CN113645841A - 低烟碱烟草植物及由其制备的烟草制品 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了烟草近交植物dS1746、dS1746MS、dS1564和dS1564MS。本申请还提供了这类植物的部分和由这些部分制成的制品。本申请还包括所提供的植物的后代,包括杂交系。
Description
本申请在美国第35 U.S.C.§119(e)下请求保护。于2018年12月4日提交的美国临时申请NO.62/775,095以其全部内容通过引用并入本文。
序列表的引入
包含名为P34656WO00_Seq_List.Txt,大小为5,311字节,且于2019年12月3日创建的文件的序列表以其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请提供烟草近交植物dS1746(和雄性不育型,dS1746MS)、dS1564(和雄性不育型,dS1564MS)及其后代。本申请还提供了这类植物的部分和由这些部分制成的制品。本申请还包括所提供的植物的后代,包括杂交系。
背景技术
烟草(Nicotiana tabacum L.)在美国和其他国家均是重要的经济作物。在烟草中发现四种主要的生物碱:烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱。烟碱是主要的生物碱,通常占商品烟草栽培品种中总生物碱的90%以上。烟碱生物合成主要发生在烟草根部。然后,烟草植物通过维管束将烟碱运输到叶,在那里烟碱被储存在液泡中。
多种因素影响烟草生物碱水平,包括基因型、环境、受精和农艺学应用(例如,通过打顶、创伤和草食动物损害刺激烟碱产生)。最初在古巴雪茄品种的品系中发现的低生物碱性状通过一系列回交被引入至卷烟品种中。随后将低生物碱烟草种质登记在栽培品种Burley 21的遗传背景中(Legg et al.,Crop Science,10:212(1970))。使用低生物碱白肋21(LA BU21)品系的遗传研究表明,两个未连锁的基因座对烟叶中的烟碱水平起作用。这两个基因座被称为Nic1和Nic2。LA BU21中的nic1和nic2突变是半显性的。它们在烟碱水平上表现出剂量依赖性作用,其中nic1的作用比nic2的作用强约2.4倍。Nic2基因座的分子表征已有报道。nic2突变显示含有来自乙烯应答因子(ERF)家族的转录因子基因簇的缺失(Shoji et al.,Plant Cell,(10):3390-409(2010))。
降低烟草中总生物碱含量可具有许多益处。据报道烟草植物中的烟碱类生物碱水平在保护植物免受昆虫和食草动物侵害中起重要作用。
与生物碱在昆虫防御中的作用一致,据报道LA BU21为对昆虫损害极其敏感(Legget al.,Crop Science,10:212(1970))。将具有低总生物碱百分比(约0.20%)的烤烟的等基因系与其“正常”重复亲本(总生物碱1.85-2.70%)进行比较的进一步研究报道了低生物碱品系中的产率、等级指数、总N和还原糖含量小于正常烤烟栽培品种(Chaplin和Weeks,Crop Science,16(3):416-18(1976))。
需要开发含有改变的烟碱水平(例如,降低的烟碱水平)同时保持(若非使其更优)烟叶质量的烟草植物和制品。
发明简述
在一个方面,本公开提供烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子,所述栽培品种dS1746的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125409保藏于ATCC,且所述栽培品种dS1746MS的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126414保藏于ATCC。
在另一方面,本公开提供了从烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子生长的烟草植物或其部分。
在一个方面,本公开提供了烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的烟草植物的收获叶。
在一个方面,本公开提供了烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的烟草植物的收获叶,其中所述叶具有50或更大的USDA等级指数值。
在一个方面,本公开提供了烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的烟草植物的收获叶,其中所述叶包含小于0.2%干重的烟碱水平。
在一个方面,本公开提供了包含来自烟草栽培品种dS1746或dS1746MS烟草植物的烟草材料的熟化烟草。
在一个方面,本公开提供了烟草制品,其包含来自烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的烟草植物的熟化烟草,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎(shredded tobacco)和烟丝(cut tobacco)。
在一个方面,本公开提供了烟草制品,其包含来自烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的烟草植物的熟化烟草,其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在一个方面,本公开提供了烟草制品,其包含来自烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的烟草植物的熟化烟草,其中所述制品的烟碱水平小于0.2%干重。
在一个方面,本公开提供烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子,所述栽培品种dS1564的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125408保藏于ATCC,且所述栽培品种dS1564MS的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126413保藏于ATCC。
在另一方面,本公开提供了从烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子生长的烟草植物或其部分。
在一个方面,本公开提供了烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的收获叶。
在一个方面,本公开提供了烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的收获叶,其中所述叶具有50或更大的USDA等级指数值。
在一个方面,本公开提供了烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的收获叶,其中所述叶包含小于0.2%干重的烟碱水平。
在一个方面,本公开提供了包含来自烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的烟草材料的熟化烟草。
在一个方面,本公开提供了烟草制品,其包含来自烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的熟化烟草,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎和烟丝。
在一个方面,本公开提供了烟草制品,其包含来自烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的熟化烟草,其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在一个方面,本公开提供了烟草制品,其包含来自烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的烟草植物的熟化烟草,其中所述制品的烟碱水平小于0.2%干重。
序列简要说明
SEQ ID NO:1-5显示了用于基因型nic1或nic2基因座的五个SNP标记的核苷酸序列。
SEQ ID NO:6-10显示了相应SNP标记的低生物碱等位基因的核苷酸序列。
SEQ ID NO:11-15列出了相应SNP标记的高生物碱等位基因的核苷酸序列。
各种序列包括核苷酸序列中的“N”。“N”可以是任何核苷酸,例如A、T、G、C,或一个或多个核苷酸的缺失或插入。在某些例子中,显示了字符串“N”。“N”的数目不必然与该位置处未确定的核苷酸的实际数目相关。实际的核苷酸序列可以比所示的“N”区段更长或更短。
发明详述
本说明书并非是可以实施本申请的所有不同方式或可以添加至本申请的所有特征的详细目录。例如,关于一个实施方案中说明的特征可以引入至其他实施方案中,且关于特定实施方案中说明的特征可以从该实施方案中删除。因此,在本申请的一些实施方案中,本申请考虑可以排除或省略本文阐述的任何特征或特征的组合。另外,在不背离本申请的情况下,根据本公开,对本文中提出的各种实施方案的许多变化和添加对于本领域技术人员是显而易见的。因此,以下描述旨在说明本申请的一些特定实施方案,而不是对其所有排列、组合和变化的详尽地限定。
除非另有定义,本文所用的所有技术和科学术语具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在本申请的描述中使用的术语仅是为描述特定实施方案的目的,而非旨在限制本申请。
本文引用的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用整体并入本文,用于在其中呈现参考文献的句子和/或段落相关的教导。本文所用技术的参考文献旨在指本领域通常理解的技术,包括对本领域技术人员显而易见的那些技术的变化或等同技术的替代。
除非上下文另外指出,否则本申请所述的各种特征特别地可以以任意组合使用。此外,本申请还设想在本申请的一些实施方案中,可以排除或省略本文阐述的任何特征或特征的组合。为了说明,如果说明书说明了组合物包含组分A、B和C,则特别地,A、B或C中的任一个或其组合可以被省略并且单独地或以任意组合放弃。
如在本申请的描述和所附权利要求中所用,单数形式“一个”、“一种”和“该”也包括复数形式,除非上下文清楚地另外指明。
如本文所用,“和/或”是指并涵盖一个或多个相关的所列项目的任何和所有可能的组合,并且当以替代方式(“或”)解释时不组合。
当涉及可测量值(诸如烟碱量或水平等)时,本文所用的术语“约”是指涵盖限定量的±20%、±10%、±5%、±1%、±0.5%或甚至±0.1%的变化。
如本文所用,短语(诸如“在X和Y之间”和“在约X和Y之间”)应解释为包括X和Y。如本文所用,短语(诸如“在约X和Y之间”)是指“在约X和约Y之间”,短语(诸如“从约X到Y”)是指“从约X到约Y”。
在多核苷酸序列(例如,本申请的重组多核苷酸和/或表达盒)的上下文中,“引入”是指以多核苷酸序列进入细胞内部的方式将多核苷酸序列呈递进植物、植物部分和/或植物细胞。当引入多于一个多核苷酸序列时,这些多核苷酸序列可组装为单个多核苷酸或核酸构建体的一部分,或为单独的多核苷酸或核酸构建体,且可定位于相同或不同的转化载体上。因此,这些多核苷酸可以在单个转化事件中、在单独的转化事件中,或例如作为育种方案的一部分被引入植物细胞中。因此,本文所用的术语“转化”是指将异源核酸引入细胞中。细胞的转化可以是稳定的或瞬时的。因此,在一些实施方案中,本申请的植物细胞、植物部分或植物可以用本申请的重组多核苷酸稳定地转化。在其他实施方案中,本申请的植物细胞、植物部分或植物可以用本申请的重组多核苷酸瞬时转化。
在一个方面,本申请包括烟草栽培品种dS1746的种子,所述栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125409保藏于美国典型培养物保藏中心(ATCC)。
在另一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物或其部分。
在另一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物或其部分的收获叶或其部分。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物的收获叶或其部分,其中当在类似的生长条件下生长时,相对于具有与dS1746基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746)的对照烟草品种,所述叶具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎和烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生,其中所述制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在另一方面,相对于不是由dS1746制备的烟草制品,烟草制品具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由第一烟草制品制备或生产的第二烟草制品,所述第一烟草制品由通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生的烟草植物或其部分制备,其中第一制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合,以及第二烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。在一个方面,第一和第二制品包含减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生的烟草植物的部分,其中所述部分选自下组:叶、花粉、胚珠、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、原生质体、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在另一方面,本申请包括由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生的组织培养物,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在一方面,本申请包括从组织培养物再生的烟草植物,所述组织培养物由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄,其中所述再生的植物具有栽培品种dS1746的所有或基本上所有的形态学和生理学特征。
在一个方面,本申请包括烟草栽培品种dS1746的F1后代植物。
在另一方面,本申请包括烟草栽培品种dS1746的F1后代植物,所述栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125409保藏于ATCC,其中F1植物是雄性不育的(MS)。在另一方面,F1植物是细胞质雄性不育(CMS)。
在另一方面,本申请包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,其中所述烟草栽培品种dS1746的植物是父本。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,其中所述烟草栽培品种dS1746的植物是母本。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在一个方面,本申请还包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子的容器,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在一个方面,本申请包括通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的种子所产生的F1后代植物,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,且其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在一个方面,本申请还包括通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的种子所产生的F1后代植物的收获叶,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。在另一方面,当在相似生长条件下生长时,相对于具有与dS1746基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746)的对照烟草品种,从F1后代植物收获的叶具有减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长F1后代种子产生,所述后代种子通过包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子的方法产生,其中至少一种烟草植物通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生,其中至少一种烟草植物是细胞质雄性不育的,且其中所述烟草制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请还包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长F1后代种子产生,所述后代种子通过包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子的方法产生,其中至少一种烟草植物通过生长烟草栽培品种dS1746的种子产生,其中至少一种烟草植物是细胞质雄性不育的,且其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在另一方面,本申请包括烟草栽培品种dS1746MS的种子,该栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126414保藏于ATCC。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生的烟草植物或其部分。
