胡萝卜中的白粉病抗性基因制造技术

本发明专利技术涉及白粉病并且特别是由植物病原体独活白粉菌(Erysiphe heraclei)引起的白粉病、抗性胡萝卜植物或野胡萝卜(Daucus carota)植物，其中白粉病抗性由一种或两种显性白粉病抗性基因提供。本发明专利技术还涉及与本发明专利技术的白粉病并且特别是由植物病原体独活白粉菌引起的白粉病遗传连锁的分子标志物、提供抗性的基因及其用于识别耐受白粉病并且特别是由植物病原体独活白粉菌引起的白粉病的胡萝卜植物或野胡萝卜植物的用途。本发明专利技术还涉及本发明专利技术植物的种子、植物部分、花粉、卵细胞、愈伤组织、悬浮培养物、体细胞胚胎和可食用植物部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胡萝卜中的白粉病抗性基因
本专利技术涉及白粉病，并且特别是由植物病原体独活白粉菌(Erysipheheraclei)引起的白粉病、抗性胡萝卜植物或野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中白粉病抗性由一种或两种显性白粉病抗性基因提供。本专利技术还涉及与本专利技术的白粉病、并且特别是由植物病原体独活白粉菌(Erysipheheraclei)引起的白粉病遗传连锁的(geneticallylinked)分子标志物，提供抗性的基因及其用于识别耐受白粉病、并且特别是由植物病原体独活白粉菌(Erysipheheraclei)引起的白粉病的胡萝卜植物或野胡萝卜(Daucuscarota)植物的用途。本专利技术还涉及本专利技术植物的种子、植物部分并且特别是可食用植物部分。
技术介绍
胡萝或野胡萝卜是来自伞形科(Umbelliferae)(或繖形花科(Apiaceae))的栽培植物，其在世界许多地方都是常见的。伞形科家族由许多物种组成，这些物种一般是具有空心茎的芳香植物；其位于20个最大的开花植物家族之间。除了胡萝卜属(genusDaucus)，其他栽培植物是已知的；例如香菜、芹菜、芫荽、莳萝、茴香、欧芹和欧洲防风草。伞形科总共包括多于3,500个物种。野胡萝卜(DaucuscarotaL.)在世界大部分地区流行，并且具有白色主根，其在幼年阶段可食用，但在长期生长后变成木质。栽培的胡萝卜、野胡萝卜并且特别是栽培胡萝卜(Daucuscarotassp.sativus)，是一种根茎类蔬菜，通常是橙色，但也已知紫色、红色、黄色和白色的品种。通常在较温和的气候区，野胡萝卜是一种两年生植物，其在播种后的第一年具有营养生长期；在越冬后，植物将在栽培的第二年开花。在热带和亚热带地区，胡萝卜具有一年生命周期；从植物生长到生殖阶段的转变在没有春化的情况下发生。此外，一些野生物种也具有一年生命周期。叶片以螺旋形构成布置。当花柄伸长时，茎的尖端变得尖锐并变成高度分枝的花序。茎可以达到60-200cm的长度。花被布置在伞形花序中，具有白色，有时是浅绿色或黄色的花梗；花梗上有单个花朵。第一伞形花序存在于主茎的末端处，另外的伞形花序将从此主枝生长。每朵花具有五个花瓣、五个雄蕊和一个中央柱头。花是雄蕊先熟的，这意味着花药在花的柱头可被授粉之前首先释放其花粉。这种机制在一定程度上阻止了自花授粉并促进了异花授粉。含有花蜜的圆盘存在于心皮的上表面处。花朵吸引授粉昆虫，在受精后伞形花序的外部向内弯曲，将伞形花序变成凸形，并且后来变成杯状。种子在约30天内发育，并且由两个分果(双悬果，mericarp)组成，每个分果含有真正的种子。胡萝卜属中雄性不育的出现是一种非常适用于生产杂交种子的特性(character)。在胡萝卜属中已知两种类型的雄性不育(参考文献1、2、3)：所谓的棕色花药类型(花药在其可传播花粉之前退化和枯萎)和似花瓣类型，其中雄蕊被花瓣状结构替代(参考文献1)。在胡萝卜中观察到的雄性不育通常是细胞质雄性不育，这意味着导致此性状的遗传定子不位于核染色体上而是由线粒体DNA编码。由于线粒体仅通过卵细胞转移到后代，因此这种性状是母系遗传的。由于雄性不育的发生能够实现100％的异花授粉，因此很容易产生胡萝卜的杂种。