具有新风味的辣椒的制作方法
【专利说明】具有新风味的辣楓
[0001]本发明设及产生具有新风味的果实的辣椒植物。另外，本发明设及来自该辣椒植 物的植株、种子和繁殖材料作为种质在育种计划中的用途，所述育种计划旨在获得产生具 有新风味的果实的辣椒植物。
[0002]甜椒和朝天椒植物属于作为茄科(So 1 anaceae)组成部分的辣椒属(CapS iC皿）。辣 椒属诸物种原产于南美洲、中美洲和北美洲部分，在那里已经栽培它们数千年，并且现在全 球栽培。辣椒属的几个成员用作调味品、蔬菜和/或药物。
[0003] 物种辣椒(Capsi州m annuum L.)在辣椒属五个驯化物种(辣椒、风铃椒(Capsicum baccatum)、茸毛椒（Capsicum pubescens)、黄灯笼椒（Capsicum chinense)、小米椒 (Capsicum打Utescens))中最常见并且广泛栽培。它包括几种栽培品种，其中在北欧和美 国最常培育铃状椒(也称为红辣椒）。铃状椒果实生食、烹煮、不成熟和成熟并且可W加工成 粉末、酱汁和调味汁(salsa)。辣椒果实在不成熟期大多呈绿色，但在成熟期间，它们变成红 色、黄色、澄色、紫色或栋色。甜椒包括具有轻微非辛辣果实的任何辣椒植物，如铃状椒植 物。辣椒植物可W在旷野、溫室、隧道或遮阳棚中类型广泛的气候条件下栽培，但是它们在 溫暖和干燥条件下表现最好。
[0004] 风味是果实和蔬菜的重要品质参数。外部品质如颜色、质地和形状相对容易由生 产商和消费二者评价。然而，风味属性的评价更复杂。风味是物质的感官印象。如消费期间 感知的食物风味可W定义为滋味、气味(运也可W表述为味道、风味或香味）、口感、视感和 音感的相互作用所提供的总体感觉。口感、视感和音感是实体或间接感觉，它们影响味觉和 味道，并因此影响食物接受度。剩余的感官是化学感觉响应并且可W大体上分成两组，即负 责滋味的化合物和负责气味的化合物。属于第一组的化合物主要是室溫时非挥发物质并且 与在口腔中和尤其舌上的味觉受体相互作用。属于另一个组的化合物是挥发性物质并由鼻 腔中嗅细胞上的气味受体感知。食物的气味可W在其处于口腔内部和外部时被闻到。当我 们在口腔中摄入食物时，气味分子可W通过咽喉和鼻腔之间的连接从口腔轻易穿行至鼻腔 中的气味受体。运种类型风味感知称作气味的鼻后感。
[0005] 尽管已经广泛研究了某些果实作物如番茄、草替、桃或甜瓜的风味，仅对辣椒属物 种的果实的风味进行有限数目的研究。对辣椒果实风味的研究主要集中在表征栽培物种 和/或野生型物种中的挥发性组分和非挥发性组分变异。但是，风味组分和滋味组或气味组 的感官评价之间的相关性总体上缺失。
[0006] 辣椒果实常用于膳食中，原因是它们的典型颜色、辛辣、滋味和/或不寻常香味。作 为未成熟果实(绿色或白色)或成熟果实(例如红色，黄色和澄），辣椒果实被鲜食或加工。在 辣椒育种中，生产和品质因素(例如货架期、坚实度和抗病性)具有主要意义。但是，由于消 费已经变得更关键，如同番茄中那样，辣椒中的关注点正在移向作为重要品质参数的风味。
[0007] 因此，本发明的目的是提供产生具有新颖和不同风味的果实的新辣椒植物。
[000引在导致本发明的研究中，开发了新辣椒植物，其中发现所述的新辣椒植物产生具 有令人惊讶的新风味的果实。发现运种令人惊讶不同的风味与辣椒基因组中存在来自风铃 椒的种质渗入相关，所述种质渗入在本文中被鉴定为数量性状基因座(Q化）。引起新风味的 Q化如在下述植物的基因组中那样存在，所述植物从W登录号NCIMB 42137在NCIMB保藏的 种子培育。运种WL位于连锁群3(LG3)上并且在从保藏物NCIMB42137的种子所培育的植物 的基因组中与选自沈Q ID No:l、沈Q ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9和 SEQ ID No:ll的至少一个标记连锁(表1)。优选地，本发明的辣椒植物是甜椒。
[0009]实施例1中描述了具有新风味的初始植物的开发。简而言之，使用风铃椒下垂变种 种质作为供体亲本与两个栽培型辣椒块状繁育系（SM和GNM)回交(BC)。作为运种初始杂交 种的进一步延伸，开发了进一步测试其风味的BCsSi系和近等基因系(NIL),并且在运些株系 的某些中，鉴定了具有令人惊讶的新风味的植物。
