CN105530808B - 白利糖度水平增加的辣椒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物(辣椒(Capsicum annuum)),其中辣椒植物包含QTL,当存在时,所述QTL导致白利糖度水平增加的辣椒果实,并且其中所述QTL与从以NCIMB编号42139在NCIMB保藏的种子所培育的植物的基因组中存在的QTL相似或尤其与之相同,并且其中所述QTL与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:7的至少一种标记连锁并且其中QTL优选地纯合存在。

Description

白利糖度水平增加的辣椒
本发明涉及具有更甜滋味的辣椒植物。另外,本发明涉及来自该辣椒植物的植株、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具有更甜滋味的果实的辣椒植物。
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。
辣椒属的一些成员用作调味品、蔬菜和药物。物种辣椒(Capsicum annuum)在辣椒属四个驯化物种(辣椒(Capsicum annuum)、风铃椒(Capsicum baccatum)、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)。铃状椒或辣椒果实生食、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多样气候条件下栽培,但是在温暖和干燥条件下,将最成功地栽培它们。
尽管驯化辣椒物种为热带起源,但大部分辣椒育种活动已经在温带国家实施,并且大部分国家关注辣椒。然而,一些野生型物种已经用于辣椒育种计划中,重点在于(主要是)抗病性。物种风铃椒(C.baccatum)在辣椒育种计划中的用途迄今非常有限,原因这两个物种之间的种间杂交大受精后遗传屏障限制。因此,风铃椒研究主要地集中于该物种内部种质的变异,所述变异显示出果实品质特征、产量、抗性和生物活性化合物的巨大变异性。
风味是果实和蔬菜的重要品质参数。外部品质如颜色、质地和形状相对容易由生产商和消费者评价。但是,风味属性的评价更复杂。在测量物理、生物化学和感官特性的番茄风味研究中,认为后者最难以定量。如消费期间感知的果实和蔬菜风味已经定义为由滋味、气味、口感、视感和音感的相互作用所提供的总体感觉。非挥发性化合物(如糖)的组成主要影响感知的感官滋味,而香味受挥发性化合物影响。
与甜味较少的辣椒果实相比,品尝组成员和消费者通常更喜欢有甜味的辣椒果实。
本发明的目的是提供产生具有更甜滋味的果实的新辣椒植物。
在导致本发明的研究中,开发了辣椒物种的新辣椒植物,其中发现所述的新辣椒植物包含这样的种质渗入,与缺少所述种质渗入的同基因性辣椒植物的果实相比,所述种质渗入导致产生白利糖度水平增加的果实。发现这些辣椒果实比对照果实具有更甜的滋味。
应当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。
因此,导致本发明的研究显示,产生白利糖度水平增加和滋味更甜的辣椒果实的性状因辣椒基因组中存在来自风铃椒的种质渗入(本文中作为数量性状基因座(QTL)鉴定)引起。起因性QTL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 42139在NCIMB保藏的种子培育。
本发明因此提供了产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物,其中该辣椒植物包含QTL,当存在时,所述QTL导致白利糖度水平增加、从而产生更甜滋味的果实,并且其中所述QTL与从保藏物NCIMB 42139的种子所培育的植物的基因组中存在的QTL相似或尤其与之相同,并且其中所述QTL与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:7的至少一种标记连锁并且其中QTL优选地纯合存在。优选地,本发明的辣椒植物是甜椒。
本发明的植物因此包含与保藏物NCIMB 42139中存在的QTL相似或相同的QTL。在这种语境下,相似的意指虽然本发明植物的基因组中QTL的核苷酸序列可能不与从保藏物NCIMB 42139的种子所培育的植物的基因组中的相应核苷酸序列完全相同,但是QTL的基因座和由它引起的白利糖度增加表型在任何情况下均相同。可以在等位性试验中确定QTL是否位于相同的基因座处。
虽然不与糖总量完全相同,但是测量白利糖度是一种指示产品甜度的方法。白利糖度(°B)是可溶性总固形物(主要是果实中的糖)的标准折射量值。
本发明因此提供了产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物(辣椒),其中该辣椒植物包含导致白利糖度水平增加的QTL,其中QTL位于连锁群3(LG3)上并且其中所述QTL在保藏物NCIMB 42139的种子的基因组中与如表1中所示的选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7的至少一个标记连锁。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。
在从保藏物的种子所培育的植物的基因组中,上文提到的标记与引起本发明性状的QTL连锁,所述性状是以下性状:产生白利糖度水平增加的辣椒果实。每种标记分别适合在育种中追踪QTL,但是为此目的,还可以使用两个或更多个标记的组合。
可以使用标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5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:5和SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:5的组合、标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ IDNo:7的组合、标记SEQ ID No:3、SEQ ID No:5的组合、标记SEQ ID No:3、SEQ ID No:7的组合、标记SEQ ID No:5、SEQ ID No:7的组合,鉴定引起本发明白利糖度增加性状的QTL。
QTL在所保藏材料的基因组中纯合存在并且这种材料因此是可以用来将产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状引入其他辣椒植物中的QTL的来源。这类植物可以作为起点用来进一步开发具有下述性状的变种:产生白利糖度水平增加的辣椒果实。
