用表型标记鉴定种子或植株
阅读：2发布：2022-02-16
专利汇可以提供用表型标记鉴定种子或植株专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用 种子 或植株中的表型标记来定量检测 收获 物中的专有性状，允许定量计算性状的量，并帮助计算和收取性状 费用 。种子的表型标记可以是种皮 颜色 ，对于种皮颜色的表型差异，所述种子可以是纯合也可以是杂合的。带有种子颜色表型差异的商业栽培种子可以生长成包括几种不同的种子颜色。可根据带专有性状的所有谷物估计性状费用，而不管该谷物是由购买的种子生产，还是由前次收获物保存的种子而来。，下面是用表型标记鉴定种子或植株专利的具体信息内容。
1.一种植物种子混合物，用于用表型标记鉴定携带专有性状的种 子，其中含有：
约90％到约99.9％重量的主要种子，它是携带遗传修饰性状的植物 品种的种子，所述主要种子具有所述植物品种种子的显性种皮颜色； 和
约0.1％到约10％重量的次要种子，它来自相同或不同植物品种， 所述次要种子具有或没有遗传修饰性状，所述次要种子的种皮颜色与 主要种子的种皮颜色有至少一种表型差异。
2.权利要求1的植物种子混合物，其中次要种子对种皮颜色的表 型差异是纯合的。
3.权利要求1的植物种子混合物，其中次要种子是对种皮颜色的 表型差异为纯合种子和杂合种子的混合物。
4.权利要求1的植物种子混合物，其中植物是大豆、油菜或小麦。
5.权利要求1的植物种子混合物，其中植物是大豆，且通过用近 红外分光光度计测量550到650nm波长的总光反射或通过光学扫描技 术可鉴定次要种子的种皮颜色。
6.权利要求5的植物种子混合物，其中次要种子的种皮颜色是纯 合黑色。
7.权利要求6的植物种子混合物，其中纯合黑色种子的基因型是 RriiTT或RRiiTT。
8.权利要求5的植物种子混合物，其中次要种子的种皮颜色是褐 色。
9.权利要求8的植物种子混合物，其中褐色种子的基因型是 rriiTT。
10.权利要求5的植物种子混合物，其中次要种子的种皮颜色是 杂合黄色。
11.权利要求5的植物种子混合物，其中次要种子的种皮颜色是 杂合黄色和纯合黑色种皮颜色的混合。
12.权利要求5的植物种子混合物，其中次要种子的种皮颜色是 杂合黄色和褐色种皮颜色的混合。
13.权利要求1的植物种子混合物，其中主要种子含一或多种遗 传修饰性状。
14.用至少一种表型标记鉴定携带专有性状的种子的方法，包括：
1)生产种子植物混合物，其中含有：
约90％到约99.9％重量的主要种子，它是携带遗传修饰性状的植物 品种的种子，所述主要种子具有所述植物品种种子的显性种皮颜色； 和
约0.1％到约10％重量的次要种子，它来自相同或不同植物品种， 所述次要种子具有或没有遗传修饰性状，所述次要种子具有至少一种 种皮颜色的种皮表型标记差异；
2)种植并培养种子植物混合物以产生植物和谷物；
3)从植物中收获谷物；
4)取谷物的种子样品；和
5)鉴定种子样品中种皮表型标记的量。
15.权利要求14的方法，其中次要种子对次要种子的种皮颜色是 纯合的。
16.产生含专有性状的杂种商品大豆作物种子的方法，该方法包 括：
6)在相同的田地以分离的间行种植纯合的黑色种皮大豆植物， 作为含专有性状的作物；
7)收获谷物；和
8)至少再传一代，再种植谷物并收获谷物。
17.权利要求16的方法，其中黑色种皮种子用于建立种子的机械 混合，包括：
9)从收获的谷物中分离黑色种皮种子；
10)通过至少一代自花授粉扩增黑色种皮种子；和
11)混合已知量黑色种皮种子和黄色种皮品种的种子。
18.权利要求17的方法，其中进一步含有，在商业销售前增加种 子的最后一季中，种植含已知量黑色种皮种子和商品作物种子的混合 物。
19.向专有种子或植物的种植者收取许可费的方法，其中专有种 子或植物与至少一种表型标记混合并种植以产生谷物，包括：
12)在收集点接受种植者收获的谷物；
13)从收获谷物中取种子样品；
14)检测种子样品中表型标记的存在；
15)根据种子样品中表型标记的存在计算许可费；和
16)收取许可费。
20.权利要求19的方法，其中根据种子样品中表型标记的定性鉴 定计算许可费。
21.权利要求19的方法，其中根据种子样品中表型标记的定量鉴 定计算许可费。
22.权利要求19的方法，其中收集点收取专有种子的许可费。
23.权利要求19的方法，其中种植者接受优惠或折扣。
24.产生含专有性状的纯合和杂合作物种子的方法，该方法包括：
混合抗除草剂的次要颜色种皮的种子和不抗除草剂的主要颜色种 皮的种子，以形成第一种种子混合物；
在田间种植所述第一种种子混合物；
一起收获大田以产生第二种种子混合物；
种植第二种种子混合物；
向田间喷洒除草剂，除草剂抗性在抗除草剂种子中存在；
收获剩下的种子，产生除草剂选择的种子混合物；
在除草剂选择的种子混合物中，通过使用颜色分拣装置将主要颜 色种皮的种子与其它种子分离；和
保留主要颜色种子作为纯合和杂合种子。
25.权利要求24的方法，其中作物是大豆、油菜或小麦。
26.权利要求24的方法，其中作物是大豆。
27.权利要求26的方法，其中主要种皮颜色是黄色。
28.权利要求24的方法，其中通过用近红外分光光度计测量550 到650nm波长的总光反射或通过光学扫描技术可鉴定次要种皮颜色。
29.权利要求26的方法，其中次要种皮颜色是纯合黑色。
30.权利要求29的方法，其中纯合黑色种子的基因型是RRiiTT。
31.权利要求24的方法，其中第一种种子混合物是10/90到90/10 混合。
32.权利要求24的方法，其中第一种种子混合物是50/50混合。
33.权利要求24的方法，其中将第一种种子混合物种植于至少一 公顷大小的田间。
34.权利要求24的方法，其中将第二种种子混合物以高于第一种 种子混合物的种植率种植。
35.权利要求24的方法，其中将第二种种子混合物以第一种种子 混合物种植率的两倍种植。
36.权利要求24的方法，其中0.1％到约10％重量的纯合和杂合种 子混合物与含专有性状的一般种子混合。
37.权利要求24的方法，其中再种植纯合和杂合种子一次以产生 更多代纯合和杂合种子。
38.权利要求24的方法，其中再种植纯合和杂合种子最多五次以 产生更多代纯合和杂合种子混合物。
39.权利要求24的方法，其中0.1％到约10％重量的纯合和杂合混 合物与含专有性状的一般种子混合，以防止分拣出纯合和杂合种子。
技术领域
本发明一般地涉及一种将表型标记用于含专有性状的商品种子或 栽培作物中，无需实际上将该标记与存在或不存在的该专有性状物理 连接，来帮助鉴定收获的谷物的方法，并进一步允许根据收获谷物中 标记的存在来收取专有性状的费用。
背景技术
通过遗传转化或通过标记辅助的育种，将基因导入植物中，导致 开发具有改进性状的栽培种。这些改进包括这些性状，如：农艺学性 能增强，最终使用性能的价值增加。
本领域熟知，表型差异如叶色或种皮颜色可以从其它相似品系中 区分植物或种子品系。在美国专利4,627,192(Fick)中替代种皮颜 色已经整合到向日葵的基因中。然而，经技术操作已经改进的很多植 物不能从表面上和未改进植物区分。缺乏容易区分的性状使收取专有 性状费用很困难，同时也难以追踪含性状的收获谷物。
当前使作物种子产生表型叶色或种皮颜色的方法是劳动密集和不 实用的。植物开花的习性限制此方法。手工授粉昂贵且耗时。使用遗 传雄性不育系统要求复杂的增加雌性种子的方法，从而显著限制植物 育种且必然导致要分离雄性育性的杂种。
因此，存在一种需要和愿望，可用简单方法检测植物、种子或收 获谷物中专有性状的存在，以帮助收取专有性状的费用。同时也期望 一种方法可以有效产生大量带表型叶色或种皮颜色的种子作物。
发明简述
以正常方式产生含专有性状的作物商品种子。用于本发明的种子 可含一或多种专有性状。在将这种专利种子销售给种植者之前，含表 型标记如大豆的黑色种皮的普通或专利种子以某个低百分比与含专有 性状的种子混合，百分比占混合种子总重的约0.1％到10％重量，优选 约0.5％到4％。购买带表型标记的混合种子时，种植者同意对谷物中的 专有性状付费，这由谷物中表型标记的存在和/或量来指示。
本发明大量杂合(F1)种子的生产依靠组合使用除草剂和种皮颜 色。一种抗除草剂大豆的实例由Monsanto公司开发用于实施本发明， 并以商品名Roundup Ready销售，然而任何抗除草剂的大豆都可使 用。用于本发明的种皮颜色基因的实例是由I座位的i等位基因编码 的黑种皮基因。该基因在种皮中隐性表达，因此在种子中以母系方式 表达。
混合普通种子和含表型标记种子的方法改进性状所有者和被许可 者之间合同的执行，同时也改进专利和/或合同侵权的检测。本发明 也有利于终点价值获取体系，它可以使性状所有者更愿意让被许可人 使用更新的技术。即使种植者混合含专有性状的谷物和不含专有性状 的谷物，本发明也可实现终点价值获取。本发明也提高性状所有者向 留种种植者收取许可费的能力。另外，在试图通过物理分拣从一批种 子中除掉它后，通过在后代中重现表型标记，本发明可以检测专有性 状。
用于本发明的植物种子混合物可含主要颜色的种子和次要颜色的 种子，它们可来自大豆、油菜或小麦。如果使用大豆，次要种皮颜色 可以是黑色、棕色、杂合黄色，或用分光光度计测量550到650nm波 长的光反射总和来确定。
次要颜色种子可通过分离间行种植纯合黑色种皮大豆并经几代增 加种子来生产，也可通过在第一代后分离黑种皮种子然后仅繁殖它们 来生产。其它产生次要颜色种子的方法涉及混合抗除草剂的种子和不 抗除草剂的种子；种植种子；然后向植物喷洒除草剂使只有除草剂选 择的种子混合物留下来。然后分离主要颜色种子并从混合物中保留。
含主要和次要颜色种皮的种子混合物可用于鉴定带专有性状的种 子的方法，其中通过种植并培养种子混合物；从植株中收获谷物；然 后取谷物样品鉴定表型标记的量。根据谷物中表型标记的量计算许可 费。根据谷物中的标记量种植者可接受优惠或折扣。
本领域技术人员知道，对于由专利种子产生谷物而生产的谷物， 无论种植的种子是购买或从前次收获中留下来，该方法都能帮助或使 其性状鉴定和费用收取成为可能。
优选实施方案详述
此处使用的以下名词或术语有以下含义：
“终点价值获取”是指在收获后的谷物递送点，通常是主谷仓， 来评价和收取性状费用；
“专有性状”是指处于专利状态的性状，和/或由所有者作为商 业秘密管理的性状；
“保留种子”指由种植者保留用于下一年再种的种子；
“许可费”等价于由使用者为获得使用专有性状权力而付的使用 费；
“被许可人”是指专有性状的购买者，他已与专有性状所有者签 署合同，其中涉及使用性状的条款和条件，和使用性状权利的再数形 式；
“性状所有者”是专有性状的所有者和/或销售者；
“褐包种子”是由种植者收获并卖给另一个种植者以供种植并收 获谷物的种子；
“谷仓”是收获谷物的主要商业递送点；
“种皮”是植物花外层覆盖物的残留物，同时在遗传上等同于产 生种子的植物；
“远交”指为了期望的表型标记用另一种具有不同遗传背景的植 物使一种植物受精；
“远交种子”指为了期望的表型标记用另一种具有不同遗传背景 的植物使一种植物受精而产生的种子；
“自交种子”指为了期望的表型标记用另一种具有相同遗传背景 的植物使一种植物受精而产生的种子；
“谷物”为商业目的销售的收获种子；
“种植者”指负责种植、管理并收获作物的人；
“可视觉检测的性状”指不需二次分析就可看出来的性状，二次 分析涉及粉碎组织或抽提任何化合物；
“分拣种子”是根据观察可视觉检测性状而物理区分的行为；
