[发明专利]用于高密度植物生产的植物和方法

说明书

提供了在某些胁迫条件下生长植物的方法，其改变植物的形态。然而，在某些方面，尽管植物被改变并且对于商业目的而言可能是不需要的，但植物仍然产生足够数量的种子用于繁殖目的。此外，由于植物的大小较小，它们可以以更高的密度生长，使得大的植物群的生产能够在受控条件下进行，这可以排除授粉昆虫并因此增加育种计划中可实现的遗传纯度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月16日提交的美国临时申请62/435,209的权益，其全文通过引用并入本文。

背景技术

植物栽培的目标通常是提供促进健康植物生长的生长条件(包括达到一定的大小并产生许多健康植物典型的种子或果实)，例如灌、光照、间隔、温度和营养物的获取。例如，对于棉花(生长至约3至5英尺高的灌木植物)，通常的商业种植具有每平方米约8-12株植物的植物密度，其中行间距约1米。开发这种间距以通过通常增加每单位面积的产量和最小化疾病易感性来优化作物表现。

然而，生长大量植物(例如棉花)所需的大量空间是在受控环境(例如温室或种植室)中生长植物的障碍，在受控环境中不仅可以控制条件，例如温度、光照和水分，但也使授粉昆虫的存在最小化。这在育种计划中将特别有利，由于没有来自授粉昆虫的干扰而可以增加由杂交产生的遗传纯度。在育种计划中，遗传纯度的增加转化为更高的效率和/或更低的成本。此外，在育种计划中，通过减少总的周期时间和资源浪费，开花同步也可以转化为更高的效率和/或更低的成本。

因此，仍然需要用于在空间限制方面可行的更有效的育种计划的生长植物的方法。

发明简述

本文提供了通过在胁迫条件下从棉花种子生长棉花植物来生产棉花种子的方法。应理解，除非另有说明，否则“一个方面”是指本文公开的任何方法，并且不应限于任何特定方法。在某些方面，胁迫条件包括在从棉花种子发芽到棉花植物产生至少一个含有种子的棉铃的时间期间，在体积小于约2,000mL、小于约1,500mL、小于约1,000mL、小于约500mL、小于约450mL、小于约350mL、小于约250mL或小于约200mL的生长介质中生长棉花植物至少40天、至少50天、至少60天、至少70天、至少75天或至少80天，其中种子包含至少一个具有原基阶段子叶的胚，并且任选地其中种子包含黑色层(受限的生长介质体积)。在某些方面，胁迫条件包括在从棉花种子发芽到棉花植物产生至少一个含有种子的棉铃的时间期间，在至少约37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃或48℃的温度下每天生长棉花植物至少约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12小时，持续至少40天、至少50天、至少60天、至少70天、至少75天或至少80天，其中种子包含至少一个具有原基阶段子叶的胚，并且任选地其中种子包含黑色层(高温)。在某些方面，胁迫条件包括在从棉花种子发芽到棉花植物产生至少一个含有种子的棉铃的时间期间，平均每天提供小于约500mL、小于400mL、小于约300mL、小于约200mL、小于约100mL或小于约50mL的水，持续至少40天、至少50天、至少60天、至少70天、至少75天或至少80天，其中种子包含至少一个具有原基阶段子叶的胚，并且任选地其中种子包含黑色层(受限的灌溉)。在某些方面，胁迫条件可以是任何这些的组合。

在某些方面，方法包括在从棉花种子发芽到棉花植物产生至少一个含有种子的棉铃的时间期间，在以下胁迫条件下从棉花种子生长棉花植物：受限的生长介质体积和/或受限的灌溉，其中还在至少约32℃、33℃、34℃、35℃或36℃的温度下每天生长棉花植物至少约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12小时，持续至少40天、至少50天、至少60天、至少70天、至少75天或至少80天，其中种子包含至少一个具有原基阶段子叶的胚，并且任选地其中种子包含黑色层。