CN105451546B - 类萜总含量增加的辣椒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含选自QTL1、QTL2和QTL3中的至少一种QTL的辣椒植物(辣椒)，当存在时，所述QTL导致产生类萜总含量增加的果实的植物，其中所述QTL1从其代表性种子按编号NCIMB 42140在NCIMB保藏的包含所述QTL的辣椒植物可获得，并且其中所述QTL2和QTL3从其代表性种子按编号NCIMB 42138在NCIMB保藏的包含所述QTL的辣椒植物可获得。

Description

类萜总含量增加的辣椒
本发明涉及产生类萜总含量增加的果实的植物。另外，本发明涉及来自包含所述遗传决定子的辣椒植物的植株、种子和繁殖材料作为种质在育种计划中的用途，所述育种计划旨在获得产生类萜含量增加的果实的辣椒植物。
甜椒和朝天椒植物属于作为茄科(Solanaceae)组成部分的辣椒属(Capsicum)。辣椒属诸物种原产于南美洲、中美洲和北美洲部分，在那里已经栽培它们数千年，并且现在全球栽培。辣椒属的几个成员用作调味品、蔬菜和/或药物。
物种辣椒(Capsicum annuum L.)在辣椒属五个驯化物种(辣椒(Capsicumannuum)、风铃椒(Capsicum baccatum)、茸毛椒(Capsicum pubescens)、黄灯笼椒(Capsicum chinense)、小米椒(Capsicum frutescens))中最常见并且广泛栽培。它包括几种栽培品种，其中在北欧和美国最常培育铃状椒(也称为红辣椒)。铃状椒果实生食、烹煮、不成熟和成熟并且可以加工成粉末、酱汁和沙司(salsa)。辣椒果实在不成熟期大多呈绿色，但在成熟期间，它们变成红色、黄色、橙色、紫色或棕色。甜椒包括具有轻微非辛辣果实的任何辣椒植物，如铃状椒植物。辣椒植物可以在旷野、温室、隧道或遮阳棚中类型广泛的气候条件下栽培，但是它们在温暖和干燥条件下表现最好。
辣椒果实常用于膳食中，原因是它们的典型颜色、辛辣、滋味和/或不寻常香味。作为未成熟果实(绿色或白色)或成熟果实(例如红色、黄色和橙色)，辣椒果实被鲜食或加工。在辣椒育种中，生产和品质因素(例如抗病性、货架期和坚实度)具有主要意义。
辣椒(Capsicum annuum L.)栽培受几种害虫困扰及受真菌、细菌和病毒所致的疾病困扰。导致重大经济损失的主要问题是真菌感染，如造成炭疽病的如刺盘孢属(Colletotrichum)真菌和造成果实内部腐烂的镰刀菌属(Fusarium)真菌。栽培中，几种昆虫和螨造成问题，它们当中有蓟马类、叶螨类、蚜类、白粉虱和潜叶虫，可以造成严重产量损失。
在导致本发明的研究中，开发了新辣椒植物，其中发现所述的新辣椒植物产生类萜总含量增加、尤其类单萜总含量增加的果实。
对这些升高的单萜类中的某些(表1)，已经描述了与有关辣椒病原体的特定关系。例如，在黄瓜中(Cucumis sativus)，在植物遭食草性叶螨(二斑叶螨(Tetranychusurticae))侵染后在吸引捕食螨(智利小植绥螨(Phytoseiulus persimilis))和所散发的(E)-β-罗勒烯的量之间发现正相关；Kappers等人,J.Chem.Ecol.(2011)37,150-160)。此外，已经在几项精油研究中报道与单萜类相关的抗微生物特性。Perez-Sanchez等人(FoodSci.Tech.Int.(2007)13,341-347)例如报道了对致病真菌尖孢刺盘孢(Colletotrichumacutatum)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)(在辣椒中分别造成炭疽病和果实内部腐烂)的明确生长抑制作用，其显示与提取自西班牙百里香油的单萜α-松油烯的浓度最高相关。这些例子表明，与不具有这种增加的类萜含量的植物相比，具有增加的类萜总含量的本发明植物相对于病原体侵染而言具有优势。
发现增加的类萜总含量与辣椒基因组中连锁群1(LG1)上或连锁群10.1(LG10.1)上存在来自风铃椒的种质渗入相关，所述的种质渗入在本文中分别鉴定为数量性状基因座1(QTL1在LG1上)、QTL2和QTL3(二者均在LG10.1上)。连锁群的命名参考共有染色体编号，如Wu等人，(Theor.Appl.Genet.(2009)118,1279-1293)中那样。连锁群10.1表示第10号染色体的部分。引起类萜总含量增加的QTL1如在下述植物的基因组中那样存在，所述植物从其代表性样品按照登录号NCIMB 42140在NCIMB保藏的种子培育。这种QTL位于LG1上并且在从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的至少一个标记连锁(表1)。
还引起类萜总含量增加的QTL2如在下述植物的基因组中那样存在，所述植物从其代表性样品按照登录号NCIMB 42138在NCIMB保藏的种子培育。这种QTL位于LG10.1(LG10.1)上并且在从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中与选自EQ IDNo:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一个标记连锁(表1)。
发现LG10.1的端粒区域携带又一个引起类单萜(E)-β-罗勒烯含量增加的QTL(QTL3)。QTL3如在下述植物的基因组中那样存在，所述植物从其代表性样品按照登录号NCIMB 42138在NCIMB保藏的种子培育。在从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中，QTL3与标记SEQ ID No:11和/或SEQ ID No:13连锁(表1)。
本发明因此涉及辣椒植物(辣椒(Capsicum annuum L.))，所述辣椒植物因辣椒植物的基因组中存在选自QTL1、QTL2和QTL3的至少一种QTL而产生类萜总含量增加的果实，其中：
-QTL1与位于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中LG1上的QTL相同或相似，并在其中与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQID No:9的至少一个标记连锁；
-QTL2与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同或相似并在其中与选自SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一个标记连锁；以及
-QTL3与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同或相似并在其中与选自SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的至少一个标记连锁。
优选地，本发明的辣椒植物是甜椒。
在这种情况下，“相同”意指QTL具有与保藏物中相同的序列。“相似的”意指本发明植物中的序列可以具有不影响QTL功能的微小变异。在一个优选实施方案中，本发明植物中的QTL与所保藏材料中的QTL相同。
实施例1中描述了类萜总含量增加的初始植物的开发。简而言之，使用风铃椒下垂变种种质作为供体亲本与两个栽培型辣椒块状繁育系(SM和GNM)回交(BC)。作为这种初始杂交种的进一步延伸，开发了进一步测试其类萜含量的BC2S1系和近等基因系(NIL)，并且在这些株系的某些中，鉴定产生类萜总含量增加的果实的植物。令人惊讶地，这些植物产生了类萜总含量、尤其类单萜总含量显著高于生成这些植物的任何杂交亲本(风铃椒下垂变种、SM和GNM)的果实。
发现本发明的植物在LG1和LG10.1(本发明的QTL)上包含来自风铃椒的三个种质渗入中的至少一种。全部种质渗入对成熟辣椒果实的类萜含量、尤其对类单萜含量具有重大影响，同时影响至少15种不同类单萜的浓度。对于QTL1，LG1和LG10.1种质渗入片段的大小是4.6cM，而对于QTL2和QTL3，LG10.1种质渗入片段的大小分别是2.5cM和6.3cM。QTL2和QTL3一起位于18.0cM的种质渗入片段上。这些大小基于导致这项发明的研究中所开发的遗传图(图2)。片段内标记的可用性促进它们用于育种中。
发现在从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中，每种标记SEQ IDNo:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9(全序列数据在表1中给出)均与引起果实具有增加的本发明类萜总含量的第一个QTL即QTL1连锁(图1A)。虽然这些标记的任一个或这些标记的任何组合可以用于鉴定引起本发明类萜总含量增加性状的QTL1，但是标记SEQ ID NO:1是优选的，因为它在统计检验中具有最高LOD评分。可以使用以下标记组合鉴定引起本发明类萜总含量增加性状的QTL1：标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3和SEQID No:5的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3和SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:5和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的组合、标记SEQ ID No:1和SEQ ID No:3的组合、标记SEQ ID No:1和SEQID No:5的组合、标记SEQ ID No:1和SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:1和SEQ ID No:9的组合。特别地，可以使用标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的组合、更具体地SEQ ID No:1、SEQ ID No:3和SEQ ID No:5的组合以及最具体地SEQ ID No:1和SEQ ID No:3的组合，鉴定引起本发明新风味性状的QTL1。
