专利名称：：将来自紫花辣椒属物种的植物的一种或多种遗传性状转移给白花辣椒属物种植物的方法将来自紫花辣椒属物种的植物的一种或多种遗传性状转移给白花辣椒属物种植物的方法
技术领域：
：本发明涉及将来自包含一种或多种遗传性状的紫花辣椒属(Cg/7W咖)物种的植物的所述遗传性状转移给白花辣椒属物种的方法.本发明进一步涉及植物本身以及来源于该植物的果实，种子和其它植物部分。辣椒属属于茄科(So/fl加cefle)的大科.辣椒类的几个物种为在全世界许多国家中的旷野或受保护条件下生长的有价值的作物.具有辛辣果实的辣椒属物种一般作为新鲜，千燥或提取的辛香料使用。具有通常称作甜椒的非辛辣的果实的各种形状和颜色的物种广泛作为蔬菜使用。可以基于花的颜色将辣椒属分成两个不同的类群白花类，包舍，例如密切相关的物种辣椒(C.a加"咖)、小米辣(C.尸r"""e/^)、和(7.和紫花类，包含，例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>在白花类中，辣椒及其密切相关的物种小米辣是人所共知的驯化物种，它们主要用于供加工和食用的甜椒和辣椒的生产.辣椒属象其它植物一样受到许多害虫和病害的攻击，包括昆虫、线虫、真菌、细菌和病毒.这类细菌病害之一是由细菌野油菜黄单胞菌辣椒斑点病致病变种造成的细菌性叶斑病.可以根据叶子上的大量三角斑点识别辣椒属的细菌性叶斑病.最初，斑点是水漫湿的.在早期感染的叶子变形.通常受侵害的叶子边缘具有坏死组织窄带边.感染的辣椒属叶子过早脱落，因这种情况使得果实暴露于阳光下，可能导致晒伤，继发性果实腐烂和减产.如果早期感染，辣椒属果实很少显示出症状，但可能脱落.疱病黄单胞菌(工Ms/cfl"r/fl)分布广泛并且损害辣椒属，特别是在亚热带和热带国家的农作物中，且因此具有巨大的经济影响。控制这一病害主要依赖于由健康(处理的)种子生产植物和在整个季节期间采取的预防步骤.对这类病害有用的抗性以及其它诸如果实品质特性等这类性状可以存在于辣椒属的野生或其它驯化物种中，诸如，例如在C.卯6e"ez^中，其携带独特的种性状，诸如对某些不存在于白花物种中的细菌疱病黄单胞菌的某些亚种的抗性.因此将这类来自明显相关的紫花C./w6e"ei^的有利的遗传性状，诸如任何抗性基因转移给常用的白花物种，诸如辣椒和/或小米辣可能是有利的.然而，众所周知在辣椒属的不同物种之间存在不同程度的强杂交障碍.已经证实某些杂交是不可能的，且其它杂交仅能够借助于体外培养技术，诸如胚拯救来进行.此外，在大多数情况下，来源于所述杂交的产物是完全或部分无菌的，这使得它们不易于进行任何进一步的繁育目的.因此，存在对一种方法的需求，通过该方法可以在不同紫花和白花辣椒属物种之间转移所需的遗传性状.本发明的目的在于提供将来自紫花辣椒属物种的植物的一种或多种遗传性状，诸如，但不限于抗性基因转移给白花辣椒属物种的植物的方法.通过提供一种方法实现这一目的，该方法包括下列步骤(a)通过使包含所述遗传性状的紫花辣椒属物种的第一种植物与另一紫花辣椒属物种的笫二种植物杂交并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物制备包含所迷遗传性状的第一种杂种植物；(b)通过使包含所迷遣传性状的所述笫一种杂种植物与白花辣椒属物种的第一种植物杂交制备笫二种杂种植物；(c)使所述笫二种杂种植物与包舍所述遗传性状的紫花辣椒属物种的所述笫一种植物杂交，并且从其子代中选择包含该遗传性状的植物；(d)通过使步骤c)获得的植物与白花辣椒属物种的第二种植物杂交，并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物制备第三种杂种植物.属物种.本发明的方法基于几种种间杂交的适当組合以及充当邻近物种间的一种桥梁的杂交(图1).例如，所需遗传性状之后可以为分子标记或按照本领域技术人员众所周知的分子生物学技术的生物测定.按照本发明的优选实施方案，该方法进一步包括(e)选择步骤(d)中获得的不含该遗传性状的植物并且使这些植物与包含所述遗传性状的所述紫花辣椒属物种的第一种植物杂交，并且从其子代中选择包含该遗传性状的植物；和(f)通过使步骤(e)获得的植物与白花辣椒属物种的笫二种植物杂交，并且从其子代中选择包含该遗传性状的植物制备第四种杂种植物.在这种方式中，可以在本发明方法步骤(d)中获得的不含遗传性状的植物仍然可以进一步用于本发明的方法.