黄瓜植物中的产量QTL制造技术

本发明专利技术涉及在其基因组的2号染色体上包含产量QTL的栽培黄瓜植物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】黄瓜植物中的产量QTL
本专利技术涉及黄瓜育种领域。本专利技术提供了定位于黄瓜基因组的2号和6号染色体号染色体上的两种数量性状基因座(QuantitativeTraitLoci(QTL))，其可在栽培黄瓜(原变种)(Cucumissativusvar.sativus)中用于增加产量，例如腌制黄瓜(picklingcucumber)(例如美国腌制、欧洲腌制型)，切片黄瓜(slicingcucumber)(例如美国切片)，长黄瓜，短黄瓜，欧洲温室黄瓜，Beit-Alpha型黄瓜，东方网格型黄瓜(orientaltrellistypecucumbers)(也以“burpless”出售)，亚洲黄瓜(其可以进一步细分为不同类型，例如印度杂色黄瓜(IndianMottledcucumber)、中国长黄瓜、韩国黄瓜和日本黄瓜类型，其中第一种属于印度黄瓜组，后三属于东亚黄瓜组)。本文将所述的两种QTL称作QTL2.1和QTL6.1。本专利技术还提供了这样的栽培黄瓜植物，其在含有QTL2.1和/或QTL6.1的2号染色体和/或6号染色体上包含基因渗入片段，由此与缺少所述基因渗入的相同的栽培黄瓜相比，所述基因渗入片段使包含所述基因渗入的栽培黄瓜的果实产量显著增加。本文也提供一种或多种标记物(尤其是单核苷酸多态性或SNP)以及使用这些标记物的方法，所述标记物存在于基因渗入片段上，并且指示基因渗入片段的存在。本专利技术也同样提供了这样的种子、植物部分、细胞和/或组织，即在其基因组中包含QTL2.1和QTL6.1，以及在其基因组中另外包含栽培黄瓜的基因组。在一方面，QTL2.1和QTL6.1(即包含QTL的基因渗入片段)以杂合形式存在于栽培的黄瓜植物、细胞或组织中。另一方面，QTL2.1和QTL6.1(即包含QTL的基因渗入片段)以纯合形式存在于栽培的黄瓜植物、细胞或组织中。在具体的方面，所述栽培的黄瓜植物为F1杂种，尤其是通过杂交两种近交亲本系而产生的F1杂种，因此至少一种亲本株系包含纯合形式的QTL2.1和QTL6.1(即包含QTL的基因渗入片段)。
技术介绍
栽培黄瓜(黄瓜(原变种)(Cucumissativusvar.sativusL.))是全世界重要的蔬菜作物。其属于葫芦科。它被认为源自东南亚，具有小且苦的果实的野生祖先，例如西南野黄瓜(Cucumissativusvar.hardwickii)。栽培黄瓜基因组具有7对染色体(n＝7)和大小约367Mb(兆碱基)的单倍体基因组，估计总共约26,682个基因。黄瓜基因组是待测序的第一个植物基因组(Huangetal.2009,NatureGenetics,Volume41,Number12,p1275-1283和http://www.icugi.org/cgi-bin/gb2/gbrowse/cucumber_v2/)。在过去几十年，栽培黄瓜的产量没有显著提高。2002年Shetty和Wehner(CropSci.42:2174-2183)在美国北卡罗来纳州的田间条件下，针对果实品质和果实产量，对USDA黄瓜种质集进行筛选，并且建议在他们的研究中所鉴定的高产量栽培种可用于开发高产品种。Yuanetal.2008(Euphytica164:473-491)在遗传上定位了在中国北部黄瓜S94和欧洲西北部黄瓜S06之间的杂交中的特定果实性状。其连锁群3似乎对应于2号物理染色体(physicalchromosome)，并且其连锁群2似乎对应于6号物理染色体。他们将称作fw2.1(果实重量)的基因座定位于6号染色体(LG2)的顶端，并且他们将称作fw3.1(果实重量)的基因座定位于6号染色体(LG3)的底端。然而，他们并未对所有的果实产量定位。