JP2019528770A - 白銹病耐性キク属植物 - Google Patents
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Abstract
Description
例1
序論
Martin,P.及びFirman,I.(1970),「Resistance of Chrysanthemum Cultivars to White Rust(Puccinia horiana)」,Plant Pathology,180−184には、いくつかの種類のキク白銹病耐性植物が開示されている。白銹病関連ゲノム配列、すなわち配列番号1及び2が、開示されたキク栽培品種に見出されるかどうかを評価するために、これらの栽培品種をマーカー分析した。結果を以下の表1に示す。
序論
白銹病は、世界中の作物及び花卉栽培者に大きな経済的損失をもたらす植物の病気である。また、白銹病は、キク属の植物にも影響を及ぼし、一般的には真菌Puccinia horianaによって引き起こされる。感染後、直径5mm以下の淡緑色〜黄色の斑点が上面に発生する。これらの斑点の中心は植物が老化するにつれて褐色になり壊死する。葉の下面には、隆起した褐色又はピンク色の膿疱(テリア)が発生する。この病気は、一般的に温室キクの切り花を含めた感染した挿し木や植物でも起こる。
交配スキーム及び実験の設定
SNPマーカーと耐性プロファイルとの関連性を試験するために、耐性santini chrysanthemumセレクション08041からの個体を感受性spray chrysanthemumセレクション02033からの個体と交配することによりF1集団を作製した。セレクション08041は白銹病に対する耐性が高い。次いで、262個のF1個体(CR15−995004)を白錆耐性性に対して表現型分類し、そして各F1個体について6種のクローンをアッセイした。Puccinia horianaの接種をブロックデザインで行い、そして4回の試験を上記のように2つの容器内で行った(異なる時点で)。大きい値が耐性(最大9)を示し、低い値が感受性(最小1)を示すように耐性を採点した。複製クローンを試験と容器との間で無作為に分けた。これらのうち、80種のクローンを遺伝子型決定のために選択した。遺伝子型が決定されたサンプル中に存在する表現型の変動を最大にするために選択を行ったが、これによって、SNP−表現型の関連性を検出するための能力が向上するはずである。
キクのための50,000個のマーカーを有するAffymetrix SNPアレイを使用して、上記のF1集団を遺伝子型決定し、そしてマーカー・形質関連付けをF1集団の各個体内で行った。これにより、キクの白銹病耐性についての表現型差異の最大量を説明する9個の一塩基多型(SNPs)を得た:7個のSNPsについてそれぞれ50%超、及び2個のSNPsについてそれぞれ70%超。その後、SNP115及びSNP123と命名された後者の2個のSNPsが白銹病耐性との最も強い関連性を示したため、これらを多重遺伝子型別配列決定(GBS)アプローチの標的とした。キクは六倍体であるため、個体内の遺伝子座に存在する耐性コピーの数を推定するように方法を設計した。次いで、この方法を使用して、08041〜02033品種間のF1集団の個体を遺伝子型決定した。
GxM_WRR_assay4_A(配列番号10):
GAAGGTGACCAAGTTCATGCTCAAGTCTTGTACAAYCAAGGAG
GxM_WRR_assay4_B(配列番号11):
GAAGGTCGGAGTCAACGGATTCAAGTCTTGTACAAYCAAGGAC
GxM_WRR_assay4_R(配列番号12):
TACACTTAACGAGGATAAATCAC
GxM_WRR_assay18_A(配列番号13):
GAAGGTGACCAAGTTCATGCTTACAACCAAGGASCAAAACAT
GxM_WRR_assay18_B(配列番号14):
GAAGGTCGGAGTCAACGGATTTACAACCAAGGASCAAAACAG
GxM_WRR_assay18_R(配列番号15):
GTCGATTTTCCATACACTTAACG。
耐性セレクション08041と感受性セレクション02033との間の交配の子孫に由来するF1クローン間及び当該クローン内の両方において、耐性に不均一性があった。6種の複製物に基づいて、いくつかのクローンは9(完全耐性)の平均耐性値を有していたが、他のクローンは1(完全感受性)の平均耐性値を有していた。いくつかのクローンはほとんど不均一性を示さなかった(複製間で0の標準偏差)が、他のいくつかは、それよりも高いレベルの不均一性を示した(標準偏差3.7)。
配列番号3:
AGCAAAACATGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTATGGAAAATCGACACCAGGGTGC。
ACCAAAACAGGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTATGGAAGATCGACACCAGAGTGC(配列番号4)
AGCAAAACAGGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTATGGAAGATCGACACCAGAGTGC(配列番号5)
ACCAAAACAGGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTACGGAAGATCGACAGCAGGGTGC(配列番号6)
ACCAAAACAGGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTACGGAAGATAGACAGCAGGGTGC(配列番号7)
AGCAAAACAGGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTATGGAAGATCGACACCAGGGTGG(配列番号8)
ACCAAAACAGGCAGTGATTTATCCTCGTTAAGTGTATGGAAGATCGACACCAGGGTGG(配列番号9)。
白銹(Puccinia horiana)病耐性に影響を与える遺伝子とその変異体の正確な知識は、耐性の高いキク品種の繁殖のために極めて重要である。2つの主要な効果的な遺伝子座が以前に同定された(配列番号1及び2)。
Claims (17)
- キク属に属する植物であって、該植物は白銹病に対して耐性があり、該植物は、そのゲノムに、白銹病耐性を付与する少なくとも1つのゲノム領域、遺伝子又は対立遺伝子を含み、該白銹病耐性を付与する少なくとも1つのゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子は、該耐性植物のゲノムにおいて少なくとも1コピーで含まれる核酸配列に対して遺伝的に連結され、かつ、配列番号3によって表される植物。
- 前記植物は、そのゲノムに、白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域、遺伝子又は対立遺伝子をさらに含み、該白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子は、該耐性植物のゲノムにおいて少なくとも1コピーで含まれる核酸配列に対して遺伝的に連結され、かつ、配列番号2によって表される、請求項1に記載の植物。