按照本发明的优选实施方案，该方法进一步包括g)过使包含遗传性状的第四种杂种植物与白花辣椒属物种的第二种植物杂交，并且从其子代中选择包含遗传性状的植物制备第五种杂种植物.因此，获得包含所关注的遗传性状的稳定的白花植物，所述的遗传性状来源于紫花物种，但均为白花物种的品质状况.优选在步骤(b)后，笫二种杂种植物为自花授粉的并且其子代被用于步骤(c),以便使抗性稳定，改善能育性和获得携带所需性状的纯合型遗传稳定的植物.按照另一个优选的实施方案，步骤(c)中获得的植物为自花授粉的并且其子代被用于步骤(d),以便再次使抗性稳定，改善能育性和获得携带所需性状的纯合型遗传稳定的植物.此外，按照其它优选的实施方案，步骤(d)中获得的植物为自花授粉的并且其子代被用于步骤(e)，和/或步骤(e)中获得的植物为自花授粉的并且其子代被用于步骤(f).无论何时在获得杂种植物或加快该过程方面对方法有益，均应用本发明的胚拯救技术。优选紫花辣椒属物种的第一种植物选自C,/w6e"e/7"C.ejr/边/咖和C.caiY/e/zaW/'，更优选紫花辣椒属物种的第一种植物为C./w6esce/^.在辣椒属物种中的最大遗传距离在C,pw6e"e/w与辣椒和/或小米辣之间。迄今为止已经证实这些物种之间的直接杂交是不可能的，甚至借助于胚拯救也是如此.然而，通过使用本发明的方法，全新的基因库易接近辣椒和/或小米辣的物种。按照本发明，第二种紫花辣椒属植物选地选自G;w6(5"加s、Gexi边/咖和C.csn/e加s/2'，优选紫花辣椒属物种的第二种植物为C.ez/边/咖或C.cflrde/zs"，优选C.ejr/边/咖。优选笫一种植物选自非紫花辣椒属物种的第二种植物的另一物种.在本发明的一个优选的实施方案中，白花辣椒属物种的第一种植物选自C.6scca"迈、小米辣、(7.c力/zzei^e、辣椒及其杂种.优选白花辣椒属物种的第一种植物为小米辣.白花辣椒属物种的第二种植物优选地选自G6a"af咖、小米辣、C.cA/加/2se和辣椒及其杂种，更优选白花辣椒属物种的第二种植物为C."//7郎"、辣椒和/或其杂种.本发明的杂种为获自两个不同辣椒属物种之间的杂交，例如C.cAi/ie/^e植物与辣椒植物之间的杂交的植物(种间杂交)，或获自单一物种的群体或栽培品种之间的杂交的植物(种间杂交).按照本发明的另一个优选的实施方案，遗传性状为对抗辣椒属病害的抗性基因，这种病害攻击所有栽培的辣椒属物种.通过将来自明显相关的辣椒属物种的一种或多种抗性基因转移给常用的，但并非天然具有这类抗性基因的物种，提供了新的抗性植物.因而，例如，可以使对环境不利的化学品处理的应用得到减少，乃至放弃.然而，还可以使用本发明的方法转移其它遣传性状，诸如其它抗性基因，果实品质特性，诸如形状、味道和颜色，提高的产量，座果和对无生命应激(例如冷/盐)的抗性.在一个特别优选的实施方案中，抗性基因为赋予对细菌病害野油菜黄单胞菌辣椒斑点病致病变种I，II，IV和VI亚种抗性的Bs4基因.本发明进一步涉及可通过如上所述的方法获得的植物.特别地，本发明涉及白花辣椒属物种的植物，包含来源于紫花辣椒属物种的植物的遗传性状，所述植物包含正常情况下不存在于白花物种中的遗传性状.在一个优选的实施方案中，所述植物选自C.6accW咖、小米辣、C.c力/zz朋m、辣椒及其杂种，优选该植物选自C.c力i'/7郎se、辣椒和/或其杂种。按照本发明的一个优选的实施方案，所述遗传性状为对抗辣椒属病害的抗性基因，特别地，该抗性基因为赋予对细菌病害野油菜黄单胞菌辣椒斑点病致病变种I，II，IV和VI亚种抗性的Bs4基因.此外，本发明涉及来源于上述植物的果实、种子和植物部分，其中其它植物部分可以选自种子、插条、长旬茎和分生组织.本发明通过下列实施例和图来说明，但它们并非旨在以任何方式来限制本发明的范围.图1以图示方式显示了本发明方法的步躁；图2为具有所需抗性基因的用于本发明方法优选实施方案第一步的C.exi边/咖植物(A)和C.pi/6e"e/zsPI235047(B)植物的照片；图3A表示第一种杂种植物的实例，即在本发明方法第一步中获得的产物；图3B为小米辣PI238059的照片；困4表示第二种杂种植物(A)的实例和辣椒(B)和C.c力"e/2"(C)的照片；罔5为自花授粉的产物(/m6e"e/^xc."i边/咖)x小米辣)x(c.c力/x7加sex辣椒)的照片；且图6显示了携带来源于C.;n/6e"e/^的抗性基因的辣椒植物，实施例方法将种子迂回播种在盆装的石棉块上，施肥且使其繁殖直至开花，割去花芽并且用选择的父系传粉.