茄子中不依赖于受精的果实形成制造技术

本发明专利技术涉及茄子种子，其能够生长成细胞质雄性不育的植物并且可以在没有受精的情况下产生茄子果实。本发明专利技术还涉及通过使茄子生长而产生的植物。本发明专利技术进一步涉及用于生产无籽茄子果实的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及无籽茄子和用于生产此类植物的方法。茄子或茄(Solanum melongena)是茄科(Solanaceae)植物成员和茄属(Solanum)的一部分，茄属包含更有商业价值的种(诸如番茄、马铃薯和胡椒)。由于其大的、悬垂的、紫色的或白色的果实，茄子是一种重要的食用作物。自史前以来其已在南亚和东亚国家中种植，但现在也在西方世界中普遍种植。果实含有大量小软籽。从商业观点上，在食用水果和蔬菜(像茄子)中，无籽是非常期望的性状。在可以收获的果实中种子的存在被认为是负面品质。这尤其是因为种子可导致不希望的果肉褐变。此外，无籽果实一般比有籽果实更甜。需要将种子从果实中去除的产业或家庭应用也可以强烈受益于不存在种子。无籽或不存在种子可以是单性结实果实形成的结果，其中在没有受精的情况下坐果。在某些种中，单性结实果实坐果中仍然需要授粉或另一种刺激，特别是用植物生长调节剂(诸如赤霉素、植物生长素和细胞分裂素)对花进行喷雾。这被称为人工单性结实果实形成。单性结实果实形成不仅在用于获得无籽果实方面是令人感兴趣的。不利的环境条件(诸如高温或低温和干旱)可以妨碍正常授粉，这导致坐果差并因此产量损失。当果实形成不依赖于受精或单性结实果实形成可以作为性状利用时，其可以显著有助于经济上更有效地生产茄子果实。除了有助于收获安全性，单性结实果实形成对于果实品质也是重要的。已经提到单性结实茄子果实相比有籽茄子果实具有更好的风味(苦味更少)以及更高的干物质含量。更高的可溶性固形物水平对于加工在产业上用于酱生产的茄子尤其重要。此外，对于需要不漏的牢固水果的鲜切产业，这样的水果可能是有利的。几种单性结实茄子品种是已知的(例如Talina、Galine)。在此类茄子品种的冬季种植期间，果实生产可能受到不理想的环境条件的阻碍。这些通常是通过用植物生长调节剂处理花芽抵消。然而，由于化学品和劳动力两者的成本，这些植物激素处理使生产过程更加昂贵。植物激素(植物生长素和赤霉素)的参与已被广泛记载，虽然它们的确切作用仍然不清楚。施加植物生长素或赤霉素对未受精胚珠导致在许多植物种(包括茄子)中果实形成。在实践中，施加这些激素以提高温室条件不理想时的坐果。虽然植物生长素和赤霉素的施加有一定的实用价值，但是其增加成本，并且其可以导致果实形状不规则。另外，激素的使用在一些国家正在讨论或者被禁止。单性结实果实形成也已经通过使用DefH9-iaaM基因在茄子中进行遗传工程化。DefH9-iaaM基因编码色氨酸单加氧酶，并赋予植物生长素合成，而DefH9控制区域驱动基因的表达(具体是在胚珠和胎座中)。这导致果实生产显著增加伴随栽培成本的降低。然而，在许多国家中，遗传修饰的作物没有被广泛接受。除了当前单性结实茄子和可用方法的上述缺点之外，还有另一个问题。如果茄子在某些条件下能够自花授粉，拥有单性结实果实形成性状的茄子可以仍然产生含有种子的果实。种子的存在可负面影响茄子果实的品质。因此，在希望保证无籽辣椒果实的情况下，辣椒植物花的人工去雄(成熟前去除花药)是必须的，即使植物本身是单性结实的。在F1杂交种子生产中，防止自花授粉也是一个问题。茄子的花是完全花，既含有雌性结构又含有雄性结构，并且可以是自花授粉或异花授粉。因为F1杂交种子是杂交两个不同植物品系后产生的，这种自花授粉在F1代杂交种子生产中是不希望的。不需要的自花授粉可以通过费力的手工去雄来控制。进行此去雄是为了防止植物产生花粉，以便它仅作为母本。去雄消耗时间和成本，因而是不希望的。用于生产无籽茄子果实的另一种方法是使用三倍体茄子。三倍体茄子的存在可以产生无籽茄子果实(参见WO2009/095266)。三倍体茄子通过首先使四倍体茄子亲本植物与另一二倍体茄子杂交，并且然后从后
代植株的群体中选择三倍体植物。优选地，四倍体亲本是母本植物并且二倍体亲本是父本植物。为了获得四倍体亲本植物，普通二倍体茄子给予秋水仙碱处理。产生三倍体茄子的过程是费力的并受某些处理的约束。本专利技术的目的是提供一种茄子，其能够生产不依赖于受精的无籽果实并且不具有任何上述缺点。本专利技术涉及一种茄子(Solanum melongena L.)，其显示单性结实果实形成和细胞质雄性不育(CMS)两者的组合。本专利技术的植物是不能生产活花粉的单性结实植物。由于该雄性不育植物因此不能自花授粉，所以种子形成取决于来自另一植物的花粉，所述另一植物作为在杂交中的雄性植物。这种方式可以避免在F1代杂交种子生产中自交后代的发生。使用雌性不育植物在F1代杂交种子生产中不会具有与雄性不育植物一样的益处，因为去雄仍然是必须的。本专利技术具体涉及能够生长成细胞质雄性不育的植物和能够在没有受精的情况下产生茄子果实的茄子种子，所述种子可通过将NCIMB 42053的母本植物与任选地单性结实的父本植物杂交而获得。所述茄子种子也可以通过将NCIMB 42053的母本植物与(任选地单性结实的)父本植物杂交来获得，并且在这第一次杂交后将后代植物与轮回父本植物反复回交。通过将后代植物与轮回父本植物反复回交，有可能获得具有类似于父本植物的期望的性状或性状的组合加上细胞质雄性不育和单性结实果实形成的组合性状的茄子植物。本专利技术还涉及可以从这些种子生长的植物。根据本专利技术，雌性和雄性亲本的不同组合可以得到本专利技术的植物。然而，由于细胞质雄性不育(CMS)通过细胞质转移，这一性状显然只可以经由作为雌性的植物继承。为了获得根据本专利技术的植物，在杂交中用作雌性的植物，其用于获得在杂交中具有CMS和单性结实果实形成的组合的植物，必须总是具有性状CMS。单性结实果实形成是可以从雄性和雌性亲本植物两者继承的性状。为了获得如上所述根据本专利技术的植物，亲本植物之一或两者必须具有单性结实果实形成性状。在杂交中作为母本植物发挥功能、得到本专利技术的种子的植物可以是这样的植物，其代表性的种子以保藏号NCIMB 42053保藏于NCIMB。其也可以是衍生自其代表性种子以保藏号NCIMB 42053保藏的植物的植物，或是至少具有与其代表性种子以保藏号NCIMB 42053保藏于NCIMB的植物所包含相同的细胞质雄性不育的植物。本专利技术还涉及从所述种子生长而来的茄子，所述植物是细胞质雄性不育并且能够在没有受精的情况下产生茄子果实。此外，从所述种子生长的所述茄子，其是雄性不育并且能够在没有受精的情况下产生茄子果实，不显示任何负面多效性作用。此外，本专利技术提供了从雄性不育并且能够在没有受精的情况下产生茄子果实的茄子生产的无籽茄子果实。通过能够在没有受精的情况下产生果实的雄性不育茄子生产的此无籽茄子果实，不显示任何负面多效性作用，特别是中空的芯和/或变形的形状。此外，所述无籽茄子果实具有一个或多个下列特征：a)大小与通过受精产生的果实的大小相同或相似；b)着色和成熟过程与通过受精产生的果实的着色和成熟过程相同或相似。所述无籽茄子果实可以是果实本身，或果实制成的或其部分制成的产品或食品，或它们制成的加工食品，并且收获自本专利技术的茄子或从本专利技术的种子生长的茄子，所述本专利技术的茄子或种子包含单性结实果实形成和细胞质雄性不育的组合。本专利技术还涉及如上述已保留亲本的细胞质雄性不育和不依赖于受精的果实形成能力的茄子后代。在本专利技术的植物的所述子代本文档来自技高网...

【技术保护点】
茄子种子，其能够生长成细胞质雄性不育的植物和能够在没有受精的情况下产生茄子果实，所述种子可通过将NCIMB 42053的母本植物与任选地单性结实的父本植物杂交而获得。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.12 EP 13196955.21.茄子种子，其能够生长成细胞质雄性不育的植物和能够在没有受精的情况下产生茄子果实，所述种子可通过将NCIMB 42053的母本植物与任选地单性结实的父本植物杂交而获得。2.从如权利要求1所述的种子生长成的植物，所述植物细胞质雄性不育并且能够在没有受精的情况下产生茄子果实。3.来自如权利要求2所述的植物的无籽果实。4.如权利要求3所述的果实，其中所述果实不显示负面多效性作用，特别是中空的芯和/或变形的形状。5.如权利要求3或4所述的果实，其中所述果实具有一种或多种下列特性：a)大小类似于受精后产生的果实的大小；b)着色和成熟过程与通过受精产生的果实的着色和成熟过程相似。6.如权利要求2所述的茄子的后代，其已保留如在亲本植物中发现的细胞质雄性不育和不依...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·J·范登恩登，
申请(专利权)人：瑞克斯旺种苗集团公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL