抗根肿病的芸苔属植物
阅读：729发布：2020-05-20
专利汇可以提供抗根肿病的芸苔属植物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及携带遗传决定因子的芸苔属 植物 (特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，其赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述遗传决定因子存在于由以下 种子 所生长成的植物中，所述种子被以NCIMB登录号41851保藏于NCIMB。本发明还涉及包含位于3号 染色 体上的DNA序列的导致对芸苔根肿菌的抗性的核酸分子，包含位于8号染色体上的DNA序列的导致对芸苔根肿菌的抗性的核酸分子，以及包含位于4号染色体上的DNA序列的导致对芸苔根肿菌的抗性的核酸分子。，下面是抗根肿病的芸苔属植物专利的具体信息内容。
1.一种用于生产芸苔属植物的方法，所述植物包含赋予对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子，并且所述遗传决定因子如同在具有保藏登录号NCIMB 41851的种子中所发现的一样，所述方法包括：
a)将包含导致所述性状的遗传决定因子的植物与另一植物进行杂交；
b)将所得到的F1自交以获得F2植物；
c)在所述F2中选择具有所述性状的植物；
d)任选地进行一轮或更多另外轮的自交或杂交，并且随后选择包含/显示所述性状的植物；
其中所述遗传决定因子包含：
-QTL1或其芸苔根肿菌抗性部分，其中所述QTL1选自下组中：
(i)位于3号染色体上、在标记物BO00365(SEQ ID No.3)和标记物BO00403(SEQ ID No.4)之间、并与标记物BO00812(SEQ ID NO.1)连锁的QTL1；
(ii)位于3号染色体上、在标记物BO01881(SEQ ID No.9)和标记物BO02440(SEQ ID No.10)之间、并与标记物BO02081(SEQ ID No.7)连锁的QTL1；或者
(iii)位于3号染色体上、在标记物BO02157(SEQ ID No.14)和标记物BO02306(SEQ ID No.15)之间、并与标记物BO02480(SEQ ID No.13)连锁的QTL1；和
-QTL2，位于8号染色体上，在标记物BO00829(SEQ ID No.5)和标记物BO1007(SEQ ID No.6)之间，并与标记物BO01026(SEQ ID No.2)连锁，或其芸苔根肿菌抗性部分；和/或；
-QTL3，位于4号染色体上，在标记物BO02418(SEQ ID No.11)和BO01995(SEQ ID No.12)之间，并与标记物BO02117(SEQ ID No.8)连锁，或其芸苔根肿菌抗性部分。
2.一种用于生产包含遗传决定因子的芸苔属植物的方法，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，并且如同在具有保藏登录号NCIMB 41851的种子中所发现的一样，所述方法包括：
a)将包含导致所述性状的遗传决定因子的植物与另一植物进行杂交；
b)任选地将所得到的F1与优选的亲本回交；
c)在所述F2中选择具有所述性状的植物；
d)任选地进行一轮或更多另外轮的自交或杂交，并且随后选择包含所述性状的植物；
其中所述遗传决定因子包含：
-QTL1或其芸苔根肿菌抗性部分，所述QTL1选自下组中：
(i)位于3号染色体上、在标记物BO00365(SEQ ID No.3)和标记物BO00403(SEQ ID No.4)之间、并与标记物BO00812(SEQ ID NO.1)连锁的QTL1；
(ii)位于3号染色体上、在标记物BO01881(SEQ ID No.9)和标记物BO02440(SEQ ID No.10)之间、并与标记物BO02081(SEQ ID No.7)连锁的QTL1；或者
(iii)位于3号染色体上、在标记物BO02157(SEQ ID No.14)和标记物BO02306(SEQ ID No.15)之间、并与标记物BO02480(SEQ ID No.13)连锁的QTL1；
-QTL2，位于8号染色体上，在标记物BO00829(SEQ ID No.5)和标记物BO1007(SEQ ID No.6)之间，并与标记物BO01026(SEQ ID No.2)连锁，或其芸苔根肿菌抗性部分；和/或；
-QTL3，位于4号染色体上，在标记物BO02418(SEQ ID No.11)和BO01995(SEQ ID No.12)之间，并与标记物BO02117(SEQ ID No.8)连锁，或其芸苔根肿菌抗性部分。
3.一种用于将期望的性状引入包含赋予对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物的方法，所述方法包括：
a)将包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物与包含期望的性状的第二芸苔属植物杂交以产生F1后代，其中前一植物的代表性种子被以保藏号NCIMB
41851保藏；
b)选择包含导致对芸苔根肿菌的抗性的所述遗传决定因子和所期望的性状的F1后代；
c)将所述F1后代自交并选择包含导致对芸苔根肿菌的抗性的所述遗传决定因子和所期望的性状的F2后代；
d)将所选择的F2后代与任一亲本杂交以产生回交后代；
e)选择包含所期望的性状和导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的回交后代；以及
f)任选地连续重复步骤c)和d)一次或更多次，以产生选择的第四代或更高代回交后代，其包含所期望的性状和导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子；
其中所述遗传决定因子包含：
-QTL1或其芸苔根肿菌抗性部分，所述QTL1选自下组中：
(i)位于3号染色体上，在标记物BO00365(SEQ ID No.3)和标记物BO00403(SEQ ID No.4)之间，并与标记物BO00812(SEQ ID NO.1)连锁的QTL1；
(ii)位于3号染色体上，在标记物BO01881(SEQ ID No.9)和标记物BO02440(SEQ ID No.10)之间，并与标记物BO02081(SEQ ID No.7)连锁的QTL1；或者
(iii)位于3号染色体上，在标记物BO02157(SEQ ID No.14)和标记物BO02306(SEQ ID No.15)之间，并与标记物BO02480(SEQ ID No.13)连锁的QTL1；和
-QTL2，位于8号染色体上，在标记物BO00829(SEQ ID No.5)和标记物BO1007(SEQ ID No.6)之间，并与标记物BO01026(SEQ ID No.2)连锁，或其芸苔根肿菌抗性部分；和/或-QTL3，位于4号染色体上，在标记物BO02418(SEQ ID No.11)和BO01995(SEQ ID No.12)之间，并与标记物BO02117(SEQ ID No.8)连锁，或其芸苔根肿菌抗性部分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中步骤b)通过分子标记物的手段选择所述F1后代。
5.根据权利要求1－4中任一项所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二芸苔属植物是甘蓝植物。
7.根据权利要求1－3中任一项所述的方法，其中所述遗传决定因子包含QTL1、QTL2和QTL3，得到对芸苔根肿菌(Plasmodiophora brassicae)有抗性的植物。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述QTL1、QTL2和QTL3均以纯合状态存在。
9.一种用于生产包含权利要求1－8中任一项所述的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物的方法，其中采用二倍化单倍体产生技术产生包含所述性状的二倍化单倍体系。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
11.一种用于生产杂交芸苔属种子的方法，所述方法包括将第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所得到的杂交种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物是权利要求1－8中任一项所生产的植物。
12.一种用于生产包含权利要求1－8中任一项所述的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的杂交芸苔属植物的方法，所述方法包括将第一亲本芸苔属植物与第二亲本芸苔属植物杂交并收获所得到的杂交种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物包含导致对芸苔根肿菌的抗性的所述遗传决定因子，以及将所述杂交种子生长成包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的杂交植物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一亲本芸苔属植物与第二亲本芸苔属植物是甘蓝亲本植物。
