding,craibstoneestate,bucksburn,aberdeen,ab219yascotland,uk。根據(jù)本發(fā)明的辣椒植物可以生長下述果實類型:甜椒包括甜食型辣椒(dolce-typepepper)、燈籠椒、大矩形椒、圓錐椒、長圓錐椒或塊型辣椒(blocky-typepepper)。根據(jù)本發(fā)明的辣椒植物的果實在成熟時可以是綠色、黃色、橙色、紅色、象牙色、褐色或紫色果實。在一個實施方案中,本發(fā)明的辣椒植物代表下述物種之一或其任何雜種組合:辣椒(capsicumannuum)、風(fēng)鈴辣椒(capsicumbaccatum)、capsicumchacoense、中華辣椒(capsicumchinense)、小米椒(capsicumfrutescens)。這些物種是最常用的品種且另外可以容易地在彼此中雜交,從而促進(jìn)獲得顯示本發(fā)明的單性結(jié)實性狀的植物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及本發(fā)明的辣椒植物的種子且涉及適合于有性生殖的植物的其他部分,即繁殖材料。此類部分例如選自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵細(xì)胞。種子攜帶以純合或雜合形式的引起單性果實形成的性狀的遺傳決定子。此外,本發(fā)明涉及適合于營養(yǎng)繁殖的植物部分,特別是本發(fā)明的辣椒植物的插條、根、莖、細(xì)胞、原生質(zhì)體和組織培養(yǎng)物。組織培養(yǎng)物包含可再生細(xì)胞。此類組織培養(yǎng)物可以衍生自葉、花粉、胚胎、子葉、下胚軸、分生細(xì)胞、根、根尖、花藥、花、種子和莖。繁殖材料攜帶以純合或雜合形式的引起單性果實形成的性狀的遺傳決定子。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的辣椒植物的子代。此類子代可以通過本發(fā)明的植物或其子代植物的有性生殖或營養(yǎng)繁殖產(chǎn)生。子代攜帶以純合或雜合形式的引起單性果實形成的性狀的遺傳決定子。當(dāng)決定子純合存在時,子代植物以與植物之一相同或相似的方式不依賴受精而生長果實,所述植物的代表性種子被保藏(表1)。這意指此類子代具有與對于本發(fā)明請求保護(hù)的辣椒植物相同的特征。除了這點之外,植物可以在一種或多種其他特征中進(jìn)行修飾。此類另外的修飾例如通過誘變或用轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)化實現(xiàn)。此外,本發(fā)明涉及雜種種子且涉及產(chǎn)生雜種種子的方法,其包括使第一種親本植株與第二種親本植株雜交,且收獲所產(chǎn)生的雜種種子。在性狀是隱性的情況下,兩個親本植株對于單性結(jié)實性狀必須是純合的,以便使雜種種子攜帶本發(fā)明的性狀。它們無需對于其他性狀是一致的。兩個親本因此攜帶以純合形式的遺傳決定子。明確的是,提供本發(fā)明的性狀和遺傳決定子的親本不一定是直接由保藏的種子長大的植物。親本還可以是來自種子的子代植物或來自鑒定為具有或已通過其他方法獲得遺傳決定子的種子的子代植物,所述遺傳決定子引起本發(fā)明的性狀。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及這樣的辣椒植物,其攜帶引起本發(fā)明的性狀的遺傳決定子,并且已通過經(jīng)由常規(guī)育種或遺傳修飾(特別是通過同源轉(zhuǎn)基因(cisgenesis)或異源轉(zhuǎn)基因(transgenesis))引入來自合適來源的負(fù)責(zé)性狀的遺傳信息獲得所述遺傳決定子。同源轉(zhuǎn)基因是用來自作物植物自身或來自性別相容的供體植物的編碼(農(nóng)業(yè))性狀的天然基因的植物遺傳修飾。異源轉(zhuǎn)基因是用來自無法雜交的物種的基因或合成基因的植物遺傳修飾。