Fazioetal.2003(TheorApplGenet107:864-874)在遗传上定位了许多性状，包括在三次采收时每株植物的累积果实以及形态性状例如小叶(‘ll’)。它们的连锁群1似乎对应于6号物理染色体。被称作fpl1.2(果实/植物)的基因座在两种环境中是一致的，并且被定位于小叶基因座。小叶在物理上位于6号物理染色体的间隔7Mb和8.5Mb的区域中，即其在6号染色体的顶部。由Shetty和Wehner在2002年鉴定的种质中(见上文)，WO2009/082222使用TurkishBeit-Alpha地方品种PI169383来鉴定在PI169383的连锁群3和/或4上，用于采收阶段黄瓜的果实重量的QTL。然而，仍然需要鉴定黄瓜果实产量的QTL以能够增加现代黄瓜品种的果实产量。一般定义不定冠词“一”或“一个”不排除存在多于一个所述元素的可能性，除非上下文明确要求有且仅有一个所述元素。因此，不定冠词“一”或“一个”通常意指“至少一个”。本文使用的术语“植物”包括完整的植物或其任何部分或衍生物，例如植物器官(如采收的或未采收的储存器官、块茎、果实、叶、种子等)、植物细胞、植物原生质体、可由其再生出完整植物的植物细胞或组织培养物、植物愈伤组织、植物细胞团和植物中完整的植物细胞，或植物的部分，例如胚、花粉、胚珠、子房、果实(例如采收的组织或器官，如采收的黄瓜果实或其部分)、花、叶、种子、块茎、球茎、无性繁殖的植物、根、根状茎(root-stocks)、茎、根尖等。还包括任何发育阶段，例如未成熟和成熟的幼苗等。当提及“植物的种子”时，这些指的是在自体授精或异体受精后可由其长出的植物的种子或植物中产生的种子。“植物品种”是在已知最低等级的相同植物分类群中的一组植物，所述植物品种可以是基于源自某一特定基因型或基因型组合的特征的表达来定义(无论是否满足《植物育种者权利》(plantbreeder'srights)中的认可条件)，可以通过那些特征中的至少一种的表达而将所述植物品种与任何其他组的植物区分开，也可将所述植物品种看作一个实体，因为其可被繁殖而无任何改变。因此，如果一组植物的特征都在于存在1个或2个基因座或基因(或者由这些基因座或基因产生的一系列表型特征)，但是它们又在其它基因座或基因上可以彼此显著不同，那么即使它们是同一类的，也不可以使用术语“植物品种”来表述该组植物。“F1、F2、F3等”是指两个亲本植物或亲本株系之间杂交后的连续相关世代。由两个植物或株系杂交产生的种子长出的植物称为F1代。F1植物自交产生F2代等。“F1杂种”植物(或F1杂种种子)是由两个近交的亲本株系杂交得到的世代。因此，F1杂种种子是由其长出F1杂种植物的种子。由于杂种优势，F1杂种更有活力(vigorous)且具有更高的产量。近交株系(inbredline)在基因组中大多数基因座处上是基本纯合的。“植物株系”或“育种株系”是指植物及其后代。本文使用的术语“近交株系”是指已经被反复自交且几乎为纯合的植物株系。因此“近交株系”或“亲本株系”是指已经历过几代(例如至少5、6、7或更多代)育种的植物，产生具有高度均一性的植物株系。术语“等位基因”意指特定基因座上基因的一种或多种替代形式中的任一种，所有这些等位基因均与特定基因座处的一种性状(trait)或特征相关。在生物体的二倍体细胞中，给定基因的等位基因位于染色体上的特定位置或单个基因座(多个基因座)。一个等位基因存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栽培黄瓜(原变种)(Cucumis sativus var.sativus)植物，其在2号染色体上包含纯合或杂合形式的来自野生黄瓜或黄瓜野生近缘种的基因渗入片段，其中所述基因渗入片段赋予增加的黄瓜果实产量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.16 EP 14189199.41.