产生含有益化合物的果实的番茄植物制造技术

本发明专利技术涉及在其基因组中携带至少一个QTL的番茄植物，与在其基因组不携带所述QTL的番茄植物产生的果实相比，所述QTL导致包含更高水平的花色素苷的其果实，其中所述果实在红熟期收获阶段不是紫色的。所述QTL可以是位于第10号染色体上标记序列SEQ ID No.1与所述染色体末端之间的QTL1，并且可以由具有SEQ ID No.2和SEQ ID No.3的标记鉴定。任选地，还存在QTL2，其位于第9号染色体上的标记序列SEQ ID No.4与SEQ ID No.5之间，并且可通过具有SEQ ID No.9和/或SEQ ID No.22的标记鉴定。任选地，还存在QTL3，其位于第7号染色体上的标记序列SEQ ID No.13与SEQ ID No.14之间，并且可通过具有SEQ ID No.15‑20的标记鉴定。QTL1以及任选地QTL2和/或QTL3是如何包含在其代表性种子以保藏号NCIMB 42470保藏在NCIMB中的番茄植物的基因组中一样。本发明专利技术的番茄植物还可包含所有QTL，每个QTL均以纯合形式或杂合形式存在。本发明专利技术还涉及植物的后代、植物的繁殖材料和用于鉴定QTL的标记及其用途。

A tomato plant that produces fruit containing beneficial compounds

The invention relates to a tomato plant carrying at least one QTL in its genome, and the QTL leads to higher levels of anthocyanin in its fruit compared with the fruit produced by the tomato plant that does not carry the QTL in its genome, in which the fruit is not purple at the red ripening stage. The QTL may be a QTL1 between the labeled sequence of SEQ ID No.1 on chromosome tenth and the end of the chromosome, and can be identified by a marker with SEQ ID No.2 and SEQ ID No.3. Optionally, there is also a QTL2, whose marker sequence on chromosome ninth is between SEQ ID No.4 and SEQ ID No.5, and can be identified by a marker with SEQ ID No.9 and / or SEQ ID. Optionally, there is also QTL3, a marker sequence on chromosome seventh between SEQ ID No.13 and SEQ ID No.14, and can be identified by a marker with SEQ ID No.15 20. QTL1 and optional QTL2 and / or QTL3 are included in the genome of the tomato plant preserved in NCIMB NCIMB, which is represented by its representative seed NCIMB 42470. The tomato plant of the invention can also contain all QTL, and each QTL exists in YISHION form or heterozygous form. The invention also relates to the progeny of plants, propagating materials of plants, and markers for identifying QTL and their uses.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生含有益化合物的果实的番茄植物本专利技术涉及产生包含有益化合物的果实的番茄(Solanumlycopersicum)(tomato)植物。本专利技术还涉及这种植物的种子和后代，以及涉及用于获得这种植物的繁殖材料。此外，本专利技术还涉及所述植物、种子和繁殖材料用于开发产生包含有益化合物的果实的番茄植物的用途。本专利技术还涉及序列以及序列用于鉴定产生包含有益化合物的果实的番茄植物的用途。物种番茄(tomato)的植物属于番前科(nightshadefamily)(也称为茄科)。在该科内，其现在被归入茄属(Solanum)，其不仅包括番茄，而且还包括重要的粮食作物马铃薯和茄子。其为原产于南美洲的多年生的草本开花植物种类。茄属内与番茄相关的其它物种为例如细叶番前、智利番前、秘鲁番前和多毛番前。虽然已知杂交可能相当困难，但已将这些物种用于获得在生长番茄中有价值的性状。在最近的历史中，番茄育种的进展导致具有例如更高的产量、更高的抗病性和更长的保质期的番茄品种。包括番茄生产在内的商业蔬菜生产受到许多条件影响。种植者对某一品种的选择是一个决定性因素，并为可以实现的结果形成遗传基础。另外，还有很多影响结果的外部因素。生长条件如气候、土壤以及投入品(如肥料等)的使用起着重要作用。种植番茄和其它作物有多种方式，其中最常见的有：露地、温室和遮阴棚生产。虽然物种可以在各种气候条件下生长，但其在干燥和温暖的条件下最为成功。除此之外，病虫害和疾病的存在也影响可达到的总产量。同样在食物链的其它部分，对于番茄果实需要满足某些要求。这涉及番茄果实可对健康饮食和/或有吸引力的外观作出贡献所达到的程度。除了在培养过程中避免使用化学物质外，这还涉及番茄果实本身的组成。因此，对于消费者具有此类有利方面的性状的育种在过去几年中已得到了更多关注。最常见的番茄果实颜色(红色)由化合物番茄红素提供，其为类胡萝卜素生物合成的结果。当在番茄成熟过程的破色期期间，类胡萝卜素生物合成中番茄红素上游基因的表达被上调，而进一步加工番茄红素的酶的产生被关闭时，番茄果实获得其红色。产生具有非红色颜色，从而可能包含受影响的番茄红素生物合成的番茄果实的几种突变体是已知的。等位基因yellow-flesh，psy1基因的一种功能丧失的突变体，很早以前已被描述，并且导致具有浅黄色的果实。另一种突变体被命名为tangerine，其CrtISO基因受到影响，由于原番茄红素(番茄红素的直接前体)的积累而导致橙色相当深的番茄果实形成。最近，鉴定了编码ZISO蛋白的基因，其导致升高的八氢番茄红素、六氢番茄红素和/或ζ-胡萝卜素水平。该突变导致番茄果实呈橙色或淡红色。尽管来源于类胡萝卜素途径的生化化合物被认为对人类饮食有积极贡献，类黄酮也被认为是促进健康的化合物。对例如在番茄中升高这些次级代谢物水平的育种策略存在广泛的兴趣。目前，已经在各种植物中表征了5000多种天然存在的类黄酮。它们分布广泛，并且它们实现许多功能，色素沉着就是其中之一。根据它们的化学结构，可以划分成亚组。一般公认的亚组是：花黄素类、黄烷酮类、黄烷酮醇类、黄烷类和花色素类。后一亚组包含花色素苷，其为水溶性液泡色素。取决于pH值，它们可呈现红色、紫色或蓝色，并且它们出现在高等植物的所有组织中。已知栽培番茄在一定程度上产生花色素苷，但是转基因方法已经揭示，在适当激活花色素苷生物合成途径后，花色素水平强烈升高。除了转基因方法以外，番茄野生亲缘植物还在果皮上积累花色素苷，通过种间杂交已将其转移到栽培番茄中。例如，发现两个基因座Aft和atv在花色素苷积累中起作用。然而，尽管已经提供了支持ANT1是导致AFT基因型的果实中花色素苷积累的基因的假设的结果，但对于这两个基因座都没有提供关于基因身份的完整证据。已发现花色素苷为体外强大的抗氧化剂。欧洲食品安全局允许对花色素苷做出明确的健康声明：“含有天然存在的抗氧化剂，其可能有助于防止自由基引起的损害，这是健康生活方式的一部分。”这进一步刺激研究人员和植物育种人员也寻找具有这些化合物的番茄果实的富集。可在消费者的感知中发现具有花色素苷的番茄果实的色素沉着的消极方面。包含如现有技术中已知的较高花色素苷水平的番茄的紫色可能例如与转基因技术或其它非传统育种技术有关。在此类消费者的感知中，所述异常的果实颜色只会由此类转基因技术而不会通过传统育种方法和育种程序来生成。因此，本专利技术的一个目的是提供产生包含更高水平的花色素苷的果实的番茄植物，其中所述果实在收获时不产生紫色的果实颜色。在导致本专利技术的研究期间，鉴定了一个QTL，其在存在于番茄植物基因组中时，导致产生的果实中花色素苷的水平与由在其基因组中未携带所述QTL的番茄植物产生的果实相比更高，并且所述果实在红熟期收获阶段不是紫色的。在果实的所有发育阶段都存在更高水平的花色素苷，这意味着在未成熟和破色期也观察到更高水平的花色素苷。这导致在未成熟和破色期期间果实呈紫绿色(图6)，而在红熟期收获阶段，果实颜色为深红色。