“变种”指同源且稳定的一组植物，可通过至少一种表型特征与 所有其它组植物区分；
“除草剂选择的种子”指作为使用除草剂的结果而被选择的种 子；
“F1种子”指产生的第一代种子；
“F2种子”指再种植所有或部分F1种子而产生的第二代种子，其 中添加或不添加其它栽培种子。
本发明涉及一种用专有种子或栽培植物的表型标记，以帮助(1) 检测含专有性状的收获谷物和(2)确定许可费的方法。
在一种实施方案中，本方法包括使用大豆中的表型标记。几年来， Nagai，Woodworth和Williams在几个出版物中已揭示了大豆种皮遗 传学，其内容在此引作参考。大豆中，基因“R”编码黑种皮颜色。“R” 对“r”完全显性，“r”基因编码褐色种皮。另一个座位开始称为“C-c” 但随后称为“T-t”，将黑色变为“不完全黑色”，褐色变为“浅黄色”。 Woodworth指出该基因具有多效性。茶色短毛变种“T”有黑色或褐色 种皮。灰色短毛变种“tt”有不完全黑色或浅黄色种皮。
RT-黑色种皮
rT-褐色种皮
Rt-不完全黑色种皮
rt-浅黄色种皮
此外，Williams发现有一种花颜色基因“W1-w1”也可以影响它。
RtW1-不完全黑色
Rtw1-浅黄色
已知以下基因也影响大豆种皮颜色：
rm-R的等位基因(R＞rm＞r)
rmT-黑色和褐色条纹，围绕脐部为中心的环
rmt-难以分辨，但显示出围绕脐部为中心的，模糊的黑色和褐色 条纹的环。
和
O-o-另一个座位
其中基因型
orT-产生暗红褐色种皮
另外，“i”座位至少有4个已知等位基因。
i-导致上述种皮颜色
ik-导致围绕脐部的鞍形颜色模式
ii-暗脐-其它颜色局限于脐部
I-浅脐-颜色局限于脐部且强度减弱
另一个座位，现称为k2，已在Kurakake变种中发现，
iik-鞍形模式
(ii，ik，I)-自黑色
本领域技术人员知道该座位显示是更活性“i”形式的一种抑制因 子。
种子颜色可用Technicon近红外反射(NIR)分光光度计测量，经 校正后确定550到650nm的总光反射(光密度)。该波长设定允许从 黑色从褐色种子中分离出黄色。此外，光学扫描技术可根据颜色用于 区分种子。NIR和光学扫描都可建立用于高通量分析。
大多数商业栽培大豆显示黄色种皮颜色。黑色种皮大豆种子自然 出现的概率约为万分之一。黑色种皮表型由纯合“ii”编码。“R”和 “T”在商业品种中存在，“i”通过在全部种皮中表达R而起作用。 商业变种中，“T”抑制所有颜色表达，导致浅色脐并阻止在脐区以外 表达颜色。本发明的一个实施方案中，本发明的黑种皮大豆栽培种被 认为具有基因型RRiiTT。
种皮是母系组织，其中它衍生自种子成长的植物的体细胞组织。 本领域技术人员可以理解种皮颜色反映母系植物的基因型，而非种子 自身的基因型。因此，可以产生具有完全黄色种皮的种子，它对黑色 种皮基因ii是纯合的，并且将仅仅作为自花授粉或由另一种纯合ii 植物授粉的结果而提高黑色种皮种子。
本发明另一个描述性实施方案中，植物是油菜。商业油菜谷物通 常有黑色种皮。已知有黄色种皮类型，并已与欧洲油菜的油和蛋白含 量增加相联系。Van Deynze和Pauls发现油菜种皮颜色的遗传，其内 容引作参考。油菜中黄色种皮性状的遗传显示受隐性核基因(a，b和 c)的影响。
A座位显性等位基因的存在足以表现出黑色种皮颜色。B或C座位 显性等位基因的存在足以表现出褐色种皮颜色。
以下组合产生黑色种皮：
A-B-C-
A-bbC-
A-B-cc
A-bbcc
以下组合产生褐色种皮：
aaB-cc
aaB-C-
aabbC-
产生黄色油菜种子的基因组合是aabbcc。
要产生含黑色种皮大豆，也称为“bsc”，的商业栽培种子，bsc 大豆种子可以至少下列方式混入商业种子。本发明一个实施方案中， 可在田间产生混合。Bsc大豆植物对I座位的“i”等位基因纯合，可 种植于同一块大田分开的行中，因为含专有性状的作物准备增加供商 业种子销售。对黄色种皮行进行处理以促进远交。在优选实施方案中， 这种处理包括加比正常使用更高浓度的除草剂。这可引起雄性育性降 低，引起高远交率。本领域技术人员知道，传代数必然依赖于远交率 和种子混合物中bsc的要求百分率。
本发明混合方法的另一个示例性实施方案包括机械混合。bsc大豆 植物将与黄色种皮植物杂交。经几代自我授粉后bsc后代将被保留。 已知量的该种子将加入黄色种皮变种中。自我授粉需要的传代数依赖 于需要商品化的含性状种子的总量以及混合种子中需要的bsc百分 率。
本发明混合方法的优选示例性实施方案是结合大田混合和机械混 合方法。Bsc种子将混入商品种子中，如按上述机械混合方法，商业销 售前最后一季种子增加中bsc种子将和商业栽培种一起生长。田间混 合导致产生并维持更高水平的bsc基因杂合的单个植株。这正是期望 中的事，尽管有选择压力，将帮助保存标记表型的存在。机械混合方 法有更低的商品生产成本。本领域技术人员知道组合方法优化两种系 统的优点。
本发明另一实施方案中，卖给种植者时一定比例的bsc种子实际 上是黄色的。第一年收获时将产生黑色种子，因而阻止种子购买和种 植之间的田间种子分拣。该实施方案的另一种方法是将另一个显性种 皮颜色基因导入黑色种皮品系中。在优选实施方案中，该种皮颜色仅 在缺乏黑色表型时表达，这时黑色基因状态是纯合的。褐色种皮可用 作第二个种皮颜色。根据褐色种皮颜色的存在，来自F1杂种的F2种 子可迅速且低成本地用近红外分光光度计进行颜色分拣。从这些杂种 中再进一步传代(F3代)将使种子增加。这无需再行分拣即可做到， 或继续从纯合黄色品系中分拣。F3代将用作bsc来源，确保可靠的bsc 种子水平以及足够比例的杂合子以阻止田间种子分拣。本发明另一个 实施方案中可使用上述用另一种皮颜色基因的相同方法，其中因为存 在另一个种皮颜色基因，使选择来自杂合F1个体的F2种子的行为不 可能进行，但可以通过用另有描述的NIR仪器检测母本植物中携带Ii 基因型的杂合个体来实现。
本发明另一实施方案中，上述检测杂合个体用于机械混合的同样 方法可通过结合改变植物表型的基因来实现，如改变叶子形状，这样 可以选择后代中的杂合F1植物。这种方法涉及将可选择的显性表型导 入黑色种皮供体品系。
本发明另一实施方案中，上述检测杂合个体用于机械混合的同样 方法可通过混合抗除草剂的黑色种子品系和不抗除草剂的黄色种子品 系来实现。经两步操作可在下一代选择F1植物。首先用颜色分拣器(其 中包括纯合黄色和杂合黄色)从黑色种子中拣出黄色种子。第二，在 接下来的一代，对黄色种子的植物喷洒除草剂。只有F1杂合植物能存 活。收获这些植物的种子并在进一步的两代中增加种子。此外，当黄 色种子的不抗除草剂的植物开花时，通过使用低水平除草剂可以增加 远交。
在另一实施方案中，抗除草剂和黑色种皮的种子与不抗除草剂的 黄色种皮的种子随机混合并大规模种植于大田中。抗除草剂种子对黑 色种子的优选比例范围是10/90到90/10，但任何混合水平都可使用。 其它优选比例是30/70，50/50或70/30。本发明大规模种子生产的优 选实施方案是指至少一公顷种子，但使用大田面积可以是任意大小， 根据F1种子生产的需要量。高种植率是有益的，因为这可以更有效地 利用空间，以及植物间更高水平的远交。一行内大豆植物互相远交的 比例大约1％。如果远交水平更低，可通过增加第一次远交田块的大小 来补偿。
田间经批量收获并再种植。可使用比第一次更高的种植率，优选 种植率是第一次种植率的两倍。起源于从黄色传统大豆植物经黑色种 皮的抗除草剂植物花粉授精选择的植物，和从黑色种皮的抗除草剂植 物经黄色传统植物花粉授精选择的植物的1％远交植物将产生种皮分 别是黑色和黄色的F1种子。与所有自交种子一起重新种植。向田间喷 洒除草剂检验存在于亲本材料中的除草剂抗性。喷洒将消除所有自交 的黄色传统种子。收获剩下的种子。
因为种皮颜色是隐性和母系遗传，来自F1植物的所有F2种子将 都是黄色，而产生该F2种子的F1植物都是抗除草剂的。通过使用颜 色分拣器，如Technicon近红外(NIR)分光光度计校正检验550到 650nm的总光反射(光密度)，F2种子将与自交的黑色抗除草剂种子 分离。保留黄色种子。
为增加生产种子的量，在存在进一步除草剂抗性选择的条件下， 经进一步传代或最多经5代，可以增加黄色F2种子，然后与含专有性 状的种子混合作为分离的表型标记。不需进一步增加，黄色F2种子也 可直接用作种子混合物。用不抗除草剂的黑色种子品系和抗除草剂的 黄色种子品系的混合物进行操作，这种策略同样有效。
可从使用或收集种子的不同实体计算和收取许可费。在本发明费 用计算方法的一个实施方案中，在递送含专有性状的谷物时，种植者 同意支付部分或全部许可费以获得专有技术使用权。种植者同意只将 含专有性状的谷物递送给指定谷仓，该谷仓已同意收取专有性状的费 用。种植者同意不以防止或阻碍标记表型检测的方式分拣谷物。许可 条款可以适用于来自许可种子及其所有后代谷物而生产的所有谷物。 在支付费用时可给予种植者优惠，这可以由性状所有者补偿，以接受 折扣或其它激励使其随后再购买种子或化学品。
本发明许可费收取方法的另一实施方案中，谷仓同意收取含专有 性状谷物的许可费并移交该费用的一部分给性状所有者。谷仓也同意 允许性状所有者的代表进入其设施以检查性状费的收集和/或审查谷 物存货中是否存在含专有性状的谷物。另一实施方案中，谷仓可将所 有客户帐户信息保存在计算机上，专用软件将帮助保管记录和费用估 算。通过网络连接或因特网该信息可传到所有者的计算机上，用于记 录保管、种植者或谷仓的帐单和会计目的。
本领域技术人员熟知种子取样和测试方法，如常用参考文献中指 出，International rules for Seed Testing 1999，由国际种子测 试组织提供，其所有内容在此引作参考。本发明实施方案中，视觉种 子取样可用作定性测量标准。种植者有0.25％水平阈值作为检测底线。 如果种植者给谷仓的特定谷物递送中超过该阈值，他或她要根据递送 谷物量支付许可费。如果超过阈值，而种植者拒绝bsc的阳性结果， 将进行更特异性测试以检测谷物是否含专有性状。
在另一实施方案中，阈值可用于定量计算bsc的存在量。根据递 送给谷仓的bsc量，阈值范围如0.25％到0.5％及0.5％到0.75％可用于 确定专有性状费。
就以上内容，本领域技术人员知道上述方法的实用性。进一步， 本领域技术人员清楚本发明的方法可用于大豆以外的作物如油菜。以 推荐给大豆相同的方式，黄色油菜种子与携带专有性状的黑色种子油 菜品系的混合物可使性状费收取和在递送点追踪专有性状成为可能。 以相似方式，小麦的蓝色糊粉和/或紫色种皮也可使用。用本发明的 方法，表型标记也可用于玉米和棉花。使用表型标记属于植物遗传学 领域，本发明的实用性对本领域技术人员应该很清楚。
以下实施例用于举例说明本发明的优选实施方案。本领域技术人 员应该知道，随后实施例中公开的技术代表发明人发现的技术，它在 本发明实施中功能良好，因而可以认为它们组成了优选实施模式。然 而，本领域技术人员应知道，根据本说明书，可对此处公开的具体实 施方案进行很多改变，而仍然获得相似的结果但不偏离本发明的范围 和精神。
实施例相关的一般信息
以下名词用于描述以下实施例：
“Roundup Ultra”是常用草甘膦除草剂的商品名
“OC”指远交
实施例1
以下实施例讲述了一个用于鉴定是否可以增强大豆远交的方法。 在处理组2-7中分别使用了不同份量的Roundup。
