用于玉米基因渗入的性状堆叠策略制造技术

提供了一种方法来减少将3个或更多个期望性状从供体植物系渗入优良植物背景中所需的时间。该方法包括杂交两个供体植物，其中每一个供体植物已经被回交从而具有高的轮回亲本百分比，并共有一个待渗入到优良植物背景内的期望基因座。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请相互参考本申请要求根据35USC§119(e)获得2013年12月30日提交的美国临时专利申请系列号61/921,681的利益，其全部公开内容通过引用并入本文。背景植物育种是生产具有新组合期望特征的植物的技术和科学。植物育种可以通过许多不同的技术实现，从简单地选择具有期望特征的植物用于繁殖，到更复杂的分子技术。虽然分子生物学已经取得了长足进步，并具备了产生转基因植物的能力，但传统的植物育种方法在植物品种开发中仍然具有一席之地。传统植物育种方法的一个重要用途涉及利用回交程序将转基因从在转化中使用的良好组织培养栽培种转移到优良的实验品系或栽培种。对于许多作物，一旦转基因处于作物物种中，杂交转化优良品系便会比重组技术更加高效，因为大部分转化方案是专为特定的实验室品系优化的(往往适应性较差并且产量较低)。很多优良品系(高产的)并不适于转化。因此，遗传工程师通常转化实验室品系，而育种师将转基因从实验室品系回交到优良品系中。然而，标准回交育种方法是费时的。为了将三个基因渗入到优良近交种质中，从开始到产生种子通常需要4年。因此，需要能够减少这个时间框的回交育种新方法。当有三个或更多个转基因事件要渗入轮回亲本时，本公开提供的方法可以省略一代或多代回交，并为更多、更快地增加亲本种子创造条件。概要根据一个实施方案，提供了改良的回交育种方法，其可以减少将三个或更多个堆叠性状或核酸区段渗入到优良近交植物系内所需的时间。在一个实施方案中，该方法包括回交两个供体植物，其中这两个供体植物各自包含三种共同的期望堆叠转基因事件中的一种，并且每个供体已经与相同的轮回亲本进行了回交，从而产生具有高的轮回亲本百分比并携带来自供体的感兴趣
基因的回交供体系。然后，将两个回交供体系(每一个具有一组不同的来自供体的基因)进行杂交，以产生包含最初存在于两个供体亲本系中的三个转基因事件并且轮回亲本百分比为至少94％的后代。在一个实施方案中，用于将三个或更多个转基因事件从两个供体系基因渗入到单个轮回植物种质内的方法包括：将第一供体/轮回植物与第二供体/轮回植物杂交，其中该第一供体/轮回植物包含第一转基因事件和第二转基因事件，该第二供体/轮回植物包括所述第二转基因事件和第三转基因事件，两个供体/轮回植物均具有轮回植物基因组的大于80％。在杂交两个供体/轮回植物之后，对产生的植物后代进行检查，以鉴定和选择包含所述第一、第二和第三转基因事件者。在一个实施方案中，所述第一供体/轮回植物和所述第二供体/轮回植物是作为平行的植物系生成的，其中该第一供体植物和第二供体植物分别与相同的轮回植物杂交，以分别产生第一后代和第二后代，其中所述第一供体植物包括所述第一转基因事件和所述第二转基因事件，而所述第二供体植物包括所述第二转基因事件和所述第三转基因事件。然后，通过将所述第一植物后代和所述第二植物后代与所述轮回亲本植物杂交，分别产生第一和第二回交植物，从而产生一个或多个回交世代。然后将第一和第二回交植物与所述轮回植物回交，分别产生第一供体/轮回植物(包括所述第一转基因事件、第二转基因事件，并具有轮回植物基因组的大于80％)和第二供体/轮回植物(包括所述第二转基因事件、第三转基因事件，并具有轮回植物基因组的大于80％)。在一个实施方案中，在每次供体转换内用轮回植物进行的至少一个杂交中，轮回亲本植物是雌性植物。在一个实施方案中，提供了用于将三个或更多个转基因事件基因渗入到轮回植物种质内的方法，所述方法包括：a)提供第一供体植物，其包括至少两个转基因事件的第一堆叠；b)将该第一供体植物与选定的轮回亲本植物杂交，以产生包含该第一堆叠的转基因事件的第一F1后代植物；c)将第一F1后代植物与轮回亲本植物进行第一育种回交，并选择包含所述第一堆叠的转基因事件的第一育种回交后代植物；d)将所选第一育种回交后代与轮回亲本植物连续回交一次或多次，以产生包含所述第一堆叠的转基因事件的BC2或更高代的第一回交后代植物；e)选择包含至少2个转基因事件的第二堆叠的第二供体植物，其中所述
