[发明专利]引入育性恢复基因并由此制备芸苔属植物F1杂种的方法

说明书

本发明涉及利用细胞融合或属间杂交将萝卜属植物的育性恢复基因引入CMS系芸苔属植物方法，和由此制备的芸苔属植物。本发明还涉及利用来源于Kosena萝卜的细胞质雄性不育基因和来源于任何萝卜属植物的育性恢复基因制备菜籽植物的商品化第一子代(F₁)杂种的方法，以及由此制备的菜籽植物的F₁杂种植物。

菜籽植物的繁育，利用所说植物的自交亲和性高的优点而把注意力放在开放式传粉的种子上。呈现显著杂种优势的F₁杂种在实践中被用在大量的植物中。然而，这种方法也开始应用到菜籽植物的繁育。F₁植物常常呈现出由杂种优势表现的优点。因此它具有优异的农用特性，诸如产量及抗疾病性，生长的品种具有相对均匀的特性。再者，培育者的利益由于基因特性在后代中的分离而得到保护。

已试图利用自交不亲和性或者细胞质雄性不育性(下文叫作CMS)繁育菜籽植物的F₁杂种。与CMS相关的方法依据种子生产的效率和保存交配亲本的方便性而被认为是大有希望的。

在菜籽植物的F₁杂种的商品化生产中用到的唯一的CMS来源于菜籽植物Polima。然而Polima产生的CMS有些问题，如高温下雄性不育性的不稳定性。因此，花粉育性能根据开花的温度来恢复。结果F₁杂种缺少其均一性。在某些核背景(nuclearbackground)和Polima CMS之间发生不相容的某些情况里，所得F₁杂种植株的个体小，而且不表现F₁杂种的最重要特性之一-杂种优势。

发明人以前公开一种方法，可将萝卜的细胞质基因直接从其原生质体引入诸如菜籽的芸苔属植物的原生质体，该方法包括将预先用X射线辐照的来源于萝卜的原生质体与预先用含碘化合物(iodinated compound)处理过的来源于芸苔属的原生质体进行融合(日本专利公开号218530/1989)；以及另一种方法，即将萝卜的细胞质基因直接从其胞质体引入诸如菜籽的芸苔属植物的原生质体，该方法包括将来源于萝卜的胞质体与预先用含碘化合物处理过来源于芸苔属的原生质体进行融合(日本专利公开号303426/1990)。为制备F₁杂种种子，两者的亲本具有育性恢复基因(Rf基因)是必要的。在上述我们以前公开的方法中，来源于萝卜的CMS基因可被引入菜籽，可是也需要引入来源于萝卜的Rf基因，因为菜籽缺少相应于所说CMS基因的Rf基因。萝卜Rf基因向菜籽植物的引入可用诸如属间杂交方法的任何公知技术来进行。然而属间杂交方法涉及各种遗传的或生理学的问题，例如杂交的不相容性，所得杂种的致死现象等等，因此，所说方法几乎不能用来得到所要求的杂种。虽然针对Tokumasu的CMS(W.Paulmann和G.Robbelen等人，Plant Breeding,100,299-309,1988)，以及Ogura的CMS(R.Pellan-delourme等人，第7届国际菜籽会议，1987)报导了利用属间杂交方法将萝卜Rf基因引入菜籽植物，它们仍未得到实际应用。关于利用细胞融合方法将萝卜基因引入菜籽植物，尚未见报导。

发明人现已发现，萝卜属植物(如萝卜(radish))的CMS和相应的Rf基因可以用来得到芸苔属植物(如菜籽(rapeseed))的商品化F₁杂种，所说的品种是稳定的和高度杂种优势的。因此，利用属间杂交与一种改良的子房培养方法相结合或者利用细胞融合，可将萝卜属植物的Rf基因有效地引入芸苔属植物。

另外，发明人对繁育优异的F₁杂种，避免涉及Polima的细胞质的方法所伴随的上述问题进行了研究，而且利用来自Kosena萝卜(Raphanus sativus,cv.Kosena)的CMS与来自任何萝卜植物的Rf基因共同建立了本发明，所说的Rf基因能够恢复Kosena萝卜的CMS的育性。