表 1 Roundup用量 喷洒方案 处理组1 未喷对照 Roundup可用于杂草控制 处理组2 80盎司/英亩 开花前1-2周 处理组3 64盎司/英亩 两次，开花前1-2周一次， 开花前3-4周一次 处理组4 96盎司/英亩 开花前1-2周 处理组5 80盎司/英亩 两次，开花前1-2周一次， 开花前3-4周一次 处理组6 80盎司/英亩 开花前1-2周 处理组7 80盎司/英亩 两次，开花前1-2周一次， 开花前3-4周一次 处理组8 未喷对照 Roundup可用于杂草控制
处理组1至5在不同行中含黑色和黄色种子的作物。
处理组6至8在同一行中含黑色和黄色种子的作物。
观察以上数据，本领域技术人员应该知道，上述使用高剂量除草 剂的方法能降低雄性育性，从而提高远交。
实施例2
以下实施例提供抗Roundup棉花作物雄性育性降低的证据。向植 物顶端喷洒四次Roundup Ultra，时间分别是播种后31、45、58和 73天。有三块田的植物，每块接受如下不同比例的Roundup Ultra： 0、16、和24盎司/英亩。每周估算雄性不育2-3次，持续7周。10 天中每块田每天手工授粉10朵花。每个植株给育性评分1到5，其中 3-5的得分认为可育，小于3认为不育。表2给出本研究结果。
表 2 播种启 天数 0盎司/英亩 Roundup的育性 得分 16盎司/英亩 Roundup的育性 得分 24盎司/英亩 Roundup的育性 得分 66 4.7 1.5 1.5 69 4.7 1.8 1.9 71 4.7 1.6 1.7 73 4.7 1.9 2.3 75 4.5 2.8 1.6 80 4.3 2.2 2.0 82 4.6 1.4 1.3 85 4.3 2.8 1.7 89 4.6 3.6 2.2 93 4.6 3.0 2.4 95 4.5 1.9 1.9 98 4.4 2.1 1.6 102 4.5 2.2 1.6 106 4.6 3.4 2.8 110 4.5 3.7 3.6
观察以上数据，本领域技术人员应该知道，对双子叶植物使用高 剂量除草剂如何降低雄性育性，并从而导致高远交率。
实施例3
下表3给出田间种子混合模型的结果，显示在不同传代数的所有 者商品种子收获物中和使用特定代商品种子的种植者收获物中bsc大 豆种子的百分率。一行bsc种子种植于两行黄色种子之间，这表示黄 色种子对bsc种子的比例是约2∶1，所用远交率为5％。只收获黄色行 种子用以生产商品作物。
表 3 列/行 (见表4) B C D E F 商品种子 收获物 6 传代数 II Ii ii ii(黑) ii(黄) 7 1 95.00％ 5.00％ 8 2 91.44％ 7.25％ 1.31％ 1.31％ 9 3 88.59％ 8.20％ 3.22％ 1.31％ 1.90％ 10 4 86.10％ 8.53％ 5.37％ 3.22％ 2.15％ 11 5 83.8 2％ 8.57％ 7.61％ 5.37％ 2.24％ 12 6 81.67％ 8.48％ 9.86％ 7.61％ 2.25％ 列/行 (见表5) H I J K L 种植者田 中％BSC 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 传代数 7 1 0.00％ 1.25％ 1.88％ 2.19％ 2.34％ 8 2 1.31％ 3.13％ 3.75％ 4.06％ 4.22％ 9 3 3.22％ 5.26％ 5.89％ 6.20％ 6.36％ 10 4 5.37％ 7.50％ 8.12％ 8.44％ 8.59％ 11 5 7.61％ 9.75％ 10.37％ 10.69％ 10.84％ 12 6 9.86％ 11.97％ 12.60％ 12.91％ 13.07％
上述模型的公式在下表4和5中的对应行和列中：
表4 A B C D E 1 田中BSC％ 0.33 2 远交率 0.05 3 4 5 收获种子 4 6 传代数 II Ii ii ii(黑) 7 1 ＝1-(1*B2) ＝1*B2 8 2 ＝+B7- (B7*B$2)+0.25* (C7-(B$2C7)) ＝+(C7*0.5)- (B$2C8*0.5)+B$2*B7+0.5*B$2C7 ＝0.25*(C7-C7*B$2*)+(0.5*B$2*C7) 9 3 ＝+B8- (B8*B$2)+0.25* (C8-(B$2C8)) ＝+(C8*0.5)- (B$2*C8*0.5)+B$2*B8+0.5*C8 ＝0.25*(C8- C8*B$2*)+(0.5*B$2*C8)+D8 ＝+D8 10 4 ＝+B9- (B9*B$2)+0.25*(B $2*C9) ＝+(C9*0.5)- (B$2*C9*0.5)+B$2*B9+0.5*B$2*C9 ＝0.25*(C9-C9*$2*)+(0.5*B$2C9)+D9 ＝+D9 11 5 ＝+B10- (B10*B$2)+0.25*( C10-(B2*C10)) ＝+(C10*0.5)- (B$2*C10*0.5)+B$2*B10+0.5*B$2*C 10 ＝0.25*(C10- C10*B$2)+(0.5*B$2*C10)+D10 ＝+D10 12 6 ＝+B11- (B11*B$2)+0.25*( C11-(B$2*C11)) ＝+(C11*0.5)- (B$2*C11*0.5)+B$2*B11+0.5*B$2*C 11 +0.25*(C11- C11*B$2*)+(0.5*B$2*C11)+D11 ＝+D11
表5 F G H I J K L 1 2 3 4 种植者 田中％ BSC 5 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 6 ii(黄) 7 ＝SUM(B7∶D7) ＝+D7 ＝+H7+0.25*C7 ＝+I7+0.25 *0.5*C$7 ＝+J7+0.25* 0.25*C$7 ＝+K7+0.25* 0.125*C$7 8 ＝+D8-D7 ＝SUM(B8∶D8) ＝+D8 ＝+H8+0.25*C8 ＝+I8+0.25 *0.5*C$7 ＝+J8+0.25* 0.25*C$7 ＝+K8+0.25* 0.125*C$7 9 ＝+D9-D8 ＝SUM(B9∶D9) ＝+D9 ＝+H9+0.25*C9 ＝+I9+0.25 *0.5*C$7 ＝+J9+0.25* 0.25*C$7 ＝+K9+0.25* 0.125*C$7 10 ＝+D10-D9 ＝SUM(B10∶D10) ＝+D10 ＝+H10+0.25*C10 ＝+I10+0.2 ＝+J10+0.25 ＝+K10+0.25 5*0.5*C$7 *0.25*C$7 *0.125*C$7 11 ＝+D11- D10 ＝SUM(B11∶D11) ＝+D11 ＝+H11+0.25*C11 ＝+I11+0.2 5*0.5*C$7 ＝+J11+0.25 *0.25*C$7 ＝+K11+0.25 *0.125*C$7 12 ＝+D12- D11 ＝SUM(B12∶D12) ＝+D12 ＝+H12+0.25*C12 ＝+I12+0.2 5*0.5*C$7 ＝+J12+0.25 *0.25*C$7 ＝+K12+0.25 *0.125*C$7
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，可通过几次传代估计 种植者田中黑色种子的量。也可注意到需要多少代来产生商品作物种 子，其中通过远交而产生实际含黑色种子。
实施例4
下表6和7表示机械混合种子模型的结果，显示在不同传代数的 所有者商品种子收获物中bsc大豆种子的百分率。模型的该实施例基 于产生足够种子以使种植者收获3％的bsc。模型预测，为获得种子混 合物使之可以产生种植者的期望bsc收获物，与特定代的商品作物混 合所需的黑色种子量。模型也显示，产生的黑色种子单位数如何根据 黑色种子是否从混合物中分拣而变化。
表8和9表示表6和7传代的模型。
表6 A B C D E F G H 2 BSC％ 3％ 3 4 收获种子 总数 黑 黄 5 传代数 II Ii ii ii ii 未分拣 6 F1 100％ 7 F2 25％ 50％ 25％ 0％ 25％ 混合率 8 F3 37.5％ 25％ 37.50％ 25％ 12.50％ 6.86％ 9 F4 43.75％ 12.50％ 43.75％ 38％ 6.25％ 6.40％ 10 F5 46.88％ 6.25％ 46.88％ 44％ 3.13％ 6.19％ 11 12 13 种子增长 14 种子数 重量 (kg) 16g/100 种子 0.00016 15 F1 20 0.0032 16 F2 1200 0.192 17 F3 72000 11.52 18 F4 4320000 691.2 19 F5 259200000 41472 20 21 22 23 用现场搅拌 机机械搅拌 24 OC率 5％ 总数 黑 黄 25 传代数 II Ii ii ii ii 未分拣 26 F1 100％ 27 F2 23.75％ 50.00％ 26.25％ 0％ 26％ 28 F3 34.44％ 26.19％ 39.38％ 26％ 13.13％ 6.53％ 29 F4 38.94％ 14.82％ 46.25％ 39％ 6.87％ 6.01％ 30 F5 40.51％ 9.35％ 50.14％ 46％ 3.89％ 5.72％ 31 32 33 种子增长 34 种子数 重 量 (kg) 16g/100 种子 0.00016 35 F1 20 0.0032 36 F2 1200 0.162 37 F3 72000 11.52 38 F4 4320000 691.2 39 F5 259200000 41472
表7 I J K L M N O 2 3 4 5 混合产生 的单位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交 和黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生的 单位 6 7 混合率 混合率 混合率 8 6.72 12.00％ 3.84 4.29％ 10.75 48.005 0.96 9 432 20.00％ 138.24 3.60％ 768.00 96.00％ 28.8 10 26784 36.00％ 4608 3.29％ 50416.94 192.00％ 864 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 混合产生 的单位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交 和黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生的 单位 26 27 28 7.05 11.255 4.10 4.28％ 10.76 48.09％ 0.96 29 460.37 17.19％ 160.80 3.67％ 753.90 86.92％ 31.81 30 29017.66 25.89％ 6406.78 3.40％ 48775.01 140.63％ 1179.57