传粉后24-28天收获果实，进行表面灭菌并且在无菌条件下打开.以无菌方式从所有种子中分离胚并且如SiM等所述(Ann.Amelior.Plantes，29:583,606，1979)转移至胚拯救(ER)培养基中.1-2周后，将充分发育的植物转移至补充了0.8X琼脂和20g/1蔗糖的MS培养基中(MurashigeT.和SkoogF.，Physiol.Plant15:473-497，1962).随后将具有充分发育的根系的植物转移至温室中并且谨慎地使它适应其条件.摘取4-6周龄植物的叶子并且接种野油菜黄单胞菌辣椒斑点病致病变种VI亚种(i^/2f力o边o/wscfl边;es^r/sres/cafor/araceVI)，以《更选择抗性植物.将细菌克隆贮存在冷藏根内并且在琼脂培养基上培养1周，此后在22"C下接种.通过将细菌重新悬浮于去矿质水中制备接种混悬液.用注射器将细菌混悬液施用于叶子上.将接种的叶子保持在22"下的气候室内用玻璃覆盖的箱内2天.抗性植物的叶子在接种部分表现出因超敏反应(肌)导致的浅棕色和干燥的斑点。根据接种时间的不同易感植物的叶子在接种部分上显示出无反应或水浸湿病斑.因此不存在超敏反应表明不存在Bs4基因，抗性对照为C./w6e^e/^PI235047,易感对照为易感性的C.pi/^5"e/^登记号.杂交通过使包含Bs4抗性基因的Cs/7"'c"边/7"6e^eiwPI235047(雄性，困2B)(美国农业部)与Cs;^/C7咖"/迈/咖(雌性，图2A)杂交制备笫一种杂种植物.获得包含该抗性基因的37种杂种植物(图3A).随后通过使C./Vi/fe《c加sPI238059(雄性，困3B)与包含该抗性基因的第一种杂种植物(雌性)杂交制备笫二种杂种植物来源于这种杂交的笫二种杂种植物中无一表达所述抗性.随后使第二种杂种植物(雌性，图4A)与Ca/Wc咖/w6esce/^PI235047(雄性)杂交.获得两种抗性植物.这些植物为能育的且由此获得F2种子.此夕卜，通过使C,c力/加飾PBC306个体(AsianVegetableResearchandDevelopmentCenter)与辣椒植物个体杂交制备辣椒(图4B)和c力/加/2"(图4C)的杂种.使这种杂交的产物再与辣椒杂交。随后获得F2种子，随后通过使由笫二种杂种植物与Ca/7s/c咖杂交产生的抗性植物或来源于其F2种子的植物与来源于辣椒/Gc力/"e/^e杂种的F2种子的植物杂交制备第三种杂种植物(图5)。使来自该杂交的抗性产物进一步与纯的辣椒品系杂交。此外，使来源于所述杂交的对于Xcv6易感的植物再与C.;i/^"e/wPI235047杂交.然后使来源于该杂交的抗性植物自交并且获得F2种子.随后使来源于该杂交的抗性植物再与来源于杂种AMA12的品系杂交.这种杂交为C."//加"与辣椒之间的杂交.使由所述的最后一次杂交产生的抗性植物自交并且获得F2种子.此外，使来源于最后提及的与PI235047的杂交体自交的植物进一步与几种辣椒亲本品系杂交。作为结果，获得了携带来源于G;w6"ce/^的Bs4抗性基因的辣椒植物(图6),这些结果清楚地表明使用本发明的方法将来自紫花辣椒属物种的性状引入白花辣椒属物种是可能的.权利要求1.将来自包含一种或多种遗传性状的紫花辣椒属(Capsicum)物种的植物的所述遗传性状转移给白花辣椒属物种植物的方法，该方法包括下列步骤(a)通过使包含所述遗传性状的紫花辣椒属物种的第一种植物与另一紫花辣椒属物种的第二种植物杂交并且选择包含所述遗传性状的植物制备包含所述遗传性状的第一种杂种植物；(b)通过使包含所述遗传性状的所述第一种杂种植物与白花辣椒属物种的第一种植物杂交制备第二种杂种植物；(c)使所述第二种杂种植物与包含所述遗传性状的紫花辣椒属物种的所述第一种植物杂交，并且从其子代中选择包含该遗传性状的植物；(d)通过使步骤c)获得的植物与白花辣椒属物种的第二种植物杂交，并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物制备第三种杂种植物。2.如权利要求1中所述的方法，进一步包括(e)选择步骤(d)中获得的不含所述遗传性状的植物并且使这些植物与包含所述遗传性状的所述紫花辣椒属物种的第一种植物杂交，并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物；(f)通过使步骤(e)获得的植物与白花辣椒属物种的笫二种植物杂交，并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物制备第四种杂种植物，3.