另外，发现在从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中，每种标记SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25(全序列数据在表1中给出)均与也引起果实具有增加的本发明类萜总含量的第二个QTL即QTL2连锁(图1B)。虽然这些标记的任一个或这些标记的任何组合可以用于鉴定引起本发明类萜总含量增加性状的QTL2，但是标记SEQ ID NO:17是优选的，因为它在统计检验中具有最高LOD评分。可以使用以下标记组合鉴定引起本发明类萜总含量增加性状的QTL2：标记SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:19和SEQ ID No:21的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:19和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:21和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:19和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:21和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21和SEQ ID No:23的组合、标记SEQID No:17、SEQ ID No:15、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQID No:19、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:21、SEQID No:23和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15和SEQ ID No:19的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15和SEQ ID No:21的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ IDNo:15和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:15和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:19和SEQ ID No:21的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:19和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:19和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:21和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:21和SEQ ID No:25的组合、标记SEQ ID No:17、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的组合、标记SEQID No:17和SEQ ID No:15的组合、标记SEQ ID No:17和SEQ ID No:19的组合、标记SEQ IDNo:17和SEQ ID No:21的组合、标记SEQ ID No:17和SEQ ID No:23的组合、标记SEQ ID No:17和SEQ ID No:25的组合。特别地，可以使用标记SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ IDNo:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的组合、更具体地SEQ ID No:17和SEQID No:15的组合以及最具体地SEQ ID No:17和SEQ ID No:19的组合，鉴定引起本发明新风味性状的QTL2。
在从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中，两种标记SEQ ID No:11和SEQ ID No:13(全序列数据均在表1中给出)均与也引起果实具有增加的本发明类萜总含量、尤其增加的(E)-β-罗勒烯含量的第三个QTL即QTL3连锁(图1C)。虽然这些标记的任一个或这些标记的任何组合可以用于鉴定引起本发明类萜总含量增加性状和尤其(E)-β-罗勒烯含量增加性状的QTL3，但是标记SEQ ID NO:13是优选的，因为它在统计检验中具有最高LOD评分。可以使用标记SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的组合，鉴定引起本发明类萜总含量增加性状的QTL3。
QTL1因此存在于以保藏编号NCIMB 42140保藏的材料的基因组中，而QTL2和QTL3存在于以保藏编号NCIMB 42138保藏的材料的基因组中，并且这些材料因此是可以用来将类萜总含量增加性状引入辣椒物种的其他辣椒植物中的QTL来源。这类植物可以作为起点用来进一步开发类萜总含量增加的其他变种。
本发明QTL(LG1(QTL1)或LG10.1(QTL2和QTL3)上的种质渗入片段)的另一个可能来源是风铃椒。风铃椒，尤其风铃椒下垂变种(Capsicum baccatum var.pendulum)，可以用作任一种基因组片段(本发明QTL)的来源，以将类萜总含量增加性状引入辣椒植物。这通过片段内标记的可用性来促进。包含本发明三种QTL(LG1上的QTL1和在LG10.1上的QTL2和QTL3)中至少一者的任何辣椒植物，无论这些QTL的来源是什么，均是本发明的植物。包含本发明三种QTL中至少一者(其中这种QTL或这些QTL从本发明的辣椒植物(例如从保藏物NCIMB 42140(对于QTL1)和/或NCIMB 42138(对于QTL2和/或QTL3)的种子所培育的植物引入这种辣椒植物)的辣椒植物因此与包含本发明这些QTL中至少一者(其中这种QTL或这些QTL从风铃椒植物、尤其风铃椒下垂变种植物引入这种辣椒植物)的辣椒植物相同或等同。
在以保藏编号NCIMB 42140保藏的种子中，引起本发明性状的遗传决定子QTL1与以下每种分子标记连锁：SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ IDNo:9。这些标记也可以与包含于杂交中作为亲本用来向其他植物转移类萜总含量增加性状的任一种或两种辣椒植物中的QTL1连锁，但是至少一种所提到标记的存在不是必需的，只要QTL1存在即可。
在以保藏编号NCIMB 42138保藏的种子中，引起本发明性状的遗传决定子QTL2与以下每种分子标记连锁：SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQID No:23和SEQ ID No:25。这些标记也可以与包含于杂交中作为亲本用来向其他植物转移类萜总含量增加性状的任一种或两种辣椒植物中的QTL2连锁，但是至少一种所提到标记的存在不是必需的，只要QTL2存在即可。
在以保藏编号NCIMB 42138保藏的种子中，引起本发明性状的遗传决定子QTL3与以下每种分子标记连锁：SEQ ID No:11和SEQ ID No:13。这些标记也可以与包含于杂交中作为亲本用来向其他植物转移(E)-β-罗勒烯含量增加性状的任一种或两种辣椒植物中的QTL3连锁，但是至少一种所提到标记的存在不是必需的，只要QTL3存在即可。
如本文所述的类萜总含量增加性状或表型的存在是存在本发明三种QTL即QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的直接指示物，因为这些QTL是编码类萜总含量性状的遗传信息。因此，作为该表型基础的三种QTL即QTL1、QTL2和QTL3至少一者存在于其中，但所述标记不再存在于其中时，如本文所述具有类萜总含量增加性状的本发明植物仍然是本发明的植物。
标记有时是性状的遗传原因，但并非总是这样。标记可以位于引起性状的基因中或与它遗传连锁。这些标记经常用作追踪性状遗传的工具。在育种期间，与保藏种子中遗传决定子连锁的分子标记可以因此用来辅助类萜总含量增加性状转移至其他植物。熟练育种者将理解，可以通过使用生物化学分析，或通过监测如本文所述的分子标记的存在和对其育种(即标记辅助选择)或通过两种方式监测类萜总含量增加性状转移入辣椒植物中。将这类标记定位至特定基因组区域还允许在育种中利用相关的序列及允许开发额外的连锁遗传标记。本领域技术人员将理解，与LG1和LG10.1上如本文中鉴定的种质渗入片段的染色体区域连锁的其他标记或探针可以用来鉴定包含本发明三种QTL中至少一者的植物。对本发明染色体区域的认识促进本发明的类萜总含量增加性状从包含本发明三种QTL即QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物(如从保藏的种子所培育的植物或风铃椒植物，尤其风铃椒下垂变种植物)种质渗入其他辣椒植物中。大小各异的连锁区域可以在本发明的范围内转移，只要至少一个染色体区域赋予总类萜增加的本发明性状。因此，强调本发明可以使用以遗传方式定位于所鉴定区域内部的任何分子标记实施，条件是这些标记在亲本之间呈多态性。
本发明因此提供一种产生类萜总含量增加的果实的辣椒植物(辣椒)，其中辣椒植物包含三种QTL即QTL1、QTL2和QTL3中的至少一者并且其中位于LG1上的QTL1如在风铃椒植物基因组或从按照登录号NCIMB 42140在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物的基因组中那样存在或从其中可获得，并且其中位于LG10.1上的QTL2和QTL3如在风铃椒植物基因组或从按照登录号NCIMB 42140在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物的基因组中那样存在或从其中可获得。
QTL1位于LG1上并且所述QTL与存在于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中并且在其中与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的至少一个标记连锁的QTL相同。
QTL2位于LG10.1上并且所述QTL与存在于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中并且在其中与选自SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ IDNo:21、SEQ ID No:23、SEQ ID No:25的至少一个标记连锁的QTL相同。
QTL3位于LG10.1上并且所述QTL与存在于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中并且在其中与选自SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的至少一个标记连锁的QTL相同。