15.一种用于生产包含权利要求1－8中任一项所述的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物的方法，所述方法通过采用包含导致对芸苔根肿菌的抗性的所述遗传决定因子的种子来生长所述芸苔属植物来实施。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
17.一种用于种子生产的方法，所述方法包括从种子生长芸苔属植物，所述种子的代表性样品被以保藏号NCIMB 41851保藏于NCIMB，允许所述植物产生种子，和收获这些种子。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
19.一种用于生产包含权利要求1－8中任一项所述的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物的方法，其中通过采用组织培养物、营养繁殖或遗传修饰的方法来将所述性状渐渗入所述芸苔属植物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述芸苔属植物是是甘蓝植物。
21.用于开发包含权利要求1－8中任一项所述的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物的育种方法，其中采用包含所述性状的种质。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
23.一种用于生产包含权利要求1－8中任一项所述的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物的方法，其中包含赋予所述性状的遗传决定因子的植物的后代或繁殖材料被用作将所述性状渐渗入另一芸苔属植物的来源。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述芸苔属植物是甘蓝植物。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述另一芸苔属植物是另一甘蓝植物。
26.包含根据权利要求1－25中任一项所述的方法生产的芸苔属植物的收获部分的食品。
27.根据权利要求26所述的食品，其中所述收获部分选自下述中：甘蓝叶球、花球、茎、叶、芽、种子，任选地为加工形式。
28.根据权利要求1所定义的标记物在鉴定或开发芸苔根肿菌抗性植物、或开发与根据权利要求1－8中任一项所定义的遗传决定因子连锁的其它标记物中的用途。
29.权利要求28所述的用途，其中所述标记物选自标记物BO00812(SEQ ID No.1)、标记物BO02081(SEQ ID No.7)、标记物BO02480(SEQ ID No.13)、标记物BO01026(SEQ ID No.2)和标记物BO02117(SEQ ID No.8)之中。
抗根肿病的芸苔属植物
发明领域
[0002] 发明背景
[0003] 芸苔属(Brassica)是植物的一个属，其在分类学上属于十字花科(Brassicaceae)的范围内。它包含用作食物来源的许多经济上重要的作物，但一些种也用于油的生产。一般而言，芸苔属包括欧洲油菜(B.napus)、黑芥(B.nigra)、芜青(B.rapa)、芥菜(B.juncea)和甘蓝(B.oleracea)。欧洲油菜(Brassica napus)在被越来越多地用于燃料工业的植物油的生产中是非常重要的。与芜青(Brassica rapa)、黑芥(Brassica nigra)和芥菜(Brassica juncea)一起，甘蓝(Brassica oleracea)是在人类食物的生产中发挥非常重要的作用的一个种。随着时间的推移，栽培种起源于甘蓝，其中可以发现卷心菜(cabbage)、大白菜(Chinese cabbage)、花椰菜(cauliflower)、甘蓝叶(collards)、西兰花(broccoli)、擘蓝(kohlrabi)和球芽甘蓝(Brussels sprouts)。
[0004] 野生的卷心菜已经被培育成为范围广泛的不同园艺栽培种，其保持性相容性。然而，它们的外观并不显示非常高水平的系统发生相似性。甘蓝中形态特征的范围广泛的差异早已被长期关注并形成栽培种独特性的基础。这些包括膨大的花序(花椰菜、西兰花)；膨大的茎(擘蓝)；膨大的顶芽(卷心菜)；膨大的侧芽(球芽甘蓝)。
[0005] 像甘蓝品种的十字花科蔬菜的育种旨在生产被优化适应于当地种植条件的商业品种，其允许种植者最大限度地提高高品质植物的生产力。在与投入(input)以及产出(output)性状有关的选择过程中需要考虑许多特征。在这方面，最重要的投入性状之一与疾病抗性(特别是对微生物的抗性)有关。
[0006] 卷心菜植物受到范围广泛的害虫和疾病的影响。因此，这些威胁是卷心菜育种者为了获得充满活力并具有高度抗性的作物的高优先级的目标。在这些作物缺乏抗性的情况下，种植者不得不在种植十字花科蔬菜的地区应用像轮作和间作的农艺策略以减少虫害损失。
[0007] 本发明涉及受根肿病感染影响的甘蓝中的种。
[0008] 根肿病是卷心菜、萝卜、芜菁和属于十字花科的其它植物中发现的常见的、可能是最具破坏性的疾病。它是由真核单细胞生物芸苔根肿菌(Plasmodiophora brassicae Wor.)引起的。据估计，在西北欧、日本、北美和澳大利亚，根肿病的发病率影响了大约10％的种植甘蓝作物。传播的孢子保持感染性15年。通过加入钙和其它手段以防止土壤pH的下降，可以减少该疾病的压力。由于环境法规或者这些化学品太过昂贵，化学品治疗被认为是低效的。
[0009] 寄生虫的生命周期由两个主要阶段组成。第一阶段发生在根毛的附近。休眠(resting)的孢子萌发后，初级游动孢子变得粘在根毛上。通过来自孢子囊的膨压，将小的、无壁的变形虫注入宿主的细胞质并形成初级多核疟原虫。通过细胞吞噬机制，疟原虫迁移得更深进入根组织，到达根皮层。在该第二阶段，多核的二级疟原虫将发育并通过细胞分裂和过度生长，触发瘿(gall)的形成。最后，宿主细胞将含有单倍体、排斥性的孢子，其能够被传播。
[0010] 根上形成的肿胀(club)抑制养分和水的运输，导致植物生长的抑制和萎蔫易感性的增加。由芸苔根肿菌(Plasmodiophora brassicae)引起的感染在世界范围内发生并且它具有广泛的宿主范围。栽培实践和/或化学品治疗在保护作物方面已经没有成功或已经被证明太昂贵了。因此，目前认为抗性栽培种的开发是控制根肿病的最经济和有效的方法。
[0011] 但是，存在芸苔根肿菌的多个分离物。这使得不同甘蓝栽培种的不同栽培种的培育复杂化，因为不同栽培种被芸苔根肿菌的不同分离物所感染。另外，芸苔根肿菌的田间群体表现出明显的致病性差异。能够就差异性致病性对这些群体进行分类。通常采用的是如由Williams(1966)所分类的鉴别系列和Buczacki的欧洲根肿菌鉴别系统(European Clubroot Differential set，ECD)。
[0012] 已经在文献中描述了抗性的几种遗传来源。这些包括单基因以及多基因和隐性以及显性类型。一般而言，在芜青和欧洲油菜中鉴定到单基因显性抗性。在甘蓝中，一般只是已经发现了多基因隐性来源。这些抗性并未在根肿病小种中显示出足够的抗性，其次，已经证明在商业性甘蓝系之间转移抗性是非常困难的。还已经证明从芜青至甘蓝的抗性转移也是困难的，因为这些芸苔属物种的性相容性低。
[0013] 在现有技术中，已经鉴定了对芸苔根肿菌的抗性。但是，当根据现有技术考虑本发明时，有几个争论是相关的。首先，重要的是，对芸苔根肿菌的抗性要尽可能地宽。抗性越宽，所提供的保护将会越长，尤其是考虑到引起根肿的病原体的毒力和持久的性质。
[0014] 其次，抗性的遗传背景在两个方面具有重要的相关性。一方面，遗传基础被局限在少量的基因(优选一个基因)时是有优势的。这能够容易地转移赋予抗性的遗传决定因子(genetic determinant)到其它芸苔属植物。另一方面，关于芸苔属中发现的复杂的遗传关系，如果赋予抗性的遗传决定因子源自相同的芸苔属的种(例如甘蓝)也是一项优势。
[0015] 总之，存在对根肿菌的多个株具有可靠抗性的需要，所述抗性还易于在商业芸苔属作物(特别是甘蓝作物)之间转移。
[0016] 本发明的目的是就对芸苔根肿菌(根肿菌)的多个株的抗性改善芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，其中赋予这样的抗性的遗传决定因子易于在芸苔属(特别是甘蓝品种)之间转移。
[0017] 在导致本发明的研究中，开发了新的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，其显示对根肿病的抗性。发现这些新植物显示对根肿病有改变的抗性模式。
[0018] 因此，本发明提供携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述遗传决定因子如存在于由以下种子所生长的植物中一样并且能够由该植物获得，所述种子被以NCIMB登录号41851保藏于NCIMB。
