开重瓣花的五星花属植物及其培育方法

文档序号:862085 发布日期:2021-03-16 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 开重瓣花的五星花属植物及其培育方法 (Plant of the genus pentacta with double petal and its cultivation method ) 是由 中川雅博 鸟居昭宏 于 2018-05-17 设计创作,主要内容包括:目的在于制成小花具有分量感、观赏价值高的开重瓣花或开半重瓣花的五星花属植物,提供具有进行单因子不完全显性遗传的开重瓣花的基因的五星花属植物、其培育方法、和对五星花属品种赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型的方法。(Aims to provide a plant of the genus Chrysanthemum having a gene for a flowering petal which is inherited by incomplete dominance of a single factor, a method for breeding the plant, and a method for imparting a phenotype of the flowering petal or the flowering half petal to a variety of the genus Chrysanthemum.)

开重瓣花的五星花属植物及其培育方法

技术领域

本发明涉及具有开重瓣花的基因的五星花属植物。

背景技术

作为在夏季的花坛持续开花的园艺种,已知百日菊、长春花、马齿苋等,但受到近年异常气象等影响,期望进一步具有耐热性的新的花的品种。

五星花属(Pentas Benth.)是在从非洲东部的热带地区到阿拉伯半岛南部地区野生的茜草科(Rubiaceae)的高温性植物,有1842年被带到欧洲、培育出栽培种(五星花,Pentas lanceolata)的记录,通过插条或种子繁殖。五星花属的花为顶生,20~60朵左右小花呈直径6~10cm左右的伞房花序。15~25朵左右的小花同时开花,形成半球状的花冠。小花如学名的来源那样为明确的5裂的星型的合瓣花,基本为直径1.5cm左右、长2~3cm的筒状形状。花色已知红色、粉色、白色、淡紫色等,花型按照品种登录的审查基准分类为单瓣(single)、重瓣(double)(非专利文献1),在其重瓣的分类下实际品种登录的是半重瓣品种(非专利文献2、非专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开2017/048547

非专利文献

非专利文献1:农林水产省品种登录主页,审查基准,五星花属<URL:http://www.hinshu2.maff.go.jp/info/sinsakijun/kijun/1464.pdf>

非专利文献2:农林水产省品种登录主页,登录品种数据,“ライカディープピンク”,登录号22999,<URL:http://www.hinshu2.maff.go.jp/vips/cmm/apCMM112.aspx?TOUROKU_NO=22999&LANGUAGE=Japanese>

非专利文献3:农林水产省品种登录主页,登录品种数据库,“プリンセスエミ”,登录号10100,<URL:http://www.hinshu2.maff.go.jp/vips/cmm/apCMM112.aspx?TOUROKU_NO=10100&LANGUAGE=Japanese>

发明内容

发明要解决的课题

一直以来,已知的五星花属的花型有单瓣(single)和半重瓣(semi-double),但近年五星花属的市场中的主要品种依然为单瓣,半重瓣品种并没有普及开来。

这是因为以往被分类为重瓣的已有品种是花瓣为2枚的双瓣花,实质为半重瓣,虽然品种有几种,也没有真正地被育种利用,因而没有进一步发现具有表现出容量感的开重瓣花的品种。

一般地,花型为重瓣的植物不仅其自身为商品价值高的品种,而且作为赋予重瓣性的育种母本也有用。特别是如果重瓣性是单因子显性遗传的,则能够通过杂交容易地将其性状传给后代,因此作为育种母本的有用性进一步增高。

用于解决课题的手段

本发明者们为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,以往的半重瓣品种(双瓣花)是劣性遗传性状,并且发现了与它不同的使五星花属的花瓣为开重瓣花(三重以上的花)的单因子的不完全显性基因,发现了利用具有该基因的开重瓣花的五星花属,培育开重瓣花的五星花属的方法。本发明是基于这些认知而完成的。

即,本发明提供以下〔1〕~〔13〕。

〔1〕五星花属植物,其特征在于,具有开重瓣花的基因。

〔2〕根据〔1〕所述的五星花属植物,其特征在于,开重瓣花的基因是单因子不完全显性基因。

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的五星花属植物,其特征在于,开重瓣花的基因是以保藏号FERM BP-22361特定的五星花属所具有的基因。

