具有改善的籽粒质量性状的玉米植物制造技术

根据本发明专利技术，提供了用于生产具有增强的籽粒质量性状的新玉米植物的方法，包括使用玉米编号ＲＥＮ００１和由它衍生的植物。本发明专利技术还提供了通过所述方法生产的植物。本发明专利技术还提供了用于生产具有改善的籽粒质量的玉米籽粒的方法，包括用来自玉米编号ＲＥＮ００１以及由它产生的植物的花粉，对优良杂交玉米品种进行授粉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 专利技术背景本申请要求申请日为2001年12月28日的美国临时专利申请流水号60/343,965的优先权，该申请的整个内容被专门收作本文参考。专利
本专利技术总体上涉及玉米育种领域。具体地讲，本专利技术涉及使用玉米编号REN001的方法。相关技术的说明大田作物育种的目标是，将各种理想的性状合并到一种品种/杂种中。所述理想的性状包括更高的产量，更好的茎杆，更好的根系，对杀虫剂、除草剂、害虫以及病害的抗性，对热和干旱的耐受性，作物成熟需要较少的时间，更好的农艺品质，更高的营养价值，以及发芽时间的一致性，群落地段建立，生长速度，成熟度，以及果实大小。育种技术利用了植物的授粉方法。有两种通用的授粉方法植物自花授粉，如果将来自一朵花的花粉转移到同一个植株的相同的花朵或另一个花朵上的话。植物异花授粉，如果将来自一朵花的花粉授到不同的植物上的话。玉米植物(Zea mays L.)可以通过自花授粉和异花授粉培育。这两种类型的授粉包括玉米植物的花。玉米在同一个植株上具有独立的雄花和雌花，分别位于雄穗和果穗上。当风将雄穗的花粉吹送到从果穗的顶部突出的穗丝上时，就发生了天然授粉。自花授粉的，并且经过很多世代选择的植物，在几乎所有基因座上都变得纯合，并且产生了纯种后代，纯合植物的均匀群体。两种这样的纯合植物之间的杂交，产生了杂交植物的均匀群体，这种植物在很多基因座上都是杂合的。相反，各自在多个基因座上杂合的两种植物的杂交，产生了杂交植物的群体，它们在遗传学上是不同的，并且是不均匀的。所得到的不均匀性，使得性能无法预测。均匀的玉米植物杂种的培育，需要培育纯合的自交植物，让所述自交植物杂交，以及评估所述杂交。系谱育种和轮回选择，是用于由繁育群体培育自交植物的育种方法的例子。所述育种方法将来自两种或两种以上自交植物或各种其他较宽基础来源的遗传学背景合并到育种库中，利用它，通过自交和选择需要的表型，培育新的自交植物。让所述新的自交植物与其他自交植物杂交，并且对来自所述杂交的杂种进行评估，以便确定其中的哪一个具有商业潜力。所述系谱育种方法包括让两种基因型杂交。每一种基因型可能具有一种或多种在另一种基因型中所缺乏的理想特征；或每一种基因型可以与另一种基因型互补。如果两种原始亲本基因型不能提供所有需要的性状的话，在育种群体中可以包括其他基因型。让作为所述杂交产物的优良植物自交，并且通过连续的世代选择。作为自花授粉和选择的结果，每一个连续的世代变得更均匀。通常，这种育种方法包括五代或更多代自交和选择；S1→S2；S2→S3；S3→S4；S4→S5等。在经过至少五个世代之后，所述自交植物被认为在遗传学上是纯合的。还可以利用回交改良自交植物。回交能将特殊的理想性状从一个自交系或非自交来源转移到缺乏所述性状的自交植物中。例如，这一目的可以通过以下方法实现首先让优良的自交系(A)(轮回亲本)与具有编码相关性状的合适基因座的供体自交系(非轮回亲本)杂交。然后，让所述杂交的后代再次与所述优良轮回亲本(A)杂交，然后在所得到的后代中筛选从所述非轮回亲本中转移的理想性状。在经过五代或五代以上回交世代，并且选择所述理想性状之后，后代的控制所述被转移的特征的基因座是杂合的，但是，对于大部分或者几乎所有其他基因座来说都像所述优良亲本。让最后的回交世代自交，以便提供被转移性状的纯合的育种后代。单交杂交玉米品种是两种自交植物的杂交，这两种植物分别具有与另一个植物的基因型互补的基因型。第一代杂交后代被命名为F1。通常，F1杂种比它们的自交亲本更有活力。这种杂种优势体现在很多多基因性状方面，包括明显提高了的产量，更好的茎杆，更好的根系，更好的均匀性，以及更好的昆虫和病害抗性。在培育杂种时，一般只寻求F1杂交植物。当两种自交植物杂交时，产生了F1单交杂种。双交杂种是通过四种自交植物成对地杂交(A×B和C×D)，然后再让两种F1杂种再次杂交(A×B)×(C×D)而产生的。杂交玉米品种的培育通常包括三个步骤(1)从各种种质库中选择植物；(2)让所选择的植物自交若干世代，以便产生一系列自交植物，这些植物尽管彼此不同，每一种自交系是纯种的并且是高度均匀的；以及(3)让所选择的自交植物与不相关的自交植物杂交，以便产生杂交后代(F1)。在玉米的自交过程中，所述植物的活力降低。当两种不相关的自交植物杂交时恢复了活力，以便产生杂交后代(F1)。自交植物的纯合性和均匀性的重要后果是，任何两种自交系之间的杂种总是相同的。一旦鉴定了提供优良杂种的自交系，就可以无限地繁殖杂种种子，只要能保持所述自交亲本的均匀性就行。相反，由F1杂种所表现出来的大部分杂种优势在下一个世代(F2)中消失。因此，来自杂交品种的种子不能被用于种植材料。对于农民来说，保存F1杂种子是没有好处的。相反，农民购买F1杂种子用于每年种植。北美洲的农民目前种植了数千万英亩的玉米，并且存在广泛的国家和国际商业化玉米育种项目。所述玉米育种项目的持续的目标是，培育基于稳定的自交植物以及具有一种或多种理想性状的玉米杂种。为了实现这一目的，玉米育种者必须选择并且培育优良自交亲本植物。专利技术概述在一方面，本专利技术提供了生产具有至少第一种改善的籽粒质量性状的玉米植物的方法，包括以下步骤(a)让玉米编号REN001的玉米植物与第二种玉米植物杂交或与它本身杂交；和(b)选择通过所述杂交得到的，并且具有至少一种改善的籽粒质量性状的后代玉米植物。在本专利技术的某些实施方案中，在杂交之前，使用于杂交的植物之一雄性不育，并且可以包括赋予所述雄性不育性的细胞核或细胞质基因。杂交可以通过任何方法进行，包括人工授粉或通过自然授粉进行。在本专利技术的一种实施方案中，通过本专利技术方法制备的玉米植物可以包括选自下列一组的改善的籽粒质量性状含油量超过种子干物质重量的大约6％，蛋白含量超过种子干物质重量的大约10％，改善了油质量，增强了所述油的氧化稳定性，减少了油里面的多不饱和脂肪酸，油酸含量超过油的总脂肪酸的大约35％，赖氨酸含量超过种子干物质的大约0.32％，色氨酸含量超过种子干物质的大约0.08％。另外，所述玉米植物可以包括选自下列一组的一种或多种性状，这些性状包括油酸含量超过油的总脂肪酸的大约28％，大约30％，大约32％，以及大约35％；赖氨酸含量超过种子干物质重量的大约0.25％，大约0.28％，大约0.30％或大约0.32％；谷物色氨酸含量超过种子干物质重量的大约0.05％，大约0.06％，大约0.07％或大约0.08％。在本专利技术的其他实施方案中，所述第二种玉米植物可以是自交系或杂种，包括合成的杂交植物，并且可以是遗传学上不均匀的。通过让玉米编号为REN001的玉米植物与第二种玉米植物或它自身杂交制备的玉米植物可以用作花粉供体，并且将第二种玉米植物用作花粉受体，或将第一种植物用作花粉受体，而将第二种玉米植物用作花粉供体。在本专利技术的方法中，杂交可以包括(a)获得玉米编号REN001的种子的群体；(b)选择相对所述群体中的种子而言具有增大的胚的种子；和(c)让所述种子生长，以便产生玉米编号REN001的玉米植物。在本文中，术语“增大的” 表示比所述群体内的平均胚尺寸更大的胚或，比所述群体内的种子大大约20％，大约40％，大约60％，大约80％，大约90％和大约95本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产具有至少一种改善的籽粒质量性状的玉米植物的方法，包括以下步骤：（ａ）让玉米编号ＲＥＮ００１的玉米植物与第二种玉米植物或它自身杂交，其中，玉米编号ＲＥＮ００１的种子的样品保藏于ＡＴＣＣ，保藏号为ＰＴＡ－３８２２；和（ｂ ）选择通过所述杂交产生的并且具有至少一种改善的籽粒质量性状的后代玉米植物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-12-28 60/343,965书所限定的本发明的构思，范围和概念。参考文献以下文献以它们能对本文所提供的方法提供示例性方法或其他详细补充的程度被专门收作本文参考。Anderson，W.P.，Weed Science Principles，West Publishing Company，1983.Armstrong and Green，“Establishment and maintenance of friable，embryogenic maizecallus and the involvement of L-proline，”Planta，164207-214，1985.Conger，Novak，Afza，Erdelsky，“Somatic Embryogenesis from Cultured Leaf Segmentsof Zea Mays，”Plant Cell Reports，6345-347，1987.Duncan et al.