细胞质雄性不育碧冬茄属植物、其属间杂交植物、及其制造方法技术

本发明专利技术公开了在线粒体基因组内具有来源于烟草属植物的线粒体基因组的DNA的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代。该细胞质雄性不育碧冬茄属植物是幼苗的生长性得到改善、且不会引起育性恢复的稳定株系，进而实现CMS细胞质的多样化。而实现CMS细胞质的多样化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞质雄性不育碧冬茄属植物、其属间杂交植物、及其制造方法


[0001]本专利技术涉及细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与前述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代。本专利技术还涉及它们的制造方法。

技术介绍

[0002]碧冬茄(Petunia)是茄科碧冬茄属的园艺种的统称，碧冬茄属约有16种在美洲大陆自然生长。园艺品种的碧冬茄为Petunia xhybrida，其来源于直立性腋花碧冬茄(Petunia axillaris)与匍匐性青紫碧冬茄(Petunia integrifolia)的种间杂种。碧冬茄自1830年代在英国开始育种以来，培育了多样的花色、花径、植株外形(grass figure)的品种，现在已成为世界性的花坛用途及盆栽用途的最重要的花卉品目之一(非专利文献1)。
[0003]通常植物品种中存在常规种和杂种第一代(以下记为“F1”)品种，在主要作物中，F1品种是普遍的。F1品种由于杂种优势(heterosis)而具有生长旺盛、生长快、产量能力提高等较大优点。另外，就F1品种而言，由于生长变得旺盛，故而也可期待提高对病害虫的耐性、耐寒
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耐暑性等环境适应性。
[0004]另外，由于F1品种的基因型为杂合性并且是相同的基因型，因此表现型显示出极高的均一性。因此，农产品的可销售性提高。另外，F1品种的双亲能够整合被显性基因支配的有用性状，因此能实现快速育种。
[0005]由于具有如上所述的优势，使得F1品种在主要作物中占据了栽培品种的主流。
[0006]在进行F1品种的制种时，双亲一般使用自交繁殖(近交)株系，并在杂种优势的效果较大的组合等之中选定种子亲本和花粉亲本。
[0007]为了防止自花受精，种子亲本必须进行去雄，但基于人力的去雄需要非常多的劳动力。因此，如果能将作为基因上雄性不育性的细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility(以下中记为“CMS”))株系用于种子亲本，就可以无需基于人力的去雄操作，经济且大量地生产F1种子。利用了CMS的F1种子的生产已经在向日葵、甜菜、小麦、胡萝卜、洋葱、葱、卷心菜、西兰花、花椰菜、萝卜、和白菜等作物上确立了商业性的生产体系。
[0008]碧冬茄的细胞质雄性不育株系是由H.L.Everett和W.H.Gabelman通过将碧冬茄(P.hybrida)作为花粉亲本、将种未知的野生种(推定为直立性腋花碧冬茄(P.axillaris)、匍匐性青紫碧冬茄(P.integrifolia)或P.parodii)作为种子亲本进行杂交而得到的。根据该信息，暗示了碧冬茄的细胞质雄性不育株系是异种细胞质株系(Alloplasmic line)，核与细胞质的组合导致了细胞质雄性不育性。
[0009]然而，碧冬茄的CMS起源的相关记录不详，CMS的起源仍未明确。另外，尚存编码CMS的线粒体DNA(mtDNA)并非是真正的异种细胞质雄性不育性、而是通过将某一种的核基因组与其他种的线粒体基因组组合所诱导的重排产生的可能性。碧冬茄的CMS通过回交被引入碧冬茄，并由育种人传播，但迄今为止使用的CMS仅有1种。碧冬茄CMS的因果基因在1987年由Young和Hanson进行了测序，被称为pcf基因(Petunia CMS
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associated Fused gene，碧
冬茄CMS相关融合基因)(非专利文献2)。
[0010]就碧冬茄的起因于pcf基因的CMS株系(以下中记为“pcf
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CMS”)而言，虽然学术性的CMS的研究案例很多，但实际应用方面报道了其伴有花蕾的发育停止、花的大小减小、开花延迟等各种各样的不良性状(非专利文献3)。这些不良性状取决于进行CMS化的株系的基因型，选择不良性状表现轻微的株系则可进行使用。然而，存在能使用的亲本株系有限、商品发布之前需要谨慎地试种等缺点。
[0011]另外，已知“pcf
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CMS”株系的雄性不育性可通过单显性或复数的育性恢复基因而恢复育性，根据株系而存在难以引入雄性不育性的情况。此外，已知即使在雄性不育性看似稳定的情况下，“pcf
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CMS”株系的雄性不育性也会因环境的变动而恢复育性(非专利文献3)。
[0012]如上所述，碧冬茄的“pcf
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CMS”株系面临诸多难题，因此使用了“pcf
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CMS”株系的品种仅限于Farao Seeds公司的Gioconda、Capri系列等，期待开发CMS的来源不同的新CMS株系。
[0013]现有技术文献
[0014]非专利文献
[0015]非专利文献1：农业技术体系、花卉编、第8卷、1
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2年草碧冬茄类,pp.372
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4至372
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9,农山渔村文化协会发行
[0016]非专利文献2：J.D.Gillman et等人，“Cytoplasmic Male Sterility and Fertility Restoration in Petunia”,chapter 6,pp.107
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129,Petunia,DOI(2009)
[0017]非专利文献3：M.L.K.Kaul,Male Sterility in Higher Plants,pp.809
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810,Springer
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Verlag,(1998)

