[发明专利]具有丛生生长习性的三倍体西瓜植物

说明书

发明领域

本发明涉及植物育种和植物改良领域。本发明提供新的杂交种西瓜植物和可以生长成这样的植物的种子，所述植物具有“丛生”(“bush”)生长习性(包含隐性“bush基因”，称为“b”)且其染色体组成为三倍体(2n＝3x＝33)。当以正常的二倍体(2n＝2x＝22)花粉(可从授粉者获取)对这些三倍体杂交种植物授粉时，这些植物生产出高质量的三倍体无籽果实。由于该三倍体杂交种植物具有丛生生长习性，其具有短的最长蔓藤(等于或小于150厘米，更优选等于或小于140厘米，特别是等于或小于100厘米)和短的节间长度，因此，相比于传统的非丛生三倍体西瓜杂交种，这种植物能够在田间以更高的密度种植，从而导致相比于具有正常生长习性(具有大于200或大于300厘米的平均最长蔓藤长度)的三倍体杂交种，更高的每公顷果实产量。根据本发明的三倍体丛生植物的平均植物直径等于或小于300厘米，优选280厘米，特别是等于或小于200厘米，而其它特征例如叶片大小和果实大小与正常生长型的三倍体西瓜植物类似。本发明还提供了自交二倍体丛生西瓜植物(bb)和自交四倍体(2n＝4x＝44)丛生西瓜植物(bbbb)，它们分别用作父本和母本，以生产根据本发明的三倍体丛生杂交种西瓜植物(bbb)。此外，还提供可以从根据本发明的三倍体丛生植物获得的三倍体无籽果实、以及可以生长出该三倍体丛生杂交种植物的种子。还提供用于培育三倍体丛生杂交种的方法和用于栽培三倍体丛生杂交种的方法。

发明背景

无籽西瓜(Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.And Nak.)是通过使用来自二倍体父本植物的花粉给四倍体母本植物的花授粉生产的。以二倍体花粉给四倍体花授粉会导致三倍体的杂交种F1种子(Kihara，1951，Proceedings 0f American Society for Horticultural Science 58：217-230；Eigsti 1971，Hort Science 6：1-2)。从这些F1种子生长的三倍体杂交种植物是自交不育的，因为它们由于染色体不平衡而产生不育的花粉(Fehr，1987)。因此，需要以二倍体授粉者(pollenizer)对三倍体杂交种授粉来产生西瓜果实。因此，将三倍体植物与授粉者植物间种来生产果实。授粉后，在三倍体杂交种植物上产生的“无籽”果实不是真正无籽的，而是常常包含一些未发育的、苍白小种子，这些种子是可食用的。

为了使结实达到最佳，需要充足活力的花粉。通常以每2-4株三倍体植物1株授粉者的比率来种植植物。将三倍体植物和授粉者隔行种植(例如，1行授粉者和2-4行三倍体)，或在行内间种(例如，在同一行中每2至3株三倍体植物间隔种植1株授粉者植物)，或在三倍体行间的窄行中间种(见US 2006/0168701，表2)。优选在授粉者植物上产生的果实具有与三倍体杂交种上的果实不同的果皮样式，以便容易地区分它们。

关于无籽西瓜的生产，还存在一些问题：例如四倍体母系(通过以秋水仙素处理幼苗使染色体加倍)的生产，二倍体授粉者和三倍体母本植物之间的兼容性，以及三倍体种子通常具有较厚的种皮而使其活力和发芽率降低。果实质量和一致性也通常是一个问题，同样由于以上要求导致的三倍体种子的高生产成本也是一个问题。

制备具有所需性状的稳定的四倍体自交母系并不简单，其并不像选择一个好的二倍体和使用例如秋水仙素处理来加倍染色体那样简单。在获得一些具有加倍染色体的细胞和再生出植物后，需要多代的自花授粉(自交)以稳定(固定)四倍体和消除不需要的染色体畸变。