〔4〕根据〔1〕~〔3〕的任一项所述的五星花属植物,其特征在于,纯合地具有开重瓣花的基因。

〔5〕根据〔4〕所述的五星花属植物,其特征在于,显示开重瓣花的表现型。

〔6〕根据〔1〕~〔3〕的任一项所述的五星花属植物,其特征在于,杂合地具有开重瓣花的基因。

〔7〕根据〔6〕所述的五星花属植物,其特征在于,显示开半重瓣花的表现型。

〔8〕根据〔1〕~〔7〕的任一项所述的五星花属植物,属有性繁殖的。

〔9〕根据〔1〕~〔7〕的任一项所述的五星花属植物,属无性繁殖的。

〔10〕〔1〕~〔9〕的任一项所述的五星花属植物的植物体或植物体的一部分。

〔11〕根据〔10〕所述的五星花属植物的植物体或植物体的一部分,其特征在于,五星花属植物的植物体的一部分是叶、花粉、胚、子叶、胚轴、分生组织细胞、胚珠、种子、细胞、根、根尖、雌蕊、雄蕊的花药、花或茎。

〔12〕具有开重瓣花的基因的五星花属植物的培育方法,其特征在于,包括以下工序(1)和(2),

工序(1),将〔1〕~〔9〕的任一项所述的五星花属植物与任意的五星花属植物进行人工杂交,

工序(2),从通过工序(1)的人工杂交得到的五星花属植物中,筛选具有开重瓣花的基因的五星花属植物。

〔13〕对五星花属品种赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型的方法,其特征在于,包括以下工序(1)~(4),将工序(3)和(4)进行多次,

工序(1),将〔1〕~〔9〕的任一项所述的五星花属植物与要赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型的五星花属品种进行人工杂交,

工序(2),从通过工序(1)的人工杂交得到的五星花属植物中筛选具有开重瓣花的基因的五星花属植物,

工序(3),将通过工序(2)或(4)的筛选得到的五星花属植物与在工序(1)中使用的五星花属品种进行人工杂交,

工序(4),从通过工序(3)的人工杂交得到的五星花属植物中,筛选具有开重瓣花的基因的五星花属植物。

发明的效果

通过将由本发明提供的具有新的开重瓣花的基因的五星花属植物用于育种,能够稳定地制作出以往没有的具有新的开重瓣花的基因的、花瓣有分量感、观赏价值高的五星花属植物。

附图说明

图1是显示本发明的五星花属植物和市售的五星花属品种的小花的形态的照片。上图中从左起显示パニックタワーピンク(パニックタワー粉,市售品种)、ライカローズ(ライカ玫红,市售品种)、Db1-4(重瓣个体)、Db-3(半重瓣个体),下图中从左起显示パニックタワーピンク(パニックタワー粉,市售品种)、ライカホワイト(ライカ白,市售品种)、Db1-4(开重瓣花的个体)、Db-3(开半重瓣花的个体)。

图2是显示本发明的五星花属植物和市售的五星花属品种的经分解的小花的形态的照片。上图中从左起显示パニックタワーピンク(パニックタワーピンク粉,市售品种)、ライカローズ(ライカ玫红,市售品种)、Db1-4(开重瓣花的个体)、Db-3(开半重瓣花的个体),下图中从左起显示パニックタワーピンク(パニックタワー粉,市售品种)、ライカホワイト(ライカ白,市售品种)、Db1-4(开重瓣花的个体)、Db-3(开半重瓣花的个体)。

图3是显示本发明的五星花属植物和市售的五星花属品种的花(簇)的形态的照片。上图中从左起显示パニックタワーピンク(パニックタワー粉,市售品种)、ライカローズ(ライカ玫红,市售品种)、Db1-4(开重瓣花的个体)、Db-3(开半重瓣花的个体)、下图中从左起显示パニックタワーピンク(パニックタワー粉,市售品种)、ライカホワイト(ライカ白,市售品种)、Db1-4(开重瓣花的个体)、Db-3(开半重瓣花的个体)。

具体实施方式

以下,详细说明本发明。

本发明中“五星花属植物”是指属于五星花属(Pentas Benth.)的植物。

本发明中,五星花属植物的花为顶生、20~60朵小花形成直径6~10cm左右的伞房花序。15~25朵左右的小花同时开花,形成半球状的花冠。其中,本发明中的“花”只要没有特别说明,则不是该半球状的花冠全体,是指构成花冠的各个“小花”。

本发明中的五星花属植物的小花在单瓣的情况下,如学名的由来那样通常具有5裂单瓣的合瓣花,呈明确的5裂的星型,为直径1.5cm前后、长2~3cm的筒状,有长花柱花和短花柱花。已知红色、粉色、白色、淡紫色等花色。

本发明中“重瓣”是指花瓣数为3枚以上的状态,也称为full-double或完全重瓣。其中,因为五星花属是合瓣花,所以一般的花(离瓣花)中的花瓣合成一体而形成1枚筒状的花瓣。因此,“花瓣数为3枚以上”是指该合成一体的筒状的花瓣为3枚以上。

本发明中“开重瓣花”是指开花时,花瓣呈现重瓣的状态。

本发明中“半重瓣”是指花瓣数多于1枚且为2枚以下、即2枚的状态,也称为semi-double。

本发明中“开半重瓣花”是指开花时,花瓣呈现半重瓣的状态。

本发明中“开重瓣花的基因”是指能够使五星花属的表现型为重瓣的基因。

本发明中“有性繁殖系”是指通过播种亲本株的种子来繁殖植株的,即通过种子繁殖方法而获得的植物体。

本发明中“无性繁殖系”是指通过扩繁亲本株的植物体的一部分的,即通过营养体繁殖方法获得的具有同一基因型的植物体。

本发明中“人工杂交”是指将花粉亲本与种子亲本人工地杂交,例如,是指从花粉亲本人工地采集花粉,人工地使该花粉附着在种子亲本的柱头。

(A)具有开重瓣花的基因的五星花属植物

本发明的五星花属植物以具有开重瓣花的基因为特征。

作为开重瓣花的基因,可列举其种子如下所述保藏的五星花属所具有的基因(以下,有时将该基因称为“已保藏的开重瓣花的基因”)。

保藏机构:IPOD,NITE-国家高级工业科学技术学院,国际专利生物保藏中心(千叶县木更津市上总镰足2-5-8 120号室)

保藏号:FERM BP-22361

保藏日:2018年3月16日

保藏的种类:国际保藏

该已保藏的开重瓣花的基因是单因子不完全显性基因,纯合地具有开重瓣花的基因的个体显示开重瓣花的表现型,杂合地具有开重瓣花的基因的个体显示开半重瓣花的表现型。

本发明的五星花属植物具有重瓣或半重瓣的性状,对除此以外的性状(例如,作物生长的高度、花冠的大小、花冠裂片的形状、花色等)不特别限定。作为五星花属的花色,已知红色、粉色、白色、淡紫色等,本发明的五星花属植物可以是这些花色的任一种或这些以外的。

本发明的五星花属植物不仅包含五星花属植物的植物体,还包含五星花属植物的植物体的一部分。作为植物体的一部分,可列举器官、组织、细胞、营养繁殖体、愈伤组织等。作为器官,可列举花、叶、茎、根、种子等。作为组织和细胞,可列举构成花、叶、茎、根、种子的组织和细胞,具体可列举花粉、胚、子叶、胚轴、分生组织细胞、胚珠、根尖、雌蕊、雄蕊的花药等。作为优选的五星花属植物的植物体的一部分,可列举叶、花粉、胚、子叶、胚轴、分生组织细胞、胚珠、种子、细胞、根、根尖、雌蕊、雄蕊的花药、花、茎。

(B)具有开重瓣花的基因的五星花属植物的培育方法

本发明的具有开重瓣花的基因的五星花属植物的培育方法以包括以下工序(1)和(2)为特征,

工序(1),将上述具有开重瓣花的基因的五星花属植物与任意的五星花属植物进行人工杂交,

工序(2),从通过工序(1)的人工杂交得到的五星花属植物中筛选具有开重瓣花的基因的五星花属植物。

对使用的具有开重瓣花的基因的五星花属植物不做特别限定,可以使用纯合地具有开重瓣花的基因的植物,也可以使用杂合地具有开重瓣花的基因的植物。在使用纯合地具有开重瓣花的基因的五星花属植物的情况下,通过人工杂交得到的个体理论上全部具有开重瓣花的基因,因此有筛选容易这样的优点。另一方面,在使用杂合地具有开重瓣花的基因的五星花属植物的情况下,有人工杂交容易这样的优点。这是因为,纯合地具有开重瓣花的基因的五星花属植物雄蕊、雌蕊等生殖器官多见异常,杂合地具有开重瓣花的基因的五星花属植物大多情况下没有这样的异常,或异常为轻度。

作为任意的五星花属植物,可以使用已有的五星花属品种等。另外,作为任意的五星花属植物,也可以将具有开重瓣花的基因的五星花属植物彼此进行人工杂交。

人工杂交可以按照常规方法进行。

具有开重瓣花的基因的五星花属植物的筛选也可以按照常规方法进行。因为保藏的开重瓣花的基因是不完全显性基因,所以该基因作为表现型显现,因而可以基于其表现型(重瓣或半重瓣)筛选。

(C)对五星花属品种赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型的方法

对本发明的五星花属品种赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型的方法以包括以下工序(1)~(4)、并且将工序(3)和(4)进行多次为特征,

工序(1),将上述具有开重瓣花的基因的五星花属植物与要赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型的五星花属品种进行人工杂交,

工序(2),从通过工序(1)的人工杂交得到的五星花属植物中筛选具有开重瓣花的基因的五星花属植物,

工序(3),将通过工序(2)或(4)的筛选得到的五星花属植物与工序(1)中使用的五星花属品种进行人工杂交,

工序(4),从通过工序(3)的人工杂交得到的五星花属植物中筛选具有开重瓣花的基因的五星花属植物。

使用的五星花属品种不特别限定,但优选使用通过赋予开重瓣花或开半重瓣花的表现型而商品价值等变高那样的品种。

使用的具有开重瓣花的基因的五星花属植物可以使用与上述的“具有开重瓣花的基因的五星花属植物的培育方法”同样的,另外,人工杂交和筛选也可以与上述“具有开重瓣花的基因的五星花属植物的培育方法”同样地进行。

工序(3)和(4)的次数可以是与一般的连续回交同样的次数,例如,可以为2~8次左右。

实施例

通过实施例更详细地说明本发明。此外,本发明不限于这些实施例,包含权利要求书和与权利要求书同等的范围内的全部内容。

实施例1(半重瓣系统的培育)

本实施例中,使花瓣数较多的显示重瓣性的五星花属系统与保有系统杂交而制作出多个系统,从其中筛选出花瓣数显示三重以上的重瓣性的个体,对于其后代,进行重瓣性的调查。

2004年,兵库县神户市西区伊川谷町的花坛苗生产者从五星花属的单瓣市售品种“ニュールックローズ(ニュールック玫红)”中发现了花瓣数变成双瓣(半重瓣)的个体,命名为个体04K0-1。将该个体04K0-1与花色不同的5种市售品种如表1那样进行杂交,结果到2007年得到5个系统的F1种子,命名为系统Db群。2007年12月将得到的F1种子播种,结果在各自的后代中确认了显示半重瓣性的个体,筛选其个体,将系统名分别命名为Db-1、Db-2、Db-3、Db-4、Db-5,采集F2种子。

实施例2(涉及重瓣的本发明系统的培育和与以往性状的比较)

接着将Db群5系统的F2种子播种,结果从各个群体出现了花瓣数比较多的显示重瓣性的个体,因此到2011年选择10个个体,分别命名为Db-1a、Db-2a、Db-3a、Db-3b、Db-3c、Db-4a、Db-4b、Db-5a、Db-5b、Db-5c,作为无性繁殖系株保存(表1)。

表1系统Db群的培育过程

2012年,使用该筛选而得的重瓣个体与保有单瓣系统、即具有红花色的Sg-1、具有粉花色的Sg-2、具有白花色的Sg-3如表2所示那样进行杂交,全部组合能够获得后代种子,命名为系统Db1群。另外同时也进行已有重瓣品种(ライカ系)与单瓣系统的杂交,3种组合都能得到后代种子。其结果如表2所示,筛选的重瓣个体的10个体中的3个体、即Db-2a、Db-3a、Db-5a的后代中调查个体全部变为半重瓣,其余7个体的后代中单瓣与半重瓣分离。另一方面,ライカ系与单瓣系统Sg-1、Sg-3的杂交后代能够调查的3种组合的调查个体全部变为单瓣。

表2系统Db1群的培育过程和与单瓣系统的杂交结果

表中的″-″表示得不到正常种子,不能调查。

由此提示,来自个体04K0-1的重瓣的性状为显性,考虑后代全部变为重瓣的3个体Db-2a、Db-3a、Db-5a纯合地具有开重瓣花的基因,其余7个体杂合地具有开重瓣花的基因。另一方面提示,ライカ系的半重瓣的性状为劣性,提示来自个体04K0-1的基因是与已知的ライカ系基因不同的新的开重瓣花的基因。

实施例3(涉及重瓣的本发明系统的遗传模式)

从2015年到2016年,在系统Db1群中,将显示半重瓣的性状的Db1-17和Db1-5的个体彼此杂交得到种子。2017年将得到的后代种子播种,结果重瓣(三重)以上、半重瓣(双瓣)、单瓣的个体数如以下表3那样分离,显示大体1∶2∶1的比例。

表3半重瓣个体彼此的杂交结果

表中的()内的数值表示比例。

由该结果提示,新发现的开重瓣花的基因具有单因子的不完全显性的特征,通过纯合地具有而形成完全重瓣、即花瓣数为三重以上的重瓣(full-double),通过杂合地具有而形成半重瓣、即双瓣(semi-double)。

实施例4(使用本发明性状制作出多个花色系统)

从2007年起培育出的系统Db群的花色范围显示从玫红到淡粉(表1)。从2012年制作出的系统Db1群中,来自具有红花色的Sg-1的Db1-5、Db1-8、Db1-17中,发现后代中具有红花色与除此以外的花色的开半重瓣花的个体与开单瓣花的个体分离,另外来自具有白花色的Sg-3的Db1-3、Db1-14、Db1-15中发现具有白花色~淡粉花色的开半重瓣花的与开单瓣花的个体分离(表2)。由此考虑,新发现的开重瓣花的基因是与花色独立遗传的性状,通过使用该基因,能够制作出具有红、玫红、粉、白这样的所有花色的完全开重瓣花的、以及开半重瓣花的个体。

在使用以往存在的劣性基因的情况下,仅能制作出半重瓣性状,其培育需要纯合地具有该基因的筛选。因此,组合系统的宽度难以扩展,长时间需要大量的劳力。但是,通过使用本发明的新的不完全显性基因,能够有效地制作出开重瓣花的性状。进而,通过杂合地具有该基因,可期待能够用短时间有效地制作出具有半重瓣性状的广泛的组合的F1品种。

实施例5(使用本发明性状的无性繁殖系品种的培育)

2015年,从系统Db1群中,采集系统Db1-3、Db1-4、Db1-5、Db1-6、Db1-7、Db1-8、Db1-16、Db1-17各自的开半重瓣花的个体的自交种子,将F2代播种,结果花色具有图2所示那样大的颜色范围,花型可见形成单瓣、半重瓣、重瓣的各种个体分离。因此,选出花型具有完全的重瓣的性状、分蘖(株張り)、开花习性的良好的株合计12个体,作为无性繁殖系株保存。2017年,将保存的个体通过插条进行繁殖,结果与一般的五星花属同样地发根、生长,能够得到插条苗。将得到的插条苗移植到10.5cm盆中,在分枝性、节距的伸长度、开花习性这样的方面进行评价,然后正式移植到露地,进行生长调查。其结果具有深粉和白的花色的2个体在盆栽和露地显示特别优异的开花习性,因此对于这些个体,认为完成了品种培育。由此,能够培育具有完全重瓣花的初代无性繁殖系的五星花属品种。

将本说明书中引用的全部发行物、专利和专利申请直接作为参考引入本说明书中。

产业上的利用可能性

本发明的五星花属植物小花有分量感,观赏价值高。另外,重瓣性这样的性状显示单因子不完全显性遗传,能够容易地传给后代,所以本发明的五星花属植物作为育种母本也有用。因此,本发明的五星花属植物能够在以种苗产业为代表的各种园艺相关产业领域利用。

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