一种栽培黄瓜(原变种)(Cucumissativusvar.sativus)植物，其在2号染色体上包含纯合或杂合形式的来自野生黄瓜或黄瓜野生近缘种的基因渗入片段，其中所述基因渗入片段赋予增加的黄瓜果实产量。2.权利要求1的植物，与在相同环境下生长的缺少基因渗入片段的遗传对照株系相比，其中所述增加的黄瓜果实产量在表型上表示为包含基因渗入片段的植物株系的显著更高的果实平均数量/植物(FrPP)，和/或与在相同环境下生长的缺少基因渗入片段的遗传对照株系相比，其在表型上表示为包含基因渗入片段的植物株系的显著更高的平均果实重量/植物(GrPP)。3.权利要求1或2的植物，其中通过分子标记物测定法可检测在2号染色体上的所述基因渗入片段，所述分子标记物测定法检测选自以下的至少1种、优选至少2或3种标记物：a)SEQIDNO:1中单核苷酸多态性标记物SNP_01的AG或GG基因型；b)SEQIDNO:2中单核苷酸多态性标记物SNP_02的AG或GG基因型；c)SEQIDNO:3中单核苷酸多态性标记物SNP_03的AG或GG基因型；d)SEQIDNO:4中单核苷酸多态性标记物SNP_04的GT或GG基因型；e)SEQIDNO:5中单核苷酸多态性标记物SNP_05的AC或CC基因型；f)SEQIDNO:6中单核苷酸多态性标记物SNP_06的CT或TT基因型；g)SEQIDNO:7中单核苷酸多态性标记物SNP_07的AG或GG基因型；h)SEQIDNO:8中单核苷酸多态性标记物SNP_08的CT或TT基因型；i)SEQIDNO:9中单核苷酸多态性标记物SNP_09的CT或CC基因型；j)SEQIDNO:10中单核苷酸多态性标记物SNP_10的GT或GG基因型；k)SEQIDNO:11中单核苷酸多态性标记物SNP_11的AG或AA基因型；l)在标记物SNP_01至SNP_11之间的任意野生黄瓜基因组特异性标记物。4.根据前述权利要求中任一项的植物，在6号染色体上还包含纯合或杂合形式的基因渗入片段，其中所述基因渗入片段赋予增加的黄瓜果实产量，并且其中可通过分子标记物测定法检测在6号染色体上的所述基因渗入片段，所述分子标记物测定法检测选自以下的至少1种、优选至少2或3种标记物：a)SEQIDNO:12中单核苷酸多态性标记物SNP_12的AG或AA基因型；b)SEQIDNO:13中单核苷酸多态性标记物SNP_13的AG或AA基因型；c)SEQIDNO:14中单核苷酸多态性标记物SNP_14的AG或GG基因型；d)SEQIDNO:15中单核苷酸多态性标记物SNP_15的CT或TT基因型；e)SEQIDNO:16中单核苷酸多态性标记物SNP_16的AG或AA基因型；f)SEQIDNO:17中单核苷酸多态性标记物SNP_17的CT或TT基因型；g)SEQIDNO:18中单核苷酸多态性标记物SNP_18的CT或CC基因型；h)SEQIDNO:19中单核苷酸多态性标记物SNP_19的AC或AA基因型；i)SEQIDNO:20中单核苷酸多态性标记物SNP_20的AC或AA基因型；j)SEQIDNO:21中单核苷酸多态性标记物SNP_21的AG或GG基因型；k)SEQIDNO:22中单核苷酸多态性标记物SNP_22的CT或CC基因型；l)SEQIDNO:23中单核苷酸多态性标记物SNP_23的AG或AA基因型；m)SEQIDNO:24中单核苷酸多态性标记物SNP_24的CT或CC基因型；n)SEQIDNO:25中单核苷酸多态性标记物SNP_25的AG或GG基因型；o)SEQIDNO:26中单核苷酸多态性标记物SNP_26的CT或CC基因型；p)SEQIDNO:27中单核苷酸多态性标记物SNP_27的AG或AA基因型；q)SEQIDNO:28中单核苷酸多态性标记物SNP_28的CT或CC基因型；r)SEQIDNO:29中单核苷酸多态性标记物SNP_29的CT或CC基因型；s)SEQIDNO:30中单核苷酸多态性标记物SNP_30的GT或TT基因型；t)在标记物SNP_12至SNP_30之间的任意野生黄瓜基因组特异性标记物。