在另一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物或其部分的收获叶或其部分。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生的烟草植物的收获叶或其部分,其中当在相似生长条件下生长时,相对于具有与dS1746MS基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746MS)的对照烟草品种,该叶具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生,其中所述制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在另一方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生,其中所述制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟,其中当在相似生长条件下生长时,相对于由具有与dS1746MS基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746MS)的对照烟草植物制备的对照制品,该制品具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由第一烟草制品制备或生产的第二烟草制品,所述第一烟草制品由通过生长烟草品种dS1746MS的种子产生的烟草植物或其部分制备,其中第一制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合,且第二烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。在一个方面,第一和/或第二制品包含减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生的烟草植物的部分,其中所述部分选自下组:叶、花粉、胚珠、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、原生质体、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在另一方面,本申请包括由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生的组织培养物,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体由选自下组:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在一方面,本申请包括从组织培养物再生的烟草植物,所述组织培养物由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体可由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄,其中所述再生植物具有栽培品种dS1746MS的所有或基本上所有的形态学和生理学特征。
在一个方面,本申请包括烟草栽培品种dS1746MS的F1后代植物。
在另一方面,本申请包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子,其中至少一种烟草植物是烟草品种dS1746MS的植物。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物,其中所述烟草栽培品种dS1746MS的植物是母本。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是烟草栽培品种dS1746MS的植物。
在一个方面,本申请还包括F1后代种子的容器,所述后代种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物。
在一个方面,本申请包括通过生长种子而产生的F1后代植物,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物。
在一个方面,本申请还包括通过生长种子而产生的F1后代植物的收获叶,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请还包括通过生长种子而产生的具有减少的烟碱量的F1后代植物的收获叶,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物。
在一个方面,本申请包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长F1后代种子而产生,所述F1后代种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物,且其中所述烟草制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请还包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物,且其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在一个方面,本申请还包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1746MS的种子而产生的烟草植物,且其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟,且进一步地,其中所述制品具有减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是烟草栽培品种dS1746MS的植物。
在一个方面,本申请包括无性繁殖烟草栽培品种的植物的方法,其包括以下步骤:(a)收集能够从烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物繁殖的组织;(b)培养组织,以获得增殖的芽;和(c)使增殖的芽生根,以得到生根的苗。
在一个方面,本申请包括无性繁殖烟草栽培品种的植物的方法,其包括以下步骤:(a)收集能够从烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物繁殖的组织;(b)培养组织,以获得增殖的芽;(c)将增殖的芽生根,以得到生根的苗;和(d)从该生根的苗生长植物。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和所述第一烟草栽培品种的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次(例如,3、4、5、6、7、8、9、10次等)以产生包含所述所需性状的所选第四代或更高代的回交后代。在一个方面,可以连续重复步骤(c)和(d)一次或多次(例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10次等)以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种dS1746的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次以产生包含所述所需性状的所选第四代或更高代的回交后代,其中所述性状是细胞质雄性不育(CMS)。在一个方面,可以连续重复步骤(c)和(d)一次或多次以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代,其中所述性状是CMS。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所述所需性状和第一烟草栽培品种的基本上所有的生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次,以产生包含所述所需性状的所选的第四代或更高代的回交后代,其中所述性状是细胞质雄性不育(CMS),且所述CMS性状获自香甜烟草(Nicotiana suaveolens)或粉蓝烟草(Nicotiana glauca)的细胞质。在一个方面,步骤(c)和(d)可以连续重复一次或多次以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代,其中所述性状是CMS,且所述CMS性状获自香甜烟草或粉蓝烟草的细胞质。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种dS1746的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和烟草栽培品种dS1746的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次,以产生包含所述所需性状的所选的第四代或更高代的回交后代,其中所述性状是细胞质雄性不育(CMS),且所述CMS性状获自香甜烟草的细胞质,且其中所述第二烟草植物是dS1746MS。在一个方面,步骤(c)和(d)可以连续重复一次或多次以产生包含所需性状的第二或更高代的回交后代,其中所述性状是CMS,并且所述CMS性状获自香甜烟草的细胞质。
在一个方面,本申请包括通过包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法产生的烟草植物,所述方法包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次,以产生包含所述所需性状的所选的第四代或更高代的回交后代。在一个方面,可以连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代。
在另一方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物与包含所需性状的第二烟草栽培品种的植物杂交以产生后代植物,其中所述所需性状选自下组:除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械可收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟、早熟、早中熟、中熟、中晚熟、晚熟、小茎、中茎、大茎、每株植物的叶数量、每株植物5-10片叶、每株植物11-15片叶、每株植物16-21片叶及其任意组合,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子为F1后代植物并选择具有所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物杂交以产生回交后代植物种子;(d)生长所述回交后代植物种子为回交后代植物,并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生选择的第二、第三、第四代或更高代的回交后代植物,所述后代植物包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有的生理学和形态学特征。
在另一方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物与包含所需性状的第二烟草栽培品种的植物杂交以产生后代植物,其中所述所需性状选自下组:除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟、早熟、早中熟、中熟、中晚熟、晚熟、小茎、中茎、大茎、每株植物的叶数量、每株植物5-10片叶、每株植物11-15片叶、每株植物16-21片叶及其任意组合,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子为F1后代植物并选择具有所需性状的F1后代植物;(c)使所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种的植物杂交以产生回交后代植物种子;(d)生长所述回交后代植物种子为回交后代植物,并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生选择的第二、第三、第四代或更高代的回交后代植物,所述后代植物包含所需性状和所述第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有的生理学和形态学特征。
在另一方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物与包含所需性状的第二烟草栽培品种的植物杂交以产生后代植物,其中所述所需性状选自下组:除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟、早熟、早中熟、中熟、中晚熟、晚熟、小茎、中茎、大茎、每株植物的叶数量、每株植物5-10片叶、每株植物11-15片叶、每株植物16-21片叶及其任意组合,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子为F1后代植物并选择具有所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种的植物杂交以产生回交后代植物种子;(d)生长所述回交后代植物种子为回交后代植物,并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生选择的第二、第三、第四代或更高代的回交后代植物,所述后代植物包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的基本上所有生理学和形态学特征,其中所述植物具有所需的疾病抗性性状。
在另一方面,本申请包括用于生产烟草植物的方法,其包括:鉴定包含选自下组的核苷酸序列的第一烟草植物:SEQ ID NO:6-10及其任意组合;将第一烟草植物与第二烟草植物杂交,并收集F1种子;将由F1种子生长的植物与第三烟草植物杂交并收集第二烟草种子;以及鉴定对所述核苷酸序列纯合的第二烟草种子或由第二种子生长的植物。在一个方面,第二烟草植物包含选自下组的核苷酸序列:SEQ ID NO:6-10及其任意组合。在另一方面,第三烟草植物包含选自下组的核苷酸序列:SEQ ID NO:6-10及其任意组合。在一个方面,第一烟草植物是烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物。在另一方面,第二烟草植物是烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物。在另一方面,第三烟草植物是烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物。
在另一方面,本申请包括产生包含至少一种(例如,1、2、3、4、5、6、7、8种等)其他所需性状的烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物的方法,其包括以下步骤:(a)收集能够从烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的植物繁殖的组织;和(b)将赋予至少一种所需性状的至少一种转基因(核酸构建体)引入所述组织。