[0010]发现本发明的辣椒植物在LG3上包含来自风铃椒的一种小种质渗入，即本发明的 QTL。连锁群的命名参考共有染色体编号，如Wu等人(Theor. Appl.Genet.(2009) 118，1279-1293)中那样。LG3上的运种小种质渗入的风味明显并且是辣椒中风味变异的集中体现。该 种质渗入片段的大小〇.5cM是基于导致运项发明的研究中所开发的遗传图（图2)。与片段内 标记可用性和不存在连锁累寶组合，运种相对小的种质渗入尺度促进其用于育种中。
[0011] 发现在从该保藏物的种子所培育的植物的基因组中，每种标记SEQ ID No:l、SEQ 10齡：3、569 10齡：5、569 10齡：7、569 10齡：9和沈9 10齡：11(全序列数据在表1中给 出）均与引起本发明新风味的WL连锁（图1)。虽然运些标记的任一个或运些标记的任何组 合可W用于鉴定引起本发明新风味性状的QTL，但是标记SEQ ID N0:3是优选的，因为它在 统计检验中具有最高LOD评分。可W使用标记沈Q ID No:l、沈Q ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ 10齡：7、569 10齡：9和569 10齡：11的组合、标记569 10齡：1、569 10齡：3、沈9 10 No:5、SEQ ID No:7和沈Q ID No:9的组合、标记沈Q ID No:l、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和 SEQ ID No :7 的组合、标记沈 Q ID No: I、沈 Q ID No :3和SEQ ID No :5 的组合、标记SEQ ID No:巧P沈Q ID No:3的组合、标记沈Q ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9和 869 10齡：11的组合、标记569 10齡：3、569 10齡：5、沈9 10齡：7和沈9 10齡：9的组 合、标记沈Q ID No:3、SEQ ID No:5和沈Q ID No:7的组合、标记沈Q ID No:3和沈Q ID No: 5的组合，鉴定引起本发明新风味性状的QTL。特别地，可W使用标记SEQ ID No:3、SEQ ID 齡：5、沈9 10齡：7、569 10齡：9和569 10齡：11的组合、更具体地569 10齡：3、569 10 No :5和SEQ ID No :7的组合W及最具体地沈Q ID No :3和沈Q ID No :5的组合，鉴定引起本 发明新风味性状的QTL。
[0012] Q化因此在所保藏材料的基因组中存在并且运种材料因此是可W用来将新风味性 状引入辣椒物种的其他辣椒植物中的QTL的来源。运类植物可W作为起点用来进一步开发 具有新风味的其他变种。本发明QTL(LG3上的种质渗入片段）的另一个可能来源是风铃椒。 风铃椒，尤其风铃椒下垂变种(Capsicum baccatum var. pendulum)，可W用作基因组片段 (本发明QTL)的来源，W将新风味性状引入辣椒植物。运通过片段内标记的可用性来促进。 包含本发明WL的任何辣椒植物，无论运种WL的来源是什么，均是本发明的植物。包含本发 明QTL(其中运种OTL从本发明的辣椒植物(例如从保藏物NCIMB 42137的种子所培育的植物 引入运种辣椒植物)的辣椒植物因此与包含本发明QTL(其中运种WL从风铃椒植物、尤其风 铃椒下垂变种植物引入运种辣椒植物)的辣椒植物相同或等同。
[0013] 在保藏的种子中，该遗传决定子与W下每种分子标记连锁:SEQ ID No: USEQ ID 齡：3、569 10齡：5、569 10齡：7、569 10齡：9和沈9 10齡：11。运些标记也可^与包含于 杂交中作为亲本用来向其他植物转移新风味性状的任一种或两种辣椒植物中的QTL连锁， 但是至少一种所提到标记的存在不是必需的，只要引起该性状的WL存在即可。新风味表型 的存在是存在本发明Q化的直接指示物，因为的'L是编码新风味性状的遗传信息。因此，作为 该表型基础的WL存在于其中，但所述标记不再存在于其中时，如本文所述具有新风味性状 的本发明植物仍然是本发明的植物。标记有时是性状的遗传原因，但并非总是运样。