[0019] 此外，导致本发明的研究显示，导致对芸苔根肿菌的抗性的本发明遗传决定因子包含多于一个QTL，并且，这些QTL位于芸苔属基因组(特别是甘蓝基因组)的分开的染色体上。
[0020] 因此，本发明提供携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，其中所述遗传决定因子特征在于存在至少：
[0021] -QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，位于3号染色体上，和/或
[0022] -QTL2或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，位于8号染色体上，和/或
[0023] -QTL3或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，位于4号染色体上。
[0024] 在一个实施方案中，赋予芸苔根肿菌抗性的所述遗传决定因子特征在于存在至少：
[0025] -QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，或
[0026] -QTL2或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，或
[0027] -QTL3或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，或
[0028] -QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，和QTL2或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，或[0029] -QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，和QTL3或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，或[0030] -QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，和QTL2或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，和QTL3或其芸苔根肿菌抗性赋予部分。
[0031] 两个(优选三个)赋予抗性的QTL的组合导致对芸苔根肿菌(特别是对一组芸苔根肿菌分离物)更高水平的抗性。
[0032] 此外，在导致本发明的研究过程中发现，在一个实施方案中，QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分位于3号染色体上，在标记物BO00365(SEQ ID No.3)和标记物BO00403(SEQ ID No.4)之间并与标记物BO00812(SEQ ID NO.1)连锁。
[0033] 备选地，QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分位于3号染色体上，在标记物BO01881(SEQ ID No.9)和标记物BO02440(SEQ ID No.10)之间并与标记物BO02081(SEQ ID No.7)连锁。
[0034] 备选地，QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分位于3号染色体上，在标记物BO02157(SEQ ID No.14)和标记物BO02306(SEQ ID No.15)之间并与标记物BO02480(SEQ ID No.13)连锁。
[0035] 在本发明的进一步的实施方案中，QTL2或其芸苔根肿菌抗性赋予部分位于8号染色体上，位于标记物BO00829(SEQ ID No.5)和标记物BO1007(SEQ ID No.6)之间，并与标记物BO01026(SEQ ID No.2)连锁。
[0036] 在本发明的进一步的实施方案中，QTL3或其芸苔根肿菌抗性赋予部分位于4号染色体上，位于标记物BO02418(SEQ ID No.11)和标记物BO01995(SEQ ID No.12)之间，并与标记物BO02117(SEQ ID No.8)连锁。
[0037] 在一个实施方案中，本发明的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)包含赋予芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子，其中所述遗传决定因子特征在于存在至少：
[0038] -QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，其在保藏物NCIMB 41851中与特征在于SEQ ID No.1、SEQ ID No.3和SEQ ID No.4的分子标记物连锁；和/或
[0039] -QTL2或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，其在保藏物NCIMB 41851中与特征在于SEQ ID No.2、SEQ ID No.5和SEQ ID No.6的分子标记物连锁；
[0040] -QTL3或其芸苔根肿菌抗性赋予部分，其在保藏物NCIMB 41851中与特征在于SEQ ID No.8、SEQ ID No.11和SEQ ID No.12的分子标记物连锁。
[0041] 备选地，QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分在保藏物NCIMB 41851中与特征在于SEQ ID No.7、SEQ ID No.9和SEQ ID No.10的分子标记物连锁。
[0042] 备选地，QTL1或其芸苔根肿菌抗性赋予部分在保藏物NCIMB 41851中与特征在于SEQ ID No.13、SEQ ID No.14和SEQ ID No.15的分子标记物连锁。
[0043] 本发明特别涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，特别是对根据ECD鉴别系统(Buczacki et al.,Trans Br.Mycol.Soc.65,295-303,(1975))被称为16/3/30的芸苔根肿菌株的抗性。
[0044] 在一个优选的实施方案中，本发明特别涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，特别是对根据ECD鉴别系统(Buczacki et al.,Trans Br.Mycol.Soc.65,295-303,(1975))被称为16/3/30的芸苔根肿菌株的抗性。
[0045] 在另一个实施方案中，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，特别是对根据ECD鉴别系统(Buczacki et al.,Trans Br.Mycol.Soc.65,295-303,(1975))被称为31/31/31的芸苔根肿菌株的抗性。
[0046] 在一个优选的实施方案中，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和QTL2，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，特别是对根据ECD鉴别系统(Buczacki et al.,Trans Br.Mycol.Soc.65,295-303,(1975))被称为31/31/31的芸苔根肿菌株的抗性。在进一步的实施方案中，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，特别是对根据ECD鉴别系统(Buczacki et al.,Trans Br.Mycol.Soc.65,295-303,(1975))被称为16/2/30、31/31/12和16/14/29的芸苔根肿菌株的抗性。
[0047] 在一个优选的实施方案中，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，特别是对根据ECD鉴别系统(Buczacki et al.,Trans Br.Mycol.Soc.65,295-303,(1975))被称为16/3/30和31/31/31的芸苔根肿菌株的抗性。
[0048] 本发明还涉及芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，其杂合地包含遗传决定因子，所述遗传决定因子可由以下种子所生长的植物获得，所述种子的代表性样品被以NCIMB登录号41851保藏于NCIMB。
[0049] 在一个进一步的实施方案中，本发明涉及包含赋予芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，其中所述遗传决定因子可由以下种子所生长的植物通过渐渗(introgression)获得，所述种子被以登录号NCIMB 41851保藏于NCIMB。