在另一方面,本申请包括产生除草剂抗性烟草植物的方法,其包括用至少一种转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子产生的烟草植物或其部分,其中所述至少一种转基因(核酸构建体)赋予对除草剂的抗性。在另一方面,除草剂选自下组:咪唑啉酮、环己二酮、磺酰脲、草甘膦、草铵膦、苯氧基丙酸、L-膦丝菌素、三嗪、苄腈及其任意组合。
在另一方面,本申请包括除草剂抗性烟草植物,所述除草剂抗性烟草植物通过包括用至少一种转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草品种dS1746或dS1746MS的种子产生的烟草植物或其部分的方法产生,其中至少一种转基因(核酸构建体)赋予对除草剂的抗性。在另一方面,除草剂选自下组:咪唑啉酮、环己二酮、磺酰脲、草甘膦、草铵膦、苯氧基丙酸、L-膦丝菌素、三嗪、苄腈及其任意组合。
在另一方面,本申请包括产生害虫和/或昆虫抗性烟草植物的方法,其中所述方法包括用至少一种赋予害虫和/或昆虫抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括通过以下方法产生的害虫和/或昆虫抗性烟草植物,所述方法包括用至少一种赋予害虫和/或昆虫抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括通过以下方法产生的害虫和/或昆虫抗性烟草植物,所述方法包括用至少一种赋予害虫和/或昆虫抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草品种dS1746或dS1746MS的种子产生的烟草植物,其中所述转基因(核酸构建体)编码苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)(BT)内毒素。
在另一方面,本申请包括产生疾病抗性烟草植物的方法,所述方法包括用至少一种赋予疾病抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括通过用至少一种赋予疾病抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子而产生的烟草植物而产生的疾病抗性烟草植物。
如本文所用,“相似的生长条件”是指用于生长和在两种或多种植物基因型之间进行有意义的比较的相似的环境条件和/或农艺实践,使得环境条件和农艺实践都不会贡献或解释在两种或更多种植物基因型之间观察到的任何差异。环境条件包括,例如光、温度、水(湿度)和营养物(例如氮和磷)。农艺实践包括,例如播种、修剪、底切、移植、打顶和抽芽。参见Tobacco,Production,Chemistry and Technology,Davis&Nielsen,eds.,BlackwellPublishing,Oxford(1999),pp 70-103第4B和4C章。
“生物碱”是植物中天然存在的复杂的含氮化合物,且在人和动物中具有药理学作用。“烟碱”是商品卷烟中的主要天然生物碱,占烟草中生物碱含量的约90%。烟草中的其他主要生物碱包括可替宁、降烟碱、麦斯明、二烯烟碱、假木贼碱和新烟草碱。少量烟草生物碱包括烟碱-N-氧化物、N-甲基新烟草碱、N-甲基假木贼碱、假氧烟碱、2,3联吡啶等。
生物碱水平可通过本领域已知的方法来测定,例如通过基于气-液色谱法、高效液相色谱法、放射免疫测定法和酶联免疫吸附测定法定量。例如,烟碱类生物碱水平可以通过GC-FID方法测量,该方法基于CORESTA推荐的方法No.7,1987和ISO标准(ISO TC 126N394E,也参见Hibi et al.,Plant Physiology 100:826-35(1992)),用于使用装备有毛细管柱和FID检测器的气-液色谱法的方法。
或者,烟草总生物碱可以使用分段流动比色法测量,该方法被开发用于分析烟草样品,如Skalar Instrument Co(West Chester,PA)所采用的以及且Collins et al.,Tobacco Science 13:79-81(1969)中所述的。简而言之,在分析总生物碱和还原糖之前,将烟草样品干燥、研磨和提取。然后,该方法使用乙酸/甲醇/水提取和木炭进行脱色。总生物碱的测定是基于氯化氰与烟碱生物碱在芳族胺存在下反应,以形成在460nm下测量的有色复合物。除非另有说明,本文所示的总生物碱水平或烟碱水平均以干重为基础(例如,总生物碱百分比或烟碱百分比)。
在一个方面,本文提供的烟草植物包含选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重约0.01%、0.02%、0.05%、0.75%、0.1%、0.15%、0.2%、0.3%、0.35%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4%、5%、6%、7%、8%和9%。在另一方面,本文提供的烟草植物包含选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重约0.01%-0.02%、0.02%-0.05%、0.05%-0.75%、0.75%-0.1%、0.1%-0.15%、0.15%-0.2%、0.2%-0.3%、0.3%-0.35%、0.35%-0.4%、0.4%-0.5%、0.5%-0.6%、0.6%-0.7%、0.7%-0.8%、0.8%-0.9%、0.9%-1%、1%-1.1%、1.1%-1.2%、1.2%-1.3%、1.3%-1.4%、1.4%-1.5%、1.5%-1.6%、1.6%-1.7%、1.7%-1.8%、1.8%-1.9%、1.9%-2%、2%-2.1%、2.1%-2.2%、2.2%-2.3%、2.3%-2.4%、2.4%-2.5%、2.5%-2.6%、2.7%-2.8%、2.8%-2.9%、2.9%-3%、3%-3.1%、3.1%-3.2%、3.2%-3.3%、3.3%-3.4%、3.4%-3.5%、3.5%-3.6%。在另一方面,本文提供的烟草植物包含选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重约0.01%-0.1%、0.02%-0.2%、0.03%-0.3%、0.04%-0.4%、0.05%-0.5%、0.75%-1%、0.1%-1.5%、0.15%-2%、0.2%-3%和0.3%-3.5%。
本公开还提供了具有改变的烟碱水平而对其他烟草性状(例如,叶片等级指数值)没有负面影响的烟草植物。在一个方面,低烟碱或无烟碱烟草品种提供商业上可接受等级的熟化烟草。烟草等级基于以下因素进行评价,包括但不限于叶柄位置、叶尺寸、叶颜色、叶均匀性和完整性、成熟度、质地、弹性、光泽(与叶的着色强度和深度以及光泽相关)、吸湿性(烟叶吸收和保持环境水分的能力),以及绿香调或绿色调。叶等级可以,例如使用由美国农业部的农业销售服务公开的官方标准等级来确定(7 U.S.C.§511)。参见,例如,1990年11月5日生效的(55 F.R.40645)官方标准级的白肋烟(美国31型和国外93型);1989年3月27日生效的(54F.R.7925)烤烟的官方标准等级(美国11、12、13、14型和国外92型);1965年1月8日生效的(29F.R.16854)宾夕法尼亚州子叶烟草的官方标准等级(美国41型);1963年12月8日生效的(28 F.R.11719和28 F.R.11926)俄亥俄州雪茄叶烟草的官方标准等级(美国42、43和44型);1969年11月20日生效的(34F.R.17061)威斯康星州雪茄混合型烟草的官方标准等级(美国54和55型);1969年11月20日生效的(34 F.R.17061)威斯康星州雪茄混合型烟草的官方标准等级(美国54和55型);1971年4月生效的乔治亚州和佛罗里达州荫下种植雪茄包装烟草(美国62型)的官方标准等级。USDA等级指数可根据行业接受的等级指数确定。例如,参见Bowman等,Tobacco Science,32:39-40(1988);Legacy Tobacco Document Library(Bates Document#523267826-523267833,July 1,1988,拟议的白肋烟等级指数备忘录);和Miller et al.,1990,Tobacco Intern.,192:55-57(前述参考文献的全部内容通过引用并入本文)。在一个方面,USDA等级指数以0-100的数字代表接收的联邦等级,且是所有茎位置的加权平均值。等级指数越高表明质量越高。或者,叶片等级可通过超光谱成像确定。例如,参见WO 2011/027315(2011年3月10日公开,并且全部内容通过引用并入本文)。
dS1746
在一个方面,本申请提供了由dS1746生长或发育的烟草栽培品种及其部分。在另一方面,本申请提供了通过生长dS1746的种子产生的烟草植物或其部分。在另一方面,本申请的植物可包括具有栽培品种dS1746的所有或基本上所有形态学和生理学特征的植物。
尽管不受方法的限制,dS1746是在两个基因座(nic1和nic2基因座)处携带纯合基因渗入的白肋烟栽培品种TN 90的回交衍生形式,所述基因渗入导致品系中生物碱含量的总体降低。dS1746是用白肋栽培品种TN 90作为轮回亲本进行三次回交,然后进行四轮自交并选择nic1和nic2基因座的纯合性的结果。dS1746后代植物具有与TN 90至少95%、至少97%、至少98%或至少99%相似的遗传背景。dS1746植物表现出低烟碱水平。
dS1746MS
在一个方面,本申请提供了由dS1746MS生长或开发的烟草栽培品种及其部分。在另一方面,本申请还包括通过生长dS1746MS的种子产生的烟草植物或其部分。在再一个方面,本申请的植物可包括具有栽培品种dS1746MS的所有或基本上所有形态学和生理学特征的植物。dS1746MS是dS1746的雄性不育(MS)版本。因为dS1746MS品系是雄性不育的,其通过用dS1746授粉来维持。将dS1746作为父本与dS1746MS杂交,制备dS1746MS的F1后代植物。dS1746MS后代植物可具有与TN 90至少95%、至少97%、至少98%或至少99%相似的遗传背景。dS1746MS和dS1746MS F1后代植物显示低烟碱水平。
其他植物
本申请包括通过将两个亲本烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的烟草种子,其中至少一个亲本烟草植物是dS1746。在一个方面,dS1746是父本植物。在另一方面,dS1746MS是母本植物。本申请的一个方面提供nic1和nic2基因座纯合的烟草植物,其具有与TN 90或MS TN 90(雄性不育TN 90)大于约75%、80%、85%、90%、95%、98%或99%的相似的遗传背景。在一个方面,大约或大于约50%、75%或100%的后代基因由nic1和nic2基因座纯合的本申请的植物提供。在一个方面,本申请的植物具有与TN 90或MS TN 90至少95%、至少97%、至少98%或至少99%的相似的遗传背景。在另一方面,本申请的植物表现出低烟碱。在一个方面,本申请的植物是枯萎病(Fusarium wilt)抗性的母本或父本植物的后代植物。在另一方面,dS1746的植物对黑胫病具有低抗性,而对细菌性枯萎病具有中等抗性。
在一个方面,本申请的植物是具有中等高产潜力的中晚熟品种。在另一方面,本申请的植物提供了广泛的重要农学特性。在另一方面,本申请的植物具有一种、两种、三种、四种或更多种性状,包括对黑胫病的中等抗性、对青霉的耐受性、黑根腐病抗性和对常见病毒病的抗性。在另一方面,本申请的植物具有耐青霉性以及对黑胫病和高根腐病的4级抗性。在一个方面,本申请的植物,诸如dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS,缺乏枯萎病抗性。在另一方面,本申请的植物是抗枯萎病的。在另一方面,本申请的植物具有对黑胫病的低抗性和对细菌性枯萎病的中等抗性。
在一个方面,本申请的烟草植物在一种或多种烟碱脱甲基酶基因(CYP82E4、CYP82E5v2、CYP85E10)中包含一个或多个突变(例如,无义或功能缺失突变)。在另一方面,烟草植物包含cyp82e4 W329Stop、cyp82e5v2 W422Stop和cyp82e10 P381S突变中的一种或多种。
在一个方面,本申请的植物具有降低或消除的将烟碱转化为降烟碱的能力。在一个方面,烟碱转化百分比可以小于TN90或K326中发现的那些的约75%、70%、60%、50%或25%。在另一方面,本申请的植物(包括dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS)中的烟碱转化可以小于约4%、约3.5%、约3%、约2.5%、约2%、约1.5%、约1%或其中的任何范围。在又一其他方面,本申请的植物(包括dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS)中的烟碱转化可在约3%-约1%、约3%-约0.5%或约2%-约0.5%的范围内。在一个方面,本申请的烟草植物可以具有约3.5、3.25、3.0或2.75%或更低的烟碱转化率。在另一方面,本申请的烟草植物的烟碱转化率可以是约4.0、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5%或更少或其中的任何范围。在另一方面,本申请的烟草植物的烟碱转化率可以是约2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6%或更少或其中的任何范围。在另一方面,烟碱转化率可以在约0.5%-约0.9%、约0.5%-约1.5%、约0.5%-约2.0%、约0.5%-约2.5%、约0.5%-约2.75%和约0.5%-约3.0%的范围内。在另一方面,烟碱转化率可以在约1.0%-约1.5%、约1.0%-约1.75%、约1.0%-约2.0%、约1.0%-约2.5%、约1.0%-约2.75%或约1.0%-约3.0%的范围内。在另一方面,本申请的植物中的烟碱转化率可以小于约2.9、2.75、2.5、2.25、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1或1.0%或其中的任何范围。
在另一方面,本申请的烟草植物典型地具有小于约0.10%干重的减少的降烟碱量。例如,这些植物中的降烟碱含量可为约1.2、1.0、0.7、0.5、0.4、0.2、0.1、0.09、0.085、0.08、0.075、0.07、0.065、0.06、0.055、0.05、0.045、0.04、0.035、0.025、0.01、0.009、0.0075、0.005、0.0025、0.001、0.0009、0.00075、0.0005、0.00025或0.0001%干重,或不可检测,或其中的任何范围。在另一方面,降烟碱含量可以是小于约1.2、1.0、0.9、0.8、0.7、0.5、0.4、0.2、0.1、0.075、0.05、0.025、0.01、0.009、0.0075、0.005、0.0025、0.001、0.0009、0.00075、0.0005、0.00025或0.0001%干重,或其中的任何范围。在另一方面,这些植物中的降烟碱含量可以在约1.2%-约1.0%、约0.7%-约0.5%、约0.4%-约0.2%、约0.1%-约0.075%、约0.05%-约0.025%、约0.01%-约0.0075%、约0.005%-约0.0025%、约0.001%-约0.00075%、约0.0005%-约0.00025%或约0.0005%-约0.0001%干重范围内。在一个方面,在本申请的植物中,与TN90或K326的商业化种子批相比,降烟碱在植物中占总生物碱的相对小的百分比。在一个方面,本申请植物中的降烟碱可以是总生物碱的约2%-约1%、小于3%、约2%、约1.5%、约1%或0.75%。具有减少量的亚硝胺含量的烟草制品可使用来自本申请的植物和植物部分的烟草植物材料来制造。因此,在一些实施方案中,使用来自本申请的植物和植物部分的烟草植物材料制造的烟草制品可包含少于约3mg/g的减少的降烟碱量。例如,在这些制品中的降烟碱含量可以是3.0mg/g、2.5mg/g、2.0mg/g、1.5mg/g、1.0mg/g、750μg/g、500μg/g、250μg/g、100μg/g、75μg/g、50μg/g、25μg/g、10μg/g、5μg/g、1μg/g、750ng/g、500ng/g、250ng/g、100ng/g、75ng/g、50ng/g、25ng/g、10ng/g、5ng/g、1ng/g、750pg/g、500pg/g、250pg/g、100pg/g、75pg/g、50pg/g、25pg/g、10pg/g、7.0pg/g、5.0pg、4.0pg/g、2.0pg/g、1.0pg/g、0.5pg/g、0.4pg/g、0.2pg/g、0.1pg/g、0.05pg/g、0.01pg/g等,或不可检测,或其中的任何范围。所述烟草制品典型地具有小于约10pg/g的减少的NNN量。例如,在这些制品中的NNN含量可为约10pg/g、7.0pg/g、5.0pg/g、4.0pg/g、2.0pg/g、1.0pg/g、0.5pg/g、0.4pg/g、0.2pg/g、0.1pg/g、0.05pg/g、0.01pg/g等,或不可检测,或其中的任何范围。