本发明QTL(LG3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),可以用作基因组片段(本发明QTL)的来源,以将白利糖度水平增加性状引入辣椒植物。包含本发明QTL的任何辣椒植物,无论这种QTL的来源是什么,均是本发明的植物。包含本发明QTL(其中这种QTL从本发明的辣椒植物(例如从保藏物NCIMB 42139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QTL(其中这种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。
在保藏的种子中,该QTL与以下每种分子标记连锁:SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7。这些标记可以与QTL连锁,但是在本发明植物中至少一种所提到标记的存在不是必需的,只要引起所述性状的QTL存在即可。白利糖度增加表型的存在是存在本发明QTL的直接指示物,因为QTL是编码新风味性状的遗传信息。因此,作为该表型基础的QTL存在于其中,但所述标记不再存在于其中时,如本文所述具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实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新风味性状转移至其他植物。熟练育种者将理解,可以通过使用感官分析和/或生物化学分析,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新风味性状转移入辣椒植物中。将这类标记定位至特定基因组区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LG3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QTL的植物。对本发明染色体区域的认识促进本发明的新风味性状从包含本发明QTL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,只要染色体区域赋予本发明的新风味。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。
实施例1中描述了具有因白利糖度水平增加而产生滋味更甜的辣椒果实的性状的初始植物的开发。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)。作为这些初始杂交种进一步延伸,开发了测试其白利糖度水平的BC2S1系和近等基因系(NIL)。
在如NIL中那样的两种BC2S1群体中,通过酶促测定法测量糖浓度。对于柠檬酸和苹果酸测量,使用阴离子交换色谱法。
在LG3上引起辣椒植物产生白利糖度水平增加(这导致更甜滋味)的辣椒果实的QTL可以是纯合或杂合存在的,两种选项均由本发明涵盖。
在表1中,可以找到与本发明QTL连锁的标记SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ IDNO:5和SEQ ID NO:7的核苷酸序列。在同一个表1中,SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4、SEQ IDNO:6和SEQ ID NO:8的核苷酸序列代表在不具有QTL和这些标记的植物中存在的相应野生型序列。
在一个优选实施方案中,QTL纯合存在并且辣椒植物产生白利糖度水平增加的辣椒果实。其中QTL杂合存在的植物也是本发明的部分,因为虽然它们可以不显示或不完全显示本发明的表型,但是这类植物仍然是QTL的来源并且可以用于开发产生白利糖度水平增加的辣椒果实的辣椒植物的育种中。
本发明的另一个方面是,与不具有QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期辣椒果实相比,由具有QTL的辣椒植物产生的辣椒果实具有相似的大小。
在本发明辣椒植物产生的辣椒果实中,与来自不包含所述QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期辣椒果实相比,在来自包含所述QTL的辣椒植物的辣椒果实中,白利糖度水平增加至少0.1度、至少0.3度、至少0.5度、至少0.7度、至少0.9度、至少1.1度、至少1.3度、至少1.5度、至少1.7度、至少1.9度、至少2.1度、至少2.3度、至少2.5度、至少2.7度、至少2.9度、至少3.1度、至少3.3度、至少3.5度、至少3.7度、至少3.9度。取决于向其中种质渗入QTL的遗传背景,引起白利糖度增加的QTL可以具有不同作用。在一些辣椒品系中,与不具有QTL的同基因性辣椒品系相比,由QTL引起的白利糖度水平增加将比其他辣椒品系相对更高。
与来自不包含所述QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期辣椒果实相比,在本发明植物产生的辣椒果实中的白利糖度水平按优选性增加的顺序增加至少2%、至少4%、至少6%、至少8%、至少10%、至少12%、至少14%、至少16%、至少18%、至少20%、至少22%、至少24%、至少26%、至少28%、至少30%、至少32%、至少34%、至少36%、至少38%、至少40%。
另外,本发明涉及一种本发明辣椒植物,其中与来自不包含所述QTL的辣椒植物的辣椒相比,在来自具有QTL的植物的辣椒中,白利糖度水平增加选自葡萄糖、果糖和柠檬酸盐的至少一种化合物的浓度增加。
所述化合物的任一种或选自葡萄糖、果糖和柠檬酸盐的化合物的任何组合可以有助于白利糖度增加。在包含本发明QTL的辣椒植物产生的辣椒果实中,与来自不具有QTL的植物的辣椒果实相比,一种或多种所述化合物可以在浓度方面是相似的或甚至降低,其余化合物可以增加,并且因此,所述辣椒植物的果实的白利糖度总水平仍可能增加。在一个优选实施方案中,与来自不包含QTL的同基因性辣椒植物的辣椒果实相比,在包含本发明QTL的辣椒植物的辣椒果实中,葡萄糖、果糖和柠檬酸盐群组的全部化合物的浓度(并且因此白利糖度水平)增加。
在一个优选实施方案中,QTL纯合存在并且辣椒植物产生白利糖度水平增加的辣椒。
