对霜霉病有抗性的芸苔属植物制造技术

本发明专利技术涉及对油菜霜霉具有抗性的芸苔属植物，所述植物包含8号染色体上的QTL以及任选地4号染色体上的QTL和/或1号染色体上的QTL。所述8号染色体上的QTL的存在可通过使用选自SEQ ID No.1至7的标记中的至少一种来鉴定；所述4号染色体上的QTL的存在可通过使用选自SEQ ID No.8

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对霜霉病有抗性的芸苔属植物
[0001]本专利技术涉及对油菜霜霉(Hyaloperonospora brassicae)具有抗性的芸苔属(Brassica)植物，特别是甘蓝(Brassica oleracea)植物。本专利技术还涉及对油菜霜霉具有抗性的芸苔属植物的后代、种子和部分，并且涉及包含芸苔属植物的这种部分的食品。本专利技术还涉及适于生产芸苔属植物的繁殖材料、用于鉴定抗性芸苔属植物的标记、所述标记用于鉴定和/或培育油菜霜霉抗性芸苔属植物或其它标记的用途、选择具有所述抗性的芸苔属植物的方法以及生产油菜霜霉抗性芸苔属植物的方法。
[0002]芸苔属是植物的一个属，分类学上属于十字花科。其包含许多经济上重要的作为食物来源的农作物，但物种也用于生产油。一般来说，芸苔属包括欧洲油菜(B.napus)、黑芥(B.nigra)、芜菁(B.rapa)、芥菜型油菜(B.juncea)和甘蓝(B.oleracea)。欧洲油菜在燃料工业中应用越来越多的植物油的生产中非常重要。与芜菁、黑芥和芥菜型油菜一起，甘蓝是在人类食品生产中起着非常重要作用的物种。随着时间的推移，可以发现起源于甘蓝的栽培品种，其中包括卷心菜、花椰菜、羽衣甘蓝、西兰花、大头菜和抱子甘蓝(Brussels sprouts)。
[0003]野生的、未驯化的甘蓝已被培育成各种不同的园艺栽培品种，它们保持了性相容性。然而，它们的外观并没有显示出非常高水平的系统发育相似性。甘蓝内形态特征的广泛差异一直是人们感兴趣的，并且形成了品种独特性的基础。这些包括扩大的花序(花椰菜、西兰花)；扩大的茎(大头菜)；扩大的顶芽(卷心菜)；和扩大的侧芽(抱子甘蓝)。
[0004]十字花科蔬菜如甘蓝品种的育种旨在生产最适合当地生长条件的商业品种，所述条件使种植者能够最大限度地提高高质量植物的生产力。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，特别是对微生物的抗性。
[0005]芸苔属植物受到多种害虫和疾病的影响。因此，这些威胁对于芸苔属植物育种者来说是高度优先的目标，以便获得健壮且具有高度抗性的农作物。在这些作物没有抗性的情况下，为了减少十字花科蔬菜种植区的害虫危害，种植者必须采用诸如轮作或使用杀真菌剂等农艺策略。
[0006]由卵菌油菜霜霉引起的芸苔属植物中的霜霉病是在西兰花、花椰菜和属于十字花科的其它植物当中发现的常见的，可能是最具破坏性的疾病。霜霉病是由油菜霜霉的不同分离株引起的。这种专性寄生虫生活在芸苔属植物上，感染症状主要出现在植物的地上部分。所述疾病的症状，诸如带有黄色或棕色边缘的坏死斑点，以及任选地还有孢子形成，会破坏叶、茎以及植株头部的质量。
[0007]由油菜霜霉(Gaum.)(Gdker,Voglmayr,Riethm Weiss & Oberw.2003年)引起的感染在世界各地发生。栽培实践和/或化学处理在保护农作物方面并不成功，或者被证明过于昂贵。因此，培育抗性栽培品种现被认为是控制霜霉病最经济且高效的方法。
[0008]至于卵菌，如油菜霜霉，众所周知它们不断地发展打破其宿主植物中存在的抗性的能力，新的抗性基因座是非常有价值的资产。因此，对油菜霜霉具有广泛抗性的芸苔属植物是优选的。
[0009]植物可以在苗期和/或成株期(dult plant stage)对油菜霜霉具有抗性。如果植物在苗期对油菜霜霉没有抗性，子叶或幼苗可被感染并表现出易感植物的症状。这个阶段的感染会导致成熟植物的头部和/或叶片发育不良，或者其甚至会导致被感染植物的死亡。因此，苗期感染导致产量降低或植株头部或叶片质量降低。因此，在所有植物阶段即苗期和成株期、或至少在子叶期对油菜霜霉具有抗性的芸苔属植物是优选的。
[0010]总之，在植物的所有阶段都需要对油菜霜霉具有可靠的抗性。特别地，在所有植物阶段对油菜霜霉的多个分离株的抗性是优选的。
[0011]本专利技术的目的是提供油菜霜霉抗性芸苔属植物，特别是甘蓝植物，其中与现有的油菜霜霉抗性芸苔属植物相比，抗性得到提高。本说明书中的“提高的”包括但不限于已存在于子叶期的抗性和/或广泛抗性。“提高的”也指与另一种植物相比更高水平的抗性。
[0012]该目的通过本专利技术的芸苔属植物来实现，所述芸苔属植物在子叶期已有对油菜霜霉的多个分离株(即至少3个分离株)的抗性。