因此，本专利技术涉及在其基因组中携带一种QTL的番茄植物，包含与由在其基因组中未携带所述QTL的番茄植物产生的果实相比，所述QTL导致更高水平的花色素苷的果实产生，其中所述果实在红熟期收获阶段不是紫色的。另外，所述果实在未成熟和破色期期间具有紫绿色。进行QTL作图研究以鉴定造成该性状的遗传区域。在本研究中，在第10号染色体上鉴定了一个QTL，命名为QTL1，其位于可用标记序列SEQIDNo.1鉴定的位置与第10号染色体的末端之间。当这些标记基于近交番茄栽培品种‘Heinz1706’(释放SL2.50，注释ITAG2.4)的番茄的公共可获得的基因组序列进行定位时，SEQIDNo.1中指示的SNP，即[T/C]多态性，对应于物理位置63,102,099，第10号染色体的末端对应于物理位置65,527,505。因此QTL1的位置也可以从该公开图谱推导出来，并且与所述物理位置相关。基于近交番茄栽培品种‘Heinz1706’(释放SL2.50，注释ITAG2.4)的番茄基因组序列可在www.solgenomics.net上获得，其为如本文中所用的‘公共番茄基因组’的参考。进一步的基因分型导致可用于鉴定QTL1的一个或两个SNP标记的作图，所述SNP标记由SEQIDNo.2和SEQIDNo.3表示。因此，在一个实施方案中，本专利技术涉及在其基因组中携带QTL1的番茄植物，与由在其基因组中未携带所述QTL1的番茄植物产生的果实相比，所述QTL1导致包含更高水平的花色素苷的果实产生，其中所述果实在红熟期收获阶段中不是紫色的，该QTL1位于第10号染色体上标记序列SEQIDNo.1与所述染色体的末端之间。在一个实施方案中，可通过第10号染色体上具有SEQIDNo.2和SEQIDNo.3的一个或多个标记鉴定QTL1在番茄植物基因组中的存在，与在其基因组中未携带所述QTL1的番茄植物产生的果实相比，所述QTL1在番茄植物基因组中的存在导致包含更高水平的花色素苷的果实产生，其中所述果实在红熟期收获阶段不是紫色的。序列SEQIDNo.2的标记被定位在基于近交番茄栽培品种‘Heinz1706’(释放SL2.50，注释ITAG2.4)的番茄的公共可获得的基因组序列中，SEQID本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在其基因组中携带至少一个QTL的番茄植物，与由在其基因组中未携带所述QTL的番茄植物产生的果实相比，所述QTL导致包含更高水平的花色素苷的果实产生，其中所述果实在红熟期收获阶段不是紫色的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 EP PCT/EP2015/0752121.一种在其基因组中携带至少一个QTL的番茄植物，与由在其基因组中未携带所述QTL的番茄植物产生的果实相比，所述QTL导致包含更高水平的花色素苷的果实产生，其中所述果实在红熟期收获阶段不是紫色的。2.根据权利要求1所述的番茄植物，其包含位于染色体10上标记序列SEQIDNo.1与所述染色体末端之间的QTL1，其中SEQIDNo.1的位置61处的‘C’对应于公共番茄基因组上的物理位置63,102,099，并且所述染色体的末端对应于所述公共番茄基因组上的物理位置65,527,505。3.根据权利要求2所述的番茄植物，其中QTL1是如同包含在其代表性种子以保藏号NCIMB42470保藏在NCIMB中的番茄植物的基因组中一样，并且特别地位于其中标记序列SEQIDNo.1与第10号染色体的末端之间。4.根据权利要求2-3中任一项所述的番茄植株，其中QTL1在染色体10上的存在可通过具有SEQIDNo.2的标记来鉴定，其中SEQIDNo.2中位置139处的‘C’对应于公共番茄基因组上的物理位置65,134,950，和/或可通过具有SEQIDNo.3的标记来鉴定，其中SEQIDNo.3中的位置141处的‘T’对应于公共番茄基因组上的物理位置65,133,628。5.根据权利要求1-4中任一项所述的番茄植物，其包含位于第9号染色体上标记序列SEQIDNo.4与SEQIDNo.5之间的QTL2，其中SEQIDNo.4中的位置61处的‘T’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置2,593,958，并且SEQIDNo.5中的位置61处的‘A’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置68,460,116。6.