对根肿病具有抗性的HO/LL芸苔制造技术

本公开内容关注包含一种或多种选自下组的性状的芸苔属植物或其部分：与同一物种的野生型植物相比，高油酸含量、低亚麻酸含量、升高的除草剂抗性、细胞质雄性不育的恢复系、和升高的根肿病(芸苔根肿菌)抗性。本公开内容进一步涉及这些性状中涉及的基因的野生型和突变体等位基因、与其连锁的分子标志物、及其使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对根肿病具有抗性的HO/LL芸苔优先权要求本申请要求2011年9月27日提交的美国专利申请系列号13/246,757的优先权。专利
本公开内容涉及对疾病有抗性的植物，例如对疾病，即根肿病(clubroot)有抗性的欧洲油菜(Brassicanapus)植物。本公开内容还涉及与根肿病抗性连锁的分子标志物。在具体的实施方案中，公开内容涉及通过例如使用与根肿病抗性连锁的分子标志物将根肿病抗性引入植物中的组合物和方法。具体的实施方案涉及使用特定核酸序列来鉴定有可能具有根肿病抗性表型的植物的方法。专利技术背景根肿病是一种分布广泛的疾病，其对许多芸苔(Brassica)生长区引起严重的问题。参见例如Dixon(1999)GrowerApril29:28-9。该疾病由芸苔根肿菌(Plasmodiophorabrassicae)(一种单细胞生物体)引起。疾病的症状包括根畸形，伴有最终腐烂的硬肿胀(棒状物(clubs))。疾病还经由降低的生长而引起发育迟缓，并且在水应激下观察到叶的萎蔫。对疾病的化学控制是无效的。芸苔属包含商业目的的几种物种，诸如芜菁(B.rapa)(例如大白菜(Chinesecabbage)、小白菜(pakchoi)、芜菁(turnip))；欧洲油菜(例如含油种子，瑞典芜菁(swede))；芥菜(B.juncea)(例如芥菜(mustard))；黑芥(B.nigra)(例如黑芥(blackmustard))；和甘蓝(B.oleracea)(例如花椰菜(cauliflower)、花茎甘蓝(broccoli)、甘蓝(cabbage)、抱子甘蓝(Brusselssprouts)、皱叶甘蓝(savoycabbage)、羽衣甘蓝(borecole)、苤蓝(kohlrabi)、羽衣甘蓝，等等)。虽然芸苔属物种内的亚种通常是有性相容的，但是芸苔属的不同物种之间不一定如此。例如，芜菁和甘蓝没有相同数目的染色体(10条染色体对9条染色体)，并且因此不是有性相容的。这使性状从一种芸苔物种转移至另一种变得特别困难。已经在芸苔属内描述了对根肿病的抗性的几种来源。参见例如Bradshaw等(1997)Ann.Appl.Biol.130:337-48；Gowers(1982)Euphytica31:971-6。一些抗性是单基因的，一些是多基因的，一些是显性的，而一些是隐性的。已经在芜菁和欧洲油菜中描述了单基因显性抗性，诸如例如芜菁大白菜中的单基因显性抗性。Yoshikawa(1983)JapanAgriculturalResearchQuarterly17(l):6-11。已经显示了具有此抗性的大白菜F1杂种针对根肿病具有良好的保护，尽管少量根肿病菌株(“种”)已经能够突破此抗性。认为根肿病感染是芸苔栽培业的主要威胁。为了得到根肿病抗性芸苔品种的育种尝试会产生大量需要筛选根肿病抗性的分离植物。对育种材料筛选根肿病抗性的目前实践包括对单独的植物测定表型，其经由在用芸苔根肿菌病原体接种植物后观察所述植物的表型反应进行。这种已经麻烦且费时的方法进一步伴随目前对根肿病病原体或任何感染性材料运输的管理限制。前述考虑因素使对育种材料筛选根肿病抗性的成本变得非常高，而且还通过限制可同时测试的品系数目而显著阻碍育种的努力。专利技术概述本文中描述了芸苔植物及其部分，其中植物包含至少一种选自下组的性状：高油酸和/或低亚麻酸含量；对芸苔根肿菌的抗性；对除草剂(例如草甘膦或咪唑啉酮除草剂)的抗性；和细胞质雄性不育的恢复系。在一些实施方案中，芸苔植物选自下组：芜菁、欧洲油菜、芥菜、黑芥、和甘蓝。例如在具体的实施方案中利用欧洲油菜。具体的实施方案提供了芸苔植物及其部分，其中植物显示与同一物种的野生型植物相比的高油酸和/或低亚麻酸含量，显示与同一物种的野生型植物相比对芸苔根肿菌的抗性，显示与同一物种的野生型植物相比对咪唑啉酮的抗性，且包含细胞质雄性不育系统恢复系基因。具体的实施方案可以包括在包含芸苔根肿菌的田地中种植依照本专利技术的芸苔植物或其部分的方法。在具体的实施方案中，植物(或其部分)可以包含就对于植物的第一亲本天然的且对于第二亲本非天然的遗传等位基因而言纯合的基因组，其中第二亲本显示比第一亲本显著更少的油酸和/或更高的亚麻酸含量。