标记可 W位于引起性状的基因中或与它遗传连锁。运些标记经常用作追踪性状遗传的工具。在育 种期间，与保藏种子中遗传决定子连锁的分子标记可W因此用来辅助新风味性状转移至其 他植物。熟练育种者将理解，可W通过使用感官分析和/或生物化学分析，或通过监测如本 文所述的分子标记的存在和对其育种（即标记辅助选择)或通过两种方式监测新风味性状 转移入辣椒植物中。将运类标记定位至特定基因组区还允许在育种中利用相关的序列及允 许开发额外的连锁遗传标记。本领域技术人员将理解，与LG3上如本文中鉴定的种质渗入片 段的染色体区域连锁的其他标记或探针可W用来鉴定包含本发明WL的植物。对本发明染 色体区域的认识促进本发明的新风味性状从包含本发明WL的植物（如从保藏的种子所培 育的植物或风铃椒植物，尤其风铃椒下垂变种植物)种质渗入其他辣椒植物中。大小各异的 连锁区域可W在本发明的范围内转移，只要染色体区域赋予本发明的新风味。因此，强调本 发明可W使用W遗传方式定位于所鉴定区域中的任何分子标记实施，条件是运些标记在亲 本之间呈多态性。
[0014] 本发明因此提供一种产生具有新风味的果实的辣椒植物(辣椒），其中辣椒植物包 含当存在时导致新风味的WL并且其中WL如在风铃椒植物基因组或从W登录号NCIMB 42137在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物的基因组中那样存在或从其中可获得。该QTL 位于LG3上并且所述WL与存在于从保藏物NCIMB 42137的种子所培育的植物的基因组中发 现的 WL 相同并且在其中与选自 SEQ ID No:l、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、 沈Q ID No :9和沈Q ID No :11的至少一个标记连锁。
[0015] 如本文所用的辣椒植物是辣椒植物。可W理解，辣椒(辣椒)植物是表型上本身可 辨认的，不过所述植物可W在其基因组中含有来自其他辣椒属物种的种质渗入。熟练辣椒 育种者或培育者知道如何区分辣椒植物和果实与来自其他辣椒属物种的植物和果实。
[0016] 令人惊讶的新风味由专业且独立的品尝组确立。对显示新风味的辣椒果实的描述 性分析在荷兰布莱斯维克的赫宁根大学溫室园艺学的感官实验室进行。13名组成员，作为 感官评价食品(包括辣椒)方面经验丰富的训练有素小组的部分，参与该实验。
[0017] 进行两种不同的感官试验，一个试验用34个BCsSi株系进行，一个试验用衍生自运 些BCsSi株系中的3个的20个NIL进行。由于其严重辛辣度，感官评价中不包括初始杂交种的 风铃椒下垂变种亲本。不向小组提供基因型的信息。
[0018] 在使用可公开获得的辣椒变种的果实的训练阶段期间，BCsSi试验之前数周，组成 员就描述口腔中风味感的十四种属性达成一致，它们是质地属性酥脆度、皮黏附度、初度和 多汁度;基本滋味属性甜度和酸度W及鼻后风味属性香味强度、青草味、嫩菜豆味、胡萝h 味、果香/苹果味、香水味、石油化学味和霉味。
[0019] 在BC2S续验中感官评价果实期间，显然训练有素小组的词汇（即预定属性)不足W 涵盖全部风味变动。因此，在训练阶段中NIL感官试验之前数周，用可公开获得的辣椒变种 的果实和风味更趋异的来自预选NIL的果实训练检验小组。运导致增加风味属性花味、非辛 辣香辛料味、旱芹味、细香葱味和苦味，而属性香水味不再用于NIL感官试验中。
[0020] 由LG3上具有本发明所述WL的植物产生的果实显示显著更高的W下风味属性评 分:香味、花味、香辛料味、旱芹味和细香葱味，和更低的青草味属性评分。在LG3上具有纯合 态的WL的植物的果实中测定时，所述影响最强烈。在LG3上具有杂合态WL的植物的果实 中，所述风味属性的评分在没有本发明所述QTL的植物的辣椒果实的那些评分和其中本发 明QTLW纯合态存在的植物的果实的那些评分之间。
[0021] 对于BCsSi株系，评价感官属性气味强度(经鼻子嗅闻，即鼻前)并且全部BCsSi株系 均由立位未受训人员按范围从0至7的气味强度量表评分，其中0表示无气味，7表示与风铃 椒下垂变种亲本系的果实中存在的气味强度类似的气味强度。
[0022] 与来自不携带本发明WL的同基因性辣椒植物的处于相似成熟期