胡萝卜是一种遭受近交衰退的作物，但杂种优势(heterosis或hybridvigour)可以是非常强烈的。胡萝卜是为了其营养丰富的主根而栽培的。此根的主要部分包括外部韧皮部皮层和内部木质部核心。相对于核心的大比例的皮层被认为具有高园艺质量。取决于用途，许多形状的主根是已知的，优选圆形、圆锥形或更圆柱形状的。根长度从5至甚至40cm变化；直径可从1至10cm变化。主根的颜色在野生型中是白色的，但栽培形式大多是橙色，有时是红色、紫色、黑色或黄色。主根富含胡萝卜素，特别是β-胡萝卜素，其是一种重要的抗氧化剂，可代谢成维生素A。此外，胡萝卜是膳食纤维、维生素C、B6和K以及抗氧化剂人参炔醇的来源。已研究了抗氧化剂(包括类胡萝卜素)预防慢性疾病的能力。游离糖主要是蔗糖、葡萄糖和果糖。全世界都在进行胡萝卜的栽培。2011年，生产了超过3500万吨胡萝卜(参考文献4)。正如人类正在栽培的任何作物情况一样，这种作物的大丰收也存在很多威胁。除了许多昆虫和线虫害虫外，许多细菌、真菌、病毒和类病毒疾病是已知的。主要的细菌和真菌疾病是由野油菜黄单胞菌(Xanthomonascampestris)、胡萝卜软腐欧文氏菌(Erwiniacarotavora)、胡萝卜链格孢菌(Alternariadauci)、根状链格孢菌(Alternariaradicina)、腐霉属(Pythiumspp.)、丝核菌属(Rhizoctoniaspp.)、菌核菌属(Sclerotiniaspp.)、镰刀菌属(Fusariumspp)、灰葡萄孢菌(Botrytiscinerea)和疫霉属(Phytophthoraspp.)。线虫如胡萝卜异皮线虫(Heteroderacarotae)、根结线虫属(Meloidogynespp.)和短体线虫属(Pratylenchusspp.)等，引起对主根的严重损坏，导致产量损失和不适合销售的产品。此外，已知大量病毒和类病毒对胡萝卜的植物健康和产量具有不利影响。由这些病原体引起的胡萝卜产量的降低已经引起由公司和政府机构执行的专门育种程序以引入针对这些病原体的抗性。对胡萝卜培养具有重大影响的疾病之一是引起白粉病的独活白粉菌。独活白粉菌属于子囊菌门(Ascomyceta)、白粉菌目(Erysiphales)并且在伞形科的几个成员上引起叶疾病白粉病(参考文献5、6)。已知几种来自独活白粉菌的分化型，它们通常对于此家族中的各种属是特异的。一旦被独活白粉菌感染，则胡萝卜植物被真菌和孢子覆盖。真菌施加吸器以穿透植物细胞但不穿过细胞膜；因此，真菌存在于细胞内。通过这些吸器，从感染植物的细胞外空间吸收营养物质和水。真菌的斑块首先出现在下部叶片上，然后扩散到较高的植物部分。这些斑点扩散到植物，包括花柄(如果存在)的一般定植。所述疾病在夏季和秋季的温度下最严重。严重感染导致叶片损失、产量降低，并且在种子作物中导致种子质量差。产量损失20％并不罕见。在潮湿条件下，感染的组织能够易于被其他(次生)病原体侵入，从而导致叶片的快速塌陷。由于叶片的损失，受影响的作物无法正常地收获，因为现代顶部提升器将胡萝卜通过其叶片拔离地面。避免独活白粉菌感染的一种方法可以是杀真菌剂的应用。然而，一般来说农药的使用越来越受到限制，并且公众意识也赞成避免应用这些化合物。此外，有机种植者在其栽培中不施加杀真菌剂。因此，本领域明显需要提供针对独活白霉菌具有抗性的胡萝卜。在由日本研究所进行的研究中，利用在组成型CaMV35S启动子控制下的人溶菌酶基因，通过转基因方法尝试引入针对独活白粉菌的抗性。一些转化体示出对独活白粉菌的改善的抗性。这种抗性在后代中得到证实(参考文献7)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是部分地(如果不是完全地)，用来自胡萝卜属种质的遗传物质为本领域的以上问题提供解决方案。具体地，除其他目的之外，本专利技术的一个目的是提供对独活白粉菌或对白粉病具有抗性的胡萝卜或野胡萝卜植物。除其他目的之外，通过提供如所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.