CN101848635A

CN101848635A - 改善的椒植株

Info

Publication number: CN101848635A
Application number: CN200880102772A
Authority: CN
Inventors: 莫什·巴尔; 本杰明·尼尔; 莱奥拉·利夫希茨
Original assignee: Syngenta Participations AG; Zewen Seed Co
Current assignee: Syngenta Participations AG; Zewen Seed Co; Zeraim Gedera Ltd
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: ES2555379T3; EP2166833B1; AU2008263879B2; JP2010528670A; US20100227041A1; WO2008152134A1; US20130298292A1; US10143174B2; IL183902A0; CA2690616A1; EP2166833A1; US8492619B2; AU2008263879A1; JP5405455B2; HK1134994A1; MX2009013326A; CN101848635B; EP2517552B1; US9303271B2; CA2690616C

Abstract

一般而言，本发明涉及无籽椒(SLP)；且更具体地，其关于雄性不育椒植株，所述雄性不育椒植株具有包括生长可食用无籽果实的能力的独特特征，其中所述“无籽”性状受不依赖于外源因子的遗传决定子控制。

Description

改善的椒植株

一般而言，本发明涉及无籽椒(seedless pepper)(SLP)；且更具体地，其关于雄性不育无籽椒，所述雄性不育无籽椒具有如下文所提出的独特特征。

果实是子房发育的结果。在正常的果实发育中，果实结实的启动依赖于传粉和受精过程的成功完成。一般而言，果实发育的启动受到抑制，直至发生受精。

一般而言，果实的完全发育继于传粉和受精后，并且与种子的成熟一致。果实提供适合于种子发育的环境。

偶尔地，外部或内部因素可能干扰正常的果实发育过程，则这可能变得不依赖于传粉和受精，诸如在单性结实果实结实中。在单性结实植株(parthenocarpic plants)中，果实的发育和启动与受精分开。单性结实特征可以导致没有种子或具有减少的种子的果实在不进行传粉和受精的情况中发育。因此，单性结实指子房发育成无籽果实而不依赖于传粉和/或受精过程。

单性结实特征在许多植物物种中是公知的，而且可能天然发生或者可以用多种外部刺激物(诸如例如不同激素的应用)人工诱导。在大多数物种中，单性结实现象(其导致产生没有种子或具有减少的种子的果实)的根源可能具有遗传和/或外遗传基础。可以将植株中的单性结实视为降低植株存活和繁殖机会的突变。会在逻辑上假定的是，植株“想要”仅为提高其繁殖机会的果实节省其能量，并且因此进化会寻求消除产生无籽果实的植株，或者在没有发生受精的情况中启动后的果实可能落下。这可能是单性结实现象为何如此罕见的原因。在作物栽培中，其实质上用于两个目的：A)：用于产生无籽果实，其中种子被看作不想要的(西瓜、黄瓜)和B)：用于增加产量，此时受精条件是不利的(番茄、茄子)。

单性结实通常是通过不育性实现的，如在西瓜中，但是还发现该特征为独立的性状，诸如例如在黄瓜和番茄中。

单性结实可以天然发生，或者其可以人工诱导。天然的单性结实可以具有遗传基础，因此受遗传决定子控制。“无籽”性状可以是专性的或任选的，即其可以始终进行表达或者取决于环境条件。

人工诱导的单性结实可以是用外源剂(诸如死亡花粉提取物)处理植株和/或花和/或子房的结果，或者应用生长调节物质(或是天然的或是合成的)的结果。事实上，在保护栽培中，诸如例如在温室中，为了改善产量和果实质量通常使用生长调节剂的外源应用来诱导无籽果实的形成，而且在户外栽培中用于阻止不利条件下的产量损失。然而，这些措施是成本和劳动密集的，而且还经常导致仅部分单性结实。此外，化学处理还可能导致果实上和土壤中的化学残余物的增加，而且还经常观察到果实畸形。

迄今尚不可获得基于天然单性结实的无籽甜椒(sweet pepper)栽培种；因此，使用化学操作来人工诱导单性结实。生长素、赤霉素和细胞分裂素(Sjut和Bangerth，1982/83；Kim等，1992)，以及生长素转运抑制剂(Beyer和Quebe-deaux，1974；Kim等，1992)均已经被成功应用于数种果实蔬菜作物。

果实质量和产量(yield)通常依赖于果实中存在的种子量。高数目的种子通常导致果实大小和质量的提高。特别地，椒果实产量和质量被公知为高度依赖于种子量。此外，椒通常对结实非常敏感。一旦该植株开始此过程，它便将其大多数能量转向结实。由于这竞争有限的能量和同化物资源，随后的果实结实和生长以及叶、枝和根的生长受到抑制。递增数目的种子进一步降低植株生长。

椒植株对结实的这种敏感性是“发红”现象的原因之一，所述“发红”(flushing)现象导致果实结实的周期性波动，如此在椒果实产量方面以高产量周交替低产量周。这种无规律的收获模式对椒种植者是重要的问题，因为它使种植者难以在生长季节期间满足市场需要，并进一步导致温室中劳动需要的波动。

在其它物种(例如番茄)中，对结实的敏感性低得多。番茄甚至在它们具有少数种子时也可以产生相对较好产量和质量的果实，或者甚至在果实具有大量种子时也能继续生长。人工工具可以确保一些物种中的果实结实，在所述物种中能育性条件是不利的。在番茄中，喷射特殊的激素(生长素)可以甚至在没有种子的情况中诱导果实结实。

Heuvelink和

(2001)测试了如下工作假说，即在椒植株上生长单性结实果实可以至少减少椒生长中的发红问题，并进一步产生高质量的椒果实。

Heuvelink和

(2001)通过阻止自花传粉和将生长素应用至柱头来诱导椒中的单性结实果实生长。他们可以证实，单性结实果实生长导致更有规律的果实结实和产量，如此具有减少发红问题的潜力。

然而，通过外部应用植物激素或其它诱导剂诱导单性结实生长是劳动和成本密集的，而且可能由于果实或土壤上或果实或土壤中的化学残余物量增加而引起环境担忧。因此，这种办法对于商业椒生产是不实用的。因此，需要如下遗传解决办法，其避免椒产量的周期性波动，但是会替代地保证连续供应高质量的椒果实。

现在，本发明通过提供生长无籽果实的单性结实椒植株来提供适合于商业应用的这样一种解决办法，其中无籽果实的结实不依赖于传粉和受精过程和/或用外源剂的处理，但是受到稳定的遗传决定子控制，如此可以稳定遗传给后代植株，而且基因渗入(introgress)商业椒品种中。

本发明还提供了用于控制昆虫和疾病的选项得到改善的优点。一般而言，椒的病毒疾病是通过蚜虫传播的。可以通过使用机械手段诸如织物网(tissue net)来控制这些昆虫。然而，这些昆虫控制措施具有如下缺点，其还阻止有益的昆虫接近椒植株，因此不可发生昆虫介导的传粉。现在，本发明容许保护椒植株免于蚜虫侵袭，如此免于蚜虫传播的病毒感染，而不干扰正常的果实结实和果实收获，而且不需要化学杀虫剂，如此降低昆虫和疾病控制的成本。

具体地，本发明提供了一种椒植株，其生长无籽果实，其中所述“无籽”性状受遗传决定子控制，所述遗传决定子不依赖于传粉和受精过程，并且也不依赖于用单性结实诱导植物激素(包括生长素、赤霉素和细胞因子、生长素转运抑制剂等)和/或其它单性结实诱导外源因子和/或外源施用的单性结实诱导剂诸如生长调节物质(或是天然的或是合成的)、或植物提取物(诸如例如死亡花粉提取物)的处理。

在本发明的一个实施方案中，提供了一种椒植株，其生长无籽果实，其中所述“无籽”性状受遗传决定子控制，并且不依赖于用单性结实诱导植物激素的外源处理。

在一个实施方案中，依照本发明的所述椒植株生长无籽果实，其不依赖于用选自下组的植物激素的处理：生长素、赤霉素和细胞因子、生长素转运抑制剂等。

在本发明的一个实施方案中，提供了一种椒植株，其生长无籽果实，其中所述“无籽”性状不依赖于传粉和受精过程。

在一个实施方案中，依照本发明的所述椒植株生长无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，依照本发明的所述椒植株生长无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少40％，具体地，至少50％，具体地，至少60％，具体地，至少70％，具体地，至少80％，具体地，至少90％，但是尤其地，100％的果实是无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少40％，具体地，至少50％，具体地，至少60％，具体地，至少70％，具体地，至少80％，具体地，至少90％，但是尤其地，100％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少40％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少60％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少70％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少80％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少90％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少95％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的至少99％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的100％的果实是无籽果实，其是至少95％，具体地，至少98％，具体地，至少99％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的40％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的60％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的80％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的90％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的95％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的98％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