本发明的另一个方面涉及一种辣椒植物,其产生白利糖度水平增加的辣椒,其中白利糖度水平增加由LG3上的QTL引起,所述辣椒植物通过以下方式可获得或通过以下方式获得:将具有QTL的第一辣椒植物与可能具有或可能没有QTL的第二辣椒植物杂交,或将QTL从第二辣椒植物种质渗入第一辣椒植物中并在任何杂交后代中选择具有增加的白利糖度水平和/或增加的葡萄糖、果糖和柠檬酸盐浓度的辣椒果实,并且其中QTL如保藏物中那样存在和/或与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:7的至少一种分子标记连锁。
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。
在一个实施方案中,本发明的辣椒植物是辣椒的代表,或辣椒与其他密切相关的辣椒属物种的任何杂交组合。
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。
本发明的另一个方面涉及本发明辣椒植物的后代或从衍生自本发明辣椒植物的种子所培育的辣椒植物的后代,其中所述后代具有本发明的QTL。可以通过本发明植物或其后代植物的有性繁殖或营养性繁殖产生这种后代。这种后代具有与要求保护的本发明辣椒植物相同的特征。后代在LG3上携带如本发明植物中存在的和如下述植物中那样存在的QTL,所述植物从其代表性样品按照编号NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子培育。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。在一个优选实施方案中,本发明的QTL在这类后代中以纯合态存在。
本发明还涉及从本发明辣椒植物或从衍生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QTL,并且其中QTL优选地以纯合态存在。
此外,本发明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QTL,并且其中QTL优选地以纯合态存在。
繁殖材料可以选自愈伤组织、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。
如本文所用,词语“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作为性状基础的本发明QTL。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性状的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 42139保藏的种子培育,但也可以是携带如NCIMB 42139中那样存在的本发明QTL的任何其他辣椒植物的后代。
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。在性状是隐性的情况下,两种亲本植物需要对白利糖度水平增加QTL纯合,以便杂交种子具有白利糖度水平增加性状。在性状为中间型的情况下,两种亲本植物需要对白利糖度水平增加QTL纯合,以便杂交种子生长成可以表现本发明性状的完整潜力的植物。如果仅一个亲本辣椒植物对QTL纯合而另一个亲本是杂合的,则仅一半杂交种子将生长成显示本发明性状的完整潜力的辣椒植物。另一半杂交种子将仍然携带本发明的QTL,但是从来自这种杂交种子培育的植物将产生这样的辣椒,所述辣椒具有白利糖度水平的某种增加,超过没有本发明QTL情况下的增加,但小于辣椒植物对本发明QTL纯合时的增加。如果性状为显性,则亲本之一或两者是否对QTL纯合显然无关紧要。在全部情况下,亲本植物不必然地需要对其他性状为均一。
在一个实施方案中,本发明涉及辣椒植物,所述辣椒植物携带本发明白利糖度水平增加性状的辣椒果实并且已经通过从合适来源引入负责该性状的遗传信息或QTL、或者通过常规育种或基因修饰、尤其通过同源转基因(cisgenesis)或基因转移(transgenesis)获得所述性状。同源转基因是用来自作物植物本身或来自性相容供体植物的编码(农业)性状的天然基因对植物作基因修饰。基因转移是用来自不可杂交物种的基因或合成基因对植物作基因修饰。
在一个实施方案中,从中获得导致辣椒果实具有白利糖度水平增加性状的遗传信息的来源是从保藏的种子所培育的植物或其有性或营养繁殖后代。
本发明还涉及显示本发明性状即白利糖度水平增加的辣椒果实的辣椒植物细胞。这类辣椒植物的每个细胞在其基因组中携带导致所述产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状表型表达的遗传信息。细胞可以是单独的细胞或可以是辣椒植物的部分或辣椒植物部分。
本发明的另一个方面涉及包含QTL并显示白利糖度水平增加的来自本发明辣椒植物的辣椒植物果实,常也称作辣椒,或其部分。
此外,本发明还涉及由来自本发明的辣椒果实构成的任何食品或加工食品。包含未加工、烹煮或否则加工形式的辣椒的食品的例子包括粉末、汤、酱汁、沙司、面食、调味品、馅饼、甜食和沙拉。
本发明还涉及来自本发明的辣椒植物作为种质在育种计划中用于开发辣椒植物的用途,所述辣椒植物包含导致辣椒果实中白利糖度水平增加的QTL。种质是由生物的全部遗传特征构成并且根据本发明,至少涵盖产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状。
另外,本发明的组成部分还是分离的核酸或其部分,所述核酸或其部分是辣椒果实中白利糖度水平增加的起因,其中核酸源自风铃椒植物的或如权利要求1或2中的辣椒植物的LG3上的QTL并且任选地与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:7的至少一种分子标记连锁,和/或如保藏物NCIMB 42139的种子中那样存在。
本领域技术人员将能够从本发明辣椒植物的基因组分离引起本发明性状的核酸或其部分,并且使用它产生与QTL连锁并与本发明性状相关的新分子标记。
本发明的部分还是分子标记鉴定位于产生白利糖度水平增加的辣椒果实的辣椒植物中连锁群LG3上QTL的用途,其中标记选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7,和/或用于鉴定或开发白利糖度水平增加的其他辣椒植物的用途和/或用于鉴定或开发其与QTL连锁的其他标记的用途。对本发明白利糖度水平性状分离的植物群体的基因分型可以使用选自SEQ ID No: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和SEQ ID NO:7外加SEQ ID NO:8的至少一个分子标记集合进行。