本发明尤其涉及辣椒物种的植物。可以理解，辣椒植物是表型上本身可辨认的，不过所述植物可以在其基因组中含有来自其他辣椒属物种的种质渗入。熟练辣椒育种者或培育者知道如何区分辣椒植物和果实与来自其他辣椒属物种的植物和果实。
本发明的辣椒植物可以长出以下果实类型：甜椒，包括辣椒、铃状椒、方形大辣椒、锥形辣椒、长圆锥状辣椒或块型辣椒或点心椒或dolma(＝微型块状辣椒)。本发明辣椒植物的果实在成熟时可以是绿色、黄色、橙色、红色、奶白色、棕色或紫色。
通过生物化学分析确立本发明辣椒果实的类萜总含量、尤其类单萜总含量令人惊讶地增加。生物化学剖析具有QTL1(NIL36和NIL47)或QTL2(NIL45、NIL48和NIL54)和/或QTL3(NIL45和NIL54)种质渗入的NIL(图1)揭示，它们对成熟果实的类萜含量具有重大影响，同时影响至少15种不同类萜(表1)。QTL1、QTL2和QTL3仅影响单萜类积累，而倍半萜和二萜不受这些种质渗入影响。在大多数情况下，包含QTL1和QTL2的种质渗入导致相同化合物的上调，然而，某些类萜受这些种质渗入之一特异性影响。对于上调桉树脑，仅LG1种质渗入(QTL1)有效，并且对于(E)-β-罗勒烯，这种上调作用是对QTL3特异的。
QTL1和QTL2二者种质渗入导致α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚(Geranic-oxide)、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇的上调。QTL3导致(E)-β-罗勒烯的上调。
令人惊讶地，包含所述两个种质渗入QTL1和QTL2中至少一者的本发明植物产生这样的果实，其中α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇的水平显著高于生成这些植物的任一种杂交亲本(风铃椒下垂变种、SM和GNM)的那些。另外，与生成这些植物的任一种杂交亲本(风铃椒下垂变种、SM和GNM)的类单萜(桉树脑)相比，由LG1上具有本发明QTL1种质渗入的植物产生的果实额外地显示类单萜(桉树脑)的显著更高浓度。另一方面，与生成这些植物的任一种杂交亲本(风铃椒下垂变种、SM和GNM)的类单萜((E)-β-罗勒烯)相比，由LG10.1上具有本发明QTL3种质渗入的植物产生的果实仅显示类单萜((E)-β-罗勒烯)的显著更高浓度。
根据本发明，本发明辣椒植物的果实至少具有增加浓度的一种或多种类萜，所述类萜选自α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、(E)-β-罗勒烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、桉树脑、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇。这些类萜中哪一种上调取决于存在的QTL。这种增加相比于来自不携带这种特定QTL的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实。
可以通过以下方式确定本发明每种QTL独立影响包含所述QTL的植物的果实中类萜含量的(加合)效应：测量类萜、尤其类单萜、尤其类单萜α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、(E)-β-罗勒烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、桉树脑、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇的挥发性化合物丰度(也称作强度、水平或浓度)并且将测量的丰度与来自不携带本发明这种特定QTL的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实中所测量的丰度比较。
由于成熟期影响辣椒果实的生物化学特征，可以理解，在携带本发明三种QTL中至少一者的辣椒植物与不携带这些QTL中一者或任一者的辣椒植物之间的比较应当在具有相似果实成熟期(例如处于完全成熟和其中辣椒果实着色95–100％的成熟阶段，如实施例2中提到)的植物之间进行。
就针对携带本发明一种或多种QTL的本发明植物的果实样品所测量的特定挥发性化合物而言，增加的浓度在本文中定义为，挥发性化合物丰度(也称作强度)按增加的优选性顺序，至少1.5倍高于、2倍高于、3倍高于、4倍高于、5倍高于、6倍高于、7倍高于、10倍高于、15倍高于、20倍高于、25倍高于、30倍高于、35倍高于、40倍高于、45倍高于、50倍高于来自相同实验中所包含的不含所述QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期果实的平均峰强度。
适当地，针对携带本发明一种或多种QTL的本发明植物的果实样品所测量的特定挥发性化合物的挥发性化合物丰度最大200倍高于来自相同GC-MS实验中所包含的不含所述QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期果实的挥发性化合物丰度。当峰强度值作为log2变换的峰强度值给出时，这对应于按增加的优选性顺序增加至少0.58倍、至少1.0倍、至少1.58倍、至少2.0倍、至少2.32倍、至少2.58倍、至少2.81倍、至少3.32倍、至少3.91倍、至少4.32倍、至少4.64倍、至少4.91倍、至少5.13倍、至少5.32倍、至少5.49倍、至少5.46倍和最大7.64倍。
与来自不携带QTL1的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实相比，携带QTL1的本发明果实具有增加浓度的一种或多种类萜，所述类萜选自α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、桉树脑、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇。
优选地，与来自不携带QTL1的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实相比，包含QTL1的本发明辣椒植物的果实具有增加浓度的选自对-薄荷-1-烯-9-醛和桉树脑的一种或多种类萜，并且任选地具有增加浓度的选自α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇的一种或多种类萜。
携带QTL1的果实更优选地具有增加浓度的全部这14种类萜。
与来自不携带QTL2的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实相比，携带所述QTL的本发明辣椒植物的果实具有增加浓度的一种或多种类萜，所述类萜选自α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇。
与来自不携带QTL2的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实相比，携带QTL2的本发明辣椒植物的果实具有增加浓度的选自萜品油烯、苧烯、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇的一种或多种类萜，并且任选地具有增加浓度的选自α-松油烯、γ-松油烯、月桂烯、脱氢芳樟醇和芳樟醇的一种或多种类萜。
携带QTL2的果实更优选地具有增加浓度的全部这13种类萜。
包含QTL3的本发明辣椒植物的果实具有增加浓度的(E)-β-罗勒烯。
携带QTL1和QTL2组合的植物的果实优选地显示上文对QTL1提到的全部14种类萜均增加。还携带QTL3的果实优选地在全部14种类萜外加(E)-β-罗勒烯方面均增加。当植物具有QTL1和QTL3时，它优选地显示全部15种类萜增加。当QTL2和QTL3组合时，植物具有14种上调的类萜。
优选地，与来自不携带QTL1的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实相比，包含所述QTL的本发明辣椒植物的果实具有增加浓度的对-薄荷-1-烯-9-醛和桉树脑，并且任选地具有增加浓度的α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、苧烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇。
在又一个实施方案中，与来自不携带QTL2的同基因性植物的相似成熟期辣椒果实相比，包含所述QTL的本发明辣椒植物的果实具有增加浓度的萜品油烯、苧烯、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、(E)-氧化芳樟醇和氧化芳樟醇，并且任选地具有增加浓度的α-松油烯、γ-松油烯、月桂烯、脱氢芳樟醇和芳樟醇。
在具有一种或多种处于纯合态的QTL1、QTL2和QTL3的植物的果实中测定时，类萜的上调最强烈。在具有一种或多种处于杂合态的QTL1、QTL2和QTL3的植物的果实中，相应类单萜的浓度在处于无特定QTL的同基因性植物的相似成熟期的辣椒果实的那些类单萜浓度和其中本发明特定QTL以纯合态存在的植物的果实的那些类单萜浓度之间。
本发明还涵盖一种产生类萜总含量增加的果实的辣椒植物，这由QTL1、QTL2和QTL3中至少一者引起并且其中这一种QTL或这两种QTL或这三种QTL可以纯合和杂合存在。
在叶螨(二斑叶螨)发育试验中建立本发明性状的技术效果之一。在具有QTL1(NIL36和NIL47)或QTL2(NIL45、NIL48和NIL54)和/或QTL3(NIL45和NIL54)种质渗入的NIL的叶盘分析叶螨产卵量(图1)揭示，与回归亲本GMN即3种随机选择的不携带本发明任何QTL的NIL和风铃椒下垂变种PEN45相比，这些NIL具有显著更低的叶螨产卵量(图3)。与不携带本发明任何QTL的植物相比，叶螨产卵量下降在携带QTL2和QTL3二者的本发明植物中最明显。本发明的植物因此具有比不携带本发明任何QTL的植物更高水平的叶螨抗性。
本发明因此还涉及一种辣椒植物(辣椒)，所述辣椒植物因辣椒植物的基因组中存在选自QTL1、QTL2和QTL3的至少一种QTL而产生类萜总含量增加的果实并显示增加的叶螨(二斑叶螨)抗性水平，其中：
-QTL1与位于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中LG1上的QTL相同或相似并在其中与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQID No:9的至少一个标记连锁；
-QTL2与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同或相似并在其中与选自SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一个标记连锁；并且
-QTL3与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同或相似并在其中与选自SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的至少一个标记连锁。
在又一个实施方案中，本发明提供一种辣椒植物(辣椒)，所述辣椒植物因辣椒植物的基因组中存在选自如上文定义的QTL1、QTL2和QTL3的至少一种QTL而产生类萜总含量增加的果实并显示增加的炭疽病抗性水平。
在另一个实施方案中，本发明提供一种辣椒植物(辣椒)，所述辣椒植物因辣椒植物的基因组中存在选自如上文定义的QTL1、QTL2和QTL3的至少一种QTL而产生类萜总含量增加的果实并显示增加的间接防御水平。
本发明也涉及本发明辣椒植物的种子并涉及植物的适于有性繁殖的其他部分。这类植物部分可以选自小孢子、花粉、子房、胚珠、胚囊和卵细胞。
另外，本发明还涉及本发明辣椒植物的适于营养性繁殖的部分，例如组织培养物、插枝、根、茎、细胞和原生质体。组织培养物可以从叶、花粉、胚胎、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、花药、花、种子和茎培育而来。
在本申请中，任何植物、种子或繁殖材料可以包含一种、两种或三种在本文公开的QTL。每种QTL可以按纯合态或杂合态存在。这导致以下可能的组合。
*杂合
**纯合
本发明还涉及产生类萜总含量增加的果实的辣椒植物的种子，其中辣椒种子的基因组包含QTL1、QTL2和QTL3中的至少一种，所述QTL在可以从该种子培育的植物的果实中引起类萜总含量增加性状。
本发明还涉及能够生长成本发明辣椒植物的种子，其中辣椒种子的基因组包含QTL1、QTL2和QTL3中的至少一种，所述QTL在可以从该种子培育的植物的果实中引起类萜总含量增加性状。
另外，本发明涉及杂交种子并涉及一种产生杂交种子的方法，所述方法包括将第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所产生的杂交种子。这种杂交种子可以包含一种或多种本发明QTL1、QTL2和QTL3。为了全部杂交种子均纯合携带本发明性状，两种亲本需要对其全部QTL纯合。在这种情况下，两种亲本因此携带本发明QTL中的至少一种。它们不必然地需要对其他性状为均一。
除了辣椒植物的种子外，本发明还涵盖从产生类萜总含量增加的果实的辣椒植物衍生的后代。可以通过本发明植物和其后代植物的有性繁殖或营养性繁殖产生这种后代。该后代携带本发明QTL1、QTL2和QTL3的至少一种。除此之外，植物可以在一种或多种其他特征方面受到修饰。这类额外修饰例如通过杂交和选择、诱变或通过用转基因转化来实现。
如本文所用，词“后代”意指来自与本发明的植物杂交的后代或第一个和全部其他后代，所述植物显示本发明的性状并且携带本发明QTL1、QTL2和QTL3的至少一种。本发明的后代包括与本发明植物的任何杂交的后代，所述的本发明植物携带引起本发明类萜含量增加性状的本发明任何QTL。这种后代例如通过第一辣椒植物与第二辣椒植物杂交可获得，其中所述植物之一从其代表性样品以登录号NCIMB 42140和NCIMB 42138保藏的种子培育，但也可以是携带本发明至少一种QTL的任何其他辣椒植物的后代，其中QTL1如NCIMB 42140中那样存在和/或QTL2和QTL3如NCIMB 42138中那样存在。
另外，本发明还涵盖本发明辣椒植物的后代或从衍生自本发明植物的种子所培育的辣椒植物的后代，其中植物的后代包含至少一种本发明QTL。增加的类萜含量性状因此在辣椒植物的基因组中具有遗传基础，并且例如通过使用如实施例3中所述的生物化学分析，可以将辣椒植物鉴定为本发明的植物。
通过以下方式可获得产生由至少一种本发明QTL引起的类萜总含量增加的果实的本发明辣椒植物：将不具有本发明任何QTL的第一辣椒植物与具有至少一种本发明QTL的第二辣椒植物杂交，或将至少一种本发明QTL从第二辣椒植物种质渗入第一辣椒植物中，并且选择产生下述果实的植物，所述果实具有所述QTL的至少一种和/或与来自不包含所述QTL或所述多个QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期果实相比具有增加的类萜总含量和/或增加浓度的α-松油烯和/或γ-松油烯和/或萜品油烯和/或苧烯和/或月桂烯和/或(E)-β-罗勒烯和/或脱氢芳樟醇和/或对-薄荷-1-烯-9-醛和/或白柠檬环醚和/或月桂烯醇和/或α-松油醇和/或芳樟醇和/或桉树脑和/或(E)-芳樟醇和/或芳樟醇。
本发明中还包括从本发明辣椒植物或从源自本发明辣椒植物的辣椒种子衍生的繁殖材料，其中繁殖材料包含引起类萜总含量增加的至少一种本发明QTL，并且QTL或多个QTL优选地以纯合态存在。
本发明还涉及能够生长成本发明辣椒植物的繁殖材料，其中繁殖材料包含引起类萜总含量增加的至少一种本发明QTL，并且QTL或多个QTL优选地以纯合态存在。
从本发明辣椒植物衍生的所述繁殖材料以及能够生长成本发明植物的繁殖材料例如选自愈伤组织、小孢子、花粉、卵巢、胚珠、胚胎、胚囊、卵细胞、插枝、根、茎、细胞、原生质体、叶、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、根尖、小孢子、花药、花、种子及茎或其部分或组织培养物。
本发明还涉及具有增加的类萜总含量的辣椒植物的细胞，所述细胞包含QTL1、QTL2和QTL3中的至少一种，其中QTL1如从其代表性样品按照登录号NCIMB 42140在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物的基因组中那样存在并且QTL2和QTL3如从其代表性样品按照登录号NCIMB 42138在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物的基因组中那样存在。所述细胞因此包含了与编码所述类萜总含量增加性状的遗传信息基本上相同、优选地与之完全相同的遗传信息，其中所述性状是从其代表性样品按照NCIMB登录号NCIMB 42140和NCIMB42138保藏的种子所培育的辣椒植物的性状。遗传信息包含单独或处于任何组合的QTL1、QTL2和QTL3。
优选地，本发明的细胞是植物或植物部分的部分，但细胞也可以处于分离的形式。
在一个实施方案中，本发明涉及具有NCIMB登录号NCIMB 42140的种子和/或具有NCIMB登录号NCIMB 42138的种子转移至少一种本发明QTL至另一种辣椒植物中的用途。
在另一个实施方案中，本发明涉及具有QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的辣椒植物作为作物的用途。
本发明还涉及具有QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的辣椒植物作为种子来源的用途。
在又一个实施方案中，本发明涉及具有QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的辣椒植物作为繁殖材料来源的用途。
另外，本发明涉及具有QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的辣椒植物用于消费的用途。
在另一个实施方案中，本发明涉及具有QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的辣椒植物或风铃椒植物向辣椒植物赋予本发明类萜总含量更高性状的用途。
在又一个实施方案中，本发明涉及辣椒植物作为QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的受体的用途。
QTL1、QTL2和QTL3如风铃椒或辣椒植物、尤其从具有NCIMB登录号NCIMB 42140(对于QTL1)和NCIMB 42138(对于QTL2和QTL3)的种子所培育的辣椒植物中那样存在并从中可获得。
本发明还涉及从产生类萜总含量增加的果实并包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的本发明辣椒植物收获的辣椒果实或其部分。自然地，这还涉及由所述辣椒果实制成的任何食品或加工食品。这种食品例如选自粉末、汤、酱汁、沙司(salsa)、调味品、面食、咖喱、馅饼、甜食和沙拉。这种食品通常将被预包装并意在超级市场销售。本发明因此还涉及从本发明辣椒植物收获的辣椒果实或其部分在制备食品、尤其酱汁、沙拉、饼汤和面食中的用途。
本发明的辣椒植物还可能作为育种计划中的种质用于开发其他辣椒植物，所述其他辣椒植物包含引起类萜总含量增加的QTL1、QTL2和QTL3的至少一者。本发明也涵盖这种用途。
另外，本发明涉及引起辣椒果实中类萜总含量增加的核酸或其部分，任选地处于分离形式，所述核酸源自LG1并位于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中并且在其上与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID NO:9的至少一种分子标记连锁，或者源自LG10.1并位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中并且在其上与选自SEQ ID NO:11、SEQ ID No:13、SEQ ID No:15、SEQ IDNo:17、SEQ ID No:19、SEQ ID NO:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一种分子标记连锁。本领域技术人员将能够从本发明辣椒植物的基因组分离本发明类萜总含量增加性状的核酸或其部分，并且使用它产生与一种或两种QTL并与本发明性状连锁的新分子标记。
本发明还涉及分子标记鉴定QTL1和/或QTL2和/或QTL3或开发辣椒植物的用途，所述辣椒植物产生具有增加的类萜总含量的果实，其中所述分子标记选自SEQ ID No:1、SEQID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9、SEQ ID No:11、SEQ ID No:13、SEQ IDNo:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25。
本发明还涉及所述分子标记鉴定或开发与引起类萜总含量增加的QTL1和/或QTL2和/或QTL3连锁的其他标记的用途。
为了确立本发明QTL1在种子或植物的基因组中存在，至少一种分子标记是必需的，但是可以使用根据SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ IDNo:9的分子标记的任何组合。为了确立本发明QTL2在种子或植物的基因组中存在，至少一种分子标记是必需的，但是可以使用根据SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的分子标记的任何组合。QTL3可以用根据SEQ IDNo:11和/或SEQ ID No:13的标记鉴定。
对本发明类萜总含量增加性状分离的植物群体的基因分型可以使用选自SEQ IDNo:1外加SEQ ID No:2、SEQ ID No:3外加SEQ ID No:4、SEQ ID No:5外加SEQ ID No:6、SEQID No:7外加SEQ ID No:8和SEQ ID No:9外加SEQ ID No:10的至少一个分子标记集合进行，和/或使用选自SEQ ID No:15外加SEQ ID No:16、SEQ ID No:17外加SEQ ID No:18、SEQID No:19外加SEQ ID No:20、SEQ ID No:21外加SEQ ID No:22、SEQ ID No:23外加SEQ IDNo:24和SEQ ID No:25外加SEQ ID No:26的至少一个分子标记集合进行和/或通过使用选自SEQ ID No:11外加SEQ ID No:12和SEQ ID No:13外加SEQ ID No:14的至少一个分子标记集合进行。也可以在种质渗入过程的任一世代中通过生物化学分析在表型上确定本发明类萜总含量增加性状的存在。
在一个方面，本发明涉及一种用于产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法，所述方法包括
a)将包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物与另一种植物杂交；
b)选择在下一个世代中具有该性状的植物；
c)任选地进行额外一轮或多轮自交或杂交，并且随后选出包含/显示本发明性状的植物。
可以在F1或F2代或任何其他世代中使用与如本文所述的性状连锁的分子标记以分子方式和/或以表型方式选择具有类萜总含量增加性状的植物。
在一个方面，本发明涉及一种用于产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法，所述方法包括
a)将包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物与另一种植物杂交；
b)任选地将所产生的F1与优选的亲本回交；
c)选择在下一个世代中具有该性状的植物；
d)任选地进行额外一轮或多轮自交或杂交，并且随后选出包含该性状的植物。
本发明额外地提供一种将另一个所需性状引入具有类萜总含量增加性状的辣椒植物中的方法，所述方法包括：
a)将包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物与包含又一个所需性状的第二辣椒植物杂交以产生F1后代；
b)选出包含所述类萜总含量增加性状和所需性状的F1后代植物；
c)将选择的F1后代植物与任一个亲本杂交，以产生回交后代；
d)选择包含所需性状和类萜总含量增加性状的回交后代植物；并且
e)任选地连续重复步骤c)和d)一次或多次，以产生选择的第四代或更高代回交后代，所述回交后代包含所需性状和类萜总含量增加性状的第四代或更高代回交后代。本发明包括通过这种方法产生的辣椒植物。
适当地，上述方法中的至少一种亲本植物是从其代表性样品以保藏编号NCIMB42140或NCIMB 42138保藏的种子所生长成的植物。
词“性状”在本申请的情境下指植物的表型。特别地，词“性状”指本发明性状，更具体地指具有类萜总含量增加的辣椒果实性状。术语“QTL”(即“数量性状基因座”)用于植物的基因组中引起本发明类萜总含量增加性状的遗传信息。当植物显示本发明的类萜总含量增加性状时，其基因组包含引起本发明性状的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者。植物因此具有至少一种本发明QTL。在本发明中，本发明的QTL是：连锁群1(LG1)上来自风铃椒的种质渗入QTL1；连锁群10.1(LG10.1)上来自风铃椒的种质渗入QTL2和连锁群10.1(LG10.1)上来自风铃椒的又一个种质渗入QTL3。
显然提供本发明性状的亲本不必然地是从所保藏种子直接培育的植物。亲本也可以是通过例如自交或杂交获得的来自所保藏种子的后代植物，或来自通过其他手段鉴定具有本发明性状的种子的后代植物。
在一个实施方案中，通过使用根据SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQID No:7、SEQ ID No:9、SEQ ID No:11、SEQ ID No:13、SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的任一种标记或任何标记组合在F1代或任何其他世代中选择具有类萜总含量增加性状的植物。在另一个方面，在杂交F2或备选地回交F2中启动本发明性状的选择。可以按表型方式以及通过使用所述标记，在F2中进行植物的选择，其中所述标记直接或间接检测作为该性状基础的本发明QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者。表型选择可以适当地通过确定辣椒果实的生物化学概况进行。
在一个实施方案中，在F3代或更晚世代中开始选择具有类萜总含量增加性状的植物。
在一个实施方案中，包含本发明QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的植物是近交系、杂交体、双单倍体或分离群植物。
本发明还提供一种通过使用产生双单倍体品系的双单倍体生成技术，产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法，其中所述双单倍体品系包含所述性状。
另外，本发明涉及杂交种子，所述杂交种子可以培育成具有类萜总含量增加性状的植物，并涉及一种产生这种杂交种子的方法，所述方法包括将第一亲本植物与第二亲本植物杂交并收获所产生的杂交种子，其中所述第一亲本植物和/或所述第二亲本植物是如要求保护的植物。
在一个实施方案中，本发明涉及一种产生具有类萜总含量增加性状的杂交辣椒植物的方法，所述方法包括将第一亲本辣椒植物与第二亲本辣椒植物杂交并收获所得到的杂交种子，其中第一亲本植物和/或第二亲本植物具有类萜总含量增加性状，并且将所述杂交种子培育成具有类萜总含量增加性状的杂交植物。
本发明还涉及一种用于产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法。适当地通过使用在其基因组中包含导致类萜总含量增加性状的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的种子以长出所述辣椒植物，做到这一点。种子适当地是其代表性样品以保藏编号NCIMB 42140或NCIMB 42138在NCIMB保藏的种子。
本发明还涉及一种生产种子的方法，所述方法包括从具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的种子培育辣椒植物，允许植物产生种子，并收获这些种子。通过杂交或自交适当地进行种子的生产。具有类萜总含量增加性状的辣椒植物适当地从其基因组中包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的种子培育。这类种子的代表性样品以保藏编号NCIMB 42140和/或NCIMB 42138保藏在NCIMB。
在一个实施方案中，本发明涉及一种通过使用组织培养法产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法。
本发明另外涉及一种通过使用营养性繁殖法产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法。
在一个实施方案中，本发明涉及一种通过使用基因修饰方法，产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法，其中所述基因修饰方法将QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者种质渗入辣椒植物中。基因修饰包括使用来自不可杂交物种的基因或合成基因进行转基因修饰或基因转移和使用来自作物植物本身或来自性相容供体植物的编码(农业)性状的天然基因进行同源转基因修饰或同源转基因。
在一个实施方案中，从中获得遗传信息、尤其获得本发明QTL1、QTL2和QTL3的来源由从保藏的种子培育的植物或由其有性或营养繁殖后代形成。
本发明还涉及一种用于开发辣椒植物的育种方法，所述辣椒植物具有类萜总含量增加性状，其中使用包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的种质。种质是由生物的全部遗传特征构成并且根据本发明，至少涵盖产生本发明的类萜总含量增加性状。
在一个实施方案中，本发明涉及一种产生具有类萜总含量增加性状的辣椒植物的方法，其中使用包含赋予所述性状的本发明QTL或多种QTL的植物的后代或繁殖材料作为将所述性状种质渗入另一种辣椒植物的来源。
另外，本发明涉及三个所谓的总类萜增加基因，所述基因导致具有本发明类萜总含量增加性状的辣椒植物，并且所述基因如代表性样品以保藏编号NCIMB 42140(基因在LG1上)和NCIMB 42138(两个基因在LG10.1上)在NCIMB保藏的植物的基因组中那样存在。熟练育种者知道如何使用这种植物作为这三个基因中一者(NCIMB 42140)或两者(NCIMB42138)的来源以将类萜总含量增加性状或表型种质渗入植物中。
本发明还涉及导致产生下述果实的辣椒植物的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的用途，用于产生具有类萜总含量增加性状的植物，尤其具有总类萜增加性状的辣椒植物，其中所述果实具有类萜总含量增加性状，所述QTL1如其代表性样品以保藏编号NCIMB 42140保藏的植物的基因组中那样存在并且QTL2和QTL31如其代表性样品以保藏编号NCIMB 42138保藏的植物的基因组中那样存在。
根据另一个方面，本发明涉及非天然存在的植物，所述植物产生具有增加的类萜总含量的果实，并且增加的类萜总含量是植物基因组中存在QTL1、QTL2和QTL3至少之一的结果。包含QTL1的代表性种子以保藏编号NCIMB 42140保藏在NCIMB，并且包含QTL2和QTL3的代表性种子以保藏编号NCIMB 42138保藏在NCIMB。非天然存在的植物尤其是突变体植物。
