[发明专利]细胞质雄性不育甘蓝植株和获得这种植株的方法

说明书

本发明涉及一种细胞质雄性不育甘蓝(Brassica oleracea)植株，即这种植株的新亲本系的开发。本发明还涉及获得所说的雄性不育植株的方法，和从该新亲本系获得的杂交种子。

芥属(Brassica)作物作为粮食作物已经栽培了几个世纪，其种子内含物是各种各样粮食产品的基础(植物油，芥子等)。

从1970年起芥属蔬菜作物一直作为杂交种子出售。这种种子产生杂交甘蓝属植株，它是两个强近交亲本系的杂交产物并结合了两个亲本系的遗传特性。如果一个或两个亲本系(部分地)自花传粉，必须采取措施防止自花传粉以获得纯的杂交甘蓝属植株。一种抗自花传粉方法是利用两个亲本系中之一的所谓的自交不亲合性。以这种方法可以阻止可育花粉在特定植株的雌蕊中生长，包括产生花粉的甘蓝属植株的雌蕊本身。这种方法的一个缺点是在某些情况下自花传粉还会发生。结果是产生的种子近交百分率很高。另外一个防止亲本系中之一发生自花传粉的方法是基于使用细胞质雄性不育(CMS)。在小萝卜(Raphanus sativus)中发现一种可以诱导雄性不育的细胞质，这种细胞质还称为OguraCMS细胞质。通过原生质体融合将Ogura CMS细胞质的线粒体导入甘蓝植株，而细胞核来源于正常可育的甘蓝植株，以这种途径获得CMS甘蓝植株。通过融合除去OguraCMS细胞质中的叶绿体，这些叶绿体包含负责具有这种细胞质的植株的低温敏感性的DNA。

本发明的目的是获得一种细胞质雄性不育的甘蓝植株，其中前面提到的现有技术方法的不利之处被克服了，并由此给出了Ogura CMS细胞质一种替换物，为了达到此目的，通过原生质体融合，使此植株的细胞质带有包含起源于(至少部分如此)Brassicanapus植株、并与细胞质雄性不育(的性质)相伴的，换言之，负责甘蓝植株中的细胞质雄性不育的DNA的线粒体。进一步的研究令人吃惊地显示，尽管B.napus植株是正常可育的，通过使用来源于B.napus植株的正常线粒体DNA，原生质体融合可以在甘蓝植株中有效地诱导细胞质雄性不育。上面提到的原生质体融合最好用来源于B.napus的叶片原生质体(供体)和来源于甘蓝植株的下胚轴原生质体(受体)来实现。

在一个本发明的较佳实施方案中，甘蓝植株的细胞质进一步带有对该植株正常的种特异性核基因组。这使得它成为一个100％纯的产品。

在本发明的另一个实施方案中，细胞包括B.napus的种特异性线粒体。

在本发明的一个进一步的实施方案中，通过体细胞杂交导入种特异性的线粒体。在细胞融合中，接收细胞质的植物的核编码遗传成分保持不变(最好保持完整性)。因为可以一次获得具有期望成分的细胞质，所以不需要回交。在实践中，显而易见的是，原生质体融合后获得的甘蓝植株经常是四倍体或非整倍体。由此倍性水平可以增加到超过10倍C，C为单倍体基因组。非二倍体基因组的植株的特征在于其生长的不同以及雄性和雌性不育的发生。使用流式细胞计量术去除所有的通过融合获得的甘蓝植株群体中的非纯二倍体植株。此融合过程后，将二倍体植株进行分子水平分析；通过此分析确定包含已知遗传上与CMS紧密相关的线粒体DNA(或其片段)的植株。

在本发明的一个进一步的实施方案中，甘蓝植株是选自由下列组成的集合：

●  花椰菜(B.oleracea L.convar.botrytis(L.)Alef.var.botrytis L.)，

●  花茎甘蓝(B.oleracea L.convar.botrytis(L.)Alef.var.cymosa Duch.)，

●  Romanesco(B.oleracea L.convar.botrytis(L.)Alef.var.botrytis L.)，

●  球芽甘蓝(B.oleracea L.convar.oleracea var.gemnifera DC.)，

●  白甘蓝(B.oleracea L.convar.capitata(L.)Alef.var.alba DC.)，

●  牛心甘蓝(B.oleracea L.convar.capitata(L.)Alef.var.alba DC.)，

●  红甘蓝(B.oleracea L.convar.capitata(L.)Alef.var.rubra DC.)，

●  皱叶甘蓝(B.oleracea L.convar.capitata(L.)Alef.var.sabauda L.)，

●  芜菁甘蓝(B.oleracea L.convar.acephala(DC.)Alef.var.gongyloides)，