本发明专利技术涉及其果实开裂性质经调节的作物植物。更具体地，本发明专利技术涉及改进的方法和手段，用于在植物中降低落籽或者延迟落籽直至收获之后，同时保持荚果的农艺相关可脱粒性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及其果实开裂性质经调节的作物植物。更具体地，本专利技术涉及改进的方法和手段，用于在植物中降低落籽或者延迟落籽直至收获之后，同时保持荚果的农艺相关可脱粒性。【专利说明】包含突变INDEHI SCENT等位基因的芸苔属植物本申请为2008年11月25日提交的、专利技术名称为“包含突变INDHlISCENT等位基因的芸苔属植物”的PCT申请PCT/EP2008/010147的分案申请，所述PCT申请进入中国国家阶段的日期为2010年7月27日，申请号为200880125655.4。专利
本专利技术涉及农业产品，尤其是作物植物领域，特别是十字花科(Brassicaceae)，特别是芸苔属的物种，其中，果实开裂性质被调节。更具体地，本专利技术涉及改进的方法和手段，用于在植物例如十字花科植物，特别是种植来用于种子生产的十字花科植物中，降低落籽(seed shattering)或延迟落籽到收获之后，同时保持荚果的农艺相关的可脱粒性(treshability)。本专利技术提供了编码芸苔属INDH1ISCENT蛋白质(IND)的野生型和突变核酸分子以及此类的蛋白质。本专利技术还提供了包含至少两种IND基因的芸苔属植物，特别是欧洲油菜(Brassica napus)植物，及其细胞、部分、种子和后代，其特征在于，它们在其基因组中包含三个完全敲除型突变ind等位基因，由此果实开裂性质被显著改变。此外，本专利技术提供了产生下述芸苔属植物的方法，其中落籽被降低，或者其中，落籽被延迟到收获之后，同时优选保持荚果的农艺相关的可脱粒性，还提供了可从此类植物获得的种荚果和种子。本专利技术还提供了检测工具(试剂盒)和方法，用于检测生物样品中一个或多个突变ind和/或野生型IND等位基因的存在，以及将一个或多个突变ind和/或野生型IND等位基因转移至其它植物的方法，和在植物中组合不同ind和/或IND等位基因的方法。特别地，组合合适数量的突变ind等位基因(编码无功能IND蛋白质或者不编码IND蛋白质和/或编码具有显著降低的体内活性的IND蛋白质)的方法，所述组合的方式使得显著降低落籽，或者延迟落籽到收获之后，同时保持荚果的农艺相关的可脱粒性。除此之外，本专利技术还提供了植物或其部分和/或其后代、种子和种子油以及方法和/或试剂盒的用途。本专利技术还提供了增加产量，特别是谷粒产量和种子产量的方法和手段。产量增加表型可与降低或延迟的落籽表型分离开。专利技术背景来自芸苔属植物的长角果或荚果在被称为果实开裂的过程中释放其种子。长角果由边缘相连的两片心皮构成。边缘之间的缝线形成厚的棱，被称为假隔膜(replum)。随着荚果接近成熟，两片裂月(valve)沿着荚果中脆弱的指定线，从假隔膜逐渐分离，最终导致与假隔膜相连结种子的落粒(shattering)。开裂区界定了裂月解离的精确位置。在作物收获之前或期间，成熟荚果的种子脱落(shedding)(也被称为“落籽”或“荚果掉果”)是发育出 干的开裂果实的作物的普遍现象。未成熟的落籽导致降低的种子回收，这对于主要为了种子而种植的作物(例如产油的芸苔属植物，特别是油菜)而言是个问题。与未成熟落籽相关的另一问题是下一作物年中的自生生长(volunteer growth)的增加。在油菜中，荚果掉果相关的产量损失为平均20% (Child等人，1998，J Exp Bot49:829-838),但是能够达到 50%,这取决于气候条件(MacLeod, 1981, Harvesting in OilseedRape, pp.107_120Cambridge Agricultural Publishing, Cambridge)。目前的商业油菜品种对落粒极其易感。在欧洲油菜(B.napus)的现有育种程序中，对落粒的抵抗性鲜有变化，但是在欧洲油菜的二倍体亲本(甘蓝(B.0leraceae)和芜青(B.rapa)以及芸苔属的其它成员中(明显地芥菜(B.juncea)、埃塞俄比亚芥(B.carinata)和黑芥(B.nigra))已发现了抗性品系。Kadkol 等人(1986, Aust.J.Botany34(5):595-601)报道称，在芸苔(B.campestris)的某些登记种中，对落粒的抗性增加，这与长角果裂爿与假隔膜的连结区域中不存在分离层相关。