，“The Production of Callus Capable of Plant Regeneration from ImmatureEmbryos of Numerous Zea Mays Genotypes，”Planta，165322-332，1985.Fehr，“Theory and Technique，”InPrinciples of Cultivar Development，1360-376，1987Gaillard et al.，“Optimization of Maize Microspore Isolation and Culture Condition forReliable Plant Regeneration，”Plant Cell Reports，10(2)55，1991.Gordon-Kamm et al.，“Transformation of Maize Cells and Regeneration of FertileTransgenic Plants，”The Plant Cell，2603-618，1990.Green and Rhodes，“Plant Regeneration in Tissue Cultures of MaizeCallus Formationfrom Stem Protoplasts of Corn(Zea Mays L.)，”InMaize for BiologicalResearch，367-372，1982.Jensen，“Chromosome Doubling Techniques in Haploids，”Haploids and HigherPlants-Advances and Potentials，Proceedings of the First InternationalSymposium，1974.Nienhuis et al.，“Restriction Fragment Length Polymorphism Analysis of LociAssociated with Insect Resistance in Tomato，”Crop Science，27(4)797-803，1987.Omirulleh et al.，“Activity of a chimeric promoter with the doubled CaMV 35S enhancerelement in protoplast-derived cells and transgenic plants in maize，”Plant Mol.Biol.，21(3)415-428，1993.Pace et al.，“Anther Culture of Maize and the Visualization of Embryogenic Microsporesby Fluorescent Microscopy，”Theoretical and Applied Genetics，73863-869，1987.Poehlman et al.，“Breeding Field Crops，”4th Ed.，Iowa State University Press，Ames，IA，pp 132-155 and 321-344，1995.Rao et al.，“Somatic Embryogenesis in Glume Callus Cultures，”Maize GeneticsCooperation Newsletter，60，1986.Songstad et al.，“Effect of 1-Aminocyclopropate-1-Carboxylic Acid，Silver Nitrate，andNorbomadiene on Plant Regeneration from Maize Callus Cultures，”Plant CellReports，7262-265，1988.Sprague and Dudley(eds.)，“Com and Com Improvement，”3rd Ed.，Crop Science ofAmerica，Inc.，and Soil Science of Ameri...

【专利技术属性】
技术研发人员：TJ福利，
申请(专利权)人：孟山都技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]