[发明专利]杂交芸苔属植物及其生产方法

说明书

本发明提供转基因的芸苔属植物、植物材料和种子,特别是油籽油菜植物，其特征在于这些植物具有两种特定转化事件的组合，即包含雄性不育转基因的MS‑B2和包含育性恢复转基因的RF‑BN1。本发明还提供分别包含所述事件的之一的一对芸苔属植物，及其在生产杂交种子中的用途。

发明领域

本发明涉及转基因的芸苔属植物、植物材料和种子,特别是油籽油菜(oilseedrape)植物，其特征在于这些植物包含两个特定转化事件的组合，具体为在芸苔属基因组特定位置存在雄性不育基因，和在芸苔属基因组另一特定位置存在育性恢复基因。本发明还涉及一对转基因芸苔属植物，特别是油籽油菜植物，其特别适于生产杂交种子。更具体地，一种植物的特征为雄性不育，因为在其基因组中存在雄性不育基因，而另一种植物的特征为携带可阻止雄性不育基因活性的育性恢复基因。本发明的这对芸苔属植物将形成杂交种子的能力与最佳总体农学性能、遗传稳定性以及对不同遗传背景的适应性相结合。

发明背景

转基因在植物中的表型表达由该基因自身的结构及其在植物基因组中的位置来决定。同时，(外源DNA中的)转基因在基因组的不同位置存在，可以以不同方式影响植物的总体表型。通过遗传操作对植物从农业上或工业上成功导入商业感兴趣的性状是一个漫长的、受不同因素影响的过程。经遗传转化的植物的实际转化和再生只是一系列选择步骤的第一步，其中所述选择步骤包括广泛的遗传鉴定、育种及野外试验的评估。

术语“油菜籽”(rapeseed)涵盖芸苔属物种的各种种子。芸苔属(植物)作为最有价值的油料作物在从中国和印度到芬兰和加拿大广泛种植。多数芸苔属种类属于十字花科家族。它们起源于二倍体物种，具有从7(地中海包心菜(Brassica fruticulosa))到12(白芥(Sinapsis alba))的非整倍体(aneuploid)染色体数。在加拿大最广泛种植的芸苔属物种为芜菁(turnip rape)，或Brassica campestris(aa,n＝10)。甘蓝(Brassica oleracea)(cc,n＝9)在近期进化史中分化为至少六种园艺种类，包括椰菜，花椰菜和甘蓝(cabbage)。黑芥(Brassica nigra)(bb,n＝8)或称黑芥(black mustard)是商业上的较不重要的作物，主要以其种子为人所知，芥末起初由其种子制得。从这些基本种类，在更近期的进化阶段中通过互交(intercross)产生双倍体杂种(amphiploid)。这之中最重要的是欧洲油菜(Brassica napus)(aacc)以及芥菜(Brassica juncea)(aabb)或称褐芥菜(brownmustard)，前者的冬季种类在北欧提供了最高的油菜籽产量，后者为印度次大陆主要的油料作物之一。尽管不同芸苔属物种(特别是那些基因组相容的)之间的互交是可能的，并且经常出于育种目的进行互交，但不是所有的性状(或基因)都能够从一个物种转移到另一物种，或在转移到不同物种时，不是所有的特性(或基因)都能够保持相同的特征(或表达模式)。因此，在一个芸苔属物种中赋予天然或嵌合基因最佳表达的遗传基因座，在另一物种中不一定具有相同的效果。

芸苔属物种为两性的，一般60-70％为自花传粉。作为选择基础，杂交体的产生和遗传变异的导入通常依赖于对自然发生现象(例如自身不相容性和细胞质雄性不育)的适应。在芸苔属育种中未广泛使用人工授粉控制法例如手工去雄或使用杀配子剂，分别是因为它们有限的实用性和高成本。

已开发了用于产生雄性或雌性不育植物的转基因方法，它们提供了有意义的常规技术替代方法。

EP 0,344,029描述了用于获得核雄性不育的体系，其中将植物用雄性不育基因转化，所述雄性不育基因包含例如在绒毡层(tapetum)特异启动子TA29控制下的编码芽孢杆菌RNA酶分子的DNA,当该基因掺入植物中后，可选择性破坏绒毡层细胞。用此基因转化烟草及油籽油菜植物导致花粉形成完全受阻的植物(Mariani等，1990,Nature 347:737-741)。