可使用统计学方法评估两个近交烟草品种或两个杂交烟草品种之间的差异。统计分析包括平均值的计算、变化源的统计显著性的确定和适当方差分量的计算。用于确定统计学显著性的方法是本领域已知的。统计软件可用,例如SAS的PROC GLM功能。显著性通常表示为“p值”。统计学上显著的p值小于0.10。在优选的方面,p值小于或等于0.05。在另一方面,p值为0.04或更小、0.03或更小、或0.02或更小。在又一方面,统计学显著的值小于0.01。在又一方面,其可以小于0.009、小于0.008、小于0.007、小于0.006、小于0.005、小于0.004、小于0.003、小于0.002或小于0.001。
在一个方面,本申请的烟草植物具有至少约85、80、75、73、72、71、70、69、68、67或66或其中任何范围的USDA叶片质量指数。一方面,本申请的烟草植物具有至少约65的USDA叶片质量指数,在另一方面,质量指数可以是至少约55、60、62.5或其中的任何范围。在另一方面,本申请的烟草植物可以具有在约60-约65、约60-约70、约62.5-约65、约62.5-约70或约65-约70范围内的叶片质量指数。
本申请的植物,包括dS1746、dS1746MS、dS1564、1564MS或其后代,可以具有任何产量的潜力,包括高(例如超过3000lbs/A)、中高(例如2200-3000lbs/A)和中等(例如小于2000lbs/A)产量潜力。
本申请的一个方面提供了栽培品种dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS的部分。栽培品种的部分可以包含任何植物部分,包括但不限于叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、根、根尖、花药、花、胚珠、芽、茎、柄、髓和荚、包含栽培品种dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS的组织、愈伤组织、细胞或原生质体的组织培养物。在另一方面,本申请提供来自衍生自栽培品种dS1746或dS1746MS的杂交系的部分。在又一方面,本申请提供了来自上述植物和组织培养物的基因修饰(例如,通过常规育种或基因工程技术)形式的部分。
本申请的另一方面提供了包含来自本申请的植物的烟草及其部分的制品。本申请的另一方面提供了熟化的植物部分,其包括但不限于叶、花粉、胚珠、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、原生质体、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚、叶柄等,及其组合。
因此,在一个方面,本申请提供了包含命名为dS1746的烟草植物的叶的熟化烟草。在另一方面,本申请提供了熟化烟草,其包含命名为dS1746MS的烟草植物的叶。
在一个方面,本申请提供了熟化烟草,其包含命名为dS1746的烟草植物的茎。在另一方面,本申请提供了熟化烟草,其包含命名为dS1746MS的烟草植物的茎。
在一个方面,本申请提供了熟化烟草,其包含命名为dS1746的烟草植物的叶和茎。在另一方面,本申请提供了熟化烟草,其包含命名为dS1746MS的烟草植物的叶和茎。
本申请还提供了dS1746或dS1746MS种子或本申请的其他种子的容器,其中从大于约50%的种子生长的烟草植物获得的生物碱具有降低的烟碱。在另一方面,在所述容器中,从本申请的生长自容器中的大于约5%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%的种子的dS1746或dS1746MS植物或其他植物中获得的生物碱具有降低的烟碱。
dS1746或dS1746MS种子或本申请的其他种子的容器可以含有任意数量、重量或体积的种子。例如,容器可以含有至少或大于约100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000或更多种子。或者,容器可以含有至少或大于约1盎司、5盎司、10盎司、1磅、2磅、3磅、4磅、5磅或更多的种子。
dS1746或dS1746MS种子或本申请的其他种子的容器可以是本领域可获得的任何容器。作为非限制性实例,容器可以是盒、袋、包、小袋、膜卷(tape roll)、桶、箔或管。
在另一方面,本申请还提供了dS1746或dS1746MS的容器,其中大于约50%的dS1746或dS1746MS种子或本申请的其他种子具有降低的烟碱。
在一个方面,还提供了所述的烟草植物群。在一个方面,烟草植物群具有每英亩约5,000-约8000、约5,000-约7,600、约5,000-约7,200、约5,000-约6,800、约5,000-约6,400、约5,000-约6,000、约5,000-约5,600、约5,000-约5,200、约5,200-约8,000、约5,600-约8,000、约6,000-约8,000、约6,400-约8,000、约6,800-约8,000、约7,200-约8,000或约7,600-约8,000株植物的种植密度。在另一方面,烟草植物群处于具有低至中等肥力的土壤类型中。
在一个方面,本申请提供了dS1746或dS1746MS植物或本申请的其他植物的种子,其中由所述种子生长的植物是雄性不育的。
在一个方面,本申请包括烟草栽培品种dS1564的种子,所述栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125408保藏于美国典型培养物保藏中心(ATCC)。
在另一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物或其部分。
在另一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物或其部分的收获叶或其部分。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564的种子产生的烟草植物的收获叶或其部分,其中当在相似的生长条件下生长时,相对于具有与dS1564基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746)的对照烟草品种,所述叶具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草品种dS1564的种子产生,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草品种dS1564的种子而产生,其中所述制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在另一方面,相对于不是由dS1564制备的烟草制品,烟草制品具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由第一烟草制品制备或生产的第二烟草制品,所述第一烟草制品由通过生长烟草品种dS1564的种子生产的烟草植物或其部分制备,其中第一制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合,且第二烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。在一个方面,第一和第二制品包含减少的烟碱量。
在一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物的部分,其中所述部分选自下组:叶、花粉、胚珠、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、原生质体、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在另一方面,本申请包括由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生的组织培养物,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生,其中组织培养物的细胞或原生质体由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在一方面,本申请包括从组织培养物再生的烟草植物,所述组织培养物由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1564的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄,其中所述再生的植物具有栽培品种dS1564的所有或基本上所有的形态学和生理学特征。
在一个方面,本申请包括烟草栽培品种dS1564的F1后代植物。
在另一方面,本申请包括烟草栽培品种dS1564的F1后代植物,该栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125408保藏于ATCC,其中F1植物是雄性不育的(MS)。在另一方面,F1植物是细胞质雄性不育(CMS)。
在另一方面,本申请包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得烟草种子产生的F1后代种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,其中所述烟草栽培品种dS1564的植物是父本。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,其中所述烟草栽培品种dS1564的植物是母本。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在一个方面,本申请还包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得烟草种子而产生的F1后代种子的容器,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在一个方面,本申请包括通过生长种子而产生的F1后代植物,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,且其中至少一种烟草植物是MS或CMS。
在一个方面,本申请还包括通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代植物的收获叶,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564的种子而产生的烟草植物,其中至少一种烟草植物是MS或CMS。在另一方面,当在相似的生长条件下生长时,与具有与dS1564基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746)的对照烟草品种相比,从F1后代植物收获的叶具有减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长F1后代种子产生,所述后代种子通过包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子的方法产生,其中至少一种烟草植物通过生长烟草栽培品种dS1564的种子产生,其中至少一种烟草植物是细胞质雄性不育的,且其中所述烟草制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请还包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长F1后代种子产生,所述后代种子通过包括使两种烟草植物杂交并收获所得烟草种子的方法产生,其中至少一种烟草植物通过生长烟草栽培品种dS1564的种子产生,其中至少一种烟草植物是细胞质雄性不育的,且其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、无通气孔的滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在另一方面,本申请包括烟草栽培品种dS1564MS的种子,该栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126413保藏于ATCC。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子产生的烟草植物或其部分。
在另一方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子产生的烟草植物或其部分的收获叶或其部分。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草品种dS1564MS的种子产生的烟草植物的收获叶或其部分,其中当在相似生长条件下生长时,相对于具有与dS1564MS基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746MS)的对照烟草品种,所述叶片具有减少的烟碱量。
在另一方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子产生,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请包括由烟草植物或其部分制备的烟草制品,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生,其中所述制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在另一方面,本申请包括由通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟,其中在相似生长条件下生长时,相对于由具有与dS1564MS基本上相同的遗传背景(除了nic1和nic2基因座渗入dS1746)的对照烟草植物制备的对照制品,所述制品具有减少量的烟碱。
在另一方面,本申请包括由第一烟草制品制备或生产的第二烟草制品,所述第一烟草制品由通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子产生的烟草植物或其部分制备,其中第一制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合,且第二烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。在一个方面,所述第一制品和/或第二制品包含减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物的部分,其中所述部分选自下组:叶、花粉、胚珠、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、原生质体、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在另一方面,本申请包括由来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生的组织培养物,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄。
在一个方面,本申请包括从来自烟草植物或其部分的原生质体或细胞产生的组织培养物再生的烟草植物,所述烟草植物或其部分通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子产生,其中所述组织培养物的细胞或原生质体可由选自下组的植物部分产生:叶、花粉、胚、子叶、下胚轴、分生组织细胞、根、根尖、雌蕊、花药、花、芽、茎、荚和叶柄,其中所述再生的植物具有栽培品种dS1564MS的所有或基本上所有的形态学和生理学特征。
在一个方面,本申请包括烟草栽培品种dS1564MS的F1后代植物。
在另一方面,本申请包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子,其中至少一种烟草植物是烟草栽培品种dS1564MS的植物。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物,其中所述烟草栽培品种dS1564MS的植物是母本。
在另一方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是烟草栽培品种dS1564MS的植物。
在一个方面,本申请还包括通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子的容器,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在一个方面,本申请包括通过生长种子而产生的F1后代植物,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在一个方面,本申请还包括通过生长种子而产生的F1后代植物的收获叶,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请还包括通过生长种子而产生的具有减少的烟碱量的F1后代植物的收获叶,所述种子通过将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在一个方面,本申请包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物,且其中所述烟草制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎、烟丝及其任意组合。
在一个方面,本申请还包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物,且其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
在一个方面,本申请还包括由F1后代烟草植物或其部分制备的烟草制品,其中所述植物或其部分通过生长由两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的F1后代种子而产生,其中至少一种烟草植物是通过生长烟草栽培品种dS1564MS的种子而产生的烟草植物,且其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟,且进一步地,其中所述制品具有减少的烟碱量。
在一个方面,本申请包括用于产生烟草种子的方法,所述方法包括将两种烟草植物杂交并收获所得的烟草种子,其中至少一种烟草植物是烟草栽培品种dS1564MS的植物。
在一个方面,本申请包括无性繁殖烟草栽培品种的植物的方法,其包括以下步骤:(a)收集能够从烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物繁殖的组织;(b)培养组织,以获得增殖的芽;和(c)使增殖的芽生根,以获得生根的苗。
在一个方面,本申请包括无性繁殖烟草栽培品种的植物的方法,其包括以下步骤:(a)收集能够从烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物繁殖的组织;(b)培养组织,以获得增殖的芽;(c)使增殖的芽生根,得到生根的苗;和(d)从该生根的苗生长植物。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草栽培品种的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和所述第一烟草栽培品种的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次(例如,3、4、5、6、7、8、9、10次等)以产生包含所述所需性状的所选第四代或更高代的回交后代。在一个方面,可以连续重复步骤(c)和(d)一次或多次(例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10次等)以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种dS1564植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和所述第一烟草栽培品种dS1564的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次以产生包含所述所需性状的所选第四代或更高代的回交后代,其中所述性状是细胞质雄性不育(CMS)。在一个方面,可以连续重复步骤(c)和(d)一次或多次以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代,其中所述性状是CMS。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与所述第一烟草品种的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和所述第一烟草栽培品种的基本上所有的生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次,以产生包含所述所需性状的所选的第四代或更高代的回交后代,其中所述性状是细胞质雄性不育(CMS),并且所述CMS性状获自香甜烟草或粉蓝烟草的细胞质。在一个方面,步骤(c)和(d)可以连续重复一次或多次以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代,其中所述性状是CMS,并且所述CMS性状获自香甜烟草或粉蓝烟草的细胞质。
在一个方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种dS1564的植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和烟草栽培品种dS1564的基本上所有生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次,以产生包含所述所需性状的所选的第四代或更高代的回交后代,其中所述性状是细胞质雄性不育(CMS),且所述CMS性状获自香甜烟草的细胞质,且其中所述第二烟草植物是dS1564MS。在一个方面,步骤(c)和(d)可以连续重复一次或多次以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代,其中所述性状是CMS,且所述CMS性状获自香甜烟草的细胞质。
在一个方面,本申请包括通过包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法产生的烟草植物,所述方法包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物与包含所需性状的第二烟草植物杂交以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子并选择包含所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS植物杂交以产生回交BC1F1后代种子;(d)生长BC1F1后代种子并选择包含所需性状和所述第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有的生理学和形态学特征的回交BC1F1后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)三次或更多次,以产生包含所述所需性状的所选的第四代或更高代的回交后代。在一个方面,可以连续重复步骤(c)和(d)一次或多次以产生包含所需性状的第二代或更高代的回交后代。
在另一方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物与包含所需性状的第二烟草栽培品种的植物杂交以产生后代植物,其中所述所需性状选自下组:除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械可收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟、早熟、早中熟、中熟、中晚熟、晚熟、小茎、中茎、大茎、每株植物的叶数量、每株植物5-10片叶、每株植物11-15片叶、每株植物16-21片叶及其任意组合,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子为F1后代植物并选择具有所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS植物杂交以产生回交后代植物种子;(d)生长所述回交后代植物种子为回交后代植物,并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生选择的第二、第三、第四代或更高代的回交后代植物,所述植物包含所需性状和所述第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有的生理学和形态学特征。
在另一方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物与包含所需性状的第二烟草栽培品种的植物杂交以产生后代植物,其中所述所需性状选自下组:除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械可收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟、早熟、早中熟、中熟、中晚熟、晚熟、小茎、中茎、大茎、每株植物的叶数量、每株植物5-10片叶、每株植物11-15片叶、每株植物16-21片叶及其任意组合,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子为F1后代植物并选择具有所需性状的F1后代植物;(c)将所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种的植物杂交以产生回交后代植物种子;(d)生长所述回交后代植物种子为回交后代植物,并选择包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生选择的第二、第三、第四代或更高代的回交后代植物,所述回交后代植物包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有的生理学和形态学特征。
在另一方面,本申请包括将所需性状引入烟草栽培品种的方法,其包括:(a)将第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物与包含所需性状的第二烟草栽培品种的植物杂交以产生后代植物,其中所述所需性状选自下组:除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械可收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟、早熟、早中熟、中熟、中晚熟、晚熟、小茎、中茎、大茎、每株植物的叶数量、每株植物5-10片叶、每株植物11-15片叶、每株植物16-21片叶及其任意组合,以产生F1后代种子;(b)生长F1后代种子成为F1后代植物并选择具有所需性状的F1后代植物;(c)使所选的F1后代植物与第一烟草栽培品种的植物杂交以产生回交后代植物种子;(d)生长所述回交后代植物种子为回交后代植物,并选择包含所需性状和所述第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有生理学和形态学特征的回交后代植物;和(e)连续重复步骤(c)和(d)一次或多次,以产生选定的第二、第三、第四代或更高代的回交后代植物,所述植物包含所需性状和第一烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的基本上所有的生理学和形态学特征,其中所述植物具有所需的疾病抗性的性状。
在另一方面,本申请包括用于生产烟草植物的方法,其包括:鉴定包含选自下组的核苷酸序列的第一烟草植物:SEQ ID NO:6-10及其任意组合;将第一烟草植物与第二烟草植物杂交,并收集F1种子;将由F1种子生长的植物与第三烟草植物杂交并收集第二烟草种子;以及鉴定对于所述核苷酸序列纯合的第二烟草种子或由所述第二种子生长的植物。在一个方面,第二烟草植物包含选自下组的核苷酸序列:SEQ ID NO:6-10,及其任意组合。在另一方面,第三烟草植物包含选自下组的核苷酸序列:SEQ ID NO:6-10,及其任意组合。在一个方面,所述第一烟草植物是烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物。在另一方面,所述第二烟草植物是烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物。在另一方面,第三烟草植物是烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物。
在另一方面,本申请包括产生包含至少一种(例如,1、2、3、4、5、6、7、8种等)其他所需性状的烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物的方法,其包括以下步骤:(a)收集能从烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的植物繁殖的组织;和(b)将赋予至少一种所需性状的至少一种转基因(核酸构建体)引入组织中。
在另一方面,本申请包括产生除草剂抗性烟草植物的方法,其包括用至少一种转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子产生的烟草植物或其部分,其中所述至少一种转基因(核酸构建体)赋予对除草剂的抗性。在另一方面,除草剂选自下组:咪唑啉酮、环己二酮、磺酰脲、草甘膦、草铵膦、苯氧基丙酸、L-膦丝菌素、三嗪、苄腈及其任意组合。
在另一方面,本申请包括通过包含用至少一种转基因(核酸构建体)转化烟草植物或其部分的方法产生的除草剂抗性烟草植物,所述烟草植物或其部分通过生长植物烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子而产生,其中所述至少一种转基因(核酸构建体)赋予对除草剂的抗性。在另一方面,除草剂选自下组:咪唑啉酮、环己二酮、磺酰脲、草甘膦、草铵膦、苯氧基丙酸、L-膦丝菌素、三嗪、苄腈及其任意组合。
在另一方面,本申请包括产生害虫和/或昆虫抗性烟草植物的方法,其中所述方法包括用至少一种赋予害虫和/或昆虫抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括害虫和/或昆虫抗性烟草植物,所述烟草植物通过包括用至少一种赋予害虫和/或昆虫抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子产生的烟草植物的方法而产生。
在另一方面,本申请包括通过害虫和/或昆虫抗性烟草植物,所述烟草植物通过包含用至少一种赋予害虫和/或昆虫抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子产生的烟草植物的方法而产生,其中所述转基因(核酸构建体)编码苏云金芽孢杆菌(BT)内毒素。
在另一方面,本申请包括产生疾病抗性烟草植物的方法,所述方法包括用至少一种赋予疾病抗性的转基因(核酸构建体)转化通过生长烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子而产生的烟草植物。
在另一方面,本申请包括通过转化烟草植物而产生的疾病抗性烟草植物,所述烟草植物通过用至少一种赋予疾病抗性的转基因(核酸构建体)生长烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子而产生。
dS1564
在一个方面,本申请提供了由dS1564生长或发育的烟草栽培品种及其部分。在另一方面,本申请提供了通过生长dS1564的种子而产生的烟草植物或其部分。在另一方面,本申请的植物可包括具有栽培品种dS1564的所有或基本上所有形态学和生理学特征的植物。
尽管不受方法限制,dS1564是在两个基因座(nic1和nic2基因座)处携带纯合基因渗入的烤烟栽培品种K326的近交衍生形式,所述基因渗入导致品系中生物碱含量的总体降低。dS1564后代植物具有与K326至少55%、至少65%、至少75%、至少85%、至少90%、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%相似的遗传背景。dS1564植物表现出低烟碱水平。
dS1564MS
在一个方面,本申请提供了由dS1564MS生长或发育的烟草栽培品种及其部分。在另一方面,本申请还包括通过生长dS1564MS的种子而产生的烟草植物或其部分。在又一个方面,本申请的植物可包括具有栽培品种dS1564MS的所有或基本上所有的形态学和生理学特征的植物。dS1564MS是dS1564的雄性不育(MS)形式。因为dS1564MS品系是雄性不育的,其通过用dS1564授粉来维持。以dS1564为父本,与dS1564MS杂交以制备dS1564MS F1后代植物。dS1564MS后代植物可具有与K326至少55%、至少65%、至少75%、至少85%、至少90%、至少95%、至少97%、至少98%或至少99%相似的遗传背景。dS1564MS和dS1564MS F1后代植物表现出低烟碱水平。
其他植物
本申请包括通过将两种亲本烟草植物杂交并收获所得的烟草种子而产生的烟草种子,其中至少一种亲本烟草植物是dS1564。在一方面,dS1564是父本植物。在另一方面,dS1564MS是母本植物。本申请的一个方面提供了在nic1和nic2基因座纯合的烟草植物,其具有与K326或MS K326(雄性不育K326)相似度大于约75%、80%、85%、90%、95%、98%或99%的遗传背景。在一个方面,大约或大于约50%、75%或100%的后代基因由本申请的在nic1和nic2基因座纯合的植物提供。在一个方面,本申请的植物具有与K326或MS K326至少95%、至少97%、至少98%或至少99%相似的遗传背景。在另一方面,本申请的植物表现出低烟碱。在一个方面,本申请的植物是枯萎病抗性的母本或父本植物的后代植物。在另一方面,dS1564的植物对黑胫病具有低抗性,对细菌性枯萎病具有中等抗性。
因此,在一个方面,本申请提供了包含命名为dS1564的烟草植物的叶的熟化烟草。在另一方面,本申请提供了包含命名为dS1564MS的烟草植物的叶的熟化烟草。
在一个方面,本申请提供了包含命名为dS1564的烟草植物的茎的熟化烟草。在另一方面,本申请提供了包含命名为dS1564MS的烟草植物的茎的熟化烟草。
在一个方面,本申请提供了包含命名为dS1564的烟草植物的叶和茎的熟化烟草。在另一方面,本申请提供了包含命名为dS1564MS的烟草植物的叶和茎的熟化烟草。
本申请还提供了本申请的dS1564或dS1564MS种子或其他种子的容器,其中从大于约50%的种子生长的烟草植物获得的生物碱具有降低的烟碱。在另一方面,在容器中,从大于约55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%的种子生长的dS1564或dS1564MS植物或本申请的其他植物获得的生物碱具有降低的烟碱。
本申请的dS1564或dS1564MS种子或其他种子的容器可含有任何数量、重量或体积的种子。例如,容器可以含有至少或大于约100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000或更多种子。或者,容器可以含有至少或大于约1盎司、5盎司、10盎司、1磅、2磅、3磅、4磅、5磅或更多的种子。
本申请的dS1564或dS1564MS种子或其他种子的容器可以是本领域可获得的任何容器。作为非限制性实例,容器可以是盒、袋、包、小袋、膜卷、桶、箔或管。
在另一方面,本申请还提供了dS1564或dS1564MS的容器,其中大于约50%的本申请的dS1564或dS1564MS种子或其他种子具有降低的烟碱。
从本申请的烟草品系、品种或杂交系获得的烟草材料可用于制造烟草制品,包括但不限于,卷烟制品(例如,卷烟和比迪烟)、雪茄制品(例如,雪茄包装烟草和小雪茄)、斗烟制品、无烟卷烟制品、无烟烟草制品(例如,湿鼻烟、干鼻烟和嚼烟)、薄膜(film)、可咀嚼物、薄片、成型部件、凝胶、可消费单元、不溶性基质、中空成型件等。例如,参见美国专利公开号US 2006/0191548,其通过引用整体并入本文。
衍生自本申请植物的烟草制品还包括卷烟及其他烟制品,特别是包括过滤元件的那些烟制品,其中可抽吸材料的棒包括在烟草混合物内的熟化烟草。在一个方面,烟草制品可包括但不限于斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎和/或烟丝或其任意组合。
在一个方面,本申请的烟草制品可以是混合烟草制品。在本申请的另一方面,本申请的烟草制品可以是烟碱减少的烟草制品。在又一方面,本申请的烟草制品可以是具有减少的烟碱含量的混合烟草制品。因此,本申请的烟草制品可以是混合的烟碱减少的烟草制品。烟草制品材料包含来自本申请的烟草材料的混合物,其中基于烟草材料的干重,所述混合物包含至少约5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或95重量%,或其中的任何范围的熟化烟草。US 2008/0245377中关于共混混合物的全部内容通过引用并入本文。
在一个方面,可以使用来自本申请的植物和植物部分的烟草植物材料制造具有减少的烟碱量的烟草制品。因此,在一个方面,使用来自本申请的植物和植物部分的烟草植物材料制造的烟草制品可包含选自下组的减少的烟碱或总生物碱的量:小于3%、小于2.75%、小于2.5%、小于2.25%、小于2.0%、小于1.75%、小于1.5%、小于1.25%、小于1%、小于0.9%、小于0.8%、小于0.7%、小于0.6%、小于0.5%、小于0.4%、小于0.3%、小于0.2%、小于0.1%、小于0.05%、小于0.04%、小于0.03%、小于0.02%、小于0.01%、小于0.005%、小于0.025%、小于0.001%和小于0.0005%。在另一方面,使用来自本申请的植物和植物部分的烟草植物材料制造的烟草制品可以包含选自下组的烟碱或总生物碱水平:小于3%、小于2.75%、小于2.5%、小于2.25%、小于2.0%、小于1.75%、小于1.5%、小于1.25%、小于1%、小于0.9%、小于0.8%、小于0.7%、小于0.6%、小于0.5%、小于0.4%、小于0.3%、小于0.2%、小于0.1%、小于0.05%、小于0.04%、小于0.03%、小于0.02%、小于0.01%、小于0.005%、小于0.025%、小于0.001%和小于0.0005%。
除非另有说明,本文提及的烟草植物、品种、栽培品种或品系的生物碱或烟碱水平(或另一种叶化学或特性表征)或叶片等级指数值的测量是指平均测量,包括例如单个植物的多片叶的平均值或来自单个品种、栽培品种或品系的烟草植物群的平均测量。在一个方面,在打顶之后,在从3号、4号和5号叶收集的汇集叶样品中测量打顶之后烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征)。在另一方面,在对具有最高水平的烟碱或生物碱(或另一种叶化学或特性表征)的叶打顶之后,测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征)。在一个方面,在对叶号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30打顶之后测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征)。在另一方面,在对选自下组的连续叶号的两片或多片的汇集打顶之后,测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征):1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30。在另一方面,在对选自下组的叶号的叶进行打顶之后测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征):1-5、6-10、11-15、16-20、21-25、26-30。在另一方面,在对选自下组的叶号的两片或以上的叶的汇集进行打顶之后测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征):1-5、6-10、11-15、16-20、21-25和26-30。在另一方面,在对选自下组的叶号的三片或以上的叶的汇集进行打顶之后测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征):1-5、6-10、11-15、16-20、21-25和26-30。
如本文所用,基于烟草茎上的叶位置进行叶片编号,其中叶号1是打顶之后的最嫩叶(顶部)且最大叶号分配给最老的叶(底部)。
用于测定平均测量值(例如,生物碱或烟碱水平或叶片等级)的烟草植物群或烟叶集合可以是任何大小,例如,5、10、15、20、25、30、35、40或50。根据工业上可接受的标准方案来测定平均测量值或等级指数值。
如本文所用,“打顶”是指当烟草植物接近营养成熟并且在生殖生长开始附近时,除去茎尖,包括SAM、花和直至几片相邻的叶。通常,在现蕾期(花开始出现后不久)时将烟草植物打顶。例如,当50%的植物具有至少一朵开放的花时,可将温室或野外生长的烟草植物打顶。给烟草植物打顶导致顶端优势丧失,且还诱导生物碱产量增加。
典型地,在打顶后约2周测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征)。也可以使用其他时间点。在一个方面,在打顶后约1、2、3、4或5周测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征)。在另一方面,在打顶后约3、5、7、10、12、14、17、19或21天测量烟草植物的烟碱或生物碱水平(或另一种叶化学或特性表征)。
本申请的命名为dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS的烟草植物可用于植物育种程序中以产生有用的品系、栽培品种、品种、后代、近交系和杂交系。因此,在一个方面,将含有nic1和nic2基因座的F1、F2、F3或后代烟草植物与第二烟草植物杂交,并鉴定其中存在nic1和nic2基因座的杂交后代。应理解,第二烟草植物可以是TN90、K326或任何其他烟草物种或品系,其任选具有其他所需性状,诸如除草剂抗性。
在又一方面,本申请的方法还包括自花授粉或用花粉供体对雄性不育花粉受体进行授粉,所述花粉供体能够用于产生本申请的后代植物(诸如本申请的雄性不育杂交系)。
育种可通过任何已知的方法进行。可在标记辅助选择(MAS)育种程序中使用DNA指纹图谱、SNP或类似技术,以将烟碱脱甲基酶基因的突变等位基因转移或培育到其他烟草中。例如,育种者可从含有nic1和nic2的基因型与农艺学上所需的基因型的杂交中产生分离群体。F2或回交代中的植物可使用本领域已知或本文公开的技术之一,使用标记(例如具有SEQ ID NO:1-5中所示序列的SNP标记)筛选。可将鉴定为具有nic1和nic2之一或两者的植物回交或自花授粉以产生待筛选的第二群体。根据预期的遗传模式或所用的MAS技术,在每个回交循环之前可能需要对所选植物自花授粉以帮助鉴定所需的个体植物。可以重复回交或其他育种程序,直到恢复轮回亲本的所需表型。本申请中的轮回亲本可以是dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS。其他育种技术可在例如Wernsman,E.A.,and Rufty,R.C.,1987.Chapter Seventeen.Tobacco.pages 669-698In:Cultivar Development.CropSpecies.W.H.Fehr(ed.),MacMillan Publishing Go.,Inc.,New York,N.Y.中找到,其全部内容通过引用并入本文。
与普通烟草(Nicotiana tabacum)具有繁殖相容性的烟草属种包括:Nicotianaamplexicaulis,PI 271989;本氏烟(Nicotiana benthamiana)PI 555478;Nicotianabigelovii PI 555485;迪勃纳氏烟草(Nicotiana debneyi);高烟草(Nicotianaexcelsior)PI 224063;粘毛烟草(Nicotiana glutinosa)PI 555507;古特斯比氏烟草(Nicotiana goodspeedii)PI 241012;哥西氏烟草(Nicotiana gossei)PI 230953;西烟草(Nicotiana hesperis)PI 271991;奈特氏烟草(Nicotiana knightiana)PI 555527;海滨烟草(Nicotiana maritima)PI 555535;特大管烟草(Nicotiana megalosiphon)PI555536;裸茎烟草(Nicotiana nudicaulis)PI 555540;圆锥烟草(Nicotiana paniculata)PI 555545;蓝茉莉叶烟草(Nicotiana plumbaginifolia)PI 555548;残波烟草(Nicotianarepanda)PI 555552;黄花烟草(Nicotiana rustica);香甜烟草(Nicotiana suaveolens)PI 230960;林烟草(Nicotiana sylvestris)PI 555569;绒毛烟草(Nicotiana tomentosa)PI 266379;绒毛状烟草(Nicotiana tomentosiformis);和三角叶烟草(Nicotianatrigonophylla)PI 555572。也参见由American Phytopathology Society出版的Compendium of Tobacco Diseases,或由Japan Tobacco Inc出版的The Genus NicotianaIllustrated,其全部内容通过引用并入本文。
使用本文所述的突变体烟草植物的植物育种程序的结果包括有用的品系、栽培品种、品种、后代、近交系和杂交系。如本文所用,术语“品种”是指具有将其与相同物种的其他植物分开的恒定特征的植物群。尽管不总是,但品种通常会商品化出售。尽管具有一种或多种独特性状,但品种的特征还在于该品种内个体之间的总体差异非常小。“纯系”品种可通过几代自花授粉和选择,或使用组织或细胞培养技术从单一亲本无性繁殖而产生。品种可以基本上衍生自另一品系或品种。如国际植物新品种保护惯例所定义(Dec.2,1961,asrevised at Geneva on Nov.10,1972,on Oct.23,1978,and on Mar.19,1991),品种“基本上衍生自”初始品种,如果:a)其主要衍生自初始品种,或衍生自主要衍生自初始品种同时保留由初始品种的基因型或基因型组合产生的基本特征的表达的品种;b)其与初始品种明显不同;和c)除了衍生导致的差异外,其在由初始品种的基因型或基因型组合产生的基本特征的表达上符合初始品种。例如,可以通过选择天然或诱导的突变体、体细胞克隆变体、来自初始品种植物的变体个体、回交或转化而获得基本衍生的品种。与品种不同,“品系”最通常是指非商业化使用,例如用于植物研究的一组植物。尽管个体之间可能存在其他性状的一些差异,品系通常在个体之间一个或多个目标性状显示非常小的总体差异。
通过防止第一品种的母本植物(即种子亲本)自花授粉,允许第二品种的父本植物的花粉使母本植物受精,并使得F1杂交种子在母本植物上形成,可以产生杂交烟草品种。通过在花发育的早期阶段去雄蕊可以防止雌性植物的自花授粉。或者,可以使用雄性不育的形式来防止母本植物上的花粉形成。例如,雄性不育可通过细胞质雄性不育(CMS)或转基因雄性不育产生,其中转基因抑制小孢子发生和/或花粉形成,或自交不亲和性。含有CMS的母本植物特别有用。在母本植物是CMS的一个方面,可从雄性可育植物收获花粉并人工施加于CMS母本植物的柱头,收获所得的F1种子。
植物可用于形成单交烟草F1杂交系。在这一方面,亲本品种植物可以作为基本上同质的邻接群体生长,以促进从父本植物到母本植物的天然交叉授粉。通过常规方法选择性收获母本植物上形成的F1种子。也可以批量生长两个亲本植物品种,并收获由于自花授粉而在母本上形成的F1杂交种子和在父本上形成的种子的混合物。或者,可以进行三向杂交,其中将单交F1杂交系用作母本,与不同的父本杂交。作为另一种选择,可以产生双交杂交系,其中两个不同单交的F1后代本身杂交。自交不亲和性可特别有利地用于防止母本在形成双交杂交系时自花授粉。
成功的杂交产生具有nic1和nic2的可育的F1植物,且如果需要,可与亲本之一(诸如dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS)回交。在一个方面,对F2代中的植物群筛选nic1和nic2。可将所选的植物与亲本之一杂交,并对第一回交(BC1)代植物自花授粉以产生BC1F2群,该群被再次筛选nic1和nic2。重复回交、自花授粉和筛选过程,例如至少四次,直至最终的筛选产生可育的且与轮回亲本合理相似的植物。如果需要,对该植物进行自花授粉,随后再次筛选后代以证实该植物表现出与dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS相同的低烟碱表型。所选植物的繁殖种子使用标准方法(包括例如田间试验、nic1和nic2基因型的确认、熟化叶的化学分析)产生,以确定生物碱或烟碱的水平。
在一个方面,F1后代是dS1746和dS1746MS之间(或dS1564和dS1564MS之间)杂交产生雄性不育的F1后代的结果。雄性不育烟草植物可以通过本领域已知的任何方法产生。产生雄性不育烟草的方法描述于Wernsman,E.A.,and Rufty,R.C.,1987.ChapterSeventeen.Tobacco.pages 669-698In:Cultivar Development.Crop Species.W.H.Fehr(ed.),MacMillan Publishing Go.,Inc.,New York,N.Y.761pp。