表8 A B C D E F 4 收获种子 总数 黑 黄 5 传代数 II Ii ii ii ii 6 F1 1 7 F2 0.25 0.5 0.25 ＝+D7-F7 ＝+D7 8 F3 0.375 0.25 0.375 ＝+D8-F8 ＝+D8-D7 9 F4 ＝+B8+0.25*C8 ＝+C8*0.5 ＝+D8+0.25*C8 ＝+D9-F9 ＝+D9-D8 10 F5 ＝+B9+0.25*C9 ＝+C9*0.5 ＝+D9+0.25*C9 ＝+D10-F10 ＝+D10-D9 11 12 13 种子增长 14 种子数 重量(kg) 16g/100种子 15 F1 20 ＝+B15*G14 16 F2 ＝+B15*60 ＝+B16*G14 17 F3 ＝+B16*60 ＝+B17*G14 18 F4 ＝+B17*60 ＝+B18*G14 19 F5 ＝+B18*60 ＝+B19*G14 20 21 22 23 用现场搅拌 机机械搅拌 24 OC率 0.05 总数 黑 黄 25 传代数 II Ii ii ii 11 26 F1 1 27 F2 ＝0.25*(C26-C26* B$24)+B26- B$24*B26 ＝0.5*(C26- C26*B$24)+B$24*B 26+0.5*C26*B$24 ＝0.25*(C26- C26*B$24)+0.5*B $24*C26+D26 ＝+D27-F27 ＝+D27 28 F3 ＝0.25*(C27-C27* B$24)+B27- B$24*B27 ＝0.5*(C27- C27*B$24)+B$24*B 27+0.5*C27*B$24 ＝0.25*(C27- C27*B$24)+0.5*B $24*C27+D27 ＝+D28-F28 ＝+D28- D27 29 F4 ＝0.25*(C28-C28* B$24)+B28- ＝0.5*(C28-C28* B$24)+B$24*B28+0 ＝0.25*(C28- C28*B$24)+0.5*B ＝+D29-F29 ＝+D29- D28 B$24*B28 .5*C28*B$24 $24*C28+D28 30 F5 ＝0.25*(C29-C29* B$24)+B29- B$24*B29 ＝0.5*(C29-C29* B$24)+B$24*B29+0 .5*C29*B$24 ＝0.25*(C29- C29*B$24)+0.5*B $24*C29+D29 ＝+D30-F30 ＝+D30- D29 31 32 33 种子增长 34 种子数 重量(kg) 16g/100种子 35 F1 20 0.0032 3 6 F2 1200 0.192 37 F3 72000 11.52 38 F4 4320000 691.2 39 F5 259200000 41472
表9 G H I J K L M N O 1 2 BSC％ 0.03 3 4 5 未分拣 混合产 生的单 位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交和 黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生 的单位 6 7 混合率 混合率 混合率 混合率 8 ＝+H$2/ (0.25*C 8+D8) ＝+C17/( H8*25) ＝+H$2/(F8 +0.25*C8) /(1-E8) ＝+C17/( J8*25) ＝+H$2/(0. 25*C8+D8) /(1-B8) ＝+C17/ (L8*25) ＝+H$2/(0. 25*C8)/ (1-B8+D8) ＝+C17/ (N8*25) 9 ＝+H$2/ (0.25*C 9+D9) ＝+C18/( H9*25) ＝+H$2/(F9 +0.25*C8) /(1-E9) ＝+C18/( J9*25) ＝+H$2/(0. 25*C9+D8) /(1-B8) ＝+C18/ (L9*25) ＝+H$2/(0. 25*C9)/ (1-B9+D9) ＝+C18/ (N8*25) 10 ＝+H$2/ (0.25*C 9+D9) ＝+C19/ (H10*25) ＝+H$2/(F10+ 0.25*C8)/(1 -E10) ＝+C19/( J10*25) ＝+H$2/(0.25 *C10+D8)/(1 -B8) ＝+C19/ (L10*25) ＝+H$2/(0.25 *C10)/(1- B10+D10) ＝+C19/( N8*25) 11 12 13 14 ＝0.01 6/100 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 未分拣 混合产 生的单 位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交和 黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生 的单位 26 27 28 ＝+H$2/( 0.25*C2 8+D28) ＝+C37/( H28*25) ＝+H$2/((F 28+0.25*C 28)/(1- E2 8))) ＝+C37/( J28*25) ＝+H$2/(( 0.25*C28+ D28)/(1- B28)) ＝+C37/( L28*25) ＝+H$2/(( 0.25*C28) /(1-B28+ D28)) ＝+C37/( N28*25) 29 ＝+H$2/( 0.25*C2 9+D29) ＝+C38/( H29*25) ＝+H$2/((F 29+0.25*C 29)/(1- E29))) ＝+C38/( J29*25) ＝+H$2/((0 .25*C29+D 29)/(1- B29)) ＝+C38/( L29*25) ＝+H$2/((0 .25*C29)/ (1- B29+D29)) ＝+C38/( N29*25) 30 ＝+H$2/( 0.25*C2 9+D29) ＝+C39/( H30*25) ＝+H$2/((F 30+0.25*C 30)/(1- E30))) ＝+C39/( J30*25) ＝+H$2/(( 0.25*C30+ D30)/(1- B30)) ＝+C39/( L30*25) ＝+H$2/((0 .25*C30)/ (1-B30+ D30)) ＝+C39/( N30*25) 31 32 33 34 0.00016
实施例5
在下面的实施例中，根据种植者递送到谷仓的谷物计算许可费。 在性状费中，公顷bsc水平设定为2％。总谷物量是1000公吨。递送 到谷仓的bsc比例是0.8％。标准大豆的当前商品价格是$100/公吨。 对含专有性状的谷物，按对商品价的2.5％溢价估算性状费。因而，许 可费可按以下方式计算：
首先，谷仓根据谷物中bsc的存在确定谷物货品中是否含专有性 状。然后谷仓进行以下计算确定性状费：
含专有性状的谷物比例 ＝0.8％/2.0％＝0.4
含专有性状的谷物量 ＝1000公吨×0.4
＝400公吨
性状费＝(含性状谷物)×(商品价)×(性状费溢价％)
＝(400公吨)×($100/公吨)×(2.5％)
＝$1,000
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，种植者只根据专有谷 物的含量支付专有性状费。
实施例6
用机械混合产生一定水平杂合bsc种子以阻止种植者种子分拣的 一种方法如下：
第一步在显著面积，如10英亩或更多的田里，以植物在行内成 簇生长的高种植密度，种植一定量混合种子，混合种子是相同成熟度 的纯合黄色和纯合黑色种子。
第二步收获所有混合种植产生的种子。其中收获的黄色种子中 0.5到1％对“I”基因(Ii)是杂合的并因此显黄色，但有稍多的黑色 或灰色，特别是在脐部和/或其周围。
第三步收获种子重新种植，并根据显性性状的存在选择F1植物 (叶形，或另一种除草剂抗性)。
第四步收获杂合黄色种子，再传代以使之增加。
第五步作为以上步骤的结果增加和分拣的种子混入含专有性状 的品种种子。
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，对种植者来说，要成 功进行第五步中混合种子的分拣非常困难。
实施例7
用机械混合以产生一定水平杂合bsc种子，以阻止种子分拣的方 法如下：
第一步在显著面积，如10英亩或更多的田里，以植物在行内成 簇生长的高种植密度，种植一定量混合种子，混合种子是相同或相近 成熟度的纯合黄色和纯合黑色种子。
第二步收获所有混合种植产生的种子。其中收获的黄色种子中 0.5到1％对“I”基因(Ii)是杂合的，但由于种皮颜色的母性控制， 黄色种子品系的所有种子都是黄色的，黑色种子品系的所有种子都是 黑色的。
第三步所有收获种子重新种植。
第四步通过使用显性植物表型(叶形，或另一种除草剂抗性)或 通过因为母系植物的杂合性而使种子收获物表现轻微着色，来鉴定杂 合黄色种子。再次种植这些F2种子，并传代以使之增加。
第五步作为以上步骤的结果增加和分拣的种子与bsc种子混 合，这只是简单增加，品种黄色种子含专有性状。
替代方法：
第一次初步分拣后，不需从增加中分拣出纯合黄色种子。判断混 合水平以补偿该种子的存在。这不影响销售给种植者或其收获的黑色 或杂合种子的量。
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，对种植者来说，要成 功进行第五步中混合种子的分拣非常困难。
实施例8
产生杂种大豆种子的大规模方法如下：
第一步 抗除草剂的黑色种皮种子与不抗除草剂的黄色种皮种子 以50/50混合，并随机种植于足够大的田中，使之产生至少1公顷的 F1种子。有大约1％的远交。
第二步 一起收获大田，以两倍种植率将种子再种植于大田中。产 生的远交种子与自交种子一起再种植。
第三步 向大田喷洒除草剂，除草剂抗性存在于亲本材料中。这将 消除所有自交的黄色常规种子。
第四步 收获余下的种子。使用颜色分拣装置从自交的黑色抗除草 剂种子中分离F2种子。保留黄色种子。
第五步 增加第四步来的黄色种子(F2种子)，然后用于和含专 有性状的种子混合，作为分离的表型标记。
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，对种植者来说，要成 功进行第五步中混合种子的分拣非常困难。
实施例9
下表10和11表示实施例8中所述的产生杂种大豆种子的大规模 方法的模型。表10包含结果，表11表示相应的公式。
表10 A B C D E 1 2 投入 3 田地大小(公顷) 10 4 播种率(种子/公 顷) 300000 5 远交率(％) 1％ 6 增长率(x) 40 7 混合率(％) 2％ 8 9 种子 Kg 单位 混合单位 10 产生的F1种子 1200000 180 7.2 360 11 产生的F2种子 36000000 5400 216 10800 12 产生的F3种子 120000000 18000 7200 360000
表11 A B C D E 1 2 投入 3 田地大小(公 顷) 10 4 播种率(种子 /公顷) 300000 5 远交率(％) 0.01 6 增长率(x) 40 7 混合率(％) 0.02 8 9 种子 Kg 单位 混合单位 10 产生的F1种 子 ＝+B3*B4* B5*B6 ＝+B10*0. 00015 ＝+C10/25 ＝+D10/B$7 11 产生的F2种 子 ＝+B10*B6 *0.75 ＝+B11*0. 00015 ＝+C11/25 ＝+D11/B$7 12 产生的F3种 子 ＝+(2/3B1 1*B6*0.7 5)+(1/3* B11*B6) ＝+B12*0. 00015 ＝+C12/25 ＝+D12/B$7
注：1粒种子的重量是0.00015kg。
1单位＝25kg
实施例10
以下产生杂种大豆种子的大规模方法使用上述实施例9中的模 型：
第一步 杂种生产试验田
大小： 10公顷