[0050] 本发明还提供包含赋予芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，其中所述抗性是自由以下种子所生长的植物渐渗而来的，所述种子被以登录号NCIMB 41851保藏于NCIMB。
[0051] 对于想要将性状渐渗入植物的熟练育种者来说，知道表型和拥有所述性状的来源以及任选地拥有标记物以在育种中追踪所述性状是足够的。在本发明中，本领域技术人员以保藏物的形式拥有该性状的来源并知道要寻找的是什么表型，即根肿病抗性。此外，他能够分配标记物以更容易地追踪性状的遗传(inheritance)。
[0052] 更特别地，应当注意的是，如果明确规定了选择标准，那么本领域技术人员将能够在任何进一步的世代中鉴定携带所述性状的后代。对于本发明的性状，通过由作为来自最初杂交和自交步骤结果的种子生长F2植物并选择对根肿病具有抗性的植物，能够发现来自在不携带赋予芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子的植物和携带赋予芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子的植物(其携带该性状的代表性的种子被以登录号NCIMB 41851保藏)之间的杂交的后代。
[0053] 根据本发明，提供了芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，其包含赋予芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子，所述植物能够通过以下步骤而获得：
[0054] a)由以登录号NCIMB 41851保藏的保藏物种子生长植物；
[0055] b)在受芸苔根肿菌侵染的环境中种植植物；
[0056] c)通过没有形成肿胀来选择显示对芸苔根肿菌具有抗性的植物；
[0057] d)将在步骤c中所选择的植物与对芸苔根肿菌没有抗性的植物杂交以获得F1群体；
[0058] e)将来自F1的植物自交以获得F2群体；以及
[0059] f)重复步骤b)和c)以鉴定显示对根肿菌具有抗性的植物。
[0060] 备选地，通过利用在本申请中所公开的分子SNP标记物对所述植物进行基因定型来进行如步骤c)中所述的选择步骤。因此，还可以利用所述分子标记物进行如步骤f)中所重复的选择。
[0061] 在不存在分子标记物的情况下，或在所述遗传决定因子和所述标记物之间已经发生重组使得所述标记物不再具有预测性的情况下，可以通过公知的等位性测试(allelism test)(更具体地称为互补性测试(complementation test))来确定遗传决定因子的等效性(equivalence)。为了进行等位性测试，将对于本发明的已知决定子为纯合的测试者(tester)植物与对于要被测试的遗传决定因子为纯合的材料进行杂交。当在该杂交的F2中没有观察到所述性状的分离时，则所述遗传决定因子被证实为等效或相同。
[0062] 当超过一个基因负责某种性状并且完成等位性测试以确定等效性时，进行所述测试的本领域技术人员必须确保所有相关基因均纯合存在以使得该测试正常工作。
[0063] 适当地，所述测试者植物为保藏物NCIMB 41851的植物，或显示对根肿菌具有抗性的该保藏物的后代植物。
[0064] 本发明的芸苔属植物优选为甘蓝植物，但也可以是本领域技术人员能够将本发明的遗传决定因子渐渗入其中的芸苔属任何其它植物，例如以下芸苔属的种：甘蓝、欧洲油菜、芸苔、Brassica cretica、芜青、芥菜和黑芥。本领域技术人员知晓如何用这些种进行种间杂交，例如通过胚挽救(embryo rescue)、原生质体融合和其它相关技术手段。
[0065] 本发明涉及以下品种的甘蓝植物：
[0066] 羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala DC.)(羽衣甘蓝(kales))
[0068] 甘蓝(Brassica oleracea var.capitata L.)(红球、白球、皱叶卷心菜)[0069] 抱子甘蓝(Brassica oleracea var.gemmifera DC.)(球芽甘蓝)
[0070] Brassica oleracea var.gongylodes L.(擘蓝)
[0071] Brassica oleracea var.italica Plenck.(西兰花、calabrese)
[0072] Brassica oleracea var.sabauda L.(皱叶卷心菜)
[0073] Brassica oleracea var.sabellica(甘蓝叶)
[0074] Brassica oleracea var.selensia(羽衣甘蓝(borecole))
[0075] Brassica oleracea var.albiflora Sun[＝B.alboglabra](芥蓝(Chinese kale))
[0076] Brassica oleracea var.alboglabra[＝B.alboglabra](芥蓝)
[0077] Brassica oleracea var.chinensis Prain(缅甸野油菜(burma sarson))[0078] Brassica oleracea var.fimbriata Mill.(烹调用羽衣甘蓝(kitchen kale))[0079] Brassica oleracea var.fruticosa Metz.(千头羽衣甘蓝(thousand-head kale))
[0080] Brassica oleracea var.tronchuda L.H.Bailey(tronchuda cabbage)
[0081] Brassica oleracea var.costata(葡萄牙甘蓝(Portugese cabbage))
[0082] Brassica oleracea var.medullosa(髓茎羽衣甘蓝(marrow stem kale))[0083] Brassica oleracea var.pamifolia(羽衣甘蓝、泽西羽衣甘蓝(Jersey kale))[0084] Brassica oleracea var.ramona(千头羽衣甘蓝)
[0085] 优选的品种是西兰花、花椰菜、罗马花椰菜、红球卷心菜、白球卷心菜、皱叶卷心菜和擘蓝。
[0086] 根据其又一个方面，本发明涉及芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的种子，所述植物包含导致如在具有保藏登录号NCIMB 41851的种子中所发现的对芸苔根肿菌具有抗性的遗传决定因子。
[0087] 本发明还涉及能够生长成本发明的甘蓝植物的本发明芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的种子。
[0088] 本发明还涉及杂交种子(hybrid seed)和生产杂交种子的方法，所述方法包括将第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所得到的杂交种子。在所述性状是隐性的情况下，两个亲本都必须针对抗性性状是纯合的，以使所述杂交种子携带本发明的性状。对于其它性状，它们不必一致。因此，两个亲本都以纯合形式携带导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子。
[0089] 显然提供本发明遗传决定因子的亲本芸苔属植物(特别是亲本甘蓝植物)不必是由保藏的种子所直接生长的植物。所述亲本还可以是来自所述种子的后代植物，或来自通过其它手段被鉴定为具有或已经获得导致本发明性状的遗传决定因子的种子的后代植物。
[0090] 本发明还涉及本发明的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的后代，所述后代对芸苔根肿菌具有抗性。能够通过本发明的植物或其后代植物的有性或营养繁殖生产这样的后代。所述后代以纯合或者杂合的形式携带所述遗传决定因子，所述遗传决定因子导致对芸苔根肿菌的抗性的性状以及所述遗传决定因子如同在具有保藏登录号NCIMB 41851的种子中所发现的一样。
[0091] 当本发明的遗传决定因子是纯合存在时，所述后代植物以如由以下种子所生长的植物的相同或类似的方式显示所述抗性性状，所述种子的代表性样品被以登录号NCIMB 41851保藏。这意味着这样的后代具有与本发明的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)所要求保护的相同芸苔根肿菌抗性特征。除此之外，可以一个或多个其它特征修饰所述植物。例如，这样的另外修饰通过诱变或通过用转基因转化而实现。
[0092] 在本文中所使用的词“后代(progeny)”是指来自用显示抗性性状和/或携带所述性状内在的遗传决定因子的本发明植物进行杂交的后代(offspring)或第一代和所有进一步的后代(descendant)。本发明的后代包含用携带导致抗性性状的遗传决定因子的本发明植物进行的任何杂交的后代。例如，这样的后代能够由将第一芸苔属植物(特别是甘蓝植物)与第二芸苔属植物(特别是甘蓝植物)杂交而获得，其中所述植物之一是由以下种子生长的，所述种子的代表性样品被以NCIMB登录号41851保藏，但也可以是携带如同存在于NCIMB 41851中的遗传决定因子的任何其它芸苔属植物(特别是任何其它甘蓝植物)的后代。