本申请还提供了通过将栽培品种dS1746或dS1746MS之一与其自身或不同的烟草品系杂交产生烟草植物的方法。本申请还涉及通过将栽培品种dS1746或dS1746MS植物与第二烟草植物杂交并生长后代种子生长以产生dS1746或dS1746MS衍生的烟草植物,从而产生其他烟草栽培品种或衍生自栽培品种dS1746或dS1746MS的育种品系的方法。本申请的另一方面提供了用于产生在其遗传物质中含有一种或多种转基因的烟草植物的方法,包括将本申请的栽培品种与含有一种或多种转基因的第二栽培品种杂交,其中产生后代,使得由杂交产生的后代的遗传物质包含任选地可操作地连接至一种或多种调控元件的转基因。在一个方面,第二栽培品种可以是衍生自用一种或多种转基因转化的栽培品种dS1746或dS1746MS植物。
本申请进一步提供了栽培品种dS1746或dS1746MS杂交系植物及其后代的无性繁殖。在一方面,本申请提供了无性繁殖烟草栽培品种的植物的方法,包括收集能够从栽培品种dS1746或dS1746MS的植物繁殖的组织,培养该组织以获得增殖的芽,并使该增殖的芽生根以获得生根的苗。在另一方面,植物组织可从栽培品种dS1746或dS1746MS的F1杂交系收集。在一个方面,植物组织可从通过培育栽培品种dS1746或dS1746MS的植物获得的F2、F3、F4或更后的后代植物中收集。
本申请还提供了通过将栽培品种dS1564或dS1564MS之一与其自身或不同的烟草品系杂交来产生烟草植物的方法。本申请还涉及通过将栽培品种dS1564或dS1564MS的植物与第二烟草植物杂交并生长后代种子以产生dS1564或dS1564MS衍生的烟草植物,从而产生其他烟草栽培品种或衍生自栽培品种dS1564或dS1564MS的育种品系的方法。本申请的另一方面提供了用于产生在其遗传物质中含有一种或多种转基因的烟草植物的方法,包括将本申请的栽培品种与含有一种或多种转基因的第二栽培品种杂交,其中产生后代,使得由杂交产生的后代的遗传物质包含任选地可操作地连接至一种或多种调控元件的转基因。在一方面,第二栽培品种可以是衍生自用一种或多种转基因转化的栽培品种dS1564或dS1564MS的植物。
本申请进一步提供了栽培品种dS1564或dS1564MS杂交系植物及其后代的无性繁殖。在一方面,本申请提供了无性繁殖烟草栽培品种植物的方法,包括收集能从栽培品种dS1564或dS1564MS植物繁殖的组织,培养该组织以获得增殖的芽,并使增殖的芽生根以获得生根的苗。在另一方面,植物组织可从栽培品种dS1564或dS1564MS的F1杂交系收集。在一个方面,植物组织可从通过培育栽培品种dS1564或dS1564MS植物获得的F2、F3、F4或更后的后代植物中收集。
在一个方面,进一步修饰栽培品种dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS的植物以在目的基因中包含突变。通过选择或筛选诱变的植物材料或其后代,可鉴定在目的基因中包含突变的植物。这些筛选和选择方法是本领域普通技术人员已知的。筛选和选择方法的实例包括但不限于Southern分析、检测多核苷酸的PCR扩增、Northern blot、RNase保护、引物延伸、检测RNA转录的RT-PCR扩增、检测多肽和多核苷酸的酶或核酶活性的酶测定、以及检测多肽的蛋白质凝胶电泳、Western blot、免疫沉淀和酶联免疫测定。其他技术(诸如原位杂交、酶染色和免疫染色)也可用于检测多肽和/或多核苷酸的存在或表达。用于进行所有引用的技术的方法是已知的。
在另一方面,本文提供的烟草植物(例如,dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS)通过一种或多种精确的基因组工程技术进行进一步的基因组编辑,例如,转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)、大范围核酸酶、锌指核酸酶(ZFN)和成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/Cas9系统、CRISPR/Cpf1系统、CRISPR/Csm1系统及其组合(例如,参见美国专利申请公开2017/0233756)。例如,参见Gaj et al.,Trends in Biotechnology,31(7):397-405(2013)。在一个方面,本文提供的烟草植物或植物基因组被选自下组的核酸酶突变或编辑:大范围核酸酶、ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9核酸酶、CRISPR/Cpf1核酸酶或CRISPR/Csm1核酸酶。
应理解,本申请的烟草植物,包括dS1746、dS1746MS、dS1564或dS1564MS,可使用本领域已知的任何技术通过基因构建体(核酸构建体)或转基因转化。非限制性地,所需性状的实例可包括除草剂抗性、害虫抗性、疾病抗性、高产量、高等级指数、可治愈性、熟化质量、机械可收获性、保持能力、叶质量、高度、植物成熟(例如早熟、早中熟、中晚熟或晚熟)、茎尺寸(例如小、中或大茎)或每株植物的叶数量(例如小(例如5-10片叶)、中(例如11-15片叶)或大(例如16-21片叶)),或任意组合。本申请的任何植物可以用作组织培养、再生、转化或这些中的任意组合的基础。在一个方面,通过组织培养、转化或两者都有而衍生的本申请的植物具有栽培品种dS1746或dS1746MS的所有或基本上所有的形态学和生理学特征。
“熟化”是减少水分并引起叶绿素破坏的陈化过程,使烟叶呈金黄色,且通过该过程将淀粉转化为糖。因此,与收获的绿叶相比,熟化烟草具有较高的还原糖含量和较低的淀粉含量。在一个方面,所提供的绿叶烟草可以使用常规方法来熟化,例如,烤制熟化、仓房熟化、明火烤制熟化、晾制熟化或晒制熟化。例如,参见Tso(1999,Chapter 1 in Tobacco,Production,Chemistry and Technology,Davis&Nielsen,eds.,Blackwell Publishing,Oxford)对不同类型的熟化方法的描述。熟化烟草通常以含水量范围为10%-约25%、在压力条件下在木桶(例如,大桶(Hogshead))或纸板箱中陈化数年(例如,两至五年)。参见美国专利号4,516,590和5,372,149。然后,可以进一步加工熟化和陈化烟草。进一步的加工包括在真空下在引入或不引入蒸汽的情况下在各种温度下、在巴氏灭菌和发酵下调节烟草。通常,发酵的特征在于高的初始水分含量、放热和10-20%的干重损失。例如,参见美国专利号4,528,993、4,660,577、4,848,373、5,372,149;美国公开号2005/0178398;和Tso(1999,Chapter 1 in Tobacco,Production,Chemistry and Technology,Davis&Nielsen,eds.,Blackwell Publishing,Oxford)。可以进一步加工熟化、陈化和发酵的烟草(例如,切割、切碎、膨化或混合)。例如,参见美国专利号4,528,993;4,660,577;4,987,907。在一个方面,本公开的熟化烟草材料是晒制熟化的。在另一方面,本公开的熟化烟草材料是烤制熟化、晾制熟化或明火烤制熟化的。
从本公开的烟草品系、品种或杂交系获得的烟草材料可用于制造烟草制品。如本文所用,“烟草制品”定义为由烟草制成或衍生的旨在供人使用或消费的任何制品。
所提供的烟草制品包括但不限于,卷烟制品(例如,卷烟和比迪烟)、雪茄制品(例如,雪茄包装烟草和小雪茄)、斗烟制品、衍生自烟草的制品、烟草衍生的烟碱制品、无烟烟草制品(例如,湿鼻烟、干鼻烟和嚼烟)、薄膜、可咀嚼物、薄片、成型部件、凝胶、可消耗单元、不溶性基质、中空成型件、再造烟草、膨化烟草等。参见,例如美国专利公开号US 2006/0191548。
如本文所用,“卷烟”是指具有“棒”和“填料”的烟草制品。卷烟“棒”包括卷烟纸、过滤嘴、滤棒(用于容纳过滤材料)、将卷烟纸(包括填料)保持至过滤嘴的接装纸,以及将这些部件保持在一起的所有胶。“填料”包括(1)所有烟草,包括但不限于再造烟草和膨化烟草,(2)非烟草替代品(包括但不限于草本植物、非烟草植物材料和可伴随烟草卷入卷烟纸内的其他香料),(3)外壳,(4)调味料,和(5)(混入烟草和替代品内并卷入卷烟内的)所有其他添加剂。
如本文所用,“再造烟草”是指由烟草粉尘及其他烟草废料制成的一部分烟草填料,其被加工成薄片形式并切成条以模拟烟草。除了节约成本之外,再造烟草对于其通过使用氨和糖之间的反应来加工香味而产生对卷烟味道的贡献是非常重要的。
如本文所用,“膨化烟草”是指一部分烟草填料,其通过合适气体的膨胀进行加工,使得烟草“膨化”,导致密度降低和更大的填充容量。其降低了卷烟中所用烟草的重量。
衍生自本公开的植物的烟草制品还包括卷烟及其他吸烟制品,特别是包括过滤元件的那些烟制品,其中可抽吸材料的棒包括在烟草混合物内的熟化烟草。在一个方面,本公开的烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟、烟斗烟、雪茄烟、卷烟、嚼烟、烟叶、水烟、烟碎和烟丝。在另一方面,本公开的烟草制品是无烟烟草制品。无烟烟草制品是不燃烧的,且包括但不限于嚼烟、湿无烟烟草、鼻烟(snus)和干鼻烟。嚼烟是粗分的烟叶,通常包装在大的袋状包装中,并以塞或捻的形式使用。湿无烟烟草是潮湿的、更精细的烟草,其以松散形式或小袋形式提供,且通常包装在圆罐中,并用作置于成人烟草消费者的脸颊和牙龈之间的夹(pinch)或小袋中。鼻烟是经过热处理的无烟烟草。干鼻烟是置于口中或经鼻使用的细磨烟草。在另一方面,本公开的烟草制品选自下组:散叶嚼烟(loose leaf chewing tobacco)、塞嚼烟(plug chewing tobacco)、湿鼻烟(moist snuff)和鼻烟(nasal snuff)。在又一方面,本公开的烟草制品选自下组:电子加热的卷烟、电子卷烟,电子蒸发装置。
在一个方面,本公开的烟草制品可以是混合烟草制品。在另一方面,本公开的烟草制品可以是低烟碱烟草制品。在另一方面,本公开的烟草制品可以包含小于约3mg/g水平的降烟碱。例如,在这些制品中降烟碱含量可以是3.0mg/g、2.5mg/g、2.0mg/g、1.5mg/g、1.0mg/g、750μg/g、500pg/g、250pg/g、100pg/g、75pg/g、50pg/g、25pg/g、10pg/g、7.0pg/g、5.0pg/g、4.0pg/g、2.0pg/g、1.0pg/g、0.5pg/g、0.4pg/g、0.2pg/g、0.1pg/g、0.05pg/g、0.01pg/g、或不可检测。
在一个方面,提供的熟化烟草材料或烟草制品包含选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重的约0.01%、0.02%、0.05%、0.75%、0.1%、0.15%、0.2%、0.3%、0.35%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4%、5%、6%、7%、8%和9%。在一个方面,提供的熟化烟草材料或烟草制品包含小于选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重的0.01%、0.02%、0.05%、0.75%、0.1%、0.15%、0.2%、0.3%、0.35%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%、3.5%、3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4%、5%、6%、7%、8%和9%。在另一方面,提供的熟化烟草材料或烟草制品包含选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重的约0.01%-0.02%、0.02%-0.05%、0.05%-0.75%、0.75%-0.1%、0.1%-0.15%、0.15%-0.2%、0.2%-0.3%、0.3%-0.35%、0.35%-0.4%、0.4%-0.5%、0.5%-0.6%、0.6%-0.7%、0.7%-0.8%、0.8%-0.9%、0.9%-1%、1%-1.1%、1.1%-1.2%、1.2%-1.3%、1.3%-1.4%、1.4%-1.5%、1.5%-1.6%、1.6%-1.7%、1.7%-1.8%、1.8%-1.9%、1.9%-2%、2%-2.1%、2.1%-2.2%、2.2%-2.3%、2.3%-2.4%、2.4%-2.5%、2.5%-2.6%、2.6%-2.7%、2.7%-2.8%、2.8%-2.9%、2.9%-3%、3%-3.1%、3.1%-3.2%、3.2%-3.3%、3.3%-3.4%、3.4%-3.5%和3.5%-3.6%。在另一方面,提供的熟化烟草材料或烟草制品包含选自下组的平均烟碱或总生物碱水平:基于干重的约0.01%-0.1%、0.02%-0.2%、0.03%-0.3%、0.04%-0.4%、0.05%-0.5%、0.75%-1%、0.1%-1.5%、0.15%-2%、0.2%-3%和0.3%-3.5%。
现已一般性地描述了本申请,通过参考以下实施例将更容易理解本申请,除非特别说明,这些实施例通过举例说明的方式提供,并且不旨在限制本申请。
具体实施方式
实施例1:将纯合的nic1/nic2低生物碱基因座育种至TN 90背景中
品系dS1746是在两个基因座(nic1和nic2基因座)处携带纯合基因渗入的白肋烟栽培品种TN 90的回交衍生形式,所述基因渗入导致品系中生物碱含量的总体降低。为制备dS1746,选择从TN 90商业化种子批生长的单株植物,并与从LA Burley 21 USDA种质种子批生长的植物进行原始杂交,LA Burley是在nic1和nic2基因座纯合的烟草栽培品种。利用表1中所示的KASP试验,筛选多个F1植物中nic1和nic2基因座的存在。选择单个F1植物并在温室中与TN 90回交以产生BC1F1后代。筛选多个BC1F1后代,并鉴定nic1和nic2基因座杂合的个体植物。利用175K SNP Axiome阵列的全基因组SNP分布图用于选择具有杂合基因座和来自TN 90亲本的基因组材料的最高回收率的植物。将选择的杂合BC1F1植物与TN 90在温室中回交,产生BC2F1种子。使用该回交方法,在BC2F1和BC3F1代中鉴定具有nic1和nic2基因座的个体杂合植物。
为产生nic1和nic2基因座纯合的植物,筛选BC3F1后代植物的基因座,以鉴定杂合植物。对nic1和nic2基因座杂合的个体植物进行自花授粉以产生BC3F2种子。对多个BC3F2后代进行基因分型以鉴定nic1和nic2基因座纯合的个体。对nic1和nic2基因座纯合的个体植物进行自花授粉,产生BC3F3种子。使用这种自花授粉方法(近交),在BC3F3和BC3F4代中选择植物,以产生品种dS1746,其nic1和nic2基因座是纯合的,并具有大于94%的源自优良栽培品种TN 90的基因组。
表1:用于nic1和nic2基因座基因分型和选择的KASP试验
实施例2:雄性不育品系的制备
为制备雄性不育(MS)品系,选择实施例1(如上所述)中制备的BC3F4的后代植物,其nic1和nic2基因座是纯合的,并作为父本与MS TN 90杂交。BC3F4×MS TN 90杂交的MS F1后代植物是雄性不育的。对nic1和nic2基因座,筛选这些MS F1后代植物(例如,BC4F1 MS)。类似地,BC3F1与TN 90杂交,得到可育的筛选所述基因座的BC4F1植物。鉴定为具有所述基因座的MS F1后代植物是随后与也具有所述基因座的可育父本BC3F4杂交的母本。该杂交的后代(例如MS F2后代)是雄性不育的,且nic1和nic2基因座纯合的那些通过基因分型被鉴定并被命名为dS1746MS。为了保持雄性不育品系,用可育的dS1746植物对dS1746MS植物授粉。
实施例3:dS1746的田间测试
在2017和2018季期间,在Blackstone田间研究场所和Rangcagua的Chilean苗圃中,以随机完全区块的规划,三至四个重复,生长dS1746品系的植物,以评价熟化叶的化学性质、产量和物理质量。Blackstone的每个重复区块是一行(One-row)的地块,每个地块有25株植物。Rancagua中的每个重复区块是2行(2-row)的地块,每个地块有100株植物。植物在成熟时被茎切割,晾制熟化并由之前的USDA烟草分级评价。使用地块的重量来确定每英亩产量。在熟化后,收集从晾制熟化品种的十二株不同试验植物的顶部数的第四片叶,以从每个地块制备五十克复合叶样品。通过气相色谱法分析复合样品的烟碱、降烟碱、新烟草碱和假木贼碱的百分比。生物碱测量数据以四个重复的平均值显示(表2A)。
在每个重复的5个连续植物进行农艺学测量。不包括末端植物。测量即在收获之前进行且包括:植物高度、叶数(打顶后)、叶宽和叶长(自上而下第5片叶,就在第一次收获前)和50%开花的天数(表2B-2D)。然后,将每个重复的五个连续植物的测量值平均。
表2A:dS1746和对照植物中的生物碱水平。
表2B:dS1746和对照植物的叶测量。
表2C:开花时dS1746和对照植物的叶数。
开花天数: | 种植后61天 | |
平均叶数量 | 品种 | |
重复4 | 20 | dS1746 |
20.8 | LA BU21 | |
18.6 | TN90 LC | |
重复3 | 21 | LA BU21 |
21 | TN90 LC | |
