与玉米增加的能育性相关的遗传基因座

文档序号:1646941 发布日期:2019-12-24 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 与玉米增加的能育性相关的遗传基因座 (Genetic loci associated with increased fertility in maize ) 是由 S·W·里奇 S·P·钦塔曼娜尼 M·邓恩 E·S·厄尔索茨 D·J·弗斯特 N·F·马丁 于 2015-02-20 设计创作,主要内容包括:本发明涉及用于鉴别、选择和/或生产具有增加的能育性的玉米植物或植物部分的方法和组合物。还提供了己经通过本发明的方法中的任一种进行鉴别、选择和/或生产的玉米植物或植物部分。(The present invention relates to methods and compositions for identifying, selecting and/or producing maize plants or plant parts with increased fertility. Also provided are maize plants or plant parts that have been identified, selected and/or produced by any of the methods of the invention.)

具体实施方式

,并且并没有穷尽地叙述其所有排列、组合和变化。

实例1

作图群体的开发

在首次发现Vip3诱导的雄性能育性降低的遗传变异之后,进行了试验用来表征哪些自交玉米系受Vip3诱导的雄性能育性降低的影响最大,哪些自交玉米系受其影响最小。

评价对于Vip3A(转植项MIR162)来说是纯合的多个玉米自交系。观察到所测试的各个Vip3A纯合自交系的雄性能育性均有降低,尽管程度有所不同。参见下表9。在正常生长条件下,一些自交系(例如,系NP2222)展现出最小的雄性能育性降低,而其他系(例如,一些ID3461系)展现出显著的雄性能育性降低。事实上,若干Vip3A纯合自交系(例如,一些NP2660和NP2276系)被证明是不育的。雄性能育性的平均下降大约为50%。

表5.Vip3A诱导的雄性能育性降低跨遗传背景而变化。

观察到Vip3A表达的作用在Vip3A-半合子自交系中有所减轻。当对于Vip3A是纯合的时,雄性不育的自交系当对于Vip3A是半合子的时是雄性可育的。类似地,当对于Vip3A是纯合的时,展现出显著的雄性能育性降低的可育自交系当对于Vip3A是半合子的时是基本上或者完全雄性可育的。

观察到环境胁迫的增加加重了Vip3A诱导的雄性能育性降低。具体地,观察到Vip3A诱导的雄性能育性降低在生长在干旱和/或高温条件(例如,日间高温和/或夜间高温)下的自交系中更为显著。参见图1。Vip3A诱导的雄性能育,该性降低在生长在以下条件下的自交系中也更为显著条件包括日间温度与夜间温度之间的温差大。参见图2。

基于前述观察,通过将表达Vip3A的雄性可育自交系(NP2222和ID3461)与表达Vip3A的雄性不育自交系(NP2276)以交互方式进行杂交来开发双亲F2作图群体。因为当对于Vip3A是纯合的时,不育系不能够被用作雄性,在那些情况下,通过将来自对应Vip3A半合子系的花粉杂交到来自对于Vip3A是纯合的雄性可育自交系的穗丝上来进行F1杂交,以衍生F1植物,并且然后选择纯合的F1植物用于得到F2种子。初始杂交所产生的所有F1植物是充分地雄性可育的,以便自花授粉从而得到F2种子。

实例2

与增加的雄性能育性相关的QTL的分子标记分析和鉴别

使用如实例1中所述与NP2222或ID3461杂交的NP2276遗传学,对与雄性能育性相关的QTL进行了鉴定。没有发现细胞质效应。

将源自实例1中所述F2种子的F2植物在波多黎各(Puerto Rico)的冬季苗圃现场进行田间栽培。每个F2群体由约500株植物组成。对每株植物进行表型分析,和/或对如实例3中所述的雄性能育性进行评分。针对vip3A转基因(无效的、半合子的、纯合的)的接合性,对每株植物进行测试,并且证实能在适合的水平表达vip3A转基因。还使用约200SNP标记对每株F2植物进行基因分型,这些SNP标记代表亲本间并且具有跨越基因组间隔的标记的多态性。将QTL Cartographer软件用于分析,从而鉴别对感兴趣的表型(增加的雄性能育性)响应的QTL。