[0093] 所述后代植物包含遗传决定因子，所述遗传决定因子包含引起本发明的抗性的一个或多个QTL，其中所述遗传决定因子能够由来自以下种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)获得，所述种子的代表性样品被以NCIMB登录号41851保藏。因此，所述抗性性状具有甘蓝植物基因组的遗传基础，并且例如通过采用实施例1中所述的生物试验(bioassay)能够将甘蓝植物鉴定为本发明的植物。
[0094] 本发明还涉及本发明的甘蓝植物的适于有性和营养繁殖的部分，即繁殖材料，其中所述繁殖材料包含本发明的引起对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子。例如，这样的部分选自由以下组成的组：小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵细胞。
[0095] 此外，本发明涉及本发明的甘蓝植物的适于营养繁殖的部分，特别是本发明的甘蓝植物的插条、根、茎、细胞、原生质体和组织培养物。所述组织培养物包含可再生细胞。这样的组织培养物可以源自叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根尖、花药、花、种子和茎。所述繁殖材料以纯合或者杂合的形式携带引起对本发明芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子。
[0096] 本发明还涉及由本发明植物的所述繁殖材料所生长的或再生的甘蓝植物，所述甘蓝植物抗芸苔根肿菌。所述抗性表型如同发现于由以下种子所生长的植物中一样，所述种子具有NCIMB登录号41851并且所述抗性内在的遗传决定因子如同存在于所述种子中一样。
[0097] 本发明还涉及本发明的甘蓝植物的细胞，所述细胞包含赋予对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子，其中所述决定子如同存在于由以下种子所生长的甘蓝植物中一样，所述种子的代表性样品被以NCIMB登录号41851保藏于NCIMB。因此，所述细胞包含编码所述抗性的遗传信息，特别是与编码由以下种子所生长的甘蓝植物的所述抗性性状的遗传信息基本上相同、优选完全相同的遗传信息，所述种子的代表性的样品被以NCIMB登录号41851保藏，更特别是本文所述的遗传决定因子。优选地，本发明的细胞是植物或植物部分的部分，但是所述细胞也可以是分离的形式。
[0098] 在一个实施方案中，本发明涉及甘蓝植物，其包含导致本发明性状的遗传决定因子并且已经通过从合适的来源引入负责所述性状的遗传信息获得所述遗传决定因子，所述引入或者通过常规育种或者遗传修饰，特别是通过顺式基因化(cisgenesis)或反式基因化(transgenesis)实现。顺式基因化是具有编码来自作物植株本身或来自性相容性供体植物的(农业)性状的天然基因的植物的遗传修饰。反式基因化是来自非可杂交物种的基因或合成基因对植物的遗传修饰。
[0099] 在一个实施方案中，从其中获取遗传信息(特别是遗传决定因子)的来源是通过由所保藏的种子所生长的植物或者通过其有性或营养后代形成的。
[0100] 本发明还涉及或者以天然形式或者任选地以加工形式的本发明甘蓝植物或其部分的收获部分、包含本发明的甘蓝植物或其部分的收获部分的食品。
[0101] 收获的部分或食品可以是或包含卷心菜叶球、花球、茎、叶、根、芽、种子或芸苔属植物的任何其它部分。收获的部分还可用于生物燃料的生产。食品或收获的部分可以已经历了一个或多个加工步骤。这样的加工步骤可以包括但不限于以下处理中的任意一个或其组合：剪切、洗涤、烹饪、蒸煮、烘焙、油煎、巴氏消毒、冷冻、研磨、榨油、酸洗或发酵。获得的加工形式也是本发明的一部分。
[0102] 本发明的另一个方面涉及导致对芸苔根肿菌的抗性的核酸分子。所述DNA分子包含DNA序列(特别包含QTL1)，所述DNA序列位于3号染色体上标记物BO00365(SEQ ID NO:3)和BO00403(SEQ ID NO:4)之间，更特别地与标记物BO00812(SEQ ID No.1)连锁，或其抗性赋予部分。
[0103] 备选地，所述DNA序列位于3号染色体上标记物BO01881(SEQ ID No.9)和标记物BO02440(SEQ ID No.10)之间，更特别地与标记物BO02081(SEQ ID No.7)连锁。
[0104] 备选地，所述DNA序列位于3号染色体上标记物BO02157(SEQ ID No.14)和标记物BO02306(SEQ ID No.15)之间，更特别地与标记物BO02480(SEQ ID No.13)连锁。
[0105] 在又一个方面，本发明涉及导致对芸苔根肿菌的抗性的核酸分子。所述DNA分子包含DNA序列(其特别包含QTL2)，所述DNA序列位于8号染色体上标记物BO00829(SEQ ID NO:5)和BO01007(SEQ ID NO:6)之间，更特别地与标记物BO01026(SEQ ID NO:2)连锁，或其抗性赋予部分。
[0106] 在另一个方面，本发明涉及导致对芸苔根肿菌的抗性的核酸分子。所述DNA分子包含DNA序列(特别包含QTL3)，所述DNA序列位于4号染色体上标记物BO02418(SEQ ID No.11)和BO01995(SEQ ID No.12)之间，更特别地与标记物BO02117(SEQ ID No.8)连锁，或其抗性赋予部分。
[0107] 与所述标记物连锁是指在所述标记物和所述QTL之间发生重组事件的机会比在该QTL与任何其它标记物之间发生重组事件的机会更低。优选地，是指所述标记物在遗传上最接近于所述QTL。
[0108] 本发明还涉及被称为SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.3、SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6、SEQ ID No.7、SEQ ID No.8、SEQ ID No.9、SEQ ID No.10、SEQ ID No.11、SEQ ID No.12、SEQ ID No.12、SEQ ID No.13、SEQ ID No.14和SEQ ID No.15的标记物在鉴定或开发对芸苔根肿菌具有抗性的甘蓝植物中的用途。
[0109] 在又一个实施方案中，本发明还涉及被称为SEQ ID No.1、SEQ ID No.2、SEQ ID No.3、SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQ ID No.6、SEQ ID No.7、SEQ ID No.8、SEQ ID No.9、SEQ ID No.10、SEQ ID No.11、SEQ ID No.12、SEQ ID No.12、SEQ ID No.13、SEQ ID No.14和SEQ ID No.15的标记物在开发与QTL1和/或QTL2和/或QTL3连锁的其它标记物中的用途。
[0110] 本发明还涉及本发明的植物的种质(germplasm)。种质由该生物的所有遗传特征构成，并且根据本发明至少涵盖本发明的抗性性状。种质能够被用于开发抗芸苔根肿菌的甘蓝植物的育种程序。
[0111] 本发明还涉及本发明的甘蓝植物在赋予对芸苔根肿菌的抗性的育种中的用途。
[0112] 在一个方面，本发明涉及用于生产芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，所述植物包含赋予对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子，并且所述遗传决定因子如同在具有保藏登录号NCIMB 41851的种子中所发现的一样，所述方法包括
[0113] a)将包含导致所述性状的遗传决定因子的植物与另一植物进行杂交；
[0114] b)将所得到的F1自交以获得F2植物；
[0115] c)在所述F2中选择具有所述性状的植物；
[0116] d)任选地进行一轮或更多另外轮的自交或杂交，并且随后选择包含/显示所述性状的植物。
[0117] 在本申请上下文中的词“性状”是指植物的所述表型。术语“遗传决定因子”用于指在植物基因组中引起该性状的遗传信息。所述遗传决定因子因此包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3。在本申请中所使用的术语“QTL1和/或QTL2和/或QTL3”特别包含QTL1或者QTL2或者QTL3或者QTL1和QTL2或者QTL1和QTL3或者QTL2和QTL3或者QTL1和QTL2和QTL3，更特别地QTL1和QTL2或者QTL1和QTL3。当植物显示本发明的性状时，它的基因组包含引起本发明的所述性状的遗传决定因子，特别是如同在具有保藏登录号NCIMB 41851的种子中所发现的一样并且导致如本文所定义的根肿病抗性的遗传决定因子。所述植物因此具有本发明的所述遗传决定因子。所述遗传决定因子优选以纯合状态存在，但也可以杂合状态存在。QTL1和/或QTL2和/或QTL3还优选以纯合状态存在，但也可以每个单独地或者以任何组合形式地以杂合状态存在。