在一个实施方案中，提供了依照本发明的和如本文中之前所描述的植株，其中所述植株上生长的100％的果实是无籽果实，其是100％无籽的。

具体地，本发明提供了依照本发明的和如本文中所描述的椒植株，其生长可食用且高质量的无籽果实。

在一个实施方案中，本发明提供了一种椒植株，其生长如下无籽果实，所述无籽果实是可食用且高质量的，而且作为新鲜产品(fresh produce)、作为新鲜切割产品使用是合适的，或者适合于加工诸如例如罐装。

在一个实施方案中，依照本发明的所述椒植株能够产生遍及所述植株的无籽果实。具体地，果实结实在枝条的第一节开始，并沿着整个枝条的长度前进。在一个实施方案中，具体地，所述植株在约20％、具体地，在约40％、具体地，在约60％的所述节中每节生长两个果实。

在一个实施方案中，依照本发明的所述椒植株一年四季显示果实结实，其还处于以色列或相似(comparable)地域的气候条件背景内的不利条件下。

在一个实施方案中，依照本发明的所述椒植株生长正常样子的果实，其遵照商业质量标准，诸如例如在美国椒级别标准中所定义的(USDA，农产品运销局(Agricultural Marketing Service)，水果和蔬菜项目(Fruit andVegetable Programs)，新鲜产品支部(Fresh Products Branch))。

在本发明的又一方面，依照本发明的和如本文中之前所描述的植株携带如下果实，其在成熟时重超过2克，或者长于1cm，而且具有超过0.5cm的直径，此时所述植株在户外或保护栽培中在惯例的耕种实践中在种植者普遍使用的生长条件下种植。

依照本发明的和如本文中之前所描述的椒植株可以生长甜椒，包括甜食型椒(dolce-type pepper)、铃状椒(bell pepper)、大矩形状椒(big rectangularpepper)、圆锥状椒(conical pepper)、长圆锥状椒(long conical pepper)和块状型椒(blocky-type pepper)。所述植株的果实在成熟时可以是常绿的、黄色的、橙色的、象牙色的、棕色的、紫色的或红色的。

依照本发明的植株可以是辣椒植株，例如用于新鲜市场和用于加工的微辣椒(包括长的、心形、果肉薄的(thin-fleshed)Ancho型和长的、平端、果实薄的Tuscan型椒)、具有中等果肉厚度的略微更为辛辣的辣椒(Chill Pepper)果实、及在新鲜市场中和用于加工的辣椒，包括长的、圆柱形的-果肉厚的(thick fleshed)Jalapeno，小的、细长的、尖圆形的Serrano和不规则形状的、果肉薄的Cayenne椒。

依照本发明的和如本文中之前所描述的植株可以是近交物、双单倍体或杂种和/或雄性不育体。

在一个实施方案中，依照本发明的和如本文中所描述的所述椒植株是雄性不育的。

在一个实施方案中，提供了一种椒植株，具体地，一种依照本发明的和如本文中所描述的无籽椒植株，其生长成熟阶段中着红色而早熟(不成熟)阶段中着深绿色的椒果实。

在本发明的一个实施方案中，成熟时的所述椒果实具有很甜的味道，其中白利(Brix)在约7°至约14°之间，具体地，在约7.5°至约12°之间，具体地，在约8°至约11°之间。

在本发明的一个实施方案中，所述椒果实具有圆锥样形状，即介于铃状和经典圆锥形之间和直径约2至4cm乘(by)约3至4cm之间的大小。

在一个实施方案中，提供了一种椒植株(植物)，具体地，一种依照本发明的和如本文中所描述的无籽椒植株，其生长成熟阶段中着红色而早熟(不成熟)阶段中着深绿色的椒果实；具有很甜的味道，其中白利在约7°至约14°之间，具体地，在约7.5°至约12°之间，具体地，在约8°至约11°之间；具有圆锥样形状，即介于铃状和经典圆锥形之间和直径约2至4cm乘约3至4cm之间的大小。

在一个实施方案中，依照本发明的和如本文中之前所描述的椒植株含有“无籽”性状，其可获自选自下组杂种的杂种椒植株：辣椒(Capsicum annuum)AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X。用于生长此类杂种植株的种子已经于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB219YA，苏格兰，UK。

在本发明的一个实施方案中，“无籽”性状或包含所述性状的植株可获自从保藏种子生长的任何杂种系，其通过生长所述杂种的F2后代来实现。具体地，“无籽”性状或包含所述性状的植株可获自任何保藏的杂种系，其如下实现，即i)使所述品系的种子发芽，并自此生长成熟的、能育植株；ii)诱导在(i)下栽培的所述植株的自花传粉，生长果实，并自此收获所述能育的种子，并iii)自在ii)下收获的种子生长植株，并选择生长无籽果实的植株。

在一个实施方案中，本发明涉及可自依照本发明的和如本文中之前所描述的植物获得植物材料，包括但不限于叶、茎、根、花或花部(flower part)、果实、花粉、卵细胞、合子、种子、插条(cutting)、细胞或组织培养物、或植物中仍展现出依照本发明的无籽表型(特别在栽培成植株时)的任何其它部分或产物。

本发明进一步涉及可自依照本发明的和如本文中之前所描述的植株获得的植物部分，包括但不限于植物种子、植物器官诸如例如根、茎、叶、花芽、或胚等，胚珠、花粉小孢子、植物细胞、植物组织、植物细胞培养物诸如例如原生质体、细胞培养细胞、植物组织中的细胞，花粉、花粉管、胚珠、胚囊、各个发育阶段的合子和胚等；其仍展现出依照本发明的无籽表型，特别在栽培成植株时。

本发明进一步涉及一种产生无籽椒果实的农艺学方法，包括以下步骤：

i)提供依照本发明的和如本文中之前所表征的椒植株；

ii)增殖/繁殖所述椒植株；

iii)任选地，通过使用例如雄性能育椒植株、功能性雄性不育椒植株或去雄来阻止所述椒植株的传粉；

iv)容许所述植株生长无籽椒果实；并

v)收获所述椒果实。

在本发明的一个实施方案中，椒植株的增殖或繁殖是经由种子或通过营养繁殖完成的。

本发明进一步涉及一种产生无籽椒植株的方法，其包括以下步骤：

i)提供通过杂交作为雌性系的无籽椒植株和作为雄性系的雄性能育(具种子的)椒植株产生的F1杂种的种子；

ii)使所述种子发芽，并自此生长成熟的、能育植株；

iii)诱导在(ii)下栽培的所述植株的自花传粉，生长果实，并自此收获所述能育的种子，并

iv)自在iii)下收获的所述种子生长植株，并选择生长无籽果实的植株。

在一个实施方案中，在依照本发明的所述方法中使用的杂种种子是如下杂种种子，其可获自选自下组杂种的杂种椒植株：辣椒(Capsicum annuum)AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X，它们自于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB219YA，苏格兰，UK的种子生长。

附图简述

图1：网屋(net house)(Netiv Haasara村，以色列)中的SLP植株。“一口(one bite)”型品种“AR06-F3-255-1”。此品种作为保藏杂种中的SLP来源使用。

图2：来自黄色块状SLP品种“SD07-3-5”的果实，所述黄色块状SLP品种“SD07-3-5”源自于“AR06-F3-255-1”和黄色块状椒品种的F2植株之间产生的杂种。

图3：来自红色圆锥状SLP品种“SD07-2-77”的果实，所述红色圆锥状SLP品种“SD07-2-77”源自于“AR06-F3-255-1”和红色Kapya型椒品种的F2植株之间产生的杂种。

发明详述

定义

一般而言，若不在下文中另有指明，则给予本申请领域内使用的技术术语和表述通常在植物育种和栽培有关领域中被应用至它们的意义。

如在本说明书和所附的权利要求书中所使用的，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数对象，除非上下文另有明确指明。如此，例如，提及“植株”(植物plant)包括一种或多种植株，并且提及“细胞”包括细胞的混合物、组织等。

如本文中所使用的，“单性结实”指在不进行受精的情况中产生果实，并且其容许获得无籽果实。某些环境条件诸如高的或低的白天或夜间温度，低水平的光和高湿度促成单性结实。单性结实可以天然发生或者其可以人工诱导。天然的单性结实由(表)(epi)遗传原因产生，并且可以是专性的或任选的，换言之，取决于环境条件。

如本文中所使用的，“无籽椒果实”指不依赖于传粉和/或受精过程和/或不依赖于用诱导单性结实的植物激素和/或其它诱导单性结实的外源因子和/或外源施用的单性结实诱导剂的处理所获得的椒果实。

“XX％”无籽的无籽椒果实指如下果实，其中所述果实中存在的仅“100-XX％”的子房发育成种子。例如，“95％”无籽的无籽椒果实指如下果实，其中所述果实中存在的仅“100-95％”的子房，即5％的子房发育成种子。

如本文中所使用的，“无籽椒植株”指生长如本文中所定义的无籽椒果实的椒植株，包括如下椒植株，其中所述椒植株上所存在的仅“100-XX％”的果实是无籽的，具体地，95％和多至100％无籽的。

如本文中所使用的，“可食用的果实”和“新鲜的可食用果实”指自适合于人消费的植株挑选的果实。

如本文中所使用的，“外源因子或外源剂”指外源应用至植株，具体地，应用至植株生殖部分诸如例如柱头后能够在经处理的植株中诱导人工单性结实的因子或药剂。此类“外源因子或外源剂”可以是例如死亡花粉提取物、生长调节物质(或是天然的或是合成的)诸如植物激素，包括生长素、赤霉素和细胞因子、生长素转运抑制剂等。

如本文中所使用的，术语“性状”指特征或表型，例如，成熟果实颜色或疾病抗性诸如TSWV抗性。性状可以以显性或隐性方式，或以部分或不完全显性方式遗传。性状可以是单基因的(即由单一基因座决定)或多基因的(即由超过一个基因座决定)，或者还可以源自于基因间的相互作用或一种或多种基因与环境的相互作用。显性性状在杂合或纯合状态时导致完全表型显示；隐性性状仅在存在于纯合状态时显示自身。

如本领域中所知道的，术语“果皮”指成熟子房的壁。具体地，椒果实果皮指果实壁，其是椒果实中有颜色的、可食用部分。如本文中所使用的，术语“厚果皮”指至少5mm，优选地，至少8mm的果皮宽度。如本文中所使用的，术语“自交”指受控的植物自花传粉，即接触由同一植株产生的花粉和胚珠。术语“杂交”指受控的异花传粉，即接触由不同植株产生的花粉和胚珠。

术语“植株活力”(plant vigor)在本文中以其最广义使用，指植株综合强度。

如本文中所使用的，“果实作物”指单一植株的作物，或者优选地，指自以商业规模栽培的椒植株获得的果实作物。

如本文中所使用的，术语“商业椒系或品种”指商品化的椒植株，诸如例如具有厚果皮的甜的、可食用果实的椒品种。通常，商业椒品种可以具有有块状、Californian型果实形状的果实。商业椒品种的例子包括但不限于例如“铃状”型甜椒商业栽培种，诸如Cannon(Zeraim Gedera)；Vergasa(SyngentaSeeds)；Bardenas(Syngenta Seeds)，Roxy(Syngenta Seeds)，Yolo Wonder(Syngenta Seeds)等。

关于依照本发明的椒植株生长的“低温”指10°-12℃的范围中及以下的温度，这取决于所使用的品种。

如本文中所使用的，术语“等位基因”意指与基因或任何种类的可辨认遗传元件的不同形式相同或有关的多种遗传单元的一种或多种备选形式或变体形式之任一种，所有所述等位基因涉及至少一种性状或特征。在二倍体细胞中，给定基因的两个等位基因占据同源染色体对上的相应基因座，因此在遗传中是备选的。

此类备选或变体形式可能是单核苷酸多态性、插入、倒位、易位或缺失的结果或者由例如化学或结构修饰、转录调控或翻译后修饰/调控引起的基因调控的后果。

在一些情况中，提及替代“等位基因”的“单元型”(即单元型是数处或多处连锁基因座(在同一染色体上)处一起传递的等位基因的组合)可能更准确，然而，在那些情况中，术语“等位基因”应当理解成包含术语“单元型”(haplotype)。认为等位基因在它们表达类似表型时是相同的，但是在一些情况中，可以发生的是，不同等位基因也表达类似的表型。序列差异是有可能的，但是重要性较小，只要它们不影响表型。

与数量性状有关的等位基因可以包含多种遗传单元的备选或变体形式，所述遗传单元包括那些与单基因或多基因或其产物或者甚至破坏遗传因子的基因或受遗传因子控制的基因相同或有关的，所述遗传因子促成以所述QTL表示的表型。

“遗传决定子”在本文中定义为可以包含具有多种基因组功能的序列(诸如基因和调控元件区)的核苷酸序列，优选地，DNA序列。遗传决定子还可以指核苷酸构建体，并且可以包含在载体中。或者，遗传决定子可以自一株植物转移至另一株，其通过染色体重组在杂交所述植株后实现。遗传决定子原则上可以包含源自一种或多种物种的遗传物质。

具体地，如本文中所使用的，遗传决定子指单基因或多基因，QTL或单元型，其决定无籽表型在椒植株中的表达。

“基因”在本文中定义为由DNA序列组成的遗传单元，其占据染色体上的特定位置，而且含有用于生物体中特定特征或性状的遗传指令。

“基因座”在本文中定义为遗传图谱上促成性状的给定基因或任何其它遗传元件或因子在给定物种的染色体上占据的位置。

如本文中所使用的，短语“二倍体个体”指具有两套染色体(通常一套来自其两个亲本的每一方)的个体。然而，理解的是，在一些实施方案中，二倍体个体可以自单一生物体接受其“母本”和“父本”组的染色体，诸如在植株进行自交以产生植株的后续世代时。

术语“染色体”意欲包括术语“连锁群”和/或“连锁群的染色体等同物”，如此在本文中与它们同义使用。

如本文中所使用的，术语“杂合的”意指在不同等位基因驻留于同源染色体上相应的基因座处时存在的遗传条件。

如本文中所使用的，术语“纯合的”意指在相同等位基因驻留于同源染色体上相应的基因座处时存在的遗传条件。纯合性定义为在个体植株自交后没有分离，或者若进行杂交，F1中没有分离。

如本文中所使用的，术语“杂种”、“杂种植物”和“杂种后代”指自遗传方面不同或不相似的亲本产生的个体(例如在遗传方面杂合的或大部分杂合的个体)(Rieger等，1968)。

如本文中所使用的，短语“单交F1杂种”指自两个近交系间的杂交产生的F1杂种。

如本文中所使用的，短语“近交系”指遗传方面纯合的或几乎纯合的种群。例如，可以经由数轮兄/妹育种或自交，或者在双单倍体产生中衍生近交系。在一些实施方案中，近交系对一种或多种感兴趣的表型性状准确育种。“近交的”、“近交个体”或“近交后代”是从近交系取样的个体。

如本文中所使用的，术语“双单倍体系”指自另一种培养物传代的稳定近交系。特定培养基和环境上培养的一些花粉粒(单倍体)可以发育含有n染色体的小植株。然后使这些小植株“加倍”，并含有2n染色体。这些小植株的后代称作“双单倍体”，并且基本上不再进行分离(稳定的)。

如本文中所使用的，术语“后代”指特定杂交的后代。通常，后代源自两个个体的育种，虽然一些物种(特别是一些植物和雌雄同体动物)可进行自交(即同一植物充当雄性和雌性配子两者的供体)。例如，后代可以是F1、F2或任何后继世代的。

如本文中所使用的，术语“基因渗入”指藉此将一种物种、品种或栽培种的基因、QTL或单元型移入另一种物种、品种或栽培种的基因组中的过程，其通过杂交那些物种来实现。杂交可以是天然的或人工的。任选地，可以通过与回归亲本回交来完成该过程，在这种情况中，基因渗入指经由种间杂种与其亲本之一的重复回交来将一种物种的基因渗透入另一种的基因库中。基因渗入还可以被描述为在接受植株的基因组中稳定整合的异源遗传物质。

“遗传工程”、“转化”和“遗传修饰”在本文中均作为同义词使用，用于将任何种类的遗传信息转移入另一种生物体的靶植株DNA中，通常但不排他地，染色体DNA或基因组。遗传工程是在接受植株的基因组中稳定整合异源遗传物质的一种方法，并且可以包括包含用含有异源DNA的DNA重组体转化植株的细胞或组织的方法，所述异源DNA包含编码基因或其等位基因变体的外来核苷酸序列以及调控元件，所述调控元件在如下那些中进行选择：它们能够引起异源DNA在植物细胞或组织中的稳定整合，并且能够使外来核苷酸序列在植物细胞或植物组织中能够表达。