在此研究中所鉴定的四个QTL的LOD评分列于下面的表6中。如下文所示出,在5号染色体上的所鉴定出的QTL展现出与增加的雄性能育性有强烈关联。

表6.使用来自NP2222与NP2276双亲杂交以及ID3461与NP2276双亲杂交的F2植物,对QTL的LOD评分进行鉴定

LOD显著性临界值=2.5。

实例3

针对增加的雄性能育性进行表型分析

为了针对增加的雄性能育性进行表型分析,针对花药质量/数量以及花粉数量,在田地里对每株F2植物雄花穗进行评分。将这些分数组合到单独1至9生育指数评分中(参见下表7;分数为1代表最好的能育性,并且9代表不育)。因为花粉数量是雄性能育性更多相关的量度;它在所衍生的生育指数中更为重要。从植物开始挤出花药后的那天开始每天确定生育指数分数。一出现花药挤出的最初迹象,将雄花穗用袋子封住(bagged)以便在之后连续两天进行评分。将最高的能育性分数用于最终数据分析中。恶劣天气有时需要跳过一天,但始终对每株植物收集两天的数据。按1至3个等级对花药质量进行评分,其中1是正常的花药挤出模式,2是不规则和/或减少的花药挤出,并且3是无花药挤出(完全雄性不育)。按相对的1至4个等级对花粉数量进行评分,在24小时内,其中1是高花粉生产,并且4是无花粉生产。分离在同一块田地中生长的Vip3A亲本植物用作对照,以调整花粉定量测定。

表7.用于对来自NP2222与NP2276双亲杂交以及ID3461与NP2276双亲杂交的F2植物进行评分的生育指数。

花药评分 花粉评分 生育指数
1 1 1
2 1
3 1
1 2 2
2 2 3
3 2
1 3 4
2 3 5
3 3 6
1 4 7
2 4 8
3 4 9

实例4

在5号染色体上的QTL的精细作图

自交系NP2276是正常地高度雄性可育的,但当对于Vip3A是纯合的时,是雄性不育的。鉴于Vip3A诱导的雄性能育性降低如此大,所以决定对发现在F2作图研究中具有最大作用的QTL进行精细作图(在5号染色体上的QTL),从而限定可以用来用该能育性QTL对其他遗传学进行转化的较小间隔。

将在NP2276遗传背景的3号染色体上包括NP2222纯合QTL的近等基因系(NIL)用于对在5号染色体上的QTL进行精细作图。

将来自实例1中所述NP2276 x NP2222杂交的F1材料与NP2276回交三次并且自交多次,选择在3号染色体上的QTL处NP2222遗传学的维持以及在5号染色体上的QTL处NP2222和NP2276二者遗传学的维持。针对NP2276遗传学,尽可能多地选择这两个QTL外部的基因组的其余部分。允许4号和10号染色体上的QTL连同基因组的其余部分一起分离回到NP2276遗传学。

使最终NIL在正常田间条件下在波多黎各(Puerto Rico)的冬季苗圃现场进行生长。包括在3号染色体上的QTL处和在5号染色体上的QTL处的NP2222遗传学的NIL展现出相对较高的雄性能育性,类似于NP2276的无效分离体。包括在3号染色体上QTL处的NP2222遗传学和在5号染色体上QTL处的NP2276遗传学的NIL是雄性不育的。在多轮精细作图之后,5号染色体上的QTL迭代地降低至12.13Mb区域,该区域以位置72,696,160和84,824,203为界并且包括这些位置(染色体片段190,如描述于表1中的)。

在温室研究中,其中对花粉生产进行定量,包括在3号染色体上QTL和在5号染色体上类似QTL处的NP2222遗传学的NIL展现出针对NP2276的野生型或无效分离体进行测量的雄性能育性的约80%的雄性能育性。

实例5

对与增加的雄性能育性相关的QTL进行鉴别和精细作图

使用上述相对于实例1-4的技术,对与增加的雄性能育性相关的QTL进行鉴别并作图。

表8中提供了对QTL进行鉴别的实例。

表9.设计可用于鉴定表8中描述的QTL的有利等位基因的序列、探针和引物

观察到自交系B14系1(参见上表8)在2号、3号、4号、5号、7号、8号、9号以及10号染色体上的QTL处包括与增加的雄性能育性相关的等位基因。

观察到自交系B37系2和B73系2(参见上表8)在5号、7号以及9号染色体上的QTL处包括与增加的雄性能育性相关的等位基因。

使用多种标记和技术对在此研究中所鉴定的主要QTL(其以5号染色体上的位置81,265,937为中心)进行精细作图。在多轮精细作图之后,QTL迭代地降低至1.431MB区域,该区域以位置80,804,587和82,325,587为界并且包括这些位置(染色体片段7514,如描述于表1中的)。如表3中所示,该染色体片段编码多个蛋白。

