辣椒中抗韃靼內絲白粉菌的抗性的制作方法
【專利說明】辣椒中抗飽鞋內絲白粉菌的抗性
[0001] 本發明設及表達抗病原體抗性的植物。更特別地,本發明設及辣椒(pepper)植 物,其對鞍醒內絲白粉菌化eveillula taurica)有抗性。進一步,本發明設及來源于抗性 辣椒植物的種子、后代和繁殖材料,W及抗性植物作為種質在育種程序中的應用。
[0002]甜椒植物屬于辣椒屬(Capsicum),其是茄科(Solanaceae)的一部分。辣椒屬 (Capsicum)物種原產于南美洲、中美洲和北美洲的一部分,在那里它們已被種植了數千年, 并且現在在全球種植。辣椒述(Capsicum)的一些成員被用作調料、蔬菜、和藥物。
[0003] 辣椒屬(Capsicum)植物的果實有許多不同的名稱,取決于地點和類型。種 Capsicum 曰nnuum 是五種馬川養的賣束椒屬(Capsicum)的種(Capsicum 曰nnuum, Capsicum b曰cc曰turn, Capsicum ch曰coense, Capsicum chinense, Capsicum frutescens)中最常見 的并被廣泛種植的。它包含幾個品種群,其中在北歐和美國最常種植的是燈籠椒化ell P巧per)(也被稱為紅辣椒(paprika)或甜椒(sweet P巧per))。燈籠椒可W生吃、烹調、不 成熟的或成熟的,并且可W加工成粉、醬、和薩爾薩辣調味汁(salsas)。其果實開始多數是 綠色的,但在成熟的過程中變成紅色、黃色、澄色、紫色、白色或褐色。
[0004] 可W在敞田、溫室或遮蔭棚中,在大范圍的不同的氣候條件下種植辣椒,但是在溫 暖干燥的條件下將最成功。
[0005] 辣椒中由鞍醒內絲白粉菌引起的白粉病(powdery mildew)感染在辣椒生產區域 成為日漸增長的問題。鞍醒內絲白粉菌引起多種作物如辣椒、番茄、洋劑、黃瓜、洋蔥和馬鈴 馨的白粉病。
[0006] 內絲白粉菌屬化eveillula)的地理分布W中亞和西亞為中心分布在地中海區 域。運種疾病的第一癥狀是在最老的葉片上出現黃色的壞死斑,然后在較新的葉片上也出 現。在感染葉片的下表面上可W看到具有豐富分生抱子的白色產抱區域。運種疾病最終導 致落葉。辣椒田中白粉病感染可W導致嚴重的減產。白粉病流行的預報和管理十分困難, 后者是由于真菌在細胞間生長。因此化學控制不成功,所W在基因控制領域尋找解決方案。
[0007] 在辣椒(Capsicum spec. L.)中鑒別的抗性來源稀少并且不令人滿意。有幾種辣 椒資源在天然感染條件下表現出不同水平的抗性,不過它們大部分是非-annuum種的,或 者它們的抗性水平很低。僅能找到很少的關于辣椒對鞍醒內絲白粉菌的文章或報道。
[000引最有希望的抗性來源是在來自東非的C. annuum資源"冊"中發現的值aubeze et al, 1989)。由 Daubeze et al. (1995) (Plant Breeding 114, 327-329)和 Lefebvre et al. (2003) (Theoretical and Applied Genetics, 107:661-66)進行的對于基本抗性因子 的遺傳性質的研究顯示負責鞍醒內絲白粉菌抗性的遺傳基礎是復雜的。在"冊"和易感的 燈籠椒Vania雜交制備的群體中,發現五個基因區域,P5、P6、P9、P10、和P12 W及另外的 QTL' S,它們對所發現的抗性有貢獻。對于兩種評估方法來說,有兩個基因區域是共同的,而 其他QTLs是方法特異性的,反映了白粉病流行的環境依賴性。能夠解釋大部分所發現變異 (variance) (26% )的單個0化位于 P6 上(Xefebvre et al. 2003,同上)。
[0009]由于根據本領域目前的技術,還未知有辣椒品種對鞍醒內絲白粉菌具有高度抗 性,本發明的目的是提供對鞍醒內絲白粉菌具有抗性的辣椒植物。
[0010] 在獲得本發明的研究中,培育對鞍醒內絲白粉菌具有高度抗性的辣椒植物。本發 明所述的抗性由遺傳決定子控制,其遺傳與多基因隱性性狀的遺傳一致。本文中"隱性性 狀"指僅在W純合狀態包含所述遺傳決定子的植物中能觀察到可實現的抗性,而W雜合狀 態包含所述遺傳決定子的植物不表現出抗性。
[0011] 在本發明中,發現由的'L組成的遺傳決定子單獨解釋56. 8%的所發現的抗性變 異,如實驗(實施例2)中所述,并且該遺傳決定子位于LG1/8上。
[0012] LG1/8是染色體1和染色體8的額外連鎖群。使用特別的注釋,因為在該區域存在 已知的相互易位,將C. annuum的基因組與其它辣椒種區分開。
[0013] 到目前為止,還沒有已知的出版物是關于辣椒中LG1/8上的giL賦予對鞍醒內絲 白粉菌抗性的。也沒有任何已知的數據是關于QTL's W解釋變異的水平賦予對鞍醒內絲白 粉菌的抗性。Daubeze et al. (1995.同上)表明感染越嚴重,賦予抗性所需的基因或基因 組合越多。
[0014] 與該現有技術相比,本發明設及解釋了幾乎57%的所發現變異的Q化,運必定具 有增加的價值。當在育種程序中使用植物材料時,使用能夠解釋大部分在抗鞍醒內絲白粉 菌抗性中發現的變異的的'L比組合使用幾個能解釋較少的所發現變異的QTL' S提供了更有 效的方法。在植物生長的早期階段,強的'L能夠提供對表型性狀的更好指示,而無需進行花 費更多時間和成本的PM測試。所需要的不同QTL's越少,測試實施的效率越高。giL能解 釋的變異越多,其預測能力越強,并且由此的'L具有更多的價值。
[0015] 本發明因此設及表現出抗鞍醒內絲白粉菌化eveillula taurica)抗性的辣椒植 物(辣椒種(Capsicum spec.)),其中辣椒植物包含LG1/8上的QTL,其中當giL純合地存 在時,導致抗鞍醒內絲白粉菌抗性,并且其中所述的'L存在于其代表性種子W保藏號NCIMB 42136保藏的辣椒植物中或者可從該辣椒植物獲得。在優選的實施方案中,辣椒植物是 C曰PS i cum曰nnuum種的樣本。
[0016] 在保藏物的種子中,該的'L與根據SEQ ID NO. 1的分子標記連鎖。本發明的植物 可W具有或者可W不具有該分子標記。如果該植物不具有該分子標記,但是存在該Q化,運 種植物仍然是本發明的辣椒植物。
[0017] 在優選的實施方案中,該的'L純合地存在,并且辣椒植物顯示出抗鞍醒內絲白粉 菌的抗性。其中該的'L雜合地存在的植物也是本發明的一部分,因為雖然它們可能不表現 出抗性表型,運些植物仍然是該QTL的來源,并可用于鞍醒內絲白粉菌抗性辣椒的育種。
[0018] 本發明的辣椒植物可通過下述步驟獲得:
[0019] a)將第一種辣椒植物和第二種辣椒植物雜交,其中至少一種所述植物是由其代表 性樣品W保藏號NCIMB 42136進行保藏的種子生長而成的,或者是其后代植物,
[0020] b)將得到的F1植物自交,獲得F2群體,W及
[0021] C)從F2群體鑒別并選擇在LG1/8上具有導致抗鞍醒內絲白粉菌抗性的QTL的植 物。
[0022] 本發明進一步提供辣椒植物,其純合地包含該Q化,并且其白粉病抗性得分與不包 含該QTL的辣椒植物的白粉病抗性得分相比,按0-5的量度,按增加的優先級,平均低至少 1. 5,低至少1. 7,低至少1. 9,低至少2. 1,低至少2. 3,低至少2. 5,低至少2. 6。
[0023] 根據其進一步的方面,本發明提供包含如本文所定義的QTL的辣椒種子。由該種 子可生長而成的植物包含位于LGl/8上的Q化,并且當其純合地存在時,所述植物表現出抗 鞍醒內絲白粉菌的抗性。
[0024] 本發明還設及如本文所述的辣椒植物的,或辣椒種子的后代,其中后代包含如本 文所定義的LG1/8上的Q化,并且其中當該giL純合地存在時,后代植物具有對鞍醒內絲白 粉菌的抗性。
[0025] 本發明進一步提供來源于本發明植物的繁殖材料或本發明的辣椒種子的繁殖材 料,其中所述繁殖材料包含LG1/8上的Q化,并且其中當該的1純合地存在時,由所述繁殖材 料生長而成的植物對鞍醒內絲白粉菌具有抗性。
[002引繁殖材料適宜地選自由愈傷組織、小抱子、花粉、子房、胚珠、胚胎、胚囊、卵細胞、 桿插條、根、莖、細胞、原生質體、葉片、子葉、下胚軸、分生細胞、