种子活力的调节制造技术

本发明专利技术提供一种多核苷酸，该多核苷酸使得能够调节种子活力、并且特别地提高种子活力，并且更特别地使得能够修饰萌发速度。还提供了一种包括所述多核苷酸的植物种子。还提供了一种生产该植物种子的方法，用于改善植物种子、转基因植物的萌发和活力的方法，以及本发明专利技术的多核苷酸用于产生具有改善的萌发和活力特征的生长植物的种子的用途。本发明专利技术特别地涉及芸苔属，更特别地甘蓝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种多核苷酸，该多核苷酸使得能够调节种子活力、并且特别地提高种子活力，并且更特别地使得能够修饰萌发速度。还提供了一种包括所述多核苷酸的植物种子。还提供了一种生产该植物种子的方法，用于改善植物种子、转基因植物的萌发和活力的方法，以及本专利技术的多核苷酸用于产生具有改善的萌发和活力特征的生长植物的种子的用途。本专利技术特别地涉及芸苔属，更特别地甘蓝。NCIMB4195120120404NCIMB4195020120404【专利说明】种子活力的调节 专利
本专利技术总体上涉及一种多核苷酸，该多核苷酸使得能够调节种子活力、特别是提 高种子活力，并且更特别地使得能够修饰萌发速度。本专利技术还涉及包括所述多核苷酸的一 种植物种子。另外，本专利技术中还提供了一种生产该植物种子的方法，用于改善植物种子、转 基因植物萌发和活力的方法，以及本专利技术的多核苷酸用于产生具有改善的萌发和活力特征 的生长植物的种子的用途。本专利技术的植物特别地涉及芸苔属，更特别地甘蓝。 专利技术背景 如由可从一个种子批次获得的均一的可用的植物的数目定义的，种子质量在发达 的园艺市场中已成为更重要的性状。养育幼小植物在这些市场中是高技术活动，并且因此 对于种子质量的需求是高的。对此需要可靠的和一致的高种子质量。在不利条件下的萌发 也是一个重要的种子质量性状。这意味着，对于种子品种的商业成功的一个需求是一致和 强健的种子质量。然而，目前商业品种的种子质量不总是稳定的和可预测的。 种子质量参数受种子发育期间的母体环境条件高度影响。给定所需的种子体积和 商业可行性，这些条件中仅有限的管理是可能的。因此，种子质量的一致性受母体条件的敏 感度限制。研宄已显示母体环境可潜在地影响所有种子质量参数，包括在不利条件下的均 一性和萌发。降低母体条件的影响将因此导致更一致的和强健的种子质量，这在发达的和 发展中的市场中提供优势。 可预测的和均一的幼苗建立对于生产可持续的和可营利的作物是必要的。对于这 种可预测性的关键促成因素是种子的萌发性能，种子的萌发性能受种子休眠和活力的直接 影响。休眠自身（在一般的可允许条件下没有萌发）在许多作物种类上不被认为是实际问 题，而低种子活力（实践中差的种子性能）不仅大大影响所有作物中出苗的数目，还影响出 苗的时机和均一性。这样的影响对确定成本效率和所需投入的作物生产的许多方面具有重 大影响，也对市场收益率有直接的作物特定影响（芬奇-萨维奇（Finch-Savage)，1995)。 低种子活力可起因于许多类型的种子退化和损害，并且这具有极大商业意义。然而，在种子 开始退化之前，其初始活力中也存在固有的区别，但是对此遗传、分子和生理学基础保持仍 了解甚少。 已经鉴定了许多基因中的显示具有改变的种子萌发性能的表型的突变，并且这些 在发展我们对于管理萌发的现有了解中是有用的（由芬奇-萨维奇（Finch-Savage)和罗 伊贝尔 _ 梅茨格（Leubner-Metzger)，2006 ;霍尔兹沃思（Holdsworth)等人，2008a 和 2008b 综述）。然而，这些基因在野生型或作物种子中的相对影响是知之甚少的，并且未显露将形 成针对种子活力的辨别测试的基础的清晰的候选者。在自然群体和作物基因型中可获得实 验室诱发突变的遗传变异的可替代来源。使用这种变异来鉴定与种子活力相关联的QTL，并 且然后影响这些性状的候选基因可提供鉴定实际上重要的基因的途径。 在西红柿（富拉德（Foolad)等人，1999)、甘蓝（贝特艾（Bettey)等人，2000,芬 奇-萨维奇（Finch-Savage)等人，2005)以及拟南芥（格罗特（Groot)等人，2000,克列尔 科斯（Clerkx)等人，2004)的一系列的种子活力性状的数量遗传分析中已利用了天然和作 物植物变异。已在所有三个种类中鉴定了种子萌发速度QTL。在健康的未老化种子中，在萌 发速度方面休眠和低种子活力之间的区别（如果存在）是未被了解的并且可具有相同的基 础（希尔霍斯特（Hilhorst)和图罗普（Toorop)，1997)。在大部分情况下，例如在拟南芥 中，生理休眠不是绝对的，但种子有条件地休眠，即萌发倾向于是慢的并且仅在有限范围的 环境中是可能的。随着休眠逐渐消失，萌发倾向于加速并变得在更宽范围的环境中是可能 的，并因此显得像活力的增加。 在对建立种子萌发和调节种子休眠负责的因子中，脱落酸（ABA)( -种众所周知 的植物激素）发挥了重要作用。ABA对于种子萌发和种子成熟过程是特别必要的（综述参 见芬克尔斯坦（Finkelstein)等人2002)，因为它造成种子休眠期的建立。至于萌芽，重要 的是，种子不会在例如冬季或一个干季之前的不合时令的温和条件下过早萌发。该种子中 的ABA强制这种休眠。仅如果该种子已被暴露于长时间的寒流和/或其他适合的环境信号 并且如果存在足够的水以支持萌发的话，则休眠被抬升。除了在种子活力上的作用，ABA还 调节植物生命的多个重要方面，包括对生物威胁和非生物胁迫像干旱和干燥的生理响应。 因此对具有更可靠的和一致的种子活力、尤其具有时间上定义的和均一的萌发速 度的种子的存在长期需要，以提供独立于母体条件并且无论外部环境条件如何，以更恒定 速率萌发的种子。这样的增加的种子活力在种子被一种给定制剂（化学的、生物的）包衣 的情况下受到特别关注，因为这种情况下通常观察到种子萌发中的延迟。因此，包括提高种 子活力、更特别地提高种子萌发的速度和均一性的序列的种子对于在中和包衣处理的影响 是最重要的，同时仍施用杀昆虫剂和杀真菌剂。 另外，虽然在许多方面中增加种子活力将是非常有用的和所希望的形状，在一些 情况下似乎降低种子活力会受到极大关注。特别地在胎萌种子中，降低种子活力可能是有 益的。胎萌被定义为种子在仍处于母本植物上时或在干燥之前萌发，并可在未成熟的和成 熟的种子中发生。已经在许多不同作物种类包括芸苔属作物中观察到胎萌（鲁安（Ruan) 等人2000)。因此，包括能够降低种子活力的序列的种子能够延迟（如果不能去除的话）不 希望的胎萌表型。 专利技术概述 因此，在这样的现有技术中，诸位专利技术人的贡献是从一个群体中鉴定包含一个小 的跨越S0G1 (萌发速度1)(由贝特艾（Bettey)等人（2000)在甘蓝中指定的种子萌发的一 个速度QTL)的渗入区域的一种植物，并且特别地证明和鉴定涉及到调节种子活力、特别地 涉及到种子萌发速度的调节中的对应的基因给。特别证明了，这些基因和它们对应的序列 可被用作使能够获得展现修饰的种子活力表型的种子（或产生种子的植物）的工具。特别 地，为了调节种子活力，基因序列可被引入新的背景中。更特别地，基因序列可被用于工程 化一种新的植物，独立于外部环境条件并且不论母体条件如何，该植物的种子会更早出芽、 更均一。另外，所述基因序列可被用作以下的工具：修饰该种子中的ABA含量，和/或该种 子响应ABA，从而影响就种子休眠以及种子贮藏蛋白和脂质合成而论的种子行为。 实施例 因此，在一个第1实施例中，本专利技术提供一种多核苷酸，特别地一种分离的多核苷 酸，包括选自下组的一种核酸分子，该组由以下各项组成： a. -种包括如在SEQ ID NO: 1 (本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多核苷酸，特别地一种分离的多核苷酸，包括选自下组的一种核酸分子，该组由以下各项组成：a.一种包括如在SEQ ID NO:1(BolC.VG1.a的A12版本)中描述的核苷酸序列的核酸分子；b.一种包括如在SEQ ID NO:2(BolC.VG2.a的A12版本)中描述的核苷酸序列的核酸分子；c.一种包括如在SEQ ID NO:3(BolC.VG1.a的GD33版本)中描述的核苷酸序列的核酸分子；d.一种包括如在SEQ ID NO:4(BolC.VG2.a的GD33版本)中描述的核苷酸序列的核酸分子；e.一种包括其互补链与a)‑d)中任一项所述的核酸分子杂交的核苷酸序列的核酸分子；f.一种包括由于简并遗传密码而偏离a)‑e)中任一项所定义的核苷酸序列的核苷酸序列的核酸分子；其中在一种植物或植物部分中表达后，所述的如a)‑f)中任一项所定义的核酸分子导致修饰的种子活力。

【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：W·E·芬奇萨维奇，K·莫里斯，G·C·贝克尔，T·G·布鲁格金克，P·范登维金加德，
申请(专利权)人：先正达参股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH