JP2008504801A - A method for producing a double low content recovery line of Brassica napus with high agricultural value - Google Patents

A method for producing a double low content recovery line of Brassica napus with high agricultural value Download PDF

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JP2008504801A JP2006516608A JP2006516608A JP2008504801A JP 2008504801 A JP2008504801 A JP 2008504801A JP 2006516608 A JP2006516608 A JP 2006516608A JP 2006516608 A JP2006516608 A JP 2006516608A JP 2008504801 A JP2008504801 A JP 2008504801A
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プリマール−ブリセット,カトリーヌ
ドゥルルム,レジーヌ
オルヴェ,レモンド
ビュダール,フランソワーズ
ペルティエ,ジョルジュ
ルナール,ミシェル
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Abstract

オグラ(ogura)型細胞質雄性不稔(cms)のための、セイヨウアブラナ(Brassica napus)の二重低含量回復系統を作成する方法であり、該系統は、ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツ(Brassica oleracea)のPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有するものである。セイヨウアブラナ雑種の種子ならびにその後代を形成する方法。セイヨウアブラナの種子、ならびに、解析のための、PGIolマーカー、PGIuntマーカー、PGIintマーカー、BolJonマーカーおよびCP418マーカーの組み合わせの使用。
【選抜図】図2

Figure 2008504801
A method of creating a double low content recovery line of Brassica napus for ogura-type cytoplasmic male sterility (cms), which is deficient in the radish Pgi-2 allele Highly agricultural, characterized by female fertility, high Rfo transmission rate, and high viability, introduced with radish gene having Rfo recovery gene recombined with Pgi-2 gene of Brassica oleracea It has value. A method for forming seeds and their progenies of oilseed rape hybrids. Oilseed rape seeds and use of a combination of PGIol, PGIunt, PGIint, BolJon and CP418 markers for analysis.
[Selected figure] Figure 2
Figure 2008504801

Description

本発明は、オグラ(ogura)型細胞質雄性不稔(cms)のための、セイヨウアブラナの二重低含量回復系統を作成する方法に関するものであり、該系統は、ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツ(Brassica oleracea)のPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、「雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有するものである本発明は、セイヨウアブラナ雑種の種子ならびにその後代を形成する方法および選抜のためのマーカーの使用に関するものでもある。   The present invention relates to a method for producing a double low content recovery line of oilseed rape for ogura-type cytoplasmic male sterility (cms), which line contains the radish Pgi-2 allele. A radish gene that has a deleted Rfo recovery gene recombined with the Pgi-2 gene of Brassica oleracea has been introduced and is characterized by "female fertility, high Rfo transmission rate and high viability The present invention, which has a high agronomic value, also relates to the method of forming seeds and their progeny of Brassica napus hybrids and the use of markers for selection.

アブラナ(Brassica napus L.)においてOgu−INRA型細胞質雄性不稔(cms)の体系についての回復系統を育種することは、過去数年来の主要な目的となっている。それらの雌性稔性を高め、二重低含量回復系統を得るには、多大な戻し交配と系統育種を行うことが必要とされていた。所謂「二重低含量」品種とは、油中のエルカ酸含量が低く、油を抽出した後に残る固体穀粉の中のグルコシノレート含量が低いもののことを言う。しかしながら、ダイコン遺伝子導入のサイズが大きいことから、これらの系統を育種する上で幾つかの難点(導入遺伝子の再構成、望ましくない形質との連鎖の可能性)に直面することがある。
Desloires S et al 2003 EMBO reports 4, 6:588−594
Breeding a recovery line for the Ogu-INRA-type cytoplasmic male sterility (cms) system in Brassica napus L. has been a major objective since the past few years. In order to increase the female fertility and obtain a double low-content recovery line, it was necessary to perform a great amount of backcrossing and line breeding. The so-called “double low content” varieties refer to those that have a low erucic acid content in the oil and a low glucosinolate content in the solid flour that remains after the oil has been extracted. However, due to the large size of radish gene transfer, some difficulties may be encountered in breeding these lines (transgene rearrangement, possible linkage with undesirable traits).
Desilores S et al 2003 EMBO reports 4, 6: 588-594

よって、本発明者等は、農学的価値の高い、新たに改良された二重低含量回復系統を提供することを目標とした。   Therefore, the present inventors aimed to provide a newly improved double low content recovery line with high agricultural value.

この目標は、アブラナにおいて、Ogu−INRA型細胞質雄性不稔(cms)についての組換え二重低含量回復系統を作成する、新たな方法によって実現される。   This goal is achieved by a new method that creates a recombinant double low content recovery line for Ogu-INRA cytoplasmic male sterility (cms) in rape.

本発明の第一の目的は、オグラ型細胞質雄性不稔(cms)についての、セイヨウアブラナの二重低含量回復系統を作成する方法に関するものであり、該系統は、ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツのPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有しているものであり、当該方法は以下の手順を含むものである、
a)欠失したダイコン遺伝子を挿入した春のセイヨウアブラナの二重低含量cms系統を、春のDrakkarの二重低含量系統と交配して、セイヨウアブラナの異型接合体の回復植物を形成し、
b)減数分裂前に、手順a)で得られた異型接合体の回復植物に、ガンマ線照射を行い、
c)前記手順b)で得られた花の花粉を、cms二重低含量の春のWesroona系統と交配し、
d)その後代の生長力と雌性稔性、およびcms遺伝子の伝達率を試験し、
e)後代系統の選抜を行う。
The first object of the present invention relates to a method for producing a double low content recovery line of oilseed rape for Ogura-type cytoplasmic male sterility (cms), which line is a Pgi-2 allele of Japanese radish. Has been introduced and has a radish gene, which has an Rfo recovery gene recombined with the cabbage Pgi-2 gene, and has high agricultural value characterized by female fertility, high Rfo transmission rate and high viability And the method includes the following steps:
a) Crossing a spring rape double low content cms line inserted with the deleted radish gene with a spring Drakkar double low content line to form a heterozygote recovery plant of rape.
b) Before meiosis, the heterozygote recovered plant obtained in step a) is irradiated with gamma rays,
c) crossing the pollen of the flower obtained in step b) with a spring Wesrona strain with a low cms double content,
d) testing the viability and female fertility of the progeny and the transmission rate of the cms gene;
e) Select progeny lines.

本発明においては、「(一つまたは複数の)系統」という用語は、基本的に同型接合体で、自己受粉で生殖可能な植物体を意味する。   In the context of the present invention, the term “line (s)” means a plant that is essentially homozygous and can reproduce by self-pollination.

請求項1に記載の方法においては、手順b)における照射量は6分間に65グレイである。   In the method according to claim 1, the dose in step b) is 65 gray in 6 minutes.

本発明の方法に関する一つの好適な実施態様によれば、手順a)の春のセイヨウアブラナの二重低含量cms系統は、R211である。   According to one preferred embodiment relating to the method of the invention, the double low content cms line of spring rape in step a) is R211.

R211は、INRAの春の回復系統である。   R211 is a spring recovery line of INRA.

Drakkarは、フランス産の春の登録品種である。   Drakkar is a French spring registered variety.

Wesroonaは、オーストラリア産の春の登録品種である。   Wesroona is an Australian spring registered variety.

本発明の方法に関する一つの好適な実施態様によれば、試験は、PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418から選択された五つのマーカーの組み合わせによって行われる。   According to one preferred embodiment relating to the method of the invention, the test is carried out by a combination of five markers selected from PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418.

本発明のもう一つの目的は、オグラ型cmsのための、セイヨウアブラナの二重低含量回復系統に関するものであり、該系統は、ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツのPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有するものである。   Another object of the present invention relates to a double low content recovery line of Brassica napus for Ogura-type cms, which lacks the radish Pgi-2 allele and has the cabbage Pgi-2. A radish gene having an Rfo recovery gene recombined with the gene has been introduced, and has a high agricultural value characterized by female fertility, high Rfo transmission rate and high viability.

一つの好適な実施態様によれば、二重低含量回復系統は、PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418から選択された五つのマーカーの独自の組み合わせを有している。   According to one preferred embodiment, the double low content recovery line has a unique combination of five markers selected from PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418.

本発明のもう一つの目的は、以下の手順を通して、セイヨウアブラナの雑種植物およびその後代を形成する方法に関するものであり、当該方法は、以下の手順によって得られるものである。
a)請求項1に従って作成された、同型接合体となるように育種された回復系統を準備し、
b)雑種を作成するフィールドにおいて、前記回復系統を花粉提供植物体として用い、
c)雑種を作成するフィールドにおいて、cms植物を雑種種子作成植物体として用い、そして
d)雄性不稔植物体から、雑種種子を得る。
Another object of the present invention relates to a method for forming a hybrid plant of Brassica napus and its progeny through the following procedure, which is obtained by the following procedure.
a) preparing a recovery line produced according to claim 1 and bred to be homozygous,
b) In the field for producing hybrids, the recovered line is used as a pollen-providing plant,
c) In the field for producing hybrids, cms plants are used as hybrid seed producing plants, and d) hybrid seeds are obtained from male sterile plants.

本発明のもう一つの目的は、本発明の方法によって得られたアブラナ属(Brassica)植物の種子に関するものである。   Another object of the present invention relates to the seeds of Brassica plants obtained by the method of the present invention.

本発明の更にもう一つの目的は、英国の23,St Machar Drive,Aberdeen,Scotland,AB24 3RYに所在の、NCIMB Limited社に2003年7月4日付けで参照番号NCIMB41183で寄託された、セイヨウアブラナの種子に関するものである。   Yet another object of the present invention is the oilseed rape, deposited with reference number NCIMB41183, July 4, 2003, at NCIMB Limited, 23, St Machar Drive, Aberdeen, Scotland, AB24 3RY, UK. Is related to the seeds.

本発明のもう一つの目的は、PGIol、PGIint、BolJonおよびCP418の少なくとも四つのマーカー、あるいは、それらの、少なくとも一つの多型部位を含むいずれかの部位を用いて、オグラ型cmsのための、セイヨウアブラナの組換え回復系統を解析することに関するものであり、該系統は、ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツのPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有しているものである。   Another object of the present invention is for Ogura-type cms, using at least four markers of PGIol, PGIint, BolJon and CP418, or any of those sites including at least one polymorphic site, The present invention relates to analyzing a rape recovery line of Brassica napus, which line has a radish Pgi-2 allele deleted and having an Rfo recovery gene recombined with the cabbage Pgi-2 gene. The gene has been introduced and has high agricultural value characterized by female fertility, high Rfo transmission rate and high viability.

好ましい実施態様においては、その組み合わせは、PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418の五つのマーカーからなるものである。   In a preferred embodiment, the combination consists of five markers: PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418.

本発明において「少なくとも一つの多型部位を含むいずれかの部位」というのは、少なくともキャベツ型の配列とカブ(B.rapa)型の配列との間の違いを示す配列のいずれかの部分のことを意味する。   In the present invention, “any site including at least one polymorphic site” means at least any part of a sequence showing a difference between a cabbage-type sequence and a B. rapa-type sequence. Means that.

そのようなマーカーは、以下の図面とR2000系統について記載されている配列表に示されている。   Such markers are shown in the sequence listing described for the following figures and R2000 lines.

実施態様の一つの有利な実施態様によれは、本発明は、以下のものに関するものである。
‐プライマーPGIolUおよびPGIolLを用いて増幅するマーカーPGIol:
(PGIolU:5’TCATTTGATTGTTGCGCCTG3’;
PGIolL:5’TGTACATCAGACCCGGTAGAAAA3’)
‐プライマーPGIintUおよびPGIintLを用いて増幅するマーカーPGIint:
(PGIintU:5’CAGCACTAATCTTGCGGTATG3’;
PGIintL:5’CAATAACCCTAAAAGCACCTG3’)
‐プライマーPGIolUおよびPGIintLを用いて増幅するマーカーPGIUNT:
(PGIolU:5’TCATTTGATTGTTGCGCCTG3’;
PGIintL:5’CAATAACCCTAAAAGCACCTG3’)
‐プライマーBolJonUおよびBolJonLを用いて増幅するマーカーBolJon:
(BolJonU:5’GATCCGATTCTTCTCCTGTTG3’;
BolJonL:5’GCCTACTCCTCAAATCACTCT3’)
‐プライマーSG129UおよびpCP418Lを用いて増幅するマーカーCP418:
(SG129U:cf Giancola et al,2003 Theor Appl.Genet.(in press)
pCP418L:5’AATTTCTCCATCACAAGGACC3’)
According to one advantageous embodiment, the invention relates to:
-Marker PGIol amplified with primers PGIolU and PGIolL:
(PGIolU: 5 ′ TCATTTGATTGTTGCGCCTG3 ′;
PGIolL: 5 'TGTACATCAGACCCGGGTAGAAAA 3')
-Marker PGIint amplified with primers PGIintU and PGIintL:
(PGIintU: 5′CAGCACTAATTCTGCGGTATG3 ′;
PGIintL: 5'CAATAACCCTAAAAGCACCTG3 ')
-Marker PGIUNT amplified with primers PGIolU and PGIintL:
(PGIolU: 5 ′ TCATTTGATTGTTGCGCCTG3 ′;
PGIintL: 5'CAATAACCCTAAAAGCACCTG3 ')
-Marker BolJon amplified using primers BolJonU and BolJonL:
(BolJonU: 5′GATCCGATTCTTCTCCTGTTG3 ′;
BolJonL: 5'GCTCACTCCTCCAAATCACTCT3 ')
-Marker CP418 amplified using primers SG129U and pCP418L:
(SG129U: cf Giancola et al, 2003 Theo Appl. Genet. (In press)
pCP418L: 5 ′ AATTTCTCCATCACAAGGACC3 ′)

本発明のもう一つの目的は、PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418マーカーに関するものであり、それらマーカーの配列は以下の通りである。   Another object of the present invention relates to PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418 markers, the sequences of which are as follows.

PGIol R2000マーカー:   PGIol R2000 marker:

Figure 2008504801
Figure 2008504801

PGIUNT R2000マーカー:   PGIUNT R2000 marker:

Figure 2008504801
Figure 2008504801

PGIint R2000マーカー:   PGIint R2000 marker:

Figure 2008504801
Figure 2008504801

BolJon R2000マーカー:   BolJon R2000 marker:

Figure 2008504801
Figure 2008504801

CP418L R2000マーカー:   CP418L R2000 marker:

Figure 2008504801
Figure 2008504801

以下の添付図面において、つぎのような略称を用いる:   In the accompanying drawings, the following abbreviations are used:

Figure 2008504801
Figure 2008504801

‐図1は、ガンマ線照射とF2の作成とを示すものである。   FIG. 1 shows gamma irradiation and creation of F2.

‐図2は、R211とR2000の結実を示すものである。   FIG. 2 shows the fruiting of R211 and R2000.

‐図3は、様々な系統の莢ごとの種子数を示すものである。   FIG. 3 shows the number of seeds per pod of various lines.

‐図4は、データベースによる、PGI配列のセグメントにおけるPGIolプライマーの位置を示すものである。この図においては、
PGIol:−プライマーPGIolU(SGAPでの名称はBnPGIch1U)
−プライマーPGIolL(SGAPでの名称はBnPGIch1L)
PGIint:−プライマーPGIintU
−プライマーPGIintL(これは配列には含まれていない)
FIG. 4 shows the position of the PGIol primer in the segment of the PGI sequence according to the database. In this figure,
PGIol: -Primer PGIolU (the name in SGAP is BnPGIch1U)
-Primer PGIolL (the name in SGAP is BnPGIch1L)
PGIint: -Primer PGIintU
-Primer PGIintL (this is not included in the sequence)

‐図5は、PCRマーカーであるPGI−2遺伝子(PGIol)、およびRfoに近いPCRマーカーであるSG34の電気泳動ゲルを示すものである。   FIG. 5 shows an electrophoresis gel of the PCR marker PGI-2 gene (PGIol) and the PCR marker SG34 close to Rfo.

‐図6は、PGIolプライマーを用いてPCRで増幅した、DNAのPgi−2セグメントを示すものである。   FIG. 6 shows the Pgi-2 segment of DNA amplified by PCR using the PGIol primer.

‐図7は、PCR産物であるPGIolのMselによる消化を示すものである。
この図においては、
SamとDarmには75bpのバンドがある。
Drak、R211.DKおよびR2000は、70bpのバンドを示す(15%アクリルアミド)。
8は、Samouraiに類似している(75bp);Drakkar(70bp)と混合することにより、二本のバンドが視覚化された。
FIG. 7 shows the digestion of the PCR product PGIol by Msel.
In this figure,
Sam and Darm have a 75 bp band.
Drak, R211. DK and R2000 show a 70 bp band (15% acrylamide).
8 is similar to Samourai (75 bp); by mixing with Drakkar (70 bp), two bands were visualized.

‐図8は、PGIUNTマーカーの電気泳動のアガロースゲルを示すものである。
この図においては、
PGIUNTバンド(約980bp)は、キャベツ、カブのAsko品種(B.rapa cv Asko)、維持系統および回復系統には存在するが、‘R211’には存在しない。
ダイコンおよびシロイヌナズナ属(Arabidopsis)に増幅はみられない。
様々なアブラナ属の遺伝子型において、一本のバンドだけが増幅された。バンドのサイズは類似しているが、配列は異なる。
FIG. 8 shows an electrophoresis agarose gel of PGIUNT marker.
In this figure,
The PGIUNT band (about 980 bp) is present in cabbage, turnip Asko varieties (B. rapa cv Asko), maintenance and recovery lines, but not in 'R211'.
There is no amplification in radish and Arabidopsis.
Only one band was amplified in various Brassica genotypes. The band sizes are similar, but the sequences are different.

‐図9は、PGIint PCRマーカーの電気泳動ゲルを示すものである。
この図においては、ダイコン系統7のPGIintは、およそ950bpである。このバンドは、回復系統RRH1およびR113と同じものである。これは、R211では見られない。また、R2000でもみられない。しかしながら、PGIintバンドのサイズは、様々なアブラナ属の種において、約870bpでほぼ同じであるが、配列は異なる。
FIG. 9 shows an electrophoresis gel of PGIint PCR marker.
In this figure, the PGIint of the radish system 7 is approximately 950 bp. This band is the same as the recovery lines RRH1 and R113. This is not seen with R211. Moreover, it is not seen also in R2000. However, the size of the PGIint band is about the same at about 870 bp in various Brassica species, but the sequence is different.

‐図10は、BolJon PCRマーカーの電気泳動のアガロースゲルを示すものである。   FIG. 10 shows an electrophoresis agarose gel of BolJon PCR marker.

‐図11は、CP418マーカーの電気泳動のアガロースゲルを示すものである。
この図においては、(およそ670bpの)CP418バンドは、キャベツゲノム特有のものである。これは、キャベツ(B.ol)、セイヨウアブラナ(Samourai、Drakkar、Pactolおよび異型接合体のR2111*Dk)に存在するものである。これは、回復系統のアブラナ(RRH、R113およびR211)には存在しないものである。同型接合体のR2000には存在する。
FIG. 11 shows an electrophoresis agarose gel of CP418 marker.
In this figure, the CP418 band (approximately 670 bp) is unique to the cabbage genome. This is present in cabbage (B. ol), oilseed rape (Samourai, Drakkar, Pactol and heterozygous R2111 * Dk). This is not present in the rape (RRH, R113 and R211) of the recovery line. It exists in R2000 of the homozygote.

‐図12は、マーカーの概要を示す表である。   FIG. 12 is a table showing an outline of the markers.

‐図13(13(a)、13(b))は、シロイヌナズナ属植物、ダイコン、カブ、キャベツおよびR2000の間における、PGIolマーカーの配列のアラインメントを示すものである。   FIG. 13 (13 (a), 13 (b)) shows the alignment of the sequence of the PGIol marker among Arabidopsis plants, radish, turnip, cabbage and R2000.

‐図14(14(a)、14(b)、14(c)、14(d))は、シロイヌナズナ属植物、ダイコン、カブ、キャベツおよびR2000の間における、PGIint−UNTマーカーの配列のアラインメントを示すものである。   -Figure 14 (14 (a), 14 (b), 14 (c), 14 (d)) shows the alignment of the sequence of the PGIint-UNT marker among Arabidopsis plants, radish, turnip, cabbage and R2000. It is shown.

‐図15(15(a)、15(b)、15(c))は、シロイヌナズナ属植物、ダイコン、カブ、キャベツおよびR2000の間における、CP418Lマーカーの配列のアラインメントを示すものである。   -Figure 15 (15 (a), 15 (b), 15 (c)) shows the alignment of the sequence of the CP418L marker among Arabidopsis plants, radish, turnip, cabbage and R2000.

‐図16(16および16bis)は、シロイヌナズナ属植物、ダイコンおよびカブのBolJonマーカーを示すものである。
これらは、シロイヌナズナ属植物(AC007190の末端−AC011000の開始点)、キャベツのEMBH959102の末端およびEMBH448336の開始点、ならびにセイヨウアブラナにおける(それぞれDrakkarおよびSamouraiにおける)SG129マーカーのバンド1および2の代表的なコンセンサス配列の、DB配列とアラインされている。
836bpのポイントからは、AC07190−AC11000およびGCPATpBOJ配列は、アブラナ属植物の配列とはもはや高度に相同ではなくなる。
ダイコンとカブ(GCPconsen RsRfBOJおよびBR)の配列は、それぞれ、858bpのポイントから900bpおよび981bpのポイントまで、セイヨウアブラナのものと依然として高度に相同である。
ダイコンにおいては、アブラナ属植物の配列の更に下流に部分的な相同が見いだされるに過ぎない。
カブのAsko品種においては、そのBolJon配列の左側を、78bpを欠失させた後に、セイヨウアブラナにおけるキャベツおよびカブのそれと、1057bpのポイントからBolJonLプライマーまで、更にアラインすることができる。
FIG. 16 (16 and 16bis) shows BolJon markers of Arabidopsis plants, radish and turnips.
These are representative of the band 1 and 2 of the SG129 marker in Arabidopsis plants (terminal of AC007190—the start of AC011000), the end of cabbage EMBH959102 and the start of EMBH448336, and the oilseed rape (in Drakkar and Samourai, respectively). It is aligned with the DB sequence of the consensus sequence.
From the 836 bp point, the AC07190-AC11000 and GCPATpBOJ sequences are no longer highly homologous to those of Brassica plants.
The sequences of radish and turnip (GCPconsen RsRfBOJ and BR) are still highly homologous to that of oilseed rape, from 858 bp to 900 and 981 bp, respectively.
In radish, only partial homology is found further downstream of the Brassica plant sequence.
In turnip Asko varieties, the left side of the BolJon sequence can be further aligned with that of cabbage and turnip in Brassica napus, from the 1057 bp point to the BolJonL primer after deletion of 78 bp.

‐図17(17および17bis)は、シロイヌナズナ(Arabidopsis th)のMJB21.12配列におけるPgi−2プライマーの位置を示すものである。   FIG. 17 (17 and 17bis) shows the position of the Pgi-2 primer in the MJB 21.12 sequence of Arabidopsis th.

‐図18は、mipsAtl62850遺伝子におけるBolJonプライマーの位置と、シロイヌナズナのAC007190クローンおよびAC011000クローンの重複領域を示すものである。シロイヌナズナ属植物のBolJonのPCR産物(740bp)とのアラインメントが示されている。   FIG. 18 shows the position of the BolJon primer in the mipsAtl62850 gene and the overlapping region of the Arabidopsis AC007190 and AC011000 clones. Alignment with the BolJon PCR product (740 bp) of Arabidopsis plants is shown.

しかし、当然のことながら、ここにおいて示されている例は本発明の対象とするものを示すために挙げられているものであり、限定する趣旨のものではない。   However, it should be understood that the examples shown herein are provided to illustrate the subject of the present invention and are not intended to be limiting.

実施例I: ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツのPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有する、オグラ型細胞質雄性不稔(cms)のための、セイヨウアブラナの二重低含量回復系統を作成する方法。   Example I: A radish gene has been introduced that has the Rfo recovery gene deleted from the radish Pgi-2 allele and recombined with the cabbage Pgi-2 gene, female fertility, high Rfo transmission rate and A method of creating a double low content recovery line of Brassica napus for Ogura-type cytoplasmic male sterility (cms) with high agronomic value characterized by high viability.

材料と方法:
遺伝子型:欠失したダイコン遺伝子を挿入した‘R211’系統を、春の低GLSアブラナ‘Drakkar’と交配し、F1後代(‘R211*Dk’)を作成した。その後の交配には、春の低GLScms系統‘Wesroona’(オーストラリア原産)を用いた。分子分析における比較対照として、欧州のダイコンの系統7、アジアの回復系統ダイコンD81、セイヨウアブラナ*野生型ダイコンの雑種、キャベツ、そしてカブのAsko品種、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)と同様に、完全な(‘RRH1’)または不完全な(‘R113’)遺伝子導入を有する‘Samourai’に由来する冬の回復系統を用いた。
Materials and methods:
Genotype: The 'R211' line into which the deleted radish gene was inserted was crossed with a spring low GLS rapeseed 'Drakar' to create an F1 progeny ('R211 * Dk'). For the subsequent mating, the spring low GLScms line 'Wesroona' (from Australia) was used. As comparative controls in molecular analysis, complete (as in European radish line 7, Asian radish line D81, oilseed rape * wild-type radish hybrids, cabbage, and turnip Asko varieties, Arabidopsis thaliana) Winter recovery lines derived from 'Samourai' with 'RRH1') or incomplete ('R113') gene transfer were used.

