具有白锈菌抗性的甘蓝植物制造技术

本发明专利技术涉及具有抗白锈菌的抗性基因的甘蓝植物，该菌可产生白锈病。本发明专利技术还涉及提供具有抗白锈菌的甘蓝植物的方法，包括：（ａ）提供一种最初的甘蓝植物，该植物包含一种抗白锈菌的抗性基因；（ｂ）将抗性植物与易感染的第二种甘蓝植物杂交；（ｃ）从培养的子代中分离出基因组ＤＮＡ，用于利用连接到抗性基因上的一个或更多特定的ＤＮＡ标记来检测抗性基因的渗入的存在；以及（ｄ）从子代中选择一种甘蓝植物，其抗性基因的渗入的存在已由步骤（ｃ）证实。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗白锈菌(Albugo candida)的甘蓝植物(Brassica oleracea)，该白锈菌可引起甘蓝植物的白锈病。本专利技术还涉及这些具有抗性的植物的种子、果实和/或植物的其他部分。本专利技术进一步涉及了生产具有白锈菌抗性的甘蓝植物的方法。本专利技术还涉及与白锈菌抗性基因连接的特殊的DNA标记用于鉴定抗性甘蓝植物的用途。
技术介绍
白锈病(A.candida，又名：A.cruciferum，A.cruciferatum；别名：白斑病，丛枝病)是一种植物病害，这种病害不但对甘蓝蔬菜作物，也对有关种如油菜、芥菜和萝卜等都会产生很多的问题。原则上这种病害会发生在所有的十字花科植物上，故也见于野生种如荠菜(地米菜)和野生芥菜(天芥菜、芥菜和芥子)。与其名字表示的相反，它不是锈菌，而是卵菌，其与霜霉病(霜霉病菌)和疫病菌更相近。尽管卵菌以丝状生长，但它不是真菌，而更接近于藻类。卵菌可在芸苔植物的叶片、茎和卵巢(长角果，十字花科植物的长形果实)上，引起含芽孢的水疱(孢子囊群，疱状突起)。经常以斑点形式的变形存在。植物全身性的感染会导致异常生长、畸形和花或花期时常不育。卵菌最适合在10-20℃温度范围和潮湿的条件下繁育。2.5小时的潮湿时间足以导致一个叶片感染，孵育期10～14天。因此，温和潮湿的天气条件利于卵菌的感染和传播。-->当白锈菌的孢子落在甘蓝叶上，它们形成一个芽管穿透叶子。菌丝体在细胞间生长，通过吸器吸收营养。在表皮下形成的游动孢子囊中产生营养性芽孢。当在充足的湿度条件下，新生的无性孢子将从游动孢子囊中被释放，并再引起新的感染。孢子有两个鞭尾(鞭毛)，一只能前向运动，一只游动。白锈菌能以厚壁的有性的卵孢子形式在地面越冬，该卵孢子可以在或不在受感染植物的残余物上，或以无性的形式(菌丝体)存在于冬季硬化的寄主植物上。在温暖的冬天，卵菌没有真正的停止活动，而是保持相对较低的活性。在春季新生植物可被感染。植物体也可能在植物床就已经被感染，但没有任何可见的症状。卵菌可通过孢子囊进行传播，孢子囊被空气流动、强降雨、灌溉、机械、农场工人和昆虫带动，使其他植物被感染。白锈菌的特异性宿主是已知的，不同的生理种和专化型根据物种或受感染的品系和在品系上的侵占性隔离来区别。芸苔属是十字花科中的一个属(以前称为十字花科的)。这个属中的大多数涉及包心菜或芥菜。芸苔属中包含许多重要的农作物和园艺作物，如油菜、花椰菜、红球甘蓝、皱叶甘蓝、白球甘蓝、牛心甘蓝菜，羽衣甘蓝，花茎甘蓝，抱子甘蓝，大白菜，球茎甘蓝和葡萄牙甘蓝(tronchuda)。几乎植物的所有部分都能作为食物，如根(萝卜)，茎(球茎甘蓝)，叶(白球甘蓝)，腋芽(苗)，花(花椰菜，花茎甘蓝)和种子(油菜)。油菜和油菜籽也能用来榨油，以用作燃料和能量消耗品。人们中止一些开白色或紫色花或者其叶子有特殊的颜色或特殊的外形的物种用于装饰。芸苔属物种可见于世界各地，有一年生的、两年生的和多年生的。这个物种也包含大量的野生种。目前几乎没有药剂可用于控制生于芸苔属的白锈病。而且越来越多的欧洲国家出台政策主张减少农药的使用。如果当局不再允许使用控制药剂，-->这会给养殖芸苔属物种带来严重的问题。诸如当青花菜(野生白菜)(大头菜)、芥菜(芥茉)和甘蓝型油菜(油菜籽)染上白锈病将造成大量损失。((Bernier，Can.Plant Dis.Surv.52：108，1972；Fan et al.，Can.J.Genet.Cytol.25：420-424，1983)；Harper and Pittman，Phytopathology 64：408-410，1974；Varshney et al.，Theoretical and Applied Genetics 109：153-159，2004)。蔬菜作物的外观质量尤为重要。染上白锈病的豆芽菜、结球甘蓝和卷心菜等蔬菜由于外观受损，不再适合销售。因此对具有抗白锈病能力的芸苔属蔬菜作物有着大量的需求。在不同的芸苔属物中如青花菜、甘蓝型油菜和芥菜，都有白锈病抗性的报道(Ebrahimi et al.，Proc.Am.Phytopathol.Soc.3：273，1976；Delwicheand Williams，Proc.Am.Phytopathol.Soc.1：66，1974；Tiwari et al.，Can.J.OfPlant Science 68：297-300，1988；Kole et al.，Genome 45：22-27，2002；Varshney et al.，Theoretical and Applied Genetics 109：153-159，2004；Theoretical and Applied Genetics 108：1039-1046，2004)。此外，也有对甘蓝类品系白锈病具有部分抗性的报道(Santos and Dias，GeneticResources and Crop Evolution 51：713-722，2004)。