实例6

与QTL间隔相关的等位基因

跨越上表8中雄性能育性相关的QTL间隔,将存在于自交玉米系NP2222中与系NP2276中的SNP进行比较。结果示于表10中。其中这两种株系之间的等位基因存在不同,NP2222等位基因对应于有利等位基因。

用于检测表10中鉴定出的有利等位基因在其他玉米植物和植物部分中的存在或不存在的测定方法的设计(包括合适的引物和探针的设计)对于本领域技术人员来说是非常显而易见的。例如,人们可以评价从每个SNP的指示位置5’和/或3’延伸的序列(例如,在5’和/或3’方向的25、50、100、150、200、250个核苷酸或更多个)并且使用多种已知的软件程序的任何一种用以设计适当的扩增引物和探针,从而在扩增测定中检测存在于NP2222中的有利等位基因的存在或不存在。

表10.能育性QTL中另外的多态性

实例7

有利等位基因的其他公开可获得的来源

使用线性回归分析和成对遗传距离,据预测以下表11中来自艾姆斯种质(AmesGermplasm)收集的公共系包含上述表8中鉴定出的有利等位基因。

表11.据预测包含有利等位基因的公共系。

实例8

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段13(如描述于表1中的)从NP2222渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例9

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段13(如描述于表1中的)从NP2660渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例10

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段43(如描述于表1中的)从NP2222渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例11

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段43(如描述于表1中的)从NP2660渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例12

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段7514(如描述于表1中的)从NP2222渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例13

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段7514(如描述于表1中的)从NP2660渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例14

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段7514(如描述于表1中的)从NP2276渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例15

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12747(如描述于表1中的)从NP2222渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例16

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12747(如描述于表1中的)从NP2660渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例17

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12753(如描述于表1中的)从NP2222渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例18

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12753(如描述于表1中的)从NP2660渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例19

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12760(如描述于表1中的)从NP2222渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例20

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12760(如描述于表1中的)从NP2660渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

实例21

对表达Vip3A的具有增加的雄性能育性的玉米植物进行生产

使染色体片段12760(如描述于表1中的)从NP2276渗入到Vip3A纯合自交系(例如,MIR162自交系)中。与它的轮回亲本相比,经基因渗入的玉米系展现出增加的雄性能育性。具体地,在正常生长条件或环境胁迫条件(例如,干旱和/或高温应激条件)下,经基因渗入的玉米系展现出增加的花粉生产、增加的花药生产以及改进的花药形态。经基因渗入的染色体片段的有益效果在高温条件下(例如,日间高温和/或夜间高温)生长的植物中更为显著。

表1(续)

表1.与增加的玉米能育性相关的染色体片段的实例。

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表1(续)

表2.与增加的玉米能育性相关的等位基因的实例。

表2(续)

表3.由5号玉米染色体进行编码的感兴趣的蛋白的实例。

表3(续)

表3(续)

表3(续)

表3(续)

上述实例清楚地说明本发明的优点。虽然已经参考本发明的某些实施方案的具体细节对本发明进行了描述,但是除了如所附权利要求所包括的范围或者达到所附权利要求所包括的范围之外,不旨在将这样的细节看作是对要求保护的发明范围的限制。

本发明的一些实施方案如下:

1.一种用于鉴别具有与增加的雄性能育性相关的一个或多个特征的玉米植物或其植物部分的方法,该方法包括:

在所述玉米植物或植物部分的核酸中检测与增加的雄性能育性相关的标记,其中所述标记位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内或被安置在距描述于表1中的间隔10cM或更小处;

由此鉴别具有与增加的雄性能育性相关的一个或多个特征的玉米植物或植物部分。

2.如实施方案1所述的方法,其中将所述标记在来自所述玉米植物或植物部分的核酸样品的扩增产物中进行检测。

3.一种育种方法,该方法包括:

在来自玉米植物或其部分的核酸中检测与增加的雄性能育性相关的标记,其中所述标记位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内;并且

选择所述玉米植物用于育种。

4.如实施方案3所述的方法,其中将所述标记在来自所述玉米植物或植物部分的核酸样品的扩增产物中进行检测。

5.如实施方案1至4中任一项所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分包括vip3编码序列。

6.如实施方案5所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分包括vip3a编码序列。

7.如实施方案5或实施方案6所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分对于vip3编码序列而言是半合子的。

8.如实施方案5或实施方案6所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分对于vip3编码序列而言是纯合的。

9.如实施方案5至8中任一项所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分包括玉米转植项(event)MIR162。

10.如实施方案1至9中任一项所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分是自交玉米植物或植物部分。

11.如实施方案1至10中任一项所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分的基因组与良种玉米系的基因组具有至少95%的一致性。