[0013]在导致本专利技术的研究中，培育了新型芸苔属植物，其对油菜霜霉具有抗性。已经确定本专利技术的抗性由8号染色体上的QTL控制，所述8号染色体上的QTL可以与4号染色体上的QTL和/或1号染色体上的QTL组合以增强抗性。
[0014]如本文中所用，当芸苔属植物不包含8号染色体上的本专利技术QTL时，其是“易感的”。易感植物优选不包含4号染色体上的本专利技术QTL和/或1号染色体上的本专利技术QTL。当使用表1的分数进行评估时，易感植物的分数为8
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9。如本文中所用，“野生型植物”是易感的芸苔属植物。
[0015]如本文中所用，“对油菜霜霉的抗性”、“抗油菜霜霉的抗性”、“显示出对油菜霜霉的抗性”或“本专利技术的抗性”被定义为植物在所有植物阶段抵抗全部或大部分、但至少三个油菜霜霉分离株的感染的能力，优选在子叶期抵抗本文中称为“分离株1”、“分离株2”和“分离株3”的分离株的能力，定义为“广泛抗性”。“分离株1”和“分离株2”是在荷兰收集的油菜霜霉分离株，“分离株2”是在Fijnaart收集的。“分离株3”是在德国Rommelshausen收集的。在子叶期对这些植物进行了表型分型以鉴定油菜霜霉抗性植物。抗性适当地按如表1所示的等级进行评分(分数1
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7)。“抗性”还包括“增强的抗性”，其旨在表示植物具有更高的抗性水平，并且具有如表1所示的分数，所述分数低于与之比较的芸苔属植物的分数。具有较高抗性水平的植物相较于与之相比的植物而言显示出较少的坏死点和/或孢子形成。
[0016]优选以纯合状态包含8号染色体上的本专利技术QTL的芸苔属植物具有抗性。
[0017]与仅包含8号染色体上的本专利技术QTL的植物相比，纯合地包含8号染色体上的本专利技术QTL并且纯合地包含4号染色体上的本专利技术的QTL或纯合地包含1号染色体上的本专利技术QTL的芸苔属植物具有增强的对油菜霜霉的抗性。
[0018]与仅纯合地包含8号染色体上的本专利技术QTL以及纯合地包含4号染色体上的本专利技术QTL或纯合地包含1号染色体上的本专利技术QTL的植物相比，纯合地包含8号染色体上的本专利技术QTL以及纯合地包含4号染色体上的本专利技术QTL和杂合地包含1号染色体上的本专利技术QTL的芸苔属植物以及纯合地包含8号染色体的本专利技术QTL以及杂合地包含4号染色体上的本专利技术QTL和纯合地包含1号染色体上的本专利技术QTL的芸苔属植物对油菜霜霉的抗性增强。
[0019]均以纯合形式包含8号染色体上的本专利技术QTL、4号染色体上的本专利技术QTL和1号染色体上的本专利技术QTL的芸苔属植物显示最高的抗性水平。
[0020]8号、4号和1号染色体上的本专利技术QT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对油菜霜霉(Hyaloperonospora brassicae)具有抗性的芸苔属(Brassica)植物，特别是甘蓝(Brassica oleracea)植物，其在8号染色体上包含对所述芸苔属植物赋予针对油菜霜霉的抗性的QTL。2.根据权利要求1所述的芸苔属植物，其中所述抗性在子叶期是可检测的。3.根据权利要求1或2所述的芸苔属植物，其中所述8号染色体上的QTL位于SEQ ID No.1与7之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的芸苔属植物，其中通过使用选自SEQ ID No.1至7的标记中的至少一种能够鉴定8号染色体上所述QTL的存在。5.根据权利要求1至4中任一项所述的芸苔属植物，其中8号染色体上的所述QTL是如同其代表性种子以登录号NCIMB 43346保藏在NCIMB的芸苔属植物的基因组中包含的一样。6.根据权利要求1至5中任一项所述的芸苔属植物，其还在4号染色体上包含QTL。7.根据权利要求6所述的芸苔属植物，其中4号染色体上的所述QTL位于SEQ ID No.8与16之间。8.根据权利要求6或7所述的芸苔属植物，其中通过使用选自SEQ ID No.8至16的所述标记中的至少一种能够鉴定4号染色体上所述QTL的存在。9.根据权利要求6至8中任一项所述的芸苔属植物，其中4号染色体上的所述QTL是如同其代表性种子以登录号NCIMB 43346保藏在NCIMB的芸苔属植物的基因组中包含的一样。10.根据权利要求1至9中任一项所述的芸苔属植物，其还在1号染色体上包含QTL。11.根据权利要求10所述的芸苔属植物，其中1号染色体上的所述QTL位于SEQ ID No.17与22之间。12.根据权利要求10或11所述的芸苔属植物，其中通过使用选自SEQ ID No.17至22的所述标记中的至少一种能够鉴定1号染色体上所述QTL的存在。13.根据权利要求10至12中任一项所述的芸苔属植物，其中所述1号染色体上的QTL是如同其代表性种子以登录号NCIMB 43346保藏在NCIMB的芸苔属植物的基因组中包含的一样。