[0118] 显然提供本发明的性状的亲本不必是由保藏的种子所直接生长的植物。所述亲本还可以是来自所述种子的后代植物或来自通过其它手段被鉴定具有本发明性状的种子的后代植物。
[0119] 在一个方面，本发明涉及用于生产包含遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述方法包括
[0120] a)将包含导致所述性状的遗传决定因子的植物与另一植物进行杂交；
[0121] b)任选地将所得到的F1与优选的亲本回交；
[0122] c)在所述F2中选择具有所述性状的植物；
[0123] d)任选地进行一轮或更多另外轮的自交或杂交，并且随后选择包含所述性状的植物。
[0124] 本发明另外提供向包含赋予对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)引入另一期望的性状的方法，所述方法包括：
[0125] a)将包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)与包含期望的性状的第二芸苔属植物(特别是甘蓝植物)杂交以产生F1后代，其中前一植物的代表性种子被以保藏号NCIMB 41851保藏；
[0126] b)选择包含导致对芸苔根肿菌的抗性的所述遗传决定因子和所期望的性状的F1后代，优选通过分子标记物的手段；
[0127] c)将所述F1后代自交并选择包含导致对芸苔根肿菌的抗性的所述遗传决定因子和所期望的性状的F2后代；
[0128] d)将所选择的F2后代与任一亲本杂交以产生回交后代；
[0129] e)选择包含所期望的性状和导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的回交后代；以及
[0130] f)任选地连续重复步骤c)和d)一次或更多次，以产生选择的第四代或更高代回交后代，其包含所期望的性状和导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子。本发明包括由该方法产生的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)。
[0131] 通过利用在本申请中所公开的分子SNP标记物对所述植物进行基因定型来适当地进行如步骤c)中所述的选择步骤。因此，还可以利用所述分子标记物进行如步骤f)中所重复的选择步骤。
[0132] 例如，通过采用标记物BO00812和标记物BO01026(分别为SEQ ID No.1和SEQ ID No.2)在F1中完成对包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的植物的选择。在另一个方面，对于本发明的性状的选择开始于杂交或备选地回交的F2中。可以从表型上以及通过采用直接或间接检测所述性状内在的遗传决定因子的所述标记物来完成植物的选择。
[0133] 在又一个实施方案中，对于包含导致对芸苔根肿菌抗性的遗传决定因子的植物的选择开始于F3或更晚代中。
[0134] 包含所述遗传决定因子的植物优选为杂交植物，但也可以是近交系(inbred line)、二倍化单倍体(doubled haploid)或分离群体的植物。
[0135] 本发明进一步提供用于生产包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，该方法通过采用二倍化单倍体产生技术产生包含所述性状的二倍化单倍体系来实施。
[0136] 本发明还涉及能够生长成包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的植物的杂交种子(hybrid seed)和用于生产这样的杂交种子的方法，所述方法包括将第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所得到的杂交种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物是本发明所要求保护的植物。
[0137] 在一个实施方案中，本发明涉及用于生产包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的杂交芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，所述方法包括将第一亲本芸苔属植物(特别是甘蓝亲本植物)与第二亲本芸苔属植物(特别是甘蓝亲本植物)杂交并收获所得到的杂交种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子，以及将所述杂交种子生长成包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的杂交植物。
[0138] 本发明还涉及用于生产包含导致对芸苔根肿菌的抗性的本发明遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，所述方法通过采用包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的种子来生长所述芸苔属植物(特别是所述甘蓝植物)。所述种子适当地是这样的种子，其代表性样品被以保藏号NCIMB 41851保藏于NCIMB。
[0139] 本发明还涉及用于种子生产的方法，所述方法包括从种子生长芸苔属植物(特别是甘蓝植物)(所述种子的代表性样品被以保藏号NCIMB 41851保藏于NCIMB)，允许所述植物产生种子，和收获这些种子。所述种子的生产适当地通过杂交或自交完成。
[0140] 在一个实施方案中，本发明涉及用于通过采用组织培养物生产包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法。
[0141] 本发明还涉及用于通过营养繁殖生产包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法。
[0142] 在一个实施方案中，本发明涉及用于生产包含导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，所述方法通过采用用于遗传修饰的方法将所述性状渐渗入所述芸苔属植物(特别是甘蓝植物)。遗传修饰包含采用来自非可杂交物种的基因或合成基因的反式基因修饰或反式基因化和采用编码(农业)性状、来自作物植物本身或来自性相容性供体植物的天然基因的顺式基因修饰或顺式基因化。
[0143] 本发明还涉及用于开发包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的育种方法，其中在所述方法中采用包含所述性状的种质。包含所述遗传决定因子并代表所述种质的植物的代表性种子具有保藏号NCIMB 41851。
[0144] 在进一步的实施方案中，本发明涉及用于生产包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的方法，其中包含赋予所述性状的遗传决定因子的植物的后代或繁殖材料被用作将所述性状渐渗入另一芸苔属植物(特别是另一甘蓝植物)的来源。包含所述遗传决定因子的所述植物的代表性种子被以保藏号NCIMB 41851保藏。
[0145] 本发明优选地提供包含本发明的导致对芸苔根肿菌的抗性的遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，所述植物通过本文所述和/或本领域技术人员熟悉的任意方法能够获得。
[0146] 本发明涉及携带所述遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的细胞，所述遗传决定因子包含如本文所述的QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，如同存在于由保藏登录号41851的种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中一样。
[0147] 本发明还涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的细胞，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性，如同存在于由以下种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中一样，所述种子于2011年6月27日保藏于NCIMB并具有登录号41851。所述芸苔属植物(特别是甘蓝植物)能够这样获得：通过将芸苔属植物(特别是甘蓝植物)与由种子(所述种子如同于2011年6月27日保藏于NCIMB并具有登录号41851的种子一样)所生长的第二芸苔属植物(特别是甘蓝植物)杂交，并且选择在疾病测试、优选标记物测试中显示如同存在于本发明的携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中一样的对病原体的抗性的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)，包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，其赋予对芸苔根肿菌的抗性。