技术实现思路

[0018]专利技术所要解决的课题
[0019]本申请专利技术人对现有的碧冬茄的“pcf
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CMS”株系的育种用途进行了研究，结果判明了以往已知的花蕾的发育停止、开花延迟等各方面之外，幼苗的生长性降低也是一个较大的问题。
[0020]另外，已知以往的pcf
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CMS株系的雄性不育性可通过单基因显性或复数的育性恢复基因而恢复育性。
[0021]此外，现有的pcf
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CMS株系利用了种未知的碧冬茄属的野生种，作为现有的碧冬茄的CMS株系，仅使用了这1种。从利用了T型CMS的玉米F1品种因胡麻斑病菌T
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小种而遭受巨大灾害的事例可知，对单一细胞质的依赖存在遗传脆弱性的担忧。因此，期望CMS细胞质的多样化。
[0022]因此，鉴于如上所述的现有“pcf
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CMS”株系幼苗的生长性降低这一问题点，本专利技术的目的在于提供幼苗的生长性不降低的新型细胞质雄性不育株系，其是不会引起育性恢复的、稳定的细胞质雄性不育株系。另外，目的还在于由此实现CMS细胞质的多样化。并且，本专利技术的目的在于提供利用了该新型细胞质雄性不育株系的碧冬茄的F1种子的制造方法。
[0023]用于解决课题的手段
[0024]本申请专利技术人此次通过将香甜烟草(Nicotiana suaveolens)作为细胞质供体亲
本、将具有正常细胞质(Normal 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.在线粒体基因组内具有来源于烟草属植物的线粒体基因组的DNA的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代。2.如权利要求1所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其中，所述烟草属植物为香甜烟草。3.如权利要求1或2所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其中，所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物来源于Petunia hybrida或其种间杂交植物。4.如权利要求1～3中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其中，所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物来源于通过实施将烟草属植物用作细胞质供体亲本的非对称细胞融合而得到的植物。5.如权利要求1～4中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其中，与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物来源于碧冬茄属植物与舞春花属植物的属间杂交植物。6.如权利要求1～5中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其包含来源于由保藏编号FERM BP
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22398确定的植物的线粒体基因组。7.如权利要求1～6中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其中，由线粒体基因组标记确定的线粒体DNA区域中的至少任一者为香甜烟草型，所述线粒体基因组标记利用了选自由具有序列号59及60所示的碱基序列的引物组、及具有序列号67及68所示的碱基序列的引物组中包含的引物组成的组中的一种以上的引物。8.如权利要求1～7中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其具有由保藏编号FERM BP
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22398确定的植物的线粒体基因组。9.如权利要求1～7中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其由保藏编号FERM BP
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22398确定。10.如权利要求1～9中任一项所述的细胞质雄性不育碧冬茄属植物、或与所述细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物、或者它们的后代，其具有由保藏编号FERM BP
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22398确定的植物的线粒体基因组，是通过将细胞质雄性不育碧冬茄属植物或与细胞质雄性不育碧冬茄属植物的杂种植物用作细胞质供体亲本、且将具有正常细胞质的碧冬茄属植物或与碧冬茄属植物的杂种植物用作细胞质受体亲本的非对称细胞融合而得到的。11.权利要求1～10中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀内慎吾，铃木隆夫，鸟居昭宏，泉田敦，
申请(专利权)人：坂田种苗株式会社，
类型：发明
国别省市：