在一個實施方案中,由其獲得遺傳信息特別是遺傳決定子的來源通過由保藏種子長大的植物或其有性或營養(yǎng)后代形成。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的植物的種質(zhì)。種質(zhì)通過生物的所有遺傳特征構(gòu)成,并且根據(jù)本發(fā)明包含至少本發(fā)明的單性結(jié)實性狀。本發(fā)明進(jìn)一步涉及辣椒植物的細(xì)胞,所述辣椒植物顯示在不存在受精的情況下的果實形成。此類辣椒植物的每個細(xì)胞攜帶遺傳信息,特別是遺傳決定子,其導(dǎo)致所述性狀的表型表達(dá)。細(xì)胞可以是個別細(xì)胞或是辣椒植物的部分或辣椒植物部分。本發(fā)明還涉及通過本發(fā)明的植物產(chǎn)生的單性結(jié)實辣椒果實。此外,本發(fā)明涉及辣椒果實的部分和由辣椒果實產(chǎn)生的加工產(chǎn)物。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生包含引起單性果實形成的遺傳決定子的辣椒植物的方法,其包括:a)使包含導(dǎo)致單性果實形成的遺傳決定子的植物與另一種植物雜交;b)使所得到的f1自交,以獲得f2;c)在f2中選擇產(chǎn)生單性果實的植物;d)任選執(zhí)行另外一輪或多輪自交或雜交,并且隨后選擇產(chǎn)生單性果實的植物。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生包含引起單性果實形成的遺傳決定子的辣椒植物的方法,其包括:a)使包含導(dǎo)致單性果實形成的遺傳決定子的植物與另一種植物雜交;b)任選使所得到的f1與優(yōu)選親本回交,;c)在f2中選擇產(chǎn)生單性果實的植物;d)任選執(zhí)行另外一輪或多輪自交或雜交,并且隨后選擇產(chǎn)生單性果實的植物。本發(fā)明另外提供了將所需性狀引入產(chǎn)生單性果實的辣椒植物內(nèi)的方法,其包括:a)使包含引起植物產(chǎn)生單性果實的遺傳決定子的辣椒植物(所述植物的代表性種子在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏于ncimb)與包含所需性狀的第二種辣椒植物雜交,以產(chǎn)生f1子代;b)選擇產(chǎn)生單性果實且表達(dá)所需性狀的f1子代;c)使所選f1子代與任一親本雜交,以產(chǎn)生回交子代;d)選擇包含所需性狀和單性果實形成的回交子代;和e)任選接連重復(fù)步驟(c)和(d)一次或多次,以產(chǎn)生包含所需性狀且產(chǎn)生單性果實的第四個或更高的回交子代。本發(fā)明當(dāng)然包括通過這種方法產(chǎn)生的辣椒植物。單性果實形成適當(dāng)?shù)赝ㄟ^遺傳決定子引起,所述遺傳決定子存在于由保藏的種子長大的植物中且在這些植物中導(dǎo)致單性果實形成。在一個實施方案中,產(chǎn)生單性果實的植物的選擇在f1中完成。在一個實施方案中,產(chǎn)生單性果實的植物的選擇在f3或以后代中開始。在一個實施方案中,包含遺傳決定子的植物是近交系、雜種、雙單倍體或分離群體的植物。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及通過使用雙單倍體產(chǎn)生技術(shù)用于生產(chǎn)產(chǎn)生單性果實的辣椒植物的方法,以生成包含所述性狀和引起所述性狀的遺傳決定子的雙單倍體系。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生雜種辣椒植物的方法,其包括使第一種親本辣椒植物與第二種親本植物雜交且收獲所產(chǎn)生的雜種辣椒種子,其中由于在其基因組中如在保藏的種子中發(fā)現(xiàn)的遺傳決定子的存在,第一種親本辣椒植物和/或第二種親本辣椒植物產(chǎn)生單性果實。