种植率： 300,000种子/公顷
Roundup喷洒： 无
总收获： 300,000×5×40＝360单位
第二步 选择杂种后代(种植F1并收获F2种子)
大小： 120公顷
种植率： 300,000种子/公顷
Roundup喷洒： 早
收获所有剩余物：7,272单位
第三步 选择F2种子并再次应用黑色RR种子
选择为黄色/RR的种子＝144单位
第四步 混合产品的最终生产(种植F2植物)
大小： 240公顷
种植率： 100,000种子/公顷
Roundup喷洒： 早
总收获：4,320单位
第五步 机械混合
与商品种子以2％比例混合第4步的产品。
当农场主种植由第5步产生的混合物时，所得收获物将含约0.63％ 的黑色种子。
本申请要求以下权益：2001年2月9日递交的美国临时申请No. 60/267,551，和2001年10月9日递交的美国临时申请No. 60/327,801。
本领域熟知，表型差异如叶色或种皮颜色可以从其它相似品系中 区分植物或种子品系。在美国专利4,627,192(Fick)中替代种皮颜 色已经整合到向日葵的基因中。然而，经技术操作已经改进的很多植 物不能从表面上和未改进植物区分。缺乏容易区分的性状使收取专有 性状费用很困难，同时也难以追踪含性状的收获谷物。
当前使作物种子产生表型叶色或种皮颜色的方法是劳动密集和不 实用的。植物开花的习性限制此方法。手工授粉昂贵且耗时。使用遗 传雄性不育系统要求复杂的增加雌性种子的方法，从而显著限制植物 育种且必然导致要分离雄性育性的杂种。
因此，存在一种需要和愿望，可用简单方法检测植物、种子或收 获谷物中专有性状的存在，以帮助收取专有性状的费用。同时也期望 一种方法可以有效产生大量带表型叶色或种皮颜色的种子作物。
发明简述
以正常方式产生含专有性状的作物商品种子。用于本发明的种子 可含一或多种专有性状。在将这种专利种子销售给种植者之前，含表 型标记如大豆的黑色种皮的普通或专利种子以某个低百分比与含专有 性状的种子混合，百分比占混合种子总重的约0.1％到10％重量，优选 约0.5％到4％。购买带表型标记的混合种子时，种植者同意对谷物中的 专有性状付费，这由谷物中表型标记的存在和/或量来指示。
本发明大量杂合(F1)种子的生产依靠组合使用除草剂和种皮颜 色。一种抗除草剂大豆的实例由Monsanto公司开发用于实施本发明， 并以商品名Roundup Ready销售，然而任何抗除草剂的大豆都可使 用。用于本发明的种皮颜色基因的实例是由I座位的i等位基因编码 的黑种皮基因。该基因在种皮中隐性表达，因此在种子中以母系方式 表达。
混合普通种子和含表型标记种子的方法改进性状所有者和被许可 者之间合同的执行，同时也改进专利和/或合同侵权的检测。本发明 也有利于终点价值获取体系，它可以使性状所有者更愿意让被许可人 使用更新的技术。即使种植者混合含专有性状的谷物和不含专有性状 的谷物，本发明也可实现终点价值获取。本发明也提高性状所有者向 留种种植者收取许可费的能力。另外，在试图通过物理分拣从一批种 子中除掉它后，通过在后代中重现表型标记，本发明可以检测专有性 状。
用于本发明的植物种子混合物可含主要颜色的种子和次要颜色的 种子，它们可来自大豆、油菜或小麦。如果使用大豆，次要种皮颜色 可以是黑色、棕色、杂合黄色，或用分光光度计测量550到650nm波 长的光反射总和来确定。
次要颜色种子可通过分离间行种植纯合黑色种皮大豆并经几代增 加种子来生产，也可通过在第一代后分离黑种皮种子然后仅繁殖它们 来生产。其它产生次要颜色种子的方法涉及混合抗除草剂的种子和不 抗除草剂的种子；种植种子；然后向植物喷洒除草剂使只有除草剂选 择的种子混合物留下来。然后分离主要颜色种子并从混合物中保留。
含主要和次要颜色种皮的种子混合物可用于鉴定带专有性状的种 子的方法，其中通过种植并培养种子混合物；从植株中收获谷物；然 后取谷物样品鉴定表型标记的量。根据谷物中表型标记的量计算许可 费。根据谷物中的标记量种植者可接受优惠或折扣。
本领域技术人员知道，对于由专利种子产生谷物而生产的谷物， 无论种植的种子是购买或从前次收获中留下来，该方法都能帮助或使 其性状鉴定和费用收取成为可能。
优选实施方案详述
此处使用的以下名词或术语有以下含义：
“终点价值获取”是指在收获后的谷物递送点，通常是主谷仓， 来评价和收取性状费用；
“专有性状”是指处于专利状态的性状，和/或由所有者作为商 业秘密管理的性状；
“保留种子”指由种植者保留用于下一年再种的种子；
“许可费”等价于由使用者为获得使用专有性状权力而付的使用 费；
“被许可人”是指专有性状的购买者，他已与专有性状所有者签 署合同，其中涉及使用性状的条款和条件，和使用性状权利的再数形 式；
“性状所有者”是专有性状的所有者和/或销售者；
“褐包种子”是由种植者收获并卖给另一个种植者以供种植并收 获谷物的种子；
“谷仓”是收获谷物的主要商业递送点；
“种皮”是植物花外层覆盖物的残留物，同时在遗传上等同于产 生种子的植物；
“远交”指为了期望的表型标记用另一种具有不同遗传背景的植 物使一种植物受精；
“远交种子”指为了期望的表型标记用另一种具有不同遗传背景 的植物使一种植物受精而产生的种子；
“自交种子”指为了期望的表型标记用另一种具有相同遗传背景 的植物使一种植物受精而产生的种子；
“谷物”为商业目的销售的收获种子；
“种植者”指负责种植、管理并收获作物的人；
“可视觉检测的性状”指不需二次分析就可看出来的性状，二次 分析涉及粉碎组织或抽提任何化合物；
“分拣种子”是根据观察可视觉检测性状而物理区分的行为；
“变种”指同源且稳定的一组植物，可通过至少一种表型特征与 所有其它组植物区分；
“除草剂选择的种子”指作为使用除草剂的结果而被选择的种 子；
“F1种子”指产生的第一代种子；
“F2种子”指再种植所有或部分F1种子而产生的第二代种子，其 中添加或不添加其它栽培种子。
本发明涉及一种用专有种子或栽培植物的表型标记，以帮助(1) 检测含专有性状的收获谷物和(2)确定许可费的方法。
在一种实施方案中，本方法包括使用大豆中的表型标记。几年来， Nagai，Woodworth和Williams在几个出版物中已揭示了大豆种皮遗 传学，其内容在此引作参考。大豆中，基因“R”编码黑种皮颜色。“R” 对“r”完全显性，“r”基因编码褐色种皮。另一个座位开始称为“C-c” 但随后称为“T-t”，将黑色变为“不完全黑色”，褐色变为“浅黄色”。 Woodworth指出该基因具有多效性。茶色短毛变种“T”有黑色或褐色 种皮。灰色短毛变种“tt”有不完全黑色或浅黄色种皮。
RT-黑色种皮
rT-褐色种皮
Rt-不完全黑色种皮
rt-浅黄色种皮
此外，Williams发现有一种花颜色基因“W1-w1”也可以影响它。
RtW1-不完全黑色
Rtw1-浅黄色
已知以下基因也影响大豆种皮颜色：
rm-R的等位基因(R＞rm＞r)
rmT-黑色和褐色条纹，围绕脐部为中心的环
rmt-难以分辨，但显示出围绕脐部为中心的，模糊的黑色和褐色 条纹的环。
和
O-o-另一个座位
其中基因型
orT-产生暗红褐色种皮
另外，“i”座位至少有4个已知等位基因。
i-导致上述种皮颜色
ik-导致围绕脐部的鞍形颜色模式
ii-暗脐-其它颜色局限于脐部
I-浅脐-颜色局限于脐部且强度减弱
另一个座位，现称为k2，已在Kurakake变种中发现，
iik-鞍形模式
(ii，ik，I)-自黑色
本领域技术人员知道该座位显示是更活性“i”形式的一种抑制因 子。
种子颜色可用Technicon近红外反射(NIR)分光光度计测量，经 校正后确定550到650nm的总光反射(光密度)。该波长设定允许从 黑色从褐色种子中分离出黄色。此外，光学扫描技术可根据颜色用于 区分种子。NIR和光学扫描都可建立用于高通量分析。
大多数商业栽培大豆显示黄色种皮颜色。黑色种皮大豆种子自然 出现的概率约为万分之一。黑色种皮表型由纯合“ii”编码。“R”和 “T”在商业品种中存在，“i”通过在全部种皮中表达R而起作用。 商业变种中，“T”抑制所有颜色表达，导致浅色脐并阻止在脐区以外 表达颜色。本发明的一个实施方案中，本发明的黑种皮大豆栽培种被 认为具有基因型RRiiTT。
种皮是母系组织，其中它衍生自种子成长的植物的体细胞组织。 本领域技术人员可以理解种皮颜色反映母系植物的基因型，而非种子 自身的基因型。因此，可以产生具有完全黄色种皮的种子，它对黑色 种皮基因ii是纯合的，并且将仅仅作为自花授粉或由另一种纯合ii 植物授粉的结果而提高黑色种皮种子。
本发明另一个描述性实施方案中，植物是油菜。商业油菜谷物通 常有黑色种皮。已知有黄色种皮类型，并已与欧洲油菜的油和蛋白含 量增加相联系。Van Deynze和Pauls发现油菜种皮颜色的遗传，其内 容引作参考。油菜中黄色种皮性状的遗传显示受隐性核基因(a，b和 c)的影响。
A座位显性等位基因的存在足以表现出黑色种皮颜色。B或C座位 显性等位基因的存在足以表现出褐色种皮颜色。
以下组合产生黑色种皮：
A-B-C-
A-bbC-
A-B-cc
A-bbcc
以下组合产生褐色种皮：
aaB-cc
aaB-C-
aabbC-
产生黄色油菜种子的基因组合是aabbcc。
要产生含黑色种皮大豆，也称为“bsc”，的商业栽培种子，bsc 大豆种子可以至少下列方式混入商业种子。本发明一个实施方案中， 可在田间产生混合。Bsc大豆植物对I座位的“i”等位基因纯合，可 种植于同一块大田分开的行中，因为含专有性状的作物准备增加供商 业种子销售。对黄色种皮行进行处理以促进远交。在优选实施方案中， 这种处理包括加比正常使用更高浓度的除草剂。这可引起雄性育性降 低，引起高远交率。本领域技术人员知道，传代数必然依赖于远交率 和种子混合物中bsc的要求百分率。
本发明混合方法的另一个示例性实施方案包括机械混合。bsc大豆 植物将与黄色种皮植物杂交。经几代自我授粉后bsc后代将被保留。 已知量的该种子将加入黄色种皮变种中。自我授粉需要的传代数依赖 于需要商品化的含性状种子的总量以及混合种子中需要的bsc百分 率。
本发明混合方法的优选示例性实施方案是结合大田混合和机械混 合方法。Bsc种子将混入商品种子中，如按上述机械混合方法，商业销 售前最后一季种子增加中bsc种子将和商业栽培种一起生长。田间混 合导致产生并维持更高水平的bsc基因杂合的单个植株。这正是期望 中的事，尽管有选择压力，将帮助保存标记表型的存在。机械混合方 法有更低的商品生产成本。本领域技术人员知道组合方法优化两种系 统的优点。
本发明另一实施方案中，卖给种植者时一定比例的bsc种子实际 上是黄色的。第一年收获时将产生黑色种子，因而阻止种子购买和种 植之间的田间种子分拣。该实施方案的另一种方法是将另一个显性种 皮颜色基因导入黑色种皮品系中。在优选实施方案中，该种皮颜色仅 在缺乏黑色表型时表达，这时黑色基因状态是纯合的。褐色种皮可用 作第二个种皮颜色。根据褐色种皮颜色的存在，来自F1杂种的F2种 子可迅速且低成本地用近红外分光光度计进行颜色分拣。从这些杂种 中再进一步传代(F3代)将使种子增加。这无需再行分拣即可做到， 或继续从纯合黄色品系中分拣。F3代将用作bsc来源，确保可靠的bsc 种子水平以及足够比例的杂合子以阻止田间种子分拣。本发明另一个 实施方案中可使用上述用另一种皮颜色基因的相同方法，其中因为存 在另一个种皮颜色基因，使选择来自杂合F1个体的F2种子的行为不 可能进行，但可以通过用另有描述的NIR仪器检测母本植物中携带Ii 基因型的杂合个体来实现。
