本发明专利技术涉及获得显示出对病原体尤其是卵菌感染易感性降低的植物的方法，包括用诱变剂处理待改良的植物种的Ｍ０种子来获得Ｍ１种子，并使从由此获得的Ｍ１种子形成的植物生长来获得Ｍ１植物，用病原体接种如此获得的Ｍ１＋ｎ植物并选择显示出病原体孢子形成减少或不存在的植物作为具有降低的易感性表型的植物。本发明专利技术进一步涉及对卵菌易感性降低的植物、种子、花粉、细胞和组织。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及就它们与病原体相互作用的方式而言改变的植物，尤 其是莴苣和菠菜植物。更具体地，本专利技术涉及显示出与卵菌尤其是霜霉如莴苣盘梗霉(Are/z7/a 7a"wcae )和甜菜霜霉(尸ero/7。^ ora 尸ar//70^3)的相互作用改变的莴苣(Zac&ca L.)和菠菜(5>//7ac/a o/eracea L.)，这种改变的相互作用导致这些作物物种 对这些病原体的易感性降低。本专利技术进一步涉及获得基因型改变的莴苣和菠菜植物的方法，该 植物显示出对病原体，特别是卵菌莴苣盘梗霉和甜菜霜霉分别降低的 易感性。
技术介绍
多叶蔬菜如莴苣和菠菜的育种目的在于产生最适于当地生长条件 的商业品种，其允许种植者使高质量农产品的产量最大化。在选择过 程中需要考虑许多与输入以及输出性状相关的特征。在这方面最重要 的输入性状之一涉及抗病性，尤其是对卵菌的抗性，更特别的是对霜 霉的抗性。植物与病原体相互作用的结果取决于病原体以及植物两者的许多 遗传因素。为了成功地感染植物，病原体需要克服许多屏障。第一层是物理性的并可以以加强的细胞壁或表皮层的形式呈现。作为第二个防御层，植物可呈现出阻止病原体感染植物的基础形 式的抗性。可以认为非宿主抗性是非常成功的基础防御形式，其实际 上对于大部分病原体的相互作用是有效的。假如病原体已经克服了头两个屏障，可能遇到以下形式的第三个 错综复杂的防御层诱导有效抑制由病原体引发的感染过程的因子。在许多不同的植物病原体相互作用系统如莴苣或菠茱与霜霉的相互作 用中，植物只在入侵病原体的特异性识别后才启动这些事件。在许多 情况中，这种识别发生在病原体已经建立第一阶段的相互作用并将所 谓的致病性(或无致病力)因子转移至植物细胞中之后。为了建立适于病原体侵入宿主并因此导致疾病的条件，这些致病 性因子与宿主组成部分相互作用。当植物能够识别由病原性因子引发 的事件时，可以启动抗性反应。通过受到入侵的植物所产生的抗性基因(R-基因)产物来直接或 间接地产生这些事件的识别，为此最近提出了机制模型，称为保护模 型(Dangl J. L.和Jones J. D. G. ( 2001 ) Nature 411， 826-833 )。 一旦识别，发生多元级联的事件，包括产生反应性氧物质(R0S),导 致严密调控的已经受到病原体感染的细胞周围程序化细胞死亡的局部 诱导。此外，诱导了编码防御因子如致病机理相关的或PR蛋白的基因， 其有助于执行防御反应。通过病原体攻击的识别也可以诱导胼胝质的 形成增加。而且，病原体在试图侵入部位的定位导致对防御反应的系统诱导， 其被称为系统获得抗性或SAR。植物和病原体的共同演化已经引起了竟赛，其中作为病原体与可能力的结果，可以破坏抗性。无论如何，丧失识别并可以成功地建立 导致疾病的感染。为了在植物中重新建立抗性，不得不引入新的抗性 基因，其能够识别可变致病性因子的作用方式。在传统上，植物育种者通过使用存在于野生作物物种种质中的抗 性基因在产生霜霉病抗性莴苣和菠菜品种中已经非常成功。因为由R-基因引起的抗性是非常有效的，因此在商业植物育种中 大规模地利用R-基因。由于它们的作用方式，这些抗性不是持久的， 因为病原体群不断适应新引入的R-基因。对于莴苣，这已经导致在过 去的50年中在商业品种中引入了超过20个的不同R-基因。因为对于 任何待商业化的栽培品种，对霜霉病的抗性是必要条件，所以抗性育 种已经成为重要优先项目。因为特定莴苣或菠茱品种的商业价值主要是由其对生长地区盛行 的霜霉致病型的抗性来决定的，所以新品种的开发很大程度上是由植物育种者将合适的霜霉病抗性基因渗入至商业品种中的能力和速度来 决定的。此外，因为新抗性破坏菌林的产生很大程度上是不可预测的， 所以品种的商业价值可以是长期持续的或快速减小的。因此莴苣或菠菜育种中的商业成功很大程度上由有效抗性基因， 即能够阻止盛行的霜霉致病型感染的那些基因的有效性以及抗性育种的效率来决定。因此，莴苣和菠菜育种方面的巨大努力致力于霜霹病 抗性，这主要是有益于作物种植者，并可以在损害有益于新鲜产品食 用者的质量性状的情况下起作用。由于R-基因介导的抗性的低持久性，莴苣和菠菜中的大部分育种 资源不得不分配给用于霜霉病抗性的育种。因此清楚的是本领域中存 在这样的需要具有莴苣和菠菜中霜霉病抗性的可用来源，其与R-基 因介导的抗性相比较更加持久。此外，理想的是具有更多的可以增加 植物对抗卵菌的抗性的可用等位基因。在导致本专利技术的研究中，本专利技术者考虑到为了获得对莴苣和菠菜 中的霜霉病更持久形式的抗性，应当利用不同于基于R-基因介导的识 别且随后的反应的那些机制。如所提及的，在植物中存在几个防御层 为了建立疾病，病原体需要破坏它们。因此可以获得更持久形式的抗 性，其彼此独立地以及与R-基因产物和致病性因子宿主复合物的特异 性相互作用无关地起作用。例如，已经证明改良呈现组成形式的防御的植物是可行的。这意 味着开启与来自宿主R-基因产物成功识别病原体的诱导信号无关的 防御系统。通过改变控制此反应的因子，可以获得组成型激活。这可 以通过阻遏物的下调或通过抗性反应诱导物的异位激活来进行。本领激活然而，在许多已知情况中，由于防御反应的组成型激活，将资源 重新分配给导致植物生长显著降低的防御因子。在商业作物育种中， 这种产量代价显然是不能接受的。此外，部分防御反应可呈现为次级 代谢产物的合成和累积，这可能降低农产品的营养价值或甚至可能对 食用者的健康有害。
技术实现思路
因此本专利技术的第一个目的是产生并鉴定莴苣和菠菜中不具有上述 缺陷的更持久形式的霜霉病抗性。然后令人惊讶地发现存在可替换的方法，其绕过莴苣和菠菜中R-基因介导的识别且不呈现为组成型形式的防御反应。因此本专利技术涉及获得对病原体尤其是卵菌的感染显示出降低的易感性的植物，尤其是莴苣或菠菜的方法，包括a)用诱变剂处理待改良的植物种的M0种子来获得M1种子； b )使从如此获得的Ml种子形成的植物生长来获得Ml植物； c )任选地重复步骤b )和c ) n次来获得Ml+n种子并使从其形成的植物生长；d) 用病原体接种如此获得的Ml+n植物；e) 选择显示出病原体孢子形成减少或不存在的植物作为具有降 低的易感性表型的植物；f )任选地产生一代或更多代的后代，与此同时选择降低的易感性 表型。通过化合诱变的手段来合适地引入突变，化学诱变可以通过将种 子接触一种或多种诱变剂来进行，尤其是烷基化诱变剂，如曱磺酸乙 酯(ems)、硫酸二乙酯(des)、吖丙啶(ei)、丙磺酸内酯、N-甲 基-N-亚硝基尿烷(mnu) 、 N-亚硝基-N-甲脲(NMU ) 、 N-乙基-N-亚硝 基脲(enu)、叠氮化钠。或者，通过照射的手段来诱导突变，例如照射选自x-射线、快中 子、UV照射。本专利技术的另一个实施方案中，通过遗传工程的手段来诱导突变， 如通过使用嵌合寡核苷酸、同源重组、引入与内源产物竟争的修饰輩巴基因、通过RNA干扰的下调等。通过目测来合适地进行选择显示出病原体孢子形成减少或不存在 的植物作为具有降低的易感性表型的植物的步骤。优选，本专利技术的方法进一步包括使多个易感性降低的等位基因渐增。通过自花授粉的手段来合适地实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
获得显示出对病原体，特别是卵菌感染易感性降低的植物的方法，包括： ａ）用诱变剂处理待改良的植物种的Ｍ０种子来获得Ｍ１种子； ｂ）使从如此获得的Ｍ１种子形成的植物生长来获得Ｍ１植物； ｃ）任选地重复步骤ｂ）和ｃ）ｎ次来获得Ｍ１＋ｎ种子并使从其形成的植物生长； ｄ）用病原体接种如此获得的Ｍ１＋ｎ植物； ｅ）选择显示出病原体孢子形成减少或不存在的植物作为具有降低的易感性表型的植物； ｆ）任选地产生一代或更多代的后代，与此同时选择降低的易感性表型。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JPC德威特，CMP范杜恩，JW舒特，PLJ埃格梅尔斯，RHG迪克斯，
申请(专利权)人：瑞克斯旺种苗集团公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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