本發(fā)明還涉及通過使用在其基因組包含遺傳決定子的種子用于生產(chǎn)產(chǎn)生單性果實的辣椒植物的方法,所述遺傳決定子引起單性果實形成并且也在用于生長所述辣椒植物的保藏種子的基因組中發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明涉及用于種子生產(chǎn)的方法,其包括由種子長大植物,所述種子的代表性樣品在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏于ncimb,允許植物生產(chǎn)種子,且收獲這些種子。種子的生產(chǎn)適當(dāng)?shù)赝ㄟ^雜交或自交完成。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及通過使用組織培養(yǎng)用于生產(chǎn)辣椒植物的方法,所述辣椒植物根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生單性果實。本發(fā)明另外涉及通過使用營養(yǎng)繁殖用于生產(chǎn)辣椒植物的方法,所述辣椒植物根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生單性果實。在一個實施方案中,本發(fā)明涉及通過使用用于遺傳修飾以將抗性引入辣椒植物內(nèi)的方法用于生產(chǎn)辣椒植物的方法,所述辣椒植物根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生單性果實。遺傳修飾包含轉(zhuǎn)基因修飾或異源轉(zhuǎn)基因(使用來自無法雜交的物種或合成基因)以及同基因修飾或同源轉(zhuǎn)基因(使用來自作物植物自身或來自性別相容的供體植物的編碼(農(nóng)業(yè))性狀的天然基因)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面,如保藏的種子中存在的支持本發(fā)明的單性結(jié)實性狀的基因通過遺傳修飾引入受體植物中。本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)單性結(jié)實辣椒植物的方法,其中包含賦予所述單性結(jié)實性狀的遺傳決定子的植物的子代或繁殖材料用作將單性結(jié)實性狀基因漸滲雜交到另一種植物內(nèi)的來源。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的植物的種質(zhì)。種質(zhì)通過生物的所有遺傳特征構(gòu)成,并且根據(jù)本發(fā)明包含至少本發(fā)明的單性結(jié)實性狀。種質(zhì)可以用于育種計劃中用于開發(fā)產(chǎn)生單性果實的辣椒植物。本發(fā)明還涉及用于開發(fā)產(chǎn)生單性果實的辣椒植物的育種方法,其中使用包含在不存在受精的情況下引起果實生產(chǎn)的遺傳決定子的種質(zhì)。用作上述方法中的親本或來源且包含遺傳決定子的植物的代表性種子在登記號ncimb41678、ncimb41680或ncimb41684下保藏于ncimb。定義“結(jié)籽果實”是含有種子的正常果實,其僅在雌配子的受精已發(fā)生后形成?!敖Y(jié)節(jié)”是在不存在受精的情況下產(chǎn)生的無籽果實。與已在受精后形成的相同植物的果實相比較,此類果實一般具有異常外觀。結(jié)節(jié)通常具有小于含有種子的正常果實那種84%的長度。此外,無籽結(jié)節(jié)的重量通常低于在受精后形成的果實的那種(tiwari等人,proc.xxviiihc-s6high-qual.cropprod.underprotect.cultiv.,actahort.761,ishs(2007))。此外,當(dāng)與在受精后形成的果實相比較,結(jié)節(jié)通常具有更多葉脈(ribs)。結(jié)節(jié)通常不具有可銷售的價值。“單性果實”在不存在受精的情況下形成。