生产具有改进的种子萌发特性的种子的方法技术

本发明专利技术提供生产植物自交种子或生产植物杂交种子的方法，其中获得的种子表现出改变和/或改进的萌发特性，特别是改进的萌发特性如提高的种子萌发速率、提高的种子萌发能力和/或增加的幼苗鲜重。本发明专利技术还提供周缘嵌合体植物在改进种子萌发特性中的用途。

Methods of producing seeds with improved germination characteristics

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产具有改进的种子萌发特性的种子的方法专利
本专利技术涉及农业领域。特别地，本专利技术涉及种子生产，以及改进所生产的种子质量的方法，特别是改进种子萌发特性的方法。专利技术背景提高作物性状的标准解决方法是遗传学和育种。但是，经典育种技术可以具有影响种子特性的副作用。例如对于番茄，显著比例的新F1-杂交种不进入市场，这是因为较差的种子质量，即较差的种子萌发能力、种子萌发均匀性、种子萌发速率和/或幼苗鲜重和活力，这意味着对植物育种工业的研究投入的大量损伤，以及妨碍育种发展。杂交种子必需至少80-85％萌发以使其在启动之后具有商业可行性。种子公司主要关心的不仅是改进种子性状，而且还有制备具有良好萌发特性的种子。例如，高果实或叶产量，或者夸张的/半天然的特征如牛肉番茄中非常大的果实大小，可能对种子质量产生负面的多效影响，相对于(amongst)在其他可能性，这可能由与发育种子相悖的不利的同化物分配所致，并且导致低种子萌发能力、种子萌发均匀性、种子萌发速率和/或幼苗鲜重和活力。在这种情况下，在植物产量性状和种子性状之间必须寻求平衡，两个方面均有负面影响。虽然当种子质量在原则上可以通过育种改进，但这将是耗时和困难的，并且最重要的是，其可能影响其他可取的基因组特性。作为数量性状，其需要将多个有利基因座引入期望的基因组。特别在育种种质中，其中作为选择目标种子质量是被忽视的，重新获得良好种子萌发特性的必要性是育种计划中的主要挫折。因此，本领域迫切需要改进种子特性-如种子萌发能力、种子萌发均匀性、种子萌发速率和/或幼苗鲜重和活力-通过植物产生，不干扰自交或杂交种子的遗传组成，开发所述遗传组成以产生具有期望的农艺或园艺性状的植物，并且不需要回到谱系以及通过经典育种和选择纠正种子质量缺陷。本专利技术提供的解决方法本专利技术人已发现可以通过利用周缘嵌合体植物在另一栽培种的果实内产生现有商业自交系或F1-杂交栽培种的种子来提供上述问题的解决方法。因为这种生产系统不需要适应使用的特定栽培种的遗传学，所以克服了包括育种和/或遗传学的标准解决方法的上述问题。已知周缘嵌合体植物的L2-幼枝(shoot)分生组织层决定配子的基因型(例如Filippisetal.Usingapericlinalchimeratounravellayer-specificgeneexpressioninplants,ThePlantJournal,2013,75:1039-1049)。此外，进行初步研究以研究这种技术在提供新栽培种中的可用性，例如通过制备龙葵和番茄的嵌合体，但是结果令人失望(Lindsayetal.Graftchimerasandsomatichybridsfornewcultivars,NewZealandjournalofBotany,1995,Vol.33:79-92)。令人惊讶的是，据发现通过改变母本的L1和/或L3-幼枝分生组织层的基因型而不改变所得种子的基因型可以显著提高种子的萌发特性。这种提高可能意味着商业上无利可图的杂交系可能变得在商业上可行。在播种生产期间，母本植物(即携带种子作为其后代的植物)的健康和活力有助于获得优质种子。所有生产系统都是如此，无论它们是基于自交种子或F1-杂交种子的生产，并且本专利技术提供一种非常通用的解决方法，即提供简单的方法，其允许立即商业生产任何自交或者旧的和新的变种的F1-杂交的优质种子。根据本专利技术的概念，在精心挑选的不同母本植物上产生种子，单独选择其母本特性以支持最佳种子发育，即导致具有提高的种子质量的种子，例如提高的萌发速率、萌发能力和/或幼苗鲜重，同时避免现有领域技术的严重缺点以及期望的自交或杂交种子的有价值的遗传组成的干扰。专利技术概述本专利技术人已发现一种产生种子的方式，首先制备周缘嵌合体植物，随后在这样的植物上产生种子。通过这种方式，改进植物上产生的种子的表型特性，特别是与其自身基因型的果实中产生的种子相比改进所述种子的萌发特性，如萌发速率、萌发能力和/或幼苗鲜重。本公开教导如以下条款所示的方法、用途、方面和实施方案。条款1生产种子的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中与通过杂交植物A和B获得的种子相比，所示种子的一种或多种萌发特性改变和/或得到改进，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子。条款2生产种子的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中与通过杂交植物A和B获得的种子相比，所述种子的一种或多种萌发特性得到改变和/或改进，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子。条款3改变和/或改进种子的一种或多种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子。条款4改变和/或改进种子的一种或多种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子。条款5与通过杂交植物A和B获得的种子的萌发特性相比改变和/或改进种子的一种或多种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子。条款6与通过杂交植物A和B获得的种子的萌发特性相比改变和/或改进种子的一种或多种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子。