根据权利要求5所述的番茄植物，其中QTL2是如同包含在其代表性种子以保藏号NCIMB42470保藏在NCIMB中的番茄植物的基因组中一样，并且特别位于其中标记序列SEQIDNo.4与SEQIDNo.5之间。7.根据权利要求5或6中任一项所述的番茄植物，其中QTL2在第9号染色体上的存在可通过具有SEQIDNo.6的标记来鉴定，其中SEQIDNo.6中的位置155处的‘G’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置61,774,745，和/或可通过具有SEQIDNo.7的标记来鉴定，其中SEQIDNo.7中的位置61处的‘T’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置4,516,390，和/或可通过具有SEQIDNo.8的标记来鉴定，其中SEQIDNo.8中的位置60处的‘T’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置4,714,567，和/或可通过具有SEQIDNo.9的标记来鉴定，其中SEQIDNo.9中的位置61处的‘A’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置62,490,666，和/或可通过具有SEQIDNo.10的标记来鉴定，其中SEQIDNo.10中的位置86处的‘A’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置62,210,069，和/或可通过具有SEQIDNo.11的标记来鉴定，其中SEQIDNo.11中的位置61处的‘G’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置63,082,113，和/或可通过具有SEQIDNo.12的标记来鉴定，其中SEQIDNo.12中的位置61处的‘A’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置66,993,739，和/或可通过具有SEQIDNo.21的标记来鉴定，其中SEQIDNo.21中的位置87处的‘G’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置62,772,170，和/或可通过具有SEQIDNo.22的标记来鉴定，其中SEQIDNo.22中的位置51处的‘A’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置62,956,175，和/或可通过具有SEQIDNo.23的标记来鉴定，其中SEQIDNo.23中的位置90处的‘A’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置62,984,100。8.根据权利要求1-7中任一项所述的番茄植株，其包含位于第7号染色体上标记序列SEQIDNo.13与SEQIDNo.14之间的QTL3，其中SEQIDNo.13中的位置61处的‘T’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置59,721,395，并且SEQIDNo.14中的位置61处的‘G’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置62,964,169。9.根据权利要求8所述的番茄植物，其中QTL3是如同包含在其代表性种子以保藏号NCIMB42470保藏在NCIMB中的番茄植物的基因组中一样，并且特别位于其中标记序列SEQIDNo.13与SEQIDNo.14之间。10.根据权利要求8或9中任一项所述的番茄植株，其中QTL3在第7号染色体上的存在可通过具有SEQIDNo.15的标记鉴定，其中SEQIDNo.15中的位置61处的‘C’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置61,333,917，和/或可通过具有SEQIDNO.16的标记来鉴定，其中SEQIDNO.16中的位置61处的‘C’对应于所述公共番茄基因组上的物理位置60,557,208，和/或可通过具有SEQIDNo.17的标记来鉴定，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·索莱费尔德，A·A·诺沃谢尔斯基，R·科普曼斯，
申请(专利权)人：瑞克斯旺种苗集团公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL