[发明专利]用于控制双子叶植物花发育的两个遗传元件的组合及在检测和选择方法中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物变种的选择，尤其是植物性型的选择领域。本发明涉及通过基因A和基因G的多态性分析进行的植物性别的基因型检测，以及所述检测的应用手段和获得性表型改变的植物的方法。

背景技术

杂种植物的产生在农学和农业中具有重要意义。实际上，由于杂种优势(heterosis，也称为杂种优势(hybrid vigour))现象，相对于其两个亲本的平均值，杂种植物显示许多性状的优越性。此优越性可以表现为，例如杂种相对于其亲本的更好的活力、更好的产率、对栽培杂种的培养基更高的适应性和更大的均一性。当亲本在遗传上距离更远时，此杂种优势甚至更大。

建立纯而稳定的品系(未来的杂种亲本)是建立表现最大杂种优势的纯系和可育杂种变种必不可少的步骤。因此，有必要建立纯而稳定的品系，然后杂交这些品系来获得杂种。

纯系的建立涉及植物的自花受精，以获得具有同一生殖质，对所有需要的生产力、产量的规律性或对疾病的抗性性状固定的植物。

因此有必要使用其性型允许自花受精的植物，例如雌雄同株同花植物来建立纯系。

现在，许多双子叶植物，尤其是葫芦科(Cucurbitaceae)可以是雌雄同株异花(monoecious)、雄花两性花同株(andromonoecious)、全雌花性(gynoecious)或雌雄同株同花(hermaphroditic)。

用来获得纯系的第一种技术包括植物的化学处理，以获得可以自花受精的植物，例如雌雄同株同花植物。

例如在甜瓜(Cucumis melo)中，喷洒乙烯合成的抑制剂，如硝酸银或硫代硫酸银导致雄蕊暂时出现在雌性花中(Rudich等，1969；Risser等，1979)。以这种方式，用全雌花性植物转化为雌雄同株同花植物来保持纯系。

但是，通过此方法产生纯系受化学品成本、其作用持续时间及其植物毒性作用限制。此外，就从具有长开花期的植物产生杂种而言，这类物质可以无效，因为处理后出现的新花可不受该化学处理影响。

因此，存在对使得可能控制双子叶植物花型发育和获得确定花型的植物的系统的需要。

此外，有必要进行大量杂交，以从纯系获得目的杂种，并在每一杂交时保留具有最有前景的表型的幼苗。

当将纯系彼此杂交时，能够选择进行杂交的方向并避免植物的自花传粉很重要，自花传粉可导致不具有所需的杂种优势的植物。

同样，由于双子叶植物性型的多样性，有必要分离同一幼苗的雄性花和雌性花以防止自花传粉。

第一种技术(尤其用于玉米)包括使用机械手段来去雄植物。但是，此技术证明是极其昂贵的，因为对于所进行的每一杂交，该技术需要去雄待防止其自花传粉的每株植物。

另一技术包括进行植物的化学去雄，阻断有活力的花粉的形成。因此，在甜瓜中，用乙烯利(乙烯前体)处理雌雄同株异花植物导致雄性花的暂时不出现。

如上文所述，用来产生短暂雄性不育的称为去雄剂的化学品有几个缺点，如高成本或相当大的毒性。

因此，上文所述的用于控制花型的机械或化学技术证明非常昂贵，尤其是因为有必要进行大量杂交来获得具有所需性状和可以推向市场的杂种植物。

因此，为了便于建立纯系和杂种，还存在对使得可能控制双子叶植物花型发育和获得确定花型的植物的系统的需要。

获得可以用于建立纯系的能够自花传粉的植物或不能自花传粉的植物来建立杂种的另一方式可以分别包括选择一个物种中存在的完全雌雄同株同花的个体，或完全雌性的个体。但是，这种技术也证明极其昂贵，因为其需要栽培大量植物，直到可能确定它们的性型。此外，此技术是随机的，因为花的性决定机制尤其依赖于环境因素。