在一些例子中，植物(或其部分)包含在至少一个基因座中杂合或近交组合的来自第一亲本的等位基因，所述基因座选自定位于选自下组的连锁群的基因座：芸苔物种的N14、N4、N5和N1。在具体的例子中，可以通过一种或多种以SEQIDNO:5、6、14、和15列出的标志物定位来自第一亲本的等位基因。本文中还描述了与欧洲油菜中的高油酸(HO)和/或低亚麻酸(LL)表型连锁(例如连锁；紧密连锁；或极端紧密连锁)的核酸分子标志物。在具体的实施方案中，与HO表型连锁的标志物与fad2基因中的突变连锁。在具体的实施方案中，与LL表型连锁的标志物与fad3基因中的突变连锁。在一些实施方案中，可以使用与欧洲油菜中的HO/LL表型连锁的标志物将HO/LL表型引入其它植物(例如其它芸苔物种)中。一些实施方案包括使用至少一种与欧洲油菜中的HO/LL表型连锁的核酸分子标志物的方法，例如但不限于用以鉴定具有HO/LL表型的植物；和/或将HO/LL表型引入新的植物基因型和种质(例如经由标志物辅助育种或遗传转化)。进一步描述了用于将HO表型引入芸苔属植物中的手段，和用于将LL表型引入芸苔属植物中的手段。在一些例子中，用于将HO表型引入芸苔属植物中的手段是欧洲油菜植物中fad2基因中第411位的“C”至“T”突变。在一些例子中，用于将LL表型引入芸苔属植物中的手段是欧洲油菜植物中fad32基因中第三个内含子的5’剪接位点的第一个碱基处的“G”至“A”突变。还描述了用于鉴定携带促成芸苔属植物中HO表型的基因的植物的手段。在一些例子中，用于鉴定携带促成HO表型的基因的植物的手段是探针，该探针与包含第411位的“C”至“T”突变的欧洲油菜fad2基因区段特异性杂交，但是不与没有此突变的野生型欧洲油菜fad2基因的相同区段杂交。还描述了用于鉴定携带促成芸苔属植物中LL表型的基因的植物的手段。在一些例子中，用于鉴定携带促成LL表型的基因的植物的手段是探针，该探针与包含第三个内含子的5’剪接位点的第一个碱基处的“G”至“A”突变的欧洲油菜fad32基因区段特异性杂交，但是不与没有此突变的野生型欧洲油菜fad32基因的相同区段杂交。在一些实施方案中，本专利技术的芸苔植物的种子可以包含至少63％油酸(C18:1)。例如，本专利技术的芸苔植物的种子可以包含至少77％油酸(C18:1)。在本专利技术的一些实施方案中，芸苔植物的种子可以包含不超过6％亚麻酸(C18:3)。例如，芸苔植物的种子可以包含不超过1.5％亚麻酸(C18:3)。在一些实施方案中，本专利技术的植物(或其部分)可以包含与选自下组的核苷酸序列的互补物特异性可杂交的核苷酸序列：SEQIDNO:7和12。在这些和其它实施方案中，植物或其部分可以对咪唑啉酮(例如选自下组的咪唑啉酮：imazamethbenz、甲氧咪草烟(imazamox)、甲咪唑烟酸(imazapic)、灭草烟(imazapyr)、灭草喹(imazaquin)、和咪唑乙烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于鉴定包含fad2基因中促成欧洲油菜(Brassica napus)中的高油酸表型的突变的植物的方法，该方法包括：从植物分离基因组DNA；并对分离的基因组DNA筛选欧洲油菜连锁群N5或N1中的核酸分子标志物，其中所述核酸分子标志物的存在指示fad2基因中促成欧洲油菜中的高油酸表型的突变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.27 US 13/246,7571.一种用于鉴定包含促成欧洲油菜中的根肿病抗性的DNA序列的植物的方法，该方法包括：从芸苔植物分离基因组DNA；并对分离的基因组DNA筛选包含长度约300个核苷酸的多核苷酸的短序列重复(SSR)标志物，所述多核苷酸在聚合酶链式反应中通过引物对SEQIDNO:18和SEQIDNO:19、及引物对SEQIDNO:20和SEQIDNO:21扩增；其中所述SSR标志物的存在指示促成该植物中根肿病抗性的DNA序列存在。2.依照权利要求1的方法，其中所述多核苷酸当被SEQIDNO:18-19扩增时长度为300个核苷酸，且其中所述多核苷酸当被SEQIDNO:20-21扩增时长度为333个核苷酸。3.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：GR金格拉，J赵，VL里普雷，L尤巴亚塞纳，
申请(专利权)人：陶氏益农公司，
类型：发明
国别省市：美国;US