抗tswv的辣椒属植物的制作方法
【专利说明】抗TSWV的辣楓属植物 发明领域
[0001] 本发明设及植物育种和植物改良,特别地设及抵抗Tsw抗性突破性毒株Ve427?的 长辣椒(Capsicum annuum L)植物物种。
[000引发明背景
[0003] 长辣椒植物是茄科(Solanaceae)草本植物。该植物达到约0. 5 - 1. 5米(20 - 60 英寸)。单一白花携带未成熟时为绿色的椒类果实,所述椒类果实主要变成红色,虽然一些 品种可W成熟呈栋色或紫色。尽管该物种可W耐受大多数气候,它们在温暖和干燥的气候 下特别多产。长辣椒物种的栽培椒类植物包括不同类型的椒,如铃状椒化ell pepper)、卡 伊恩椒(cayenne pepper)、帕布莉卡椒(paprika)和加拉佩诺椒.(jal叩efios)。
[0004] 番茄斑萎病毒属病毒(Tospoviruses)是许多植物物种的重要致病威胁, 在世界范围造成相当大的破坏和产量损失(German等人,1992, Ann Rev化ytopath V30:315-348)。因此植物育种者持续地捜寻赋予或增强番茄斑萎病毒抗性的基因,W便开 发抗性栽培品种。将Sw-5基因从秘鲁番茄(Lycopersicon peruvianum)转移至栽培番茄, 赋予针对番茄斑萎病毒属病毒血清组I (例如TSWV,番茄斑萎病毒)和血清组II (例如GRSV 和TCSV,分别是落花生环斑病毒和番茄稱绿斑病毒)的抗性。
[0005] 商业化的甜椒和朝天椒化Ot P巧per)的栽培品种目前通常含有显性抗性 基因Tsw,其赋予针对TSWV(但是不赋予针对其他番茄斑萎病毒属病毒,如不赋予针 对GRSV或TCSV)的超敏感抗性。已经从物种黄灯笼椒(Capsicum chinense)的品 系 PI152225、PI159236 渐渗了 Tsw 基因炬lack 等人,1991,Plant Disease 75:863 ; Boiteux 等人,1995, Hieor.Appl. Genet. 90:146-149 ;Costa 等人,1995, First Int. Symposium on Solanaceae for the Fresh Market, March 28-311995, Malaga, Spain, Acta ^dic. 412:523-532)。也已经开发用于鉴定和/或选择Tsw的分子标志物(Mou巧等 人,2000, Genome 43:137-142)和 J址n 等人(2000, MPMI 第 13 卷:673-682)已经将 Tsw 基 因绘图至长辣椒中的10号染色体。
[0006] 一个缺点是Tsw基因赋予的TSWV抗性受高温破坏并还取决于植物年龄(幼植 株更敏感)。科学证据似乎表明Tsw抗性基因可W通过破坏TSWV的长距离运输发挥作用 (见 Rogero 等人,Thrips and Tospoviruses:Proceedings of the 7化 Int Symposium on Hiysanoptera,第 105 - 110 页)。
[0007] Tsw基因的额外问题是已经报道了 TSWV的Tsw抗性突破性毒株。Tsw抗性突破性 毒株能够全身性感染携带显性Tsw抗性基因的植物。突破黄灯笼椒抗性的抗性突破性毒 株的首次报道是在 1993 年炬 oiteaux 等人,Plant Disease 77:210)。Later Mou;ry 等人 (1997,化地ytical994 ;45-52)还找到了克服Tsw抗性的毒株,不过未将所述病毒分离株分 型W评估它们是否确实是TSWV分离株,而非GRSV或TCSV分离株。
[000引 Roggero等人(1999, Plant Disease第83卷:第965页)在意大利找到两个TSWV 田地分离株,它们在携带来自PI15225的Tsw基因的椒杂种中克服Tsw抗性。血清学测试 证实病毒分离株是由萄马媒介西花萄马(化ankliniella occidentalis)可传播的TSWV毒 株。在2002年,Roggero等人还报道了意大利的Tsw抗性突破性毒株(Plant Disease第 86卷:950-954)。测试的全部商业上的椒栽培品种均可W在实验条件下由该些突破抗性 的TSWV毒株全身感染。但是,携带Sw-5基因的TSWV抗性栽培品种不易感于来自椒的Tsw 抗性突破性毒株,表明Sw-5和Tsw具有不同的特征(Roggero等人,2002,上文)。该还由 J址n等人(2000,上文)证实。
[0009] 在 2004 年,Margaria 等人(Plant Pathology 第 53 卷:第 794 页)报道在西班 牙(阿尔梅里亚)田地中鉴定到Tsw抗性突破性毒株。
[0010] Margaria等人,2007 (MPMI第20卷:547-558)研究了携带显性Tsw抗性基因的椒 类植物和多种天然TSWV毒株、野生型毒株及能够突破Tsw抗性的毒株之间的相互作用。在 他们的研究中,Tsw抗性突破性TSWV毒株由上标'RB'命名。该些抗性突破性毒株之一是 2003年从西班牙阿尔梅里亚的椒田分离的Ve427EB。与仅在携带Tsw基因的植株的接种椒 叶上造成局部损伤的野生型TSWV毒株相反,突破抗性的TSWV毒株造成全身性感染,导致例 如遍及感染植株的叶稱绿和黄斑。通过使用具有野生型(毒株化or)和RB毒株基因组之 间重配的毒株,Margaria等人(2007, MPMI第20卷:547-558)能够显示,Tsw抗性突破性 毒株的无毒力决定因子是小RNA(S RNA)上存在的NSs蛋白(非结构蛋白)。在该项研究的 抗性突破性毒株中,相对于野生型NSs蛋白,该些NSs蛋白含有一个或两个突变或缺失。
[0011] 虽然显性Tsw基因仍可用于在世界许多地方向椒品种提供针对TSWV的抗性,但是 仍急切需要TSWV抗性的新来源,W使新TSWV毒株造成的、尤其Tsw抗性突破性毒株造成的 损害最小化。
[0012] 本发明的一个目的是提供包含与Tsw基因不同的新抗性基因的椒类植物,所述新 抗性基因赋予针对Tsw抗性突破性毒株(如在NSs蛋白中包含突变和/或缺失的毒株) 的抗性。在一个实施方案中,新抗性基因赋予至少针对Tsw抗性突破性毒株Ve427EB的抗 性。本发明的又一个目的是提供包含新抗性基因和Tsw基因的椒类植物,即该样的植株, 其抵抗野生型TSWV毒株(致病型P0)并抵抗Tsw抗性突破性毒株(致病型P1),至少抵抗 Ve427?,但是优选地还抵抗其他Tsw抗性突破性毒株(如在NSs蛋白中具有一个或多个缺 失和/或突变的毒株和/或能够全身性感染携带Tsw基因的椒类植物的毒株)。
[001引发明详述
[0014] 如本文所用,术语"包含"及该动词的变化形式W其非限制性含义使用W意指包括 跟随该词之后的对象,但是不排除未具体提到的对象。然而,技术人员将理解术语"包含"还 涵盖术语"组成"。因此,在本发明的实施方案中,包含子要素的要素,例如Q化,还可W由所 述子要素组成。此外,谈及某个要素述及"一个"或"一种"时不排除存在多于一种该要素的 可能性,除非上下文清楚地要求应当存在一个且仅一个所述要素。因此,"一个"或"一种" 通常意指"至少一个"或"一个或多个",例如,"一个细胞"还指处于细胞培养物、组织、整个 生物等形式的几种细胞。类似地,"一个植株"还指多个植株。
[0015] "表型"是植物的可观察外观和/或生理表观,作为其基因型与其环境之间相互作 用的结果。它包括可观察的形态特征和/或生理特征。
[0016] "基因型"是植物的可遗传遗传信息的总体,部分受环境因素影响,其W表型表现。
[0017] 如本文所用,"椒类植物(P巧per plant)"或"椒类(P巧per)"是辣椒属 (Capsicum)的植物或其部分(例如果实)。椒类包括全部椒种类,如朝天椒/辛辣椒和非 辛辣椒(甜椒)。本术语涵盖野生