然而，尚无对白锈病具有完全抗性的甘蓝类蔬菜作物的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能抵抗白锈菌的甘蓝植物，该白锈菌可引起白锈病。本专利技术为此提供了一种含白锈菌抗性基因的甘蓝植物。根据本专利技术所述的抗性基因对白锈菌为单基因抗性和显性抗性。该抗性基因较好是以杂合的形式存在，并且，该抗性基因更优选地是以纯合的形式存在。本专利技术所述的白锈菌抗性基因优选来自于甘蓝类植物，其种子保藏于2006年3月1日保藏在美国菌种保藏中心(ATCC，专利保管，大学大道10801，马纳萨斯，弗吉尼亚州20110，美利坚合众国)，编号为PTA 74-12。令人-->惊讶的，已发现由本专利技术所述的抗性基因，为显性基因抗性，可用于抑制白锈菌。为了从甘蓝中获得对白锈菌完全抗性的基因，本专利技术所描述的对白锈病显性的、单基因抗性的传播，是采用第一代甘蓝源向不同的其他类型甘蓝，如白球甘蓝，抱子甘蓝，花椰菜和球茎甘蓝传播。通过使用疾病测试筛选有白锈病抗性的甘蓝品系，同时鉴定一种白锈菌抗性源。并通过反复回交的方法，将抗性从源传播到具有特性的品系，有些情况下，将回交4-6次，伴随多代自花传粉。每次都进行疾病测试，以便选择抗性植物用于连续回交。在这些疾病测试的评估中，植物被培养分类为有抗性的(无明显的反应或坏死的斑点)、易感染的(有许多孢子的水疱)和中间的(坏死的斑点和数个含孢子的水疱)。从在回交中建立的分离比率数值中发现，该抗性为单基因显性。然而，在许多遗传背景中发现了缺少抗性的植物，此外，同时在中间类别的许多植物发现数量较大的变异(从几种植物到总数的一半)。因此，在这些遗传背景下，该基因的渗入是十分不完全的，结果育种计划极大的受阻。在本专利技术的另一个优选实施例中，抗性基因与一个或多个特定DNA标记连接。为了能更好的监控和更快的传播抗性，根据本专利技术，DNA标记已经开发出来，其紧密地连接到其上具有抗白锈病的抗病性基因的渗入。所述的标记已采用BSA(分群分析)法进行研究。为此，在疾病测试实验的基础上，将个体以适当的总体分离比例(1∶1)BC分成有抵抗性和易感染两类。然后，从所有的植物中分离DNA，有抵抗性的植物被膨胀为一个有抗性的群，本文档来自技高网...

【技术保护点】
甘蓝植物，包含白锈菌的抗性基因，白锈菌导致白锈病。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】NL 2007-5-1 20006221.甘蓝植物，包含白锈菌的抗性基因，白锈菌导致白锈病。2.根据权利要求1所述的植物，其中所述的抗性基因以杂合形式存在。3.根据权利要求1所述的植物，其中所述的抗性基因以纯合形式存在。4.根据权利要求1，2或3所述的植物，其中所述的抗性基因来自于其种子于2006年3月1日保藏在美国菌种保藏中心(ATCC，专利保管，大学大道10801，马纳萨斯，弗吉尼亚州20110，美利坚合众国)的编号为PTA74-12的甘蓝植物。5.根据权利要求1-4中任一项所述的植物，其中所述有抗性基因的渗入的存在，使用连接到抗性基因的至少一个特定的DNA标记来证明。6.根据权利要求5所述的植物，其中具有白锈菌抗性基因的渗入的存在，使用连接到抗性基因的至少两个DNA标记证明，其中DNA标记围绕抗性基因。7.根据权利要求1-6中任一项所述的植物，其中DNA标记选择自表1，其中植物基因组中DNA标记的存在，使用引物序列证实，该引物序列选自包含SEQ ID号为1至10并包括10的序列组(表2)。8.根据权利要求1-7中任一项所述的植物，其中所述植物选自包含以下植物的组：B.oleracea convar.botrytis var.botrytis(花椰菜，罗马尼亚语)，B.oleracea convar.botrytis var.cymosa(花茎甘蓝)，B.oleracea convar.botrytis var.asparagoides(西兰花)，B.oleracea convar.oleracea var.gemnifera(抱子甘蓝)，B.oleracea convar.capitata var.alba(白球甘蓝，牛心甘蓝)，B.oleracea convar.capitata var.rubra(红球甘蓝)，B.oleraceaconvar.capitata var.sabauda(皱叶甘蓝)，B.oleracea convar.acephela var.sabellica(羽衣甘蓝)，B.oleracea convar.acephela var.gongyloides(球茎甘蓝)和B.oleracea var.tronchuda syn.costata(葡萄牙甘蓝)。9.根据权利要求1-8中任一项所述的植物的种子、果实和/或其他植物部分。10.具有白锈菌抗性的甘蓝植物的制备方法，包括：(a)提供一种最初的甘蓝植物，该植物包含一种抗白锈菌的抗性基因；(b)将抗性植物与易感染的第二种甘蓝植物杂交；(c)从培养的子代中分离出基因组DNA，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫斯德扬，斯赫雷弗阿尔贝图斯约翰内斯玛莉亚，霍格兰约翰内斯赫拉尔杜斯玛丽亚，波斯特马哈尔斯莫阿德里安娜多里安，
申请(专利权)人：贝霍种子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]