如本文中所使用的，短语“遗传或分子标记”指与一处或多处感兴趣基因座有关的个体基因组的特征(例如个体的基因座中存在的核苷酸或多核苷酸序列)。在一些实施方案中，根据上下文，遗传标记在感兴趣的种群中是多态性的，或者是由多态性占据的基因座。遗传标记包括例如单核苷酸多态性(SNP)、indel(即插入/缺失)、简单序列重复(SSR)、限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态DNA(RAPD)、切割扩增多态序列(cleaved amplifledpolymorphic sequence，CAPS)标记物、多样性阵列技术(Diversity ArraysTechnology，DArT)标记物和扩增片段长度多态性(AFLP)等。例如，遗传标记可用于定位含有染色体上促成表型性状的变异性的等位基因的遗传基因座。短语“遗传标记”还可指与基因组序列互补的多核苷酸序列，诸如作为探针使用的核酸序列。

遗传或分子标记可在物理上定位于染色体上与其相关联的遗传基因座之内或之外的(即分别是基因内的或基因外的)位置中。换言之，虽然通常在与感兴趣的基因座对应的基因或功能性突变(例如在基因外的控制元件内)在染色体上的位置尚未获得鉴定而且遗传标记和感兴趣基因座之间有非常低的重组率时采用遗传标记，但是目前公开的主题还可采用在物理上在遗传基因座边界内的遗传标记(例如与基因对应的基因组序列内部的，诸如但不限于基因的内含子或外显子内的多态性)。在目前公开的主题的一些实施方案中，一种或多种遗传标记包含1种和10种之间的标记物，而在一些实施方案中，一种或多种遗传标记包含超过10种遗传标记。

如本文中所使用的，术语“限制性片段长度多态性”或“RFLP”意指个体间在由特定限制酶切割的DNA片段大小方面的变异。导致RFLP的多态性序列作为遗传连锁图谱上的标记物使用。

在本发明的范围内理解“基于标记物的选择”，指例如遗传标记检测来自植物的一种或多种核酸的用途，其中将所述核酸与想要的性状相关联以鉴定携带想要的(或不想要的)性状的基因、QTL或单元型的植株，使得可以在选择育种程序中使用那些植株。

在本发明的范围内理解“微卫星或SSR(简单序列重复)标记物”，指由DNA碱基短序列的许多重复(其在遍及植株基因组的基因座处找到，并且具有高多态性的可能性)组成的遗传标记的类型。

“单核苷酸多态性”(SNP)指基因组(或其它共享的序列，如线粒体DNA)中的单核苷酸，即A、C、G、T在个体的一组(配对的)染色体间不同或者在物种的成员间不同时发生的DNA序列变异。

在本发明的范围内理解“PCR(聚合酶链式反应)”，指一种产生相对大量的基因组DNA或子集的特定区域的方法，由此使基于那些区域的多种分析变成可能。

在本发明的范围内理解“PCR引物”，指特定DNA区域的PCR扩增中所使用的相对较短的单链DNA片段。

在本发明的范围内理解“多态性”，指可经由例如可变剪接、DNA甲基化等获得的两种或更多种不同形式的基因、遗传标记、或遗传性状或基因产物在种群中的存在。

在本发明的范围内理解“选择育种”，指使用拥有或展示想要的性状的植株作为亲本的育种程序。

在本发明的范围内理解“测试者”植株，指用于在遗传方面表征要测试的植株中的性状的辣椒属(Capsicum)植株。通常，将要测试的植株与“测试者”植株杂交，并对杂交后代中的性状分离比率评分。

如本文中所使用的，“探针”指如下原子或分子组，其能够识别和结合特定靶分子或细胞结构，如此容许靶分子或结构的检测。具体地，“探针”指经标记的DNA或RNA序列，其可以通过分子杂交来检测互补序列的存在，并量化互补序列。

如本文中所使用的，术语“种群”意指在遗传方面同质或异质的植物集合，其共享共同的遗传起源。

如本文中所使用的，术语“品种”或“栽培种”意指可以通过结构特征和性能与相同物种内的其它品种鉴别的一组类似植株。如本文中所使用的，术语“品种”具有与1961年12月2日的保护植物新品种国际公约(UPOV条约)(如在Geneva于1972年11月10日，于1978年10月23日、及于1991年3月19日所修订的)中的相应定义相同的意义。如此，“品种”意指最低已知等级的单一植物学分类单元内的植物分组，不管是否完全满足用于授予育种者权利的条件，所述分组可以i)以源自给定基因型或基因型组合的特征的表达限定，ii)通过至少一种所述特征的表达与任何其它植物分组区别，并iii)被视为关于其繁殖适合性不变的单元。

如本文中所使用的，术语“椒”或“辣椒”意指辣椒属(Capsicum)的任何物种、品种、栽培种、或种群。

在本发明的范围内理解“栽培的辣椒”植株，指如下植株，其不再处于天然状态，但是已经通过人的管理而开发，且用于人使用和/或消费。

如本文中所使用的，术语“育种”及其语法变化形式指产生后代个体的任何方法。育种可以是有性的或无性的或其任意组合。例示性的非限制性育种类型包括杂交、自交、双单倍体衍生物世代及其组合。

如本文中所使用的，短语“建立的育种种群”指育种程序(例如商品化的育种程序)中由亲本产生的和/或作为亲本使用的潜在育种配偶体的集合。建立的育种种群的成员在遗传方面和/或表型方面通常是充分表征的。例如，数种感兴趣的表型性状可能已经在例如不同环境条件下，多个位置和/或不同时间得到评估。或者/另外，与表型性状的表达相关联的一个或多个遗传基因座可能已经得到鉴定，并且育种种群的一个或多个成员可能已经相对于一个或多个遗传基因座以及与一个或多个遗传基因座相关联的一种或多种遗传标记确定了基因型。

在本发明的领域内理解“回交”，指将杂种后代返回与亲本之一重复杂交的过程。在后续回交中可以使用不同回归亲本。

在本发明的所有章节旁边提供了以下描述，以便使本领域技术人员能够利用所述发明。然而，多种修饰对于本领域技术人员而言仍会是显而易见的，因为已经明确限定本发明的一般原则以提供具有如下文所提出的独特特征的雄性不育无籽椒。

在杂种种子产生的过程中，通过使用雄性不育近交物作为雌性亲本系以提高杂种产生的效率。不育椒植株生长得高，并且生长得非常快。在植株的顶部，它们产生非常小的、畸形的无籽果实。在此类植株上喷射激素尚未成功诱导“正常的”果实结实。但是，如在许多椒性状中的，存在有此现象的遗传变异。雄性不育系在其无籽椒的数量和质量方面不同。

在本发明的范围内，发现如下椒系，其能够产生定性的、高产无籽果实，具体地，不显示畸形的果实。在此上下文中的畸形意指果实生长不规则的且不寻常的形成，例如不是一致的、不是对称的、或者为不规则的或者没有显示分节(segmentation)。

若在其它方面相同的遗传背景上比较，则SLP果实的大小可以小于正常的、含有种子的果实的。含有种子的同胞(sibling)可以比其SLP亲缘物(relative)大多至5倍。然而，有可能通过杂交入不同遗传背景中来针对此较小的大小进行补偿，并获得具有与商业大小的甜椒果实相同或基本上相同的大小的无籽椒果实。

具体地，成熟时的SLP果实可以重2克和10克之间，具体地2.5g和5g之间，或者具有直径1cm至4cm，具体地，1.5cm至3cm乘0.5cm至5cm，具体地，乘2cm至4cm的大小。

“无籽”性状在遗传决定子的控制下，并在依照本发明的椒植株中永久表达，其不依赖于用诱导剂(诸如例如植物激素或植物提取物)的人工处理，所述诱导剂通常在温室中的保护椒栽培中使用以人工诱导椒中的单性结实。“无籽”性状在依照本发明的植株中的表达也基本上不依赖于其它外源因素(包括传粉或受精过程、气候条件或季节变化性)。

因此，依照本发明的植株在所有季节均显示卓越的果实结实，其还处于不利的生长条件下，诸如那些存在于以色列Arava地区的冬季中的(地中海气候)，在那里平均中等温度在4℃和14℃之间，具体地，6℃和12℃之间的范围中。

在本发明的一个实施方案中，开发雄性不育无籽椒(SLP)植株，其特征在于其产生遍及所述植株的无籽果实的能力。所述果实是尺寸小的，以致于它们通常可以被一口吃完。

具体地，分离的雄性不育无籽椒植株系展现出包括选自下组的那些的特有特征：(i)在所有季节的卓越果实结实；(ii)强壮且耐寒的(hardy)植株；(iii)与非不育椒相比的弱顶端优势，这导致许多侧枝和细枝的分枝；(iv)趋于在约20％的节中每节产生两个果实；(v)相当一致的大小和形状；(vi)节间的短间隔，约10cm长；(vii)果实产生自第一节开始，并沿着枝条的长度前进，其类似于非不育植株；和(viii)花具有没有花粉的小花粉囊。

此外，在所述分离的植株系上生长的椒果实展现出包括选自下组的那些的特有特征：(i)无籽果实；(ii)在成熟果实中着红色而在早熟(不成熟)果实中着绿色；(iii)圆锥样性状，即介于铃状和经典圆锥形之间；(iv)直径长约2至4cm乘约3至4cm之间的大小；和(v)很甜的味道(约8至约11°的白利)。

本发明提供了如下实验证据，其提示由本发明的植株所显示的“无籽”性状在遗传方面受到控制。具体地，看来“无籽”性状是多基因的，并且是兼性的(facultative)。在通过昆虫或通过手工劳动对这些植株和品种授粉时，果实正常产生，并且发育正常发生。然而，在传粉是困难的或不发生的条件下，这些植株和品种仍然产生正常发育的果实，然而在先技术的常规植株和品种完全不可能产生果实，或者果实会结实，但是通常会是畸形的和/或自花蒂(blossom end)便开始腐烂，而且果实发育最多是不良的，最后被自花蒂开始进行的腐烂超越。

可以通过选自下组的方法来在辣椒属的任何其它植株或植株系中基因掺入“无籽”性状：育种、单一性状转换(single trait conversion)和转化。具体地，可以通过植物育种领域中的技术人员已知的方法来将“无籽”性状基因掺入商业椒系和品种中。

一般而言，商业椒是自两个亲本系(近交物)的杂交产生的杂种。一般而言，杂种的开发要求纯合近交系的开发、这些品系的杂交、和对所述杂交的评估。

使用谱系育种和轮回选择育种方法来从育种种群开发近交系。育种程序将来自两种或更多种近交系或多种其它种质资源的遗传背景组合成育种库，自此通过自交和想要表型的选择来开发新的近交系。将新的近交物与其它近交系杂交，并评估来自这些杂交的杂种以确定那些中的哪些具有商业潜力。植物育种和杂种开发是昂贵且耗费劳力和时间的过程。

谱系育种以两种基因型的杂交开始，所述基因型的每一种可以具有另一种中缺乏的或互补另一种的一种或多种想要的特征。若两种最初的亲本不提供所有想要的特征，则育种种群中可以包括其它来源。在谱系方法中，在连续世代中对优良植株进行自交，并选择。在随后的世代中，杂合条件由于自花传粉和选择而为同质系(homogeneous line)所代替。通常，在育种的谱系方法中，实施5个或更多个世代的自交和选择：F1至F2；F3至F4；F4至F5等。单交杂种源自于两种近交系的杂交，所述近交系之每一种具有互补另一种的基因型的基因型。第一代的杂种后代称作F1。在商业杂种的开发中，仅寻求F1杂种植株。优选的F1杂种比其近交亲本更茁壮(vigorous)。可以在许多多基因性状中显示此杂种性能(杂合优势或杂种优势)，包括增加的营养生长和增加的产量。可以通过使用通过另一种培养获得的双单倍体来加速椒中的育种。此类技术通过在比有规律的谱系育种方法短的一段时间内产生纯系来给出保证该方法的可能性。辣椒属内的植株可以容易地进行异花传粉。使用常规育种技术也容易地将性状从一种椒植株转移至另一种植株，包括不同类型的椒植株，例如以便进一步获得商业品系。例如，通过轮回选择育种，例如通过回交来实现性状向原种系(elite line)中的基因渗入。在这种情况中，首先将原种系(回归亲本)与携带所述性状，具体地，依照本发明的“无籽”性状的供体近交物(非回归亲本)杂交。然后将此杂交的后代向后与回归亲本配对，接着在所得的后代中选择所述性状。与回归亲本回交3代、优选4代、更优选5代或更多世代及对所述性状，具体地，依照本发明的“无籽”性状进行选择后，后代在含有抗性的基因座方面是杂合的，但是在大多数或几乎所有其它基因方面像回归亲本(参见例如Poehlman和Sleper(1995)BreedingField Crops，第4版，172-175；Fehr(1987)Principles of Cultivar Development，Vol.1：Theory and Technique，360-376，通过提及而收入本文)。每次杂交后实施性状的选择。在椒中可获得雄性不育性。具体地，在商业品系例如甜椒系(参见例如DaskatoffS.(1972))中广泛使用遗传雄性不育性，而在辣椒(chillipepper)中，还使用胞质雄性不育性(Peterson，1958)。雄性不育椒突变体及其在杂种优势育种中的利用(Male sterile pepper mutants and their utilization inheterosis breeding).Eucarpia，关于遗传和育种的会议(meetings on genetic andbreeding).Turin 1971，205-210)。

因而，在一个实施方案中，本发明涉及一种产生无籽椒植株的方法，包括以下步骤：

i)提供作为雌性系的雄性不育的无籽椒植株和作为雄性系的雄性能育(具种子的)椒植株的F1杂种的近交系的种子；

ii)使所述种子发芽，并自此生长成熟的、能育植株；

iv)自在iii)下收获的所述种子生长植株，并任选地，选择生长无籽果实的植株。

椒是自花传粉的物种，因此通常仅在植株还是不育的时容易认出其为无籽的。理论上，这2种现象在遗传连锁的意义上彼此不相联系，但是实际上，在植株同时具有所述2种性状时可以容易地鉴定出单性结实。使用能育的植株会要求切开果实以确定种子存在与否。

在本发明的一方面，可以通过对花的简单视力观察并鉴定雄性不育个体来鉴定和选择表达“无籽”性状，如此生长无籽椒果实的植株。辨别不育植株后，将它们再次种植，并评估其无籽果实结实能力。这可以通过例如对所述植株检查以下表型特征来实现：

1.果实结实已经在第一节中开始，如在能育的植株中的。

2.果实结实不依赖于传粉和/或受精过程地在能育植株也正常结实的所有季节中发生。

3.果实结实不依赖于传粉和/或受精过程地在不利的条件下发生。

在备选中，可以采用标记物辅助育种来鉴定那些个体，其中发明有关的基因座和/或侧翼标记物基因座或与其遗传连锁的标记物基因座具有有利的基因型，具体地，纯合的有利基因型。

如此，可以通过本领域技术人员已知的方法来开发标记物，并用于鉴定和选择具有表示无籽性状的一处或多处基因座的等位基因或等位基因组的依照本发明的和如本文中之前所公开的植株。

有数种本领域技术人员已知的可用方法或办法，可以使用所述方法或办法来鉴定和/或开发连锁不平衡中的和/或与无籽性状的基因、QTL或单元型驻留的基因组区域连锁的和/或定位于所述基因组区域中的标记物，以及表示成为无籽性状基础的实际因果突变的标记物。非完全无遗漏地，本领域技术人员已知的一些办法包括：

-候选基因办法；可以在与感兴趣性状有关和/或遗传连锁的多态性方面搜索候选基因序列或候选基因连锁序列，并且一旦有关和/或遗传连锁，便可以在标记物辅助育种应用中使用那些多态性。

-分离群体分组分析(Bulk segregant analysis，BSA)办法(Michelmore等，1991)；确定种群的表型后，对具有感兴趣性状对比表型的植株(通常在5-40株之间)分组，其中各组形成表示种群表型最末端的群体(bulk)。然后对群体测试分子标记等位基因是否存在。因为群体被认为在促成表型最末端的等位基因方面形成对照，所以群体之间的任何标记物多态是候选遗传连锁标记物(例如与感兴趣的性状连锁的)，并可以在标记物辅助育种应用中使用，/或者，可以用于对感兴趣的性状遗传作图。

-QTL作图或联合作图(association mapping)办法：可以对植株组的种群表征感兴趣的性状(确定表型)，并使用标记物(优选地，遍及整个基因组分布良好的)来确定基因型。获得基因型数据和表型数据后，通过对基因型和表型数据的联合分析使用共同的QTL作图和/或联合作图软件工具搜索基因型数据和表型数据之间的联系的样式。随后，可以在标记物辅助育种应用中使用与感兴趣性状有关的标记物。

QTL和/或联合作图后，或者对与感兴趣性状连锁的标记物遗传作图后，可以鉴定已知定位于相同基因组区域中的(如此遗传连锁的)其它标记物或基因，并用于开发感兴趣区域中的别的标记物和/或可以在标记物辅助育种应用中使用。

还可以使用遗传连锁的标记物或标记物序列来分离那些标志物侧翼的其它核酸序列，其通过杂交、PCR、和/或“在计算机芯片上”(‘in-silico”)办法来实现。可以使用那些侧翼核酸序列来搜索与感兴趣性状有关的和/或遗传连锁的新的和/或别的多态性，其也可以在标记物辅助育种种群中使用。

还可以在比较基因组和/或同线性作图(syntheny mapping)办法中使用与感兴趣性状有关的和/或遗传连锁的核酸序列以鉴定同源区和同源和/或直向同源序列和/或候选基因。

在一个实施方案中，因此，本发明涉及一种遗传标记，其在依照本发明的椒植株中，具体地，在如下杂种椒植株或其F2后代中与控制“无籽”性状的遗传决定子遗传连锁，所述杂种椒植株称作辣椒AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X，它们自于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，AberdeenAB219YA，苏格兰，UK的种子生长。此遗传标记可以是选自下组的任何标志物：限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态DNA(RAPD)、扩增限制性片段长度多态性(AFLP)、简单序列重复(SSR)和单核苷酸多态性SNP或与“无籽”性状有关的和/或遗传连锁的任何核酸序列。

本发明还涉及一种开发此类标记物的方法，包括那些上文所描述的，具体地，与控制如下杂种椒植株或其F2后代中的“无籽”性状的遗传决定子遗传连锁的标记物，所述杂种椒植株称作辣椒AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X，它们自于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB219YA，苏格兰，UK的种子生长。

本发明还包括的是依照本发明的此类标记物用于鉴定已知定位于相同基因组区域中的(如此遗传连锁的)其它标记物或基因的用途和用于开发感兴趣区域中和/或在标记物辅助育种应用中的别的标记物的用途。

在进一步的实施方案中，本发明涉及一种无籽椒植株，其包含与控制所述椒植株中的“无籽”性状的遗传决定子遗传连锁的依照本发明的此类标记物，具体的是，如下标记物，其可获自从于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB219YA，苏格兰，UK的种子生长的称作辣椒AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X的杂种椒植株，或者可获自其F2后代，具体地，其通过应用如本文中所公开的方法来实现。

已经可以在近交物开发的早期阶段中使用基于标记物的选择，其通常与主要基于表型特征的筛选方法组合使用，所述表型特征可以在视觉上确定，并且涉及感兴趣的性状，即“无籽”性状，且进一步涉及关键的性能参数(诸如例如植物活力、节间长度、分枝、昆虫抗性、病毒抗性诸如TMV(烟草花叶病毒)和TSWV(番茄斑枯病毒)等)，所述关键的性能参数在要在商业杂种产生中利用的植株的合适性方面是相关的。选择也可以基于分子标记，其可以或者不可以与感兴趣的性状连锁。

具体地，可以与表型选择组合应用或者在表型选择前应用基于标记物的选择以鉴定如下那些个体，其中所有本发明相关的基因座具有杂合的或纯合的有利基因型。

存在有可以在基于标记物的选择中使用的数种类型的分子标记，所述基于标记物的选择包括但不限于限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态DNA(RAPD)、扩增限制性片段长度多态性(AFLP)、简单序列重复(SSR)和单核苷酸多态性SNP。

RFLP牵涉限制酶在特定的短限制位点切割染色体DNA的用途，多态性源自于限制位点处位点或突变之间的复制或缺失。

RAPD利用用任意序列的单一引物进行的低严格性聚合酶链式反应(PCR)扩增来生成匿名(anonymous)DNA片段的菌株特异性阵列。该方法仅需要很少的DNA样品，并分析许多多态性基因座。

AFLP需要用限制酶消化细胞DNA，之后使用PCR和引物中的选择性核苷酸来扩增特定的片段。用此方法，使用电泳技术来使所获得的片段显现，每引物组合可以测量多至100处多态性基因座，并且每次测试仅需要少量的DNA样品。

SSR分析基于遍及真核生物基因组广泛分散的DNA微卫星(短重复)序列，其被选择性进行扩增以检测简单序列重复的变异。SSR分析仅需要很少的DNA样品。

SNP使用有效选出点突变的PCR延伸测定法。该规程需要每种样品的少量DNA。可以在典型的基于标记物的选择育种程序中使用上文方法之一或上文方法的组合。

目前，实现跨越植物基因组多态性区域的核苷酸片段的扩增的最优选方法采用聚合酶链式反应(“PCR”)(Mullis等，Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.51：263273(1986))，其使用牵涉能够与以其双链形式限定多态性的邻近序列杂交的正向引物和反向引物的引物对来实现。

基本上，PCR扩增的方法牵涉引物或引物对的使用，所述引物或引物对包含在要扩增的DNA区段或与所述DNA区段连接的接头序列侧翼的两条短寡核苷酸引物序列。对DNA的加热和变性的重复循环后有引物与其互补序列在低温的退火，和用DNA聚合酶进行的退火引物的延伸。引物与DNA靶序列的相反链杂交。杂交指互补DNA链的退火，其中互补物指如下核苷酸序列，其使得一条链的核苷酸可以与相反链上的核苷酸结合以形成双链结构。为引物定取向以使得通过聚合酶进行的DNA合成穿过引物间的核苷酸序列双向进行。此规程在一轮循环中有效地倍增那种DNA区段的量。因为PCR产物与引物互补，并能够结合引物，所以每轮连续循环倍增先前循环中合成的DNA的量。此规程的结果是特定靶片段的指数积累，即约2<n>，其中n是循环数目。

经由PCR扩增，产生数百万拷贝的侧翼有引物的DNA区段。重复序列或插入或缺失(其定位于不同等位基因中的侧翼引物之间)的数目差异在扩增DNA片段的长度变异中得到反映。可以通过例如在凝胶上以电泳方法分开扩增DNA片段或通过使用毛细管测序仪来检测这些变异。通过分析凝胶或概况(profile)，可以确定植株是否含有纯合或杂合状态的想要的等位基因或者想要的或不想要的等位基因是否是植物基因组所缺少的。

可以通过许多基因型分型方法、或通过基于DNA物理性质的其它扩增后方法以及通过测序来测定(确定基因型)不同等位基因间没有导致长度变异的序列变异(如SNP)，所述基因型分型方法可以是基于杂交的、基于酶的。

可以采用备选的方法来扩增片段，诸如“Ligase Chain Reaction”(“LCR”)(Barany，Proc.Natl.Acad.Sci.(U.S.A.)88：189193(1991))，其使用两对寡核苷酸探针来以指数方式扩增特定靶物。对每对寡核苷酸的序列进行选择以容许所述对与靶物相同链的邻接序列杂交。此类杂交形成模板依赖性连接酶的底物。如同PCR一样，如此，所得的产物在随后的循环中起模板作用，并获得想要序列的指数扩增。

可以用具有多态性位点相同链的近端和远端序列的寡核苷酸实施LCR。在一个实施方案中，任一种寡核苷酸会被设计成包括多态性的实际多态性位点。在此实施方案中，对反应条件进行选择以使得寡核苷酸仅在靶分子含有或缺乏与寡核苷酸上存在的多态性位点互补的特定核苷酸时可被连接在一起。或者，可以对寡核苷酸进行选择以使得它们不包括多态性位点(参见Segev，PCT公开文本WO 90/01069)。

可以备选采用的进一步方法是“寡核苷酸Ligation Assay”(“OLA”)(Landegren等，Science 241：10771080(1988))。OLA方案使用两种寡核苷酸，所述寡核苷酸被设计成能够与靶物单链的邻接序列杂交。具体地，OLA(如LCR)适合于检测点突变。然而，不像LCR，OLA导致靶序列的“线性”而非指数扩增。

可以备选采用的又一种方法是“侵入物测定法”(“Invader Assay”)，其使用结构特异性瓣状内切酶(flap endonuclease，FEN)来切割通过等位基因特异性交叠寡核苷酸与含有单核苷酸多态性(SNP)位点的靶DNA的杂交形成的三维复合物。与靶分子中SNP等位基因互补的寡核苷酸的退火触发切割酶(cleavase)即热稳定的FEN对寡核苷酸的切割。可以通过数种不同办法来检测切割。最通常地，切割产物触发对荧光共振能量转移(FRET)盒的次级切割反应以释放荧光信号。或者，可以直接通过使用荧光偏振(FP)探针，或者通过质谱术来检测切割。侵入切割反应是高度特异的，具有低失败率，而且可以检测zeptomol(10^-21摩尔)量的靶DNA。虽然传统上已经使用该测定法来每次反应询问一个样品中的一种SNP，但是已经测试了新的基于芯片或基于珠子的办法以使这种有效且准确的测定法适合于多路复用(multiplexing)和高通量SNP基因型分型。

Nickerson等描述了组合PCR和OLA属性的核酸检测测定法(Nickerson等，Proc.Natl.Acad.Sci.(U.S.A.)87：89238927(1990))。在此方法中，使用PCR来实现靶DNA的指数扩增，然后使用OLA来检测所述靶DNA。

基于两种(或更多种)寡核苷酸在存在具有所得的“二寡核苷酸”序列的核酸的情况中的连接由此扩增二寡核苷酸的方案也是已知的(Wu等，Genomics 4：560 569(1989))，并且出于本发明的目的可以容易地进行改编。

如此，分子标记可以是通过PCR扩增的DNA片段，例如SSR标记物或RAPD标记物。扩增DNA片段的存在与否可以指明性状自身或性状的特定等位基因的存在与否。在使用SSR标记物时，扩增DNA片段的长度差异可以指明性状的特定等位基因的存在，如此能够区分性状的不同等位基因。

在本发明的一个具体的实施方案中，使用简单序列重复(SSR)标记物来鉴定亲本植株和/或其祖先中的，以及源自于所述亲本植株的杂交的后代植株中的发明相关的等位基因。简单序列重复是短的、重复DNA序列，存在于所有真核生物的基因组中，并且由给定核苷酸基序的数个至超过一百个重复组成。因为在植物中存在于基因组中特定位置的重复的数目通常不同，所以可以分析SSR以确定特定等位基因存在与否。

在本发明的另一个实施方案中，使用SNP标记物来鉴定亲本植株和/或其祖先中的，以及源自于所述亲本植株的杂交的后代植株中的发明相关的等位基因。

可以使用自很幼小植株的叶组织或自种子提取的DNA样品在植株发育早期完成标记物分析。这容许在育种周期早期用想要的遗传组成鉴定植株，并容许在传粉前丢弃不含想要的、本发明相关的等位基因的植株，如此降低育种种群的规模，并且降低对基因型分型的需要。

此外，通过使用分子标记，可以在携带发明相关基因座处的2拷贝想要的、发明相关等位基因的纯合植株和仅携带1拷贝的杂合植株和不含任何拷贝的有利等位基因的植株间进行区别。

可以在追踪具有或者不具有“无籽”性状的植株的标记物辅助选择和/或任何其它方法中使用分子标记。标记物可以是反式、或顺式标记物。反式标记物指明源自于外源(供体)DNA向接受植株的基因组中的基因掺入的多态性，所述多态性与接受基因组顺式连锁，即与对立等位基因连锁。如此，顺式标记物与感兴趣的等位基因连锁，而反式标记物与对立等位基因(来自接收者)连锁。

为了测定近交系的效用及其在遗传方面促成杂种后代的潜力，与另一种近交系进行测交，并在表型方面评估所得的后代。通常可以记载的性状牵涉如下性状，其涉及果实形状和果实特征，诸如尖角的或非尖角的果实，辣的或不辣的，红色的、黄色的或橙色的。还考虑如节间长度、生长力和分枝的植株特征，以及特定病毒抗性诸如TMV(烟草花叶病毒)和TSWV(番茄斑枯病毒)。

对于基因型分型或联合作图，自合适的植物材料诸如例如叶组织提取DNA。具体地，收集多种植物的大量叶子。使用多种多态性SSR、SNP或覆盖整个椒基因组的任何其它合适的标记物类型来确定DNA样品的基因型。

可以使用标准软件来实施对基因型和表型数据的联合分析。

实施例

以下实施例提供了例示性的实施方案。根据本公开内容和本领域技术人员的普遍水平，本领域技术人员会领会以下实施例仅意图是例示性的，而且可以在不背离本权利要求主题的范围的前提下采用许多变化、修饰、和改变。

实施例1：无籽椒系的分离

1.1生长和栽培条件：在Netiv HaHasara和Zofar(以色列)栽培本发明的SLP达两个生长期，即2006的春季和夏季；和2006-2007的秋季和冬季。如在大多数植株(特别是椒(peppers))中的，所描述的特征涉及生长、季节和条件。可以假定在其它条件下，植株特征可以完全不同。呈现以下实施例：

Netiv HaHasara条件：未加热的经塑料覆盖的温室，其覆盖有遮蔽网(40％，自5月起)；砂质土；2006年2月播种；每1,000m²2,500株植株；西班牙风格的侧面支持棒(Spanish-style side support cane)；不对果实和植株剪枝，如在接受的商业实践中的。

Zofar条件：未加热的网屋但使用双层网，用网覆盖整个季节的一层白色的(25MESH，20％遮蔽)和用网覆盖前40天和生长季后两个月(即2月和3月)的黑色的(40％遮蔽)，砂质土；2006年7月播种；每1,000m²3,500株植株；西班牙风格的侧面支持棒；不对果实和植株剪枝，如在接受的商业实践中的。

1.2谱系信息：一种此类无籽植株的谱系如下文方案中所显示的：

P1和P2的来源是田地L3中栽培的商业品种的F2种子。根据不育性划分P2的种群(样地L3-188)。依照其强壮的植株和极好的质量选择P1和P2。P1是自来自样地“L3-161”中的能育植株(4号)的种子产生的，而P2是来自样地L3-188中的许多能育植株的大量种子。两者都是红色椒类型。杂种“B5-F1-217-b”由这2株植株产生，其中P1是雄性亲本而P2是雌性。在田地PC中在样地122中栽培杂种(15株植株)，并自所有植株收集F2种子。在田地L5中在样地155中播种这些F2种子。根据不育性分开此种群。在许多其它不育植株中，根据其沿着植株的整个长度产生无籽小果实的能力区别来植株号1。对该植株进行无性繁殖，并在秋冬季节栽培后代。在此季节中，这些植株的性能非常类似于春夏的。

1.3植株和果实特征：实验提供了如下限定的果实和植株(参见照片1和2)：无籽果实，其特征在于(i)无籽的；(ii)成熟果实中着红色而早熟(不成熟)果实中着深绿色；(iii)圆锥样形状，即介于铃状和经典圆锥形之间；(iv)直径约2至4cm乘约3至4cm之间的大小；和(v)很甜的味道(白利约8至约11°)。以选自下组的特性表征无籽植株：(i)在所有季节的卓越果实结实；(ii)强壮且耐寒的(hardy)植株；(iii)许多侧枝、细枝的分枝、弱的顶端优势；(iv)趋于在约20％的节中每节产生两个果实；(v)相当一致的大小和形状；(vi)节间的短间隔，约10cm长；(vii)果实产生自第一节开始，并沿着枝条的长度前进，其类似于非不育植株；和(viii)花具有没有花粉的小花粉囊。

实施例2：“无籽”性状的遗传学

为了证明“一口”椒类型中发现的“无籽”性状是由遗传决定子控制的独立性状，因此可以在遗传上传递至许多不同椒类型，显示了该性状会存在于通过杂交无籽植株与其它椒类型植株产生的种群后代中。

2.1育种史：在2007年春季，将SLP品种255-1与不同类型(Blocky、Kapya和Conic)的8种品种杂交。在2007-2008秋季/冬季栽培杂种，并自10株F1植株收获F2种子。

实施例3：自杂种恢复“无籽”性状

3.1实验设计：自保藏种子的样品栽培5种保藏杂种，每种10个个体植株(总共50株植株)。通过自花传粉获得来自个体植株的F2种子。自植株收获F2种子，并保持分开。播种来自每株F1植株的55个F2种子(总共2,750个种子，每个杂种家族550个种子)。目标是从每个保藏杂种家族得到100-130株不育F2植株(550个的约25％)。设计试验以使得每个F2后代被分开移植。另外，作为对照，还播种来自最初杂种(其中在后代中发现SLP 性状)的F2种子：来自3株F1植株的600个种子，来自每种的200个种子。然后对F2植株分析雄性不育(MS)性状和无籽椒(SLP)性状的表达。两种性状分别分离，然而，MS性状必需具有表型表达的SLP性状。虽然在雌性系(SLP系)中，MS性状是同质隐性的，但是在F1杂种中，其是异基因的(雄性系都是同质雄性能育的)。