条款7评价种子的至少一种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中改变和/或改进所述种子的一种或多种萌发特性，所述方法包括：a)制备或提供一种周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子；以及d)评价步骤c)中获得的种子的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生产种子的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述种子的一种或多种萌发特性得到改进，所述方法包括：a)制备周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2‑幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1‑和/或L3‑幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；以及c)收获这样获得的种子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.23 NL 20180591.生产种子的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述种子的一种或多种萌发特性得到改进，所述方法包括：a)制备周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；以及c)收获这样获得的种子。2.改进种子的一种或多种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，所述方法包括：a)制备周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；以及c)收获这样获得的种子。3.评价种子的至少一种萌发特性的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述种子的一种或多种萌发特性得到改进，所述方法包括：a)制备周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子；以及d)评价步骤c)中获得的种子的至少一种萌发特性。4.使种子萌发的方法，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述种子的一种或多种萌发特性得到改进，所述方法包括：a)制备周缘嵌合体植物，其包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层；b)用植物B的花粉给所述周缘嵌合体植物授粉；c)收获这样获得的种子；以及d)允许步骤c)中获得的种子萌发；以及e)任选地，评价步骤c)中获得的种子的至少一种萌发特性。5.周缘嵌合体植物在生产种子中的用途，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述周缘嵌合体植物包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层。6.周缘嵌合体植物在改进种子的一种或多种萌发特性中的用途，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述周缘嵌合体植物包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层。7.周缘嵌合体植物在评价种子的一种或多种萌发特性中的用途，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述周缘嵌合体植物包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层。8.周缘嵌合体植物在种子萌发中的用途，所述种子具有与通过杂交第一植物A和第二植物B获得的种子相同的胚基因型，其中所述周缘嵌合体植物包含具有植物A的基因型的L2-幼枝分生组织层，以及具有第三植物C的基因型的L1-和/或L3-幼枝分生组织层。9.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中植物A和C的基因型彼此不同。10.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中在所述周缘嵌合体植物中L1-和L3-幼枝分生组织层具有植物C的基因型。11.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中在所述周缘嵌合体植物中植物C的基因型包含植物A和/或植物B基因型的部分。12.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中在所述周缘嵌合体植物中L1-幼枝分生组织层的基因型包含植物B基因型的部分。13.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中植物A的基因型与植物B的基因型相同，或者其中在权利要求1-4中任一项中，在步骤b)中，周缘嵌合体植物是自体受精的。14.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中植物A的基因型与植物B的基因型不同。15.前述权利要求中任一项的方法或用途，其中所述一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·斯图尔曼，
申请(专利权)人：主基因有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL