CN115697046A - 烟草属f1杂交种及其利用 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种F1杂交种或其一部分、以及其利用。本发明的F1杂交种是荫生烟草(Nicotiana umbratica)与绒毛烟草(Nicotiana tomentosa)的F1杂交种。

Description

烟草属F1杂交种及其利用

技术领域

本发明涉及烟草属F1杂交种及其利用。

背景技术

1.烟草属的植物

烟草属(genus Nicotiana)(也称为“tobacco属”)的植物广泛分布于南/北美洲大陆、澳大利亚大陆及非洲大陆，现在报告了70种以上。最著名的是已经被用作烟草产品的原料的栽培种红花烟草(Nicotiana tabacum)和黄花烟草(Nicotiana rustica)这2种。

对于除上述2种以外的烟草属的野生种，包括将通过野生种彼此的交配而得到的植物作为材料者在内，大量报告了关于遗传学分析、病害抗性的分析。例如，Takenaka,Jap.Jour.Genet.31.155-161,1956；MULKH RAJ AHUJA,Genetica 47,865-880,1962。尽管有将野生种本身用作烟草产品的原料的报告，但数量很少。例如，美国专利第7,798,153号。然而，目前还没有将通过野生种彼此交配而得到的F1杂交种植物用于烟草产品的报告。

2.荫生烟草(Nicotiana umbratica)

“荫生烟草”(Nicotiana umbratica)是分布在西澳大利亚州西北部的烟草属的种类。株高为50～60cm左右，是大量分枝细茎而茂盛的一年生草本植物，整体生有腺毛，粘附，散发浓郁香气。叶身为长度8cm左右的宽的鸡蛋形，在有叶的枝尖和腋生枝尖以总状花序状开有大量的花。主要生物碱是尼古丁。白粉病、霜霉病(普通系)对具有抗性(烟草属植物图鉴、日本烟草产业株式会社(编辑)、180～183页，1994年3月、株式会社诚文堂新光社)。由于荫生烟草具有这样的特征性的浓郁香气，因此认为可优选作为烟草产品的原料。然而，目前没有将荫生烟草用作烟草产品的原料的报告。

另一方面，大量文献报告了将荫生烟草作为实验材料的遗传学分析等。例如，U.Subhashini等报告了进行荫生烟草与烟草属其它野生种的交配(U.Subushini,Euphytica,23,289～293,1974；U.Subushini at al.,Cytologia 39,403～409,1974；U.Subushini at al.,Cytologia 40,409～413,1975)。

3.川上烟草(Nicotiana kawakamii)

“川上烟草”(Nicotiana kawakamii)是川上嘉通等1968年在玻利维亚发现的烟草属的种类。在原产地是高度4m左右的半木质灌木，茎有粘性，顶端部为红紫色。叶是长度60cm左右的宽椭圆形。圆锥花序的枝粗且宽，枝尖螺旋状具有花蕾和花，排列有深红紫色的蒴果。叶很密。花的数量少，集中在植物体的上部。主要生物碱是降烟碱。对白粉病、PVY具有抗性(烟草属植物图鉴、日本烟草产业株式会社(编辑)、48-51页，1994年3月、株式会社诚文堂新光社)。在US Smokeless Tobacco Co.的美国专利第7,798,153号中报告了在烟草产品中的利用。

4.绒毛烟草(Nicotiana tomentosa)

“绒毛烟草”(Nicotiana tomentosa)是分布在秘鲁中央部～南部及玻利维亚中西部的烟草属的种类。是生长在河堤、溪谷、荒地等日照充足的地方或半阴地的高达数米的半木本性灌木。茎粗，粘质，叶为极大型的卵形～椭圆形。背面被细绒毛覆盖而有粘性。开花为止的天数很长。花冠的长度为3cm左右，花筒为浅黄绿色，上端呈杯状急剧膨胀倾斜，上部为圆锯齿状形状，裂刻有深浅，为粉色或白色或红色。主生物碱为降烟碱和新烟碱。对于白粉病、PVY、TEV、线虫病(南方根结线虫)具有抗性(烟草属植物图鉴、日本烟草产业株式会社(编辑)、36-39页，1994年3月、株式会社诚文堂新光社)。

关于绒毛烟草与其它种类的交配，有以下的报告。

Takenaka et al.,Jap.Jour.Genet.31.155-161,1956

绒毛烟草×林烟草(Nicotiana sylvestris)

Greenleaf et al.,Sterile and Fertile Amphidiploids:Their PossibleRelation to the Origin of Nicotiana Tabacum,Genetics,26,301-324,1941

林烟草×绒毛烟草、粘毛烟草(Nicotiana glutinosa)×绒毛烟草、绒毛状烟草(Nicotiana tomentosiformis)×绒毛烟草

Smith et al.,Alkaloids in certain species and interspecific hybridsof Nicotiana,Journal of Agricultural Research,Vol.65(7),347-359,1942

粉蓝烟草(Nicotiana glauca)×绒毛烟草

Tezuka et al.,Hybrid lethality in the genus Nicotiana,Botany,191-210,2012

粉蓝烟草×绒毛烟草、三角叶烟草(Nicotiana trigonophylla)×绒毛烟草、帕欧姆烟草(Nicotiana palmeri)×绒毛烟草、绒毛烟草×毕基劳氏烟草(Nicotianabigelovii)、绒毛烟草×四科烟草(Nicotiana quadrivalvis)、四科烟草×绒毛烟草

上述文献中没有记载通过交配得到的杂交种的开花时期、花数、耐虫性等特征。另外，已知在绒毛烟草与其它野生种的杂交中，在一些情况下，制备的杂交种不会生长而枯萎(杂种致死)(例如，粘毛烟草×绒毛烟草、绒毛烟草×毕基劳氏烟草、绒毛烟草×四科烟草等)(McCray et al.,Compatibility of Certain Nicotiana Species,Genetics,17(6),621-636,1932及East et al.,Genetic reactions in Nicotiana,Genetics,20,403-413,1935)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7,798,153号

专利文献2：国际公开2019/139176

非专利文献

非专利文献1：Takenaka,Jap.Jour.Genet.31.155-161,1956

非专利文献2：MULKH RAJ AHUJA,Genetica 47,865-880,1962

非专利文献3：烟草属植物图鉴、日本烟草产业株式会社(编辑)、180-183页，1994年3月、株式会社诚文堂新光社

非专利文献4：U.Subushini,Euphytica,23,289-293,1974

非专利文献5：U.Subushini at al.,Cytologia 39,403-409,1974

非专利文献6：U.Subushini at al.,Cytologia 40,409-413,1975

非专利文献7：BULLETIN OF THE IWATA TOBACCO EXPERIMENT STATION、磐田烟草试验场报告第17号、1-69页、昭和60年3月

非专利文献8：烟草属植物图鉴、日本烟草产业株式会社(编辑)、36-39页，1994年3月、株式会社诚文堂新光社)

非专利文献9：Takenaka et al.,Jap.Jour.Genet.31.155-161,1956

非专利文献10：Greenleaf et al.,Genetics,26,301-324,1941

非专利文献11：Smith et al.,Journal of Agricultural Research,Vol.65(7),347-359,1942

非专利文献12：Tezuka et al.,Botany,191-210,2012

非专利文献13：McCray et al.,Genetics,17(6),621-636,1932

非专利文献14：East et al.,Genetics,20,403-413,1935。

发明内容

发明要解决的课题

在将荫生烟草用作烟草产品的原料的情况下，存在以下的很大的问题：(i)植物体小，产量低；(ii)在每个腋芽/分枝处均形成花芽，通常的烟草栽培中为了充实叶而实施的打顶操作(花芽的切除)烦杂；等等。根据上述文献得到的信息，在不损害荫生烟草的特性的情况下解决这些问题的方法尚不明确。

作为一个解决方式，假想利用将荫生烟草与其它烟草属植物交配而得到的F1杂交种，但会产生根据交配的组合而无法获得交配种子、即使获得交配种子也不发芽等问题。另外，为了选出满足得到不损害荫生烟草的特征性浓郁香气而改进了产量及打顶操作的烦杂性的F1杂交种的条件的交配对象，需要付出大量劳动。

本发明的课题在于提供不损害荫生烟草(对照品种1)的特征性浓郁香气而改进了产量及打顶操作的烦杂性的F1杂交种植物、以及其制备方法。

本发明人等进行了荫生烟草与多个烟草属野生种的交配，对得到的F1杂交种的特性进行了详细研究。其结果是发现，与荫生烟草相比，由荫生烟草与川上烟草的组合得到的F1杂交种具有产量及打顶操作的烦杂性得到了改善而不会损害荫生烟草的特征性浓郁香气这样的可获得烟草产品的原料的优异的性质。关于由荫生烟草与川上烟草的组合得到的F1杂交种，本发明人等提交了国际申请PCT/JP2019/001363，该申请于2019年7月18日公开(国际公开2019/139176)。本申请是同一发明者及申请人的国际申请PCT/JP2019/001363的国际公开2019/139176一年以内的申请。

荫生烟草与川上烟草的F1杂交种在开花后会从叶的根部长出大量腋芽(大量分枝)。然后，在各腋芽的顶端开花，从生长出的腋芽的叶的根部会进一步产生腋芽，同样地在顶端开花。与荫生烟草相比，荫生烟草与川上烟草的F1杂交种可观察到以下改善：最下部花的高度相对于株高的比例(％)比荫生烟草有所增加、平均每1株的花数比荫生烟草少、分枝数比荫生烟草有所减少等。然而，虽然比荫生烟草有所改善，但仍然需要通常的烟草栽培中为了实现收获叶的充实而实施的打顶操作(花芽/茎的切除)，是烦杂的。

本发明的课题在于提供在不损害荫生烟草(对照品种1)或荫生烟草与川上烟草的F1杂交种(对照品种2)的特征性香气的情况下每1株的花数比对照品种1或对照品种2减少、打顶操作的烦杂性得到了改善的F1杂交种植物及其制备方法。

解决课题的方法

本发明包括以下的方式，但并不限定于此。

[方式1]

荫生烟草(Nicotiana umbratica)与绒毛烟草(Nicotiana tomentosa)的F1杂交种或其一部分。

[方式2]

根据方式1所述的F1杂交种或其一部分，其中，所述一部分选自叶、茎、根、种子、花、花粉、花药、胚珠、花柄、分生组织、子叶、胚轴、中柱鞘、胚、胚乳、外植体、愈伤组织、组织培养物、芽、细胞、以及原生质体。

[方式3]

根据方式1或2所述的F1杂交种或其一部分，其中，种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。

[方式4]

根据方式1或2所述的F1杂交种或其一部分，其中，花粉亲本为荫生烟草，种子亲本为绒毛烟草。

[方式5]

根据方式1～4中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其平均每1株的花数比荫生烟草与川上烟草(Nicotiana kawakamii)的F1杂交种少。

[方式6]

根据方式1～5中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于食叶害虫的耐虫性比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种有所提高。

[方式7]

根据方式6所述的F1杂交种或其一部分，其中，食叶害虫选自烟青虫(orientaltobacco budworm,Helicoverpa assulta)、烟芽夜蛾(tobacco budworm,Heliothisvirescens)、棉铃虫(cotton bollworm,Helicoverpa armigera)、烟草天蛾(tobaccohornworm,Manducasexta)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)、以及甜菜夜蛾(Spodopteraexigua)。

[方式8]

根据方式1～7中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于仓储烟草害虫的耐虫性比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种有所提高。

[方式9]

一种制备F1杂交种的方法，该方法包括：将荫生烟草与绒毛烟草交配。

[方式10]

根据方式9所述的方法，其中，种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。

[方式11]

根据方式10所述的方法，其中，花粉亲本为荫生烟草，种子亲本为绒毛烟草。

[方式12]

根据方式9～11中任一项所述的方法，其进一步包括：

将荫生烟草与绒毛烟草交配后，挑选平均每1株的花数比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种少的F1杂交种的工序。

[方式13]

一种组合物，其包含：方式1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

[方式14]

根据方式13所述的组合物，其为去筋烟丝(cut filler)、粉末、片、或溶液的形态。

[方式15]

一种产品，其包含：方式1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

[方式16]

一种产品，其包含方式13或14的组合物。

[方式17]

根据方式15或16所述的产品，其选自烟草产品、香料、农药、以及医药品。

[方式18]

用于组合物或产品的制造的方式1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

[方式19]

方式1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物在制造组合物或产品中的用途。

[方式20]

根据方式1～4中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其平均每1株的花数比荫生烟草少。

[方式21]

根据方式1～4及20中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其分枝数比荫生烟草有所减少。

[方式22]

根据方式1～4及20～21中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其地上部的产量比荫生烟草有所增加。

[方式23]

根据方式1～4及20～22中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于食叶害虫的耐虫性比绒毛烟草有所提高。

[方式24]

根据方式1～4及20-23中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于食叶害虫的耐虫性比绒毛烟草及荫生烟草这两者有所提高。

[方式25]

根据方式23或24所述的F1杂交种或其一部分，其中，食叶害虫选自烟青虫(oriental tobacco budworm,Helicoverpa assulta)、烟芽夜蛾(tobacco budworm,Heliothis virescens)、棉铃虫(cotton bollworm,Helicoverpa armigera)、烟草天蛾(tobacco hornworm,Manduca sexta)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)及甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)。

[方式26]

根据方式1～4及20-25中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于仓储烟草害虫的耐虫性比绒毛烟草有所提高。

[方式27]

根据方式1～4及20-26中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于仓储烟草害虫的耐虫性比绒毛烟草及荫生烟草这两者有所提高。

[方式28]

根据方式9-11中任一项所述的方法，其进一步包括：

在将荫生烟草与绒毛烟草交配后，挑选平均每1株的花数比荫生烟草少的F1杂交种的工序。

[方式29]

一种组合物，其包含方式1～4及20-27中任一项所述的F1杂交种或其一部分，或者包含它们的提取物。

[方式30]

根据方式29所述的组合物，其为去筋烟丝、粉末、片、或溶液的形态。

[方式31]

一种产品，其包含：方式1～4及20-27中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

[方式32]

一种产品，其包含方式29或方式30的组合物。

[方式33]

根据方式31或32所述的产品，其选自烟草产品、香料、农药、以及医药品。

发明的效果

使荫生烟草与绒毛烟草交配而得到的F1杂交种为在不损害荫生烟草(对照品种1)、或荫生烟草与川上烟草的F1杂交种(对照品种2)的特征性香气的情况下平均每1株的花数比对照品种1及对照品种2有所减少、打顶操作的烦杂性得到了改善的F1杂交种。

使荫生烟草与绒毛烟草交配而得到的F1杂交种为在不损害荫生烟草(对照品种1)的特征性浓郁香气的情况下改善了产量及打顶操作的烦杂性的F1杂交种。

该F1杂交种的栽培管理不需要特别的技术、专门知识，可以通过与通常的栽培种烟草基本上相同的管理而容易地栽培至收获。

通过制备基于荫生烟草和绒毛烟草的野生种彼此的F1杂交种，并利用不会损害荫生烟草的特征性香气且提高产量及花部除去容易性的该F1杂交种，可以大幅改善现有技术的问题点。另外，与荫生烟草(对照品种1)或荫生烟草与川上烟草的F1杂交种(对照品种2)相比，该F1杂交种具有能够大幅抑制被虫咬食的程度的效果。

附图说明

图1是示出了荫生烟草与川上烟草的F1杂交种(对照品种2)和荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种烟草植物(F1杂交种)在播种后100天后的植物整体的状况的照片。