ガンマ線照射:管理区域において、開花している植物体の全体をCo60放射線源からのガンマ線で処理する。致死未満量の65グレイを減数分裂前に照射した。   Gamma irradiation: In a controlled area, the entire flowering plant is treated with gamma radiation from a Co60 radiation source. A sublethal dose of 65 gray was irradiated before meiosis.

検定交雑とF2作成:2mmよりも大きいつぼみを取り除いた後に、照射を施した植物を防虫温室に移し替えた。照射を施したF1後代を、cms‘Wesroona’系統の人工授粉に用いた。得られた回復系統のF1’植物はF2ファミリーを作成することが可能であり、このF2ファミリーは、個別に収穫し、照射を行っていないものと同様にフィールド分析において正確に播種した。   Test hybridization and F2 preparation: After removing buds larger than 2 mm, the irradiated plants were transferred to an insect-proof greenhouse. The irradiated F1 progeny was used for artificial pollination of the cms'Wesrona 'line. The resulting recovery line F1 'plants were able to create the F2 family, which was harvested individually and sown precisely in the field analysis as well as those without irradiation.

表現型の選抜:1200のF2後代に44の比較対照例を加えたもの(用いられた82330本の植物体)について、フィールド分析において、2年間にわたり以下の三つの視覚的基準について(1から5の段階で)得点を付けた。
1−生長力
2−F2の分離における稔性/不稔性の植物体の比率の正常性、および
3−雌性稔性(莢の成育と結実)
Phenotypic selection: 1200 F2 progenies plus 44 controls (82330 plants used) in field analysis for the following three visual criteria (1 to 5) over 2 years: Scored).
1-Growth 2-Normal normality of fertile / fertile plants in separation of F2, and 3-female fertility (growth and fruiting of cocoons)

フィールドまたは温室のどちらかにおいて、自家受粉を繰り返して、選抜したファミリーの後代を得、そして更に分析を行うために、同型接合体系統(F4)を作成した。   Homozygous lines (F4) were created for repeated self-pollination, either in the field or in the greenhouse, to obtain progeny of selected families and for further analysis.

アイソザイム分析をDelourme R. and Eber F. 1992. Theor Appl Genet 85: 222−228に記載されているように行い、マーカーの開発(Fourmann M et al 2002. Theor Appl Genet 105: 1196−1206)に記載されているように行った。PCR産物は配列決定によって確認する。   Isozyme analysis was performed using Delorme R.M. and Eber F. 1992. Theor Appl Genet 85: 222-228 and performed as described in marker development (Fourmann M et al 2002. Theor Appl Genet 105: 1196-1206). PCR products are confirmed by sequencing.

アラインメントは、Blast NcbiおよびUk Crop Net Brassica DBおよびToulouseにあるINRAのMultialin softwareを用いて行った。   Alignments were performed using Blast Ncbi and Uk Crop Net Brassica DB and INRA's Multilin software in Toulouse.

方法:
導入した遺伝子に欠失がある低GLSの春の同型接合体の回復系統の一つである‘R211’を選択した(Delourme R. and Eber F. 1992. Theor Appl Genet 85: 222−228. Delourme R. et al 1998. Theor Appl Genet 97: 129−134. Delourme R. et al 1999. 10th Int. Rapeseed Congress, Canberra.)。spATCHIA(Fourmann M et al 2002. Theor Appl. Genet 105: 1196−1206)、spSG91 (Giancola S et al 2003 Theor Appl. Genet.(近刊))など、Rfoの両側でいくつかの分子マーカーが欠けている。‘R211’は、ダイコン遺伝子のPgi−2対立遺伝子のアイソザイムの発現を失っただけでなく、キャベツゲノムのPgi−2対立遺伝子のアイソザイム発現も失った(1、2)。
Method:
'R211', one of the low GLS spring homozygous recovery lines with deletions in the introduced gene, was selected (Delorme R. and Eber F. 1992. Theorl Appl Genet 85: 222-228. Delorme R . et al 1998. Theor Appl Genet 97 :.. 129-134 Delourme R. et al 1999. 10 th Int Rapeseed Congress, Canberra).. Several molecules are missing on both sides of Rfo, such as spATCHIA (Fourmann M et al 2002. Theor Appl. Genet 105: 1196-1206), spSG91 (Giancola S et al 2003 Theor Appl. Genet. . 'R211' not only lost expression of the Pgi-2 allele isozyme of the radish gene, but also lost the isozyme expression of the Pgi-2 allele of the cabbage genome (1, 2).

その上、同型接合体の‘R211’は、生長力が低く、結実も良くないというような、連鎖した望ましくない形質を示した。我々は、このような植物体にはアブラナの染色体断片が欠けているものと仮定した。この材料に由来するF2後代の稔性の割合は、予想されたものよりも低いものであった(75%ではなく64%)。我々は、この‘R211’系統からプログラムを開始し、この欠失した系統の遺伝子を導入したRfoと、二重低含量セイヨウアブラナ系統から得られたアブラナの相同染色体とを、強制的に組換えることを試みた。   In addition, the homozygous 'R211' showed an undesirable trait that was linked, such as low growth and poor fruiting. We hypothesized that such plants lack the rape chromosome fragments. The percentage of fertility of the F2 progeny derived from this material was lower than expected (64% instead of 75%). We started the program from this 'R211' strain and forcedly recombined Rfo into which the gene of this deleted strain was introduced and the rape homologous chromosome obtained from the double low content oilseed rape strain. I tried to do that.

イオン化照射は、二本鎖の切断とそれに続く異常な再結合によって、染色体の再構成を誘発することが知られている。染色体の切断を誘発するために、ガンマ線照射を、減数分裂の直前に、‘R211’系統に由来する異型接合体のF1に用い、アブラナゲノムにおいて、欠失したダイコンの導入遺伝子を組換えることを目指した。   Ionizing irradiation is known to induce chromosome reorganization by double-strand breaks followed by abnormal recombination. In order to induce chromosomal breakage, gamma irradiation is used for F1 of the heterozygote derived from the 'R211' lineage immediately before meiosis, and recombination of the deleted radish transgene in the rape genome. Aimed.

結果:
試験した1200のF2ファミリーのうち、三つの基準で最高点を獲得したファミリーはほとんどなかった。
result:
Of the 1200 F2 families tested, few families scored highest on three criteria.

ただひとつ、‘R2000’だけは、自家受粉して得られた後代ごとに、良好な雌性稔性といった良好な農業形質が安定して回復した正常な比率の稔性植物体を生産し、‘R211’と比較して結実が正常であるということが分かった(図2および3)。このファミリーは、毎時65グレイの線量で6分間の照射処理をすることから得られたものである。   Only 'R2000' produces a normal ratio of fertile plants with stable recovery of good agronomic traits such as good female fertility for each progeny obtained by self-pollination. It was found that the fruiting was normal compared to '(Figs. 2 and 3). This family was derived from a 6 minute irradiation treatment at a dose of 65 grays per hour.

グルコシノレートの分析によって、それが低含量であることが確認された。   Analysis of glucosinolate confirmed that it was low in content.

図2(‘R211’および‘R2000’における結実)では、R2000は、正常な花序と正常な外観的構造を示している。   In FIG. 2 (fruiting in 'R211' and 'R2000'), R2000 shows a normal inflorescence and normal appearance structure.

図3(莢ごとの種子の数)において、以下のものについて評価した:
‐自家受粉および検定交雑における最良の‘R2000’F4ファミリー、
‐アブラナの‘Pactol’cms系統および‘R211’比較対照。
In FIG. 3 (number of seeds per pod), the following were evaluated:
-The best 'R2000' F4 family in self-pollination and test hybridization,
-'Pactol' cms line of rape and 'R211' control.

実施例II:Pgi−2遺伝子におけるマーカーの選択
PGIアイソザイム分析:‘R2000’後代は、‘R211’において既に失われている、キャベツゲノムに由来する、アブラナのPgi−2対立遺伝子を発現した。
Example II: Selection of markers in the Pgi-2 gene PGI isozyme analysis: The 'R2000' progeny expressed a rape Pgi-2 allele derived from the cabbage genome that was already lost in 'R211'.

R2000ファミリーを既知の回復系統アブラナRRH1およびR113と比較して解析するために、三つのPCRマーカーを規定した。
1)アブラナ属のゲノムに特異的となるように、アブラナ属のDB配列からPGIolマーカーを開発した。ダイコンにもシロイヌナズナにも増幅はないが、アブラナ属植物にだけ一つの248bpのバンドがある。
2)PGIintマーカーがPgi−2遺伝子の長い部分を増幅したため、それにより、試験した様々な種であるアブラナ属、ダイコン属(Raphanus)およびシロイヌナズナ属の間を明確に区別することが可能になった。カブおよびキャベツは、アガロースゲルにおけるバンドのサイズでは区別ができなかったが、それらのPGINTバンドの配列では区別された。
3)PGIUntマーカーは、PGIolUプライマーとPGIintLプライマーとを組み合わせたものである。
Three PCR markers were defined to analyze the R2000 family in comparison with the known recovery line rapes RRH1 and R113.
1) A PGIol marker was developed from the Brassica DB sequence so as to be specific to the Brassica genome. There is no amplification in either radish or Arabidopsis, but there is only one 248 bp band in Brassica plants.
2) The PGIint marker amplified a long part of the Pgi-2 gene, which made it possible to clearly distinguish between the various species tested, Brassica, Raphanus and Arabidopsis . Turnips and cabbages were indistinguishable by the size of the bands in the agarose gel, but were distinguished by the sequence of their PGINT bands.
3) The PGIUnt marker is a combination of a PGIolU primer and a PGIintL primer.

このマーカーはPGIolマーカーの特異性を有しているが、PGIintマーカーに関しては、長い部分を増幅する。   This marker has the specificity of the PGIol marker, but for the PGIint marker, it amplifies the long part.

II.1 PGIolマーカー
PGIolプライマーでは‘R211’親系統に増幅は見られないが、一方で、試験した春の系統では248bpのバンドが見られた。そのDNA配列は、アブラナ属の種におけるCrop Net UK DBから得られたPGI−2配列、および我々のグループが行った先の研究で得られたPGI−2配列(SGAP配列と呼ばれる)と相同である(プライマーSG PGI chouの位置決定、図4)。
II. No amplification was seen in the 'R211' parent line with the 1 PGIol marker PGIol primer, whereas a 248 bp band was seen in the spring line tested. Its DNA sequence is homologous to the PGI-2 sequence obtained from Crop Net UK DB in Brassica species, and to the PGI-2 sequence obtained in previous studies by our group (referred to as SMAP sequence). Yes (positioning of primer SG PGI chou, FIG. 4).

それは、シロイヌナズナ属植物における第5染色体上のクローンMJB21−12(34542bp)のオーソログであった(NCBI DB)。   It was an ortholog of clone MJB21-12 (34542 bp) on chromosome 5 in Arabidopsis plants (NCBI DB).

同型接合性の試験のためのPGIolとSG34:
混合のPCRにおいて、二組のプライマー、つまり同型接合体の回復系統の植物体には存在しないPgi−2遺伝子を標識するPGIol、およびRfo遺伝子に非常に近い標識であるSG34(S. Giancola et al, Giancola S et al 2003 Thor Appl. Genet.(近刊)から)を、組み合わせて使用することにより、‘R211’に由来するF2後代において分離している稔性植物のうち、異型接合体植物から同型接合体を識別した。SG34を用いる代わりに、Rfo遺伝子に近い、あるいはRfo遺伝子中にある、他のあらゆるマーカーを用いてもよい。
PGIol and SG34 for homozygous testing:
In mixed PCR, two sets of primers, PGIol that labels the Pgi-2 gene that is not present in plants of the homozygous recovery line, and SG34 (S. Giancola et al.), A label very close to the Rfo gene. , Giancola S et al 2003 Thor Appl. Genet. (Coming soon), among the fertile plants that are isolated in the F2 progeny derived from 'R211', are homozygous from heterozygous plants The zygote was identified. Instead of using SG34, any other marker close to or in the Rfo gene may be used.

ただ一つ、R2000ファミリーだけは、同型接合体の後代と異型接合体の後代との間に違いが見られなかった。
Pgi−2遺伝子はR2000の同型接合体には存在するが、親の同型接合体のR211には存在しない。
Only one R2000 family showed no difference between the progeny of the homozygote and the progeny of the heterozygote.
The Pgi-2 gene is present in R2000 homozygotes but not in R211 of the parent homozygote.

図5(PGIolマーカーおよびSG34PCRマーカー)では:
同型接合体の‘R2000’ファミリーは、PGIolのバンドを回復した。
In FIG. 5 (PGIol marker and SG34 PCR marker):
The 'R2000' family of homozygotes recovered the PGIol band.

バンドのDNA配列により、既知のシロイヌナズナ属植物およびアブラナ属植物のPgi−2配列との相同性が裏付けられた。比較対照の遺伝子型(Drakkar、PactolおよびSamourai、Darmor)も、ゲル上で同様のパターンを示した。この共通のバンドの配列により、一つの塩基置換を除いては殆ど同じである、それらの相同性の高さが確認された。   The DNA sequence of the band confirmed the homology with the known Arabidopsis and Brassica Pgi-2 sequences. The control genotypes (Drakar, Pactol and Samourai, Darmor) also showed a similar pattern on the gel. The sequence of this common band confirmed their high degree of homology, which is almost the same except for one base substitution.

同型接合体の‘R2000’ファミリーは、キャベツ型のPGIolバンドを回復した。それは、Samourai群の既知の回復とは異なるものである。   The 'R2000' family of homozygotes recovered cabbage-type PGIol bands. It is different from the known recovery of the Samourai group.

Pgi−2のこの増幅された部分は非常によく保存されており、様々な遺伝子型の間ではほとんど違いが見られない。Pgi−2遺伝子の長い部分を詳しく調べた。   This amplified portion of Pgi-2 is very well conserved and there is little difference between the various genotypes. The long part of the Pgi-2 gene was examined in detail.

II.2 PGIUNTマーカーおよびPGIintマーカー
PCR産物の電気泳動パターン:
PGIUNTマーカー:第二のリバースプライマーであるPGIintLを、Pgi−2配列の「更に下流」に設計して、遺伝子の保存領域と同様、可変領域も増幅した。PGIolUバンドと共に用いると、それは、アブラナ属ゲノムにおいてのみ980bpのバンドを増幅する。
II. 2 Electrophoretic pattern of PGIUNT marker and PGIint marker PCR products:
PGIUNT marker: The second reverse primer, PGIintL, was designed “further downstream” of the Pgi-2 sequence to amplify the variable region as well as the conserved region of the gene. When used with the PGIolU band, it amplifies a 980 bp band only in the Brassica genome.

R211にはバンドは一切見られず、同型接合体の‘R2000’には、Drakkarの親と同様に、PGIUNTバンドが見られた。   No band was seen in R211, and PGIUNT band was seen in the homozygous 'R2000', similar to Drakkar's parent.

図8(PGIUNTマーカー)においては:
PGIintマーカーはPGIUNTのセグメントを増幅した。アッパープライマーPGIintは、試験したすべての種において増幅することが可能であり、シロイヌナズナ属、ダイコンおよびアブラナ属を明らかに区別することができる。カブおよびキャベツは、アガロースゲル上のバンドのサイズではなく、それらのPGIintの配列によって区別される。‘R211’系統を除いた、全ての試験した回復系統の遺伝子型は、カブのバンドに相同な、ヨーロッパダイコンのバンドおよびアブラナ属植物の一つのバンドを示した。
In FIG. 8 (PGIUNT marker):
The PGIint marker amplified a segment of PGIUNT. The upper primer PGIint can be amplified in all species tested and can clearly distinguish between Arabidopsis, Radish and Brassica. Turnips and cabbages are distinguished by their PGIint sequence, not the size of the band on the agarose gel. The genotypes of all tested recovery lines, with the exception of the 'R211' line, showed a European radish band and a single Brassica band that were homologous to the turnip band.

同型接合体の‘R2000’には、欠失した‘R211’親系統におけるように、ダイコンのPGIintバンドが見られなかったが、キャベツのバンドと相同な、一つのアブラナ属植物のバンドが見られた。   Homozygous 'R2000' did not show a radish PGIint band as in the deleted parental 'R211' parental line, but a single Brassica band similar to the cabbage band. It was.

図9には、PGIintマーカーの電気泳動が示されている。   FIG. 9 shows electrophoresis of PGIint markers.

配列分析:
データベースから得たPGI配列の比較。
Sequence analysis:
Comparison of PGI sequences obtained from the database.

約490bpのPGIセグメントが知られている。   An approximately 490 bp PGI segment is known.

様々な遺伝子型(キャベツ、カブ、セイヨウアブラナ)から得られた約490bpのセグメントの配列が、我々の研究室のグループによって研究されてきたが、いくつかの配列は、M.Fouramnn(4)によって、Brassica Crop Net DBにEMAF25875から25788として提供された。これらの配列は、非常に良く保存されている。   The sequence of an approximately 490 bp segment obtained from various genotypes (cabbage, turnip, oilseed rape) has been studied by a group of our labs, but some sequences are described in M.M. Supplied by Fouramnn (4) to Brassica Crop Net DB as EMAF 25875 to 25788. These sequences are very well conserved.

カブとキャベツのPGI配列の比較(図13および14):
キャベツとカブの、試験した遺伝子型から得られたPGI配列間で比較したところ、それらは、21の塩基置換によって区別されることが判明した。これらの置換は、カブのAsko品種(RRH1およびR113)またはキャベツ(Drakkar、R211*DKのみならずR2000も)のいずれかと相同であるアブラナの他の試験した遺伝子型から、PGIint配列を区別することを可能にしている。
Comparison of turnip and cabbage PGI sequences (Figures 13 and 14):
A comparison between cabbage and turnip PGI sequences obtained from the tested genotypes revealed that they were distinguished by 21 base substitutions. These substitutions distinguish PGIint sequences from other tested genotypes of rape that are homologous to either the turnip Asko varieties (RRH1 and R113) or cabbage (Drakkar, R211 * DK as well as R2000). Is possible.

実施例III:Rfoに近い領域におけるマーカーの選択
Rfo遺伝子のクローニングを容易にするために、挿入したダイコン遺伝子におけるRfo遺伝子を囲むマーカーを決定した(Desloires S et al 2003 EMBO reports 4, 6:588−594)。これらのうちの一つであるSG129PCRマーカーは、Rfoに非常に近いところに位置する(Giancola S et al 2003 Theor Appl. Genet.(近刊)):それにより、セイヨウアブラナのキャベツおよびカブのゲノムにおいて異なったバンドが共増幅されたが、ダイコンのバンドはアガロースゲル上で確認するのは非常に困難であった。
Example III: Selection of markers in the region close to Rfo In order to facilitate cloning of the Rfo gene, markers surrounding the Rfo gene in the inserted radish gene were determined (Desloires S et al 2003 EMBO reports 4, 6: 588- 594). One of these, the SG129 PCR marker, is located very close to Rfo (Giancola S et al 2003 Theor Appl. Genet. (Coming)): thereby differing in the cabbage and turnip genomes of oilseed rape. The radish band was very difficult to confirm on an agarose gel.

標的であるSG129配列は、シロイヌナズナにおけるクローン(AC011000、F16P17遺伝子座)のオーソログであった。このクローンは、シロイヌナズナ属の隣接するコンティグクローン(AC07190)とオーバーラップする。   The target SG129 sequence was an ortholog of a clone in Arabidopsis (AC011000, F16P17 locus). This clone overlaps with an adjacent contig clone of the genus Arabidopsis (AC07190).

我々は、Brassica Crop Net DBから、A011000の開始点でBLASTを行って、一つのキャベツクローン(EMBH448336、764bp)を見出し、そして、AC07190の末端でBLASTを行って、シロイヌナズナ属の地図上で約300bp離れている二つ目のキャベツクローン(EMBH53971)を見出した。   We performed BLAST from the Brassica Crop Net DB at the starting point of A011000 to find one cabbage clone (EMBH448336, 764 bp) and BLAST at the end of AC07190 to give about 300 bp on the Arabidopsis map. A distant second cabbage clone (EMBH53971) was found.

我々は、二つのキャベツクローンの間で、新しいPCRマーカーである、BolJonを設計した。我々は、それが、ここで比較された様々な遺伝子型における特有のPCRバンドを増幅することが可能であることを確認した。   We designed a new PCR marker, BolJon, between two cabbage clones. We have confirmed that it is possible to amplify unique PCR bands in the various genotypes compared here.

図16(BolJon PCR産物の電気泳動ゲル)において:
‐シロイヌナズナ属植物において、コンティグのオーバーラップしているセグメントと相同である、BolJonの815bpのバンドが増幅された。
‐アブラナ族(Brassiceae)の二倍体種においては、BolJonマーカーは、異なるバンドを示した。一つはキャベツにおける950bpのバンドであり、もう一方は、カブにおける870bpのバンドである。このことは、二つのキャベツクローン(EMBH53971とEMBH448336)が、シロイヌナズナ属におけるオーソログ配列がそうであるように、アブラナ属ゲノムにおいて順に連続しているということである。
‐セイヨウアブラナにおいては、これらの二つのバンドは、維持系統であるSamouraiまたはDrakkarにおいて共増幅される。
‐ダイコンの系統7においては、一つのBolJonバンドが約630bpの長さで増幅された。回復系統のダイコンであるcmsRd81のバンドはやや小さかった。
‐全ての回復系統のアブラナにおいて、BolJonバンドの一つがダイコンの系統7と同じ大きさであった。BolJonはダイコン遺伝子導入のマーカーである。
‐同型接合体の回復系統のアブラナである‘RRH1’、‘R113’および‘R211’には、カブのバンドと630bpのダイコンのバンドが見られたのみであるが、このことは、標的遺伝子のキャベツのオーソログが存在しないということか、あるいは、標的遺伝子のキャベツのオーソログが、染色体のダイコンのセグメントがアブラナのキャベツの構成ゲノムに挿入された際に改変されたことを示している。
In FIG. 16 (BolJon PCR product electrophoresis gel):
-In Arabidopsis plants, a 815 bp band of BolJon, which is homologous to overlapping segments of the contig, was amplified.
-In the Brassicae diploid species, the BolJon marker showed a different band. One is a 950 bp band in cabbage, and the other is an 870 bp band in turnip. This means that the two cabbage clones (EMBH53971 and EMBH448336) are sequential in the Brassica genome, as is the ortholog sequence in Arabidopsis.
-In Brassica napus, these two bands are co-amplified in the maintenance lines Samourai or Drakkar.
-In radish line 7, one BolJon band was amplified with a length of about 630 bp. The band of cmsRd81, which is a recovery Japanese radish, was slightly small.
-One of the BolJon bands was the same size as radish line 7 in the rape of all recovery lines. BolJon is a marker for radish gene transfer.
-Only the turnip band and the 630 bp radish band were seen in the rapeseed rapeseed 'RRH1', 'R113' and 'R211', which is This indicates that the cabbage ortholog does not exist, or that the cabbage ortholog of the target gene was altered when the radish segment of the chromosome was inserted into the constituent genome of the rape cabbage.

‘R2000’同型接合体の植物体には、PCRを行ったダイコンのBolJonに加えてアブラナ属の二つのBolJonのバンドが見られ、これにおいても、‘R211’およびその他の回復系統において失われていたキャベツのバンドが回復している   The 'R2000' homozygous plant shows two BolJon bands of Brassica in addition to the radish BolJon subjected to PCR, which is also lost in 'R211' and other recovery lines. Cabbage band is recovering

我々は、試験した種におけるキャベツゲノムに特有のプライマーであるpCP418Lを設計した。SG129Uプライマーと共に、それはキャベツにおいて一つだけPCRバンド(670bp)を増幅した。(図17)   We designed pCP418L, a primer unique to the cabbage genome in the species tested. With the SG129U primer, it amplified only one PCR band (670 bp) in cabbage. (Fig. 17)

カブにもダイコンにもシロイヌナズナ属植物にも増幅は見られなかったが、セイヨウアブラナの維持系統において明瞭なCP418バンドが見られた。その配列は、EMBH448336の配列と完全に相同であった。このマーカーは、非常によく保存されたDNA配列にあったため、存在の有無以外に遺伝子型間で多型現象はなかった。   Amplification was not observed in turnips, Japanese radish, or Arabidopsis plants, but a clear CP418 band was observed in the maintenance line of Brassica napus. The sequence was completely homologous to that of EMBH448336. Since this marker was in a very well conserved DNA sequence, there was no polymorphism between genotypes other than the presence or absence.

RRH1、R113およびR211にはCP418バンドは存在しないが、このことは、前述したように、標的遺伝子のキャベツのオーソログが存在しないか、あるいは、標的遺伝子のキャベツのオーソログが、ダイコン遺伝子が挿入された後に改変されたことを示している。   There is no CP418 band in RRH1, R113, and R211. This is because the cabbage ortholog of the target gene does not exist or the radish gene is inserted in the cabbage ortholog of the target gene as described above. It shows that it was later modified.

‘R2000’の同型接合の植物体はCP418バンドを示し、これにおいても、特異的なキャベツのバンドは回復していた。   The homozygous plant of 'R2000' showed a CP418 band, and again, the specific cabbage band was recovered.

本発明において、雌性稔性に優れた、新たな組換え低GLS回復系統が選抜された。‘R211’系統の低い値により、フィールドにおける稀な組換え現象の選択と、‘R2000’ファミリーの解析が可能となった。   In the present invention, a new recombinant low GLS recovery line excellent in female fertility was selected. The low value of the 'R211' lineage allowed selection of rare recombination events in the field and analysis of the 'R2000' family.

同型接合体の‘R2000’は、分析したアブラナの回復系統と比較すると、PGIolマーカー、PGIUNTマーカー、PGIintマーカーおよびBolJonマーカーの特有の組み合わせを示す:PGIintマーカーは、同型接合体の回復系統のアブラナであるRRH1およびR113で、ヨーロッパダイコンのバンドに加え、カブゲノムに相同である一つのアブラナ属のバンドが見られることを示す。‘R2000’には、その親である欠失したR211系統と同様に失われているダイコンのバンドは見られないが、キャベツに相同のアブラナ属のバンドが一つ見られた。このカブゲノムにおけるオーソログのPGIint配列は、R211およびDrakkarの遺伝的背景においては、このマーカーでは増幅されない。   Homozygous 'R2000' shows a unique combination of PGIol, PGIUNT, PGIint and BolJon markers when compared to the rape recovery line analyzed: PGIint marker is the rape of the homozygous recovery line One RRH1 and R113 shows that one Brassica band homologous to the turnip genome is seen in addition to the European radish band. In ‘R2000’, the lost radish band was not seen as in the parental deleted R211 strain, but one Brassica band homologous to cabbage was found. The ortholog PGIint sequence in this turnip genome is not amplified with this marker in the R211 and Drakkar genetic background.

回復系統RRH1およびR113におけるPGIolマーカーおよびPGIUNTマーカーの配列は、カブのAsko品種のものと相同であった。‘R2000’においては、PGIUNTの配列はキャベツに相同である。そのカブゲノムにおけるオーソログのPGIUntの配列は、R211およびDrakkarの遺伝的背景においては、このマーカーでは増幅されない。   The sequences of PGIol and PGIUNT markers in the recovery lines RRH1 and R113 were homologous to those of the turnip Asko variety. In 'R2000', the sequence of PGIUNT is homologous to cabbage. The ortholog PGIUnt sequence in the turnip genome is not amplified with this marker in the R211 and Drakkar genetic backgrounds.

BolJonマーカーは、‘R211’を含む同型接合体の回復系統のアブラナで、ヨーロッパダイコンのバンドに加え、唯一カブのバンドも見られることを示した。‘R2000’では、‘R211’の二つのバンドに加え、回復系統のキャベツのBolJonバンドも見られる。   The BolJon marker showed that a homozygous recovery rape containing 'R211' showed a unique turnip band in addition to the European radish band. In 'R2000', in addition to the two bands of 'R211', you can also see the BolJon band of the cabbage of the recovery line.

CP418マーカーは、‘R2000’が、この保存されたキャベツのセグメントを回復したことを示した。   The CP418 marker indicated that 'R2000' recovered this preserved cabbage segment.

我々は、‘R2000’植物体を生じさせる花粉母細胞において組換え現象が起こるという仮説を立てた。そして、欠失したダイコンの導入遺伝子は、放射線照射した異型接合体の‘R211*DK’に存在するDrakkar‘00’ゲノムに恐らく由来するこれらのマーカーによって特徴づけられる、キャベツ型のPgi−2遺伝子およびBolJon標的配列を有する、正常な相同染色体のセグメントに組み込まれた。   We hypothesized that recombination occurs in pollen mother cells that give rise to 'R2000' plants. And the deleted radish transgene is a cabbage-type Pgi-2 gene characterized by these markers, possibly derived from the Drakkar '00' genome present in 'R211 * DK' of the irradiated heterozygote And integrated into a segment of the normal homologous chromosome with the BolJon target sequence.

BolJonで観察されたパターンが示すところによると、組換え現象の結果、一方はダイコン、他方はキャベツに由来する、特殊な二本鎖領域が‘R2000’ファミリーに存在する。   According to the pattern observed in BolJon, the recombination phenomenon results in a special double-stranded region in the 'R2000' family, one from radish and the other from cabbage.

ガンマ線照射とF2の作成とを示した図。The figure which showed gamma ray irradiation and preparation of F2. R211とR2000の結実を示した図。The figure which showed the fruit of R211 and R2000. 各系統の莢ごとの種子数を示した図。The figure which showed the number of seeds for every cocoon of each system | strain. データベースによる、PGI配列のセグメントにおけるPGIolプライマーの位置を示した図。The figure which showed the position of the PGIol primer in the segment of a PGI sequence by a database. PGI−2遺伝子(PGIol)およびSG34の電気泳動を示した写真。The photograph which showed electrophoresis of PGI-2 gene (PGIol) and SG34. PGIolプライマーを用いてPCRで増幅した、DNAのPgi−2セグメントを示した図。The figure which showed Pgi-2 segment of DNA amplified by PCR using the PGIol primer. PCR産物であるPGIolのMselによる消化を示した写真。The photograph which showed digestion by Msel of PGIol which is a PCR product. PGIUNTマーカーの電気泳動を示す写真。The photograph which shows the electrophoresis of a PGIUNT marker. PGIint PCRマーカーの電気泳動を示す写真。The photograph which shows electrophoresis of a PGIint PCR marker. BolJon PCRマーカーの電気泳動を示す写真。The photograph which shows the electrophoresis of a BolJon PCR marker. CP418マーカーの電気泳動を示す写真。The photograph which shows electrophoresis of CP418 marker. マーカーの概要を示した表。A table showing the outline of the marker. シロイヌナズナ属植物、ダイコン、カブ、キャベツおよびR2000の間における、PGIolマーカーの配列のアラインメント。Sequence alignment of PGIol markers among Arabidopsis plants, radish, turnip, cabbage and R2000. シロイヌナズナ属植物、ダイコン、カブ、キャベツおよびR2000の間における、PGIint−UNTマーカーの配列のアラインメント。Sequence alignment of PGIint-UNT markers among Arabidopsis plants, radish, turnip, cabbage and R2000. シロイヌナズナ属植物、ダイコン、カブ、キャベツおよびR2000の間における、CP418Lマーカーの配列のアラインメント。Sequence alignment of CP418L marker among Arabidopsis plants, radish, turnip, cabbage and R2000. シロイヌナズナ属植物、ダイコンおよびカブのBolJonマーカーを示した図。The figure which showed the BolJon marker of the Arabidopsis genus plant, a Japanese radish, and a turnip. シロイヌナズナのMJB21.12配列におけるPgi−2プライマーの位置を示した図。The figure which showed the position of Pgi-2 primer in the MJB21.12 arrangement | sequence of Arabidopsis thaliana. ‐図18は、mipsAtl62850遺伝子におけるBolJonプライマーの位置と、シロイヌナズナのAC007190クローンおよびAC011000クローンの重複領域を示すものである。シロイヌナズナ属植物のBolJonのPCR産物(740bp)とのアラインメントが示されている。FIG. 18 shows the position of the BolJon primer in the mipsAtl62850 gene and the overlapping region of the Arabidopsis AC007190 and AC011000 clones. Alignment with the BolJon PCR product (740 bp) of Arabidopsis plants is shown.

Claims (18)

ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツ(Brassica oleracea)のPgi−2遺伝子と組換えられたRfo回復遺伝子を有する、ダイコンの遺伝子が導入されており、「雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有する、オグラ型細胞質雄性不稔(cms)のための、セイヨウアブラナの二重低含量回復系統を作成する方法であり、以下の手順を含むものである方法。
a)欠失したダイコン遺伝子を挿入した春のセイヨウアブラナ(Brassica napus)の二重低含量cms系統を、春のDrakkarの二重低含量系統と交配して、セイヨウアブラナ(Brassica napus)の異型接合体の回復植物を形成し、
b)減数分裂前に、手順a)で得られた異型接合体の回復植物に、ガンマ線照射を行い、
c)前記手順b)で得られた花の花粉を、cms二重低含量の春のWesroona系統と交配し、
d)その後代の生長力と雌性稔性、およびcms遺伝子の伝達率を試験し、
e)後代系統の選抜を行う。
The radish Pgi-2 allele has been deleted and the radish gene having the Rfo recovery gene recombined with the Pgi-2 gene of cabbage (Brassica oleracea) has been introduced. “Female fertility, high Rfo transmission rate A method for creating a double low content recovery line of Brassica napus for Ogura cytoplasmic male sterility (cms) with high agronomic value characterized by high viability and includes the following steps: Method.
a) A double low-content cms line of spring rape (Brassica napus) into which the deleted radish gene was inserted was crossed with a double low-content line of Spring Drakkar to form a heterozygote of Brassica napus. Forming a recovery plant,
b) Before meiosis, the heterozygote recovered plant obtained in step a) is irradiated with gamma rays,
c) crossing the pollen of the flower obtained in step b) with a spring Wesrona strain with a low cms double content,
d) testing the viability and female fertility of the progeny and the transmission rate of the cms gene;
e) Select progeny lines.
手順b)における照射量が6分間に65グレイであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, characterized in that the dose in step b) is 65 grays in 6 minutes. 手順a)の春のセイヨウアブラナ(Brassica napus)の二重低含量cms系統がR211であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, characterized in that the double low content cms line of Brassica napus in step a) is R211. 手順d)における試験が、PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418から選択された五つのマーカーの組み合わせによって行われることを特徴とする、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, characterized in that the test in step d) is performed by a combination of five markers selected from PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418. ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツ(Brassica oleracea)のPgi−2遺伝子と組換えられたRfo遺伝子が挿入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有する、オグラ(Ogura)型細胞質雄性不稔(cms)のための、セイヨウアブラナ(Brassica napus)の二重低含量回復系統。   The radish Pgi-2 allele is deleted and the Rfo gene recombined with the cabbage Pgi-2 gene is inserted and is characterized by female fertility, high Rfo transmission rate and high viability Double low content recovery line of Brassica napus for Ogura-type cytoplasmic male sterility (cms) with high agronomic value. PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418から選択された五つのマーカー独自の組み合わせを有していることを特徴とする、請求項5に記載のセイヨウアブラナ(Brassica napus)の二重低含量回復系統。   The double low content recovery line of Brassica napus according to claim 5, characterized in that it has a unique combination of five markers selected from PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418. 以下の手順によって得られる、セイヨウアブラナ(Brassica napus)雑種植物およびその後代。
a)請求項1に従って作成された、同型接合体となるように育種された回復系統を準備し、
b)雑種を作成するフィールドにおいて、前記回復系統を花粉提供植物体として用い、
c)雑種を作成するフィールドにおいて、cms植物を雑種種子作成植物体として用い、そして
d)雄性不稔植物体から、雑種種子を得る。
Brassica napus hybrid plant and its progeny obtained by the following procedure.
a) preparing a recovery line produced according to claim 1 and bred to be homozygous,
b) In the field for producing hybrids, the recovered line is used as a pollen-providing plant,
c) In the field for producing hybrids, cms plants are used as hybrid seed producing plants, and d) hybrid seeds are obtained from male sterile plants.
請求項1から得られるアブラナ属系統から得られることを特徴とする、アブラナ属植物の種子。   Seeds of the Brassica plant, characterized in that it is obtained from the Brassica line obtained from claim 1. 請求項7で得られる、セイヨウアブラナ(Brassica napus)の種子。   Seeds of Brassica napus obtained in claim 7. 英国の23,St Machar Drive,Aberdeen,Scotland,AB243 RYに所在の、NCIMB Limited社に2003年7月4日付けで参照番号NCIMB41183で寄託された、請求項1および2から得られたセイヨウアブラナ(Brassica napus)の種子。   Oilseed rape obtained from claims 1 and 2 deposited at NCIMB Limited on July 4, 2003, at NCIMB Limited, 23, St Machar Drive, Aberdeen, Scotland, AB243 RY, UK ( Seeds of Brassica napus. ダイコンのPgi−2対立遺伝子が欠失しキャベツ(Brassica oleracea)のPgi−2遺伝子と組換えられたRfo遺伝子が挿入されており、雌性稔性、高いRfo伝達率および高い生長力に特徴づけられる高い農学的価値を有する、オグラ(ogura)型cmsのための、セイヨウアブラナ(Brassica napus)の組換え回復系統を解析するための、PGIol、PGIint、BolJonおよびCP418の少なくとも四つのマーカーの組み合わせ、あるいは、それらの少なくとも一つの多型部位を含むいずれかの部位の使用方法。   The radish Pgi-2 allele is deleted and the Rfo gene recombined with the cabbage Pgi-2 gene is inserted and is characterized by female fertility, high Rfo transmission rate and high viability A combination of at least four markers of PGIol, PGIint, BolJon and CP418 to analyze a Brassica napus recombination recovery line for Ogura-type cms with high agronomic value, or , A method of using any site comprising at least one polymorphic site thereof. 組み合わせが、PGIol、PGIUNT、PGIint、BolJonおよびCP418の五つのマーカーからなるものであることを特徴とする、請求項11に記載の用法。   12. Use according to claim 11, characterized in that the combination consists of five markers: PGIol, PGIUNT, PGIint, BolJon and CP418. ‐マーカーPGIolがプライマーPGIolUおよびPGIolLを用いて増幅され、
(PGIolU:5’TCATTTGATTGTTGCGCCTG3’;
PGIolL:5’TGTACATCAGACCCGGTAGAAAA3’)
‐マーカーPGIintがプライマーPGIintUおよびPGIintLを用いて増幅され、
(PGIintU:5’CAGCACTAATCTTGCGGTATG3’;
PGIintL:5’CAATAACCCTAAAAGCACCTG3’)
‐マーカーPGIUNTがプライマーPGIolUおよびPGIintLを用いて増幅され、
(PGIolU:5’TCATTTGATTGTTGCGCCTG3’;
PGIintL:5’CAATAACCCTAAAAGCACCTG3’)
‐マーカーBolJonがプライマーBolJonUおよびBolJonLを用いて増幅され、
(BolJonU:5’GATCCGATTCTTCTCCTGTTG3’;
BolJonL:5’GCCTACTCCTCAAATCACTCT3’)
‐マーカーCP418がプライマーSG129UおよびpCP418Lを用いて増幅される
(SG129U:cf Ginacola et al (5);
pCP418L:5’AATTTCTCCATCACAAGGACC3’)
ことを特徴とする、請求項12に記載の用法。
The marker PGIol is amplified using the primers PGIolU and PGIolL,
(PGIolU: 5 ′ TCATTTGATTGTTGCGCCTG3 ′;
PGIolL: 5 'TGTACATCAGACCCGGGTAGAAAA 3')
The marker PGIint is amplified using the primers PGIintU and PGIintL,
(PGIintU: 5′CAGCACTAATTCTGCGGTATG3 ′;
PGIintL: 5'CAATAACCCTAAAAGCACCTG3 ')
The marker PGIUNT is amplified using the primers PGIolU and PGIintL,
(PGIolU: 5 ′ TCATTTGATTGTTGCGCCTG3 ′;
PGIintL: 5'CAATAACCCTAAAAGCACCTG3 ')
The marker BolJon is amplified using the primers BolJonU and BolJonL,
(BolJonU: 5′GATCCGATTCTTCTCCTGTTG3 ′;
BolJonL: 5'GCTCACTCCTCCAAATCACTCT3 ')
The marker CP418 is amplified using the primers SG129U and pCP418L (SG129U: cf Ginacola et al (5);
pCP418L: 5 ′ AATTTCTCCATCACAAGGACC3 ′)
Use according to claim 12, characterized in that.
以下の配列を有するPGIolマーカー:
Figure 2008504801
A PGIol marker having the following sequence:
Figure 2008504801
以下の配列を有するPGIUNTマーカー:
Figure 2008504801
A PGIUNT marker having the following sequence:
Figure 2008504801
以下の配列を有するPGIintマーカー:
Figure 2008504801
PGIint marker having the following sequence:
Figure 2008504801
以下の配列を有するBolJonマーカー:
Figure 2008504801
BolJon marker having the following sequence:
Figure 2008504801
以下の配列を有するCP418マーカー:
Figure 2008504801
CP418 marker having the following sequence:
Figure 2008504801
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109197575A (en) * 2018-11-16 2019-01-15 贵州省油料研究所 The method of Brassica napus recessive gms line and radish selection cross white flower rape
KR102109197B1 (en) * 2018-12-03 2020-05-13 주식회사 에프앤피 Markers for discriminating genotyping restorer gene involved in male sterility of Brassica napus and discriminating method using the same

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