本发明专利技术涉及其中蛋白质ＯＳＤ１失活的植物，所述蛋白质ＯＳＤ１参与减数分裂Ｉ向减数分裂ＩＩ的过渡。这些植物产生了第二次分裂再组（ＳＤＲ）２ｎ配子。本发明专利技术还涉及其中ＯＳＤ１的失活与下述基因失活相组合的植物，所述基因即参与植物中减数分裂重组的基因以及参与减数分裂期间着丝粒单极定向的基因。这些植物产生了未减数配子。这些植物可用于植物育种。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生2N配子或未减数配子的植物本专利技术涉及产生第二次分裂再组(Second Division Restitution, SDR)配子的植物，还涉及产生未减数配子(apomeiotic gamete)的植物，以及它们在植物育种中的用途。2n配子(也称为二倍体配子(diplogamete))是具有体细胞染色体数目而不是配子体染色体数目的配子。已经表明它们可用于几种作物的遗传改良(有关综述，参见(例如)RAMANNA & JAC0BSEN，Euphytica 133，3_18，2003)。具体地，二倍体配子的产生使得不同倍数水平的植物之间能够杂交，例如四倍体作物植物与其二倍体野生型亲缘植物之间的杂交，从而在植物育种项目中使用它们的遗传多样性。2η配子的形成来源于减数分裂期间的异常(有关综述，参见VEILLEUX，Plant Breeding Reviews 3，252-288，1985 或 BRETAGN0LLE & THOMPSON， New Phytologist 129， 1-22，1995)。在正常减数分裂中，染色体首先复制，从而产生了姐妹染色单体对。在该轮复制之后是两轮分裂称作减数分裂I和减数分裂II。减数分裂I期间，同源染色体重组并分离进入两个细胞，它们的每一个包含一套单倍体容量的染色体。在减数分裂II中，从减数分裂I中产生的两个细胞进一步分裂，姐妹染色单体分离。因此，由该分裂产生的孢子为单倍体并且带有重组的遗传信息。导致2η配子形成的异常特别地包括异常胞质分裂、跳过(skip)减数第一次或第二次分裂或者异常的纺锤体几何形状(有关综述，参见VEILLEUX，Plant Breeding Reviews 3,252-288，1985 或 BRETAGN0LLE & THOMPSON,New Phytologist 129，1-22，1995)。这些异常导致产生了不同类型的未减数配子。例如，减数第一次分裂的失败导致第一次分裂再组 (Firtst Division Restitution, FDR)配子，而减数第二次分裂的失败导致第二次分裂再组(SDR)配子。尽管已经在多种植物物种中报道了能够产生2η配子的多种突变体，但是到目前为止，仅仅在分子水平上鉴定并表征了一个与2η花粉形成有关的基因。命名为 AtPSl (Arabidopsis thaliana parallel spindles)的该基因的失活产生了二倍体雄性孢子，从而导致产生了有活力的二倍体花粉颗粒并且在子代中产生了自发的三倍体植物。在 2008年7月8日提交的欧洲专利申请08490672中和D' ERFURTH等人(PLoS Genet. 2008 Nov ；4(11) :el000274. Epub 2008 Nov 28)的出版物中公开了该基因及其在产生2n花粉中的用途。目前，本专利技术人已在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定了与植物中2η配子形成有关的另一个基因。本专利技术人已发现该基因的失活导致跳过减数第二次分裂。这产生了二倍体雄性和雌性孢子，从而导致产生了有活力的二倍体雄性和雌性配子， 即SDR配子。该基因在下文中将命名为OSDl (omission of second division)。拟南芥 (Arabidopsis thaliana)的OSDl基因序列可在TA^数据库中以登记号At3g57860获得， 或者在GenBank数据库中以登记号NM_115648获得。该基因编码243个氨基酸的蛋白质 (GenBank NP_191345)，其序列也在所附序列表中以SEQ ID N0:1表示。之前在HASE等人(Plant J，46，317-26，2006)的出版物中已经将拟南芥 (Arabidopsis thaliana)的OSDl基因描述为“UVI4矿基因(UVI4-L)，该出版物描述了名为UVI4的其旁系同源基因。根据HASE等人，UVI4起到核内复制(endo-reduplication)抑制子的作用，并且其是维持有丝分裂状态所必需的，而OSDl (UVI4-L)似乎不是该过程所需要的。相反，如本文所示，OSDl似乎是使减数分裂I能够向减数分裂II过渡所必需的。本专利技术人还在水稻(Oryza sativa)中鉴定了拟南芥(Arabidopsis thaliana) OSDl基因的直系同源基因。水稻(Oryza sativa)OSDl基因的序列可在OryGenes或TAIR 数据库中以登记号0s02g37850获得。它编码了 234个氨基酸的蛋白质，其序列在所附序列表中以 SEQ ID NO:;35 表示。拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)的 OSDl蛋白在它们的序列全长上有23. 6%的同一性和35%的相似性。因此，本专利技术提供了获得产生第二次分裂再组2η配子之植物的方法，其中所述方法包括在所述植物中抑制下文中称作OSDl蛋白的蛋白质，其中所述蛋白质与SEQ ID NO 1 的AtOSDl蛋白或者与SEQ ID NO 35的OsOSDl蛋白有至少20%，以及按照优先性提高的顺序，至少 25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95 或 98%的序列同一性，或者有至少29%,以及按照优先性提高的顺序，至少35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、 95或98%的序列相似性。除非另外指明，否则本文所提供的蛋白序列同一性和相似性值是以缺省参数使用BLASTP程序或者使用尼德尔曼-文施(Needleman-Wunsch)全局比对算法(使用缺省参数的EMBOSS成对比对Needle工具)对序列全长计算的。相似性计算是使用得分矩阵 BL0SUM62进行的。根据本专利技术产生的SDR 2η配子在2η配子的所有常规应用中是有用的，例如， 用于产生多倍体植物或使不同倍数性水平的植物间能够杂交。它们还可用于基因作图方法，例如，美国专利申请20080057583中公开的“逆向子代基因作图(Reverse progeny mapping) ” 法。本专利技术人还发现通过将OSDl的失活与两个其它基因的失活相结合导致减数分裂完全被有丝分裂所取代但不影响随后的有性过程的基因型，所述两个其它基因中的一个基因(SP011-1)编码了植物中有效减数分裂重组所必需的蛋白质以及对其的抑制消除了重组和配对(GREL0N等人，Embo J，20，589-600，2001)，而其中的另一个基因(REC8， At2g47980)编码减数分裂期间着丝粒单极定向所必需的蛋白质(CHELYSHEVA等人，J Cell Sci, 118,4621-32,2005)以及对其的抑制改变了染色单体的分离。这种基因型在下文中被称作MiMe (有丝分裂代替减数分裂，mitosis instead of meiosis) 0有丝分裂对减数分裂的这种代替导致未减数配子，其保留了所有的亲代遗传信息(BICKNELL & K0LTUN0W，Plant Cell,16 Suppl，S228-45，2004)。附图说明图本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用于获得产生第二次分裂再组２ｎ配子之植物的方法，其中所述方法包括在所述植物中抑制下文称作ＯＳＤ１蛋白的蛋白质，其中所述蛋白质与ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１的ＡｔＯＳＤ１蛋白或与ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：３５的ＯｓＯＳＤ１蛋白有至少２０％的序列同一性或至少２９％的序列相似性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉裴尔·梅西耶，
申请(专利权)人：国家农艺研究院，
类型：发明
国别省市：FR
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