本发明另一实施方案中，上述检测杂合个体用于机械混合的同样 方法可通过结合改变植物表型的基因来实现，如改变叶子形状，这样 可以选择后代中的杂合F1植物。这种方法涉及将可选择的显性表型导 入黑色种皮供体品系。
本发明另一实施方案中，上述检测杂合个体用于机械混合的同样 方法可通过混合抗除草剂的黑色种子品系和不抗除草剂的黄色种子品 系来实现。经两步操作可在下一代选择F1植物。首先用颜色分拣器(其 中包括纯合黄色和杂合黄色)从黑色种子中拣出黄色种子。第二，在 接下来的一代，对黄色种子的植物喷洒除草剂。只有F1杂合植物能存 活。收获这些植物的种子并在进一步的两代中增加种子。此外，当黄 色种子的不抗除草剂的植物开花时，通过使用低水平除草剂可以增加 远交。
在另一实施方案中，抗除草剂和黑色种皮的种子与不抗除草剂的 黄色种皮的种子随机混合并大规模种植于大田中。抗除草剂种子对黑 色种子的优选比例范围是10/90到90/10，但任何混合水平都可使用。 其它优选比例是30/70，50/50或70/30。本发明大规模种子生产的优 选实施方案是指至少一公顷种子，但使用大田面积可以是任意大小， 根据F1种子生产的需要量。高种植率是有益的，因为这可以更有效地 利用空间，以及植物间更高水平的远交。一行内大豆植物互相远交的 比例大约1％。如果远交水平更低，可通过增加第一次远交田块的大小 来补偿。
田间经批量收获并再种植。可使用比第一次更高的种植率，优选 种植率是第一次种植率的两倍。起源于从黄色传统大豆植物经黑色种 皮的抗除草剂植物花粉授精选择的植物，和从黑色种皮的抗除草剂植 物经黄色传统植物花粉授精选择的植物的1％远交植物将产生种皮分 别是黑色和黄色的F1种子。与所有自交种子一起重新种植。向田间喷 洒除草剂检验存在于亲本材料中的除草剂抗性。喷洒将消除所有自交 的黄色传统种子。收获剩下的种子。
因为种皮颜色是隐性和母系遗传，来自F1植物的所有F2种子将 都是黄色，而产生该F2种子的F1植物都是抗除草剂的。通过使用颜 色分拣器，如Technicon近红外(NIR)分光光度计校正检验550到 650nm的总光反射(光密度)，F2种子将与自交的黑色抗除草剂种子 分离。保留黄色种子。
为增加生产种子的量，在存在进一步除草剂抗性选择的条件下， 经进一步传代或最多经5代，可以增加黄色F2种子，然后与含专有性 状的种子混合作为分离的表型标记。不需进一步增加，黄色F2种子也 可直接用作种子混合物。用不抗除草剂的黑色种子品系和抗除草剂的 黄色种子品系的混合物进行操作，这种策略同样有效。
可从使用或收集种子的不同实体计算和收取许可费。在本发明费 用计算方法的一个实施方案中，在递送含专有性状的谷物时，种植者 同意支付部分或全部许可费以获得专有技术使用权。种植者同意只将 含专有性状的谷物递送给指定谷仓，该谷仓已同意收取专有性状的费 用。种植者同意不以防止或阻碍标记表型检测的方式分拣谷物。许可 条款可以适用于来自许可种子及其所有后代谷物而生产的所有谷物。 在支付费用时可给予种植者优惠，这可以由性状所有者补偿，以接受 折扣或其它激励使其随后再购买种子或化学品。
本发明许可费收取方法的另一实施方案中，谷仓同意收取含专有 性状谷物的许可费并移交该费用的一部分给性状所有者。谷仓也同意 允许性状所有者的代表进入其设施以检查性状费的收集和/或审查谷 物存货中是否存在含专有性状的谷物。另一实施方案中，谷仓可将所 有客户帐户信息保存在计算机上，专用软件将帮助保管记录和费用估 算。通过网络连接或因特网该信息可传到所有者的计算机上，用于记 录保管、种植者或谷仓的帐单和会计目的。
本领域技术人员熟知种子取样和测试方法，如常用参考文献中指 出，International rules for Seed Testing 1999，由国际种子测 试组织提供，其所有内容在此引作参考。本发明实施方案中，视觉种 子取样可用作定性测量标准。种植者有0.25％水平阈值作为检测底线。 如果种植者给谷仓的特定谷物递送中超过该阈值，他或她要根据递送 谷物量支付许可费。如果超过阈值，而种植者拒绝bsc的阳性结果， 将进行更特异性测试以检测谷物是否含专有性状。
在另一实施方案中，阈值可用于定量计算bsc的存在量。根据递 送给谷仓的bsc量，阈值范围如0.25％到0.5％及0.5％到0.75％可用于 确定专有性状费。
就以上内容，本领域技术人员知道上述方法的实用性。进一步， 本领域技术人员清楚本发明的方法可用于大豆以外的作物如油菜。以 推荐给大豆相同的方式，黄色油菜种子与携带专有性状的黑色种子油 菜品系的混合物可使性状费收取和在递送点追踪专有性状成为可能。 以相似方式，小麦的蓝色糊粉和/或紫色种皮也可使用。用本发明的 方法，表型标记也可用于玉米和棉花。使用表型标记属于植物遗传学 领域，本发明的实用性对本领域技术人员应该很清楚。
以下实施例用于举例说明本发明的优选实施方案。本领域技术人 员应该知道，随后实施例中公开的技术代表发明人发现的技术，它在 本发明实施中功能良好，因而可以认为它们组成了优选实施模式。然 而，本领域技术人员应知道，根据本说明书，可对此处公开的具体实 施方案进行很多改变，而仍然获得相似的结果但不偏离本发明的范围 和精神。
实施例相关的一般信息
以下名词用于描述以下实施例：
“Roundup Ultra”是常用草甘膦除草剂的商品名
“OC”指远交
实施例1
以下实施例讲述了一个用于鉴定是否可以增强大豆远交的方法。 在处理组2-7中分别使用了不同份量的Roundup。
表 1 Roundup用量 喷洒方案 处理组1 未喷对照 Roundup可用于杂草控制 处理组2 80盎司/英亩 开花前1-2周 处理组3 64盎司/英亩 两次，开花前1-2周一次， 开花前3-4周一次 处理组4 96盎司/英亩 开花前1-2周 处理组5 80盎司/英亩 两次，开花前1-2周一次， 开花前3-4周一次 处理组6 80盎司/英亩 开花前1-2周 处理组7 80盎司/英亩 两次，开花前1-2周一次， 开花前3-4周一次 处理组8 未喷对照 Roundup可用于杂草控制
处理组1至5在不同行中含黑色和黄色种子的作物。
处理组6至8在同一行中含黑色和黄色种子的作物。
观察以上数据，本领域技术人员应该知道，上述使用高剂量除草 剂的方法能降低雄性育性，从而提高远交。
实施例2
以下实施例提供抗Roundup棉花作物雄性育性降低的证据。向植 物顶端喷洒四次Roundup Ultra，时间分别是播种后31、45、58和 73天。有三块田的植物，每块接受如下不同比例的Roundup Ultra： 0、16、和24盎司/英亩。每周估算雄性不育2-3次，持续7周。10 天中每块田每天手工授粉10朵花。每个植株给育性评分1到5，其中 3-5的得分认为可育，小于3认为不育。表2给出本研究结果。
表 2 播种启 天数 0盎司/英亩 Roundup的育性 得分 16盎司/英亩 Roundup的育性 得分 24盎司/英亩 Roundup的育性 得分 66 4.7 1.5 1.5 69 4.7 1.8 1.9 71 4.7 1.6 1.7 73 4.7 1.9 2.3 75 4.5 2.8 1.6 80 4.3 2.2 2.0 82 4.6 1.4 1.3 85 4.3 2.8 1.7 89 4.6 3.6 2.2 93 4.6 3.0 2.4 95 4.5 1.9 1.9 98 4.4 2.1 1.6 102 4.5 2.2 1.6 106 4.6 3.4 2.8 110 4.5 3.7 3.6
观察以上数据，本领域技术人员应该知道，对双子叶植物使用高 剂量除草剂如何降低雄性育性，并从而导致高远交率。
实施例3
下表3给出田间种子混合模型的结果，显示在不同传代数的所有 者商品种子收获物中和使用特定代商品种子的种植者收获物中bsc大 豆种子的百分率。一行bsc种子种植于两行黄色种子之间，这表示黄 色种子对bsc种子的比例是约2∶1，所用远交率为5％。只收获黄色行 种子用以生产商品作物。
表 3 列/行 (见表4) B C D E F 商品种子 收获物 6 传代数 II Ii ii ii(黑) ii(黄) 7 1 95.00％ 5.00％ 8 2 91.44％ 7.25％ 1.31％ 1.31％ 9 3 88.59％ 8.20％ 3.22％ 1.31％ 1.90％ 10 4 86.10％ 8.53％ 5.37％ 3.22％ 2.15％ 11 5 83.8 2％ 8.57％ 7.61％ 5.37％ 2.24％ 12 6 81.67％ 8.48％ 9.86％ 7.61％ 2.25％ 列/行 (见表5) H I J K L 种植者田 中％BSC 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 传代数 7 1 0.00％ 1.25％ 1.88％ 2.19％ 2.34％ 8 2 1.31％ 3.13％ 3.75％ 4.06％ 4.22％ 9 3 3.22％ 5.26％ 5.89％ 6.20％ 6.36％ 10 4 5.37％ 7.50％ 8.12％ 8.44％ 8.59％ 11 5 7.61％ 9.75％ 10.37％ 10.69％ 10.84％ 12 6 9.86％ 11.97％ 12.60％ 12.91％ 13.07％
上述模型的公式在下表4和5中的对应行和列中：
表4 A B C D E 1 田中BSC％ 0.33 2 远交率 0.05 3 4 5 收获种子 4 6 传代数 II Ii ii ii(黑) 7 1 ＝1-(1*B2) ＝1*B2 8 2 ＝+B7- (B7*B$2)+0.25* (C7-(B$2C7)) ＝+(C7*0.5)- (B$2C8*0.5)+B$2*B7+0.5*B$2C7 ＝0.25*(C7-C7*B$2*)+(0.5*B$2*C7) 9 3 ＝+B8- (B8*B$2)+0.25* (C8-(B$2C8)) ＝+(C8*0.5)- (B$2*C8*0.5)+B$2*B8+0.5*C8 ＝0.25*(C8- C8*B$2*)+(0.5*B$2*C8)+D8 ＝+D8 10 4 ＝+B9- (B9*B$2)+0.25*(B $2*C9) ＝+(C9*0.5)- (B$2*C9*0.5)+B$2*B9+0.5*B$2*C9 ＝0.25*(C9-C9*$2*)+(0.5*B$2C9)+D9 ＝+D9 11 5 ＝+B10- (B10*B$2)+0.25*( C10-(B2*C10)) ＝+(C10*0.5)- (B$2*C10*0.5)+B$2*B10+0.5*B$2*C 10 ＝0.25*(C10- C10*B$2)+(0.5*B$2*C10)+D10 ＝+D10 12 6 ＝+B11- (B11*B$2)+0.25*( C11-(B$2*C11)) ＝+(C11*0.5)- (B$2*C11*0.5)+B$2*B11+0.5*B$2*C 11 +0.25*(C11- C11*B$2*)+(0.5*B$2*C11)+D11 ＝+D11