然而,與結(jié)節(jié)不同,單性果實不具有異常外觀且類似結(jié)籽果實?!皢涡越Y(jié)實”是在不存在受精的情況下,具有與結(jié)籽果實相似的外觀的無籽果實的形成。當(dāng)至少一個、優(yōu)選兩個、更優(yōu)選三個、甚至更優(yōu)選四個和最優(yōu)選所有下述標(biāo)準(zhǔn)符合時,植物視為具有導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明的單性果實產(chǎn)生的遺傳決定子:a)兩個坐果(fruitsets)的10個隨機挑選的單性果實至少遵守美國標(biāo)準(zhǔn)分類法種類fancy(usfancy);b)10個隨機挑選的單性果實具有相同遺傳背景的植物、優(yōu)選相同植物的兩個坐果的10個隨機挑選的結(jié)籽果實那種至少約90%的平均長度;c)10個隨機挑選的單性果實具有相同遺傳背景的植物、優(yōu)選相同植物的兩個坐果的10個隨機挑選的結(jié)籽果實那種至少約90%的平均寬度;d)10個隨機挑選的單性果實顯示與具有相似遺傳背景的植物、優(yōu)選相同植物的兩個坐果的10個隨機挑選的結(jié)籽果實相同或相似程度的均勻度;e)10個隨機挑選的單性果實顯示與具有相似遺傳背景的植物、優(yōu)選相同植物的兩個坐果的10個隨機挑選的結(jié)籽果實相似數(shù)目的心皮化長出的發(fā)生率。級別“usfancy”由指定顏色的成熟甜椒組成,其是堅固的、形狀良好的且不含蒂腐病、擠壓/破碎、冷凍、凍傷、冰雹、昆蟲、機械、曬傷、受腐爛影響的花萼和/或壁、受腐爛影響的莖,且不含通過擦傷、灰塵、變色、疾病、昆蟲、蝕損斑、瘢痕、枯萎、曬傷或其他方式引起的損傷。至少90%的辣椒顯示任何量的指定顏色?!熬鶆蚨取币庵冈谛螤詈痛笮≈芯哂信c比較相似的差異。這還意指在十個隨機挑選的果實組內(nèi),一些果實在形狀和大小方面基本上不同時,對照組應(yīng)具有相似差異。如本申請中使用的“漸滲雜交”預(yù)期意指通過常規(guī)雜交將性狀從供體植物引入不攜帶引起性狀的遺傳決定子的植物(受體植物)內(nèi),和選擇至少對受體植物授予性狀或?qū)⑦z傳決定子轉(zhuǎn)移到受體植物的基因組所需的代數(shù)。如本申請中使用的“子代”預(yù)期意指來自用本發(fā)明的植物(所述植物顯示在不存在受精的情況下的果實形成)雜交的第一和所有進(jìn)一步后代。本發(fā)明的子代是用本發(fā)明的植物的任何雜交的后代,所述植物攜帶導(dǎo)致在不存在受精的情況下的果實形成的性狀和引起該性狀的遺傳決定子。“子代”還包含攜帶遺傳決定子的植物,當(dāng)純合存在時,所述遺傳決定子引起本發(fā)明的單性果實形成的性狀,且通過營養(yǎng)體繁殖或增殖得自本發(fā)明的其他植物。子代不僅是第一代還是所有進(jìn)一步代,只要單性結(jié)實性狀和/或引起它的遺傳決定子被保留。子代一般具有其為具有獨立地由受精發(fā)展果實的能力(如在來自如保藏的種子的植物中發(fā)現(xiàn)的)的植物的祖先。祖先預(yù)期不僅包含緊在植物前的代還包含在那之前的多代。更特別地,祖先是來自保藏種子的植物或由其下行的進(jìn)一步代。附圖說明圖1:衍生自ncimb保藏物41684的收獲的單性結(jié)實辣椒果實的外觀。圖2:得自衍生自ncimb保藏物41684的植物的收獲的單性結(jié)實辣椒果實的橫切面。實施例實施例1通過甲磺酸乙酯(ems)的辣椒遺傳修飾通過在24小時過程中在室溫將約10.000粒種子浸入0.5%(w/v)ems的充氣溶液內(nèi),用ems處理對于雄性不育的隱性性狀雜合的雜種塊狀紅辣椒(rzn02.52)的種子。使經(jīng)處理的種子發(fā)芽且使所得到的植物在溫室中生長,以產(chǎn)生m2種子。在成熟后,收獲m2種子且在一個庫中混合。所得到的m2種子庫用作原材料,以鑒定顯示在不存在受精的情況下的果實形成的單個m2植物。通過測定漂白植物的出現(xiàn)來評價遺傳修飾程序的功效,所述漂白植物指示由于直接或間接涉及葉綠素形成或累積的基因中的修飾的葉綠素?fù)p失。