与如本申请中提到的本发明QTL连锁的当前分子标记可以是开发其他分子标记的起点,所述其他分子标记将与引起植物产生白利糖度水平增加的辣椒果实的QTL连锁。原始分子标记可能与QTL连锁或可能不再与QTL连锁,但是只要QTL存在,这些辣椒植物仍然视为本发明的部分。
本发明还涉及本发明辣椒植物的细胞,所述细胞包含赋予产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状的QTL,其中所述QTL从风铃椒植物的或辣椒植物、尤其从其代表性样品按照登录号NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物的基因组可获得。通过以下方式可获得所述的本发明辣椒植物:将辣椒植物与第二辣椒植物、尤其从如以登录号NCIMB42139保藏的种子所培育的辣椒植物杂交并选出具有本发明性状的辣椒植物。所述细胞因此包含了与编码产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状、更具体地本文所述QTL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以NCIMB登录号42139保藏的种子所培育的辣椒植物的性状。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 42139的种子转移赋予本发明性状的本发明QTL至另一种辣椒植物中的用途。
在另一个实施方案中,本发明涉及辣椒植物作为作物的用途,所述辣椒植物携带赋予白利糖度水平增加性状的QTL,所述QTL从风铃椒或携带本发明QTL的辣椒植物、尤其从其代表性样品按照登录号NCIMB 42139保藏的种子所培育的辣椒植物可获得。
本发明还涉及辣椒植物作为种子来源的用途,所述辣椒植物携带赋予本发明白利糖度水平增加性状的QTL,所述QTL从风铃椒或携带本发明QTL的辣椒植物、尤其从其代表性样品按照登录号NCIMB 42139保藏的种子所培育的辣椒植物可获得。
在又一个实施方案中,本发明涉及辣椒植物作为繁殖材料来源的用途,所述辣椒植物携带赋予白利糖度水平增加性状的QTL,所述QTL从风铃椒或携带本发明QTL的辣椒植物、尤其从其代表性样品按照登录号NCIMB 42139保藏的种子所培育的辣椒植物可获得。
在又一个实施方案中,本发明涉及辣椒植物用于消费的用途,所述辣椒植物携带赋予白利糖度水平增加性状的QTL,所述QTL从风铃椒或携带本发明QTL的辣椒植物、尤其从其代表性样品按照登录号NCIMB 42139保藏的种子所培育的辣椒植物可获得。
在另一个实施方案中,本发明涉及携带QTL的风铃椒植物或辣椒植物的用途,所述QTL赋予如从具有NCIMB登录号NCIMB 42139的种子可获得的白利糖度水平增加性状,用于赋予导致本发明性状的QTL至辣椒植物。
在又一个实施方案中,本发明涉及辣椒植物作为QTL的受体的用途,所述QTL如在风铃椒植物或携带本发明QTL的辣椒植物、尤其从以NCIMB登录号NCIMB 42139注册的种子所培育的辣椒植物中那样存在并且从其中可获得。
本发明还涉及从本发明辣椒植物收获的辣椒果实或其部分,所述的本发明辣椒植物产生白利糖度水平增加并包含如本文定义的QTL的果实。自然地,这种还涉及由所述辣椒果实制成的任何食品或加工食品。
加工的辣椒果实也可以纳入另一种食品,如酱汁、饼、汤或干燥或新鲜的面食产品,如意大利饺子(ravioli)、有馅汤团(tortellini)、烤碎肉卷(cannelloni)等。这种食品通常将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。
在一个方面,本发明涉及一种用于产生具有白利糖度水平增加性状的辣椒植物的方法,所述方法包括
a)将包含导致该性状的QTL的辣椒植物与另一种辣椒植物杂交;
b)自交所产生的F1以获得F2植物;
d)选择具有该性状的F2辣椒植物;
e)任选地进行额外一轮或多轮自交或杂交,并且随后选出包含本发明QTL并产生白利糖度水平增加的果实的植物。
显然提供赋予本发明性状的QTL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。
本发明额外地提供一种将另一个所需性状引入具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状的辣椒植物中的方法,所述方法包括:
a)将具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状的辣椒植(其代表性种子按照保藏编号NCIMB 42139保藏)与包含所需性状的第二辣椒植物杂交以产生F1后代;
b)选出包含所述产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状和所需性状的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产生白利糖度水平增加的辣椒果实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产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状。本发明包括通过这种方法产生的辣椒植物。
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和SEQID No:7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产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状的植物。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QTL。
在一个实施方案中,在F3代或更晚世代中开始选择具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状的植物。
在一个实施方案中,包含QTL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的方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状,其中所述双单倍体品系包含所述性状。