如果没有明确提到，则在上述方法中，具有类萜总含量增加性状的种子和植物由所涉及辣椒植物的基因组中存在QTL1、QTL2和QTL3至少一者引起。包含QTL1的所述植物的代表性种子以保藏编号NCIMB 42140保藏在NCIMB，并且包含QTL2和QTL3的所述植物的代表性种子以保藏编号NCIMB 42138保藏在NCIMB。
在本申请中，谈及类萜总含量增加优选地指类单萜总含量增加。
萜类和类萜是基于异戊二烯单位组合的天然存在烃。在本申请中，术语“类萜”和“萜类”互换使用并且涵盖可以按这些术语分类的全部化合物。
如本申请中所用的“种质渗入”意指借助杂交和选择将性状引入不携带该性状的植物。
术语‘核酸’用于含有引起本发明性状的遗传信息的大分子、DNA或RNA分子。当植物显示本发明表型性状时，其基因组包含引起该性状的核酸。植物因此具有本发明的核酸。在本发明中，核酸是连锁群1(LG1)上从风铃椒种质渗入的QTL1的部分或是连锁群10.1(LG10.1)上从风铃椒种质渗入的QTL2和/或QTL3的部分，或涵盖所述QTL2和/或QTL3。
本发明优选地提供一种具有产生类萜总含量增加的果实性状的辣椒植物，所述植物通过本文中所述的和/或技术人员熟悉的任何方法可获得。
在不存在分子标记的情况下或在重组已经在QTL和其标记之间如此发生从而该标记是不再具有预示性的情况下，可以通过等位性检验确定在具有类萜总含量增加的植物中，所述性状是否由与本发明QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者相同或相似的遗传信息引起。为了进行等位性检验，对QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者纯合的测交植物与也对作为类萜增加性状之基础的遗传信息纯合的待检验材料杂交。当待观察性状的分离在因杂交的F2中时不存在时，则证明未知的遗传信息与如测交植物的基因组中所包含的一种或多种本发明QTL等效或相同。优选地，测交植物对全部三种QTL均纯合。
保藏物
包含QTL1的辣椒品系11R.6968-00的种子和包含QTL2和QTL3的辣椒品系11R.6921-00的种子在2013年4月12日分别按照保藏登录号NCIMB 42140和NCIMB 42138保藏在NCIMB Ltd,Ferguson Building,Craibstone Estate,Bucksburn,Aberdeen AB219YA，英国，所述QTL各自导致产生类萜总含量增加的果实的辣椒植物。保藏物NCIMB 42140的种子在LG1上以纯合态包含QTL1，而保藏物NCIMB 42138的种子在LG10.1上以纯合态包含QTL2和QTL3。
保藏的种子不符合获得植物品种保护所要求的DUS标准，因此不能视为植物品种。
标记信息
表1:SNP分子标记
标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的SNP序列在保藏物NCIMB 42140的种子的基因组中与本发明的QTL1连锁，并且标记SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的SNP序列在保藏物NCIMB 42138的种子的基因组中与本发明的QTL2连锁。标记SEQ ID No:11和SEQID No:13的SNP序列在保藏物NCIMB 42138的种子的基因组中与本发明的QTL3连锁，所述QTL各自向辣椒植物的果实赋予增加的类萜总含量。这些SNP序列可以用作植物的果实的类萜总含量增加的分子标记，所述植物从源自所述保藏物的种子培育。
SEQ ID No:2、SEQ ID No:4、SEQ ID No:6、SEQ ID No:8、SEQ ID No:10、SEQ IDNo:12、SEQ ID No:14、SEQ ID No:16、SEQ ID No:18、SEQ ID No:20、SEQ ID No:22、SEQ IDNo:24和SEQ ID No:26的序列分别代表分子SNP标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ IDNo:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9、SEQ ID No:11、SEQ ID No:13、SEQ ID No:15、SEQ IDNo:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的野生型辣椒等位基因。
在标记和野生型辣椒之间差异的核苷酸加下划线。
附图说明
本发明将在后续并且不意在限制本发明范围的实施例中进一步说明。在实施例中参考以下图：
图1：选择的本发明QTL的图示：A.LG1上的QTL1，B.LG10.1上的QTL2和C.LG10.1上的QTL3。
风铃椒种质渗入用它们的标记显示为B(纯合，大写)，而辣椒基因组背景以A显示。
图2：辣椒x风铃椒BC2群体连锁群1(LG1)和连锁群10.1(LG10.1)的遗传图。
图3：在不同辣椒种质的叶盘上5天期间由单只同步化雌性叶螨产下的卵的数目(±标准误)。对于三个实验复制的每一个，N＝9。检验的辣椒种质是：辣椒回归亲本GNM、风铃椒下垂变种种质PEN45；3种随机选择的不携带本发明任何QTL的NIL(NIL A、NIL B和NILC)；具有种质渗入LG1(QTL1)的NIL36和NIL47和具有种质渗入LG10.1的NIL54(QTL2外加QTL3)NIL48(QTL2)和NIL45。
实施例
实施例1开发类萜总含量增加的辣椒植物
使用风铃椒下垂变种种质PEN45作为供体亲本与三个栽培型辣椒块状繁育系(MT、SM和GNM)回交(BC)。因为难以种间杂交，生成一个由三个子群体组成的多亲本BC2群体用于形成连锁图。选择三个子群体当中最大的PEN45BC2子群体连同其系谱中的块状亲本SM和GNM以更详细地研究果实特征。在这个群体中，总计54株BC2植物中34株产生足量近交种子以培育BC2S1株系。在2009年，34个BC2S1株系在含有5-9株植物连同(如果可能)2个重复(对于23个BC2S1株系，是可能)的试验区中按随机区组设计培育。在荷兰De Lier的温室土壤中培育植物，每株植物2根茎及2.5株植物s/m2。
归因于材料的世代(BC2S1)和其系谱中存在两个不同繁育系(SM和GNM)，各株系对几种性状仍然分离。为了尽可能均匀地培育BC2S1株系，用基于非辛辣植物的Pun1基因座的标记和用基于非红色(即黄色或橙色)植物的CCS基因(辣椒红素-辣椒玉红素合酶)的标记预先选择植物。为了补偿针对Pun1或CCS连锁的具备潜在有意义特征的PEN45片段选择，(34个株系当中)5个和2个BC2S1株系分别用来选择具有纯合辛辣橙果实和纯合非辛辣红色果实的植物。这些植物也以2个重复在含有5株植物的试验田培育。基因型SM、GNM和PEN45作为对照以4个重复培育。
在首批果实成熟时，通过从试验区移除最异常(主要是不育)的植物，使得BC2S1试验区在表型上更均匀。总计，25个BC2S1株系对橙色呈均匀，其他9个株系对橙色或黄色果实的植物分离。最终，250株BC2S1植物留在69个试验区(1-6株植物)并用于QTL作图，橙色果实植物160株，黄色果实植物61株并且红色果实植物29株。
通过一个世代与GNM回交，接着两个自交步骤，衍生自三种不同BC2植物的三种不同BC2S1植物用来开发近等基因系(NIL)。NIL群体由遗传同质的株系组成，这些株系彼此仅因存在来自供体亲本的(不同)单一或仅有限数目的种质渗入片段而不同。在这种情况下，供体亲本是种质PEN45，风铃椒亲本。
用分布于原始BC2S1种质渗入旁侧的SNP对每个世代(即回交步骤和自交步骤)进行基因分型以获得在GNM遗传背景中具有有限数目种质渗入的株系。在2011年，将23个NIL和回归亲本(GNM)以3个重复按每块试验区5株植物以完全随机化设置培育。在温室在与BC2S1株系相似的条件下，这次在秋季并在岩棉上培育植物。
实施例2用于生物化学分析的辣椒果实采样
来自第二批果实集合的成熟果实(95-100％着色)用于生物化学测量。收获后，将果实储存在20℃及80％相对湿度的气候室中3-4天以优化成熟。这是模拟荷兰商业系统的程序。将果实用冷的流动自来水洗涤，用干净毛巾擦干，切成(弃去顶部和底部)1-2cm小片，将这些小片混合并移除种子。将一半来自每份样品的果实小片立即在液氮中冷冻，在电动磨中研磨并贮存在-80℃用于稍后的生物化学分析。
收获每个试验区的BC2S1植物的果实并且在试验区对具有橙色或黄色果实的植物分离的情况下，分别堆起两种颜色的果实。56个BC2S1试验区(37个橙色、15个黄色和4个红色)产生足量的果实以形成用于生物化学评价的含5-8枚果实的代表性果实样品。此外，32份样品由仅产生用于生物化学评价的足够果实或产生辛辣果实的试验区植物和/或单独植物组成。
在NIL实验中，20株NIL和GNM产生足够果实并且按每个试验区成堆评价。
实施例3代谢概况分析和QTL分析
BC2S1实验和NIL实验的生物化学概况分析如Eggink等人(Food Chemistry(2012)132,301-310)中所述进行。在BC2S1实验中，分析了92份辣椒果实样品，在全部样品中有辣椒亲本系GNM的果实样品和商业橙色块状辣椒杂交参考系Orange Glory的果实样品
简而言之，使用顶空SPME-GC-MS进行挥发性代谢物的概况分析。通过MetAlignTM软件包(http://www.metalign.nl)处理衍生的GC-MS曲线，用于基线修正、噪声估计和离子级质谱比对。多变量质谱重建(MMSR)法(Tikunov等人,Metabolomics(2012)8,714-718)用来将数据还原成挥发性化合物质谱。每种化合物由以下多变量数据分析中的单个选择性离子碎片代表。随后使用NIST质谱文库(http://www.nist.gov)，对化合物(质谱图中碎片离子数目≥5)进行暂时鉴定。将可靠的身份归属于质谱匹配系数≥600的化合物。将挥发性化合物丰度(强度)表现为色谱图中由MetAlign软件检出的化合物的选择性质量峰的高度。某些基因型中低于检测限的强度获得250和500之间的随机值。
在BC2S1实验中，检出总计222种推定性挥发性化合物，其中22种挥发性物质是PEN45特有的(即在全部BC2S1植物和辣椒亲本中低于检测限)。可以将推定性身份归属至这222种推定性挥发性化合物中的178种。在NIL实验中，检出总计137种推定性挥发性化合物。可以将身份归属至这137种推定性挥发性化合物中的96种。
用239个相对于SM和GNM在PEN45中呈多态性的SNP对来自其系谱中具有块状亲本SM和GNM的PEN45BC2子群体的总计250株BC2S1植物进行基因分型。区间作图法，连同代谢物(200种挥发性物质和6种非挥发性物质，88个试验区或植物)和几种物理果实特征(对于250株植物或76个试验区)的各独立阶段，允许鉴定全部性状类别范围内的QTL。
在BC2S1实验中程序MapQTL6(Van Ooijen,MapQTL 6:software for the mappingof quantitative trait loci in experimental populations of diploid species(2009)Kyazma BV,Wageningen)内部的区间作图方法用于QTL鉴定。排列检验适用于每个数据集(1000个排列)以确定LOD(几率对数)阈值。基因组级(GW)LOD阈值2.7用于QTL显著性(p<0.05)。认为具有最高LOD评分的染色体位置是最可能的QTL位置。曲线由MapChart软件(Voorrips,Journal of Heredity(2002)93,77-78)产生。使用MapQTL6内部的非参数Kruskal–Wallis检验分析NIL实验以鉴定显示显著(p<0.05)性状关联的标记。两项实验中的分析均用log2变换的代谢物数据进行。
通过主成分分析法对NIL中检出的137种代谢物的初始分析明确了各基因型之间的大部分代谢性变异由一组类萜引起。发现类萜水平的巨大变异，对于某些萜类，其最大浓度几乎比最极端亲本中所检出的浓度高40倍。就类萜芳樟醇和对-薄荷-1-烯-9-醛而言，发现了LG10.1上的主要QTL(LOD>10)和LG1上的对-薄荷-1-烯-9-醛特异性QTL(LOD4.1)(表1)。
进一步观察具有这些LG10.1(NIL45、48和54)或LG1(NIL36和47)种质渗入的NIL揭示，它们对成熟果实的类萜含量具有重大影响，影响至少15种不同类萜(表1)。LG10.1和LG1上的QTL仅影响单萜类积累，而倍半萜和二萜不受这两个种质渗入影响。在大多数情况下，两个种质渗入导致相同化合物的上调，然而，某些类萜受这两个种质渗入之一特异性影响。对于桉树脑，仅LG1种质渗入有效，并且对于(E)-β-罗勒烯，这种上调作用是对NIL45(NCIMB42138)和NIL54(QTL3)中存在的LG10.1种质渗入特异的。LG10.1种质渗入的影响得到BC2S1群体和NIL中显著的QTL支持(表1)。
对于QTL1，LG1和LG10.1种质渗入片段的大小是4.6cM，而对于QTL2和QTL3，LG10.1种质渗入片段的大小分别是2.5cM和6.3cM。QTL2和QTL3同时位于18.0cM的种质渗入片段上。这些大小基于导致这项发明的研究中所开发的遗传图(图2)。片段内标记的可用性促进它们用于育种中。连锁群的命名参考共有染色体编号，如Wu等人，(Theor.Appl.Genet.(2009)118,1279-1293)中那样。
含有影响类萜含量的LG1种质渗入的NIL 36(NCIMB 42140)和NIL 47的果实具有与回归亲本相似的大小和果实颜色，从而使它们可直接用于育种。
图注表1
1元素组成
2LG10.1和LG1分别指相应连锁群上在16.6cM处的标记SEQ ID No:17和在20.2cM处的SEQ ID No:1。
3指相LG10.1上在6.3cM处的标记SEQ ID No:13
给出了解释方差百分数(％EV)、估计均值(μ，Van Ooijen,MapQTL 6:softwarefor the mapping of quantitative trait loci in experimental populations ofdiploid species(2009)Kyazma BV,Wageningen)或直接均值(m)、估计加合效应(加合)和基因型分布(A/B)。代谢物值代表峰强度的log2值。
ns＝不显著。
实施例4炭疽病田间试验
为了检验本发明植物的果实是否更抵抗炭疽病感染，以随机区组设计按照3个重复建立热带气候下的炭疽病田间试验，每个试验区15-20株植物。包括的易感对照系是NuMex RNaky、Early Jalapeno和CM334。包括了7种NIL和回归亲本(GNM)，所述NIL包含3种随机选择的不携带本发明任何QTL的NIL、萜烯浓度增加的4种NIL(具有种质渗入LG1(QTL1)的NIL36和NIL47、具有种质渗入LG10.1(QTL2外加QTL3)的NIL45以及具有种质渗入LG10.1(QTL2)的NIL48)。
从第一枚绿色果实充分长成的时刻起，基于每周记录以下特征：植物数目/试验区、感染的绿色果实数目/试验区(移除这些果实，目的是在它们为红色时不再次计数)、收获的红色果实数目/试验区、收获的感染的红色果实数目/试验区。任何感染水平计为感染的果实，无论损害的量和大小是什么。感染水平表述为感染的绿色果实或红色果实百分数。
来自本发明植物的果实的感染水平低于GNM植物的果实或来自具有不携带本发明任何QTL的随机NIL的植物的果实。
实施例5间接防御试验
为了检验本发明的植物是否更好地吸引以辣椒为食的草食动物的天敌，例如通过产生草食动物诱导的吸引该草食动物的天敌的挥发性物质，进行一项试验以在通过草食动物侵染或模拟草食动物侵染的JA处理诱导本发明植物的间接防御反应后，确定本发明植物对天敌的吸引力。培育了8种NIL和回归亲本(GNM)，所述NIL包含3种随机选择的不携带本发明任何QTL的NIL、类萜浓增加的5种NIL(具有种质渗入LG1(QTL1)的NIL36和NIL47以及具有种质渗入LG10.1的NIL48(QTL2)和NIL45和NIL54(QTL2外加QTL3))。将种子播种在盆栽堆肥中的小容器内并在气候室中培育8周(8小时光照，21℃)。未侵染的植物随后再盆栽入较大容器中并转移至温室，在那里它们可以生长为具有正常大小的叶的成熟植物。这些植物用于使用叶螨侵染或JA处理诱导的吸引力实验。
对于JA诱导，通过用每株植物1ml的1mM JA+0.001％Tween-80溶液喷洒植物，用JA处理植物。对于叶螨侵染，在利马豆植物上培育螨并使用细毛刷逐个转移到辣椒植物上。对于侵染实验，将50只叶螨均等分布在单株植物上。在开始侵染后10天，分析植物。
在两种多选项设置下检验JA诱导的不同种质和叶螨所侵染种质的气味混合物对智利小植绥螨和斯氏钝绥螨(Amblyseius swirski)捕食螨的相对吸引力。在第一种设置下，场地由10个以直径40cm圆圈放置的oasis组成。该场地的内部用砂质土壤填充。通过如上文所述施加JA诱导辣椒植物并且将每种甜椒种质的脱落叶随机置于潮湿oasis区中。如通过肉眼判断，将相似的叶面积用于每种种质(accession)。在实验结束时测定叶面积。对每种捕食螨物种一式三份进行场地实验，并且在每个实验中，将种质不同地放置。将捕食螨释放于场地中心并取决于实验在4-8小时后，使用立体显微镜，计数每片叶上捕食螨的数目。在第二种设置中，在双选择Y型嗅觉仪中测试JA处理的植物。气味源由实验之前24小时事先用JA诱导的脱落叶组成。将各个捕食者在基部管的铁丝上释放，并且观察它们的行为最长5分钟。在每个系列5只捕食者后，互换气味源与嗅觉仪臂的连接。在这个阶段内达到终点线即嗅觉仪臂的一半时，记录选择。否则，将它记录为未选择。每只捕食者仅使用一次。根据实验日，对每种气味组合测试20只捕食者并且在3个不同日重复每个实验。
两项多选择实验显示，本发明的植物比GNM植物或具有不携带本发明任何QTL的随机NIL的植物更吸引捕食螨。
实施例6叶螨发育试验
为了检验本发明的植物是否具有增加的叶螨(二斑叶螨)抗性水平，进行一项试验以比较本发明植物和对照植物上的叶螨发育。将8种NIL、风铃椒下垂变种PEN45和回归亲本(GNM)在温室中培育5至6周，所述NIL包含3种随机选择的不携带本发明任何QTL的NIL、类萜浓增加的5种NIL(具有种质渗入LG1(QTL1)的NIL36和NIL47以及具有种质渗入LG10.1的NIL48(QTL2)和NIL45和NIL54(QTL2外加QTL3))。仅外观健康，即如通过肉眼判断，未显示遭受害虫或病原体侵染的植物用于实验(未诱导的植物)。
来自年幼、但充分发育的叶中的叶盘颠倒放置在水琼脂(2％)填充的孔板上。将叶螨在利马豆植物上饲养超过100个世代。将叶螨转移至新的豆科植物并且允许其产卵1天并随后弃去。具有叶螨卵的豆科植物在温室条件下维持9天。从这些卵形成的螨视为同龄，并已经具有交配经验并用于实验。
将单只螨用非常细的刷子(单根毛)置于辣椒叶盘上并在20℃保持5天。在1天后，检查螨是否仍然存活或否则从测定法中弃去该叶–螨组合。在5天后，计数螨产下的卵的数目。在3个独立实验中测试全部种质，这些实验在10月-次年3月时间在荷兰温室进行，补充光照。一项实验由每个种质的9个叶盘组成。
与回归亲本GMN、3种随机选择的不携带本发明任何QTL的NIL(A、B和C)和风铃椒下垂变种PEN45相比，全部5种NIL(具有种质渗入LG1(QTL1)的NIL36和NIL47以及具有种质渗入LG10.1的NIL48(QTL2)和NIL45和NIL54(QTL2外加QTL3))均显示显著更低的叶螨产卵量(图3)。与不携带本发明任何QTL的植物相比，叶螨产卵量下降在携带QTL2和QTL3二者的本发明植物(NIL45和NIL54)中最明显。因此，叶螨的发育因存在本发明性状而严重受阻。这显示，与GNM植物、风铃椒下垂变种PEN45或具有不携带本发明任何QTL的随机NIL的植物相比，本发明的植物具有更高水平的叶螨抗性。

Claims (32)

1.一种用于产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，所述方法包括：
a)将包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物与另一种植物杂交；
b)在下一个世代中选择具有该性状的植物；
c)任选地进行额外一轮或多轮自交或杂交，并且随后选出包含/显示该性状的植物，
其中该性状由QTL1、QTL2和QTL3中至少一者引起，并且其中：
-QTL1与位于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中LG1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的至少一个标记连锁；
-QTL2与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一个标记连锁；以及
-QTL3与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的至少一个标记连锁。
2.一种用于产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，所述方法包括：