5.前述权利要求中任一项的植物，其中可通过分子标记物测定法检测在2号染色体上的所述基因渗入片段，所述分子标记物测定法检测选自以下的至少2、3或4种连续标记物：a)SEQIDNO:1中单核苷酸多态性标记物SNP_01的AG或GG基因型；b)SEQIDNO:2中单核苷酸多态性标记物SNP_02的AG或GG基因型；c)SEQIDNO:3中单核苷酸多态性标记物SNP_03的AG或GG基因型；d)SEQIDNO:4中单核苷酸多态性标记物SNP_04的GT或GG基因型；e)SEQIDNO:5中单核苷酸多态性标记物SNP_05的AC或CC基因型；f)SEQIDNO:6中单核苷酸多态性标记物SNP_06的CT或TT基因型；g)SEQIDNO:7中单核苷酸多态性标记物SNP_07的AG或GG基因型；h)SEQIDNO:8中单核苷酸多态性标记物SNP_08的CT或TT基因型；i)SEQIDNO:9中单核苷酸多态性标记物SNP_09的CT或CC基因型；j)SEQIDNO:10中单核苷酸多态性标记物SNP_10的GT或GG基因型；k)SEQIDNO:11中单核苷酸多态性标记物SNP_11的AG或AA基因型。6.权利要求4或5的植物，其中其中可通过分子标记物测定法检测在6号染色体上的所述基因渗入片段，所述分子标记物测定法检测选自以下的至少2、3或4种连续标记物：a)SEQIDNO:12中单核苷酸多态性标记物SNP_12的AG或AA基因型；b)SEQIDNO:13中单核苷酸多态性标记物SNP_13的AG或AA基因型；c)SEQIDNO:14中单核苷酸多态性标记物SNP_14的AG或GG基因型；d)SEQIDNO:15中单核苷酸多态性标记物SNP_15的CT或TT基因型；e)SEQIDNO:16中单核苷酸多态性标记物SNP_16的AG或AA基因型；f)SEQIDNO:17中单核苷酸多态性标记物SNP_17的CT或TT基因型；g)SEQIDNO:18中单核苷酸多态性标记物SNP_18的CT或CC基因型；h)SEQIDNO:19中单核苷酸多态性标记物SNP_19的AC或AA基因型；i)SEQIDNO:20中单核苷酸多态性标记物SNP_20的AC或AA基因型；j)SEQIDNO:21中单核苷酸多态性标记物SNP_21的AG或GG基因型；k)SEQIDNO:22中单核苷酸多态性标记物SNP_22的CT或CC基因型；l)SEQIDNO:23中单核苷酸多态性标记物SNP_23的AG或AA基因型；m)SEQIDNO:24中单核苷酸多态性标记物SNP_24的CT或CC基因型；n)SEQIDNO:25中单核苷酸多态性标记物SNP_25的AG或GG基因型；o)SEQIDNO:26中单核苷酸多态性标记物SNP_26的CT或CC基因型；p)SEQIDNO:27中单核苷酸多态性标记物SNP_27的AG或AA基因型；q)SEQIDNO:28中单核苷酸多态性标记物SNP_28的CT或CC基因型；r)SEQIDNO:29中单核苷酸多态性标记物SNP_29的CT或CC基因型；s)SEQIDNO:30中单核苷酸多态性标记物SNP_30的GT或TT基因型。7.前述权利要求中任一项的植物，其中检测选自以下的至少1、2或3种标记物：a)SEQIDNO:2中单核苷酸多态性标记物SNP_02的AG或GG基因型；b)SEQIDNO:5中单核苷酸多态性标记物SNP_05的AC或CC基因型；c)SEQIDNO:7中单核苷酸多态性标记物SNP_07的AG或GG基因型；d)SEQI...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·T·M·鲁林，P·A·G·克拉恩，F·比恩德斯，M·范德瓦尔，F·赫尔曼斯，HP·克鲁伊金，S·D·坦科斯利，A·M·卡萨，
申请(专利权)人：纽海姆有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL