CN101680035B - 与主要大豆植物成熟期和生长习性基因组区域相关的snp标记的效用 - Google Patents

与主要大豆植物成熟期和生长习性基因组区域相关的snp标记的效用 Download PDF

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Abstract

本发明包括与大豆植物成熟期和生长习性相关的用于筛选且选择来自大豆属的植物和种子的基因组区域的方法和组合物。本发明还包括用于用与基因组区域相关的标记筛选来自大豆属的植物和种子的方法和组合物，所述基因组区域与大豆属植物的植物成熟期和植物生长习性相关。

Description

与主要大豆植物成熟期和生长习性基因组区域相关的SNP标 记的效用
与相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2007年3月28日提交的美国临时申请号60/920,531，和于2007年10月31日提交的美国临时申请号61/001,049的利益。这些申请各自的整体在此引入作为参考。
序列表的并入
序列表的2个拷贝和在CD-ROM上的序列表计算机可读形式同此提交并且引入本文作为参考，其各自包含大小为140,000字节(在MS-Windows中测量)的名称为“SequenceListing.txt”的文件。序列表的纸件拷贝和序列表在磁盘上的计算机可读形式引入本文作为参考，其包含名称为“pa_seq_54590.txt”的文件，所述文件大小为143,360字节(在MS-Windows中测量)，并且在2007年3月14日记录且在美国申请号60/920,531中提交。
发明领域
本发明包括与大豆植物成熟期和生长习性相关的用于筛选且选择来自大豆(Glycine)属的植物和种子的基因组区域的方法和组合物。本发明还包括用于用与基因组区域相关的标记筛选来自大豆属的植物和种子的方法和组合物，所述基因组区域与大豆属植物的植物成熟期和植物生长习性相关。
发明背景
大豆(Glycine max)(L.)Merril是全世界主要的经济作物，并且是植物油和蛋白质的主要来源(Sinclair和Backman，Compendium ofSoybean Diseases，第3版APS Press，St.Paul，MN，第106页.(1989))。关于低胆固醇和高纤维饮食增长中的需要也已增加了大豆作为健康食物的重要性。
在美国生长的大豆品种具有狭窄的遗传基础。6个引种‘Mandarin’、‘Manchu’、‘Mandarin’(Ottawa)、‘Richland’、‘AK’(Harrow)和‘Mukden’，提供了在136个栽培品种发布中代表的接近70％种质。栽培的大豆的遗传基础可以通过使用外来种拓宽。此外，外来种可以具有此种关键性状如疾病和应激抗性。目前，许多外来种的性状是难接近的，部分是由于使来自极端不同成熟期组的大豆植物杂交的局限性。大多数大豆品种开发杂交在彼此在10个成熟日内的亲本之间进行。如果亲本在成熟期中极大地不同，那么后代植物对于成熟期广泛分离。为了使育种者获得且选择所需成熟期组的大豆植物，他们必须产生且维持大量后代植物，其的实践是成本高得惊人的。
植物成熟期和产量在大豆中紧密相关。成熟期中1天的增加可以等价于产量中～0.7bu/A的增加。因此，成熟期中的减少通常由产量中～0.7bu/A的减少处罚。植物成熟期和产量的关联使与产量相关的潜在数量性状基因座(QTLs)和候选基因的评估混淆。在大豆植物内遗传上固定成熟期的能力将是有用的，并且帮助阐明与产量相关的性状。
大豆植物是短日照植物，因此通过由于光周期中的减少的短日照开始开花(Garner &Allard，J.Agric.Res.18，553-606(1920))。因此，大豆植物的光周期(昼长)和温度响应决定植物适应区域。由于光周期敏感性，大豆基因型经常在狭窄的纬度地带中生长以最优化产量。与南方品种形成对照，北方大豆品种随着较长的日照开始开花。种植在其适应地带南方的北方品种显示出加速的开花，限制的植物生长和减少的产量。种植在其适应地带北方的南方大豆品种将具有延迟的开花，具有关于可能减少产量的霜冻害的可能性。
大豆植物品种基于由纬度和昼长决定的适应带进行分类。在北美洲，大豆分类成命名从成熟期组000、00、0和I到X的13个成熟期组。最早的成熟期组000大豆适应北方(45°纬度)，而最晚的成熟期组X大豆适应接近赤道的地区。成熟期组000至IV中的大豆植物具有无限的植物结构，而在成熟期组V到X中的大豆植物具有有限的植物结构。有限品种在主茎在成熟荚果簇中终止后停止营养生长。无限品种在其生殖期部分自始至终同时发育叶和花，在终端顶点(terminal apex)处具有1-3个荚果。早成熟期品种(000至III)适应北方纬度，其中成熟期命名在南方纬度中逐渐增加。成熟期组由成熟日期决定。当95％荚果已达到其成熟颜色时，植物视为成熟的。成熟日期一般描述为在北半球中8月31日后天数的测量。
在植物育种领域中需要鉴定与大豆植物的成熟期组相关的基因组区域。目前，大豆育种者局限于使相似成熟期组内的植物杂交。此外，许多性状如油水平受纬度和成熟期生长区影响。因此，需要快速、成本有效的方法以预先选择大豆植物的成熟期组。本发明包括使用单核苷酸多态性(SNP)技术用于就优选植物成熟期筛选且选择大豆植物的方法。
附图简述
图1：在商业大豆中成熟期组对油百分比的影响。
图2：关于成熟大豆种子的十八碳四烯酸(SDA)水平和GLA(γ-亚麻酸)与纬度的关联。大豆植物是转基因的，并且进行工程改造以产生SDA和GLA。
图3：关于成熟大豆种子的十八碳四烯酸(SDA)水平与纬度在3个实验上的关联。大豆植物是转基因的，并且进行工程改造以产生SDA。
发明概述
本发明包括通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域1、2和3内等位基因的等位基因组合；并且对大豆植物或大豆种子指定成熟期组值。
在另一个方面，本发明包括通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域1、2、3和4内等位基因的等位基因组合；并且对大豆植物或大豆种子指定成熟期组值。
本发明还包括提供关于大豆植物或大豆种子的成熟期的信息的方法，这通过获得来自大豆种子或大豆植物的DNA，并且测定在基因组区域4的基因座处的等位基因概况来实现。
本发明还包括通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的等位基因是纯合还是杂合的；并且测定在成熟期基因组区域1、2和3内等位基因的等位基因组合。
本发明的一个方面包括通过测定大豆植物的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域1和2内等位基因的等位基因组合；并且对大豆植物或大豆种子指定成熟期生长值。
在本发明的另一个方面，大豆植物育种方法包括使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；用表征成熟期基因组区域的遗传标记非破坏性基因型分型杂交的后代大豆植物或大豆种子；并且选择具有关于所需成熟期组的基因型的大豆植物。
本发明的一个方面包括通过测定成熟期组就种质改良选择大豆植物的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；用表征成熟期基因组区域的遗传标记非破坏性基因型分型杂交的后代大豆植物或大豆种子；并且选择具有关于所需成熟期组的基因型的大豆植物；并且将所选择的大豆植物并入选自下述任何的用途：使用大豆植物用于育种、通过自体受精改进大豆植物、性状整合、大豆植物或其部分用于转化的用途、和大豆植物或其部分用于诱变的用途。
本发明的另一个方面包括就非成熟期表型性状和成熟期性状的表达共选择大豆植物的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；用表征成熟期基因组区域的遗传标记非破坏性基因型分型杂交的后代大豆植物或大豆种子；并且选择具有关于所需成熟期组的基因型的大豆植物；并且确定关于后代大豆植物生长的所需地理，和用于测定非成熟期表型的方法。
在一个方面，本发明包括大豆植物育种方法，这通过就选自SEQ IDNO：143到SEQID NO：213的标记序列的存在测定大豆植物；并且使大豆植物与成熟期组关联来实现。
在另一个方面，本发明包括大豆植物育种方法，其包括使具有所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过5天、超过10天、10天-20天、或10天-30天，这通过下述实现，使包含所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆种子；就性状筛选后代大豆种子；使用选自SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：213的标记就所需成熟期组筛选后代大豆种子，以测定所需地理生长区；并且选择包含所需性状和所需大豆植物成熟期的后代大豆种子。
本发明的一个方面包括大豆植物育种方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过5天、超过10天、10天-20天、或10天-30天；获得来自杂交的后代大豆种子；用遗传标记基因型分型杂交的后代大豆种子；并且选择具有关于优选成熟期的基因型的大豆种子。
本发明的另一个方面包括基于大豆植物成熟期组筛选大豆种子的方法，这通过下述实现，获得来自大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆种子指定成熟期生长值。
本发明的一个方面包括基于无限或有限生长习性选择大豆种子的方法，其包括测定成熟期基因组区域3是纯合还是杂合的。
本发明的另一个方面包括基于成熟期组分配大豆植物的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆植物指定成熟期生长值；并且将大豆植物运送至优选地理区。
本发明的另一个方面包括分离无限的早成熟期大豆种子的方法，这通过下述实现，使用非破坏性方法获得来自大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；并且测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的。
本发明的一个方面包括测定大豆种子是否将成长为具有III-VI成熟期组的大豆植物的方法，这通过使用具有SEQ ID NO：151的核酸序列的标记测定大豆种子内的纯合或杂合标记来实现。
本发明的另一个方面包括测定大豆种子是否将成长为具有0.0-III.0成熟期组的大豆植物的方法，其包括测定在SEQ ID NO：149核酸序列内的11碱基对插入是否存在于大豆种子中。
本发明的一个方面包括测定大豆植物是否具有0.0-III.9成熟期组的方法，这通过下述实现，测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆植物指定0.0-III.9的成熟期组值。
本发明的一个方面是将等位基因渐渗入大豆植物内的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；就等位基因筛选杂交的后代大豆植物；使用非破坏性方法获得来自后代大豆植物的大豆种子的DNA；并且选择大豆种子，其中大豆种子包含等位基因和选自SEQ ID NOs：143-213的核酸序列。
本发明的另一个方面包括将所需性状引入大豆植物内的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中至少一种亲本大豆植物具有所需性状；获得来自杂交的后代大豆种子；使用非破坏性方法获得来自后代大豆植物的大豆种子的DNA；就所需性状的证据测定杂交的后代大豆种子；并且选择具有所需性状和所需成熟期组的大豆种子。在优选方面，所需性状是转基因的。
本发明的进一步方面包括将等位基因渐渗入大豆植物内的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；使用非破坏性方法获得来自后代大豆植物的大豆种子的DNA；并且选择具有等位基因和选自SEQ ID NOs：143-174的核酸序列的大豆种子。
通过使至少2种不同的亲本大豆植物杂交的大豆植物育种方法，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过10天；获得来自杂交的后代大豆种子；用选自SEQ IDNOs：143-213的遗传标记基因型分型杂交的后代大豆种子；并且选择具有所需成熟期组的大豆种子。
本发明的一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：175-180中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域4的方法。本发明的另一个方面包括通过使用选自SEQID NO：181-189中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域5的方法。本发明的另一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：190-196中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域6的方法。本发明的另一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：197-203中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域7的方法。本发明的另一个方面包括通过使用选自SEQID NO：204-213中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域8的方法。