表5 F G H I J K L 1 2 3 4 种植者 田中％ BSC 5 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 6 ii(黄) 7 ＝SUM(B7∶D7) ＝+D7 ＝+H7+0.25*C7 ＝+I7+0.25 *0.5*C$7 ＝+J7+0.25* 0.25*C$7 ＝+K7+0.25* 0.125*C$7 8 ＝+D8-D7 ＝SUM(B8∶D8) ＝+D8 ＝+H8+0.25*C8 ＝+I8+0.25 *0.5*C$7 ＝+J8+0.25* 0.25*C$7 ＝+K8+0.25* 0.125*C$7 9 ＝+D9-D8 ＝SUM(B9∶D9) ＝+D9 ＝+H9+0.25*C9 ＝+I9+0.25 *0.5*C$7 ＝+J9+0.25* 0.25*C$7 ＝+K9+0.25* 0.125*C$7 10 ＝+D10-D9 ＝SUM(B10∶D10) ＝+D10 ＝+H10+0.25*C10 ＝+I10+0.2 ＝+J10+0.25 ＝+K10+0.25 5*0.5*C$7 *0.25*C$7 *0.125*C$7 11 ＝+D11- D10 ＝SUM(B11∶D11) ＝+D11 ＝+H11+0.25*C11 ＝+I11+0.2 5*0.5*C$7 ＝+J11+0.25 *0.25*C$7 ＝+K11+0.25 *0.125*C$7 12 ＝+D12- D11 ＝SUM(B12∶D12) ＝+D12 ＝+H12+0.25*C12 ＝+I12+0.2 5*0.5*C$7 ＝+J12+0.25 *0.25*C$7 ＝+K12+0.25 *0.125*C$7
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，可通过几次传代估计 种植者田中黑色种子的量。也可注意到需要多少代来产生商品作物种 子，其中通过远交而产生实际含黑色种子。
实施例4
下表6和7表示机械混合种子模型的结果，显示在不同传代数的 所有者商品种子收获物中bsc大豆种子的百分率。模型的该实施例基 于产生足够种子以使种植者收获3％的bsc。模型预测，为获得种子混 合物使之可以产生种植者的期望bsc收获物，与特定代的商品作物混 合所需的黑色种子量。模型也显示，产生的黑色种子单位数如何根据 黑色种子是否从混合物中分拣而变化。
表8和9表示表6和7传代的模型。
表6 A B C D E F G H 2 BSC％ 3％ 3 4 收获种子 总数 黑 黄 5 传代数 II Ii ii ii ii 未分拣 6 F1 100％ 7 F2 25％ 50％ 25％ 0％ 25％ 混合率 8 F3 37.5％ 25％ 37.50％ 25％ 12.50％ 6.86％ 9 F4 43.75％ 12.50％ 43.75％ 38％ 6.25％ 6.40％ 10 F5 46.88％ 6.25％ 46.88％ 44％ 3.13％ 6.19％ 11 12 13 种子增长 14 种子数 重量 (kg) 16g/100 种子 0.00016 15 F1 20 0.0032 16 F2 1200 0.192 17 F3 72000 11.52 18 F4 4320000 691.2 19 F5 259200000 41472 20 21 22 23 用现场搅拌 机机械搅拌 24 OC率 5％ 总数 黑 黄 25 传代数 II Ii ii ii ii 未分拣 26 F1 100％ 27 F2 23.75％ 50.00％ 26.25％ 0％ 26％ 28 F3 34.44％ 26.19％ 39.38％ 26％ 13.13％ 6.53％ 29 F4 38.94％ 14.82％ 46.25％ 39％ 6.87％ 6.01％ 30 F5 40.51％ 9.35％ 50.14％ 46％ 3.89％ 5.72％ 31 32 33 种子增长 34 种子数 重 量 (kg) 16g/100 种子 0.00016 35 F1 20 0.0032 36 F2 1200 0.162 37 F3 72000 11.52 38 F4 4320000 691.2 39 F5 259200000 41472
表7 I J K L M N O 2 3 4 5 混合产生 的单位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交 和黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生的 单位 6 7 混合率 混合率 混合率 8 6.72 12.00％ 3.84 4.29％ 10.75 48.005 0.96 9 432 20.00％ 138.24 3.60％ 768.00 96.00％ 28.8 10 26784 36.00％ 4608 3.29％ 50416.94 192.00％ 864 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 混合产生 的单位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交 和黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生的 单位 26 27 28 7.05 11.255 4.10 4.28％ 10.76 48.09％ 0.96 29 460.37 17.19％ 160.80 3.67％ 753.90 86.92％ 31.81 30 29017.66 25.89％ 6406.78 3.40％ 48775.01 140.63％ 1179.57
表8 A B C D E F 4 收获种子 总数 黑 黄 5 传代数 II Ii ii ii ii 6 F1 1 7 F2 0.25 0.5 0.25 ＝+D7-F7 ＝+D7 8 F3 0.375 0.25 0.375 ＝+D8-F8 ＝+D8-D7 9 F4 ＝+B8+0.25*C8 ＝+C8*0.5 ＝+D8+0.25*C8 ＝+D9-F9 ＝+D9-D8 10 F5 ＝+B9+0.25*C9 ＝+C9*0.5 ＝+D9+0.25*C9 ＝+D10-F10 ＝+D10-D9 11 12 13 种子增长 14 种子数 重量(kg) 16g/100种子 15 F1 20 ＝+B15*G14 16 F2 ＝+B15*60 ＝+B16*G14 17 F3 ＝+B16*60 ＝+B17*G14 18 F4 ＝+B17*60 ＝+B18*G14 19 F5 ＝+B18*60 ＝+B19*G14 20 21 22 23 用现场搅拌 机机械搅拌 24 OC率 0.05 总数 黑 黄 25 传代数 II Ii ii ii 11 26 F1 1 27 F2 ＝0.25*(C26-C26* B$24)+B26- B$24*B26 ＝0.5*(C26- C26*B$24)+B$24*B 26+0.5*C26*B$24 ＝0.25*(C26- C26*B$24)+0.5*B $24*C26+D26 ＝+D27-F27 ＝+D27 28 F3 ＝0.25*(C27-C27* B$24)+B27- B$24*B27 ＝0.5*(C27- C27*B$24)+B$24*B 27+0.5*C27*B$24 ＝0.25*(C27- C27*B$24)+0.5*B $24*C27+D27 ＝+D28-F28 ＝+D28- D27 29 F4 ＝0.25*(C28-C28* B$24)+B28- ＝0.5*(C28-C28* B$24)+B$24*B28+0 ＝0.25*(C28- C28*B$24)+0.5*B ＝+D29-F29 ＝+D29- D28 B$24*B28 .5*C28*B$24 $24*C28+D28 30 F5 ＝0.25*(C29-C29* B$24)+B29- B$24*B29 ＝0.5*(C29-C29* B$24)+B$24*B29+0 .5*C29*B$24 ＝0.25*(C29- C29*B$24)+0.5*B $24*C29+D29 ＝+D30-F30 ＝+D30- D29 31 32 33 种子增长 34 种子数 重量(kg) 16g/100种子 35 F1 20 0.0032 3 6 F2 1200 0.192 37 F3 72000 11.52 38 F4 4320000 691.2 39 F5 259200000 41472
表9 G H I J K L M N O 1 2 BSC％ 0.03 3 4 5 未分拣 混合产 生的单 位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交和 黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生 的单位 6 7 混合率 混合率 混合率 混合率 8 ＝+H$2/ (0.25*C 8+D8) ＝+C17/( H8*25) ＝+H$2/(F8 +0.25*C8) /(1-E8) ＝+C17/( J8*25) ＝+H$2/(0. 25*C8+D8) /(1-B8) ＝+C17/ (L8*25) ＝+H$2/(0. 25*C8)/ (1-B8+D8) ＝+C17/ (N8*25) 9 ＝+H$2/ (0.25*C 9+D9) ＝+C18/( H9*25) ＝+H$2/(F9 +0.25*C8) /(1-E9) ＝+C18/( J9*25) ＝+H$2/(0. 25*C9+D8) /(1-B8) ＝+C18/ (L9*25) ＝+H$2/(0. 25*C9)/ (1-B9+D9) ＝+C18/ (N8*25) 10 ＝+H$2/ (0.25*C 9+D9) ＝+C19/ (H10*25) ＝+H$2/(F10+ 0.25*C8)/(1 -E10) ＝+C19/( J10*25) ＝+H$2/(0.25 *C10+D8)/(1 -B8) ＝+C19/ (L10*25) ＝+H$2/(0.25 *C10)/(1- B10+D10) ＝+C19/( N8*25) 11 12 13 14 ＝0.01 6/100 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 未分拣 混合产 生的单 位 除去黑色 混合产生 的单位 选择杂交和 黑色 混合产生 的单位 选择杂交 混合产生 的单位 26 27 28 ＝+H$2/( 0.25*C2 8+D28) ＝+C37/( H28*25) ＝+H$2/((F 28+0.25*C 28)/(1- E2 8))) ＝+C37/( J28*25) ＝+H$2/(( 0.25*C28+ D28)/(1- B28)) ＝+C37/( L28*25) ＝+H$2/(( 0.25*C28) /(1-B28+ D28)) ＝+C37/( N28*25) 29 ＝+H$2/( 0.25*C2 9+D29) ＝+C38/( H29*25) ＝+H$2/((F 29+0.25*C 29)/(1- E29))) ＝+C38/( J29*25) ＝+H$2/((0 .25*C29+D 29)/(1- B29)) ＝+C38/( L29*25) ＝+H$2/((0 .25*C29)/ (1- B29+D29)) ＝+C38/( N29*25) 30 ＝+H$2/( 0.25*C2 9+D29) ＝+C39/( H30*25) ＝+H$2/((F 30+0.25*C 30)/(1- E30))) ＝+C39/( J30*25) ＝+H$2/(( 0.25*C30+ D30)/(1- B30)) ＝+C39/( L30*25) ＝+H$2/((0 .25*C30)/ (1-B30+ D30)) ＝+C39/( N30*25) 31 32 33 34 0.00016
实施例5