14.根据权利要求6至13中任一项所述的芸苔属植物，其中当所述QTL纯合存在时，与仅包含8号染色体上的所述QTL的芸苔属植物的油菜霜霉抗性相比，所述植物具有增强的对油菜霜霉的抗性。15.根据权利要求10至13中任一项所述的芸苔属植物，其中当8号染色体上的所述QTL纯合地存在并且4号染色体上的所述QTL和1号染色体上的所述QTL纯合存在时，与包含8号染色体上的所述QTL以及4号染色体上的所述QTL或1号染色体上的所述QTL的芸苔属植物的油菜霜霉抗性相比，所述植物具有增强的对油菜霜霉的抗性。16.一种包含8号染色体上的所述QTL以及任选地4号染色体上的所述QTL和/或1号染色体上的所述QTL的芸苔属种子，其中所述QTL是根据权利要求1至13中任一项所定义的。17.根据权利要求16所述的芸苔属种子，其中从所述种子生长而来的植物显示出对油菜霜霉的抗性。18.根据权利要求1至15中任一项所述的芸苔属植物的后代植物，或从如权利要求16或权利要求17所述的种子生长而来的植物的后代，其中所述植物包含8号染色体上的所述QTL以及任选地4号染色体上的所述QTL和/或在1号染色体上的所述QTL，其中各所述QTL是如权
利要求1至13中任一项所定义的。19.根据权利要求18所述的后代植物，其中所述后代植物显示出对油菜霜霉的抗性。20.衍生自根据权利要求1至15中任一项所述的植物或从根据权利要求16或权利要求17所述的种子生长而来的植物的后代的繁殖材料，其中所述繁殖材料适合有性繁殖，并且特别地选自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵细胞；小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵细胞；或者适合于营养繁殖，并且特别地选自插条、根、茎、细胞和原生质体；或者适于可再生细胞的组织培养，并且特别地选自叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、根尖、花药、花、种子和茎，并且其中所述繁殖材料包含8号染色体上的所述QTL以及任选地4号染色体的所述QTL和/或1号染色体上的所述QTL，其中各所述QTL是如权利要求1至13中任一项所定义的。21.能够生长成如权利要求1至15中任一项所述的植物的繁殖材料，其中所述繁殖材料适于有性繁殖，并且特别地选自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵细胞；或者适合于营养繁殖，并且特别地选自插条、根、茎、细胞和原生质体；或者适于可再生细胞的组织培养，并且特别地选自叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、根尖、花药、花、种子和茎，并且其中所述繁殖材料包含8号染色体上的所述QTL以及任选地4号染色体上的所述QTL和/或1号染色体上的所述QTL，其中各所述QTL是如权利要求1至13中任一项所定义的。22.一种显示出对油菜霜霉的抗性的抗性芸苔属植物的细胞，所述细胞包含8号染色体上的所述QTL以及任选地4号染色体上的所述QTL和/或1号染色体上的所述QTL，其中各所述QTL是如权利要求1至13中任一项所定义的。23.一种显示出对油菜霜霉的抗性的芸苔属植物的组织培养物，所述组织培养物能够再生为对油菜霜霉显示出抗性的芸苔属植物，所述组织培养物包含8号染色体上的所述QTL以及任选地4号染色体上的所述QTL和/或1号染色体上的所述QTL，其中各所述QTL是如权利要求1至13中任一项所定义的。24.一种获自如权利要求1至15、18或19中任一项所述的芸苔属植物的可再生细胞或原生质体的组织培养物，其中所述组织培养物可来源于叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根尖、花药、花、种子或茎。25.根据权利要求1至15、18或19中任一项所述的芸苔属植物的收获部分，其特别地选自卷心菜头、可食用块状花序、茎、叶、芽和种子，任选地呈加工形式。26.根据权利要求25所述的收获部分，其中所述收获部分是食品。27.一种用于鉴定8号染色体上的QTL的标记，当所述QTL存在于芸苔属植物的基因组中时其赋予对油菜霜霉的抗性，所述标记选自SEQ ID no.1至7。28.一种用于鉴定4号染色体上的QTL的标记，与仅包含8号染色体上的所述QTL的芸苔属植物对油菜霜霉的抗性相比，当所述4号染色体上的QTL与如权利要求27中所定义的8号染色体上的所述QTL组合纯合地存在于芸苔属植物的基因组中时，赋予植物以增强的油菜霜霉抗性，所述标记选自SEQ ID no....

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：瑞克斯旺种苗集团公司，
类型：发明
国别省市：