[0148] 在一个实施方案中，本发明涉及具有NCIMB登录号41851的种子用于向另一芸苔属植物(特别是甘蓝植物)转移所述遗传决定因子的用途，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2，其赋予对芸苔根肿菌的抗性。
[0149] 在另一个实施方案中，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)作为作物的用途，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，其赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述遗传决定因子如同存在于由具有NCIMB号41851的种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)一样中并能够由其获得。
[0150] 本发明还涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)作为种子来源的用途，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，其赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述遗传决定因子如同存在于由具有登录号41851的种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中一样。
[0151] 在又一个实施方案中，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)作为繁殖材料来源的用途，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，其赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述遗传决定因子如同存在于由具有NCIMB登录号41851的种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中一样。
[0152] 另外，本发明涉及携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)用于消费的用途，所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，其赋予对芸苔根肿菌的抗性，所述遗传决定因子如同存在于由具有NCIMB登录号41851的种子所生长的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中一样。
[0153] 在另一个实施方案中，本发明涉及如同存在于具有NCIMB登录号41851的种子中一样的携带遗传决定因子的芸苔属植物(特别是甘蓝植物)(所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性)等位基因用于将携带遗传决定因子(所述遗传决定因子包含QTL1和/或QTL2和/或QTL3，所述遗传决定因子赋予对芸苔根肿菌的抗性)赋予芸苔属植物(特别是甘蓝植物)的用途。
[0154] 在又一个实施方案中，本发明涉及芸苔属植物(特别是甘蓝植物)作为如同存在于具有NCIMB登录号41851的种子中一样的抗性等位基因的受体的用途。
[0155] 定义
[0156] 如本申请所使用的“渐渗”是指借助于杂交和选择将性状引入不携带所述性状的植物。
[0157] 如本申请所使用的“后代(progeny)”是指来自用显示对根肿病的抗性的本发明植物进行杂交的第一代和所有进一步的后代(descendant)。本发明的后代(progeny)是用携带导致对根肿病的抗性的性状的本发明植物进行的任何杂交的后代(descendant)。
[0158] “后代(progeny)”还涵盖携带本发明性状和通过营养繁殖或增殖从本发明的其它植物所获得的植物。后代不仅是第一代而且包括所有进一步的世代，只要对根肿病的抗性得以保留。后代典型地具有这样的祖先：当被种植于根肿病侵袭条件下的田间或如本文所述的温室接种测试中拥有显示对根肿病的抗性能力的植物，所述抗性如同发现于如所保藏的种子所生长的植物中一样。祖先旨在不仅涵盖紧接所述植物之前的世代而且涵盖其之前的多个世代。更具体地，所述祖先为来自所保藏的种子的植物或由其产生的进一步的世代。
[0159] 如本文所使用的术语“遗传决定因子”涵盖一个或多个QTL、基因或等位基因。这些术语可互换使用。能够利用分子标记物来鉴定遗传决定因子。备选地，能够通过遗传图谱上的位置或通过连锁群或染色体上位置的指示来鉴定遗传决定因子。当遗传决定因子与一个具体的分子标记物不再连锁但其在如遗传图谱中所确定的染色体上的位置并未改变时，该遗传决定因子仍然与它与该分子标记物连锁的时候相同。它赋予的遗传性状因此也仍然相同。所述“遗传性状”是由所述遗传决定因子所赋予的性状或特征。能够从表型上(例如通过进行生物试验)鉴定所述遗传性状。但是，不能进行表型试验的植物阶段也确实携带导致该遗传性状的遗传信息。“性状”或“表型性状”可以代替“遗传性状”使用。
[0160] 保藏
[0161] 包含如本文所述的赋予对芸苔根肿菌的抗性的本发明遗传决定因子的西兰花(Brassica oleracea var.italica)品系82的种子于2011年6月27日被以保藏登录号NCIMB 41851保藏于NCIMB Ltd，Ferguson Building,Craibstone 5Estate,Bucksburn,Aberdeen AB21 9YA,UK。
[0162] 图
[0163] 图1示意性显示不同的QTL在它们的染色体上的位置。实施例
[0164] 实施例1
[0165] QTL作图和标记物开发
[0166] 由172株F2甘蓝植物组成的大的群体被用于对芸苔根肿菌的抗性进行作图。这些F2植物是品系82和易感根肿病的西兰花植物EA2479(Rijk Zwaan)之间的第一次杂交以及随后的自交的结果。根据如实施例3中所述操作步骤将该群体接种具有ECD编码16/3/30的根肿菌分离物。总共分析了163个SNP标记物，其中发现154个标记物具有多态性。
[0167] 值得注意的是，2个QTL被鉴定出对所述抗性具有贡献，两者位于不同染色体上。与这些QTL最紧密相关的分子SNP标记物列于表1中。
[0168] SEQ ID No.1包含3号染色体上从核苷酸C(野生型)至A的SNP的存在。该位置还能够被表示为表1中所示核苷酸序列的第42位(粗体)。
[0169] SEQ ID No.2包含8号染色体上从核苷酸G(野生型)至C的SNP的存在。该位置还能够被表示为表1中所示核苷酸序列的第40位(粗体)。
[0170] SEQ ID No.3包含3号染色体上从核苷酸C(野生型)至G的SNP的存在。该位置还能够被表示为表1中所示核苷酸序列的第42位(粗体)。
[0171] SEQ ID No.4包含3号染色体上从核苷酸T(野生型)至C的SNP的存在。该位置还能够被表示为表1中所示核苷酸序列的第41位(粗体)。
[0172] SEQ ID No.5包含8号染色体上从核苷酸C(野生型)至A的SNP的存在。该位置还能够被表示为表1中所示核苷酸序列的第43位(粗体)。
[0173] SEQ ID No.6包含8号染色体上从核苷酸A(野生型)至G的SNP的存在。该位置还能够被表示为表1中所示核苷酸序列的第40位(粗体)。
[0174] 解释了18.5％的变异的第一QTL位于3号染色体上，具有10.24的LOD值。该QTL的位置被确定为在命名为SEQ ID No.3和SEQ ID No.4的标记物之间，其序列见于表1。在F2群体以及随后的后代中，该QTL与命名为SEQ ID No.1的SNP标记物最紧密连锁，其序列见于表1。优选的QTL区域的边界能够由SEQ ID No.3和SEQ ID No.4的存在确定。
[0175] 解释了17.0％的变异的第二QTL位于8号染色体上，具有9.51的LOD值。该QTL的位置被确定为在命名为SEQ ID No.5和SEQ ID No.6的标记物之间，其序列见于表1。在F2群体以及随后的后代中，该QTL与命名为SEQ ID No.2的SNP标记物最紧密连锁，其序列见于表1。优选的QTL区域的边界能够由SEQ ID No.5和SEQ ID No.6的存在确定。
[0176] 表1
[0177] 基于群体特异性基因图谱上的分子SNP标记物(其在保藏号NCIMB41815中与QTL1和QTL2连锁)，其在芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中赋予对芸苔根肿病的抗性。
[0178]
[0179] 所述SNP序列与NCIMB 41851中的相应QTL连锁。所述SNP序列能够被用作在所述保藏物的甘蓝植物中对芸苔根肿菌的抗性的分子标记物。
[0180] 实施例2
[0181] 进一步的QTL作图和标记物开发(1)