Prakash和Chopra(1988, Plant breedinglOl:167-168)描述了欧洲油菜中通过非同源重组来自芥菜(Brassica juncea)的落粒抗性的渐渗现象。Spence等人(1996, J of Microscopyl81:195-203)描述了芥菜的一些品系显示出较之欧洲油菜品系降低的落粒倾向。Morgan等人，1998 (Fields Crop Research58,153-165)描述了从合成的欧洲油菜发展而来的油菜品系间荚果掉果抗性的遗传变化，并且推断，需要很大能量开启其荚果的品系看起来在开裂区具有增加的维管化，并且在开裂区内具有降低的细胞壁降解。他们还进一步发现了荚果喙(pod beak)长度和导致荚果掉果所需的力之间显著的负相关。Child 和 Huttly (1999, ProclOth Int.Rapeseed Congress)描述了在放射诱导的突变欧洲油菜及其亲本栽培种Jet Neuf的种群中荚果成熟的变化，其中，最具抗性的野生型和突变植物显示出遍布开裂区的细胞群体的高度木质化，并且其中，定位于接近突变体开裂区内边的维管导管(vascular traces)被描述为有助于保护裂爿。Child等人(2003，J Exp Botany54(389):1919-1930)还描述了在再合成的欧洲油菜品系的荚果中增加的荚果掉果抗性和维管结构改变之间的关联。但是，传统育种方法未能在不干扰其它想要性状(例如早开花、成熟和黑腿病(blackleg)抗性)的同时向欧洲油菜(rape)栽培种中成功引入落粒抗性(Prakash 和 Chopra, 1990,Genetical Research56:1_2)。已通过突变体分析在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定出了促进或抑制荚果开裂的若干基因:在SHATTERPROOF I (SHPI ;最初被称为AGL1)和SHATTERPR00F2 (SHP2 ；最初被称为AGL5) 二者中的组合突变体导致不开裂的长角果(即，在拟南芥中成熟时保持闭合的长角果)(Liljegren等人，2000，Nature404，766-770)。类似地，在拟南芥中的 INDEHISCENT 基因(被称为 INDl) (Liljegren 等人，2004, Cellll6:843-853 ；PCT 公开 W001/79517)中以及 ALCATRAZ(被称为 ALC ;Rajani 等人 2001，Current BiologylI，1914-1922)中的突变干扰了荚果开裂，导致荚果掉果抗性。SHP和IND的阻遏子FRUITFUL (FUL)在拟南芥中的组成型表达也导致不开裂的长角果(Ferrandiz等人，2000，Science, 289，436-438)。这些转录因子被认为会形成非线性转录网络本文档来自技高网...
【技术保护点】
在两个基因座包含至少两个IND基因的芸苔属植物细胞，或其细胞、部分、种子或后代，其特征在于其在其基因组中包含三个突变IND等位基因，其中所述突变IND等位基因选自：a.由SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：5的序列组成的核酸分子，或核酸，其编码由SEQ ID NO：2的序列组成的氨基酸序列，编码下述蛋白质，其在H2结构域的保守Leu残基之前的位置上的氨基酸被取代为终止密码子；b.由SEQ ID NO：1或SEQ ID NO：5的序列组成的核酸分子，或核酸，其编码由SEQ ID NO：2的序列组成的氨基酸序列，编码下述蛋白质，其在对应于SEQ ID NO：2的第114，115，122，126，127，129，130，133，134，137，140，141，144，149，152，153，155，156，159，160，162，163，166，170，或173位的位置上的保守氨基酸被取代，以及c.由SEQ ID NO：3或SEQ ID NO：7的序列组成的核酸分子，或核酸，其编码由SEQ ID NO：4的序列组成的氨基酸序列，编码下述蛋白质，其在H2结构域的保守Leu残基之前的位置上的氨基酸被取代为终止密码子。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·拉加，B·登博尔，B·朗伯特，
申请(专利权)人：拜尔作物科学公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE
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