- 前記植物は、そのゲノムに、白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域、遺伝子又は対立遺伝子をさらに含み、該白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子は、該耐性植物のゲノムにおいて少なくとも1コピーで含まれる核酸配列に対して遺伝的に連結され、かつ、配列番号1によって表される、請求項1に記載の植物。
- 前記植物は、そのゲノムに、白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域、遺伝子又は対立遺伝子をさらに含み、該白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子は、該耐性植物のゲノムにおいて少なくとも1コピーで含まれる核酸配列に対して遺伝的に連結され、かつ、配列番号2によって表され、前記植物は、そのゲノムに、白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域、遺伝子又は対立遺伝子をさらに含み、該白銹病耐性を付与する追加のゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子は、該耐性植物のゲノムにおいて少なくとも1コピーで含まれる核酸配列に対して遺伝的に連結され、かつ、配列番号1によって表される、請求項1に記載の植物。
- 前記植物が、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8及び配列番号9よりなる群から選択される前記耐性植物のゲノムに含まれる核酸を5コピー以下で含む、請求項1〜4のいずれかに記載の植物。
- 前記植物が切断キク又は鉢植えキクである、請求項1〜5のいずれかに記載の植物。
- 前記植物が、Chrysanthemum x morifolium;Chrysanthemum x grandiflorum;Chrysanthemum x rubellum;Chrysanthemum abolinii;Chrysanthemum achillaea L.;Chrysanthemum alabasicum;Chrysanthemum brachyanthum;Chrysanthemum carinatum;Chrysanthemum chalchingolicum;Chrysanthemum cinerariifolium;Chrysanthemum coccineum;Chrysanthemum coreanum;Chrysanthemum coronarium;Chrysanthemum decaisneanum;Chrysanthemum delavayanum;Chrysanthemum dichrum;Chrysanthemum fastigiatum;Chrysanthemum frutescens;Chrysanthemum gracile;Chrysanthemum grubovii;Chrysanthemum horaimontanum;Chrysanthemum hypoleucum;Chrysanthemum indicum L.;Chrysanthemum junnanicum;Chrysanthemum kinokuniense;Chrysanthemum kokanicum;Chrysanthemum konoanum;Crysanthemum majus;Chrysanthemum marginatum;Chrysanthemum mawei;Chrysanthemum maximum L.;Chrysanthemum miyatojimense;Chrysanthemum morifolium;Chrysanthemum multifidum;Chrysanthemum nitidum;Chrysanthemum parvifolium;Chrysanthemum przewalskii;Chrysanthemum purpureiflorum;Chrysanthemum ramosum;Chrysanthemum rhombifolium;Chrysanthemum roborowskii;Chrysanthemum segetum;Chrysanthemum shihchuanum;Chrysanthemum shimotomaii;Chrysanthemum trilobatum;Chrysanthemum tripinnatisectum;Chrysanthemum vestitum;Chrysanthemum vulgare (L.);Chrysanthemum yoshinyanthemum;及びChrysanthemum zawadskiiよりなる群から選択される、請求項1〜6のいずれかに記載の植物。
- 前記白銹病の原因病原体がPuccinia horianaである、請求項1〜7のいずれかに記載の植物。
- 前記植物が、寄託番号NCIMB 42762として寄託されたキク植物に由来する、白銹病耐性を付与する少なくとも1つのゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子を含む、請求項1〜8のいずれかに記載の植物。
- 前記植物が、寄託番号NCIMB 42455として寄託されたキク植物に由来する、白銹病耐性を付与する少なくとも1つのゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子を含む、請求項2〜9のいずれかに記載の植物。
- 前記植物が、寄託番号NCIMB42455として寄託されたキク植物に由来する、白銹病耐性を付与する少なくとも2つのゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子を含む、請求項10に記載の植物。
- 前記植物がそのゲノム中に白銹病耐性を付与する少なくとも3つのゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子を含み、該白銹病耐性を付与する第1のゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子が配列番号3で表される該植物ゲノムに含まれるゲノム核酸配列に遺伝的に連結され、該白銹病耐性を付与する第2のゲノム領域又は遺伝子又は対立遺伝子が配列番号2で表される該植物ゲノムに含まれるゲノム核酸配列に遺伝的に連結され、該白銹病耐性を付与する第3のゲノム領域又は遺伝子もしくは対立遺伝子が配列番号1で表される前記植物ゲノムに含まれるゲノム核酸配列に遺伝的に連結されている、請求項1〜11のいずれかに記載の植物。
- 前記植物がChrysanthemum x morifolium植物であり、前記植物が白銹病菌Puccinia horianaに対して耐性である、請求項1〜12のいずれかに記載の植物。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のキク植物の種子、植物部分又は植物細胞。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のキク植物の子孫。
- 白銹病耐性キク植物を同定するための、配列番号3の使用。
- 白銹病感受性のキク植物を同定するための、配列番号4〜9のいずれか1つの使用。
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