[0182] 由182株F2甘蓝植物组成的大的群体被用于对芸苔根肿菌的抗性进行作图。这些F2植物是品系82和易感根肿病的花椰菜植物LI5606(Rijk Zwaan)之间的杂交第一次以及随后的自交的结果。根据如实施例3中所述操作步骤将该群体接种具有ECD编码31/31/31的根肿菌分离物。总共分析了785个SNP标记物，其中发现650个标记物具有多态性。
[0183] 值得注意的是，2个QTL被鉴定出对所述抗性具有贡献，位于3号染色体和4号染色体上。3号染色体上的QTL被发现于与实施例1中所述的QTL1相同的区域中。与这些QTL最紧密相关的分子SNP标记物列于表2中。
[0184] SEQ ID No.7包含3号染色体上从核苷酸G(野生型)至A的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第46位(粗体)。
[0185] SEQ ID No.8包含4号染色体上从核苷酸A(野生型)至T的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第42位(粗体)。
[0186] SEQ ID No.9包含3号染色体上从核苷酸A(野生型)至G的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第40位(粗体)。
[0187] SEQ ID No.10包含3号染色体上从核苷酸C(野生型)至T的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第42位(粗体)。
[0188] SEQ ID No.11包含4号染色体上从核苷酸T(野生型)至A的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第41位(粗体)。
[0189] SEQ ID No.12包含4号染色体上从核苷酸T(野生型)至G的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第43位(粗体)。
[0190] 解释了10.7％的变异的第一QTL位于3号染色体上，具有12.2的LPD评分(LOD评分的贝叶斯(Bayesian)等同物)。该QTL的位置被确定为在命名为SEQ ID No.9和SEQ ID No.10的标记物之间，其序列见于表2。在F2群体以及随后的后代中，该QTL与命名为SEQ ID No.7的SNP标记物最紧密连锁，其序列见于表2。优选的QTL区域的边界能够由SEQ ID No.9和SEQ ID No.10的存在确定。
[0191] 解释了7.2％的变异的第二QTL位于4号染色体上，具有5.4的LPD评分。该QTL的位置被确定为在命名为SEQ ID No.11和SEQ ID No.12的标记物之间，其序列见于表2。在F2群体以及随后的后代中，该QTL与命名为SEQ ID No.8的SNP标记物最紧密连锁，其序列见于表2。优选的QTL区域的边界能够由SEQ ID No.11和SEQ ID No.12的存在确定。
[0192] 进一步的QTL作图和标记物开发(2)
[0193] 由128株F2甘蓝植物组成的大的群体被用于对芸苔根肿菌的抗性进行作图。这些F2植物是品系82和易感根肿病的西兰花植物EA2749(Rijk Zwaan)之间的第一次杂交以及随后的自交的结果。根据如实施例3中所述操作步骤将该群体接种具有ECD编码31/31/31的根肿菌分离物。总共分析了785个SNP标记物，其中发现564个标记物具有多态性。
[0194] 值得注意的是，1个QTL被鉴定出对所述抗性具有贡献，位于3号染色体上。3号染色体上的该QTL被发现于与实施例1和上述实施例2中所述的QTL1相同的区域中。与此QTL最紧密相关的分子SNP标记物列于表2中。
[0195] SEQ ID No.13包含3号染色体上从核苷酸G(野生型)至A的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第4位(粗体)。
[0196] SEQ ID No.14包含3号染色体上从核苷酸A(野生型)至T的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第43位(粗体)。
[0197] SEQ ID No.15包含4号染色体上从核苷酸T(野生型)至C的SNP的存在。该位置还能够被表示为表2中所示核苷酸序列的第45位(粗体)。
[0198] 解释了25.4％的变异的该QTL位于3号染色体上，具有23.02的LPD评分。该QTL的位置被确定为在命名为SEQ ID No.14和SEQ ID No.15的标记物之间，其序列见于表2。在F2群体以及随后的后代中，该QTL与命名为SEQ ID No.13的SNP标记物最紧密连锁，其序列见于表2。优选的QTL区域的边界能够由SEQ ID No.14和SEQ ID No.15的存在确定。
[0199] 表2
[0200] 基于群体特异性基因图谱的分子SNP标记物(其在保藏号NCIMB 41815中与QTL1和QTL3连锁)，其在芸苔属植物(特别是甘蓝植物)中赋予对芸苔根肿病的抗性。
[0201]
[0202] 实施例3
[0203] 已经获得对根肿病的抗性的甘蓝植物的鉴定
[0204] 在该实施例中，描述了接种试验。提供了一般操作步骤以及采用本发明和市售品种的植物得到的实验结果。
[0205] 在表3中，给出了感染芸苔根肿菌的芸苔属植物的感染症状和分类标准(stadia)的概述。这样的概述是用于通过表型来鉴定抗根肿病的植物。此外，提出了得分2和3有时一起表示中度感染表型。
[0206] 表3
[0207] 感染芸苔根肿菌的芸苔属植物的感染症状和分类标准的概述
[0208]得分 症状 分类
0 无症状，干净的根 高度抗性
1 小肿胀，只存在于侧根 中等抗性
2 中等规模的肿胀，也存在于主根上 中等易感
3 全部根系大量感染大的肿胀 高度易感
0 无症状，干净的根 高度抗性
1 小肿胀，只存在于侧根 中等抗性
2 中等规模的肿胀，也存在于主根上 中等易感
3 全部根系大量感染大的肿胀 高度易感
[0209] 为了测试植物是否抗根肿病，在高8cm的泥炭土中每行播种大约20粒种子，其上大约2cm的播种土。播种之后两到七天，用2ml的含有所关注的芸苔根肿菌分离物的孢子的接种剂接种植物。该分离物可以是分离物的混合物或单个分离物。在此实施例中，用含有单个芸苔根肿菌分离物的接种剂进行疾病测试。接种之后，2至3天不给所述植物浇水，以防止所述孢子被冲走。接着，在荷兰温室条件下，在23至25℃的温度下，将所接种的植物生长5至6周。
[0210] 实施例4
[0211] 在根肿病测试期间，将已知易感的和抗性的品种进行播种以测试是否满足进行成功和可靠疾病测试的一般条件。对于根肿菌分离物的鉴定，采用ECD(European Clubroot Differential，欧洲根肿菌鉴别)系统。该系统包括从三个芸苔属的种：芜青、欧洲油菜和甘蓝的每一个中选出的5个栽培种。
[0212] 因此，总共考虑15个栽培种。这些栽培种在表4中用“鉴别数字”列的数字1至15表示。如果在疾病测试中，这样的栽培种被发现对于所测试的分离物是易感的，那么将相应的十进制数字与该具体芸苔属的种的其它易感栽培种的十进制数字相加。以这种方式，能够计算出针对这三个芸苔属的种的三个数字。
[0213] 在表4中，给出了疾病测试的结果。在该测试中，将被称为PLA-DE1145的具体分离物就ECD系统、本发明的植物(t1)和品种“Janin”的植物(t2)进行测试。在称为“PLA-DE1145”的列中，以下面的得分顺序：0、1－2、3列出结果。因此，在该实验中，得分1和2是一起在一个组中。鉴别测试显示，品种“Janin”对于称为PLA-DE1145的分离物是易感的，其根据ECD系统被分配的代码为31/31/31。本发明植物被证明是具有抗性的。
[0214] 表4
[0215] 采用芸苔根肿菌分离物PLA-DE1145得到的根肿病鉴别测试结果的概述
[0216]
[0217] 在表5中，给出了用芸苔根肿菌株31/31/31的接种实验的结果。在该测试中，将市售株“Clarify”和“Clapton”用根据表4中所提到的ECD测试称为31/31/31的根肿菌分离物进行测试。从表5可以得出“Clapton”和“Clarify”能够被认为对于该根肿菌分离物是易感的。
[0218] 表5
[0219] 来自用芸苔根肿菌株31/31/31得到的接种实验的结果
[0220]品种 畦(plot) 结果
Clarify 86 4/0/0/25
Clarify 150 0/0/0/28
Clarify 253 0/0/2/27
Clarify 11 0/7/0/17
Clarify 165 0/0/8/16
Clapton 71 2/0/0/20
Clapton 92 0/0/0/22
Clapton 12 1/5/0/18
Clapton 166 1/2/5/18
Clarify 86 4/0/0/25
Clarify 150 0/0/0/28
Clarify 253 0/0/2/27
Clarify 11 0/7/0/17
Clarify 165 0/0/8/16
Clapton 71 2/0/0/20
Clapton 92 0/0/0/22
Clapton 12 1/5/0/18
Clapton 166 1/2/5/18
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