12.如实施方案1至11中任一项所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分是良种玉米系。

13.如实施方案11或实施方案12所述的方法,其中所述良种玉米系是NP2222、NP2660、NP2276、NP2391、NP2460或ID3461。

14.如实施方案1至12中任一项所述的方法,其中所述玉米植物或植物部分源自NP2222、NP2660、NP2276、NP2391、NP2460和/或ID3461。

15.如实施方案3至14中任一项所述的方法,其中该方法进一步包括将该玉米植物与缺少所述标记的第二玉米植物进行杂交,以生产包括该标记的子代玉米植物。

16.一种用于生产具有与增加的雄性能育性相关的一个或多个特征的植物的方法,该方法包括:

从不同玉米植物种群中选择包括与增加的雄性能育性相关的标记的玉米植物,其中所述标记位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内或被安置在距描述于表1中的间隔10cM或更小处;并且

将该玉米植物与其自身或第二玉米植物进行杂交,以生产包括该标记的子代植物,由此产生具有与增加的雄性能育性相关的一个或多个特征的植物。

17.如实施方案16所述的方法,其中将该标记在来自该植物的核酸中进行检测。

18.一种用于生产具有与增加的雄性能育性相关的一个或多个特征的玉米植物的方法,该方法包括:

将第一玉米植物与第二玉米植物进行杂交,其中所述第一玉米植物在其基因组内包括与增加的雄性能育性相关的标记,并且所述第二玉米植物缺少所述标记,其中所述标记位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内,

由此产生包括所述标记并且具有与增加的雄性能育性相关的一个或多个特征的子代玉米植物。

19.一种用于改善从玉米植物中生产种子的方法,该方法包括:

将第一玉米植物与第二玉米植物进行杂交,其中所述第一玉米植物在其基因组内包括与增加的雄性能育性相关的标记,并且所述第二玉米植物缺少所述标记,并且其中所述标记位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内,以生产包括所述标记的子代玉米植物;并且

使用包括所述标记的子代玉米植物在与其自身或第二玉米植物的杂交中作为传粉者,其自身或该第二玉米植物作为种子亲本而发挥作用,

与适合的对照杂交相比,由此提高来自杂交的种子生产。

20.如实施方案19所述的方法,其中与对照杂交相比,所述方法将种子生产所需的传粉者亲本与种子亲本玉米植物的比率减少了至少约25%。

21.如实施方案20所述的方法,其中与对照杂交相比,所述方法将每株传粉者亲本植物和/或种子亲本植物生产的种子数目提高了至少约25%。

22.一种用于将与增加的雄性能育性相关的标记渗入到缺少所述标记的遗传背景中的方法,该方法包括:

将包括与增加的雄性能育性相关的标记的玉米供体植物与缺少所述标记的轮回玉米植物进行杂交;并且

将包括所述标记的一个或多个世代的子代与该轮回玉米植物进行回交,以生产在该轮回亲本的遗传背景中包括所述标记的经基因渗入的玉米植物,其中所述标记位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内,

由此将所述标记渗入到缺少所述标记的遗传背景中。

23.如实施方案22所述的方法,其中通过在来自所述子代的核酸中检测所述标记的存在,对所述一个或多个世代的子代中的至少一个进行鉴别。

24.如实施方案22或实施方案23所述的方法,其中通过在来自所述子代的核酸样品或其扩增产物中检测所述标记的存在,对所述子代进行鉴别。

25.如实施方案15至24中任一项所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物包括vip3编码序列。

26.如实施方案25所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物包括vip3a编码序列。

27.如实施方案25或实施方案26所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物对于vip3编码序列而言是半合子的。

28.如实施方案25或实施方案26所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物对于vip3编码序列而言是纯合的。

29.如实施方案25至28中任一项所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物包括玉米转植项MIR162。

30.如实施方案25所述的方法,其中所述子代玉米植物包括vip3编码序列。

31.如实施方案26所述的方法,其中所述子代玉米植物包括vip3a编码序列。

32.如实施方案27或实施方案28所述的方法,其中所述子代玉米植物对于vip3编码序列而言是半合子的。

33.如实施方案27或实施方案28所述的方法,其中所述子代玉米植物对于vip3编码序列而言是纯合的。

34.如实施方案30至33中任一项所述的方法,其中所述子代玉米植物包括玉米转植项MIR162。

35.如实施方案15至34中任一项所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物是自交玉米植物或植物部分。

36.如实施方案15至35中任一项所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物的基因组与良种玉米系的基因组具有至少95%一致性。