第二堆叠的转基因事件中的至少一个也存在于所述第一堆叠的转基因事件中；f)将所述第二供体植物与选定的轮回亲本植物杂交，以产生包含所述第二堆叠的转基因事件的第二F1后代植物；g)将第二F1后代植物与轮回亲本植物进行第二育种回交，并选择包含所述第二堆叠的转基因事件的第二育种回交后代植物；h)将选定的第二育种回交后代与轮回亲本植物连续回交一次或多次，以产生包含第二堆叠的转基因事件的BC2或更高代的第二回交后代植物；i)将所述BC2或更高代的第一回交后代与所述BC2或更高代的第二回交后代杂交以产生第三后代植物，该第三后代植物包含来自所述第一和第二堆叠的转基因事件的三个独特的转基因事件。附图简述图1.用于将Mon 88017和Mon89034与TC1507一起堆叠到优良种质中并回收98％轮回亲本基因组的性状转换策略的示意图。图2.提供了用于Mon17(Mon88017::TC1507)和Mon89(Mon88017::Mon89034)的平行转换的BC2和BC3后代的标志物辅助选择方案的流程图。图3.提供了用于BC2的标志物辅助选择方案的流程图。图4.提供了用于BC3的标志物辅助选择方案的流程图。图5.提供了用于堆叠世代的标志物辅助选择方案的流程图。详细说明定义在本专利技术的描述和权利要求中，下列术语将根据下文提出的定义使用。如本文所使用的，术语“约”意思是大于或小于所述数值或数值范围的10％，但并不意图将任何数值或数值范围仅指定于这个较广的定义内。前面有术语“约”的每个数值或数值范围还意图包括所述绝对数值或数值范围的实施方案。如本文所使用的，术语“植物”包括整个植物和任何后代、细胞、组织或植物部分。术语“植物部分”包括植物的任何部分，包括例如但不仅限于：种
子(包括成熟的种子和不成熟的种子)；植物插枝；植物细胞；植物细胞培养物；植物器官(例如，花粉、胚、花、果实、芽、叶、根、茎和外植体)。植物组织或植物器官可以是种子、原生质体、愈伤组织，或者任何其它可组织成结构或功能单元的植物细胞群。植物细胞或组织培养物可能能够再生具有该细胞或组织所得植物的生理学和形态学特征的植物，以及再生具有与该植物基本上相同基因型的植物。与此相反，某些植物细胞不能够再生产生植物。植物细胞或组织培养物中的可再生细胞可以是胚，原生质体，分生细胞，愈伤组织，花粉，叶，花药，根，根尖，须，花，果仁，穗，穗轴，壳，或茎。如本文所使用的，术语“天然的”或“自然的”定义了在自然界中发现的条件。“天然DNA序列”是自然界中存在的DNA序列，其通过自然手段或传统育种技术产生，而不是通过遗传工程化(例如，使用分子生物学/转化技术)产生。如本文所使用的，“内源序列”定义处于生物体的自然位置或者处于生物体基因组内的多核苷酸、基因或多肽的天然形式。如本文所使用的，术语“分离的”意思是已从其自然环境中移出。如本文所使用的，术语“纯化的”定义分子或化合物的分离形式，该分子或化合物实质上游离于在天然或自然环境中通常与之相伴随的污染物，并意味着由于和原始组合物的其它组分分离而导致纯度增加。术语“纯化的核酸”在本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将三个或更多个转基因事件从供体系渗入到轮回植物基因组内的方法，所述方法包括：a)提供第一供体/轮回植物，其包括第一转基因事件、第二转基因事件，并且具有大于80％的轮回亲本百分比；b)提供第二供体/轮回植物，其包括所述第二转基因事件、第三转基因事件，并且具有大于80％的轮回亲本百分比；c)将所述第一供体/轮回植物与所述第二供体/轮回植物杂交，以产生后代植物；d)从步骤(c)中的那些后代植物、或者任选地步骤(c)的后代植物的自交后代中鉴定并选择包括所述第一、第二和第三转基因事件的后代植物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.30 US 61/921,6811.