a)将包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物与另一种植物杂交；
b)将所产生的F1与优选的亲本回交；
c)在下一个世代中选择具有该性状的植物；
d)任选地进行额外一轮或多轮自交或杂交，并且随后选出包含该性状的植物，
其中该性状由QTL1、QTL2和QTL3中至少一者引起，并且其中：
-QTL1与位于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中LG1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的至少一个标记连锁；
-QTL2与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一个标记连锁；以及
-QTL3与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的至少一个标记连锁。
3.一种将另一个所需性状引入具有类萜总含量增加性状的甜椒植物中的方法，所述方法包括：
a)将包含QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物与包含另一个所需性状的第二辣椒植物杂交以产生F1后代；
b)选择包含所述类萜总含量增加性状和所需性状的F1后代植物；
c)将选择的F1后代植物与任一个亲本杂交，以产生回交后代；
d)选择包含所需性状和类萜总含量增加性状的回交后代植物；并且
e)任选地连续重复步骤c)和d)一次或多次，以产生选择的第四代或更高代回交后代，所述回交后代包含所需性状和类萜总含量增加性状，
其中该性状由QTL1、QTL2和QTL3中至少一者引起，并且其中：
-QTL1与位于从保藏物NCIMB 42140的种子所培育的植物的基因组中LG1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7和SEQ ID No:9的至少一个标记连锁；
-QTL2与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的至少一个标记连锁；以及
-QTL3与位于从保藏物NCIMB 42138的种子所培育的植物的基因组中LG10.1上的QTL相同并与选自SEQ ID No:11和SEQ ID No:13的至少一个标记连锁。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中QTL1如在风铃椒(Capsicum baccatum)植物基因组或从以编号42140在NCIMB保藏的代表性样品的种子所培育的辣椒植物的基因组中那样存在或可从其中获得，并且其中QTL2和QTL3如在风铃椒植物基因组或从按编号42138在NCIMB保藏的代表性种子样品培育的辣椒植物的基因组中那样存在或可从其中获得。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中与来自不携带QTL1和/或QTL2的同基因型 植物的相似成熟期辣椒果实相比，携带QTL1和/或QTL2的甜椒植物的果实具有增加的类萜总含量，并且其中与来自不携带QTL3的同基因型 植物的相似成熟期辣椒果实相比，携带QTL3的甜椒植物的果实具有增加浓度的(E)-β-罗勒烯。
6.根据权利要求5所述的方法，其中增加的类萜总含量是增加的一种或多种类单萜的浓度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中类单萜选自α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、烯、月桂烯、脱氢芳樟醇、对-薄荷-1-烯-9-醛、白柠檬环醚、月桂烯醇、α-松油醇、芳樟醇、桉树脑和氧化芳樟醇。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述氧化芳樟醇是(E)-氧化芳樟醇。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述甜椒植物包含QTL1或QTL2或QTL3或QTL1外加QTL2或者QTL1外加QTL3或者QTL2外加QTL3或者QTL1外加QTL2外加QTL3。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中在所述甜椒植物中至少一个QTL纯合存在。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中亲本植物之一是从其代表性样品以保藏编号NCIMB 42140或NCIMB 42138保藏的种子所生长成的植物。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中通过使用根据SEQ ID No:1、SEQ IDNo:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9、SEQ ID No:11、SEQ ID No:13、SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ ID No:23和SEQ ID No:25的任一种标记或任何标记组合选择具有类萜总含量增加性状的植物。
13.一种产生具有类萜总含量增加性状的杂交甜椒植物的方法，所述方法包括将第一亲本辣椒植物与第二亲本辣椒植物杂交并收获所得到的杂交种子，其中第一亲本植物和/或第二亲本植物包含导致类萜总含量增加性状的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者，并且将所述杂交种子培育成具有类萜总含量增加性状的杂交植物，其中QTL1、QTL2和QTL3如权利要求1-3中任一项所定义。
14.一种用于产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，其通过使用在其基因组中包含导致类萜总含量增加性状的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的种子以长出所述甜椒植物，其中QTL1、QTL2和QTL3如权利要求1-3中任一项所定义。
15.根据权利要求14所述的方法，其中种子是以保藏编号42140或42138保藏于NCIMB的代表性样品的种子。
16.一种用于通过对包含如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的辣椒植物使用产生双单倍体品系的双单倍体生成技术产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，其中所述双单倍体品系包含所述性状。
17.一种用于通过使用组织培养物产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，其中所述组织培养物来源于包含如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的辣椒植物。
18.一种用于通过使用包含如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的辣椒植物的至少一部分的营养性繁殖法产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法。
19.一种生产种子的方法，所述方法包括从其基因组中包含如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的种子培育甜椒植物，允许植物产生种子，并收获这些种子。
20.根据权利要求19所述的方法，其中种子是以保藏编号42140和/或42138保藏于NCIMB的代表性样品的种子。
21.一种通过使用基因修饰方法产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，其中所述基因修饰方法将如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者种质渗入甜椒植物中。
22.一种用于开发甜椒植物的育种方法，所述甜椒植物具有类萜总含量增加性状，其中使用包含如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的种质。
23.一种产生具有类萜总含量增加性状的甜椒植物的方法，其中使用包含如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的植物的后代或繁殖材料作为将所述性状渗入另一种辣椒植物的来源。
24.导致产生具有类萜总含量增加性状的果实的辣椒植物的如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的用途，其用于产生具有类萜总含量增加性状的植物。
25.根据权利要求24的用途，其用于产生具有总类萜增加性状的甜椒植物。
26.选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9、SEQ IDNo:11、SEQ ID No:13、SEQ ID No:15、SEQ ID No:17、SEQ ID No:19、SEQ ID No:21、SEQ IDNo:23和SEQ ID No:25的分子标记的用途，其用于鉴定或开发产生具有增加的类萜总含量的果实的甜椒植物。
27.具有NCIMB登录号NCIMB 42140的种子和/或具有NCIMB登录号NCIMB 42138的种子用于将如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者转移至另一种甜椒植物中的用途。
28.具有如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的甜椒植物作为作物的用途。
29.具有如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的甜椒植物作为种子来源的用途。
30.具有如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3 中一者或多者的甜椒植物作为繁殖材料来源的用途。
31.具有如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中一者或多者的辣椒植物或风铃椒植物向甜椒植物赋予类萜总含量更高性状的用途。
32.甜椒植物作为如权利要求1-3中任一项所定义的QTL1、QTL2和QTL3中至少一者的受体的用途。
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