本发明还涉及一种通过使用种子产生辣椒植物的方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状,其中所述种子在其基因组中包含导致产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状以培育所述辣椒植物的QTL。种子适当地是其代表性样品按照保藏编号NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子。
本发明还涉及一种用于生产种子的方法,所述方法包括从其代表性样品按照保藏编号NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子培育辣椒植物,允许植物产生种子,并且收获这些种子。通过杂交或自交适当地进行种子的生产。
在一个实施方案中,本发明涉及一种通过使用组织培养物产生辣椒植物的方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状。
本发明还涉及一种通过使用营养性繁殖产生辣椒植物的方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状。
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辣椒植物的方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状,其中基因修饰方法将引起所述性状的QTL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。
本发明还涉及一种用于开发辣椒植物的育种方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,其中使用包含引起所述性状的QTL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,至少涵盖产生白利糖度增加的辣椒果实的性状,也称作本发明性状。包含QTL并且代表该种质的所述植物的代表性种子按照保藏编号NCIMB42139保藏在NCIMB。
在一个实施方案中,本发明涉及一种产生辣椒植物的方法,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实性状,其中使用包含赋予所述性状的QTL或遗传决定子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。包含QTL的所述植物的代表性种子按照保藏编号NCIMB 42139保藏在NCIMB。
本发明优选地提供一种具有产生白利糖度水平增加的辣椒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和标记之间如此发生从而该标记不再具有预示性的情况下,可以通过等位性检验确定QTL的等效性。为了进行等位性检验,对本发明的已知QTL或遗传决定子纯合的测交植物与也对其QTL纯合的待检验材料杂交。后一种植物称作供体植物。待检验的供体植物应当或应当使其对待检验的遗传决定子纯合。技术人员知道如何获得对待检验QTL或遗传决定子纯合的植物。当待观察性状的分离在因杂交产生的F2中不存在时,则证明QTL或遗传决定子是等效或相同的。
当多于一个基因可能负责某个性状并且进行等位性检验以确定等效性时,执行检验的技术人员必须确保全部相关基因均纯合存在于待检验的材料中,以便检验正确地发挥作用。
另外,本发明涉及白利糖度增加基因,所述基因导致具有本发明白利糖度增加性状的辣椒植物,并且所述基因如其代表性样品按照保藏编号NCIMB 42139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白利糖度增加基因的来源以将该基因种质渗入植物中。
本发明还涉及了导致产生具有白利糖度增加性状的果实的辣椒植物的QTL的用途,用于产生具有白利糖度增加性状的植物、尤其辣椒植物,所述QTL如其代表性样品以保藏编号NCIMB 42139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白利糖度的果实,并且所述增加的白利糖度是植物基因组中存在QTL的结果,所述QTL如其代表性样品按照保藏登录号42139保藏的植物的基因组中那样存在。非天然存在的植物尤其是突变体植物。
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。取决于性状是否为显性、中间型或隐性,种质渗入可以包括多轮杂交和选择。
词语“性状”在本申请的情境下指植物的表型。特别地,词语“性状”指本发明性状,更具体地指具有白利糖度水平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性状的遗传信息。当植物显示本发明性状时,其基因组包含引起本发明性状的QTL。植物因此具有本发明的QTL。在本发明中,QTL是连锁群3(LG3)上来自风铃椒的种质渗入。
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3(LG3)上从风铃椒种质渗入的QTL的部分。
保藏物
包含本发明QTL的辣椒11R.6956-00种子在2013年4月12日按照保藏登录号NCIMB42139保藏在NCIMB Ltd,Ferguson Building,Craibstone Estate,Bucksburn,AberdeenAB219YA,英国,所述QTL导致产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物。这份保藏物的种子包含纯合态的QTL。
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:分子SNP标记
粗体字的核苷酸表示SNP。
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:辣椒x风铃椒BC2群体的染色体3/连锁群3的遗传图。
实施例
实施例1
开发白利糖度水平增加的辣椒植物
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/m2
归因于材料的世代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。为了培育尽可能均匀的BC2S1株系,用基于选择非辛辣植物的Pun1基因座的标记和用基于选择非红色(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)2个和5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,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,来自三种不同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)单一或少数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BC3S2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。在感官评价日期间,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,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℃,而另一半用于风味评价。
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感官评价的含5-8枚果实的代表性果实样品。此外,32份样品由没有产生用于感官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
辣椒果实的白利糖度水平和非挥发性化合物分析
在两项实验中,在BC2S1和NIL中,通过酶促测定法测量糖(果糖、葡萄糖和蔗糖)的浓度(Velterop JS and Vos F(2001)A rapid and inexpensive microplate assay forthe enzymatic determination of glucose,fructose,sucrose,L-malate and citratein tomato(lycopersicon esculentum)extracts and in orange juice.Phytochemicalanalysis 12:299-304)。在两项实验中,蔗糖浓度显示处于酶促测定法的检测限(0.3g/100g鲜重)以下。阴离子交换色谱用于基于标准方案的柠檬酸和苹果酸测定(DionexCorporation,Sunnyvale,CA;http://www.dionex.com/Application Note 143"Determination of Organic Acids in Fruit Juices")。通过pH测定和可溶性总固形物(白利糖度)测定完成糖测量和酸测量。短暂离心样品的清亮上清液用于可溶性总固形物含量的折射率测量(TSS;°白利糖度)。白利度(符号°Bx)是水溶液的含糖量。1个白利糖度是100克溶液中的1克蔗糖并且表示作为重量百分数(%w/w)的溶液浓度。如果溶液含有溶解的固形物而非纯蔗糖,则白利糖度仅约等于可溶性总固形物含量。
如实施例4中所述那样使用非挥发物数据进行QTL分析。
在NIL中,存在与LG3上0-19.6cM的风铃椒种质渗入相关的非挥发物效应。在具有这个片段的NIL中,白利糖度和葡萄糖、果糖和柠檬酸盐的浓度显著地增加,而苹果酸盐浓度并未显著地受影响。
LG3种质渗入产生强烈影响,与缺少这个片段的全部其他NIL相比,在来自LG3上包含QTL的NIL的植物中导致白利糖度水平增加1.76度,并且与回归亲本GNM相比白利糖度水平增加2.47度(表2)。最有趣的是,这种影响似乎与果实大小不相关,因为NIL51果实的大小(8x 7cm;长度x宽度)与GNM果实(8x 8cm)相似。
实施例4
辣椒果实的果实大小和形状分析
2009年7月的首周描述全部250株BC2S1植物和对照的果实。记录果实形状(锥形或块状)并使用0.5cm区间,由有经验的育种者用肉眼从悬挂在植物上的全部完全长成(成熟和未成熟)的果实估计平均长度和最大宽度(cm;长度1和宽度1)。随后,按每个试验区收获成熟果实并汇集(76份样品,不包括对照)。对5枚代表性果实测量平均重量(克)、长度和宽度(cm;长度2和宽度2)。从NIL中,使用0.5cm区间,由有经验的育种者用肉眼从悬挂在植物上的全部完全长成(成熟和未成熟)的果实估计平均长度和最大宽度。具有不同种质渗入的NIL果实与来自亲本植物的果实比较以检验种质渗入的不利影响。如实施例3中提到,LG3上引起辣椒果实中白利糖度增加的种质渗入/QTL似乎对果实形状或大小并未产生不利影响。
实施例5
QTL分析/QTL鉴定
总计,用239个相对于SM和GNM在风铃椒下垂变种中呈多态性的SNP对来自其系谱中具有块状亲本SM和GNM的风铃椒下垂变种BC2子群体的总计250株BC2S1植物进行基因分型。在BC2S1实验中程序MapQTL6(Van Ooijen(2009)MapQTL6;software for the mappingof quantitative trait loci in experimental populations of diploidspecies.Kyazma BV,Wageningen,The Netherlands)内部的区间作图方法用于QTL鉴定。曲线由MapChart软件(Voorrips,Journal of Heredity(2002)93,77-78)产生。在独立的阶段分析非挥发物(88个试验区/植物)和果实大小和形状特征(250株植物)。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GW LOD评分的染色体位置是最可能的QTL位置。基于Wu等人的染色体编号和取向命名连锁群并对其定向(Theor.Appl.Genet.(2009)118,1279-1293)。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。实施例3中描述了非挥发性化合物的分析。
风铃椒种质在NIL51中LG3顶部渗入(参见图1)导致白利糖度水平及可溶性固形物、葡萄糖、果糖和柠檬酸盐的基础性水平增加(见实施例3)(参见表2)。
表2
LG3 QTL对NIL和GNM中的白利糖度水平、糖和酸的影响
给出均值(m)和基因型分布(A/B)。ns=不显著。GNM是在LG3上不具有QTL的原始亲本之一。

Claims (39)

1.产生具有白利糖度水平增加的性状的甜椒植物的方法,所述方法包括
a)将包含导致该性状的QTL的辣椒植物与另一种辣椒植物杂交;
b)自交所产生的F1以获得F2植物;
d)选择具有该性状的F2辣椒植物;
e)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QTL并产生白利糖度水平增加的果实的植物,
其中所述性状由所述QTL的存在而引起,且
其中所述QTL与从以NCIMB编号42139在NCIMB保藏的种子所培育的植物的基因组中存在的QTL相同,并且其中所述QTL与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5和SEQ IDNO:7的至少一种标记连锁。
2.根据权利要求1中所述的方法,其中所述QTL是纯合地存在的。
3.根据权利要求1中所述的方法,其中所述QTL与存在于从保藏物NCIMB 42139的种子所培育的植物的基因组中的QTL相同并且在其中与标记SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ IDNo:5和SEQ ID No:7连锁。
4.根据权利要求1中所述的方法,其中所述QTL位于LG3上并且其中所述QTL如在风铃椒(Capsicum baccatum)植物的基因组或从以NCIMB编号42139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能从中获得。
5.根据权利要求1所述的方法,其中与不具有所述QTL的同基因性辣椒植物的相似成熟期辣椒果实相比,由具有所述QTL的辣椒植物产生的辣椒果实具有相似的大小。
6.根据权利要求1所述的方法,其中与来自不包含所述QTL的同基因性辣椒植物的辣椒果实中的白利糖度水平相比,包含所述QTL的辣椒果实中的白利糖度水平增加至少0.9度。
7.根据权利要求1所述的方法,其中与来自不包含所述QTL的同基因性辣椒植物的辣椒果实中的白利糖度水平相比,包含所述QTL的辣椒果实中的白利糖度水平增加至少1.7度。
8.根据权利要求1所述的方法,其中与来自不包含所述QTL的同基因性辣椒植物的辣椒果实中的白利糖度水平相比,包含所述QTL的辣椒果实中的白利糖度水平增加至少2.3度。
9.根据权利要求1所述的方法,其中与来自不包含所述QTL的辣椒植物的辣椒果实中的化合物相比,所述辣椒果实的白利糖度水平增加包括辣椒果实中选自葡萄糖、果糖和柠檬酸盐的至少一种化合物的浓度增加。
10.将另一个所需性状引入具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实之性状的甜椒植物中的方法,所述方法包括:
a)将具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实之性状、其种子的代表性样品按照保藏编号NCIMB 42139保藏的、包含权利要求1-4之任何一项中定义的QTL的辣椒植物与包含所需性状的第二辣椒植物杂交以产生F1后代;
b)选出包含所述产生白利糖度水平增加的辣椒果实之性状和所需性状的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产生白利糖度水平增加的辣椒果实之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产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,
其中所述产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状由所述QTL的存在而引起,且
其中所述QTL与选自SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:7的至少一种标记连锁。
11.根据权利要求10所述的方法,其中通过使用根据SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQID No:5和SEQ ID No:7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产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状的植物。
12.产生甜椒植物的方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,所述方法通过使用种子以培育所述辣椒植物,其中所述种子在其基因组中包含导致产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状的QTL,其中所述QTL是权利要求1-4之任何一项中所定义的。
13.根据权利要求12所述的方法,其中种子是其代表性样品按照保藏编号NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子。
14.产生甜椒植物的方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,其中使用包含赋予所述性状的权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的植物或该植物的后代或繁殖材料作为来源将所述性状渗入另一种辣椒植物。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述包含赋予所述性状的权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的植物是按照保藏编号NCIMB 42139保藏在NCIMB的种子生长出来的植物。
16.通过对包含权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的辣椒植物使用双单倍体生成技术产生双单倍体品系来产生甜椒植物的方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,其中所述双单倍体品系包含所述性状。
17.通过使用组织培养物产生甜椒植物的方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,其中所述组织培养物来自包含权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的辣椒植物。
18.通过采用包含权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的辣椒植物的至少一部分的营养性繁殖产生甜椒植物的方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状。
19.用于开发甜椒植物的育种方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,其中使用包含权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的种质。
20.通过使用基因修饰方法产生甜椒植物的方法,所述甜椒植物具有产生白利糖度水平增加的辣椒果实的性状,其中基因修饰方法将权利要求1-4中任何一项所定义的QTL渗入辣椒植物中。
21.生产种子的方法,所述方法包括从其代表性样品按照保藏编号NCIMB 42139在NCIMB保藏的种子培育辣椒植物,允许植物产生种子,并且收获这些种子。
22.分子标记的用途,用于鉴定或开发产生白利糖度水平增加的果实的辣椒植物和/或鉴定或开发与权利要求1-4中任何一项所定义的QTL连锁的其他标记,其中所述标记选自SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7。
23.权利要求1-4中任何一项定义的QTL用于产生辣椒植物的用途,所述辣椒植物具有产生白利糖度水平增加的果实的性状,所述QTL如其代表性样品以保藏编号NCIMB 42139保藏的植物的基因组中那样存在。
24.具有NCIMB登录号NCIMB 42139的种子用于转移权利要求1-4中任何一项定义的QTL至另一种辣椒植物中的用途,所述QTL赋予产生白利糖度水平增加的果实的性状。
25.辣椒植物作为作物的用途,所述辣椒植物携带权利要求1-4中任何一项定义的、赋予产生白利糖度水平增加的果实的性状的QTL,所述QTL能从风铃椒(Capsicum baccatum)或携带权利要求1-4中任何一项定义的QTL的辣椒植物获得。
26.携带QTL的甜椒植物作为种子来源的用途,所述QTL赋予产生白利糖度水平增加的果实的性状,所述QTL能从风铃椒或携带权利要求1-4中任何一项定义的QTL的辣椒植物获得。
27.携带QTL的甜椒植物作为繁殖材料来源的用途,所述QTL赋予产生白利糖度水平增加的果实的性状,所述QTL能从风铃椒或携带权利要求1-4中任何一项定义的QTL的辣椒植物获得。
28.携带QTL的甜椒植物用于消费的用途,所述QTL赋予产生白利糖度水平增加的果实的性状,所述QTL能从风铃椒或携带权利要求1-4中任何一项定义的QTL的辣椒植物获得。
29.甜椒植物作为QTL的受体的用途,所述QTL如在风铃椒植物或携带权利要求1-4中任何一项定义的QTL的辣椒植物中那样存在并且能从其中获得。
30.权利要求25-29任何一项中所述的用途,其中所述辣椒植物是从按照登录号NCIMB42139保藏在NCIMB的种子所培育的辣椒植物。
31.携带权利要求1-4中任何一项所定义的QTL的风铃椒植物或甜椒植物的用途,所述QTL赋予产生如从具有NCIMB登录号NCIMB 42139的种子能获得的白利糖度水平增加的果实的性状,所述用途是用于赋予导致该性状的QTL至辣椒植物。
32.食品或加工食品,包含由能通过根据权利要求1-20任何一项中要求保护的方法获得的植物产生的辣椒果实或其部分,其中白利糖度水平增加在权利要求6、7、8或9中定义。
33.产生具有白利糖度水平增加的性状的辣椒植物的方法,所述方法包括
a)将由以NCIMB编号42139在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物或其后代与另一种辣椒植物杂交,其中所述后代从由以NCIMB编号42139在NCIMB保藏的种子所培育的辣椒植物获得了白利糖度水平增加的性状;
b)自交所产生的F1以获得F2植物;
d)选择具有该性状的F2辣椒植物;
e)任选地进行额外一轮或多轮自交或杂交,并且随后选出产生白利糖度水平增加的果实的植物。
34.根据权利要求33中所述的方法,其中所述选出产生白利糖度水平增加的果实的植物通过使用根据SEQ ID No:1、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和SEQ ID No:7的任一种标记或任何标记组合在F1代或任何其他世代中来进行。
35.根据权利要求33所述的方法,其中与同基因性辣椒植物的相似成熟期辣椒果实相比,由具有白利糖度水平增加的性状的辣椒植物产生的辣椒果实具有相似的大小。
36.根据权利要求33所述的方法,其中所述辣椒果实中的白利糖度水平与来自同基因性辣椒植物的辣椒果实中的白利糖度水平相比增加至少0.9度。
37.根据权利要求33所述的方法,其中所述辣椒果实中的白利糖度水平与来自同基因性辣椒植物的辣椒果实中的白利糖度水平相比增加至少1.7度。
38.根据权利要求33所述的方法,其中所述辣椒果实中的白利糖度水平与来自同基因性辣椒植物的辣椒果实中的白利糖度水平相比增加至少2.3度。
39.根据权利要求33所述的方法,其中所述辣椒果实的白利糖度水平增加包括,与来自同基因性辣椒植物的辣椒果实中的化合物相比,辣椒果实中选自葡萄糖、果糖和柠檬酸盐的至少一种化合物的浓度增加。
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Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Combining ability and heritability for vitamin C and total soluble solids in pepper (Capsicum annuum L.)";Legesse F Geleta et al;《Journal of the Science of Food and Agriculture》;20060522;第86卷(第9期);第1317-1320页 *
"QTLs mapping for fruit size and shape in chromosomes 2 and 4 in pepper and a comparison of the pepper QTL map with that of tomato";S. Zygier et al;《Theor Appl Genet》;20050628;第111卷(第3期);第437-445页 *
GD111402.1;EBI;《EBI database assession》;20090308;第1页 *
JW131691.1;EBI;《EBI database accession》;20120903;第1页 *
辣椒及辣椒食品中可溶性多糖抗氧化活性研究;萨仁高娃等;《食品工业科技》;20120601;第33卷(第11期);摘要、第127页右栏倒数第2段、第129页右栏第3段 *

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