在下面的实施例中，根据种植者递送到谷仓的谷物计算许可费。 在性状费中，公顷bsc水平设定为2％。总谷物量是1000公吨。递送 到谷仓的bsc比例是0.8％。标准大豆的当前商品价格是$100/公吨。 对含专有性状的谷物，按对商品价的2.5％溢价估算性状费。因而，许 可费可按以下方式计算：
首先，谷仓根据谷物中bsc的存在确定谷物货品中是否含专有性 状。然后谷仓进行以下计算确定性状费：
含专有性状的谷物比例 ＝0.8％/2.0％＝0.4
含专有性状的谷物量 ＝1000公吨×0.4
＝400公吨
性状费＝(含性状谷物)×(商品价)×(性状费溢价％)
＝(400公吨)×($100/公吨)×(2.5％)
＝$1,000
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，种植者只根据专有谷 物的含量支付专有性状费。
实施例6
用机械混合产生一定水平杂合bsc种子以阻止种植者种子分拣的 一种方法如下：
第一步在显著面积，如10英亩或更多的田里，以植物在行内成 簇生长的高种植密度，种植一定量混合种子，混合种子是相同成熟度 的纯合黄色和纯合黑色种子。
第二步收获所有混合种植产生的种子。其中收获的黄色种子中 0.5到1％对“I”基因(Ii)是杂合的并因此显黄色，但有稍多的黑色 或灰色，特别是在脐部和/或其周围。
第三步收获种子重新种植，并根据显性性状的存在选择F1植物 (叶形，或另一种除草剂抗性)。
第四步收获杂合黄色种子，再传代以使之增加。
第五步作为以上步骤的结果增加和分拣的种子混入含专有性状 的品种种子。
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，对种植者来说，要成 功进行第五步中混合种子的分拣非常困难。
实施例7
用机械混合以产生一定水平杂合bsc种子，以阻止种子分拣的方 法如下：
第一步在显著面积，如10英亩或更多的田里，以植物在行内成 簇生长的高种植密度，种植一定量混合种子，混合种子是相同或相近 成熟度的纯合黄色和纯合黑色种子。
第二步收获所有混合种植产生的种子。其中收获的黄色种子中 0.5到1％对“I”基因(Ii)是杂合的，但由于种皮颜色的母性控制， 黄色种子品系的所有种子都是黄色的，黑色种子品系的所有种子都是 黑色的。
第三步所有收获种子重新种植。
第四步通过使用显性植物表型(叶形，或另一种除草剂抗性)或 通过因为母系植物的杂合性而使种子收获物表现轻微着色，来鉴定杂 合黄色种子。再次种植这些F2种子，并传代以使之增加。
第五步作为以上步骤的结果增加和分拣的种子与bsc种子混 合，这只是简单增加，品种黄色种子含专有性状。
替代方法：
第一次初步分拣后，不需从增加中分拣出纯合黄色种子。判断混 合水平以补偿该种子的存在。这不影响销售给种植者或其收获的黑色 或杂合种子的量。
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，对种植者来说，要成 功进行第五步中混合种子的分拣非常困难。
实施例8
产生杂种大豆种子的大规模方法如下：
第一步 抗除草剂的黑色种皮种子与不抗除草剂的黄色种皮种子 以50/50混合，并随机种植于足够大的田中，使之产生至少1公顷的 F1种子。有大约1％的远交。
第二步 一起收获大田，以两倍种植率将种子再种植于大田中。产 生的远交种子与自交种子一起再种植。
第三步 向大田喷洒除草剂，除草剂抗性存在于亲本材料中。这将 消除所有自交的黄色常规种子。
第四步 收获余下的种子。使用颜色分拣装置从自交的黑色抗除草 剂种子中分离F2种子。保留黄色种子。
第五步 增加第四步来的黄色种子(F2种子)，然后用于和含专 有性状的种子混合，作为分离的表型标记。
根据以上内容，本领域技术人员可以知道，对种植者来说，要成 功进行第五步中混合种子的分拣非常困难。
实施例9
下表10和11表示实施例8中所述的产生杂种大豆种子的大规模 方法的模型。表10包含结果，表11表示相应的公式。
表10 A B C D E 1 2 投入 3 田地大小(公顷) 10 4 播种率(种子/公 顷) 300000 5 远交率(％) 1％ 6 增长率(x) 40 7 混合率(％) 2％ 8 9 种子 Kg 单位 混合单位 10 产生的F1种子 1200000 180 7.2 360 11 产生的F2种子 36000000 5400 216 10800 12 产生的F3种子 120000000 18000 7200 360000
表11 A B C D E 1 2 投入 3 田地大小(公 顷) 10 4 播种率(种子 /公顷) 300000 5 远交率(％) 0.01 6 增长率(x) 40 7 混合率(％) 0.02 8 9 种子 Kg 单位 混合单位 10 产生的F1种 子 ＝+B3*B4* B5*B6 ＝+B10*0. 00015 ＝+C10/25 ＝+D10/B$7 11 产生的F2种 子 ＝+B10*B6 *0.75 ＝+B11*0. 00015 ＝+C11/25 ＝+D11/B$7 12 产生的F3种 子 ＝+(2/3B1 1*B6*0.7 5)+(1/3* B11*B6) ＝+B12*0. 00015 ＝+C12/25 ＝+D12/B$7
注：1粒种子的重量是0.00015kg。
1单位＝25kg
实施例10
以下产生杂种大豆种子的大规模方法使用上述实施例9中的模 型：
第一步 杂种生产试验田
大小： 10公顷
种植率： 300,000种子/公顷
Roundup喷洒： 无
总收获： 300,000×5×40＝360单位
第二步 选择杂种后代(种植F1并收获F2种子)
大小： 120公顷
种植率： 300,000种子/公顷
Roundup喷洒： 早
收获所有剩余物：7,272单位
第三步 选择F2种子并再次应用黑色RR种子
选择为黄色/RR的种子＝144单位
第四步 混合产品的最终生产(种植F2植物)
大小： 240公顷
种植率： 100,000种子/公顷
Roundup喷洒： 早
总收获：4,320单位
第五步 机械混合
与商品种子以2％比例混合第4步的产品。
当农场主种植由第5步产生的混合物时，所得收获物将含约0.63％ 的黑色种子。
本申请要求以下权益：2001年2月9日递交的美国临时申请No. 60/267,551，和2001年10月9日递交的美国临时申请No. 60/327,801。
发明背景
参考文献
以下参考文献，就其提供方法实例或其它细节以补充此处给出的 内容的程度，特别在此引作参考。
Nagai，I.1921.A gentico-physiological study on the formation of anthocyanin and brown pigments in plants.Tokyo Univ.Coll.of Agr.J.8：1-92
Woodworth C.M.，1921.Inheritance of cotyledon，seed coat， hilum，and pubescence colors in soy-beans.Genetics6：487- 553.
Williams L.F.1952.The inheritance of certain black and brown pigments in the soy-bean.Genetics 37：208-215.
Nagai I.and S.Saite.1923.Linked Factors in Soybeans. Jap.J.Bot.1：-121-136.
Williams L.F.1958.Alteration of dominance and apparent change indirection of gene action by a mutation at another locus affecting the pigmentation of the seed coat of the soybean(Abs.)Tenth Int.Cong.Genet.Proc.2：315-316.
Williams L.F.1945.Off-colored seeds in the Lincoln soybean.Soybean Digest 5(11)51-61.
International Rules for Seed Testing 1999(Seed Science and Technology，Vol.27，Supplement，1999)International Seed Testing Organization
Van DeynzeA.and Pauls，Peter.1994.″The inheritance of seed color and vernalization requirement in Brassica napus using doubled haploid populations，″Euphytica 74：77-83.
以下参考文献，就其提供方法实例或其它细节以补充此处给出的 内容的程度，特别在此引作参考。
Nagai，I.1921.A gentico-physiological study on the formation of anthocyanin and brown pigments in plants.Tokyo Univ.Coll.of Agr.J.8：1-92
Woodworth C.M.，1921.Inheritance of cotyledon，seed coat， hilum，and pubescence colors in soy-beans.Genetics6：487- 553.
Williams L.F.1952.The inheritance of certain black and brown pigments in the soy-bean.Genetics 37：208-215.
Nagai I.and S.Saite.1923.Linked Factors in Soybeans. Jap.J.Bot.1：-121-136.
Williams L.F.1958.Alteration of dominance and apparent change indirection of gene action by a mutation at another locus affecting the pigmentation of the seed coat of the soybean(Abs.)Tenth Int.Cong.Genet.Proc.2：315-316.
Williams L.F.1945.Off-colored seeds in the Lincoln soybean.Soybean Digest 5(11)51-61.
International Rules for Seed Testing 1999(Seed Science and Technology，Vol.27，Supplement，1999)International Seed Testing Organization
Van DeynzeA.and Pauls，Peter.1994.″The inheritance of seed color and vernalization requirement in Brassica napus using doubled haploid populations，″Euphytica 74：77-83.
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