作为备份，一周后播种别的种子。此播种循环包括第1轮循环中播种的家族(在萌发不充分的情况中)和来自其它杂种的F2家族以富集潜在的变异。

约1至2个月后，将幼苗移植至罐，并继续在苗圃中生长。通过对花的简单观察完成对无籽不育植株的筛选和选择。辨别不育植株后，以2,500株植株/1,000m²的密度将它们种植在网屋(白色网50网孔(mash)以避免昆虫进行的异花传粉)中。2周后完成单性结实基因型分型。

3.2结果：雄性不育性状(MS)(其包含在F2种子中)以27％的平均比率表达(距离针对单基因隐性性状预期的理论比率25％不远)。SLP性状仅可以在MS背景中进行表型表达。表达SLP 性状的植株在MS植株种群中的平均比率是23％。虽然SLP性状不依赖于环境条件，但是雄性系的遗传背景可以影响表达的程度。其范围从杂种AR07-F1-56-b中的6％(最初的杂种)上升至36％，所述杂种AR07-F1-56-b通过杂交SLP植株(AR06-F3-255-1)与Kapya系产生。在基于保藏系的所有试验中，可以一致地恢复SLp 性状。数据指明SLP性状是复杂的性状，其中牵涉至少2种主要的遗传成分。

在所有SLP植株中，100％的果实是无籽的，并且所有这些果实是100％无籽的(胚珠没有受精而变为含种子的)。在阴性能育对照中，仅非常偶然地发现植株上的一些个体果实为无籽的；然而，这是气候效应或不规则传粉的结果，而不是遗传现象。

保藏物：

辣椒系的以下种子样品按照布达佩斯条约的规定于2008年5月26日保藏于NCIMB，Aberdeen AB219YA，苏格兰，UK：

辣椒种子系名称	保藏日期	登录号
辣椒种子系名称	保藏日期	登录号	AR07-F1-56-b	2008年5月26日	NCIMB 41558
AR07-F1-87-b	2008年5月26日	NCIMB 41559	AR07-F1-56-b	2008年5月26日	NCIMB 41558
AR07-F1-87-b	2008年5月26日	NCIMB 41559	AR07-F1-166-b	2008年5月26日	NCIMB 41560
AR07-F1-171-X	2008年5月26日	NCIMB 41561	AR07-F1-166-b	2008年5月26日	NCIMB 41560
AR07-F1-171-X	2008年5月26日	NCIMB 41561	AR07-F1-172-X	2008年5月26日	NCIMB 41562

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PCT Application WO90/01069

Claims

1.一种椒植物，其生长无籽果实，其中所述“无籽”性状受遗传决定子控制，而且不依赖于用诱导单性结实的植物激素进行的外源处理。

2.依照权利要求1的椒植物，其生长不依赖于传粉和受精方法的无籽果实。

3.依照权利要求1或2的椒植物，其中所述“无籽”性状不依赖于诱导单性结实的外源因子的应用和/或用外源施用的单性结实诱导剂进行的处理。

4.依照上述权利要求任一项的椒植物，其中所述无籽果实的特征在于为至少95％无籽的。

5.依照权利要求4的椒植物，其中所述无籽果实的特征在于为100％无籽的。

6.依照权利要求4的椒植物，其中所述植物上生长的至少60％的果实是至少95％无籽的。

7.依照权利要求1至3任一项的椒植物，其中所述植物上生长的至少40％的果实是至少100％无籽的。

8.依照权利要求7的椒植物，其中所述植物上生长的100％的果实是100％无籽果实。

9.依照上述权利要求任一项的椒植物，其中所述植物能够产生遍及(throughout)所述植物的无籽果实。

10.依照权利要求9的椒植物，其中果实结实在枝条的第一节开始，并沿着整个枝条的长度前进。

11.依照权利要求10的椒植物，其中所述植物在约20％的所述节中每节生长两个果实。

12.依照上述权利要求任一项的椒植物，其生长如下无籽果实，所述无籽果实是可食用的，而且适于用作新鲜产品、作为新鲜切割(cut)产品，适合于保藏食品的加工或生产。

13.依照上述权利要求任一项的椒植物，其中所述植物生长“无畸形的有正常样子的”果实。

14.依照权利要求12至13任一项的植物，其中所述植物生长选自下组的椒：甜椒包括甜食型椒、铃状椒、大矩形状椒、圆锥状椒、长圆锥状椒和块状型椒。

15.依照权利要求12至14任一项的植物，其中所述植物的成熟果实是常绿的、黄色的、橙色的、象牙色的、棕色的、紫色的或红色的。

16.依照权利要求15的植物，其生长成熟阶段中着红色而早熟(不成熟)阶段中着深绿色的椒果实。

17.依照上述权利要求任一项的植物，其中所述植物是近交物、双单倍体或杂合体。

18.依照上述权利要求任一项的植物，其中所述植物是雄性不育的。

19.依照上述权利要求任一项的椒植物，其中所述“无籽”性状可获自选自下组杂种的(杂种)椒植物：辣椒(Capsicum annuum)AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X，它们自于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB21 9YA，苏格兰，UK的种子生长。

20.依照权利要求19的椒植物，其中所述无籽性状可通过如下方法获自从所述保藏种子生长的所述杂种椒植物，所述方法包括步骤i)自所述杂种种子生长的所述杂种植物的自交，和ii)选择正在生长无籽椒果实的植物，和iii)任选地，进一步无性繁殖所述选定的无籽椒植物。

21.依照上述权利要求任一项的椒植物，其包含所述“无籽性状”，其中通过选自下组的方法来将所述性状导入所述植物中：育种、单一性状转换和转化。

22.依照上述权利要求任一项的椒植物，其可以由遗传标记鉴定，所述遗传标记与控制所述椒植物中的所述“无籽”性状的遗传决定子遗传连锁，并且可获自从于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，AberdeenAB21 9YA，苏格兰，UK的种子生长的称作辣椒AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X的杂种椒植物，或者可获自其F2后代。

23.用于生长以NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB41561和NCIMB 41562保藏的杂种椒植物的种子。

24.一种椒植物，其是于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB21 9YA，苏格兰，UK的种子生长的称作辣椒AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X的杂种。

25.依照权利要求1至22和24任一项的植物的种子。

26.可自依照权利要求1至22和24任一项的植物获得的植物材料。

27.依照权利要求1至22和24任一项的植物的植物部分。

28.依照权利要求1至22和24任一项的植物的果实。

29.依照权利要求28的果实，其是经加工的果实。

30.一种产生无籽椒果实(作为食物产品)的方法，其特征在于：

i)提供依照权利要求1至22和24任一项的椒植物；

ii)增殖/繁殖所述椒植物；

iii)任选地，通过使用例如雄性能育椒植物或去雄来阻止所述椒植物的传粉；

iv)容许所述植物生长无籽椒果实；并

v)收获所述椒果实。

31.一种产生无籽椒植物的方法，其特征在于：

i)提供通过杂交作为雌性系的依照权利要求1至21任一项的无籽椒植物和作为雄性系的雄性能育(具种子的)椒植物产生的F1杂种的种子；

ii)使所述种子发芽，并自此生长成熟的、能育植物；

iii)诱导在(ii)下生长的所述植物的自花传粉，生长果实，并自此收获所述能育的种子，并

iv)自在iii)下收获的所述种子生长植物，并选择生长无籽果实的植物。

32.权利要求31的方法，其中所述杂种种子是于2008年5月26号以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB21 9YA，苏格兰，UK的杂种种子。依照权利要求31或32的方法，其中在步骤iv)中，生长无籽果实的植物的选择是经由遗传标记的使用来实现的。

33.权利要求33的方法，其中所述标记物与控制杂种椒植物或其F2后代中的所述“无籽”性状的遗传决定子遗传连锁，所述杂种椒植物称作辣椒AR07-F1-56-b；辣椒AR07-F1-87-b；辣椒AR07-F1-166-b；辣椒AR07-F1-171-X；和辣椒AR07-F1-172-X，它们自于2008年5月26号分别以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB41562保藏于NCIMB，Aberdeen AB21 9YA，苏格兰，UK的种子生长。

34.以登录号NCIMB 41558、NCIMB 41559、NCIMB 41560、NCIMB 41561和NCIMB 41562保藏的种子用于产生单性结实椒果实的用途。