37.如实施方案15至36中任一项所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物是良种玉米系。

38.如实施方案36或实施方案37所述的方法,其中所述良种玉米系是NP2222、NP2660、NP2276、NP2391、NP2460或ID3461。

39.如实施方案15至37中任一项所述的方法,其中所述第一玉米植物和/或所述第二玉米植物源自NP2222、NP2660、NP2276、NP2391、NP2460和/或ID3461。

40.如实施方案1至39中任一项所述的方法,其中所述标记包括:

(a)位于描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个内的一个或多个等位基因;

(b)描述于表2、表8和/或表10中的所希望的等位基因中的一个或多个;

(c)包括描述于表2、表8和/或表10中的所希望的等位基因中的两个或更多个的单倍型;

(d)处于与描述于表1中的染色体间隔中的一个或多个连锁不平衡状态下的等位基因或单倍型;

(e)处于与描述于表2、表8和/或表10中的所希望的等位基因中的一个或多个连锁不平衡状态下的等位基因或单倍型;

(f)处于与包括描述于表2、表8和/或表10中的所希望的等位基因中的两个或更多个的单倍型连锁不平衡状态下的等位基因或单倍型;

(g)(a)至(f)的任何组合;或者

(h)或被安置在距(a)至(g)中任一项10cM或更小处的标记。

41.如实施方案40所述的方法,其中所述标记位于以下各项内:

(a)如在表1中所描述的染色体间隔1;

(b)如在表1中所描述的染色体间隔2;

(c)如在表1中所描述的染色体间隔3至17中的一个或多个;

(d)如在表1中所描述的染色体间隔18至45中的一个或多个;

(e)如在表1中所描述的染色体间隔46至12743中的一个或多个;

(f)如在表1中所描述的染色体间隔12744至12749中的一个或多个;

(g)如在表1中所描述的染色体间隔12750至12755中的一个或多个;

(h)如在表1中所描述的染色体间隔12756;

(i)如在表1中所描述的染色体间隔12757至12762中的一个或多个;

(j)如在表1中所描述的染色体间隔12763至12768中的一个或多个;

(k)如在表1中所描述的染色体间隔6至9371中的一个或多个;

(l)如在表1中所描述的染色体间隔3;

(m)如在表1中所描述的染色体间隔13;

(n)如在表1中所描述的染色体间隔25;或者

(o)(a)至(n)的任何组合。

42.如实施方案40或实施方案41所述的方法,其中所述标记包括以下所希望的等位基因中的一个或多个:

(a)在如在表8中所描述的5号染色体上;

(b)在如在表8中所描述的3号染色体上;

(c)在如在表8中所描述的7号染色体上;

(d)在如在表8中所描述的10号染色体上;

(e)在如在表8中所描述的3号和5号染色体上;

(f)在如在表8中所描述的5号和7号染色体上;

(g)在如在表8中所描述的3号、5号和7号染色体上;

(h)在如在表8中所描述的5号和10号染色体上;

(i)在如在表8中所描述的3号、5号和10号染色体上;

(j)(a)至(i)的任何组合;或者

(k)或被安置在距(a)至(j)中任一项10cM或更小处的标记。

43.如实施方案40或实施方案41所述的方法,其中所述标记包括单倍型,该单倍型包括以下所希望的等位基因中的两个或更多个:

(a)在如在表8中所描述的5号染色体上;

(b)在如在表8中所描述的3号染色体上;

(c)在如在表8中所描述的7号染色体上;

(d)在如在表8中所描述的10号染色体上;

(e)在如在表8中所描述的3号和5号染色体上;

(f)在如在表8中所描述的5号和7号染色体上;

(g)在如在表8中所描述的3号、5号和7号染色体上;

(h)在如在表8中所描述的5号和10号染色体上;

(i)在如在表8中所描述的3号、5号和10号染色体上;

(j)(a)至(i)的任何组合;或者

(k)或被安置在距(a)至(j)中任一项10cM或更小处的标记。

44.如实施方案1至43中任一项所述的方法,其中所述标记与以下各项中的一种或多种相关:增加的花粉生产、增强的雄花穗形成、增强的花药形成、在干旱条件下生长的植物中增加的雄性能育性、在夜间高温条件下生长的植物中增加的雄性能育性、或其任何组合。

45.一种通过如实施方案1至44中任一项所述的方法产生的的玉米植物或植物部分。

46.一种包括如实施方案1至44中任一项所述的方法的育种计划。

47.一种包括如实施方案1至44中任一项所述的方法的种子生产计划。

240页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种应用于马铃薯上的CRISPR/Cas9载体的构建方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!