本发明的进一步方面包括在其基因组内包含与成熟期相关的渐渗的单元型的大豆植物，其中渐渗通过来自SEQ ID NO：143-213的至少一种标记得到促进。
核酸序列简述
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SEQ ID NO：350是用于检测SEQ ID NO：211的SNP的探针。
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SEQ ID NO：352是用于检测SEQ ID NO：212的SNP的探针。
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SEQ ID NO：354是用于检测SEQ ID NO：213的SNP的探针。
SEQ ID NO：355是用于检测SEQ ID NO：213的SNP的探针。
定义
“成熟期组值”可以是提供植物将何时成熟的指示的任何指示数字、符号或2者的组合。
“显性成熟期等位基因”是当以单拷贝(杂合的)或2个拷贝(纯合的)存在时，影响植物成熟期的等位基因。
“隐性成熟期等位基因”是当以单拷贝(杂合的)存在时，不影响植物成熟期的等位基因。
如本文所使用的，有限生长习性指在主茎在成熟荚果簇中终止后停止营养生长。
如本文所使用的，无限生长习性指在其生殖期部分自始至终同时发育叶和花，在终端顶点处具有1-3个荚果。
如本文所使用的，等位基因组合是在超过一个表征的位置或基因座处存在的等位基因组合。等位基因组合的例子是等位基因组合10，其在成熟期基因组区域1处是纯合显性的；在成熟期基因组区域2处是纯合隐性的；并且在成熟期基因组区域3处是纯合显性的。
如本文所使用的，“系”指来自具有相似性状的相似家系的个别植物组。“原种系”是已由就优良农业性能育种和选择产生的任何系。此外，原种系是充分同质且纯合的以用于商业生产。原种系可以在进一步的育种努力中用于开发新原种系。原种植物是来自原种系的任何植物。
如本文所使用的，“性状”指生物可观察和/或可测量的特征，例如植物的性状，例如对除草剂、昆虫和微生物的耐受性。性状可以是常规和转基因的。性状的非限制性例子包括除草剂耐受性、增加的产量、昆虫控制、真菌病抗性、病毒抗性、线虫抗性、细菌病抗性、支原体病抗性、改变的油生产、高油生产、高蛋白质生产、萌发和幼苗生长控制、增强的动物和人营养、低棉子糖、环境应激抗性、增加的可消化性、工业酶、药物蛋白质、肽和小分子、改善的处理性状、改善的风味、固氮作用、杂种种子生产、减少的变应原性、生物聚合物和生物燃料。
如本文所使用的，“转基因”指通过植物转化方法放置到生物内的外来基因。在某些方面，由本发明提供的大豆植物可以包含一种或多种转基因。
如本文所使用的，“改变的”意指在成熟期方面增加或减少。在这个方面，成熟种子定义为在田地中收获的用于商业农业实践的种子，例如用于饲料销售。在一个方面，就优选的地理选择大豆植物用于表达至少一种表型性状。表型性状包括改变的物质或分子水平，例如蛋白质、油或γ亚麻酸。“改变的”可以包括目的基因产物的功能或生产的任何相对增加或减少，在一个方面直至并且包括那种基因产物的功能或生产的完全消除。当比较基因产物水平时，此种比较优选在具有相似遗传背景的生物之间进行。优选地，相似的遗传背景是其中被比较的生物共享核遗传材料的50％或更多、更优选75％或更多、并且甚至更加优选90％或更多的序列同一性的背景。在另一个方面，相似的遗传背景是其中除本发明的一种或多种标记外，植物是等基因的背景。
如本文所使用的，“栽培品种”是有意制备或选择并且通过栽培维持的植物的种或品种。
如本文所使用的，术语“组织培养”指示包含相同或不同类型的分离细胞的组成或组织为植物部分的此种细胞集合。
发明详述
大豆植物或种子的成熟期组值的测定在选择大豆植物应在何处生长中是重要的。本发明的一个方面提供确定植物或种子应在何处生长的方法。可以确定大豆植物或种子的合适区域。区域的确定可以包括选择合适的成熟期带区域。成熟期带在美国范围为从美国极北方的000到南方Gulf Coast州中的VIII。本发明还可以用于测定包括IX和X的其他成熟期带。本发明可以进一步用于测定植物是否适合于一个、两个或更多个成熟期带或区域。
合适的地理区可以使用本发明的方法进行选择。除成熟期带外，可以选择的其他地理区包括成熟期组0区域，例如且不限于，WesternMaine、North Dakota、CentralMontana、Northwestern Oregon；成熟期组1区域，例如且不限于，northern Wisconsin、South Dakota；成熟期组2区域，例如且不限于，Vermont、Southern Massachusetts、NorthernConnecticut、New York、Central Florida、Michigan、Northern Illinois、Southern Wisconsin、Iowa、Nebraska、Colorado、Central California；成熟期组3区域，例如且不限于，Western New Hampshire、Pennsylvania、Ohio、Indiana、Southern Illinois、Northern Missouri、Kansas、SoutheastWyoming、Colorado；成熟期组4区域，例如且不限于，Maryland、NorthernVirginia、Kentucky、Western West Virginia、Central Missouri、Texas、Western Oklahoma；成熟期组5区域，例如且不限于，Central Virginia、NorthCarolina、Central和Western North Carolina、Mississippi、Louisiana、Tennessee；成熟期组6区域，例如且不限于，North Carolina、Eastern SouthCarolina；和成熟期组7区域，例如且不限于，Georgia和Alabama。在另一个方面，本发明的种子可以送到希望最优化性状例如产量的地理区。
本发明还提供了选择合适地理区的方法和通过基因型分析用于测定大豆植物或种子的成熟期组的方法。本发明的一个方面包括确定大豆植物应在何处生长的方法，这通过获得来自大豆植物的DNA；并且使用标记SEQ ID NO：151测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的来实现。
本发明允许测定等位基因组合。等位基因组合可以是等位基因的任何组合。在一个方面，它可以是占据遗传基因座的2、3、4、5、6、7或8对等位基因的组合。在另一个方面，等位基因可以位于2、3、4、5、6、7或8个或更多个成熟期基因组区域内。此种成熟期区域可以选自成熟期基因组区域1、成熟期基因组区域2、成熟期基因组区域3、成熟期基因组区域4、成熟期基因组区域5、成熟期基因组区域6、成熟期基因组区域7、或成熟期基因组区域8等。
在成熟期区域的任何组合处的等位基因可以单独或组合测定。一个举例说明性组合是在成熟期区域1、2和3处超过一对等位基因的组合。另一个举例说明性组合是在成熟期区域1和2处超过一对等位基因的组合。“等位基因组合”意欲包括但不限于，在特定基因座处的任何纯合显性、纯合隐性和杂合替换物(alternative)。
测定在一个或多个基因座处的等位基因或等位基因组合可以通过任何合适的方法来执行。在一个方面，可以使用各种测定，例如Taq-测定、实时PCR、和核酸测序、和简单序列重复作图，以检测基因型。在本发明的一个方面，测定包括本发明的核酸分子。核酸包括脱氧核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)及其功能上等价的类似物。
用于在本发明中使用的核酸可以得自植物，例如植物部分，所述植物部分包括叶、维管组织、花、荚果、种子、根、茎或任何的部分。
在一个方面，使用非破坏性方法从植物或植物部分获得核酸。在一个方面，植物部分是种子。在一个方面，以保证存活种子的非破坏性方式从种子获得核酸。例如，通过用锋利的刀在距离‘眼’最远的部分处削种子，或通过用针小心地刺穿以刺破种子，可以从种子获得DNA。可以使用将获得DNA用于分析或允许DNA原位分析的任何方法，前提是植物或植物部分保持生长能力。如果DNA取自种子，并且种子仍是存活的，那么方法可以视为非破坏性的。取样种子而不影响种子的萌发生存力的示例性方法在美国专利申请公开20060042527A1中详述，所述专利申请在此引入作为参考。在一个方面，种子通过下述进行取样，将种子个别地供给取样台，从取样台中的种子取出样品，将样品传送给样品托盘中的区室，并且将种子传送给种子托盘中的相应区室。
在一个方面，在大豆属内引入或选择与本发明植物成熟期和植物生长习性相关的成熟期基因组区域。大豆属包括野生多年生大豆，并且具有遗传多样性的广泛阵列。例如，栽培的大豆(Glycine max(L.)Merr.)及其野生一年生祖先(野大豆(Glycine soja)(Sieb.和Zucc.))属于Soja亚属，包含2n＝40个染色体，是杂交相容的，通常产生茂盛的能育F1杂种，并且携带相似基因组。在栽培的大豆属物种和野生多年生大豆属物种之间的杂交具有在样本间的可变成功。
本发明进一步规定所选择植物来自大豆属成员，更具体而言来自Glycinearenaria、Glycine argyrea、Glycine canescens、澎湖大豆(Glycine clandestine)、Glycine curvata、Glycine cyrtoloba、Glycinefalcate、Glycine latifolia、Glycinelatrobeana、大豆(Glycine max)、Glycine microphylla、Glycine pescadrensis、Glycinepindanica、Glycinerubiginosa、野大豆(Glycine soja)、大豆属物种(Glycine sp.)、Glycinestenophita、烟豆(Glycine tabacina)和短绒野大豆(Glycine tomentella)。在一个方面，本发明的植物选自原种大豆系。
本发明还提供了通过在大豆植物或种子中筛选成熟期标记就所需植物成熟期选择的大豆植物，所述选择包括就标记分子的存在测定基因组核酸，所述标记分子与和大豆植物中的植物成熟期相关的基因组区域在遗传上连锁，其中基因组区域也位于与优选植物成熟期的大豆植物相关的连锁群上。
本发明的方法包括通过检测在核酸分子内的多态性测定基因座是否包含多态性，或在选自下述的成熟期区域上是纯合还是杂合的：成熟期基因组区域1、成熟期基因组区域2、成熟期基因组区域3、成熟期基因组区域4、成熟期基因组区域5、成熟期基因组区域6、成熟期基因组区域7、和/或成熟期基因组区域8，所述核酸分子包括选自SEQ ID NOs：143-174的序列或其片段、或其互补体。本发明包括鉴定在8个成熟期组区域处的等位基因。这些区域称为成熟期基因组区域1到8。
成熟期基因组区域1的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定选自下述的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13种或更多遗传标记的等位基因进行监控：NS0093385、NS0093976、NS0096829、NS0097798、NS0098982、NS00995929、NS0099746、NS0103749、NS0123747、NS0124601、NS0125408、NS0128378和NS0135390。关于区域1的SNP标记DNA序列包括呈现为SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：155的那些，并且可以使用指示为SEQ ID NO：1到SEQ ID NO：26的引物与指示为SEQ ID NO：214到SEQ ID NO：239的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域1是与SEQ ID NOs：143-149、154-155相关的区域。在另一个方面，成熟期基因组区域1是与SEQ ID NO：149或SEQ ID NO：151或两者相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域1可以跨越SEQ ID NO：149或SEQ ID NO：151任一侧1厘摩(cM)、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。
本发明的一个方面包括测定大豆种子是否将成长为具有III-IV成熟期组的大豆植物的方法，这通过使用具有SEQ ID NO：151的核酸序列的标记测定在大豆种子内的纯合或杂合标记来实现。在优选方面，纯合标记可以是隐性或显性的。在另一个优选方面，当标记是纯合显性时，植物的成熟期延迟。
本发明的另一个方面包括测定大豆种子是否将成长为具有0.0-III.0成熟期组的大豆植物的方法，其包括测定在SEQ ID NO：149的核酸序列内的11碱基对插入是否存在于大豆种子中。
成熟期基因组区域2的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5或6种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自NS0118907、NS0122182、NS0126989、NS097952、NS0123506和NS0095677的那些。关于区域2的SNP标记DNA序列包括呈现为SEQ ID NO：156到SEQ ID NO：161的那些，并且可以使用指示为SEQ ID NO：27到SEQ ID NO：38的引物与指示为SEQ ID NO：240到SEQ ID NO：251的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域2是与SEQ ID NO：158相关的区域。在另一个方面，成熟期基因组区域2是与SEQ ID NOs：156-161相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域2可以跨越SEQ ID NO：158任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。
成熟期基因组区域3的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自NS0098853、NS0092561、NS0093197、NS0094891、NS0096225、NS0103853、NS0113929、NS0115535、NS0121511、NS0136544、NS0119569、NS0123708和NS0114317的那些。关于区域3的SNP标记DNA序列包括呈现为SEQ ID NO：162到SEQ ID NO：174的那些，并且可以使用指示为SEQ ID NO：39到SEQ ID NO：64的引物与指示为SEQ ID NO：252到SEQ ID NO：277的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域3是与SEQ ID NOs：164、167、171-174相关的区域。在另一个方面，成熟期基因组区域3是与SEQ ID NO：169相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域3可以跨越SEQ ID NO：169任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。
成熟期基因组区域4的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5或6种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自NS0092743、NS0098176、NS0100078、NS0137415、NS0095530和NS0129004的那些。关于区域4的SNP标记DNA序列呈现为SEQ ID NO：175到SEQ ID NO：180，并且可以使用指示为SEQID NO：65到SEQID NO：76的引物与指示为SEQ ID NO：278-289的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域4是与SEQ ID NO：178相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域4可以跨越SEQ IDNO：178任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。本发明的一个方面包括通过使用选自SEQID NO：175-180中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域4的方法。
成熟期基因组区域5的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5、6、7、8或9种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自NS0120015、NS0113878、NS0101863、NS0115066、NS0123168、NS0119165、NS0123724、NS0103446和NS0099024的那些。关于区域5的SNP标记DNA序列包括呈现为SEQID NO：181到SEQ ID NO：189的那些，并且可以使用指示为SEQ IDNO：77到SEQ ID NO：94的引物与指示为SEQ ID NO：290到SEQ IDNO：307的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域5是与SEQ ID NO：187相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域5可以跨越SEQ ID NO：187任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。本发明的一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：181-189中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域5的方法。
成熟期基因组区域6的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5、6或7种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自NS0116125、NS0125770、NS0103755、NS0125713、NS0124590、NS0119281和NS0102717的那些。关于区域6的SNP标记DNA序列包括呈现为SEQ ID NO：190到SEQ ID NO：196的那些，并且可以使用指示为SEQ ID NO：95到SEQ ID NO：108的引物与指示为SEQ ID NO：308到SEQ ID NO：321的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域6是与SEQ ID NO：192相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域6可以跨越SEQ ID NO：192任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。本发明的一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：190-196中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域6的方法。
成熟期基因组区域7的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5、6或7种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自NS0095211、NS0099531、NS0099417、NS0097307、NS0103004、NS0102630和NS0102915的那些。关于区域7的SNP DNA序列包括呈现为SEQ ID NO：197到SEQ ID NO：203的那些，并且可以使用指示为SEQ ID NO：109到SEQ ID NO：122的引物与指示为SEQ ID NO：322到SEQ ID NO：335的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域7是与SEQ ID NO：202相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域7可以跨越SEQ ID NO：202任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。本发明的一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：197-203中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域7的方法。
成熟期基因组区域8的纯合性或杂合性和显性或隐性状态可以通过测定1、2、3、4、5、6、7、8、9或10种或更多遗传标记的等位基因进行监控，所述遗传标记包括选自N0102362、NS0100652、NS0117716、NS0119574、NS0127728、NS0099639、NS0103255、NS0119106、NS0101020和NS0101779的那些。关于区域8的SNP DNA序列包括呈现为SEQ ID NO：204到SEQID NO：213的那些，并且可以使用指示为SEQ ID NO：123到SEQ ID NO：142的引物与指示为SEQ ID NO：336到SEQ ID NO：355的探针进行扩增。在另一个方面，成熟期基因组区域8是与SEQ ID NO：204相关的区域。在一个方面，成熟期基因组区域8可以跨越SEQ ID NO：204任一侧1cM、5cM、10cM、15cM、20cM或30cM。本发明的一个方面包括通过使用选自SEQ ID NO：204-213中任何一种的标记检测等位基因而检测成熟期基因组区域8的方法。
本发明的核酸分子或其片段能够与其他核酸分子特异性杂交，在某些情况下也包括在本发明中。在一个方面，本发明的核酸分子包含SEQID NO：143-213中的任何一种、其互补体和任何一种的片段。在另一个方面，本发明的核酸分子包括例如在高或低严格性下与基本上同源的序列杂交的核酸分子，或在两种情况下与这些分子杂交的核酸分子。如本文所使用的，如果2种分子能够形成反向平行、双链核酸结构，那么2种核酸分子能够彼此特异性杂交。核酸分子是另一种核酸分子的“互补体”，如果它们显示出完全互补性的话。如本文所使用的，当分子之一的每一个核苷酸与另一种的核苷酸互补时，分子显示出“完全互补性”。2种分子是“最低限度互补的”，如果它们以足够的稳定性彼此杂交，以允许它们在至少常规“低严格性”条件下保持对彼此退火。相似地，分子是“互补的”，如果它们可以以足够的稳定性彼此杂交，以允许它们在常规“高严格性”条件下保持对彼此退火。常规严格性条件由Sambrook等人在Molecular Cloning，A Laboratory Manual，第2版，Cold SpringHarborPress，Cold Spring Harbor，New York(1989)中描述，并且由Haymes等人在Nucleic AcidHybridization，A Practical Approach，IRLPress，Washington，DC(1985)中描述。偏离完全互补性因此是允许的，只要此种偏离不完全排除分子形成双链结构的能力。为了使核酸分子充当引物或探针，它仅需要在序列中充分互补，以能够在采用的具体溶剂和盐浓度下形成稳定的双链结构。
如本文所使用的，基本上同源的序列是将在高严格性条件下与和它相比较的核酸序列的互补体特异性杂交的核酸序列。本发明的核酸探针和引物可以在严格条件下与靶DNA序列杂交。术语“严格杂交条件”定义为在其下探针或引物与一种或多种靶序列并且不与非靶序列特异性杂交的条件，如可以凭经验确定的。术语“严格条件”就核酸探针与靶核酸(即，与目的具体核酸序列)杂交而言进行功能上定义，所述杂交通过Sambrook等人，1989在9.52-9.55中讨论的具体杂交程序。还参见，Sambrook等人，1989在9.47-9.52，9.56-9.58处；Kanehisa，Nucl.AcidsRes.12：203-213，1984；以及Wetmur和Davidson，J.Mol.Biol.31：349-370，1968。促进DNA杂交的合适严格性条件是例如在约45℃下6.0x氯化钠/柠檬酸钠(SSC)，随后为在50℃下2.0x SSC的洗涤，是本领域技术人员已知的，或可以在CurrentProtocols in MolecularBiology，John Wiley&Sons，N.Y.，1989，6.3.1-6.3.6中发现。例如，洗涤步骤中的盐浓度可以选自在50℃下约2.0x SSC的低严格性到在50℃下约0.2x SSC的高严格性。此外，在洗涤步骤中的温度可以从在室温约22℃下的低严格性条件增至在约65℃下的高严格性条件。温度和盐都可以改变，或者温度或盐浓度可以保持恒定而另一个变量改变。
例如，对于高严格性，使用DNA或RNA探针或引物的杂交可以在65℃下在6x SSC、0.5％SDS、5x Denhardt’s、100μg/mL非特异性DNA(例如，超声处理的鲑精DNA)中伴随在65℃下以0.5x SSC、0.5％SDS的洗涤进行。
预期如果保留探针或引物与一种或多种靶序列结合的特异性，那么较低严格性的杂交条件例如较低的杂交和/或洗涤温度可以用于鉴定具有较低序列同一性程度的相关序列。因此，本发明的核苷酸序列可以就其与DNA、RNA或cDNA片段的互补序列段选择性形成双链体分子的能力使用。DNA区段经由杂交的检测是本领域技术人员众所周知的，并且因此依赖于设想的应用，人们将希望采用不同的杂交条件以达到探针对于靶序列各种程度的选择性，并且选择方法将依赖于所需结果。
如本文所使用的，试剂是天然存在的分子，或若需要则另外可以是“基本上纯化的”，指与它在其天然状态中通常与之结合的基本上所有其他分子分开的分子。更优选地，基本上纯化的分子是制剂中存在的占优势种类。基本上纯化的分子可以超过60％不含、优选75％不含、更优选90％不含、并且最优选95％不含在天然混合物中存在的其他分子(排除溶剂)。术语“基本上纯化的”不意欲包含以其天然状态存在的分子。
就结构属性例如核酸与另一种核酸分子杂交的能力，或蛋白质由抗体结合(或与另一种分子竞争此种结合)的能力而言，本发明的试剂将优选是“生物学活性的”。可替代地，此种属性可以是催化的，并且因此涉及试剂介导化学反应或应答的能力。
本发明的试剂还可以是重组的。如本文所使用的，术语重组意指任何试剂(例如DNA、肽等)，其是核酸分子的人为处理或由核酸分子的人为处理产生，尽管是间接的。
本发明的试剂可以用这样的试剂进行标记，所述试剂促进试剂的检测(例如荧光标记(Prober等人，Science 238：336-340(1987)；欧洲专利号144914)、化学标记(美国专利号4,582,789；美国专利号4,563,417)、修饰碱基(欧洲专利号119448)，所有专利都整体引入本文作为参考)。
在一个方面，本发明的试剂将与SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：213中所示的一种或多种核酸分子或其互补体或任一的片段在中等严格条件下特异性杂交，所述中等严格条件例如在约2.0x SSC和约65℃下。在一个方面，本发明的核酸将与SEQ ID NO：143到SEQ IDNO：213中所示的一种或多种核酸分子或任一的互补体或片段在高严格条件下特异性杂交。
本发明的试剂包括遗传标记。此种标记的例子包括核酸分子，所述核酸分子包含选自SEQ ID NOs：143-213的核酸序列。公共标记数据库的例子包括例如：Soybase，农业研究局(Agricultural Research Service)，和美国农业部(United States Department ofAgriculture)。其他遗传标记在其中公开。
本发明的试剂包括本发明的片段核酸分子。片段可以包含SEQ IDNOs：143-213的相当大部分，或事实上大部分SEQ ID NOs：143-213。在一个方面，片段是本发明核酸分子的100-200个连续残基、150-300个连续残基、50-150个连续残基、或20-50个连续残基长。在另一个方面，片段包含SEQ ID NOs：143-213的至少50、100、200、300、400或500个连续残基。在一个方面，片段核酸分子能够与SEQ ID NOs：143-213选择性杂交。
在本发明的一个方面，本发明优选的标记核酸分子具有SEQ IDNO：143到SEQ IDNO：213中所示的核酸序列或其互补体或任一的片段。在本发明的另一个方面，本发明优选的标记核酸分子与SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：213中所示的核酸序列或其互补体或任一的片段共享80％-100％或90％-100％序列同一性。在本发明的进一步方面，本发明优选的标记核酸分子与SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：213中所示的序列或其互补体或任一的片段共享95％-100％序列同一性。在本发明的一个方面，本发明优选的标记核酸分子与SEQ IDNO：143到SEQ IDNO：213中所示的核酸序列或其互补体或任一的片段共享98％-100％序列同一性。
序列同一性优选使用Sequence Analysis Software PackageTM(版本10；GeneticsComputer Group，Inc.，University of Wisconsin BiotechnologyCenter，Madison，WI)的“Best Fit”或“Gap”程序进行测定。“Gap”利用Needleman和Wunsch的算法以发现2个序列的比对，其使匹配数目达到最大并且使缺口数目降到最低。“BestFit”使用Smith和Waterman的局部同源性算法执行2个序列之间的相似性的最佳区段的最佳比对，并且插入缺口以使匹配数目达到最大。百分比同一性计算还可以使用LASERGENE生物信息学计算套件(缺省参数，DNASTAR Inc.，Madison，Wisconsin)的Megalign程序来执行。百分比同一性最优选使用“Best Fit”程序使用缺省参数进行测定。
本发明进一步提供了一种或多种单核苷酸多态性(SNP)标记。在DNA、RNA或cDNA样品中多态位点的检测可以通过使用核酸扩增方法得到促进。此种方法包括特异性增加多核苷酸浓度的那些，所述多核苷酸跨越多态位点，或包括那个位点和定位在它远侧或近侧的序列。此种扩增的分子可以通过凝胶电泳或其他方法容易地检测。
达到此种扩增的方法采用聚合酶链反应(PCR)(Mullis等人1986Cold SpringHarbor Symp.Quant.Biol.51：263-273；欧洲专利号50,424；欧洲专利号84,796；欧洲专利号258,017；欧洲专利号237,362；欧洲专利号201,184；美国专利号4,683,202；美国专利号4,582,788；和美国专利号4,683,194)，其中使用能够与以其双链形式限定多态性的近侧序列杂交的引物对。
与植物成熟期相关的等位基因可以基于本发明的植物和核酸分子的连锁分析测定。大豆属的许多分子遗传学图已得到报告(Mansur等人，Crop Sci.36：1327-1336(1996)；Shoemaker等人，Genetics 144：329-338(1996)；Shoemaker等人，Crop Science 32：1091-1098(1992)，Shoemaker等人，Crop Science 35：436-446(1995)；Tinley和Rafalski，J.Cell Biochem.Suppl.14E：291(1990)；Cregan等人，Crop Science39：1464-1490(1999))。大豆、野大豆和大豆x野大豆杂种(Glycinemax x.Glycine soja)共享连锁群(Shoemaker等人，Genetics 144：329-338(1996))。连锁群(LG)是趋向于世世代代一起遗传的一组基因。如本文所使用的，提及连锁群(LG)，大豆的D1b；C2；O；L；和I指对应于来自大豆的遗传学图的连锁群D1b，C2，O，L；和I的连锁群(Mansur等人，Crop Science.36：1327-1336(1996))；Cregan等人，Crop Science 39：1464-1490(1999)，和Soybase，农业研究局，美国农业部。
全基因组研究揭示与成熟期基因组区域1相关的SNP标记位于连锁群(LG)C2上，成熟期基因组区域2位于LG O上，成熟期基因组区域3位于LG L上，成熟期基因组区域4位于LGI上，成熟期基因组区域5位于LG L上，成熟期基因组区域6位于LG D1b+W上，成熟期基因组区域7位于LG G上，并且成熟期基因组区域8位于LG M上。
在一个方面，本发明可以用于鉴定与成熟期基因组区域1-8相关的另外标记。本发明包括在SEQ ID NO：143-213的1cM、5cM、10cM、15cM或30cM内的成熟期标记。相似地，在距离本发明的标记分子1、5、10、20和30cM或更少内作图的一种或多种标记可以用于选择或渐渗与成熟期和/或植物生长习性相关的区域。本发明包括与SEQ ID NO：143-213连锁且延迟成熟期的成熟期标记。本发明包括基本上纯化的核酸分子，其包含在选自SEQ ID NO：143-213的标记的5千碱基、10千碱基、20千碱基、30千碱基、100千碱基、500千碱基、1,000千碱基、10,000千碱基、25,000千碱基或50,000千碱基内的成熟期标记。本发明包括在SEQ IDNO：143-213中任何一种的5千碱基、10千碱基、20千碱基、30千碱基、100千碱基、500千碱基、1,000千碱基、10,000千碱基、25,000千碱基或50,000千碱基内的成熟期标记，其与SEQIDNO：143-213中的任何一种共分离。相似地，在距离本发明的标记分子5千碱基、10千碱基、20千碱基、30千碱基、100千碱基、500千碱基、1,000千碱基、10,000千碱基、25,000千碱基或50,000千碱基或更少内作图的一种或多种标记可以用于选择或渐渗与成熟期和/或植物生长习性相关的区域。
成熟期基因组区域是已与决定植物的成熟日期相关的植物染色体的物理区域。当它95％的荚果已达到其成熟颜色时，植物视为成熟的。在本发明的一个方面，植物的成熟日期是在北半球中8月31日后的天数。成熟期基因组区域1-8的等位基因可以影响植物的成熟日期。
在一个方面，植物的成熟日期可以决定植物的成熟期组。此处，相对成熟期指使成熟期组再分成十分之一例如III.5的大豆植物成熟期组。相对成熟期提供植物成熟期的更确切描述。小数点后的数字指关于成熟期组的相对早或晚，例如IV.2是早期组IV品种，并且IV.9是晚期组IV。
在另一个方面，成熟期组可以通过参考关于成熟期组的商业化品种进行测定。例如，具有已知成熟期组的商业化品种在具有新大豆系的实验中生长，并且新大豆系的相对成熟期通过计数8月31日后的天数，并且与商业化品种相比较进行确定。成熟期组指品种组基于植物最佳适应且最有生产力的纬度范围的工业划分。大豆品种分类为13个公认成熟期组，其中命名为成熟期组000、00、0和I到X，其中000代表最早成熟的品种，并且X代表最晚成熟的品种。成熟期组具有相应的成熟期带。
成熟期组000到IV中的大豆植物具有无限植物习性，而成熟期组V到X中的大豆植物具有有限植物习性。早成熟期品种(000到III)适应具有更长昼长的北纬度，而成熟期命名在具有更短昼长的南纬度中渐增。
成熟期中的增加可以与产量或其他性状例如油浓度中的增加关联。植物成熟期与其他性状的关联使与其他性状例如产量相关的潜在标记和候选基因的评估混淆。与植物成熟期相关但不与另一种性状相关的基因组区域的鉴定可以允许育种者使植物成熟期遗传上固定在大豆植物内，并且单独阐明其他性状，例如与产量相关的那些。
本发明包括通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域1、2和3内等位基因的等位基因组合；并且对大豆植物或大豆种子指定成熟期组值。在优选方面，测定在基因座处的等位基因是纯合还是杂合的包括用核酸分子检测多态性，所述核酸分子具有SEQ ID NOs：143-174中任何一种的序列、或其互补体。
在另一个方面，本发明包括通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域1、2、3和4内等位基因的等位基因组合；并且对大豆植物或大豆种子指定成熟期组值。
本发明还包括提供关于大豆植物或大豆种子的成熟期的信息的方法，这通过获得来自大豆种子或大豆植物的DNA，并且测定在基因组区域4的基因座处的等位基因概况来实现。
本发明还包括通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的等位基因是纯合还是杂合的；并且测定在成熟期基因组区域1、2和3内等位基因的等位基因组合。
在优选方面，大豆植物或大豆种子对于在成熟期基因组区域1、2和3内的等位基因是纯合的。在优选方面，纯合等位基因是显性或隐性的。在另一个方面，大豆植物或大豆种子对于在成熟期基因组区域1和2内的等位基因是纯合的。在优选方面，纯合等位基因是显性或隐性的。在另一个方面，大豆植物或大豆种子对于在成熟期基因组区域2和3内的等位基因是纯合的。在优选方面，纯合等位基因是显性或隐性的。在另一个方面，大豆植物或大豆种子对于在成熟期基因组区域1、2和3内的等位基因是杂合的。在另一个方面，大豆植物或大豆种子对于在成熟期基因组区域1和2内的等位基因是杂合的。在另一个方面，大豆植物或大豆种子对于在成熟期基因组区域2和3内的等位基因是杂合的。在优选方面，等位基因组合是等位基因组合10、等位基因组合11、等位基因组合12、等位基因组合13、等位基因组合14、等位基因组合15、等位基因组合16、等位基因组合17、等位基因组合18和等位基因组合19。
本发明的一个方面包括通过测定大豆植物的等位基因组合确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物或大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域1和2内等位基因的等位基因组合；并且对大豆植物或大豆种子指定成熟期生长值。在优选方面，测定等位基因是纯合还是杂合的包括检测来自SEQ ID NOs：143-161中任何一种的多态性。在优选方面，等位基因组合是等位基因组合1、等位基因组合2、等位基因组合3、等位基因组合4、等位基因组合5、等位基因组合6、等位基因组合7、等位基因组合8和等位基因组合9。在优选方面，大豆植物或大豆种子得自早成熟期组亲本大豆植物和中等成熟期亲本大豆植物的杂交。在优选方面，早成熟期组亲本大豆植物是00.0-I.0，并且中等成熟期亲本大豆植物是III.0-IV.9。
本发明的一个方面包括测定大豆植物是否具有0.0-III.9的成熟期组的方法，这通过下述实现，测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆植物指定0.0-III.9的成熟期组值。在优选方面，大豆植物中的成熟期在这样的大豆植物前至少5天达到，所述这样的大豆植物在成熟期基因组区域1内是纯合显性的，在成熟期基因组区域2内是纯合显性的，并且在相同的环境条件下生长。
本发明的另一个方面包括测定大豆植物的成熟期是否在00.0-III.0成熟期组中的方法，这通过下述实现，测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆植物指定00.0-III.0的成熟期组值。在优选方面，所选择的大豆种子在成熟期基因组区域1处是纯合隐性的，并且在成熟期基因组区域2处是纯合隐性的，并且具有0.5-II.0的成熟期组。在优选方面，选择这样的大豆种子，其在成熟期基因组区域1处是纯合隐性的，并且在成熟期基因组区域2处是杂合显性的，并且具有I.5-II.9的成熟期组。
本发明包括其中这样预测后代植物的成熟期组的方法，所述预测通过下述实现，成熟期基因组区域1中的等位基因是纯合显性、纯合隐性还是杂合的，以及成熟期基因组区域2中的等位基因是纯合显性、纯合隐性还是杂合的。在一个方面，如果植物的成熟期组是0-II，那么成熟期组可以通过测定植物或种子中的成熟期基因组区域1和2的等位基因组合进行鉴定。参见例如，表9。
在可替代方面，如果植物的成熟期组是III-V，那么成熟期组可以通过测定植物或种子中的成熟期基因组区域1、2和3的等位基因组合进行鉴定。参见例如，表9。在一个方面，如果植物的成熟期组是IV-V，那么成熟期组可以通过测定植物或种子中的成熟期基因组区域1、2和3的等位基因组合进行鉴定。参见例如，表9。
在另一个方面，亲本植物的成熟期组是已知的。在一个方面，亲本植物的成熟期组相差超过10天、10天-20天、10天-30天、超过2个成熟期组、小于2个成熟期组、在成熟期组000-VI之间。在一个方面，由与具有0-II成熟期组的至少一个亲本的杂交产生的后代植物的成熟期组通过测定成熟期基因组区域1和2的等位基因组合进行鉴定。在另一个方面，由与具有III、IV、V或III-V成熟期组的亲本植物的杂交产生的后代植物的成熟期组通过测定成熟期基因组区域1、2和3的等位基因组合进行鉴定。
在一个方面，在成熟期组区域中的基因座处的更多显性等位基因与成熟期中的延迟关联。在另一个方面，显性等位基因数目中的增加与成熟期中的延迟关联。
在一个方面，在成熟期组中具有超过1.5、2、2.5、3、3.5的差异的亲本植物进行杂交，并且它们的成熟期组通过测定等位基因组合进行鉴定。在一个方面，在成熟期组中具有1-3、1-4、2-3、2-5、2-6、2-7的差异的亲本植物进行杂交，并且它们的成熟期组通过测定后代的等位基因组合进行鉴定。在一个方面，在成熟期组中具有超过1.5、2、2.5、3、3.5的差异的亲本植物进行杂交，并且它们的成熟期组通过测定等位基因组合进行鉴定。
在一个方面，后代植物具有比一个亲本早5、10或15天的成熟期组。在另一个方面，后代植物具有比一个亲本晚5、10或15天的成熟期组。在一个方面，后代植物具有比两个亲本早5、10或15天的成熟期组。在另一个方面，后代植物具有比两个亲本晚5、10或15天的成熟期组。
在一个方面，成熟期组0.1的早亲本与1.9的较晚成熟期亲本植物杂交，并且具有等位基因组合1的后代植物是0.1-0.5成熟期。在另一个方面，具有0.9成熟期的早亲本与具有3.5成熟期的植物杂交，并且具有等位基因组合1的植物是成熟期组1.0-1.5。
在一个方面，后代种子的成熟期组通过在非常早成熟期亲本植物与较晚成熟期亲本植物之间的杂交进行测定。在一个方面，非常早成熟期亲本植物是成熟期组00.0-0.9，并且较晚成熟期亲本植物是成熟期组III.5-IV.5。在一个方面，非常早成熟期亲本植物是成熟期组00，并且较晚成熟期亲本植物是成熟期组III或IV。在一个方面，DNA可以得自诸如在F1、F2、F3、F4或更后群体中的种子的植物或植物部分。在一个方面，一种或多种植物或植物部分就基因组区域1和2中的等位基因进行基因型分型。在一个方面，等位基因使用SNP标记NS0128378(基因组成熟期区域1)和NS0118907(基因组成熟期区域2)进行测定。
在一个方面，通过计数在8月31日后直至植物成熟的天数，植物就成熟期进行表型分析。在一个方面，当95％的荚果是褐色时，植物视为成熟的。在一个方面，当来自与成熟期基因组区域1和2相关的标记的等位基因是纯合隐性时，后代植物将比如果来自与成熟期基因组区域1和2相关的标记的等位基因是纯合显性的成熟期组早15、14、12、11、10、9或8天达到成熟期。在一个方面，如果来自与成熟期基因组区域1相关的标记的等位基因是纯合显性的，并且来自与成熟期基因组区域2相关的标记的等位基因是杂合的，那么后代植物将比如果来自与成熟期基因组区域1和2相关的标记的等位基因是纯合显性的早1天、1-2天、2-3天、2-4天或3-5天达到成熟期。
在本发明的另一个方面，可以选择或堆积(bulk)多粒种子。多粒种子可以包括大于或等于2、3、4、5、6、10、50、100、500、1000、5,000、10,000粒或更多粒种子。一粒或多粒种子可以分配至适合于一个或多个植物生长的地理区。在这个方面，所选择的种子可以分配或运送至合适区域。
本发明还提供了其中超过50％、60％、70％、80％、90％、95％或99％的种子将成长为这样的植物的多粒大豆种子，在所述植物中成熟期组中的变异在一个成熟期组内、不超过2个组或8月31日后20天、不超过1个组或8月31日后10天、不超过0.9个组或8月31日后9天、不超过8月31日后5天或0.5个组、或具有在0.0-II.0、000.0-III.9之间的成熟期组。多粒大豆种子可以成长为具有无限大豆植物习性或具有有限大豆植物习性的大豆植物。本发明的一个方面包括基于无限或有限生长习性选择大豆种子的方法，其包括测定成熟期基因组区域3是纯合还是杂合的。在一个方面，85％的多粒大豆种子可以达到在彼此10天、5天、3天内的成熟期。在另一个方面，95％的多粒大豆种子可以达到彼此10天、5天、3天内的成熟期。
本发明的另一个方面包括分离无限的早成熟期大豆种子的方法，这通过下述实现，使用非破坏性方法获得来自大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；并且测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的。
此种多粒种子可以在容器中。大豆种子的容器可以包含任何数目、重量或体积的种子。例如，容器可以包含至少或超过约10、25、50、100、200、300、400、500、600、700、80、90、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、5000、7500或10,000粒或更多粒种子。在另一个方面，容器可以包含约、或超过约1克、5克、10克、15克、20克、25克、50克、100克、250克、500克或1000克种子。可替代地，容器可以包含至少、或超过约0盎司、1盎司、5盎司、10盎司、1磅、2磅、3磅、4磅、5磅、10磅、15磅、20磅、25磅、30磅、40磅、50磅、60磅、70磅、80磅、100磅、200磅、300磅、500磅或1000磅或更多种子。
大豆种子的容器可以是本领域可获得的任何容器。例如，容器可以是盒、袋、罐、包、小袋、带卷筒(tape roll)、桶或管。
在另一个方面，大豆种子的容器中包含的种子可以是处理或未处理的大豆种子。在一个方面，种子可以进行处理以改善萌发，例如通过预处理种子，或通过消毒以保护不受种子传播病原体。在另一个方面，种子可以用任何可用的包衣进行包被，以改善例如可种植性、种子出苗(emergence)和保护不受种子传播病原体。种子包衣可以是任何形式的种子包衣，包括但不限于造粒(pelleting)、薄膜包衣和结壳。
本发明的一个方面包括基于成熟期组分配大豆植物的方法，这通过下述实现，获得来自大豆植物的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆植物指定成熟期生长值；并且将大豆植物运送至优选地理区。
本发明的植物还可以包含赋予对于昆虫、害虫、病毒或细菌攻击的抗性的基因。此种基因可以是转基因。例如，赋予对于害虫例如大豆胞囊线虫的抗性的基因在美国专利号7,154,021中描述，所述专利引入本文作为参考。
转基因还可以用于改变蛋白质代谢。例如，引入本文作为参考的美国专利号5,545,545描述赖氨酸不敏感性玉蜀黍二氢吡啶二羧酸合酶(DHPS)，其对L-赖氨酸浓度基本上有抵抗力，所述L-赖氨酸否则抑制天然DHPS的活性。相似地，引入本文作为参考的EP0640141描述编码能够引起高于正常的苏氨酸生产的赖氨酸不敏感性天冬氨酸激酶(AK)的序列，以及编码反义赖氨酸酮戊二酸还原酶用于增加赖氨酸的亚片段。
在另一个方面，可以采用改变植物碳水化合物代谢的转基因。例如，已知果糖激酶基因用于在转基因植物及其果实的果糖激酶基因表达的代谢工程改造中使用(参见引入本文作为参考的美国专利号6,031,154)。可以使用的转基因的进一步例子是改变谷粒产量的基因。例如，引入本文作为参考的美国专利号6,486,383描述具有腺苷二磷酸葡糖焦磷酸化酶(“ADPG PPase”)的亚单位蛋白质的植物中淀粉含量的修饰。在引入本文作为参考的EP0797673中，讨论了转基因植物，其中特定DNA分子的引入和表达导致在液泡外形成容易动员的磷酸盐库和增强的生物量生产和/或改变的开花行为。再进一步已知的是用于改变植物成熟期的基因。引入本文作为参考的美国专利号6,774,284描述编码植物脂肪酶的DNA，及其用于控制植物中的衰老的方法。引入本文作为参考的美国专利号6,140,085讨论用于改变开花特征特别是开花时间选择的FCA基因。引入本文作为参考的美国专利号5,637,785讨论基因修饰植物，其具有调节的花发育例如具有早期花分生组织发育，并且在其基因组中包含编码LEAFY蛋白质的结构基因。
在另一个方面，本发明提供了用于与脂肪酸合成和油含量相关的常规和转基因性状的优选安排的方法和组合物。使用本发明，育种者可以使性状整合适合用于优选性状表达的地理，无论性状是常规(例如，突变)还是转基因的。例如，可以采用改变植物油生物合成和油组成的转基因。特别地，亚油酸(LA)(18∶2，Δ9，12)通过Δ12-去饱和酶(由FAD2编码)由油酸(18∶1，Δ9)产生，而α亚麻酸(ALA)(18∶3，Δ9，12，15)通过Δ15-去饱和酶(由FAD3编码)由LA产生。此外，十八碳四烯酸(SDA)(18∶4，Δ6，9，12，15)和γ亚麻酸(GLA)(18∶3，Δ6，9，12)是通过Δ6-去饱和酶由LA和ALA产生的多不饱和脂肪酸(PUFAs)。编码去饱和酶的各种基因已得到描述。例如，引入本文作为参考的美国专利号5,952,544描述从欧洲油菜(Brassicanapus)中分离且克隆的核酸片段，其编码脂肪酸去饱和酶。‘544专利的欧洲油菜Δ15-去饱和酶的表达导致ALA的积聚。引入本文作为参考的美国专利公开20060156435描述真菌Δ15-去饱和酶的表达，以增加植物中的ω-3脂肪酸概况。引入本文作为参考的PCT公开WO05/021761讨论基因工程改造的植物，其由于表达Δ6-去饱和酶和Δ15-去饱和酶而产生SDA和GLA。长链PUFAs例如EPA和DHA可以在植物中产生，如引入本文作为参考的美国专利公开20040172682中公开的。
通过使用抑制FAD2表达的转基因抑制内源大豆FAD2基因已显示赋予所需中-油酸(18∶1)表型(即包含约50重量％-75重量％油酸的大豆种子)。保证抑制内源FAD2基因表达和中-油酸表型的转基因和转基因植物公开于美国专利7,067,722中，所述专利引入本文作为参考。相比而言，缺乏FAD2抑制转基因的野生型大豆植物一般产生具有小于20％油酸组成的种子。通过使用抑制FAD3表达的转基因抑制内源FAD3基因已显示赋予所需亚麻酸(18∶3)表型。“FATB”或“棕榈酰-ACP硫酯酶”基因编码能够催化棕榈酰-ACP的泛酸(panthothene)辅基中碳-硫硫酯键的水解切割作为其优选反应的酶(FATB)。其他脂肪酸-ACP硫酯的水解也可以通过这种酶催化。代表性FATB-1序列包括但不限于美国专利公开20040006792以及美国专利号5,955,329；5,723,761；5,955,650；和6,331,664中所示的那些，所述文献引入本文作为参考。当FATB的量在植物细胞中减少时，可以提供减少量的饱和脂肪酸例如棕榈酸和硬脂酸。因此，FATB表达中的减少可导致增加比例的不饱和脂肪酸例如油酸(18∶1)。FAD2、FAD3和FATB表达的同时抑制由此导致驱动FAS途径朝向18碳长度的单不饱和脂肪酸例如油酸(C18：1)中的总体增加。参见，引入本文作为参考的美国专利号5,955,650。
在一个方面，本发明提供了用于与脂肪酸合成和油含量相关的常规和转基因性状的优选安排的方法和组合物。大豆种子油水平受环境高度影响。油浓度随着纬度减少而增加，因此，成熟期组00-I中的大豆一般具有比较晚成熟的大豆更低的油水平(Yaklich等人2002.Crop Sci 42：1504-1515)。油浓度中的减少归因于较低的温度和较短的生长季节(Piper和Boote 1999J.Am.Oil Chem.Soc.76：1233-124)。此外，在干旱胁迫下栽培的大豆趋向于产生具有减少的蛋白质和增加的油的种子(Specht等人2001Crop Sci 41：493-509)。使用本发明，育种者可以使性状整合适合用于优选性状表达的地理，无论性状是常规(例如，突变)还是转基因的。
用于改变植物形态特征的基因也是已知的，并且可以依照本发明使用。引入本文作为参考的美国专利号6,184,440讨论基因工程改造的植物，其由于表达细胞壁调节转基因而展示改变的结构或形态学。细胞壁调节转基因的例子包括纤维素结合结构域，纤维素结合蛋白质，或细胞壁修饰蛋白质或酶，例如内切木葡聚糖转移酶、木葡聚糖内切转糖基酶、扩展蛋白、纤维素合酶、或新分离的内切-1，4-β-葡聚糖酶。
用于将转基因引入例如大豆的方法是本领域众所周知的，并且包括生物和物理植物转化规程。参见例如，Miki等人(1990)，Clemente等人(Clemente等人，Crop Sci.，40：797-803，2000)和美国专利7,002,058，全部引入本文作为参考。本发明的进一步方面涉及本发明的大豆品种的组织培养。示例性组织培养类型是在植物或植物部分中完整的原生质体、愈伤组织以及植物细胞。植物部分包括但不限于，胚、花粉、花、叶、根、根尖、花药、维管组织、荚果、茎、种子或其部分、或从植物中分离的细胞。在一个方面，组织培养包括植物部分，例如胚、原生质体、分生细胞、花粉、叶或花药。以这些方式，本发明的植物或其部分在培养中生长且再生。用于制备可再生大豆细胞的组织培养且由其再生大豆植物的示例性程序公开于美国专利号4,992,375；美国专利号5,015,580；美国专利号5,024,944和美国专利号5,416,011中，所述专利的公开内容各自特别整体引入本文作为参考。组织培养的重要能力是再生能育植物的能力。为了转化有效且成功，必须将DNA引入产生植物或种系组织的细胞内。
特别地，用于由各种组织类型再生大豆植物的方法和用于大豆的组织培养的方法是本领域已知的(参见例如，Widholm等人，In VitroSelection and Culture-inducedVariation in Soybean，In Soybean：Genetics，Molecular Biology and Biotechnology，编辑Verma和Shoemaker，CAB International，Wallingford，Oxon，England(1996)。用于植物例如大豆的再生技术可以用作多种组织或细胞类型的原材料。特别对于大豆，从特定分化的组织类型开始的再生方法已得到开发，所述组织类型例如分生组织，Cartha等人，Can.J.Bot.59：1671-1679(1981)，下胚轴切片，Cameya等人，Plant Science Letters 21：289-294(1981)，和茎节区段，Saka等人，Plant Science Letters，19：193-201(1980)；Cheng等人，Plant Science Letters，19：91-99(1980)。由体细胞胚再生完整性成熟的大豆植物已得到报告，所述体细胞胚由未成熟大豆胚的外植体产生(Ranch等人，In VitroCellular &DevelopmentalBiology 21：653-658(1985))。通过器官发生和胚胎发生由组织培养再生成熟的大豆植物也已得到报告(Barwale等人，Planta167：473-481(1986)；Wright等人，Plant Cell Reports 5：150-154(1986))。
一旦转基因引入品种内，它就可以通过杂交容易地转移。通过使用回交，回收品种基本上所有所需形态学和生理特征，加上经由回交技术转移到品种内的基因座。回交方法可以与本发明一起用于改善特征或将特征引入植物内(Poehlman和Sleper，In：BreedingField Crops，Iowa StateUniversity Press，Ames，1995；Fehr，Principles of CultivarDevelopment第1卷，第2-3页(1987)，引入本文作为参考)。
本发明包括大豆植物育种方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在植物成熟期方面相差超过10天、10天-20天、10天-30天；获得来自杂交的后代种子；用遗传标记基因型分型杂交的后代种子；并且选择具有关于优选成熟期的基因型的大豆种子。本发明还包括大豆植物育种方法，这通过下述实现，就选自SEQ IDNO：143到SEQ ID NO：213的标记序列的存在测定大豆植物；并且使大豆植物与成熟期组关联。本发明还包括大豆植物育种方法，其包括使具有所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过10天、10天-20天、10天-30天，这通过使包含所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆种子；就性状筛选后代大豆种子；使用选自SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：213的标记就所需成熟期组筛选后代大豆种子，以测定所需地理生长区；并且选择包含所需性状和所需大豆植物成熟期的后代大豆种子。
在本发明的一个方面，大豆植物育种方法包括使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；用表征成熟期基因组区域的遗传标记非破坏性基因型分型杂交的后代大豆植物或大豆种子；并且选择具有关于所需成熟期组的基因型的大豆植物。在优选方面，后代大豆植物或大豆种子的成熟期表型是未知的。在另一个优选方面，后代在不适合于测定大豆植物的成熟期的条件下生长。在另一个优选方面，亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过5天、超过10天、10天-20天、10天-30天。此处，2种不同的亲本大豆植物中至少一种的成熟期表型是未知的。在优选方面，2种不同的亲本大豆植物中两种的成熟期表型是未知的。在优选方面，后代大豆植物不是光周期敏感的。在另一个优选方面，至少一种亲本大豆植物不是光周期敏感的。在优选方面，至少2种亲本大豆植物不是光周期敏感的。在优选方面，成熟期基因组区域的特征在于在表6中鉴定的显性等位基因。在优选方面，成熟期基因组区域的特征在于在表6中鉴定的隐性等位基因。
在本发明的一个方面，至少一种或两种亲本大豆植物是原种品种。在本发明的一个方面，后代大豆植物是外来大豆植物，或者一种或两种亲本大豆植物是外来大豆植物。
本发明的一个方面包括通过测定成熟期组就种质改良选择大豆植物的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；用表征成熟期基因组区域的遗传标记非破坏性基因型分型杂交的后代大豆植物或大豆种子；并且选择具有关于所需成熟期组的基因型的大豆植物；并且将所选择的大豆植物并入选自下述的用途：使用大豆植物用于育种、通过自体受精改进大豆植物、性状整合、大豆植物或其部分用于转化的用途、和大豆植物或其部分用于诱变的用途。
本发明的另一个方面包括就非成熟期表型性状和成熟期性状的表达共选择大豆植物的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；用表征成熟期基因组区域的遗传标记非破坏性基因型分型杂交的后代大豆植物或大豆种子；并且选择具有关于所需成熟期组的基因型的大豆植物；并且确定关于后代大豆植物生长的所需地理，和用于测定非成熟期表型的方法。
在优选方面，用于检测非成熟期表型的方法是基因型或表型方法。在优选方面，非成熟期表型性状是除草剂耐受性、增加的产量、昆虫控制、真菌病抗性、病毒抗性、线虫抗性、细菌病抗性、支原体病抗性、改变的油生产、高油生产、高蛋白质生产、萌发和幼苗生长控制、增强的动物和人营养、低棉子糖、环境应激抗性、增加的可消化性、工业酶、药物蛋白质、肽和小分子、改善的处理性状、改善的风味、固氮作用、杂种大豆种子生产、减少的变应原性、生物聚合物和生物燃料中的任何一种。
在另一个优选方面，表型性状是改变的蛋白质和油组成，选自下述的分子改变的水平中的任何一种：蛋白质、油、亚麻酸、硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、十八碳四烯酸、α亚麻酸、γ亚麻酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸及其组合。
在一个方面，本发明的植物可以在与种质改良相关的活动中使用，其的非限制性例子包括使用植物用于育种、通过自体受精改进植物、性状整合、植物或其部分用于转化的用途、和植物或其部分用于诱变的用途。育种决定的非限制性例子包括后代选择、亲本选择、和关于至少一种单元型的轮回选择。在另一个方面，与用于商业发布的植物开发相关的育种决定包括促进植物用于测试、促进植物用于纯化、在发育过程中亚系的纯化、品种发育和杂种发育。在另外一个方面，育种决定和种质改良活动包括转基因事件选择、形成育种杂交、测试且通过自体受精改进植物、使用植物或植物部分用于转化、使用植物或其部分用于候选物用于表达构建体、并且使用植物或其部分用于诱变。育种方法的选择依赖于植物繁殖方式、待改良的一种或多种性状的遗传率、和商业使用的栽培品种的类型(例如，F1杂种栽培品种、纯系栽培品种等)。
通常用于大豆的育种方法的描述可以在几本参考书之一中发现(例如Fehr，Principles of Cultivar Development第1卷，第2-3页(1987))。
在一个方面，本发明包括大豆植物育种方法，这通过就选自SEQ IDNO：143到SEQID NO：213的标记序列的存在测定大豆植物；并且使大豆植物与成熟期组关联来实现。
在另一个方面，本发明包括大豆植物育种方法，其包括使具有所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过5天、超过10天、10天-20天、或10天-30天，这通过使包含所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆种子；就性状筛选后代大豆种子；使用选自SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：213的标记就所需成熟期组筛选后代大豆种子，以测定所需地理生长区；并且选择包含所需性状和所需大豆植物成熟期的后代大豆种子。在优选方面，所需性状是转基因的。
本发明的一个方面包括大豆植物育种方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过5天、超过10天、10天-20天、或10天-30天；获得来自杂交的后代大豆种子；用遗传标记基因型分型杂交的后代大豆种子；并且选择具有关于优选成熟期的基因型的大豆种子。
本发明的另一个方面包括基于大豆植物成熟期组筛选大豆种子的方法，这通过下述实现，获得来自大豆种子的DNA；测定在成熟期基因组区域1内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域2内的等位基因是纯合还是杂合的；测定在成熟期基因组区域3内的等位基因是纯合还是杂合的；并且对大豆种子指定成熟期生长值。
本发明的一个方面是将等位基因渐渗入大豆植物内的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；就等位基因筛选杂交的后代大豆植物；使用非破坏性方法获得来自后代大豆植物的大豆种子的DNA；并且选择大豆种子，其中大豆种子包含等位基因和选自SEQ ID NOs：143-213的核酸序列。在优选方面，所选择的大豆种子进一步具有选自SEQ ID NOs：143-213的第二种序列。在另一个优选方面，等位基因选自SCN抗性和根腐病抗性中的任何一种或两者。
本发明的另一个方面包括将所需性状引入大豆植物内的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中至少一种亲本大豆植物具有所需性状；获得来自杂交的后代大豆种子；使用非破坏性方法获得来自后代大豆植物的大豆种子的DNA；就所需性状的证据测定杂交的后代大豆种子；并且选择具有所需性状和所需成熟期组的大豆种子。在优选方面，所需性状是转基因的。
本发明的进一步方面包括将等位基因渐渗入大豆植物内的方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交；获得来自杂交的后代大豆植物；使用非破坏性方法获得来自后代大豆植物的大豆种子的DNA；并且选择具有等位基因和选自SEQ ID NOs：143-174的核酸序列的大豆种子。
本发明的另一个方面包括大豆植物育种方法，这通过下述实现，使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过10天；获得来自杂交的后代大豆种子；用选自SEQ IDNOs：143-213的遗传标记基因型分型杂交的后代大豆种子；并且选择具有所需成熟期组的大豆种子。本发明的进一步方面包括在其基因组内包含与成熟期相关的渐渗的单元型的大豆植物，其中渐渗通过来自SEQ IDNO：143-213的标记或标记143-162中的至少一种得到促进。
目前已一般描述了本发明，通过参考下述实施例将更容易地理解本发明，所述实施例提供用于举例说明，并且不意欲限制本发明，除非明确说明。
实施例
实施例1：与影响植物成熟期的基因组区域相关的分子标记的发现
大豆是短日照植物，因此通过由于光周期中的减少的短日照开始开花(Garner &Allard，J.Agric.Res.18，553-606(1920))。因此，大豆植物的光周期(昼长)和温度响应决定植物适应区域。由于光周期敏感性，大豆基因型在狭窄的纬度地带中生长以最优化产量。与南方品种形成对照，北方大豆品种随着较长的日照开始开花。种植在其适应地带南方的北方品种显示出加速的开花，限制的植物生长和减少的产量。种植在其适应地带北方的南方大豆品种将具有延迟的开花，具有关于可能减少产量的霜冻害的可能性。大多数大豆品种开发杂交在彼此在10个成熟日内的亲本之间进行。如果亲本在成熟期中极大地不同，那么后代植物对于成熟期广泛分离。为了使育种者获得且选择所需成熟期组的大豆植物，他们必须产生且维持大量后代植物，其的实践是成本高得惊人的。与植物成熟期相关的基因组区域的鉴定促进在彼此在10个成熟日外的亲本之间杂交，无需维持大量后代植物。