實施例2已獲得在不存在受精的情況下的果實形成性狀的辣椒植物的鑒定將100.000粒m2辣椒種子播種到土壤中且生長為小植株。隨后,將大約86.000個植物轉(zhuǎn)移至隧道溫室(tunnelgreenhouse),在其中它們根據(jù)常見辣椒培育實踐進(jìn)行栽培。大約12.000個植物是雄性不育的。這些植物在常規(guī)基礎(chǔ)上進(jìn)行監(jiān)控,以便測定哪些突變體顯示在不存在受精的情況下的果實形成。作為第一個選擇標(biāo)準(zhǔn),使用與未突變的辣椒植物rz02-52的正常結(jié)籽果實那種相似的大小和形狀的果實形成。隨后,從選擇的植物中選擇這樣的植物,其產(chǎn)生無籽果實,并且顯示與未突變的植物rz02-52的結(jié)籽果實相似或更少的心皮化長出的發(fā)生率。在這些標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,選擇三個單性結(jié)實突變體作為最佳事件。實施例3單性結(jié)實性狀的遺傳力通過將三個選擇的單性結(jié)實突變體與對于雄性不育的隱性性狀雜合的系雜交產(chǎn)生f1種子。每個f1群體,其中4個是雄性不育的總共8個植物根據(jù)常見辣椒培育實踐在溫室中生長。監(jiān)控每個群體的雄性不育植物的單性果實形成。觀察到雄性不育的植物無一顯示單性果實形成。使能育f1植物自交,以便獲得f2群體。再次監(jiān)控雄性不育植物的單性果實形成。觀察到大約25%的衍生自三個選擇突變體的f2群體植物顯示單性果實形成。在表2和3中,給出了選擇的單性結(jié)實f2植物的例子。每個保藏物是來自表2和3中示出的4個能育(對于雄性不育雜合的)f2植物的種子的f3分批。保藏物對于雄性不育是雜合的。表2表3為了證實性狀單性果實形成的分離,檢查關(guān)于每個事件的f3群體。證實在突變體09r.6351-m(ncimb41678)和09r.6367-m(ncimb41680)的f3群體中,11個植物中的4個產(chǎn)生單性果實,其具有結(jié)籽果實長度至少87%的長度和結(jié)籽果實(陰影框)寬度至少90%的寬度。對于突變體09r.6401-m(ncimb41684),這是12個植物中的4個(表4)。表4“n.o.”意指未作出觀察這顯示通過本發(fā)明給出的方法鑒定的單性結(jié)實性狀具有遺傳基礎(chǔ)。在所有三個事件中的性狀以與隱性遺傳一致的模式轉(zhuǎn)移。實施例4單性果實形成性狀至其他辣椒植物的轉(zhuǎn)移為了證實本發(fā)明的單性果實形成性狀還可以引入其他辣椒類型內(nèi),用多個其他辣椒系作出雜交。在f2中,在已使f1植物自交后,發(fā)現(xiàn)約25%的植物由其中阻止授粉的花產(chǎn)生無籽果實,與由相同植物的受精花生長的果實相比較,所述無籽果實在外觀和其他特征方面是相似的。實施例5性狀分析測試為了證實如實施例3中所述的三個f2群體的哪些子代植物具有本發(fā)明的單性果實形成性狀,測定每個不育子代植物的前兩個坐果的至少10個果實的平均長度(表2)。作為比較,測定來自相同遺傳背景(f2)的4個能育植物的兩個第一批坐果的10個果實的平均長度(表2)。這些是含有種子的正常果實。作為第二個比較,測定產(chǎn)生結(jié)節(jié)的至少4個植物的前兩個坐果的至少10個無籽果實的平均長度,并且與具有相同遺傳背景的至少4個植物的結(jié)籽果實相比較。在這種情況下,對照(系a)以這樣的方式選擇,使得它是在不育條件下具有平均坐果的代表性商業(yè)塊狀辣椒系。與對照植物的結(jié)籽果實的平均果實長度相比較,具有至少87%或更多的平均果實長度的無籽果實的子代植物視為攜帶本發(fā)明的性狀的植物。在表2中,顯示了來自實施例4的個別f2植物的測量,所述植物顯示出本發(fā)明的性狀。當(dāng)前第1頁12
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