图2以柱状图示出了对照品种2和F1杂交种的平均每株的重量(g)(平均值)。

图3以柱状图示出了对照品种2和F1杂交种的顶芽数(个/株)。

图4以柱状图示出了对照品种2和F1杂交种的花数。

图5是示出在实施例2的对于烟青虫的幼虫的耐虫性的调查中F1杂交种、对照品种2的各株的叶的配置(左)、以及实验开始时(左)和放入烟青虫的幼虫40小时后(右)的状态的照片。

图6是示出实施例2中放入虫后的叶的面积相对于放入虫前的面积的比例(％)的时间变化的图表。

图7是示出实施例3中F1杂交种中的各成分相对于对照品种2的相对值(将对照品种2中的成分量设为1)的柱状图。

3-hexenal：3-己烯醛、

IVA：异戊酸(IVA)、

3MVA：3-甲基戊酸、

4MHA：4-甲基己酸、

萜烯化合物A：(RI(Retention index)1617)(1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯)、以及

labadadiene-8-ol：赖百当二烯-8-醇

具体实施方式

本发明包括以下的方式，但并不限定于此。

1.F1杂交种

本发明涉及荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种或其一部分。

“荫生烟草”(Nicotiana umbratica)是在西澳大利亚州西北部分布的烟草属的种类。染色体数(2n)为46。荫生烟草的株高为50～60cm左右，大量分枝细茎而茂盛，具有大量5～15cm左右的小的叶。枝尖以总状花序状形成大量的花，但并不限定于此。荫生烟草在植物体整体上来自茸毛的分泌量多而发粘，整体散发浓郁香气，但并不限定于此。主要生物碱是尼古丁。

“绒毛烟草”(Nicotiana tomentosa)是分布在秘鲁中央部～南部及玻利维亚中西部的烟草属的种类。染色体数(2n)为24。绒毛烟草的株高为平均200cm以上，叶为极大型，但并不限定于此。主要生物碱成分为降烟碱和新烟碱。

“川上烟草”(Nicotiana kawakamii)是川上嘉通等1968年在玻利维亚发现的种类。染色体数(2n)为24。川上烟草的株高平均为200cm以上，叶是大型的。主要生物碱成分是降烟碱。

“F1杂交种”是由物种、品种不同的植物产生的后代。本说明书及权利要求书中的“F1杂交种”是指杂种第一代(F1)的F1杂交种。F1是在生物中以纯合形式具有某个不同等位基因的两个亲本进行交配的结果所产生的第一代的后代。F1以杂合形式具有两个亲本的基因，基因型均匀。染色体数(2n)为35。

在没有特别说明的情况下，本说明书中的F1杂交种是指“荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种”。

本发明中的F1杂交种的一部分不仅包括植物的成熟体的一部分，还包括从植物的种子至成熟体的所有形式。

上述“部分”非限定性地选自叶(包含叶身和叶柄)、茎、根、种子、花、花粉、花药、胚珠、花柄、分生组织、子叶、胚轴、中柱鞘、胚、胚乳、外植体、愈伤组织、组织培养物、芽、细胞、以及原生质体。优选为叶或茎。

“部分”为F1杂交种的非增殖性部分，但并不限定于此。“非增殖性部分”是指从植物体分离的叶(包含叶身和叶柄)、茎、根、花、花柄、中柱鞘、外植体、组织培养物，但并不限定于此。

“叶柄”是指植物中将叶身与茎连接在一起的小柄。“花柄”是指种子植物中将单瓣花与连接花序的茎之间连起来的短柄。“中柱鞘”是植物的组织，是包围根的中心存在的木质部和韧皮部的细胞的层。中柱鞘通过发生分裂而形成侧根。“外植体”是指在人工条件下对从植物切下的胚的一部分进行培养而得到的植物的组织体。“愈伤组织”是在固体培养基上等培养而未分化的状态的植物细胞块。“组织培养物”是在人工条件下对植物的任意组织进行培养而得到的植物组织的培养物。

在F1杂交种中，荫生烟草和绒毛烟草中的任一者可以是种子亲本，也可以是花粉亲本。

在一个方式中，种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。在另一个方式中，花粉亲本为荫生烟草，种子亲本为绒毛烟草。更优选种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。

2.F1杂交种的特征

(1)花数

为了从烟草植物中高效地采集对用于烟草产品的制造的有用的包括叶、茎的地上部，需要从烟草植物上去除花。与荫生烟草相比，F1杂交种容易进行花的去除。

在一个方式中，F1杂交种在叶烟草收获期中的平均每1株的花数比荫生烟草和川上烟草的F1杂交种少。这是由于，非限定性地，F1杂交种与荫生烟草和川上烟草的F1杂交种相比，虽然顶芽数基本同等，但在最初开花以后，开花大幅延迟(在叶的收获期以后开花)。在一个方式中，F1杂交种的平均每1株的花数比荫生烟草少。

在后述的实施例1中，与荫生烟草和川上烟草的F1杂交种(对照品种2)相比，F1杂交种在移植后约100天的平均每1株的“花数”减少至约1/30。与对照2相比，优选F1杂交种的平均每1株的花数为1/2以下、1/5以下、1/10以下、1/20以下、1/30以下。与荫生烟草(对照品种1)相比，优选F1杂交种的平均每1株的花数为1/10以下、1/20以下、1/30以下、1/50以下、1/100以下、1/150以下。

由于F1杂交种的花的数量少，因此易于进行花的除去、打顶操作(花芽/茎的切除)。

(2)分枝数

在一个方式中，与荫生烟草和川上烟草的F1杂交种相比，F1杂交种的分枝数基本同等。在一个方式中，F1杂交种的分枝数比荫生烟草有所减少。

F1杂交种的叶的收获比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种及荫生烟草更容易。

(3)地上部的收获

优选F1杂交种可以比荫生烟草更多地收获用于烟草产品的制造的有用的包括叶、茎的地上部。

在一个方式中，F1杂交种的地上部的产量比荫生烟草有所增加。

与荫生烟草相比，优选每1株的地上部的产量为1.2倍以上、1.5倍以上、1.8倍以上、2倍以上、2.1倍以上。

在一个方式中，F1杂交种的干燥叶的产量比荫生烟草有所增加。“干燥叶”是指对烟草植物的叶实施冷冻干燥、加热干燥、日晒干燥、风干等干燥处理而使其干燥的叶。

(4)对于害虫的耐虫性

F1杂交种优选具有对于害虫的强大的耐性。

已知通常野生种的绒毛烟草及川上烟草对很多害虫的耐虫性弱，荫生烟草对害虫的耐虫性强。

在一个方式中，F1杂交种对于食叶害虫的耐虫性比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种有所提高。

在一个方式中，F1杂交种对于食叶害虫的耐虫性比栽培种烟草有所提高。在一个方式中，F1杂交种对于食叶害虫的耐虫性比绒毛烟草有所提高。更优选F1杂交种对于食叶害虫的耐虫性比绒毛烟草及荫生烟草这两者有所提高。

在本说明书及权利要求书中，“害虫”作为对烟草植物造成危害的任意的虫的总称来使用。作为食叶害虫的示例，包括：烟青虫(oriental tobacco budworm,Helicoverpaassulta)、烟芽夜蛾(tobacco budworm,Heliothis virescens)、棉铃虫(cottonbollworm,Helicoverpa armigera)、烟草天蛾(tobacco hornworm,Manduca sexta)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)、以及甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)。

“烟青虫”特别是其幼虫(青虫)咬食各种农作物，特别是作为烟草、甜椒等茄科植物、水果、花等的害虫而公知。“青虫”是鳞翅目(lepidoptera、蝶、蛾)的幼虫中没有长毛覆盖身体的绿色的虫。

在一个方式中，F1杂交种对于仓储烟草害虫的耐虫性比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种有所提高。

在一个方式中，F1杂交种对于仓储烟草害虫的耐虫性比栽培种烟草有所提高。在一个方式中，F1杂交种对于仓储烟草害虫的耐虫性比绒毛烟草有所提高。在一个方式中，F1杂交种对于仓储烟草害虫的耐虫性比绒毛烟草及荫生烟草这两者有所提高。

作为仓储烟草害虫的例子，包括烟草甲(Lasioderma serricorne)、烟草粉斑螟(Ephestia elutella)这样以烟草的干燥叶为食的虫。

(5)烟草中包含的成分

和荫生烟草与川上烟草的F1杂交种相比，优选F1杂交种的有助于特征性香味(作为烟草的优选的香味)的成分的全部或一部分没有减少。与荫生烟草相比，优选F1杂交种的有助于特征性香味(作为烟草的优选的香味)的成分的全部或一部分没有减少。

有助于作为烟草的优选香气的成分例如为1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯、4-甲基己酸等。

由此，F1杂交种可以在保持了荫生烟草的优选的香味的状态下用于烟草产品、香料等产品。

3.制备F1杂交种的方法

本发明在一个方式中提供一种制备F1杂交种的方法。本发明的方法包括将荫生烟草与绒毛烟草交配。交配可以使用用于将烟草植物进行交配的公知的方法。

上述“F1杂交种”的定义如“1.F1杂交种”项中所述。

在本发明的F1杂交种的制备方法中，荫生烟草和绒毛烟草中的任一者可以为种子亲本，也可以为花粉亲本。

在一个方式中，种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。在另一个方式中，花粉亲本为荫生烟草，种子亲本为绒毛烟草。更优选种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。

在本发明的F1杂交种的制备方法的一个方式中，在将荫生烟草与绒毛烟草交配后，可以包括：对具有更优选的特征的F1杂交种进行挑选的工序。挑选F1杂交种的工序包括平均每1株的花数比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种少的F1杂交种的工序，但并不限定于此。

4.组合物

本发明在一个方式中提供一种组合物，其包含上述F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物。

上述“F1杂交种”、“部分”的定义如“1.F1杂交种”项中所述。

组合物可以直接使用烟草植物或其一部分，或者可以使用将其裁断、粉碎或磨碎而成细片状、浆料状、或微粉状的物质。对于组合物而言，烟草植物或其一部分可以直接使用从田地等收获烟草，也可以使用以给定期间在室内或室外使水分部分散失后的烟草，或者可以使用利用干燥机等使水分基本上全部散失后的烟草。

在一个方式中，组合物包含F1杂交种的非增殖性部分。

“提取物”是为了改进烟草产品的香味、为了降低烟草产品中的特定成分的含量而对来源于烟草植物的叶、茎等的材料(包含“一部分”、优选包含“非增殖性部分”)进行提取而得到的物质。提取方法可以使用用于从植物提取精油、特定成分等的公知方法。

组合物为去筋烟丝、粉末、片、或溶液的形态，但并不限定于此。

在一个方式中，与包含荫生烟草和川上烟草的F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物的组合物(对照1)相比，优选组合物包含同等程度的有助于特征性香味(作为烟草的优选的香味)的成分。在一个方式中，与包含荫生烟草或其一部分、或者包含它们的提取物的组合物(对照2)相比，优选组合物包含同等程度的有助于特征性香味(作为烟草的优选的香味)的成分。“同等程度”是指，在与实质上使用等量的材料同样地制成的对照1或对照2进行比较的情况下，本发明的组合物包含约80％～约120％、更优选包含约90％～约110％的有助于作为烟草的优选的香气的成分，但并不限定于此。

有助于作为烟草的优选的香气的成分为例如1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯、4-甲基己酸等。

在一个方式中，本发明的组合物包含1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯和/或4-甲基己酸。

在一个方式中，本发明包括包含上述F1杂交种或其一部分的提取物的组合物的制造方法。组合物的制造方法包括从荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种提取来源于烟草植物的材料，但并不限定于此。

在一个方式中，本发明包含一种烟草材料，其包含上述F1杂交种或其一部分，或者包含它们的提取物。“烟草材料”与烟草产品中使用的上述“组合物”含义相同。

5.产品

上述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物、以及包含F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物的组合物具有来源于荫生烟草或荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种的特征性香味。因此，在一个方式中，可以通过将它们用于烟草产品等的原料，从而对产品赋予来源于荫生烟草或荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种的特征性香味。

本发明在一个方式中提供一种产品，其包含上述的F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物。

本发明在一个方式中提供一种产品，其包含上述的F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物的组合物。产品包括烟草产品、香料、农药、医药品，但并不限定于此。

在一个方式中，产品包含F1杂交种的非增殖性部分。

“烟草产品”的种类没有特别限定。除了卷烟(香烟)以外，还包括雪茄、烟斗烟草、鼻烟、嚼烟、细切烟丝、水烟等。另外，也包括以将烟草加热而产生的气溶胶作为气溶胶源而使用的加热型香味抽吸器、不将烟草加热而抽吸其香味的非加热型香味抽吸器等。

香料、农药的种类没有限定。农药例如包括以防治危害“农作物等”的细菌、线虫、蜱螨、昆虫、鼠、其它动植物或病毒、促进或抑制农作物等的生理功能、抑制发芽等为目的的农药。香料、农药、医药品可以单独使用，也可以与其它有效成分一起使用。

在一个方式中，与包含荫生烟草与川上烟草的F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物的产品(对照1)相比，优选产品包含同等程度的有助于特征性香味(作为烟草的优选的香味)的成分。在一个方式中，与包含荫生烟草或其一部分、或者包含它们的提取物的产品(对照2)相比，优选产品包含同等程度的有助于特征性香味(作为烟草的优选的香味)的成分。非限定性地，“同等程度”是指，在与实质上使用等量的材料同样地制成的对照1或对照2进行比较的情况下，本发明的产品包含约80％～约120％、更优选包含约90％～约110％的有助于作为烟草的优选的香气的成分，但并不限定于此。

有助于作为烟草的优选的香气的成分为例如1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯、4-甲基己酸等。

在一个方式中，本发明的产品包含1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯和/或4-甲基己酸。

在一个方式中，本发明提供上述F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物在制造组合物或产品中的用途。

在一个方式中，本发明包括烟草产品的制造方法。烟草产品的制造方法包括从荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种提取来源于烟草植物的材料，但并不限定于此。其中，烟草产品选自卷烟、雪茄、烟斗烟草、鼻烟、嚼烟、烟丝(包含细切烟丝)、水烟、加热型香味抽吸器及非加热型香味抽吸器。

实施例

以下，基于实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于这些实施例。本领域技术人员可以基于本说明书的记载而容易地对本发明施加修改、变更，这些也包含于本发明的技术范围。

实施例1荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种的制备及特性

在本实施例中，制备了荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种。

将荫生烟草(1967年从美国的E.L.Moore博士获得)作为种子亲本，将绒毛烟草(1963年从美国的D.R.Cameron博士获得)作为花粉亲本，通过公知的方法进行了交配。在调换了种子亲本和花粉亲本的情况下，也得到了目标的F1杂交种。

将荫生烟草作为种子亲本，将川上烟草(1976年从京都大学中央安第斯学术考察队获得)作为花粉亲本，通过公知的方法进行了交配。在调换了种子亲本和花粉亲本的情况下，也得到了它们的F1杂交种。

以下，在本实施例中，以将荫生烟草作为种子亲本、将绒毛烟草作为花粉亲本的情况作为例子进行详细说明。将以荫生烟草作为种子亲本、将川上烟草作为花粉亲本的情况作为对照品种2的例子。

在JT叶烟草研究所(枥木县小山市)的温室中栽培了F1杂交种。播种用土使用SuperMix(SAKATA SEED公司)，播种后约20天后浮栽于作为育苗用土的超级培土(SUN AGRO公司)。在播种后约40天得到了适合移植的苗。在容积约3L的塑料制盆中将蛭石填至7成，进行了移植。在移植前，使蛭石含有足够量的水，移植后根据每天的天气情况施用了含氮等肥料的培养液(OAT house 1号和OAT house 2号(OAT Agrio公司)、约200～500ppm)。作为比较例，荫生烟草与川上烟草的F1杂交种(对照品种2)也同样地进行了栽培。需要说明的是，以下的图1～7中记载的“对照品种”均表示荫生烟草与川上烟草的F1杂交种(对照品种2)。

在移植后30天左右，将即将开花前的最初的花切除，进一步进行了30天(至播种后100天)栽培，结果是所有品种均处于烟草叶的适收期。将播种后第100天的状况的照片示于图1。

对于F1杂交种、对照品种2，分别各栽培26株，对产量(平均每株的重量)、顶芽数及花数的各项目进行了评价。将结果示于图2～图4。

(1)产量(地上部的鲜重)

播种后第100天的平均每株的重量(是鲜重而不是干重)如图2所示。“平均每株的重量”是指，在移植后100天，在地上3cm左右的位置从个体切下的地上部的干燥前重量(鲜重)。需要说明的是，在该情况下，花部和一部分茎部一起被去除。对照品种2与F1杂交种的平均每株的重量基本相同。需要说明的是，专利文献2中记载了对照品种2的产量(平均每株的重量)比荫生烟草有所增加。在专利文献2的实施例中，对照品种2的平均每株的地上部的产量为荫生烟草的约2倍。

因此，荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种为荫生烟草与川上烟草的F1杂交种相同程度的产量，这表明比荫生烟草有所增加。

(2)顶芽数及花数

将F1杂交种及对照品种2播种后第100天的顶芽数及花数示于图3及图4。

关于顶芽数，F1杂交种与对照品种2相同。但是，对照品种2的腋芽大多生长并在其前端开花，与此相对，F1杂交种在最初的开花以后开花大幅延迟，平均每株的开花的花数也显著减少至对照品种2的约1/30。以上表明，F1杂交种能够削减栽培时去除花所花费的劳动。需要说明的是，在专利文献2的实施例中，对照品种2的花数减少至荫生烟草的约1/5。

需要说明的是，在对照品种2中，全部下部的8～10个/株的顶芽均具有已开花的花(全部顶芽中具有已开花的花的顶芽的比例＝100％)。在F1杂交种中，7～10个/株的顶芽中具有已开花的花的为0～1个/株(全部顶芽中具有已开花的花的顶芽的比例＝约3％)。

因此表明，对于荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种而言，与对照品种2相比，平均每株的花数显著减少，与荫生烟草相比则进一步减少。

根据以上可知，对于荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种而言，与荫生烟草和川上烟草的F1杂交种相比，能够削减栽培时的打顶操作、花的去除所花费的劳动，与荫生烟草相比能够进一步削减。

实施例2荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种对于食叶害虫的耐虫性

在本实施例中，通过在放置了烟草的叶的网箱中放入虫，并比较一定时间后残留的叶的面积，从而对荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种对于烟青虫(Helicoverpa assulta)虫害的耐虫性进行了调查。作为比较例，使用了对照品种2。

将F1杂交种和对照品种2的叶与20～30只烟青虫(Helicoverpa assulta)的幼虫一起放入宽40cm×长40cm×高40cm的网箱，在19小时后及40小时后将残留的叶的面积与开始前进行比较，调查了虫害程度。调查在没有阳光直射的带有窗的室内实施，室温通过空调设定为约25℃。为了消除(限制为最小限度)比较例的种类、配置等对咬食的品种选择性的影响，以图5所示(交替)的方式配置了F1杂交种和对照品种2。

将与开始时进行比较的残留叶面积(相对值)示于图6。与F1杂交种相比，烟青虫的幼虫更多地咬食了对照品种2。包括叶的自然枯萎量在内，40小时后，对照品种的叶仅残留了开始时的23％，与此相对，F1杂交种的叶残留了60％。

需要说明的是，在专利文献2的实施例中，使用对照品种2、荫生烟草(对照品种1)及其它烟草品种(川上烟草和/或栽培种烟草(品种：taihei)进行了同样的对于食叶害虫的耐虫性试验。其结果表明，对照品种2对于由烟青虫的幼虫导致的虫害的抗性比荫生烟草显著增强。

以上表明，与荫生烟草和川上烟草的F1杂交种相比，荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种对于食叶害虫的耐虫性有所提高，与荫生烟草相比进一步提高。

实施例3荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种的成分分析

在本实施例中，使用GC/MS进行了荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种的成分分析。作为比较例，使用了对照品种2。

[步骤]

·将从移植后第17天(播种后第59天)的植物体刚刚切下的叶4g放入50mL离心管。

·加入己烷20mL进行200rpm、60分钟的振荡提取。

·在振荡后，用滤纸过滤离心管的内容物，向滤液中适量添加硫酸钠，静置30分钟，进行脱水。

－将脱水后的液体再次过滤后，封入小瓶，作为分析样品，进行GC(气象色谱)。

－分析得到了总离子色谱图，对3-己烯醛(3-hexenal)、异戊酸(IVA)、3-甲基戊酸(3MVA)、4-甲基己酸(4MHA)、萜烯化合物A(RI(Retention index)1617)(1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯)、以及赖百当二烯-8-醇(labdadien-8-ol)的量进行相对比较。将对照品种2中的成分量设为1。

[分析条件]

设备：Agilent 5977B系列GC/MSD系统(7980B GC/5977B MSD)

色谱柱：HP-1MS(型号19091S-733、长度(m)30×内径(mm)0.25×膜厚(um)1.00)

升温程序：40℃1分钟、以5℃/分从40至200℃、以1℃/分从200至220℃、以5℃/分从220至300℃、300℃21分钟

注入口：无分流、1uL、300℃

检测器：Scan模式(m/z 40～400)

萜烯化合物A(1-异丙基-5-(羟甲基)-8-甲基三环[4.4.0.02,8]癸-4-烯)是在荫生烟草及对照品种2中有助于特征性香气(作为烟草的优选的香气)的成分。

根据上述成分分析的结果，如图7所示，作为对照品种2的重要的香气成分的萜烯化合物A在F1杂交种中也含有同等的程度。需要说明的是，在专利文献2的实施例中，确认了与荫生烟草(对照品种1)相比，对照品种2的萜烯化合物A减少。

因此表明，与荫生烟草与川上烟草的F1杂交种、荫生烟草的任一者相比，荫生烟草与绒毛烟草的F1杂交种的有助于特征性香气(作为烟草的优选的香气)的成分没有减少。

Claims (33)

1.荫生烟草(Nicotiana umbratica)与绒毛烟草(Nicotiana tomentosa)的F1杂交种或其一部分。

2.根据权利要求1所述的F1杂交种或其一部分，其中，

所述一部分选自叶、茎、根、种子、花、花粉、花药、胚珠、花柄、分生组织、子叶、胚轴、中柱鞘、胚、胚乳、外植体、愈伤组织、组织培养物、芽、细胞、以及原生质体。

3.根据权利要求1或2所述的F1杂交种或其一部分，其中，

种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。

4.根据权利要求1或2所述的F1杂交种或其一部分，其中，

花粉亲本为荫生烟草，种子亲本为绒毛烟草。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其平均每1株的花数比荫生烟草与川上烟草(Nicotiana kawakamii)的F1杂交种少。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于食叶害虫的耐虫性比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种高。

7.根据权利要求6所述的F1杂交种或其一部分，其中，

食叶害虫选自烟青虫(oriental tobacco budworm,Helicoverpa assulta)、烟芽夜蛾(tobacco budworm,Heliothis virescens)、棉铃虫(cotton bollworm,Helicoverpaarmigera)、烟草天蛾(tobacco hornworm,Manduca sexta)、斜纹夜蛾(Spodopteralitura)及甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于仓储烟草害虫的耐虫性比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种高。

9.一种制备F1杂交种的方法，该方法包括：

将荫生烟草与绒毛烟草交配。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

种子亲本为荫生烟草，花粉亲本为绒毛烟草。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

花粉亲本为荫生烟草，种子亲本为绒毛烟草。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的方法，其进一步包括：

将荫生烟草与绒毛烟草交配后，挑选平均每1株的花数比荫生烟草与川上烟草的F1杂交种少的F1杂交种的工序。

13.一种组合物，其包含权利要求1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者包含它们的提取物。

14.根据权利要求13所述的组合物，其为去筋烟丝、粉末、片、或溶液的形态。

15.一种产品，其包含：权利要求1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

16.一种产品，其包含权利要求13或14的组合物。

17.权利要求15或16所述的产品，其选自烟草产品、香料、农药、以及医药品。

18.用于组合物或产品的制造的权利要求1～8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

19.权利要求1-8中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物在制造组合物或产品中的用途。

20.根据权利要求1～4中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其平均每1株的花数比荫生烟草少。

21.根据权利要求1～4及20中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其分枝数较荫生烟草有所减少。

22.根据权利要求1～4及20-21中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其地上部的产量较荫生烟草有所增加。

23.根据权利要求1～4及20-22中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于食叶害虫的耐虫性比绒毛烟草有所提高。

24.根据权利要求1～4及20-23中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于食叶害虫的耐虫性比绒毛烟草及荫生烟草这两者有所提高。

25.根据权利要求23或24所述的F1杂交种或其一部分，其中，

食叶害虫选自烟青虫(oriental tobacco budworm,Helicoverpa assulta)、烟芽夜蛾(tobacco budworm,Heliothis virescens)、棉铃虫(cotton bollworm,Helicoverpaarmigera)、烟草天蛾(tobacco hornworm,Manduca sexta)、斜纹夜蛾(Spodopteralitura)及甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)。

26.根据权利要求1～4及20-25中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于仓储烟草害虫的耐虫性比绒毛烟草有所提高。

27.根据权利要求1～4及20-26中任一项所述的F1杂交种或其一部分，其对于仓储烟草害虫的耐虫性比绒毛烟草及荫生烟草这两者有所提高。

28.根据权利要求9～11中任一项所述的方法，其进一步包括：

在将荫生烟草与绒毛烟草交配后，挑选平均每1株的花数比荫生烟草少的F1杂交种的工序。

29.一种组合物，其包含：权利要求1～4及20-27中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

30.根据权利要求29所述的组合物，其为去筋烟丝、粉末、片、或溶液的形态。

31.一种产品，其包含：权利要求1～4及20-27中任一项所述的F1杂交种或其一部分、或者它们的提取物。

32.一种产品，其包含权利要求29或权利要求30所述的组合物。

33.根据权利要求31或32所述的产品，其选自烟草产品、香料、农药、以及医药品。

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