如权利要求1或2中所述的方法，进一步包括e)通过使包含所述遗传性状的第四种杂种植物与白花辣椒属物种的第二种植物杂交，并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物制备第五种杂种植物。4.如权利要求l，2或3中所述的方法，其中在步骤(b)后，第二种杂种植物为自花授粉的且其子代被用于步骤(c)。5.如权利要求l-4中任一项所述的方法，其中步骤(c)中获得的植物为自花授粉的且其子代被用于步骤(d)。6.如权利要求2-5中任一项所述的方法，其中步骤(d)中获得的植物为自花授粉的且其子代被用于步骤(e).7.如权利要求2-6中任一项所述的方法，其中步骤(e)中获得的植物为自花授粉的且其子代被用于步骤(f).8.如权利要求l-7中任一项所述的方法，其中紫花辣椒属物种的第一种植物选自C./7w6esce/^、C.ejr/in/咖和C.cai^fe加s//.9.如权利要求8中所述的方法，其中紫花辣椒属物种的第一种植物为C./由jce/zj,10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中紫花辣椒属物种的第二种植物选自C.ptf6esce/2S、C,ejr/'边!'咖和C."iYfe加s/i,11.如权利要求10中所述的方法，其中紫花辣椒属物种的第二种植物为Cei/zz7/咖.12.如权利要求l-ll中任一项所述的方法，其中白花辣椒属物种的第一种植物选自C.6"c"咖、小米辣(C./r"&"e/w)、C,13.如权利要求12中所述的方法，其中白花辣椒属物种的第一种植物为小米辣.14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中白花辣椒属物种的第二种植物选自C.6"cW咖、小米辣、C.cAi加/zse和辣椒及其杂种.15.如权利要求14中所述的方法，其中白.花辣椒属物种的第二种植物为C.^//2郎"与辣椒的杂种.16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述遗传性状为对抗辣椒属病害的抗性基因.17.如权利要求16中所述的方法，其中所迷抗性基因为赋予对细菌病害野油菜黄单胞菌辣椒斑点病致病变种I，III和IV亚种(Js/^力0边a/fl及ca边/esfr/sPi5s/cafor/arace/,777在/7if/「)抗性的Bs4基因，18.可通过权利要求1-17中任一项所述方法获得的植物。19.白花辣椒属物种植物，包含来源于紫花辣椒属物种的植物的遗传性状。20.如权利要求18或19中所述的植物，选自C.6accaf咖、小米辣、C.c/f//7e/^e、辣椒及其杂种.21.如权利要求18,19或20中所述的植物，其中该植物为Gc力2'/2郎se、辣椒和/或其杂种。22.权利要求18-21中任一项所述的植物，其中所述遗传性状为对抗辣椒属病害的抗性基因.23.如权利要求22中所述的植物，其中所迷抗性基因为赋予对细菌病害野油菜黄单胞菌辣椒斑点病致病变种I，III和IV亚种抗性的Bs4基因，24.来源于如权利要求18-23中所述的植物的果实，种子和植物部分.全文摘要本发明涉及将来自包含一种或多种遗传性状的紫花辣椒属(Capsicum)物种的植物的所述遗传性状转移给白花辣椒属物种植物的方法，该方法包括下列步骤(a)通过使包含所述遗传性状的紫花辣椒属物种的第一种植物与另一紫花辣椒属物种的第二种植物杂交并且选择包含所述遗传性状的植物制备包含所述遗传性状的第一种杂种植物；(b)通过使包含所述遗传性状的所述第一种杂种植物与白花辣椒属物种的第一种植物杂交制备第二种杂种植物；(c)使所述第二种杂种植物与包含所述遗传性状的紫花辣椒属物种的所述第一种植物杂交，并且从其子代中选择包含该遗传性状的植物；(d)通过使步骤c)获得的植物与白花辣椒属物种的第二种植物杂交制备第三种杂种植物，并且从其子代中选择包含所述遗传性状的植物。本发明进一步涉及植物本身以及来源于该植物的果实，种子和其它植物部分。文档编号A01H5/08GK101296614SQ200580051916公开日2008年10月29日申请日期2005年9月22日优先权日2005年9月22日发明者I·A·海德曼,W·林德曼申请人:安莎种子公司