为了鉴定与植物成熟期相关的基因组区域，用在大豆遗传连锁图的20个连锁群中分布的1400种单核苷酸多态性(SNP)标记基因型分型258种大豆系(129对不同成熟期组)。此外，258种大豆系就产量和植物成熟期进行表型分析。随后评估SNP标记基因型和植物成熟期表型之间的关联。这在多种环境中进行(表2-3)。
表1：成熟期基因组区域经由标记辅助的育种的最初鉴定
表2：成熟期基因组区域在天数中的估计作用
基于在258种大豆系的实验对象组中的多态性调查(表3和4)，测定指示基因组区域1、2、3、4、5、6、7和8的显性或隐性状态的信息标记的大约位置。选择这些信息标记中的一种因素基于何种标记具有最大作用或与成熟期中的最大延迟相关，从而使得它指示成熟期表型。选择这些信息标记中的另一种因素基于最小P值，从而使得标记在重组事件中不丢失。具有较小P值的标记更可能与在不同大豆群体(不同亲本、不同系谱)中的成熟期表型一致地相关。具有强关联且预测基因组区域的渐渗的标记在表5中列出。对于NS0128378，SNP事实上是11-bp插入/缺失(indel)，其中“D”代表缺失(***********)，并且“I”代表插入(TTCGAAGATTT)。
表3：与区域1、2、3、4、5、6、7和8相关的SNP标记的位置。
在实时PCR测定中使用等位基因特异性荧光共振能量转移(FRET)探针。使用具有不同荧光报道染料的2种FRET探针，其中将独特的染料掺入可以以高特异性与2种等位基因中的仅仅一种退火的寡核苷酸内。报道染料是2’-氯-7’-苯基-1，4-二氯-6-羧基荧光素(VIC)和6-羧基荧光素亚磷酰胺(FAM)。
表5：关于与大豆植物的植物成熟期和/或生长习性相关的基因组区域的大多数预测标记
与区域1相关的SNP标记包括SEQ ID NO：143到SEQ ID NO：155。关于区域1的所有这些SNP标记作图到连锁群C2上的区域。表4列出了指示为SEQ ID NO：1到SEQ ID NO：26的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：214到SEQ ID NO：239的探针的序列。
与区域2相关的SNP标记包括SEQ ID NO：156到SEQ ID NO：161。关于区域2的所有这些SNP标记作图到连锁群O上的区域。表4列出了指示为SEQ ID NO：27到SEQ ID NO：38的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：240到SEQ ID NO：251的探针的序列。
与区域3相关的SNP标记包括SEQ ID NO：162到SEQ ID NO：174。关于区域3的所有这些SNP标记作图到连锁群L上的区域。表4列出了指示为SEQ ID NO：39到SEQ ID NO：64的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：252到SEQ ID NO：277的探针的序列。
与区域4相关的SNP标记包括SEQ ID NO：175到SEQ ID NO：180。关于区域4的所有这些SNP标记作图到连锁群I上的区域。表4列出了指示为SEQ ID NO：65到SEQ ID NO：76的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：278到SEQ ID NO：289的探针的序列。
与区域5相关的SNP标记包括SEQ ID NO：181到SEQ ID NO：189。关于区域5的所有这些SNP标记作图到连锁群L上的区域。表4列出了指示为SEQ ID NO：77到SEQ ID NO：94的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：290到SEQ ID NO：307的探针的序列。
与区域6相关的SNP标记包括SEQ ID NO：190到SEQ ID NO：196。关于区域6的所有这些SNP标记作图到连锁群D1b上的区域。表4列出了指示为SEQ ID NO：95到SEQ ID NO：108的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：308到SEQ ID NO：321的探针的序列。
与区域7相关的SNP标记包括SEQ ID NO：197到SEQ ID NO：203。表4列出了指示为SEQ ID NO：109到SEQ ID NO：122的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：322到SEQ ID NO：333的探针的序列。
与区域8相关的SNP标记包括这些SNP标记图的SEQ ID NO：204到SEQ ID NO：213。表4列出了指示为SEQ ID NO：123到SEQ ID NO：142的PCR扩增引物，和指示为SEQ ID NO：336到SEQ ID NO：355的探针的序列。
实施例2：鉴定在早成熟期组大豆中与植物成熟期相关的基因组区域的等位基因组合
基因组区域1和2用于预测由早成熟期和中等成熟期亲本(III-V)之间的杂交产生的后代植物的植物成熟期。特别地，基因组区域1和2的等位基因组合与植物成熟期中的延迟关联。为了测定区域1和2的等位基因组合与植物成熟期中的延迟之间的关联，由早成熟期亲本(成熟期组00)与中等成熟期亲本(成熟期组III或IV)的杂交发展3个群体(表6)。群体1-3用于测定基因组区域1和2的组成与植物成熟期中的延迟的关联。
表6：大豆群体中的亲本的成熟期组表型
3个群体对于成熟期广泛分离，并且在基因组区域1和2处是多态性的。通过选择1个荚果/F2植物(修饰的单粒种子世代)获得F3种子。将F3群体种植在Guelph，ON，并且用SNP标记NS0128378(基因组区域1)和NS0118907(基因组区域2)就基因组区域1和2表型分析来自所有3个群体的1,214个F3个体。通过计数在8月31日后直至植物成熟的天数，F3群体中的个别植物也就成熟期进行基因型分型；当95％的荚果是褐色时，植物视为成熟的。用1055株个别植物重复该程序，其中每个植物行在智利生长，并且通过计数在3月1日后直至植物成熟的天数，就成熟期进行表型分析；当95％的荚果是褐色时，植物视为成熟的。用从1055株个别植物中的88株发展的实验育种系重复该程序。表8比较了所有3个群体中的个别植物的成熟天数(days to maturity)和个体在基因组区域1和2处的基因型。与1和2相关的标记解释了在第1年中植物成熟期中64％的变异，和在第2年中植物成熟期中94％的变异。
表7：成熟天数与区域1和2的组成的关联。指出了显性等位基因的存在(1)或不存在(0)。纯合等位基因状态是0，0和1，1。杂合等位基因状态是0，1。
实施例3：鉴定在晚成熟期组大豆中与植物成熟期相关的基因组区域的等位基因组合
基因组区域1、2和3用于预测由晚成熟期和中等成熟期亲本之间的杂交产生的后代植物的植物成熟期。特别地，基因组区域1、2和3的一些等位基因组合与植物成熟期中的延迟关联(表8和9)。为了测定区域1、2和3的等位基因组合与植物成熟期中的延迟之间的关联，由晚成熟期组V与晚成熟期组IV杂交发展3个F3群体。杂交后的群体4-6用于测定基因组区域1、2和3的组成与植物成熟期中的延迟的关联。
3个群体对于成熟期广泛分离，并且在基因组区域1、2和3处是多态性的。通过选择1个荚果/F2植物(单粒种子世代)获得F3种子。用SNP标记NS0099529(基因组区域1)、NS0118907(基因组区域2)和NS0115535(基因组区域3)基因型分型来自所有3个群体的5,984个F3个体，并且将具有相同标记单元型的种子堆积。种植F3种子。
表8：包含关于植物成熟期的基因组区域1、2和3的各种组成的大豆系开花天数(days to flowering)概括。指出了显性等位基因的存在(1)或不存在(0)。纯合等位基因状态是0，0和1，1。杂合等位基因状态是0，1。ND＝无数据。
通过计数在8月31日后直至植物成熟的天数，个体也就成熟期进行表型分析；当95％的荚果是褐色时，植物视为成熟的。基因组区域3影响成熟时间(表8和9)。
表9：包含关于植物成熟期的基因组区域1、2和3的各种组成的大豆系植物成熟天数概括。ND＝无数据。
实施例4：与影响植物生长习性的基因组区域相关的分子标记的发现
植物生长习性是关于晚成熟期组生长区的重要特征。为了鉴定与植物生长习性相关的基因组区域，由晚成熟期组V(有限生长习性)与晚成熟期组IV(无限生长习性)杂交发展3个F3群体。群体4-6用于测定基因组区域3与植物习性的关联(表6)。用与基因组区域3相关的标记筛选774种大豆系。3个群体对于成熟期广泛分离，并且在基因组区域3处是多态性的。通过选择1个荚果/F2植物(单粒种子世代)获得F3种子。用SNP NS0115535(基因组区域3)表型分析来自所有3个群体的5,984个F3个体，并且将具有相同标记单元型的种子堆积。种植F3种子。单个标记NS00115535测定为最有预测性的，并且能够使有限组V品种与无限组IV和较早品种分开。
实施例5：不依赖于产量的与生长习性和成熟期相关的基因组区域
植物成熟期和产量在大豆中紧密相关。成熟期中1天的增加可以等价于产量中～0.7bu/A的增加。植物成熟期和产量的关联使与产量相关的潜在QTLs和候选基因的评估混淆。与植物成熟期相关的基因组区域的鉴定允许育种者遗传上固定在大豆植物内的植物成熟期，并且阐明与产量相关的性状。
由成熟期组0与成熟期组III或IV杂交产生3个大豆群体。使用群体7-9(表5)。将后代种子种植在智利，然后在智利选择由这些后代植物收获的种子，并且在2006年使植物在Ontario生长。用与成熟期区域1和2相关的标记筛选84个后代，并且就成熟天数和产量进行评估(表10-12)。与区域1和2相关的标记选择成熟期并且不依赖于产量。例如，后代0430具有明显高于后代0083的产量(表11)。由于相似的成熟天数以及成熟期基因组区域1和2的等位基因状态，后代0430的较高产量不归因于植物成熟期中的差异。
表10：产量、成熟期以及关于成熟期区域1和2的等位基因组合的概括。
表11：产量、成熟期以及关于成熟期区域1和2的等位基因组合的概括。
表12：产量、成熟期以及关于成熟期区域1和2的等位基因组合的概括。
实施例6：利用与植物成熟期相关的分子标记以选择用于种植种子的地理区
由于光周期敏感性，大豆基因型在狭窄的纬度地带中生长以最优化产量。与南方品种形成对照，北方大豆品种随着较长的日照开始开花。种植在其适应地带南方的北方品种显示出加速的开花，限制的植物生长和减少的产量。种植在其适应地带北方的南方大豆品种将具有延迟的开花，具有关于可能减少产量的霜冻害的可能性。当亲本在植物成熟期方面相差超过10天时，杂交后代对于植物成熟期广泛分离。与植物成熟期基因组区域相关的分子标记允许育种者杂交在成熟期方面相差超过10天的亲本，选择杂交的种子以在合适的成熟期地带中生长。
通过使MG III.5与MG 000杂交产生BC2F1大豆群体，并且使用与植物成熟期相关的分子标记就合适的成熟期地带生长区进行选择。用106种SNP标记筛选93株BC2F1植物，以评估与轮回MG III.5亲本的遗传相似性(表13)。此外，SNP标记包括与成熟期基因组区域1、2、3、4和5相关的标记。每个个体对于至少一个成熟期基因组区域是杂合的。个别后代：0107对于1、2、3、4和5是杂合的，并且可以用于选择适应每个成熟期组地带的个别品种。使用关于基因组成熟期区域的等位基因组合，基于对特定成熟期组区域的适应选择个体以前进至下一代。
表13：就MG III.5亲本/(MG III.5亲本*2/MG 000亲本)的F2代而言关于成熟期基因组区域的杂合性概括。用与成熟期基因组区域相关的SNP标记就地理成熟期组区域选择在群体内的个体。
实施例7：估计与成熟期相关的基因组区域的作用
每个个别成熟期基因组区域的每个等位基因都与可以增加或减少给定系的相对成熟期的值相关。通过使用加性或上位模型预测给定系的相对成熟期。表14中的例子展示了基于成熟期基因组区域的等位基因组合预测相对成熟期。通过成熟期基因组区域等位基因的组成预测大豆种子的成熟期组。
表14：基于相加模型预测相对成熟期的例子
实施例8：利用与植物成熟期相关的分子标记以促进与外来种质的杂交
与其他大田作物相比较，栽培的大豆的遗传基础是狭窄的。80-90％的栽培的大豆基因库上溯至在美国北方中的12种植物引种和在美国南方中的7种植物引种。由于狭窄的遗传基础，大豆更可能受疾病和昆虫攻击影响。外来种质帮助扩展大豆的遗传基础。此外，外来种质具有此种关键性状如疾病抗性、昆虫抗性、线虫抗性和对环境应激的耐受性。目前，许多外来种的性状是难接近的，部分是由于使来自极端不同成熟期组的大豆植物杂交的局限性。传统地，育种者必须产生且维持来自外来和育种种质之间杂交的大量后代植物，以使育种者选择所需成熟期组的小量大豆植物。维持需要的大量植物通常是成本高得惊人的。
与植物成熟期相关的分子标记促进外来种质的使用。育种者产生外来和栽培的种质之间的杂交。无需消耗种植并且生长大量后代所需的资源，后代种子就植物成熟期进行测定。
实施例9：利用与植物成熟期相关的分子标记以促进转基因的渐渗
转基因引入品种内后，它可以通过杂交容易地转移至其他品种。大多数大豆品种开发杂交在彼此在10个成熟日内的亲本之间进行。当亲本在植物成熟期方面相差超过10天时，杂交后代对于植物成熟期广泛分离。为了使育种者获得且选择所需成熟期组的大豆植物，他们必须产生且维持大量后代植物，其的实践是成本高得惊人的。如果转基因存在于成熟期组III中品种，需要转移至成熟期组0，那么一般不执行成熟期组III品种和成熟期组0品种之间的直接杂交。相反，通过在植物成熟期方面接近的品种之间的一系列中间杂交转移转基因。与植物成熟期基因组区域相关的分子标记允许育种者杂交在成熟期方面相差超过10天的亲本，随后基于转基因的存在和植物成熟期表型选择杂交的种子。
实施例10：利用与植物成熟期相关的分子标记以促进性状的渐渗
如果品种具有所需性状，那么它可以通过杂交容易地转移至其他品种。大多数大豆品种开发杂交在彼此在10个成熟日内的亲本之间进行。当亲本在植物成熟期方面相差超过10天时，杂交后代对于植物成熟期广泛分离。为了使育种者获得且选择所需成熟期组的大豆植物，他们必须产生且维持大量后代植物，其的实践是成本高得惊人的。如果性状存在于成熟期组III品种中，需要转移至成熟期组0，那么一般不执行成熟期组III品种和成熟期组0品种之间的直接杂交。相反，通过在植物成熟期方面接近的品种之间的一系列中间杂交转移性状。与植物成熟期基因组区域相关的分子标记允许育种者杂交在成熟期方面相差超过10天的亲本，随后基于性状的存在和植物成熟期表型选择杂交的种子。
实施例11：利用与植物成熟期相关的分子标记以选择最优化性状表达的环境
在不同环境中栽培的大豆经常表现不同。例如，大豆品种在一种环境中可产生具有特定脂肪酸概况的种子，并且在另一种环境中产生具有不同脂肪酸概况的种子。许多环境因素可以影响性状的表达，包括土壤类型、土壤条件、温度、光周期、地理和培养实践。基因型在不同环境中的表现中的变异经常指的是基因型x环境相互作用。
大豆种子油水平受环境高度影响。油浓度随着纬度减少而增加，因此，成熟期组00-I中的大豆一般具有比较晚成熟的大豆更低的油水平(图1)。与植物成熟期相关的分子标记帮助育种者选择大豆基因型，并且产生更好地适应成熟期组区域以产生更高的油的植物。
大豆种子脂肪酸组成受栽培纬度高度影响。本发明提供了与植物成熟期相关的分子标记，其对于帮助育种者选择有利的大豆成熟期基因型有用，以最优化具体性状在特定地理中的表达，例如脂肪酸合成，其中性状是常规或转基因的。如本文所使用的，常规性状包括通过诱变获得的那些。例如，为产生十八碳四烯酸(SDA)而工程改造的脂肪转基因大豆植物的概况对于SDA生产具有与纬度的正相关，并且对于油酸、硬脂酸、棕榈酸和α-亚麻酸生产具有与纬度的负相关(表15)。SDA的百分比随着增加的纬度而增加(图2-3)。
表15：对于成熟的大豆种子经度和纬度与脂肪酸的关联
*在0.05水平下显著
纬度与成熟期组和生长区紧密相关。根据其中植物适应且最有生产力的纬度范围，将大豆分类为13个成熟期组(000、00、0、I-X)。组000是最早成熟的且在较高纬度下栽培，并且组X是最晚成熟的且在较低纬度中栽培。与植物成熟期相关的分子标记将帮助育种者选择大豆基因型，所述大豆基因型适应已知与植物中的优选SDA生产相关的纬度。因此，大豆育种者更有效地产生更好地适应环境且产生更高水平的SDA或其他相似性状的植物。
利用关于任何性状的优选性状整合的方法和组合物在本发明的范围内，所述性状是常规或转基因的、受纬度影响或被其改变。本发明人预期本发明将用于受纬度影响的一种或多种表型性状的性状整合，从而使得本文提供的方法和组合物将促进一种或多种性状基于成熟期安排到优选种质内，其中性状可以是常规或转基因的。
已举例说明且描述了本发明的原理，对于本领域技术人员应显而易见的是，本发明可以在不背离此种原理的情况下在安排和细节中进行修饰。我们请求保护在附加权利要求的精神、范围和概念内的所有修饰。

Claims (24)

1.一种通过测定大豆植物或大豆种子的等位基因组合来基于其成熟期组确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，其包括
a.获得来自所述大豆植物或大豆种子的DNA；
b.测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
c.测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
d.测定在成熟期基因组区域3内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
e.测定在所述成熟期基因组区域1、2和3内所述等位基因的等位基因组合，其中所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域3可通过选自SEQ ID NOs：164、167、171-174的SNP标记进行鉴定；和
f.基于所述等位基因组合对所述大豆植物或大豆种子指定成熟期组值。
2.权利要求1的方法，其中所述测定在基因座处的等位基因是纯合还是杂合的包括用核酸分子检测多态性，所述核酸分子包含选自SEQ ID NOs：145、147-149、155、156-158、160、164、167、171-174、176、179、180、188、192-198、200、202-213的序列、或其互补体。
3.权利要求1的方法，其进一步包括选择多粒大豆种子。
4.权利要求3的方法，其中所述多粒大豆种子成长为具有无限大豆植物习性的大豆植物。
5.权利要求1的方法，其中在成熟期基因组区域1内的基因座处的所述等位基因包含选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的核酸序列。
6.一种通过测定大豆植物的等位基因组合来基于其成熟期组确定大豆植物或大豆种子应在何处生长的方法，其包括
a.获得来自所述大豆植物或大豆种子的DNA；
b.测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
c.测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
d.测定在所述成熟期基因组区域1和2内所述等位基因的等位基因组合，其中所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定；和
e.基于所述等位基因组合对所述大豆植物或大豆种子指定成熟期组值。
7.权利要求6的方法，其中所述测定在基因座处的等位基因是纯合还是杂合的包括检测选自SEQ ID NOs：145、147-149、155-158和160的多态性。
8.权利要求6的方法，其中所述大豆植物或大豆种子得自早成熟期组亲本大豆植物和中等成熟期亲本大豆植物的杂交。
9.权利要求8的方法，其中所述早成熟期组亲本大豆植物具有00.0-I.0的成熟期组值，并且所述中等成熟期亲本大豆植物具有III.0-IV.9的成熟期组值。
10.一种大豆植物育种方法，其包括
a.就选自SEQ ID NO：145、147-149、155-158、160、164、167、171-174、176、179、180、188、192-198、200、202-213的标记序列的存在测定大豆植物；和
b.使所述大豆植物与成熟期组关联。
11.一种大豆植物育种方法，其包括使具有所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交，其中所述亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过10天，其包括
a.使包含所需性状的亲本大豆植物与第二种亲本大豆植物杂交；
b.获得来自所述杂交的后代大豆种子；
c.就所述性状筛选后代大豆种子；
d.使用选自SEQ ID NO：145、147-149、155-158、160、164、167、171-174、176、179、180、188、192-198、200、202-213的标记就所需成熟期组筛选后代大豆种子，以测定所需地理生长区；和
e.选择包含所述所需性状和所需大豆植物成熟期的后代大豆种子。
12.权利要求11的方法，其中所述所需性状是转基因的。
13.一种大豆植物育种方法，其包括
a.使至少2种不同的亲本大豆植物杂交，其中所述亲本大豆植物在大豆植物成熟期方面相差超过10天；
b.获得来自所述杂交的后代大豆种子；
c.用遗传标记基因型分型所述杂交的后代大豆种子，其中所述遗传标记来自选自成熟期基因组区域1-4和6-8的成熟期基因组区域，所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域3可通过选自SEQ ID NOs：164、167、171-174的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域4可通过选自SEQ ID NOs：176、179和180的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域6可通过选自SEQ ID NOs：192-196的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域7可通过选自SEQ ID NOs：197、198、201和202的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域8可通过选自SEQ ID NOs：204-213的SNP标记进行鉴定；和
d.选择具有关于优选成熟期的基因型的大豆种子。
14.一种基于无限或有限生长习性选择大豆种子的方法，其包括测定成熟期基因组区域3的分子标记是纯合还是杂合的，其中所述成熟期基因组区域3是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，且可通过选自SEQ ID NOs：164、167、171-174的SNP标记进行鉴定。
15.权利要求14的方法，其中所述成熟期基因组区域3的特征在于在标记SEQ ID NO：169中的位置433处的G。
16.一种基于成熟期组分配大豆植物的方法，其包括
a.获得来自大豆植物的DNA；
b.测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
c.测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
d.测定在成熟期基因组区域3内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的，其中所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域3可通过选自SEQ ID NOs：164、167、171-174的SNP标记进行鉴定；和
e.基于所述测定步骤的结果对所述大豆植物指定成熟期组值；和
f.将所述大豆植物运送至优选地理区。
17.一种分离无限的早成熟期大豆种子的方法，其包括
a.使用非破坏性方法获得来自所述大豆种子的DNA；
b.测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；和
c.测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的，其中所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定；和
d.基于所述测定步骤的结果选择所述大豆种子。
18.一种测定大豆植物是否具有0.0-III.9成熟期组的方法，其包括
a.使用非破坏性方法获得来自所述大豆种子的DNA；
b.测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
c.测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的，其中所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定；和
d.对所述大豆植物指定成熟期组值。
19.权利要求18的方法，其中所述大豆植物中的成熟期在这样的大豆植物前至少5天达到，所述这样的大豆植物在成熟期基因组区域1内是纯合显性的，在成熟期基因组区域2内是纯合显性的，并且在相同的环境条件下生长。
20.一种测定大豆植物的成熟期是否在00.0-III.0成熟期组中的方法，其包括
a.测定在成熟期基因组区域1内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的；
b.测定在成熟期基因组区域2内的基因座处的等位基因是纯合还是杂合的，其中所述成熟期基因组区域是与大豆植物成熟期相关的基因组区域，所述成熟期基因组区域1可通过选自SEQ ID NOs：145、147-149和155的SNP标记进行鉴定，且所述成熟期基因组区域2可通过选自SEQ ID NOs：156-158和160的SNP标记进行鉴定；和
c.对所述大豆植物指定成熟期组值。
21.权利要求20的方法，其进一步包括选择这样的大豆种子，其在成熟期基因组区域1处是纯合隐性的，并且在成熟期基因组区域2处是纯合隐性的，并且具有0.5-II.0的成熟期组值。
22.权利要求20的方法，其进一步包括选择这样的大豆种子，其在成熟期基因组区域1处是纯合隐性的，并且在成熟期基因组区域2处是杂合显性的，并且具有I.5-II.9的成熟期组值。
23.就成熟期组关联筛选和选择大豆植物或大豆种子的方法，其包含：
a.就与基因组区域遗传上连锁的基因组成熟期标记的存在测定所述大豆植物或大豆种子的基因组核酸，其中所述基因组区域与植物成熟期组相关，且包含选自SEQ ID NOs：145、147-149、155-158、160、164、167、171-174的序列或其片段、或其互补体；
b.测定所述基因组成熟期标记是纯合的还是杂合的；
c.基于所述测定选择所述大豆植物或种子。
24.权利要求23的方法，其中所述大豆植物或种子的亲本在大豆植物成熟期中相差超过10天。
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