一种用于将三个或更多个转基因事件从供体系渗入到轮回植物基因组内的方法，所述方法包括：a)提供第一供体/轮回植物，其包括第一转基因事件、第二转基因事件，并且具有大于80％的轮回亲本百分比；b)提供第二供体/轮回植物，其包括所述第二转基因事件、第三转基因事件，并且具有大于80％的轮回亲本百分比；c)将所述第一供体/轮回植物与所述第二供体/轮回植物杂交，以产生后代植物；d)从步骤(c)中的那些后代植物、或者任选地步骤(c)的后代植物的自交后代中鉴定并选择包括所述第一、第二和第三转基因事件的后代植物。2.权利要求1的方法，其中：i)所述第一供体/轮回植物是如下产生的：e)使第一供体植物与轮回植物杂交产生第一后代，其中所述第一供体植物包括所述第一转基因事件和所述第二转基因事件；f)通过将步骤(e)的第一后代、或者任选地，步骤(e)的第一后代的自交后代与所述轮回植物杂交而提供一个或多个回交世代，从而提供第一回交植物，并将所述第一回交植物与所述轮回植物杂交，从而产生包含所述第一转基因事件、所述第二转基因事件，并且具有大于80％的轮回亲本百分比的所述第一供体/轮回植物；和ii)第二供体/轮回植物是如下产生的：g)使第二供体植物与所述轮回植物杂交以产生第二后代，其中所述第二供体植物包括所述第二转基因事件和所述第三转基因事件；h)通过将步骤(g)的第二后代、或者任选地，步骤(g)的第二后代的自交后代与所述轮回植物杂交而提供一个或多个回交世代，从而提供第二回交植物，并将所述第二回交植物与所述轮回植物杂交，从而产生包含所述第二转基因事件、所述第三转基因事件，并且具有大于80％的轮回亲本百分比的所述第二供体/轮回植物。3.权利要求2的方法，其中所述轮回亲本植物在步骤(e)到(h)的至少一个步骤中是雌性育种植物。4.权利要求3的方法，其中所述第一和第二后代植物各自与所述轮回植物回交至少2次以产生平行的BC2系或更高代的第一回交后代植物，分别代表所述第一供体/轮回植物和第二供体/轮回植物。5.权利要求2的方法，其中第一供体/轮回植物的第一或第二转基因事件中的至少一个作为纯合性状被固定。6.权利要求2的方法，其中第二供体/轮回植物的第二或第三转基因事件中的至少一个作为纯合性状被固定。7.权利要求1的方法，其中在包含所述第一、第二和第三转基因事件的后代植物中，该第一、第二和第三转基因事件作为纯合性状被固定。8.权利要求1-7中任一项的方法，其中包含所述第一、第二和第三转基因事件的后代植物具有大于94％的轮回亲本百分比。9.权利要求1-7中任一项的方法，其中包含所述第一、第二和第三转基因事件的后代植物具有大于97.5％的轮回亲本百分比。10.权利要求9的方法，其中该植物是单子叶植物。11.权利要求10的方法，其中该单子叶植物选自下组：玉米植物、小麦植物、草植物和水稻植物。12.权利要求9的方法，其中该植物是双子叶植物。13.权利要求12的方法，其中该双子叶植物选自下组：大豆植物，芥花植物，烟草植物，番茄植物，油菜植物，芸苔属植物，苜蓿植物，糖用甜菜
\t植物，和棉花植物。14.权利要求1的方法，其中所述第一、第二和第三转基因性状中的至少一个包括选自下组的转基因：杀虫剂抗性转基因、除草剂耐受性转基因、氮利用效率转基因、水分利用效率转基因、营养品质转基因、DNA结合蛋白转基因、和选择标志物转基因。15.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迈耶，J·W·宾，
申请(专利权)人：美国陶氏益农公司，
类型：发明
国别省市：美国;US