19.25 | dS1746 | |
重复2 | 19.8 | TN90 LC |
20.4 | dS1746 | |
21.2 | LA BU21 | |
重复1 | 19.2 | dS1746 |
20 | LA BU21 | |
18.8 | TN90 LC |
表2D:dS1746和对照植物的株高。
平均株高(cm) | 品种 | |
重复4 | 153.2 | dS1746 |
150.8 | LA BU21 | |
150 | TN90 LC | |
重复3 | 153.4 | LA BU21 |
154.8 | TN90 | |
151.2 | dS1746 | |
重复2 | 149.4 | TN90 LC |
151.8 | dS1746 | |
153.8 | LA BU21 | |
重复1 | 150.6 | dS1746 |
152.4 | LA BU21 | |
149.4 | TN90 LC |
实施例4:将纯合的nic1/nic2低生物碱基因座育种至K326背景中
品系dS1564是近交衍生形式的烤烟栽培品种K326,其携带两个基因渗入基因座(nic1和nic2基因座),导致植物中生物碱含量的总体降低。为制备dS1564,选择从K326的商业化种子批生长的个体植物,并与从LAFC53的USDA种质种子批生长的植物进行初始杂交,LAFC53是对于nic1和nic2基因座纯合的烟草栽培品种。筛选存在nic1和nic2基因座的多个F1植物。选择单个F1植物并自花授粉以产生F2后代植物。筛选多个F2后代植物,并鉴定nic1和nic2基因座纯合的个体植物。利用175K SNP Axiome阵列的全基因组SNP分布图被用来选择具有纯合的nic1和nic2基因座和来自K326亲本的遗传物质的最高回收率的植物。将该选择的个体自花授粉以产生F3后代。使用该近交方法,在F4代中鉴定nic1和nic2基因座纯合的个体植物,以产生nic1和nic2基因座纯合的F5种子(命名为品系dS1564),且其具有大于42%的源自优良栽培品种K326的遗传物质。还开发了品系dS1564的雄性不育形式(命名为“dS1564MS”)。
实施例5:dS1564的田间测试
在2017和2018季期间,在Blackstone田间研究场所和Rangcagua的Chilean苗圃中,以随机完全区块规划,以三至四个重复,生长来自dS1564品系的植物,以评价熟化叶的化学性质、产量和物理质量。Blackstone中的每个重复的区块是一行的地块,每个地块有25株植物。Rancagua中的每个重复的区块是2行的地块,每个地块有100株植物。植物在成熟时被茎切割,熟化并由之前的USDA烟草分级评价。烤烟品种被预处理(primed)并用烤烟房进行熟化。架子完全且均匀地填充(每个架子大约45-50KG的绿色烟草)。使用地块的重量来确定每英亩产量。在熟化后,收集来自每个重复的每个地块的烤烟品种的第三次预处理的十二片随机叶片,以制备来自每个地块的五十克复合叶片样品。通过气相色谱法分析复合样品的烟碱、降烟碱、新烟草碱和假木贼碱的百分比。生物碱测量数据以四个重复的平均值显示(表3A)。
每个重复的5个连续植物进行农艺学测量。不包括末端植物。测量即在收获之前进行,包括:植物高度、叶数(打顶后)、叶宽和叶长(自上而下第5片叶,就在第一次收获前)和开花至50%的天数(表3B-3D)。然后将每个重复的五个连续植物的测量值平均。
表3A:dS1564和对照植物中的生物碱水平。
表3B:dS1564和对照植物的叶测量。
表3B:开花时dS1564和对照植物的叶数。
表3D:dS1564和对照植物的株高。
平均株高(cm) | 品种 | |
重复4 | 150.4 | K326 |
151.6 | dS1564 | |
148.2 | LA FC53 | |
重复3 | 148.2 | LA FC53 |
148.2 | K326 | |
146.8 | dS1564 | |
重复2 | 147.8 | LA FC53 |
148 | dS1564 | |
148 | K326 | |
重复1 | 141.4 | dS1564 |
147.6 | K326 | |
156.4 | LA FC53 |
保藏信息
上文公开的和所附权利要求中列举的专有近交植物品系已经保藏于美国典型培养物保藏中心(ATCC),10801University Boulevard,Manassas,VA 20110。dS1746和dS1564的保藏日期为2018年10月9日。dS1746MS和dS1564MS的保藏日期为2019年11月22日。在本申请提交日之前,从所保存的相同保藏中进行每个品种2500个种子的保藏。在专利颁发后,对保藏的所有限制将不可逆地去除,且保藏旨在满足37C.F.R.§1.801-1.809的所有要求。ATCC已经发布了下列保藏号:dS1746的ATCC保藏号PTA-125409,dS1746MS的ATCC保藏号PTA-126414,dS1564的ATCC保藏号PTA-125408,和dS1564MS的ATCC保藏号PTA-126413。这些保藏将在保藏机构保持30年的时间,或在最后一次请求后5年,或在专利的有效时期内,以较长者为准,并将在该期间根据需要替换。申请人不放弃任何侵犯本专利或植物品种保护法案(7 U.S.C.2321等)下授予的权利的行为。
PCT/RO/134表
Claims (20)
1.烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的种子,所述栽培品种dS1746的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125409保藏于ATCC,且所述栽培品种dS1746MS的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126414保藏于ATCC。
2.由权利要求1所述的种子生长的烟草植物或其部分。
3.权利要求2所述的烟草植物的收获叶。
4.权利要求3所述的收获叶,其中所述叶包含小于0.2%干重的烟碱水平。
5.熟化烟草,其包含来自权利要求2所述的烟草植物或其部分的烟草材料。
6.烟草制品,其包含权利要求5所述的熟化烟草,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎和烟丝。
7.烟草制品,其包含权利要求5所述的熟化烟草,其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
8.权利要求6所述的烟草制品,其中所述制品的烟碱水平小于0.2%干重。
9.权利要求7所述的烟草制品,其种所述制品的烟碱水平小于0.2%干重。
10.烟草栽培品种dS1746或dS1746MS的F1后代植物,所述栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125409保藏于ATCC,且所述栽培品种dS1746MS的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126414保藏于ATCC。
11.烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的种子,所述栽培品种dS1564的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125408保藏于ATCC,且所述栽培品种dS1564MS的代表性样品种子已经以ATCC保藏号PTA-126413保藏于ATCC。
12.由权利要求11所述的种子生长的烟草植物或其部分。
13.权利要求12所述的烟草植物的收获叶。
14.权利要求13所述的收获叶,其中所述叶包含小于0.2%干重的烟碱水平。
15.熟化烟草,其包含来自权利要求12所述的烟草植物或其部分的烟草材料。
16.烟草制品,其包含权利要求15所述的熟化烟草,其中所述制品选自下组:斗烟、雪茄、卷烟、嚼烟、烟叶、烟碎和烟丝。
17.烟草制品,其包含权利要求5所述的熟化烟草,其中所述烟草制品选自下组:小雪茄、非通风过滤嘴香烟、通风过滤嘴香烟、雪茄、鼻烟和嚼烟。
18.权利要求16所述的烟草制品,其中所述制品的烟碱水平小于0.2%干重。
19.权利要求17所述的烟草制品,其中所述制品的烟碱水平小于0.2%干重。
20.烟草栽培品种dS1564或dS1564MS的F1后代植物,所述栽培品种的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-125408保藏于ATCC,且所述栽培品种dS1564MS的代表性样品种子以ATCC保藏号PTA-126413保藏于ATCC。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103562393A (zh) * | 2011-02-28 | 2014-02-05 | 奥驰亚客户服务公司 | 烟草近交植物albex1f和albex1ms |
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CN105916392A (zh) * | 2013-11-19 | 2016-08-31 | 奥驰亚客户服务公司 | 具有东方烟草特征的高产量烟草 |
CN105960460A (zh) * | 2013-12-06 | 2016-09-21 | 奥驰亚客户服务公司 | 在叶中具有改变量的一种或多种生物碱的烟草植物及使用此类植物的方法 |
WO2018119124A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Altria Client Services Llc | Compositions and methods for producing tobacco plants and products having altered alkaloid levels |
CN108271341A (zh) * | 2015-06-26 | 2018-07-10 | 奥驰亚客户服务公司 | 用于生产烟草植物的组合物和方法以及具有改变的生物碱含量的制品 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4528993A (en) | 1982-08-20 | 1985-07-16 | R. J. Reynolds Tobacco Company | Process for producing moist snuff |
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US4516590A (en) | 1982-11-26 | 1985-05-14 | Philip Morris Incorporated | Air-cured bright tobacco filler, blends and smoking articles |
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US5372149A (en) | 1992-03-25 | 1994-12-13 | Roth; David S. | Sterilization process in the manufacturing of snuff |
US8627828B2 (en) | 2003-11-07 | 2014-01-14 | U.S. Smokeless Tobacco Company Llc | Tobacco compositions |
US7694686B2 (en) | 2003-12-22 | 2010-04-13 | U.S. Smokeless Tobacco Company | Conditioning process for tobacco and/or snuff compositions |
US8186360B2 (en) | 2007-04-04 | 2012-05-29 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Cigarette comprising dark air-cured tobacco |
US8953158B2 (en) | 2009-09-04 | 2015-02-10 | Danny S. Moshe | Grading of agricultural products via hyper spectral imaging and analysis |
US9896696B2 (en) | 2016-02-15 | 2018-02-20 | Benson Hill Biosystems, Inc. | Compositions and methods for modifying genomes |
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-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103562393A (zh) * | 2011-02-28 | 2014-02-05 | 奥驰亚客户服务公司 | 烟草近交植物albex1f和albex1ms |
CN103687480A (zh) * | 2011-02-28 | 2014-03-26 | 北卡罗莱纳州立大学 | 烟草近交植物ncbex1f、ncbex1ms和nc ex90 |
CN105517430A (zh) * | 2013-01-11 | 2016-04-20 | 北卡罗莱纳州立大学 | 烟草近交植物k326 src、cms k326 src、k346 src、cms k346 src、nc1562-1 src、nctg-61 src、cms nctg-61 src和杂交种nc196 src |
CN105916392A (zh) * | 2013-11-19 | 2016-08-31 | 奥驰亚客户服务公司 | 具有东方烟草特征的高产量烟草 |
CN105960460A (zh) * | 2013-12-06 | 2016-09-21 | 奥驰亚客户服务公司 | 在叶中具有改变量的一种或多种生物碱的烟草植物及使用此类植物的方法 |
CN108271341A (zh) * | 2015-06-26 | 2018-07-10 | 奥驰亚客户服务公司 | 用于生产烟草植物的组合物和方法以及具有改变的生物碱含量的制品 |
WO2018119124A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Altria Client Services Llc | Compositions and methods for producing tobacco plants and products having altered alkaloid levels |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
LEGG P D等: "INHERITANCE OF PERCENT TOTAL ALKALOIDS IN NICOTIANA-TABACUM-D PART 2 GENETIC EFFECTS OF 2 LOCI IN BURLEY-21 CROSSED WITH LA-BURLEY-21 POPULATIONS", 《CANADIAN JOURNAL OF GENETICS AND CYTOLOGY》 * |
SARAH K. KIDD等: "The A and B loci in tobacco regulate a network of stress response genes, few of which are associated with nicotine biosynthesis", 《PLANT MOLECULAR BIOLOGY》 * |
TSUBASA SHOJI等: "Smoking out the masters transcriptional regulators for nicotine biosynthesis in tobacco", 《PLANT BIOTECHNOLOGY》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3890476A1 (en) | 2021-10-13 |
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US11690347B2 (en) | 2023-07-04 |
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WO2020117758A1 (en) | 2020-06-11 |
US20230363344A1 (en) | 2023-11-16 |
US11317593B2 (en) | 2022-05-03 |
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