对由植物病原体独活白粉菌引起的白粉病具有抗性的野胡萝卜(Daucus carota)植物，所述抗性由位于所述植物的3号染色体上SEQ ID No.4与SEQ ID No.5之间的第一抗性基因提供。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.对由植物病原体独活白粉菌引起的白粉病具有抗性的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，所述抗性由位于所述植物的3号染色体上SEQIDNo.4与SEQIDNo.5之间的第一抗性基因提供。2.根据权利要求1所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，所述抗性还由位于所述植物的3号染色体上SEQIDNo.11与SEQIDNo.12之间的第二抗性基因提供。3.根据权利要求1或权利要求2所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中所述第一抗性基因位于3号染色体上2.68cM处。4.根据权利要求2或权利要求3所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中所述第二抗性基因位于3号染色体上76.7cM处。5.根据权利要求1至4中任一项所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中所述第一抗性基因是从以保藏号NCIMB42389保藏的野胡萝卜(Daucuscarota)植物的种子可获得的。6.根据权利要求2至5中任一项所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中所述第二抗性基因是从以保藏号NCIMB42397保藏的野胡萝卜(Daucuscarota)植物的种子可获得的。7.根据权利要求1至6中任一项所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中所述第一抗性基因是由至少一种选自由以下各项组成的组的分子标志物可识别的：SEQIDNo.1、SEQIDNo.2、SEQIDNo.3、SEQIDNo.4、SEQIDNo.5、SEQIDNo.6和SEQIDNo.7。8.根据权利要求2至7中任一项所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其中所述第二抗性基因是由至少一种选自由以下各项组成的组的分子标志物可识别的：SEQIDNo.8、SEQIDNo.9、SEQIDNo.10、SEQIDNo.11、SEQIDNo.12、SEQIDNo.13、SEQIDNo.14和SEQIDNo.15。9.根据权利要求1至8中任一项所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其在基因组中包含至少一种选自由以下各项组成的组的基因组序列：SEQIDNo.1、SEQIDNo.2、SEQIDNo.3、SEQIDNo.4、SEQIDNo.5、SEQIDNo.6和SEQIDNo.7。10.根据权利要求2至9中任一项所述的野胡萝卜(Daucuscarota)植物，其在基因组中包含至少一种选自由以下各项组成的组的基因组序列：SEQIDNo.8、SEQIDNo.9、SEQIDNo.10、SEQIDNo.11、SEQIDNo.12...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安娜·多里恩·哈尔斯马，威廉·阿里·兹瓦安，于尔根·弗朗西斯库斯·尼吉坎普，雅各布斯·佩特鲁斯·马丁努斯·维吉恩克，彼得·阿诺尔德斯·德克尔，劳伦丘斯·彼得鲁斯·尼古拉斯·马丁努斯·克龙，阿尔贝特斯·约翰尼斯·马里亚·斯赫雷弗，
申请(专利权)人：贝霍种子有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL