JP2023527925A - トマトの植物におけるToBRFVに対する耐性 - Google Patents
トマトの植物におけるToBRFVに対する耐性 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023527925A JP2023527925A JP2022574536A JP2022574536A JP2023527925A JP 2023527925 A JP2023527925 A JP 2023527925A JP 2022574536 A JP2022574536 A JP 2022574536A JP 2022574536 A JP2022574536 A JP 2022574536A JP 2023527925 A JP2023527925 A JP 2023527925A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- allele
- seq
- plant
- plants
- tobrfv
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 title claims abstract description 174
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 claims abstract description 582
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 364
- 241001653940 Tomato brown rugose fruit virus Species 0.000 claims abstract description 206
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 claims abstract description 123
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims abstract description 115
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 109
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 claims abstract description 93
- 241000227653 Lycopersicon Species 0.000 claims abstract description 84
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 64
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 51
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 38
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 32
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 21
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 13
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 10
- 101100425597 Solanum lycopersicum Tm-1 gene Proteins 0.000 claims description 9
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 claims description 8
- 101100425598 Solanum lycopersicum tm-1 gene Proteins 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 claims description 5
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims description 2
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 claims description 2
- 241000208124 Solanum pimpinellifolium Species 0.000 claims 3
- 230000000442 meristematic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 claims 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 abstract description 23
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 6
- 241000272814 Anser sp. Species 0.000 abstract 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 59
- 241000723873 Tobacco mosaic virus Species 0.000 description 43
- 235000002262 Lycopersicon Nutrition 0.000 description 19
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 16
- 241000371621 Stemphylium Species 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 13
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 13
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 13
- 241000723848 Tobamovirus Species 0.000 description 11
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 11
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 11
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 10
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 10
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 10
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 10
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 10
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 241000894007 species Species 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 8
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 7
- PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N Ethyl methanesulfonate Chemical compound CCOS(C)(=O)=O PLUBXMRUUVWRLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000171505 Pepino mosaic virus Species 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 5
- 230000005782 double-strand break Effects 0.000 description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 5
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 5
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 5
- 244000061323 Lycopersicon pimpinellifolium Species 0.000 description 4
- 206010068052 Mosaicism Diseases 0.000 description 4
- 241000702308 Tomato yellow leaf curl virus Species 0.000 description 4
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 238000010362 genome editing Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 230000021121 meiosis Effects 0.000 description 4
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 4
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 4
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 4
- 230000010153 self-pollination Effects 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101100202647 Arabidopsis thaliana SDN3 gene Proteins 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 230000033616 DNA repair Effects 0.000 description 3
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 3
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 3
- 206010061217 Infestation Diseases 0.000 description 3
- 208000020584 Polyploidy Diseases 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 3
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 3
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 3
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 3
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 3
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 3
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 3
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 101100202645 Arabidopsis thaliana SDN1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100202646 Arabidopsis thaliana SDN2 gene Proteins 0.000 description 2
- 206010061818 Disease progression Diseases 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 2
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000002560 Solanum lycopersicum Nutrition 0.000 description 2
- 101100314027 Solanum lycopersicum Tm-2(2) gene Proteins 0.000 description 2
- 241000082085 Verticillium <Phyllachorales> Species 0.000 description 2
- 108020000999 Viral RNA Proteins 0.000 description 2
- 108010017070 Zinc Finger Nucleases Proteins 0.000 description 2
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 230000005750 disease progression Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000012226 gene silencing method Methods 0.000 description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 2
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 2
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 2
- 239000003147 molecular marker Substances 0.000 description 2
- 208000013435 necrotic lesion Diseases 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 230000010152 pollination Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 101150020821 tm-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N Aziridine Chemical compound C1CN1 NOWKCMXCCJGMRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 238000010453 CRISPR/Cas method Methods 0.000 description 1
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 1
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 1
- 101100186820 Drosophila melanogaster sicily gene Proteins 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 244000182264 Lucuma nervosa Species 0.000 description 1
- ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N N-Methyl-N-nitrosourea Chemical compound O=NN(C)C(N)=O ZRKWMRDKSOPRRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CAUBWLYZCDDYEF-UHFFFAOYSA-N N-Nitroso-N-methylurethane Chemical compound CCOC(=O)N(C)N=O CAUBWLYZCDDYEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 241000238814 Orthoptera Species 0.000 description 1
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 1
- 244000124853 Perilla frutescens Species 0.000 description 1
- 235000004348 Perilla frutescens Nutrition 0.000 description 1
- 241000233614 Phytophthora Species 0.000 description 1
- ZYFVNVRFVHJEIU-UHFFFAOYSA-N PicoGreen Chemical compound CN(C)CCCN(CCCN(C)C)C1=CC(=CC2=[N+](C3=CC=CC=C3S2)C)C2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1 ZYFVNVRFVHJEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 1
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 1
- 244000203593 Piper nigrum Species 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- 241001361634 Rhizoctonia Species 0.000 description 1
- 241000208292 Solanaceae Species 0.000 description 1
- 241000896499 Solanum habrochaites Species 0.000 description 1
- 101100153409 Solanum lycopersicum Tm-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100153410 Solanum lycopersicum tm-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 235000003953 Solanum lycopersicum var cerasiforme Nutrition 0.000 description 1
- 240000003040 Solanum lycopersicum var. cerasiforme Species 0.000 description 1
- 240000007417 Solanum muricatum Species 0.000 description 1
- 241000193996 Streptococcus pyogenes Species 0.000 description 1
- 238000010459 TALEN Methods 0.000 description 1
- 208000035199 Tetraploidy Diseases 0.000 description 1
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 108010043645 Transcription Activator-Like Effector Nucleases Proteins 0.000 description 1
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 1
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 1
- 208000026487 Triploidy Diseases 0.000 description 1
- 238000010162 Tukey test Methods 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- 101000872823 Xenopus laevis Probable histone deacetylase 1-A Proteins 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229940045719 antineoplastic alkylating agent nitrosoureas Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 230000010165 autogamy Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 210000002230 centromere Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002962 chemical mutagen Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 230000010154 cross-pollination Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000002559 cytogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfate Chemical compound CCOS(=O)(=O)OCC DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940008406 diethyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000024346 drought recovery Effects 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 230000006353 environmental stress Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004345 fruit ripening Effects 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 238000012224 gene deletion Methods 0.000 description 1
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 1
- 102000054766 genetic haplotypes Human genes 0.000 description 1
- 230000007614 genetic variation Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000007901 in situ hybridization Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008775 paternal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000008779 pepino Nutrition 0.000 description 1
- 238000003976 plant breeding Methods 0.000 description 1
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000009528 severe injury Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 230000014639 sexual reproduction Effects 0.000 description 1
- 238000002741 site-directed mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001585 thymus vulgaris Substances 0.000 description 1
- 235000015193 tomato juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000012250 transgenic expression Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 230000009417 vegetative reproduction Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 108700026220 vif Genes Proteins 0.000 description 1
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 238000012070 whole genome sequencing analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
- A01H6/82—Solanaceae, e.g. pepper, tobacco, potato, tomato or eggplant
- A01H6/825—Solanum lycopersicum [tomato]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/04—Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H5/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
- A01H5/08—Fruits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
- C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本発明は、そのゲノム中に、該QTLを欠く対応する植物に関して、トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する改善された耐性を植物に付与するQTLを含み、該QTLが、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入され、配列番号102及び115を有するマーカーによって区切られた染色体領域内で、SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNP又は染色体11上で区切られた染色体領域内で、第9染色体上に見出されるSolanum lycopersicum植物に関する。このQTLは、種子LVSTBRFVRES2 NCIMB受託番号43591の植物のゲノム中に存在するものから選択され得る。QTLは、好ましくは、第9又は第11染色体上の異なるSNPの定義された対立遺伝子によって特徴付けられる。また、本発明は、改善された耐性を有するこれらの植物の一部、ならびに子孫に対して、改善された耐性を他の遺伝的背景において導入するためのこれらの植物の使用、ならびにトマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する増加した葉及び/又は果実耐性を有するトマト植物又は種子を得るための異なる方法に関する。
Description
本発明は、Lycopersicum esculentumとしても知られるSolanum lycopersicum(トマト)の植物における、トバモウイルスであるトマトブラウンルゴースフルーツウイルス(ToBRFV、以前はTBRFVと略された)に対する耐性に関する。より具体的には、本発明は、トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する耐性を導く遺伝的決定因子を含むトマト植物及び果実に関する。本発明によれば、耐性は、S.pimpinellifoliumから第9染色体又は第11染色体上のS.lycopersicum植物のゲノムに遺伝子移入されたDNA配列又はQTLによって提供される。第9染色体上の遺伝子移入されたQTLは、S.lycopersicum植物のゲノム中にホモ接合性又はヘテロ接合性に存在することができる。第11染色体上の遺伝子移入されたQTLは、S.lycopersicum植物のゲノム中にホモ接合的に存在することが好ましい。本発明は、さらに、前記DNA配列に連結されたマーカー、及びDNA配列又はQTLを同定又は選択し、かつそのような耐性を有する植物を同定又は選択するためのそのようなマーカーの使用に関する。本発明はまた、そのような植物の種子及び子孫、ならびにそのような植物を得るための繁殖材料、ならびにこれらの植物の異なる用途に関する。
栽培及び商業形態のトマトはすべて、Lycopersicon esculentum Millerと最も頻繁に呼ばれる種に属する。Lycopersiconは非常に大きく多様なSolanaceae科内の比較的小さな属であり、コショウ、タバコ、タマゴを含む約90属からなると考えられている。Lycopersicon属は2つの亜属、すなわち、市販のトマトと容易に交配できる種を含むエスクレントム複合体と、かなり困難な交配をする種を含むペルビアン複合体に分けられた(Stevens, M., and Rick, C. M. 1986)。L.esculentum Millerは作物としての価値から世界中に広く普及している。栽培されたトマトの正確な起源はまだ不明であるが、それはエクアドル、ペルー、ガラパゴス諸島出身で、初期にはアズテック諸島とインク諸島が700年にもわたって栽培した米州からのものと思われる。メキシコは家畜化の場所であり、最も初期の導入源であったと思われる。チェリートマト(L.esculentum var cerasiforme)は現代の栽培形態の直接の祖先であると推定される。
トマトはその果実のために栽培され、生鮮市場又は加工製品として広く使用されている。トマトは、農作物として、環境条件が経済的に実行可能な収量の生産を可能にする限り、商業的に栽培される。生鮮市場のトマトの大半は、熟したブドウと熟した緑色の成熟期に手で収穫される。生鮮市場のトマトは年間を通じて入手可能である。トマトの加工は、ほとんどが機械的に収穫され、缶詰トマト、トマトジュース、トマトソース、ピューレ、ペースト、さらにはカチュップなど、様々な形で使用されている。
トマトは通常は単純な二倍体で、12対の分化した染色体を有する。しかしながら、倍数体トマトも本発明の一部である。栽培トマトは自家受粉がほとんどである。トマトの花は雌雄同体である。商業栽培品種は、最初に受粉させた。トマトでは雑種の活力が同定されているため、雑種は、より良い収量と植物特性の均一性を持つ農家の間でますます人気が高まることによって、開放受粉品種を置き換えている。トマトは、その広範な普及と高い価値のために、集中的に繁殖されてきた。このことは、このように幅広い種類のトマトが現在入手可能である理由を説明するものである。形は小型から大型まであり、オウトウ、プラム、ナシ、ブロック、丸、ビーフステーキなどがある。トマトは、収穫のために果実を成熟させるのに要する時間によってグループ分けされ、一般に、栽培品種は早期、中期、又は後期成熟であると考えられている。トマトはまた、植物の成長習性:決定的、半決定的、又は不決定的によって分類される。受粉が成功すれば、植物はまず葉を成長させ、次に成熟した花を果実にする傾向がある。すべての果実は、ほぼ同時に植物上で熟成する傾向がある。不確定なトマトは、ある種の葉を育てることから出発し、成長期を通じて葉と花をつくり続ける。これらの植物は、いつでも異なる成熟段階にあるトマト果実をもつ傾向がある。半決定型トマトは、決定型と不定型の間に表現型をもち、決定型より大きく成長する以外は、典型的な決定型である。トマト育種の最近の進展により、果実の色の幅が広くなった。標準的な赤熟色に加えて、トマトはクリームのような白色、ライムのような緑色、ピンク色、黄色、黄金色、オレンジ色、又は紫色であることができる。
雑種市販のトマト種子は、手受粉によって生産することができる。雄親の花粉を収穫し、手作業で雌近交系の柱頭表面に塗布する。手受粉の前後では、花は被覆されているので、昆虫は外来の花粉をもたらさず、混合物や不純物を生成しない。花は受粉果実を識別するために標識され、そこから種子が収穫される。
トマト植物の生産性には、ウイルス、真菌、細菌、線虫、昆虫など、様々な病原体が影響している。トマトは特に多くのウイルスに感受性があり、従ってウイルス耐性は農業上重要である。
トバモウイルスは、農業、特に世界中の野菜や観賞作物に深刻な損害を与える最も重要な植物ウイルスの一つである。トバモウイルスは、種子伝播だけでなく、機械的手段によっても容易に伝播される。トバモウイルスは、一般に、4つのタンパク質をコードする一本鎖の正のRNAゲノムをカプシド化する約300nmの桿状粒子を特徴とする。トマトでは、タバコモザイクウイルス(TMV)とトマトモザイクウイルス(ToMV)は、不規則な熟成(表面に黄色い斑点があり、表面下に褐色の斑点がある果実)などによって作物生産に重大な損害を与えるため、世界中の生産者が懸念している。しかしながら、数種類の遺伝子が長年にわたって植物育種家によって同定されており、TMV及び/又はToMV耐性トマト品種が現在利用可能である。
過去数十年間、現代の不確定なトマト品種及び多くの確定トマト品種は、実際に、この遺伝子のTm-2遺伝子又は好ましくはTm-22対立遺伝子を含んでおり、2014年以前に市販トマト(ToMV及びTMV)に影響を及ぼした既知のトバモウイルスのほとんどすべての品種に対して免疫を与えている。
2014年から2015年にかけて、ヨルダン及びイスラエルなど中東のトマト生産地域で、ウイルスの大発生が深刻になった。影響を受けたトマト品種の大部分はTMV及び/又はToMV耐性と考えられたが、依然として重篤な影響を受け、典型的なTMV/ToMV様症状を示した:葉状のものはTMV/ToMV症状と非常に類似していたが、果実症状は果実病変及び変形を伴うこのようなウイルスからの通常の症状よりもはるかに頻繁で重度であった。果実の品質は非常に悪く、市場性はなかった。Salemら(Arch.Virol. 161 (2), 503-506.2015)は、ヨルダンで感染した症候性植物の果実と葉からRNAを抽出し,種々の試験を行い,その配列はGenBank登録番号に相当する新しいTobamovirus種を同定した。KT383474(配列番号112);Salemらは、このヨルダンウイルス:トマトブラウンルゴースフルーツウイルス(以前はTBRFV、現在はToBRFV)と命名することを提案した。他のTobamovirus配列との比較から、TMV又はToMVではなく、実際にTobamovirusであることが示された。TMV及び/又はToMVに対する耐性は、この新しいウイルスToBRFVに対する耐性を付与しない。Luriaら(PLoS One.2017; 12(1): e0170429)は同時にイスラエルのトマトに感染するイスラエルのトバモウイルスの完全ゲノムを単離し、配列決定した。これはGenBank登録番号Kx619418(id no:113以降)に相当する。このように、イスラエルとヨルダンのウイルス間には非常に高い配列同一性(99%以上の配列同一性)が認められ、トマトブラウンルゴースフルーツウイルスの2種類の異なる分離株と結論づけられている。
最近では、ヨーロッパ、特にシチリア、ドイツ、オランダ、フランス、メキシコでウイルスが同定され、現在ではトマト作物に対する主要な世界的脅威と考えられている。同定された株は、ヨルダン株ではなく、本質的にイスラエル株であると思われる。
トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する耐性を示すトマト植物の同定、及びトマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する耐性をもたらす遺伝的決定因子(以下、QTL(Quantitative Trait Locus)とも呼ばれる)の局在及び同定は、本出版物において忍容性に言及されているが、最近WO2018/219941に記載されている。2つのQTL、すなわち、QTL1及びQTL2は、それぞれ6番染色体及び第9染色体上に見出され、S.lycopersicumの背景にホモ接合的に存在する場合、ToBRFVに感染した、又は感染しそうなトマト植物の果実において、独立に又は組み合わせて、改善された忍容性又は耐性を付与する。第3のQTLであるQTL、QTL3は第11染色体上に見出され、ホモ接合体で存在する場合、ToBRFVに感染した、又は感染しそうなトマト植物の葉において、改善された忍容性又は耐性を付与する。
これらのQTLは、単独で又は組み合わせて、ToBRFVに対する忍容性又は耐性を提供するが、本発明者らは、ほとんどの場合、トマト植物に対して十分に高いレベルの耐性を付与することができず、その結果、果実のかなりの部分が影響を受け、市場性がないことを立証した。さらに、これらのQTLは、ホモ接合性に存在する場合に耐性を提供すると記載されている。第9染色体上のQTL2がTm-22遺伝子と同じ遺伝子座に存在する限り、組換えを伴わずに「一括して」伝播される領域において、そのような第9染色体上のQTLは、したがって、Tm-22遺伝子との組合せに適さない。
WO2019/110130及びWO2019/110821は、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入され、ToBRFVに対する耐性又は忍容性を付与するとされる、染色体6、11及び12上の3つの異なるQTLの同定を開示している。しかしながら、第11染色体上のQTLは、第11染色体のほぼ全配列に対応する55M塩基の領域を規定する2つのマーカーの間に位置するものとして記載されている。明確な記述がなければ、第11染色体上のこのQTLは遺伝子移入には使用できない。
WO2020/018783は、S.pimpinellifolium由来のStemphylium耐性対立遺伝子を含み、関連するToBRFV耐性対立遺伝子も含む、トマト染色体11上の遺伝的領域を開示している。両方の対立遺伝子は本明細書の開示に従って同じマーカーに関連しているため、特にStemphyliumに既に耐性であるがToBRFVに感受性のある植物においては、ToBRFV耐性のみの遺伝子移入は不可能である。
トバモウイルスは容易に制御されるわけではないが、耐性遺伝子の同定・改善による遺伝子改善により、また、TMV及び/又はToMVを制御するために現在利用可能な耐性遺伝子は、新しいトマトブラウンルゴースフルーツウイルスによる損傷に対して無用であるため、同定された忍容性又は耐性QTLは、必ずしも十分に効率的ではなく、十分に特性化されておらず、Tm-22と組み合わせることができないため、この新しいトバモウイルスに対する耐性を同定する緊急の必要性がある。
本発明者らは、野生S.pimpinellifolium植物におけるToBRFVに対する耐性を同定し、この耐性をS.lycopersicum植物に侵入させることができ、従って、耐性S.lycopersicumトマトをToBRFVに得ることができた。本発明の耐性は、異なるS.lycopersicumの遺伝的背景に伝達可能な相加的量的形質遺伝子座(QTL)に連結された新たに発見された配列によって付与される。
新たに発見されたQTLは、本質的には、ウイルスに感染したトマト植物の果実のレベルで、またウイルスに感染したトマト植物の葉のレベルで、第9染色体上のQTLに対して、そして本質的には第11染色体上のQTLに対する感染植物の葉のレベルで、トマトブラウンルゴースフルーツウイルス(ToBRFV)に対して耐性を付与する。
したがって、本発明は、これらの遺伝子組換え配列(ここではQTLとも呼ばれる)を提供し、ToBRFVに感染したトマト植物の葉及び/又は果実のレベルでToBRFV耐性の表現型を付与する。
本発明は、商業的植物、系統及び雑種を含むToBRFVに対する耐性を示すS.lycopersicum植物、ならびにToBRFVに対する耐性を示すS.lycopersicum植物又は集団(生殖質)を産生又は同定する方法を提供する。本発明はまた、ToBRFVに対する耐性に関与する本発明のQTLに連結された分子遺伝マーカー、特に一塩基多型(SNP)を開示する。このような分子マーカーの方法及び使用によって得られた植物もまた提供される。
さらに、上記の耐性は、異なる遺伝的背景、すなわち、種々のトマトに容易に移入可能であり、本発明はまた、表現型を付与するQTLの移入又は移入を可能にする異なる方法にも及ぶ。
本発明はまた、ToBRFV耐性を付与するQTLに関連するこれらのSNPに関連する情報のいくつかの方法及び用途、とりわけ、ToBRFV耐性植物を同定するための方法及びこの耐性に関連するさらなる分子マーカーを同定するための方法、ならびにToBRFVによって寄生された環境におけるトマト生産の収量を改善するための方法、ならびにトマト畑をToBRFV寄生から保護するための方法を提供する。
定義:
「耐性」という用語は、植物の害虫又は病原体に対する反応、及び野菜種子産業に対する非生物的ストレスを記述するための、ISF(国際種子連盟)野菜及び装飾作物セクションによって定義される。具体的には、耐性とは、植物品種が、同様の環境条件下での感受性植物品種と比較して、特定の有害動植物又は病原体の成長及び発達、及び/又はそれらが引き起こす損傷を制限する能力を意味する。耐性のある品種は、病気の症状や、重い害虫や病原体の圧力下での損傷を示すことがある。2つのレベルの耐性が定義されている。
「耐性」という用語は、植物の害虫又は病原体に対する反応、及び野菜種子産業に対する非生物的ストレスを記述するための、ISF(国際種子連盟)野菜及び装飾作物セクションによって定義される。具体的には、耐性とは、植物品種が、同様の環境条件下での感受性植物品種と比較して、特定の有害動植物又は病原体の成長及び発達、及び/又はそれらが引き起こす損傷を制限する能力を意味する。耐性のある品種は、病気の症状や、重い害虫や病原体の圧力下での損傷を示すことがある。2つのレベルの耐性が定義されている。
高耐性(HR):感受性植物と比較した場合、特定の有害生物の成長及び/又は発生、及び/又は通常の有害生物の圧力下でそれが引き起こす損害を高度に制限する植物。しかし、これらの植物は、重い害虫の圧力下で、ある種の症状や損傷を示すことがある。
中間耐性(IR):特定有害動植物の成長及び/又は発生を高度に制限する植物、及び/又はその原因となる損傷であるが、高耐性植物に比べてより広範囲の症状又は損傷を示す可能性がある植物。中間耐性植物は、同様の環境条件下及び/又は害虫圧下で栽培した場合でも、感受性植物に比べて、依然として重度の症状又は損傷を示さない。
「忍容性」という用語は、通常、植物が成長、外観及び収量に重大な影響を与えることなく非生物的ストレスに耐える能力を表すために用いられる。
しかしながら、文献及び特許において、この用語は、植物の表現型を示すためにも使用され、ここで、少なくともいくつかの培養条件下で、全身的又は局所的な感染、ウイルス増殖、少なくとも、該植物の細胞におけるウイルスゲノム配列の存在、及び/又はそれらのゲノム組込みが確立され得る、感染量のウイルスに植物が曝露されたときに、疾患-症状の少なくとも一部が存在しないままである。したがって、忍容性植物は症状発現に対して耐性であるが、無症状のウイルスキャリアである。ときには、病気の症状を引き起こさずに、植物の中にウイルス配列が存在したり、増殖したりすることもある。忍容性植物は、ウイルスに感染するが、一般に、ウイルスの増殖及び発達を少なくとも中程度に制限することができることを理解されたい。
このため、この定義による忍容性植物は、中間耐性植物によって最もよく特徴づけられる。
ToBRFVの場合、葉耐性又は葉状の耐性により、葉上の疾患症状が、ToBRFVの感染用量への当該植物の曝露時に、存在しないか、又はそれほど重要でない植物の表現型を意味する。
しかし、感染した植物には果実に病気の症状が現れることがある。
しかし、感染した植物には果実に病気の症状が現れることがある。
果実耐性とは、ToBRFVの場合、ToBRFVの感染用量への当該植物の曝露時に、果実上の疾患症状が存在しないか、又はそれほど重要でない植物の表現型を意味する。しかし、感染した植物の葉には病気の症状が現れることがある。
ToBRFV感染の葉の症状には、一般にモザイク、小葉の歪み、多くの場合、症状のような靴下が含まれる。ToBRFV感染の果実の症状には、一般に典型的な黄色の病変(変色)及び果実の変形がある。多くの場合、果物には「チョコレート・スポット」もある。
感受性:植物が特定の有害動植物や病原体の成長と発達を制限できないこと;感受性植物は、ウイルス感染に関連した有害な症状、すなわち、ToBRFV感染の場合の葉の損傷と果実の損傷を示す。
トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに感受性のS.licopersicum植物は、例えば、2015年のSalemらの出版物に記載されているように、市販品種Candelaである。ToBRFV感染地域で栽培されたトマトの市販品種はすべて、現在まで、すなわち、本発明以前に、ToBRFVに感受性であるか、又はPCT出願WO2018/219941に記載されているHAZTBRFVRES1の堆積種などの忍容性QTLを有する植物に対して十分に耐性ではない。
したがって、本発明の植物は、品種Candelaに関しては、ToBRFVに対して、より一般的には、忍容性植物を含むToBRFV感染領域において、及びHAZTBRFVRES1に関して、少なくとも改善された耐性又は忍容性を有する。HAZTBRFVRES1に対応する植物に対する改善された耐性は、実験セクションの実施例5で実証されている。
本明細書中で使用される場合、用語「子孫(offspring)」又は「子孫(progeny)」は、1以上の親植物又はその子孫からの栄養又は有性生殖からの子孫として生じる任意の植物を指す。例えば、子孫植物は、親植物のクローン化又は自指によって、又は2つの親植物と交配することによって得られ、自指ならびにF1又はF2、又はさらに他の世代を含む。F1とは、親から生産された第1世代の子供で、そのうちの少なくとも1つが形質の供与体として初めて使用される。一方、第2世代(F2)又はその後の世代(F3、F4など)の子供は、F1’、F2’などの自指から生産された試料である。したがって、F1は、2つの純系の両親間の交配から生じる雑種(純系は形質についてホモ接合である)であり、一方、F2は、F1雑種の自家受粉から生じる子孫であり(通常は)である。
本明細書中で使用される場合、用語「交配する」、「交配すること」、「他家受粉」又は「異種交配」は、1つの植物上の1つの花の花粉が、他の植物上の花の胚珠(柱頭)に(人工的に又は自然に)適用されるプロセスを指す。
本明細書中で使用される場合、用語「遺伝的決定因子」及び/又は「QTL」は、生物学的機能に関連するDNAの任意のセグメントを指す。したがって、QTL及び/又は遺伝的決定因子は、遺伝子、コード配列及び/又はそれらの発現に必要な調節配列を含むが、これらに限定されない。QTL及び/又は遺伝的決定因子はまた、例えば、他のタンパク質の認識配列を形成する非発現DNAセグメントを含み得る。
本明細書中で使用される場合、用語「遺伝子型」は、個体細胞、細胞培養物、組織、生物(例えば、植物)、又は生物群の遺伝的構成を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「接木」は、台木を切り目で接木する操作である。移植の主な動機は、疾患管理のための遺伝的又は化学的アプローチが利用できない場合、土壌媒介性の有害動植物及び病原体による損傷を回避することである。耐性台木に感受性切片を移植すると、品種を耐性を繁殖させる必要がなく、耐性品種を作ることができる。さらに、移植は、非生物的ストレスに対する忍容性を高め、収量を増加させ、より効率的な水及び栄養素の使用をもたらす可能性がある。
本明細書中で使用される場合、用語「ヘテロ接合体」は、少なくとも1つの座位に存在する異なる対立遺伝子(所定の遺伝子の形態、遺伝的決定因子又は配列)を有する二倍体又は倍数体の個々の細胞又は植物を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「ヘテロ接合性」は、特定の遺伝子座における異なる対立遺伝子(所定の遺伝子の形態、遺伝的決定因子又は配列)の存在を指す。
本明細書中で使用される場合、「相同染色体」、又は「相同染色体」(又は相同染色体)とは、減数分裂中に互いに対合する1つの母方染色体及び1つの父方染色体のセットを指す。これらのコピーは同じ遺伝子座と同じセントロメア位置に同じタイプの遺伝子をもっているが、それらの塩基配列や対立遺伝子によって異なることがある。
本明細書中で使用される場合、用語「ホモ接合体」は、全ての相同染色体上の1つ以上の座位に同じ対立遺伝子を有する個体細胞又は植物を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「ホモ接合性」とは、相同染色体セグメント中の1つ以上の遺伝子座における同一の対立遺伝子の存在を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「雑種」は、1つ以上の遺伝子が異なる両親間の交配から生じる任意の個体の細胞、組織又は植物を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「遺伝子座」(複数:「遺伝子座」)は、遺伝的に定義されている任意の部位を指し、これは単一位置(ヌクレオチド)又は染色体領域であり得る。遺伝子座は、遺伝子、遺伝的決定因子、遺伝子の一部、又はDNA配列であってもよく、異なる配列によって占められてもよい。遺伝子座はまた、SNP(一塩基多型)、いくつかのSNP、又は2つの隣接SNPによって定義され得る。
本明細書中で使用される場合、用語「台木」は、接木プロセスにおいて、切り目を受け入れることができる植物の下部である。
本明細書中で使用される場合、用語「接ぎ穂」は、移植プロセスにおいて台木上に移植可能な植物のより高い部分である。
本発明は、異なる倍数体レベルの植物、本質的に二倍体植物、並びに三倍体植物、四倍体植物等を包含する。
本発明の文脈では、DNA鎖及び対立遺伝子は、Illuminaが開発したTOP/BOT指定方法に従ってTOPに設計される:(https://www.illumina.com/documents/products/technotes/technote topbot.pdf).
本発明者らは、S.lycopersicum植物中に存在する場合、単独で又は組み合わせて、トマトブラウンルゴースフルーツウイルス(ToBRFV)に感染した、又は感染しそうなトマト植物の果実及び/又は葉において改善された耐性を提供するQTLを同定した。
本発明者らは、第9染色体上の1つの主要なQTL(以下、QTL9と称する)を同定し、これは、S.lycopersicumの背景に存在する場合にToBRFV感染、特に果実耐性に耐性を付与するものであり、第11染色体上のもう1つのQTL(以下、QTL11と称する)は、ToBRFVに対する耐性、特に葉耐性を付与するものであり、上述のようにQTL9と組み合わせることができる。
本発明による種子及び植物は、S.pipinellifoliumの野生植物、関心対象であるが他の種において表現型を示す移入パートナー、及びS.lycopersicumの反復感受性親であるS.lycopersicumの植物との間の最初の交配から得られ、耐性をS.lycopersicumの遺伝的背景に移入する。
ホモ接合性QTL9及びQTL11を含み、LVSTBRFVRES2と呼ばれるこの最初の交配から得られた耐性S.lycopersicum植物の種子は、2020年4月1日に受託番号NCIMB 43591の下でNCIMBに寄託された。これらの堆積種子から成長した植物は、S.lycopersicumトマトであり、ToBRFVに対する耐性、すなわち、あらゆる既知のS.lycopersicum植物、特に商業的なS.lycopersicum植物に関して、このウイルスに対する少なくとも改善された果実耐性を示す。
実施例で示されているように、本発明による植物の表現型は、ToBRFVに対する忍容性、すなわち、果実耐性、すなわち、葉及び果実耐性の両方ではなく、耐性として最もよく特徴づけられ、忍容性は、非生物的ストレスに対してのみ適用可能である。忍容性が耐性又は中間耐性の特徴付けにも広く使用されている限り、本発明の植物は忍容性植物として特徴付けることもできる。以下では、ToBRFVに対する耐性について言及するが、この表現型には忍容性表現型が含まれており、いくつかの文献で定義されているように、中等度の耐性も含まれている。
また、実施例4、5、及び8に示されているように、本発明に係るToBRFV耐性は、先行技術に開示されている忍容性/耐性とは異なるものであり、実際、実施例5は、本発明に係る耐性のレベルが、WO2018/219941に記載されている耐性のレベルよりも高いことを示している。さらに、実施例4は、本発明及びWO2018/219941に従って、ToBRFV耐性に関与する配列が異なることを確認する。実施例8は、本発明によるToBRFV耐性が、WO2020/018783に開示された遺伝的決定因子に反して、ステンフィリウム耐性に関連せず、したがって、この耐性とは異なることを示す。
第1の態様によれば、本発明は、したがって、そのゲノム中に第9染色体上のQTL(以下、QTL9と称する)及び/又は第11染色体上のQTL(以下、QTL11と称する)を含み、感染の場合、特にQTL9の果実レベル及びQTL11の葉レベルにおいて、ToBRFVに対する改善された耐性を付与するS.lycopersicum植物、ならびにそれらのゲノム中のQTL9及び/又はQTL11を含むトマト植物の種子及び細胞に関する。耐性を付与する前記QTLは、最初、野生S.pimpinellifoliumから遺伝子移入され、従って、耐性QTL、又はQTL9若しくはQTL11、又は以下の記載における本発明のイントログレス配列と呼ばれる。本発明はまた、耐性を付与するこれらの遺伝子移入配列を含む、そのような植物又は種子の細胞に関する。
忍容性/耐性表現型は、実験セクション、特に実施例1に記載されているように、自然感染又は人工接種によって、最初の葉レベルで、又は果実レベルで試験し、スコア化することができる。
ToBRFVに対する改善された耐性を付与するQTLは、好ましくは、SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNPによって区切られた染色体間隔又は領域内の第9染色体上に位置する。
本発明者らは、実際に、例のセクションにおいて、QTL9に対応する、この領域内の遺伝子組換え配列が、関心のある表現型と共に遺伝することを実証した。
本発明によるQTL9及びToBRFVに対する改善された耐性を付与することは、LVSTBRFVRES2の種子のゲノム中に存在するものから選択される。従って、QTL9は、これらの寄託された種子のゲノム中に存在する。これらのS.lycopersicumの種子の試料は、フランスの26800 Portes-les-ValenceのRue Louis SaillantにあるHM.Clause S.A.によって、特許手続きのための微生物(「ブダペスト条約」と産業、食品、海洋細菌のナショナルコレクション(NCIMB)(NCIMB,Ltd,Ferguson Building,Craibstone Estate,Bucksburn,Aberdeen AB21 9YA,United Kingdom))2020年4月1日、アクセッション番号43591として寄託された。このトマト種子の堆積物は、HM条項S.A.、Rue Louis Saillant,26800 Portes-les-Valence,Franceによって維持される。
ToBRFVに対する改善された耐性を付与する本発明による他のQTLは、好ましくは、染色体11上、SNP TO-0201237(配列番号102)及びSL2.50ch11 9924232(配列番号115)、好ましくはSNP TO-0201237(配列番号102)及びSNP TO-0201241(配列番号106)によって区切られた染色体間隔又は領域内に位置する。本発明によるQTL11は、QTL9と組み合わせることができるToBRFVに対する改善された耐性を付与するものであり、LVSTBRFVRES2、NCIMB 43591の種子のゲノム中に存在するものから選択される。QTL11は、実際に、LVSTBRFVRES2 NCIMB受託番号43591の種子のゲノム中に存在する。
SNP(一塩基多型)又は本明細書で言及するマーカーに対応する特異的多型、ならびにS.lycopersicumゲノム中のこれらのSNP又はマーカーのフランキング配列を、実験セクション(特にQTL9については表G及びH、QTL11については表Kを参照)及び付随する配列リストに示す。トマトゲノムのバージョン2.50に関して、第9染色体及び第11染色体上のそれらの位置、ならびにそれらの隣接配列も示されている。
この点において、定義上、SNPは、ゲノム中の単一ヌクレオチドを指し、それは、存在する対立遺伝子に依存して変動するが、隣接するヌクレオチドは同一であることに留意されたい。異なるSNPの位置を明確に同定するために、それらの位置は、表G、H及びKに、そのバージョン2.50のトマトゲノム配列を参照することにより、及び配列番号により同定されるそれらの隣接配列を参照することにより示される。本願の特定のSNPに関連する配列、例えば、SNP TO-0201220の配列番号1において、配列内の1個のヌクレオチドのみが実際に多型に対応し、すなわち、配列番号1の201番目のヌクレオチドのみが、表Gに示すようにA又はGであり得るSNP TO-0201220の多型位置に対応し、隣接配列は、ゲノム中のSNPの位置決めのために示されるが、そのような多型の一部ではない。したがって、SNPマーカー又はこのSNPの対立遺伝子の検出は、このマーカーの多型ヌクレオチドの検出を指し、すべての隣接配列が同一である必要はない。
同様に、明細書及び表Kで言及されている他のマーカー(厳密にはSNPではない)は、単一ヌクレオチドの挿入を示すINDELマーカーである。例えば、表KによるSL2.50ch11 9684449(配列番号112)の968449位におけるマーカーSL2.50ch11 9684449(配列番号112)については、968449位は対立遺伝子であり、すなわち、Tの挿入に対応するC又はCTであることを意味し、SL2.50における「C」の位置は表Kに記載される9684449位である。対立遺伝子がこれらのINDELマーカーの1つの位置のみに関係する限り、簡単にするために、言語拡張により、以下ではそれらをSNPマーカーと呼ぶこともできる。
隣接配列、SNP又はINDELマーカー(以下のSNPに同化される)によって同定されるゲノム又は染色体領域は、したがって、明確に定義され、あいまいではない。
2つのSNP X及びYによって区切られたゲノム領域は、ゲノムのセクション、より具体的には染色体のセクションを指し、これら2つのSNPの位置の間に位置し、好ましくは該SNPを含む。従って、この染色体領域のヌクレオチド配列は、SNP Xに対応するヌクレオチドで始まり、SNP Yに対応するヌクレオチドで終わる、すなわち、SNPは、本発明に従って、それらが区切る領域内に含まれる。
所定のゲノム領域における「S.pimpinellifolium由来のイントログレス配列」により、この領域で見出されるゲノム配列は、S.pimpinellifoliumドナー、すなわち、イントログレッションパートナーにおいて見出される対応するゲノム配列と同じ遺伝子座であり、同じ遺伝子座においてLVSTBRFVRES2(NCIMB 43591)において見出される対応するゲノム配列と同じ配列であることが理解されるべきである。「同じ配列」を有することにより、比較される2つの配列は、ゲノム領域の子孫への伝達中に起こり得る潜在的な点突然変異の例外と同一であること、すなわち、好ましくは1キロベースの長さで少なくとも99%同一であることを意味する。
特定のゲノム領域が、同じ遺伝子座のS.pipinellifoliumドナーに見られる対応するゲノム領域と本発明の意味において同じ配列を有することは、もし前記ゲノム領域がToBRFVに対する耐性を付与することができ、S.pipinellifolium起源であるならば、結論づけられる。S.lycopersicumの植物、種子又は細胞のゲノム中に遺伝子組み換え配列が存在することは、例えば、GISH(遺伝的in situハイブリダイゼーション)によって示され得る。GISHは、ある種又は亜種から他の種へのクロマチン物質の移入を検出するための強力な技術である。GISHの利点は、移入過程が「移入ゲノムの写真」によって可視化されることである。この技術を用いることで、ゲノムの特定の領域がホモ接合又はヘテロ接合であるかどうかを、共優性である分子細胞遺伝学的マーカーの使用のために確立することも可能である。この技術により、目的の遺伝子がどの染色体に組み込まれているかを決定することも可能である。
本発明者らは、本発明のToBRFV耐性を付与するQTLを、主に、上記の第9染色体及び11の領域に沿った異なる遺伝子座、すなわち、QTL9について配列番号1~101を有する101個のSNPによって規定される101個の異なる遺伝子座、及びQTL11について配列番号102~115を有する14個のマーカーによって規定される14個の異なる遺伝子座における、遺伝子移入QTLの代表的配列の存在を同定することによって同定し、マッピングした。これらのSNPは、以下において、本発明のSNP、又はQTL9のための本発明の101SNPと称される。それらの中の好ましいSNPは、配列番号1~14を有する14個のSNP;特に配列番号1、2、10、12及び14を有するSNPである。
したがって、耐性表現型を付与する遺伝子組換え配列又はQTLの存在は、本発明の植物、種子又は細胞のゲノム中のこれらのSNPマーカーに基づいて同定することができる。好ましくは、QTL9については、遺伝子移入配列又はQTLの存在は、配列番号1~101を有する101個のSNPの1つによって、好ましくは14個のSNP(SNP TO-0201220(配列番号1)、TO-0201221(配列番号2)、TO-0201222(配列番号3)、TO-0201223(配列番号4)、TO-0201224(配列番号5)、TO-0201225(配列番号6)、TO-0201226(配列番号7)、TO-0201227(配列番号8)、TO-0201228(配列番号9)、TO-0201229(配列番号10)、TO-0201230(配列番号11)、TO-0201231(配列番号12)、TO-0201232(配列番号13)及びTO-0201233(配列番号14)を含む)のリストから選択されるSNP、より好ましくは5つのSNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231及びTO-0201233のうちの1つによってトマト植物において同定又は特徴付けられる。本発明のQTL9は、例えば、SNP TO-0201220又はSNP TO-0201229によって同定又は特徴付けられ得る。
別の適切なSNPは、配列番号15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100及び101を有するものである。
好ましい実施形態によれば、QTL9については、本発明のトマト植物、細胞又は種における遺伝子移入配列の存在は、少なくとも2つ、好ましくは少なくとも3つ、又は少なくとも5つの前記101のSNPマーカー、又は前記14のSNPマーカー、好ましくは、それらのうちの少なくとも1つはSNP TO-0201220又はSNP TO-0201229によって同定可能である。例えば、ToBRFV耐性を付与するイントログレス配列の存在は、少なくとも2つのSNP、例えば、1つはTO-0201229であり、もう1つは、配列番号1~101(配列番号10を除く)を有するSNPから選択された異なるSNPであるハプロタイプの存在によって検出される。
本発明の耐性を付与するQTL又は遺伝子移入配列を表すこれらの分子マーカーの対立遺伝子は、本発明の101個のSNPについて表Hの最後の列に報告される。上記の14のSNPマーカーについて、遺伝子移入されたQTLを代表する対立遺伝子は、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-020132の対立遺伝子G及びTO-020133の対立遺伝子Gである。
したがって、本発明によるトマト植物、細胞又は種子のゲノムにおけるQTLの存在は、前記遺伝子座でQTLを代表する配列を検出することによって、より好ましくは、トマトの耐性対立遺伝子の1つ又は複数を検出することによって、検出又は明らかにすることができる。例えば、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G、及びTO-0201233の対立遺伝子G、より好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、配列番号TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、又はTO-0201233の対立遺伝子G、さらにより好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aを検出することによる。
好ましい態様によれば、第9染色体、QTL9上の本発明のQTLは、少なくとも2個、好ましくは3個、好ましくは少なくとも5個の配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子、好ましくは少なくとも1個の検出された耐性対立遺伝子がSNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aであることを検出することにより、トマト植物、細胞又は種子のゲノム中で検出される。
QTL9は、隣接するSNP TO-0201220により一方の側で区切られた、又は隣接する第9染色体の染色体間隔上にあり、他方の側では配列番号101を有する隣接するSNPマーカーにより区切られた、又は隣接する第9染色体間隔上にある。QTL9が見出される第9染色体のより好ましい染色体間隔は、TO-0201220及びTO-0201233によって区切られた間隔である。さらに好ましい間隔は、配列番号20及びTO-0201233を有するSNPによって区切られた間、又は配列番号22及びTO-0201233を有するSNP間の間隔、又は配列番号26及びTO-0201233を有するSNP間の間隔、又は配列番号30及びTO-0201233を有するSNP間の間隔、又は配列番号34及びTO-0201233を有するSNP間の間隔、又は配列番号38及びTO-0201221及びTO-0201233を有するSNP間の間隔、又は好ましくは、SNPTO-0201221及びTO-0201233間の間隔である。
本発明によるQTL11は、好ましくは、配列番号102~115を有するマーカーのうちの1つによって、好ましくは、配列番号102~111を有するSNPマーカーのうちの1つによって、好ましくは、TO-0201237(配列番号102)、TO-0201238(配列番号103)、TO-0201239(配列番号104)、TO-0201240(配列番号105)及びTO-0201241(配列番号106)、ならびに/又はマーカーSL2.50ch11 964449(配列番号112)、SL2.50ch11 979896(配列番号113)、SL2.50ch11 9823405(配列番号114)及びSL2.50ch11 9924232(配列番号115)のうちの少なくとも1つによって検出される。好ましくは、このQTL11の存在は、配列番号102~115を有するマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つ、好ましくは配列番号102~115を有するSNPの耐性対立遺伝子の1つを検出することによって特徴付けることができる。好ましい実施形態によれば、QTL11の存在は、表Kの最後の列に開示されているように、配列番号112~115を有するマーカーの少なくとも1つの対立遺伝子CTの検出によって特徴付けられる。SL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C、SL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GT、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A及びTO-0201241の対立遺伝子A、好ましくはTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A及びTO-0201241の対立遺伝子Aの少なくとも1つによる。及び/又はSL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405 の対立遺伝子C、及びSL2.50ch11 9924232による。
したがって、QTL11の好ましいマーカーは、配列番号102~115(表K)を有するもの、あるいは配列番号102~111を有するもの、あるいはマーカーのリストTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 9779896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232、あるいはマーカーのリストTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-02012402及びTO-0のリストマーカーSL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 9779896、SL2.50ch11 9823405、SL2.50ch11 9924232である。好ましい耐性対立遺伝子は、これらの異なるリストに対応するものであり、表Kに示されており、これらのマーカー及び/又は耐性対立遺伝子のリストは、本発明の全ての異なる態様に適用可能である。
本発明のトマトS.lycopersicum植物、細胞又は種子は、ToBRFV耐性を付与する本発明のQTL9、QTL11、又は遺伝子移入配列についてホモ接合性であり得る。しかしながら、本発明は、そのようなホモ接合植物、細胞又は種子に限定されない。実際、本発明者らはまた、このQTL9によって付与される耐性が相加的であり、本発明のQTL9をヘテロ接合性で有するそのような植物もまた、QTLをホモ接合性で含むが感受性植物のレベルを上回るレベルで、ToBRFV(実験セクション参照)に対して耐性であることを実証した。従って、本発明はまた、第9染色体上のそのゲノム中に、上記の本発明のQTL9、又は遺伝子移入配列をヘテロ接合性に有するトマトS.lycopersicum植物、細胞、又は種子を包含する。
QTL11はまた、本発明のS.lycopersicum植物、細胞又は種子中にホモ接合性又はヘテロ接合性で存在し得るが、耐性対立遺伝子が劣性であるため(この点に関しては実施例9を参照のこと)、ホモ接合性段階でToBRFV耐性を付与するだけである。QTL9及びQTL11のヘテロ接合又はホモ接合の存在は、独立して定義することができる。
好ましい態様によれば、本発明の植物、種子又は細胞は、ホモ接合性又はヘテロ接合性のQTL9、ならびにホモ接合性又はヘテロ接合性のいずれかで上記に定義されたQTL11を含む。好ましい組み合わせは、両方ともホモ接合的に存在するQTL9及びQTL11、ホモ接合的にQTL11とヘテロ接合的に存在するQTL9、及びヘテロ接合的に存在するQTL11である。
好ましくは、本発明によるS.lycopersicum植物は、商業的な植物又は系統である。このような市販の植物又は系統もまた、TMV(タバコモザイクウイルス)に対する耐性を付与するTm-2遺伝子(対立遺伝子Tm-2又はTm-22(Tm-2aとしても知られる))の存在に起因して、ToMV(トマトモザイクウイルス)に対する耐性を示すことが好ましい
本発明のこの態様による植物はまた、好ましくは、線虫耐性形質(Mi-1又はMi-j)、ならびにフサリウム及びベルチシリウム耐性、及びTYLCV耐性というさらなる特徴を有する。
本発明のこの態様による植物はまた、好ましくは、線虫耐性形質(Mi-1又はMi-j)、ならびにフサリウム及びベルチシリウム耐性、及びTYLCV耐性というさらなる特徴を有する。
本発明によれば、他の耐性又は忍容性も考えられる。
好ましい実施形態によれば、本発明の植物は、ペピノモザイクウイルス(PepMV)に耐性ではない。更に別の態様によれば、本発明のトマト植物はまた、PepMVに耐性である。
さらに、本発明の商業的植物は、少なくとも10グラム、好ましくは25グラムの完全成熟、好ましくは少なくとも100gの完全成熟、さらにより好ましくは少なくとも150g又は少なくとも200gの完全成熟である、適切な条件下で果実を生じる。さらに、植物当たりの果実数は、本発明のQTL9の存在によって本質的に影響を受けない。すなわち、本発明による植物の生産性は、同じ遺伝子型を有するが、前記QTL9を欠く植物に対して20%を超えて劣らない。本発明の植物、例えば、堆積種子から成長した植物は、従って、一般に、クラスター当たり少なくとも3個、好ましくは約4個のトマトを有し、これらの果実は、好ましくは150g~180gの重量を有する。
さらに別の実施形態によれば、本発明の植物は、決定的、不定的、又は半不定的植物、又はその種子若しくは細胞であり、すなわち、決定的、不定的、又は半不定的成長習性に対応する。
決定型とは、まず葉を成長させ、受粉が成功すれば果実に成熟する花をつけるトマトのことである。すべての果実は、ほぼ同時に植物上で熟成する傾向がある。不確定なトマトは、ある種の葉を育てることから出発し、成長期を通じて葉と花をつくり続ける。これらの植物は、いつでも異なる成熟段階にあるトマト果実をもつ傾向がある。半決定型トマトは、決定型と不定型の間に表現型をもち、決定型より大きく成長する以外は、典型的な決定型である。
本発明はまた、本発明のQTL9をホモ接合性に有する植物と他のS.lycopersicumとを交配することによって得られるS.lycopersicumの雑種植物に関する。
本発明のQTL9は添加物であるため、上記の交配によって産生されたS.lycopersicumの雑種植物はToBRFVに対して耐性を有する。好ましくは、他のS.lycopersicum交配パートナーは、本発明の前記QTL9を欠いているが、WO2018/219941に記載されたQTLの1つ、好ましくは、第9染色体上のQTL2又は染色体11上のQTL3を含んでもよい。あるいは、他のS.lycopersicum交配パートナーは、染色体11上のWO2020/018783、WO2019/110130及びWO2019/110821に記載されたQTLを、ToBRFV耐性を付与するものとして含み得る。
本発明のQTL9は添加物であるため、上記の交配によって産生されたS.lycopersicumの雑種植物はToBRFVに対して耐性を有する。好ましくは、他のS.lycopersicum交配パートナーは、本発明の前記QTL9を欠いているが、WO2018/219941に記載されたQTLの1つ、好ましくは、第9染色体上のQTL2又は染色体11上のQTL3を含んでもよい。あるいは、他のS.lycopersicum交配パートナーは、染色体11上のWO2020/018783、WO2019/110130及びWO2019/110821に記載されたQTLを、ToBRFV耐性を付与するものとして含み得る。
従って、本発明はまた、開示されているように、ホモ接合性又はヘテロ接合性でQTL9、ならびにWO2018/219941に開示されている第9染色体上のQTL2;ヘテロ接合;WO2018/219941に開示されているように、染色体11上のQTL3は、好ましくはホモ接合を含むトマト植物、種子又は細胞に関する。WO2020/018783、WO2019/110130及びWO2019/110821に開示されているように、染色体11上の1つ以上のQTLは、ホモ接合性又はヘテロ接合性である。
さらに、本発明の発明者らが、ToBRFV耐性を付与する、以下においてQTL11と呼ばれる、染色体11上のQTLを同定した限り、このQTL11は、本発明のQTL9と組み合わせて存在し得る。第11染色体上のこのQTLはまた、QTL9を提供したS.pipinellifoliumの遺伝子移入パートナーからの遺伝子移入配列にも対応する。QTL11に対応する遺伝子移入配列は、SNP TO-0201237(配列番号102)及びSNP TO-0201241(配列番号106)によって区切られた領域内の第11染色体上に見出される。本出願の実験セクションで実証されているように、このQTL11は、トマト植物のゲノム中に存在する場合、特にQTL9と組み合わせて存在する場合、該QTL11を欠く同一植物に関してToBRFVに対する耐性の増加を提供する。従って、各QTLは独立してToBRFV耐性を付与するが、QTLの組み合わせは、1つのQTLによって提供される抵抗に関して増加した耐性、すなわち、少なくとも累積的であり、特に、耐性は、本質的に、QTL11については葉レベルであり、QTL9については果実レベルであるので、増大した耐性を提供する。従って、本発明は、ToBRFV耐性、好ましくは葉耐性を付与するために、ホモ接合性又はヘテロ接合性のいずれかであるが、好ましくはホモ接合性である、ゲノム中にこのQTL11を含むトマト植物、細胞及び種子にも向けられる。好ましくは、このQTL11は、本発明のQTL9と組み合わせて見出されるべきである。
従って、本発明はまた、QTL9及びQTL11を含むトマト植物に関し、従って、該QTL11を欠く対応する植物に関して、植物のToBRFVに対する耐性レベルを増加させ;本発明はまた、その細胞及び種子を包含する。
さらに、上記に開示したように、ToMV及びTMV耐性を提供する耐性遺伝子の存在は、特に不確定な商業的品種に対して有利である。本発明のいくつかの好ましい態様によれば、ToMV及びTMV耐性の両方を付与するTm-22遺伝子(Tm-22又はTm-2(2)としても知られる)は、従って、本発明のQTL9、本発明のQTL11、又はQTL9及びQTL11と組み合わされる。しかしながら、本発明者らは、Tm-22遺伝子及びQTL9が、組換え事象を起こしにくい「一括して」伝達される領域において、第9染色体の同じアーム上に位置することに留意した。したがって、同じ第9染色体上のTm-22遺伝子とQTL9を組み合わせることは日常的には困難である。しかしながら、Tm-22遺伝子及びQTL9の両方が優性又は少なくとも累積的であるため、Tm-22遺伝子及びQTL9は、有利には、第9染色体の2つの異なる相同体上に見出され、すなわち、それらは両方ともヘテロ接合性で存在する。いずれにせよ、Tm-22遺伝子は、好ましくはヘテロ接合的に存在する。
一実施形態によれば、本発明は、従って、本発明のQTL9を含む植物、細胞又は種子、ヘテロ接合体、ならびにTm-22遺伝子又はその類似体に向けられ、ToMV及びTMV耐性を提供する。Tm-22遺伝子は当業者に周知であり、この遺伝子に適した配列は、タンパク質配列についてSolyc09g018220、又はGeneBank AF536201、及びAAQ10736と呼ばれる。バリアント及びアナログは、本発明の分野において周知である。好ましい実施形態によれば、本発明のTm-22遺伝子は、AAQ10736(配列番号114)において報告された861アミノ酸配列を有するタンパク質、又はこの配列と少なくとも75%、好ましくは少なくとも80%の配列同一性を有し、Tm-22活性、すなわちToMV株のウイルスRNA複製を阻害する能力を示すタンパク質をコードする遺伝子である。
好ましい態様によれば、本発明のトマト植物、細胞又は種子は、従って、ヘテロ接合性の両方であるQTL9及びTm-22遺伝子又はそのバリアント、ならびにホモ接合性又はヘテロ接合性の本発明のQTL11を含み、これらの組み合わせは、ToBRFV、ToMV及びTMV耐性を提供する。必要に応じて、さらに耐性を加えてもよい。
出願PCT/IB2019/00674において同じ出願人の名前で開示されているように、Tm-1遺伝子の存在もまた、ToBRFV耐性を改善し得る。従って、本発明による植物、細胞又は種子は、有利には、Tm-1遺伝子も含む。Tm-1遺伝子は、とりわけ石橋ら、2007年に発表された(ウイルスRNA複製の阻害剤は植物耐性遺伝子によりコードされる)と定義される。PNAS 8月21日、2007年8月21日、104(34)13833-13838;好ましくは、「Tm-1遺伝子」とは、文献で報告されたTm-1活性を有するタンパク質をコードする遺伝子配列、すなわち、野生型ToMV株Tm-1感受性、例えば、本稿で開示された株ToMV-Lのウイルス複製を阻害する能力を指す。好ましい態様によれば、本発明のTm-1遺伝子は、配列番号115(NCBI BA F75724)に対応する石橋らに報告された754アミノ酸配列を有するタンパク質、又はこの配列と少なくとも75%、好ましくは少なくとも80%の配列同一性を有し、石橋ら、2007年に報告されたTm-1活性、すなわち野生型Tm-1感受性ToMV株のウイルスRNA複製を阻害する能力を示すタンパク質をコードする遺伝子である。
したがって、本発明は、本発明のQTL9、及び潜在的にはWO2018/219941に定義されるように、染色体11上のTm-22遺伝子及びQTL11、又はQTL3に加えて、ホモ接合性又はヘテロ接合性のいずれかでTm-1遺伝子を含むトマト植物、細胞又は種子も包含する。したがって、本発明は、本発明のQTL11に加えて、好ましくはホモ接合的に、又はヘテロ接合的に、Tm-1遺伝子を含むトマト植物、細胞又は種子も包含する。
さらに別の態様によれば、本発明の植物は、接木プロセスにおいて、割木又は台木として使用される。接木は、コオロギなどの作物に長年使用されてきたプロセスであるが、トマトにはごく最近になってから使用されるようになった。移植は、Phytophthoraのようなテルル病原体又はある種の線虫に対するあるレベルの耐性を提供するために使用され得る。従って、グレーティングは、栽培される植物又は品種と寄生された土壌との間の接触を防止することを意図している。移植片又ははさみとして使用される対象品種、場合によりF1雑種を、根株として使用される耐性植物に移植する。耐性のある台木は健康であり、土壌から病気から分離した移植片の正常な供給源となる。
上述のように、本発明は、改善されたToBRFV耐性を示すS.lycopersicum植物、ならびにそれらの植物、及びこれらの植物又は種子の細胞、又はそれらのゲノム中の耐性QTL9及び/又はQTL11を含む他の植物部分、S.piminellifoliumから移入された、及び該QTLを含む本発明の植物の子孫に向けられる。
子孫は、本発明の植物との交配からの第1、第2、及びそれ以上の子孫を包含し、ここで、交配は、それ自体との交配又は他の植物との交配を含む。本発明による植物又は種子は、受託番号NCIMB 43591の下でNCIMBに寄託された寄託種子LVSTBRFVRES2から成長した植物の子孫又は子孫であり得る。寄託された種子から育てられた植物は、QTL11と同様に、改善された表現型を付与する本発明のQTL9のホモ接合体であり;従って、それらは、それらのゲノムにおいて、第9及び第11染色体の相同体の各々に関心のあるQTLを有する。それらは、交差、自己フィング、及び/又は戻し交配によって、これらの配列を別のバックグラウンドに移すために使用することができる。
また、本発明は、LVSTBRFVRES2(NCIMB 43591)の寄託された種子、及び関心のある表現型を付与するQTL9及びQTL11をホモ接合的に含む、これらの種子のうちの1つから成長した植物に対するものである。これらの種子は植物品種に対応せず、本発明のQTLを除くほとんどの遺伝子についてホモ接合性ではなく、従って、それらの表現型は、本発明のToBRFV耐性/忍容性を除いて、増殖中に固定されず;本発明のToBRFV耐性を除いて、それらの表現型形質の大部分は、増殖中に分離する。
また、本発明は、改善された表現型を付与する可能性のある、改善された表現型を付与するQTL9及び/又はQTL11を含む、上記の植物又は種子、すなわち、改善された表現型を付与する配列を、潜在的に組み合わせて含む、本発明は、S.lycopersicum植物からのQTLs、その代表的種子を、NCIMB受託NCIMB-43591の下で、別のS.lycopersicum遺伝的バックグラウンドに、例えば、該植物を第2のトマト植物親と交配し、目的の表現型に関与するQTL9及び/又はQTL11を有する植物の選択により、沈着させた、植物又は種子を、上記定義のように、提供する。このような交配では、QTL9とQTL11を、適切であれば、転送することができる。
本発明の種子又は植物は、異なる方法によって得ることができ、本質的に生物学的な方法によってのみ得られるものではないことに留意されたい。
このような態様によれば、本発明は、トマト植物又は種子、好ましくは、そのゲノムにおける1以上の突然変異を含み得る、非天然トマト植物又は種子に関し、それらは、植物に、例えば、寄託番号NCIMB 43591の下で、代表的な試料がNCIMBに寄託された植物のゲノム中に存在するような突然変異である、トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する果実及び/又は葉の耐性を提供する。
別の実施形態では、本発明は、トマトのゲノムに1つ以上の突然変異を有する植物又は種子を得る方法に関する。この方法は、植物に、トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する果実及び/又は葉の耐性を提供する。このような方法は、実施例7に例示されており、以下を含むことができる:
a)変異原性物質で修飾したトマトのM0種子をM1種子にすること;
b)このようにして得られたM1種子から成長している植物で、M1植物を得ること;
c)M1植物の自家受精によるM2種子を生産すること;及び
d)ステップb)及びc)n回繰り返して、M1+n種子を得ること。
a)変異原性物質で修飾したトマトのM0種子をM1種子にすること;
b)このようにして得られたM1種子から成長している植物で、M1植物を得ること;
c)M1植物の自家受精によるM2種子を生産すること;及び
d)ステップb)及びc)n回繰り返して、M1+n種子を得ること。
M1+nの種子を植物に育て、ToBRFV感染に供する。生き残った植物、又はToBRFV感染のより軽度の症状を有する植物は、1世代以上増殖させながら、ToBRFVに対する果実及び/又は葉の耐性について選択し続ける。
この方法では、工程a)のM1種子は、EMS突然変異誘発のような化学的突然変異誘発によって得ることができる。他の化学的突然変異誘発剤としては、限定されるものではないが、ジエチル硫酸、エチレンイミン、プロパンスルトン、N-メチル-N-ニトロソウレタン、N-ニトロソ-N-メチル尿素、N-エチル-N-ニトロソウレア、及びアジ化ナトリウムが挙げられる。
あるいは、突然変異は、例えば、X線、高速中性子、UV照射から選択される照射によって誘発される。
本発明の別の実施形態において、突然変異は、遺伝子工学によって誘導される。このような突然変異には、ToBRFVの果実及び/又は葉の耐性を付与する配列の統合、ならびにToBRFVの果実及び/又は葉の耐性又は忍容性を付与する代替配列による居住配列の置換も含まれる。好ましくは、突然変異は、上記のように、S.lycopersicum植物の相同配列の置換におけるQTL9及び/又はQTL11の統合である。さらにより好ましくは、突然変異は、S.lycopersicumゲノムの第9染色体上のSNP TO-0201220(配列番号1)及びSNP TO-0201233(配列番号14)内に含まれる配列、又はその断片を、寄託番号NCIMB 43591の下でNCIMBに寄託された植物のゲノム中に存在する第9染色体上の相同配列により置換することであり、その配列又は断片は、ToBRFVに対する耐性を付与する。さらに別の実施形態によれば、突然変異は、S.lycopersicumゲノムの第11染色体上のSNP TO-0201237(配列番号102)及びSL2.50ch11 9924232(配列番号115)内に含まれる配列、又はSNP TO-0201237及びSNP TO-0201241内に含まれる配列のような断片の、寄託番号NCIMB 43591の下で植物のゲノム中に存在する第11染色体上の相同配列による置換であり、ここで、その配列又は断片は、ホモ接合性で存在する場合、ToBRFVに対する耐性を付与する。
使用可能な遺伝子工学的手段は、種々の新しい技術である「新品種改善技術」と呼ばれる技術の使用を含み、これは、遺伝的変異を介して植物に新たな特性を生み出すために開発及び/又は使用され、標的突然変異誘発、新規遺伝子の標的導入又は遺伝子サイレンシング(RdDM)を目的とする。このような新しい繁殖技術の例は、亜鉛フィンガーヌクレアーゼ(ZFN)技術(ZFN-1、ZFN-2及びZFN-3、米国特許第9,145,565号参照)、オリゴヌクレオチド指向性突然変異誘発(ODM)、シスジェネシス及びイントラジェネシス、接ぎ木(GM台木上で)、逆育種、アグロ浸潤(アグロ浸潤「センス・ストリクト」、アグロ接種、フローラルディップ)、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN、米国特許第8,586,363号及び第9,181,535号参照)、CRISPR/Casシステム(米国特許第8,697,359号;第8,771,945号;第8,795,965号;第8,865,406号;第8,871,445号;第8,889,356号;第8,895,308号;第8,906,616号;第8,932,814号;第8,945,839号;第8,993,233号;及び第8,999,641号参照)、操作されたメガヌクレアーゼの再操作されたホーミングエンドヌクレアーゼ、DNAガイドゲノム編集(Gao et al., Nature Biotechnology (2016))、及び合成ゲノミクスの使用によって促進される標的配列変化である。標的ゲノム編集の主要な部分は、新たな育種技術のための別の呼称であり、修飾が意図されているゲノム中の選択された位置でDNA二本鎖切断(DSB)を誘導するための応用である。DSBの直接修復は標的ゲノムの編集を可能にする。このような用途は、突然変異(例えば、標的突然変異又は正確な天然遺伝子編集)を生成するため、ならびに遺伝子(例えば、シス遺伝子、遺伝子内又はトランスジーン)の正確な挿入を生成するために利用することができる。突然変異に至る応用は、しばしば、SDN1、SDN2及びSDN3のような部位特異的ヌクレアーゼ(SDN)技術として同定される。SDN1については、結果は標的化された非特異的遺伝子欠失突然変異である:DNADSBの位置は正確に選択されるが、宿主細胞によるDNA修復はランダムであり、小さなヌクレオチド欠失、付加又は置換をもたらす。SDN2については、SDNを用いて、標的化DSBを生成し、DSBを修復するために、DNA修復鋳型(1個又は数個のヌクレオチド変化を除き、標的化DSB DNA配列と同一の短いDNA配列)を用いる。これは、目的の所望の遺伝子における標的化及び所定の点突然変異をもたらす。SDN3に関しては、SDNは、新しいDNA配列(例えば、遺伝子)を含むDNA修復鋳型と共に使用される。この技術の成果は、そのDNA配列の植物ゲノムへの組込みである。SDN3の使用を例示する最も可能性の高い用途は、選択されたゲノム位置におけるシスジェニック、遺伝子内、又はトランスジェニック発現カセットの挿入である。これらの各技術の完全な説明は、2011年に欧州委員会の共同研究センター(JRC)将来技術研究所によって作成された「新しい植物育種技術-最先端の技術と商業開発の見通し」のレポートに見出すことができる。
本本発明によれば、ToBRFVに対する耐性又は中程度の耐性は、本発明の耐性植物の市場に出さない果実の重要な減少に対応する。特に、本明細書に開示される耐性植物は、果実の少なくとも70%が成熟時に市場に出回る、すなわち、変色斑点がなく、褐色化した萼がなく、粗い表面で小さすぎず、褐色の壊死斑点がないようなトマトを実らせる。好ましくは、少なくとも80%の果実は成熟時に市場性を維持し、好ましくは少なくとも90%の果実が二重感染の場合でも市場性を維持する。
上述のように、本発明の植物は、SNP TO-0201220及び配列番号101を有するSNPによって区切られたこの染色体の領域における第9染色体上の遺伝子移入配列の存在、及び/又はSNP TO-0201237及びSL2.50ch11 9924232、好ましくはSNP TO-0201237及びSNP TO-0201241によって区切られたこの染色体の領域における第11染色体上の遺伝子移入配列の存在によって特徴付けられる。しかし、S.piminellifolium由来の遺伝子内配列は、これらの境界又は隣接配列を越えて見出される可能性がある。同様に、イントログレッシングされた配列は上述の領域内に見出されるが、領域全体は必ずしもイントログレッシングされた配列で構成されているとは限らない。本発明者らがQTL9について同定し、使用したマーカーを考慮すると、ToBRFV耐性を付与する遺伝子移入配列は、好ましくは、本発明の植物、種子又は細胞のゲノムにおいて、表Hに記載の配列番号1~101を有する101個のSNPを包含する101遺伝子座のうちの少なくとも1つ以上、より好ましくは、以下の14個の遺伝子座:第9染色体上のTO-0201220を包含する遺伝子座、TO-0201221を包含する遺伝子座、TO-0201222を包含する遺伝子座、TO-0201223を包含する遺伝子座、TO-0201224を包含する遺伝子座、TO-0201225を包含する遺伝子座、TO-0201226を包含する遺伝子座、TO-0201227を包含する遺伝子座、TO-0201228を包含する遺伝子座、TO-0201229を包含する遺伝子座、TO-0201230を包含する遺伝子座、TO-0201231を包含する遺伝子座、TO-0201232を包含する遺伝子座、及びTO-0201233を包含する遺伝子座のうちの少なくとも1つに見出すことができる。
「SNPマーカーを包含する遺伝子座」とは、SNPの多型の周囲の配列、好ましくはSNPの上流約2メガ塩基から下流約2メガ塩基、好ましくは1メガ塩基、好ましくはSNPの上流及び下流約0.5メガ塩基まで延在する配列を意味する。
これらの遺伝子座におけるイントログレス配列は、NICMB43591に対応する種子LVSTBRFVRES2の対応する遺伝子座に見出される配列である。
QTL11については、ホモ接合性で存在する場合にToBRFV耐性を付与するイントログレス配列は、好ましくは、本発明の植物、種子又は細胞のゲノムにおいて、表Kに記載された配列番号102~115を有する14のマーカーを包含する14の遺伝子座のうちの少なくとも1つ以上が見出され、これらの遺伝子座におけるイントログレス配列は、NICMB43591に対応する種子LVSTBRFVRES2の対応する遺伝子座において見出されるものである。
本発明は、別の態様において、上記の本発明の種子又は植物から得られる可能性が高い任意の植物、及びそのような植物の植物部分にも関し、最も好ましくは、外植片、穂木、挿し木、種子、果実、根、台木、花粉、胚珠、胚、プロトプラスト、葉、葯、茎、葉柄、子葉、花、根の先端、胚軸、及びその他の植物の一部であって、前記植物、外植片、挿し穂、挿し木、種子、果実、根、台木、花粉、胚珠、胚、プロトプラスト、葉、葯、茎、葉柄、子葉、花、根の先端、胚軸、及び/又は植物部分は、本発明の第1の態様による種子又は植物、すなわち目的とするQTL9及び/又はQTL11を有する、ゲノム内でホモ接合又はヘテロ接合である。これらの植物の部分、とりわけ外植片、穂木、挿し穂、種子、果実、根、台木、花粉、胚珠、胚、プロトプラスト、葉、葯、茎、葉柄、子葉、花、根端又は胚軸は、それらのゲノムにおいて、目的の表現型、すなわち、ToBRFVに対する耐性、特にQTL9に対する果実耐性、及びQTL11に対する葉面耐性を付与するQTL9及び/又はQTL11を含む。
好ましい実施形態によれば、本発明は、上述のように種子に向けられ、本発明の第1の態様に従い植物に成長し、従って、耐性QTL9、又はQTL11、又は上述のように遺伝子移入された配列の存在により、ToBRFV感染に対して耐性を示す。
本発明のこの態様において言及されるQTL9及びQTL11は、本発明の植物の文脈において上述されるものである。
植物部分は、有利には、QTL9に加えて、又はその代わりに、上記定義のQTL11を含むことができる。
本発明の第1の態様に関連して定義されるQTLの異なる特徴は、発明のこの態様に準用される。したがって、QTL9は、好ましくは、寄託材料LVSTBRFVRES2(NCIMB受託番号43591)に対応する植物のゲノム中に存在するものから選択される。それは有利には、表HのSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つの存在によって特徴付けられ、好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、対立遺伝子Aの存在による TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及び/又は対立遺伝子TO-020133のG、より好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C又はTO-0201233の対立遺伝子G、さらにより好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aによる。
QTL11は、好ましくは、寄託材料LVSTBRFVRES2(NCIMB受託番号43591)に対応する植物のゲノム中に存在するものから選択される。それは有利には、表Kのマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つの存在によって特徴付けられ、好ましくは、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTにより、例えば、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、及びTO-0201241の対立遺伝子Aの少なくとも1つの存在による。
本発明はまた、S.lycopersicum植物の細胞にも関心のある表現型をS.lycopersicum植物、潜在的にはQTL9及びQTL11に独立に付与する本発明のQTL9又はQTL11をそれらのゲノム中に含むように、本発明はS.lycopersicum植物の細胞に関する。QTL9は、QTL11と同様に、本発明のフレームにおいて既に定義されているものであり、本発明の前述の態様による植物及び種子に関して既に開示されているのと同じ特徴及び好ましい実施形態によって特徴付けられる。このQTL、すなわち、QTL9又はQTL11の存在は、上記に開示され、当業者に周知の技術によって明らかにすることができる。とりわけ、QTLが本発明のそのような細胞のゲノム中にホモ接合的に存在するか、又はヘテロ接合的に存在するかを決定することができる。QTL9は、有利には、表HのSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つの存在によって特徴付けられ、好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、対立遺伝子Aの存在によるTO-0201226の対立遺伝子、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及び/又は対立遺伝子TO-020133のGにより、より好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C又はTO-0201233の対立遺伝子G、さらにより好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aによる。QTL11は有利には、表Kのマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つの存在によって、好ましくはTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C、SL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTの存在により、例えば、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、及びTO-0201241の対立遺伝子Aの少なくとも1つの存在による。
本発明による細胞は、任意のタイプのS.lycopersicum細胞、特に、関心のあるQTL9及び/又はQTL11を有する、S.lycopersicum植物全体を再生することができる単離細胞及び/又は細胞であり得る。
本発明はまた、本発明に従って上記で定義された植物の非再生可能細胞又は再生可能細胞の組織培養を対象とする。好ましくは、再生可能な細胞は、本発明の胚、プロトプラスト、分裂組織細胞、カルス、花粉、葉、葯、茎、葉柄、根、根の先端、果実、種子、花、子葉、及び/又は胚軸に由来し、細胞は、そのゲノムにQTL9及び/又はQTL11を含み、QTL9のToBRFVに対する果実耐性、及びQTL11のToBRFVに対する葉面耐性の改善された表現型を独立して付与する。
好ましくは、このような細胞はQTL9を含み、本発明の文脈で定義されるように、ホモ接合性又はヘテロ接合性のいずれかでQTL11も含む。
このような細胞はまた、有利には、本発明の第1の態様の文脈において開示されているように、本明細書においても適用可能な、任意の追加の耐性又は忍容性遺伝子を含む。
組織培養は、好ましくは、前述のトマト植物の生理学的及び形態学的特徴を有する植物を再生することができ、前述のトマト植物と実質的に同じ遺伝子型を有する植物を再生することができる。本発明はまた、本発明の組織培養物から再生されたトマト植物を提供する。
また、本発明は、本発明の改善された表現型を付与する、上記に定義された植物のプロトプラスト、又は上記に定義された組織培養物からの、QTL9及び/又はQTL11を含有する前記プロトプラストを提供する。
本発明はまた、本発明の植物の組織に関するものであり、組織は未分化組織又は分化組織であり得る。このような組織は、本発明のQTLを含む1以上の細胞を含む。
また、本発明は、上記で定義したように、移入された配列又はQTLを含む、本発明による耐性トマト植物を生成することができる増殖材料に関する。
別の態様によれば、本発明はまた、本発明の改善された表現型を有するS.lycopersicum植物を得るための育種プログラムにおける繁殖パートナーとして、好ましくは本発明のQTL9をホモ接合体で含む、本発明のトマト植物の使用に関する。実際、このような繁殖パートナーは、目的の表現型を付与するQTL9をそのゲノムにホモ接合的に保持している。この植物とトマト植物、特に系統とを交配することにより、所望の表現型を付与する本発明のQTL9を子孫に移すことが可能である。従って、本発明の植物は、S.lycopersicum植物又は生殖質、すなわちToBRFV耐性に所望の表現型を付与するQTL9を移入するための繁殖パートナーとして用いることができる。目的のQTL9をヘテロ接合体としてもつ植物又は種子は、上記のように繁殖パートナーとしても用いることができるが、表現型の分離は、繁殖プログラムをより複雑にする可能性が高い。
本発明の改善された表現型は、ToBRFVに対する耐性、特に、果実耐性又は葉耐性、又は果実及び葉耐性である。
繁殖パートナーはまた、本発明で定義されたQTL11を含んでもよく、好ましくはホモ接合性である。
導入されたQTL9は、有利には、疾患に対する耐性、早期の果実成熟、干ばつ忍容性、果実形状などの他の望ましい遺伝的形質を含む品種に導入される。好ましくは、遺伝子導入されたQTL9は、有利には、Tm-22遺伝子を含む植物又は品種に導入される。
更に別の態様によれば、本発明はまた、繁殖パートナーとして本発明のQTL11をホモ接合体で含む、本発明のトマト植物の同じ使用に関する。
また、本発明は、受託番号NCIMB 43591の下でNCIMBに寄託されたLVSTBRFVRES2の植物又は種子、及び/又はホモ接合性QTL9及び/又はQTL11を含む、それから誘導された植物と同じ使用に関する。また、この植物は、S.lycopersicum植物又は生殖質に所望の表現型を付与することを目的とした育種プログラムにおいて、移入パートナーとして適している。
このような育種プログラムにおいて、所望の表現型を示す、又は所望の表現型に連結されたQTL9を有する子孫の選択は、有利には、SNPマーカーの対立遺伝子、特に配列番号1~101を有する本発明のSNPマーカーに基づいて行うことができる。
QTL9の場合、植物の子孫は、好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及び/又はTO-020133の対立遺伝子Gの存在に基づいて選択され、より好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、配列番号TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、又はTO-0201233の対立遺伝子G、さらにより好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aによる。
あるいは、改善された表現型又はこれらの対立遺伝子の組み合わせに関連する本発明の101個のSNPの耐性対立遺伝子のいずれか1つの存在に基づいて、選択を行うことができる。
このような選択は、選択される植物の遺伝物質試料中に目的の対立遺伝子が存在する場合に行われる。この対立遺伝子又はこれらの対立遺伝子の存在は、実際に、本発明のQTL9又は遺伝子移入配列の存在を、前記SNPによって定義される遺伝子座に確認する。しかしながら、点突然変異又は組換え事象に続いて、これらの対立遺伝子の少なくとも1つ又は2つが失われ、関心のあるQTL9を有する残りの染色体断片が依然として関心のある表現型を付与することが考えられる。
QTL11を有する子孫の選択は、有利には、配列番号102~115を有するマーカーの対立遺伝子、好ましくは配列番号102~111を有するSNPマーカーの対立遺伝子、好ましくはTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GT、例えば、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、及びTO-0201241の対立遺伝子Aの少なくとも1つの存在による。
従って、本発明による植物、又は受託番号NCIMB 43591の下で堆積された種子から成長させた植物は、本発明の改善された表現型を有する市販のトマト系統及び品種を得るためのマーカー支援選択において特に有用である。
本発明はまた、所望の表現型を付与する遺伝子配列を同定し、配列決定し、及び/又はクローニングすることを目的とするプログラムにおける前記植物の使用に関する。
本発明の前の態様について記載された任意の特定の実施形態は、本発明のこの態様にも、特に関心のある表現型を付与するQTL9及びQTL11の特徴に関して、適用可能である。
さらに別の態様によれば、本発明はまた、所望の表現型、特に商業的植物及び近交親系を有するS.lycopersicum植物の生産又は繁殖のための方法又はプロセスに関する。本発明はまた、実際に、他のトマト植物、特に他のトマト品種、又は他の種若しくは近交系親株に対するToBRFV耐性を付与する本発明のQTL又は遺伝子組換え配列を移入することにも向けられ、トマトの新しいタイプ及び品種を生産するのに有用である。
この点に関して、本発明はまた、ToBRFV耐性を有するS.lycopersicum植物を繁殖させる方法を含み、該方法は、ToBRFV耐性を付与する本発明のQTL9を有する寄託種LVSTBRFVRES2 NCIMB 4591又はその子孫から成長した植物と、好ましくは該QTLを欠く最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程を含む。QTLは、上述のように定義され、すなわち、S.piminellifoliumから遺伝子移入され、好ましくは、LVSTBRFVRES2、NCIMB受託番号43591の種子のゲノム中に存在する。このQTLは、配列番号1~101を有するSNPマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つによって同定可能である。
本発明はまた、S.lycopersicum植物にToBRFV耐性を付与するための方法であって、本発明の耐性QTL9を導入するために該植物を遺伝的に改変することを含む方法に関する。上記のQTL9は、上記のように定義され、好ましくは、LVSTBRFVRES2、NCIMB受託番号43591のシードのゲノム中に存在する。遺伝子改変は、当業者に周知の任意の方法又は手段によって実施することができる。
本発明はまた、ToBRFV耐性を有するS.lycopersicum植物を繁殖させるため、及びQTL9の代わりにQTL11と関連してS.lycopersicum植物にToBRFV耐性を付与するための同じ方法に関する。このような場合、QTLは、配列番号102~115を有するマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つによって同定可能である。
本発明は、従って、ToBRFVに対して耐性を有するS.lycopersicum植物を繁殖させるための方法に関し、この方法は、S.pipinellifoliumから移入されたS.pimpinellifoliumから移入された、ToBRFV耐性を付与する、QTL9を有する寄託種子NCIMB43591又はその子孫から育てられた植物と、該QTL9を欠く最初のS.lycopersicum植物とを交配させる工程を含み、ここで、第9染色体上の該QTL9は、植物LVSTBRFVRES2、NCIMB受託番号4591の種子のゲノム中に存在し、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、配列番号TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C又はTO-0201233の対立遺伝子Gによって同定される。
本発明はまた、ToBRFVに対する耐性を有するS.lycopersicum植物を育種するための方法に関し、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入され、ToBRFV耐性を付与する第11染色体上にQTL11を有する寄託種子NCIMB 43591又はその子孫から成長した植物を、前記QTL11を欠く最初のS.lycopersicum植物と交配するステップを含み、染色体11上の前記QTL11は、植物LVSTBRFVRES2、NCIMBアクセッション番号43591の種子のゲノムに存在し、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-020124の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C又はSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTによって識別可能である。
具体的には、本発明はまた、以下:
a)ToBRFV耐性を付与するQTL9を含む、寄託された種子NCIMB 43591又はその子孫から成長した植物と、好ましくは前記QTLを欠く最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程;
b)本発明のQTL9を含む、得られた子孫中の1つの植物を選択する工程;
c)工程b)で得られた植物の1~数倍の自家受粉を任意に行い、このようにして得られた子孫において、ToBRFVに対して耐性を示す植物を選択し、果実耐性、葉の耐性、あるいはその両方である工程
を含む、ToBRFV耐性を有するプラントの製造方法又は工程に関する。
a)ToBRFV耐性を付与するQTL9を含む、寄託された種子NCIMB 43591又はその子孫から成長した植物と、好ましくは前記QTLを欠く最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程;
b)本発明のQTL9を含む、得られた子孫中の1つの植物を選択する工程;
c)工程b)で得られた植物の1~数倍の自家受粉を任意に行い、このようにして得られた子孫において、ToBRFVに対して耐性を示す植物を選択し、果実耐性、葉の耐性、あるいはその両方である工程
を含む、ToBRFV耐性を有するプラントの製造方法又は工程に関する。
あるいは、方法又はプロセスは、ステップa)の代わりに、以下:
a1)ToBRFV耐性を付与するQTL9を含む、寄託された種子(NCIMB 43591)に対応する植物、又はその子孫と、好ましくは該QTLを欠く最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程;
a2)F2集団を作製するために、F1雑種を自己指で増やす工程
を含み得る。
a1)ToBRFV耐性を付与するQTL9を含む、寄託された種子(NCIMB 43591)に対応する植物、又はその子孫と、好ましくは該QTLを欠く最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程;
a2)F2集団を作製するために、F1雑種を自己指で増やす工程
を含み得る。
上記の方法又はプロセスにおいて、SNPマーカーは、好ましくは、工程b)及び/又はc)において、目的の耐性表現型を付与する配列を有する植物を選択するために使用される。
SNPマーカーは、好ましくは、本出願の他の箇所で言及されているようなそれらの全ての組合せ、好ましくは配列番号1~14を有するSNPを含む、配列番号1~101を有する本発明の101個のSNPマーカーの1つ以上である。
1つ以上のSNPの対立遺伝子に基づいて植物を選択することにより、その植物は、最初の植物に関して、果実忍容性/耐性、葉忍容性/耐性、又は両方であるか否かにかかわらず、ToBRFV耐性を有するものとして選択されることが理解されるべきである。ただし、SNPの対立遺伝子が、このSNPについてのLVSTBRFVRES2親の対立遺伝子に対応する対立遺伝子であり、最初のS.lycopersicum植物の対立遺伝子ではない場合である。例えば、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及び/又はTO-020133の対立遺伝子Gが検出される場合、より好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子G、TO-0201232の対立遺伝子G、又はTO-0201233の対立遺伝子Gが検出される場合、さらにより好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aが検出される場合に、本発明の改善された表現型を有するものとして植物が選択され得る。表Gに示したSNPの他の耐性対立遺伝子を用いることもできる。
好ましくは、工程a)のS.lycopersicum植物は、商業的に所望の形質又は所望の園芸形質を有する植物を得るために使用されるエリート系統である。有利には、このような植物は、ホモ接合性又はヘテロ接合性のTm-22遺伝子の存在のために、TMVに対して耐性である。
上記で定義された方法又はプロセスは、有利には、S.lycopersicum植物の全ての特徴を有する植物を得るために、好ましくは工程c)の後に戻し交雑工程を含むことができる。従って、これらの特徴を有するプラントの製造のための方法又はプロセスは、以下の追加の工程:
d)b)又はc)で選択した耐性植物をS.lycopersicum植物と交配する工程;
e)本発明のQTL9又は遺伝子移入配列を有する植物を選択する工程
を含んでもよい。
d)b)又はc)で選択した耐性植物をS.lycopersicum植物と交配する工程;
e)本発明のQTL9又は遺伝子移入配列を有する植物を選択する工程
を含んでもよい。
工程a)で使用される植物、すなわち、寄託された種子に対応する植物は、寄託された種子から成長させた植物であり得る;あるいは、本発明の第1の態様による任意の植物であってもよく、QTL9又は内部移入配列を有し、好ましくはこれらの配列をホモ接合的に有する表現型を付与する。
好ましくは、このような植物はまた、好ましくはホモ接合性であると定義されるQTL11を含む。
工程e)において、SNPマーカーは、最初の植物に関して、ToBRFV耐性を有する植物を選択するために使用することができる。SNPマーカーは、前のセクションで説明したように、本発明のものである。好ましい実施形態によれば、本発明の方法又はプロセスは、選択工程のうちの少なくとも1つ、すなわち、b)、c)、及び/又はe)について、選択が、配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子のうちの少なくとも1つの検出に基づくように実施される。好ましい対立遺伝子及び組合せは既に開示されており、本発明のこの実施形態に適用可能である。
改善された表現型を有し、この表現型を付与するQTLをホモ接合体で有する植物が選択される場合、選択は、反復感受性S.lycopersicumの親を表す対立遺伝子の不在と組み合わせて、QTLを表す対立遺伝子、すなわちLVSTBRFVRES2の親の存在に基づいて、本発明の1以上のSNPに基づいてなされるべきであることに留意されたい。
選択はまた、遺伝子移入された配列に連結された任意の他のマーカー、及び感受性のある親の常在配列と反対することによるこれらの侵入した配列の存在を表すものに基づいて行うことができる。別のマーカーを定義する方法は、本発明の範囲内にあり、別のセクションで開示される。
工程e)で選択される植物は、好ましくは、商業的植物、特に、通常の培養条件下で少なくとも10g、好ましくは25g、少なくとも100g、少なくとも150g、又は少なくとも200gの全成熟を有する果実を有する植物である。
好ましくは、工程d)及びe)は、少なくとも2回、好ましくは3回繰り返され、必ずしも同じS.lycopersicum植物ではない。当該S.lycopersicum植物は、繁殖系統であることが好ましい。
線虫形質に対する耐性又はToMVに対する耐性は、上記に開示されたプロセスの各選択段階において、さらに選択され得る。
自家受粉と戻し交配は任意の順序で行われ、インターカレートすることができる。例えば、戻し交配は1回又は複数回の自家受粉の前後に行われ、自家受粉は1回又は複数回の戻し交配の前後に行われる。
所望の改善された表現型を有する子孫の選択は、S.lycopersicumの親からのToBRFV耐性の比較に基づいて、とりわけ実施例で開示されているプロトコールを介して行うこともできる;試験された耐性/忍容性は、果実耐性/忍容性、又は葉耐性/忍容性、又はその両方であり得る。
対立遺伝子検出に用いられる方法は、特定の染色体上のSNPの2つの異なる対立遺伝子間の区別を可能にする任意の技術に基づくことができる。
本発明はまた、工程a)において、ToBRFV耐性を付与するQTL11を含む、寄託された種子NCIMB 43591から成長した植物、又はその子孫を用いる、同じ方法に関する。次に、すべての検出/選択工程は、QTL11に関して、特に配列番号102~115を有するマーカーを用いて、より好ましくはTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及び/又はSL2.50ch11 9924232対立遺伝子GTの存在に基づいて;例えば、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、及びTO-0201241の対立遺伝子Aの少なくとも1つの存在によって実施される。マーカー及び耐性対立遺伝子の別の好ましいリストは、既に上記で開示されている。
従って、本発明はまた、S.lycopersicum植物にToBRFVに対する耐性を付与する方法に関し、
a)寄託された種子NCIMB 43591、又はその子孫から育てられ、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11を有し、NCIMB 43591において独立してToBRFV耐性を付与する植物と、好ましくは前記QTL(複数可)を欠く、最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程、
b)QTL9及び/又はQTL11を有する、このようにして得られた子孫において植物を選択する工程;
c)b)において得られた植物の1~数倍の自家受粉を任意に行い、このようにして得られた子孫において、ToBRFVに対する耐性を有する植物を選択する工程
を含む。
a)寄託された種子NCIMB 43591、又はその子孫から育てられ、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11を有し、NCIMB 43591において独立してToBRFV耐性を付与する植物と、好ましくは前記QTL(複数可)を欠く、最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程、
b)QTL9及び/又はQTL11を有する、このようにして得られた子孫において植物を選択する工程;
c)b)において得られた植物の1~数倍の自家受粉を任意に行い、このようにして得られた子孫において、ToBRFVに対する耐性を有する植物を選択する工程
を含む。
別の態様によれば、本発明は、以下の工程を含む、S.lycopersicum植物にToBRFVに対する耐性を付与する方法に関し、
a)寄託された種子NCIMB 43591、又はその子孫から育てられ、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11を有し、NCIMB 43591において独立してToBRFV耐性を付与する植物と、好ましくは前記QTL(複数可)を欠く、最初のS.lycopersicum植物とを交配し、したがって、F1集団を生成する工程、
a2)F1雑種を自己指令してF2個体群を作製する工程、
b)このようにしてToBRFVに対する耐性を獲得した子孫の個体の選択工程
を含む。
a)寄託された種子NCIMB 43591、又はその子孫から育てられ、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11を有し、NCIMB 43591において独立してToBRFV耐性を付与する植物と、好ましくは前記QTL(複数可)を欠く、最初のS.lycopersicum植物とを交配し、したがって、F1集団を生成する工程、
a2)F1雑種を自己指令してF2個体群を作製する工程、
b)このようにしてToBRFVに対する耐性を獲得した子孫の個体の選択工程
を含む。
SNPマーカーは、工程b)及び/又はc)独立してToBRFV耐性を付与するQTL9及び/又はQTL11を有する植物を選択するために有利に使用される。
本発明はまた、最初の市販のS.lycopersicum植物に関して、トマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する果実及び/又は葉の忍容性及び/又は耐性に対応する、所望の改善された表現型を有する、市販のトマト植物又はその近交系を得るための方法に関し、
a)ToBRFV耐性を付与するQTL9を有する寄託種子LVSTBRFVRES2 NCIMB受託番号43591又はその子孫を市販のS.lycopersicum植物と発芽させて得られた植物を逆交雑させる工程、
b)本発明のQTL9を有する植物を選択する工程
を含む。
a)ToBRFV耐性を付与するQTL9を有する寄託種子LVSTBRFVRES2 NCIMB受託番号43591又はその子孫を市販のS.lycopersicum植物と発芽させて得られた植物を逆交雑させる工程、
b)本発明のQTL9を有する植物を選択する工程
を含む。
好ましくは、選択は、本発明の他の方法について詳述されているように、本発明の101個以上のSNPの1つ又は複数に基づいて行われる。
あるいは、工程a)の子孫は、QTL11を有する子孫であり、工程b)の選択は、QTL11に基づき、本発明の他の方法について詳述されているように、好ましくは配列番号102~115を有する本発明の14のマーカーの1つ以上に基づく。
本発明による本発明のすべての方法及びプロセスにおいて、最初のS.lycopersicum植物は、決定的、不定、又は半決定的である。
既に開示されているように、本発明によるトマト植物は、トマトモザイクウイルス、線虫、TYLCV、及びフサリウム及びベルチシリウムに対しても耐性であることが好ましい。本発明の方法及び方法においてこのような植物を得るために、繁殖スキームで使用されるS.lycopersicumの両親は、好ましくは、トマトモザイクウイルス、線虫、TYLCV及びFusarium及びVerticilliumに対する耐性を付与する配列を有し、選択工程は、本発明の改善された表現型を付与するQTLに加えて、これらの耐性配列を有する植物を選択するために実施される。
本発明はまた、上記に開示されたいずれかの方法及び方法によって得られたか又は得られるS.lycopersicum植物及び種子に関する。このような植物は、本発明の第1の態様による改善された表現型を有するS.lycopersicum植物である。このようなS.lycopersicumの種子は、好ましくは、植物栄養素、増強微生物、又は種子及び植物の環境を消毒するための製品のような個々の又は組み合わされた活性種でコーティング又はペレット化される。このような種及び化学物質は、植物の成長を促進する製品、例えばホルモン、又は環境ストレスに対する耐性を増大させる製品、例えば防御刺激剤、又は基質及びその直接の環境のpHを安定化させる製品、又は栄養素であり得る。
それらはまた、本明細書ではウイルス及び病原性微生物を含む、若い植物の成長に不利な薬剤から保護するための製品、例えば、接触、摂取又はガス拡散によって作用する殺菌、殺菌、殺殺、殺虫又は除草製品であってもよく、それは、例えばタイムの抽出物などの任意の適切な精油である。これらの製品はすべて、植物の耐性反応を強化し、及び/又は、当該植物の環境を消毒又は調節する。それらはまた、生きた生物材料、例えば、非病原性微生物、例えば少なくとも1つの真菌、又は細菌、又はウイルスであってもよく、必要に応じてその生存能力を保証する培地を伴う;この微生物、例えば、シュードモナス属、バチルス属、トリコデルマ属、クロノスタキス属、フザリウム属、リゾクトニア属などのタイプは植物の成長を刺激するか、病原体から植物を保護する。
全ての従来の方法及び方法において、必要であればQTLのホモ接合状態を確認するために、潜在的に本発明の他の対立遺伝子型SNPの不在と組み合わせて、耐性QTL9に関連するSNPの少なくとも1つの対立遺伝子を検出することによって、ToBRFV耐性に関与するQTL又は遺伝子移入配列を有する植物の同定を行うことができる。従って、本発明のホモ接合性QTL又は遺伝子移入配列を有する植物の同定は、QTL9について配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子のうちの少なくとも1つの同定、ならびに前記SNPの感受性対立遺伝子の不在に基づくであろう。例えば、本発明のQTL9をホモ接合で有する植物の同定は、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及び/又はTO-020133の対立遺伝子Gの同定に基づき、ならびに対応する感受性対立遺伝子の不存在、すなわちSNP TO-0201220の対立遺伝子A、TO-0201221の対立遺伝子A、TO-0201222の対立遺伝子G、TO-0201223の対立遺伝子G、TO-0201224の対立遺伝子C、TO-0201225の対立遺伝子G、TO-0201226の対立遺伝子G、TO-0201227の対立遺伝子A、TO-0201228の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子G、TO-0201230の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子A、TO-0201232の対立遺伝子A及び/又はTO-0201233の対立遺伝子Aの不存在に基づく。
同様に、本発明のホモ接合性QTL又は遺伝子移入配列を有する植物の同定は、QTL11について配列番号102~115を有するマーカーの耐性対立遺伝子のうちの少なくとも1つの同定、ならびに前記SNPの感受性対立遺伝子の不存在に基づくであろう。例えば、本発明のQTL11をホモ接合で有する植物の同定は、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及び/又はSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTの同定に基づき、ならびに対応する感受性の対立遺伝子の不存在、すなわちTO-0201237の対立遺伝子A、TO-0201238の対立遺伝子T、TO-0201239の対立遺伝子C、TO-0201240の対立遺伝子C、TO-0201241の対立遺伝子C、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子C、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子T及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子Gの不存在に基づくであろう。
本発明はまた、本発明者らにより提供される情報、すなわち、LVSTBRFVRES2の寄託種子中に存在するQTL9及びQTL11の存在、及び改善された表現型をS.lycopersicum植物に付与すること、ならびにこれらのQTL又は侵入配列に関連する分子マーカーの開示の使用に関する。この知識は、特に、QTLの正確なマッピング、それらの配列の定義、改善された表現型を付与するQTLを含むトマト植物の同定、及びこれらのQTLに関連するさらなる又は代替マーカーの同定に用いることができる。このようなさらなるマーカーは、その位置、すなわち、本発明に開示された101マーカーに近い位置、好ましくはQTL9について配列番号1~14を有する14のSNPから、及び本発明により明らかにされたToBRFV耐性との関連によって特徴付けられる。QTL11については、適用可能なマーカーは、配列番号102~115を有するマーカーである。
この点に関して、本発明はまた、LVSTBRFVRES2(NCIMBアクセッション番号43591)の種子のゲノムに見出される本発明のQTL9を有するS.lycopersicum植物を同定し、検出し、及び/又は選択する方法に関し、前記QTLは、前記配列を欠く対応する植物に関してToBRFVに対する改善された耐性を与え、該方法は、同定及び/又は選択される植物の遺伝物質試料において、表HのSNPマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つ、とりわけSNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及びTO-020133の対立遺伝子Gのうちの1つ、より好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201233の対立遺伝子Gのうちの1つ、例えば、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及びTO-0201229の対立遺伝子Aのうちの1つを検出することを含む。好ましくは、配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも2又は3又は5を検出する。
本発明はまた、ToBRFVに対する耐性を付与するQTL9を有するS.lycopersicum植物、及び配列番号1~101を有するSNP、特に配列番号1~14を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つを有するS.lycopersicum植物を検出又は選択する方法に関し、ここで、検出又は選択は、人工感染の自然感染のいずれかで、試験される植物にToBRFVを接種することを含むToBRFV感染の条件下でなされる。関心のある表現型の存在は、特に本発明のQTL9を有する親を含む育種スキームにおいて、本発明のQTL9又は遺伝子移入配列の存在を有益に示す。
本発明はまた、LVSTBRFVRES2の種子のゲノムに見られる本発明のQTL11を有するS.lycopersicumを同定し、検出し及び/又は選択する同方法に関し、上記QTLは、前記配列を欠く植物に関してToBRFVに対する改善された耐性を付与し、該方法は、同定及び/又は選択される植物の遺伝物質試料において、表Kのマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つ、とりわけTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C、SL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTのうちの1つを検出することを含む。好ましくは、配列番号102~115を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも2つ又は3つ又は5つが検出されるか、又は9つのマーカーTO-0201237-、TO-0201241及びSL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 979896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232のうちの2つ又は3つ又は4つが検出されるべきである。別の実施形態によれば、マーカーSL2.50ch11 968449、SL2.50ch11 979896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232の耐性対立遺伝子の少なくとも1つ、2つ又は3つが検出されるべきである。マーカー及び耐性対立遺伝子の別の好ましいリストは、既に上記で開示されている。検出又は選択は、ToBRFV感染の条件下で行うことができる。目的の表現型の存在は、本発明のQTL11又は遺伝子移入された配列の存在をホモ接合的に示す有益なものである。
本発明はまた、本発明のQTLを有するS.lycopersicum植物、特に市販のトマト植物を検出及び/又は選択する方法に関し、選択される植物の遺伝物質試料において、上記の耐性対立遺伝子、すなわち、
-第9染色体上のQTLについては、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G、TO-0201233の対立遺伝子G、好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G、又はTO-0201233の対立遺伝子Gの少なくとも1つ;又は
TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GT、例えばTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子、TO-0201240の対立遺伝子A又はTO-0201241の対立遺伝子A
の少なくとも1つの検出を含む。
-第9染色体上のQTLについては、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G、TO-0201233の対立遺伝子G、好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G、又はTO-0201233の対立遺伝子Gの少なくとも1つ;又は
TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GT、例えばTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子、TO-0201240の対立遺伝子A又はTO-0201241の対立遺伝子A
の少なくとも1つの検出を含む。
耐性対立遺伝子の別の好ましいリストは、既に上記で開示されている。
本方法は、特に、ToBRFV耐性を付与する本発明のQTLを含む、LVSTBRFVRES2(NCIMB受託番号43591)を初期の親、又はその子孫とする育種プログラムに適合される。
本発明は、さらに、前記QTLの存在を明らかにする任意の分子マーカーの検出に基づいて、ToBRFV耐性を付与する本発明のQTL9及び/又はQTL11を有するS.lycopersicum植物を検出及び選択する方法に関する。実際、本発明のQTL9及びQTL11が本発明者によって同定されたため、本発明の101個のSNP(配列番号1~101)又は14個のマーカー(配列番号102~115)に加えて、分子マーカーの同定及び使用が、当業者によって容易に達成され得る。QTL9は、本発明の101のSNPのうちの少なくとも1つの存在を特徴とすることができるが、異なる代替マーカーの使用を介して同定することもできる。QTL11にも同様である。本発明には、従って、トマトゲノム中の本発明のQTLを同定するための任意のそのような分子マーカーの方法及び使用も含まれ、ここで、該QTLは、該QTLを欠く対応する植物に関してToBRFVに対する耐性を付与し、該QTLは、配列番号1~101、好ましくは1~14を有するSNPの少なくとも1つの耐性対立遺伝子の存在を特徴とする。
トマトゲノム中の本発明のQTL9を同定するための任意のそのような代替分子マーカーの方法及び使用も含まれ、前記QTLはToBRFV耐性を付与し、前記QTLは、配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つの存在によって特徴付けられ、好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及びTO-020133の対立遺伝子Gによって、より好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、配列番号TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C及びTO-0201233の対立遺伝子Gのうちの1つ、さらにより好ましくは、SNP TO-0201220の対立遺伝子G及びTO-0201229の対立遺伝子Aの1つによって特徴付けられる。
トマトゲノム中の本発明のQTL11を同定するための任意のそのような代替分子マーカーの方法及び使用もまた含まれ、前記QTLはホモ接合で存在する場合にToBRFV耐性を付与し、前記QTLは、配列番号102~115を有するマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つ、好ましくは配列番号102~111を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つの存在によって、より好ましくはTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C、及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GT;例えば、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、及びTO-0201241の対立遺伝子Aのいずれか1つの存在におって特徴付けられる。耐性対立遺伝子の別の好ましいリストは、既に上記で開示されている。
本発明はまた、ToBRFV耐性を付与する、前述のような耐性QTLを有するトマト植物を検出及び/又は選択するための方法に関し、前記方法は、
a)特にトマト植物において前記耐性を付与する、ToBRFV耐性に関与するQTL9又はQTL11に遺伝的に連結するか、又は関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーの存在についてトマト植物を分析する工程、
b)ToBRFV耐性に関与する遺伝子マーカー及び関連するQTL9又はQTL11を含む植物を選択する工程
を含み、ここで、QTL及び遺伝子マーカーは、TO-0201220によって区切られたゲノム領域、及びQTL9について配列番号101を有するSNP、好ましくは、S.lycopersicumのゲノムにおいてTO-0201220及びTO-0201233によって区切られた領域、ならびにQTL11について配列番号102及び115を有するマーカーによって区切られたゲノム領域、好ましくは、配列番号102及び111を有するマーカーによって区切られた領域に見出されるべきである。
a)特にトマト植物において前記耐性を付与する、ToBRFV耐性に関与するQTL9又はQTL11に遺伝的に連結するか、又は関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーの存在についてトマト植物を分析する工程、
b)ToBRFV耐性に関与する遺伝子マーカー及び関連するQTL9又はQTL11を含む植物を選択する工程
を含み、ここで、QTL及び遺伝子マーカーは、TO-0201220によって区切られたゲノム領域、及びQTL9について配列番号101を有するSNP、好ましくは、S.lycopersicumのゲノムにおいてTO-0201220及びTO-0201233によって区切られた領域、ならびにQTL11について配列番号102及び115を有するマーカーによって区切られたゲノム領域、好ましくは、配列番号102及び111を有するマーカーによって区切られた領域に見出されるべきである。
会合、又は遺伝的会合、より具体的には遺伝的連鎖により、遺伝的マーカー(例えば、SNPマーカーの特定の対立遺伝子)の多型と関心のある表現型とが同時に生じる、すなわち、偶然の出現によって予想されるよりもしばしば、一緒に遺伝する、すなわち、それらのゲノム近接の結果として、対立遺伝子と表現型の原因となる遺伝的配列との非ランダムな会合が存在することが理解されるべきである。
遺伝子マーカーは、QTL9について上記に開示された101子のマーカーのうちの1つ又は代替マーカーのいずれかであり、好ましくは減数分裂の90%以上、好ましくは減数分裂の95%、96%、98%又は99%以上において、関心のある表現型で遺伝する。
QTL11についても同様である。
QTL11についても同様である。
本発明のQTL又は遺伝子移入された配列の定義及び好ましい特徴は、本明細書の他のセクションで定義されるとおりである。ToBRFV耐性を付与するQTLは、種子LVSTBRFVRES2のゲノムに見られるように有利である。
従って、本発明は、本発明のToBRFV耐性を付与する、トマトゲノム中のQTLを微細マッピング又は同定するための、1つ以上の分子マーカー又は遺伝マーカーの使用に関するものであり、ここで、該1つ以上のマーカーは、以下の染色体領域:
-SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNPにより第9染色体上で区切られた染色体領域において、
-本発明の101個のSNPマーカーのうちの1つの遺伝子座から、好ましくは配列番号1~14を有するSNPのうちの1つの遺伝子座から、さらに好ましくはTO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231又はTO-0201233のうちの1つの遺伝子座から2メガベース単位未満であるところ
のうちの1つに位置する。
-SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNPにより第9染色体上で区切られた染色体領域において、
-本発明の101個のSNPマーカーのうちの1つの遺伝子座から、好ましくは配列番号1~14を有するSNPのうちの1つの遺伝子座から、さらに好ましくはTO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231又はTO-0201233のうちの1つの遺伝子座から2メガベース単位未満であるところ
のうちの1つに位置する。
好ましい実施形態によれば、上記の1つ以上のマーカーは、TO-0201210及び配列番号101を有するSNPによって、又はTO-0201210及びTO-0201233によって、又はTO-0201221及びTO-0201233によって区切られる染色体領域内にある。
前記1つ以上の分子マーカー又は遺伝子マーカーは、さらに好ましくは、0.05以下のp値で、配列番号1~101を有するSNPの以下の耐性対立遺伝子の少なくとも1つと関連している。例えば、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0202132の対立遺伝子G及び/又はTO-020133の対立遺伝子Gである。
分子マーカー又は遺伝マーカーは、好ましくはSNPマーカーである。それは、好ましくは0.5メガ塩基未満で、本発明の101個のSNPのうちの少なくとも1つの座から1メガ塩基未満である。
p値は、好ましくは0.01未満である。
さらに、本発明は、ToBRFV耐性を付与する第9染色体上のQTLに関連する、本発明の101個のSNPマーカーの少なくとも1つの使用に関し、該QTLに関連する1つ以上の代替的分子マーカー又は遺伝マーカーを同定するための、本発明の101個のSNPマーカーのうちの少なくとも1つの使用に関し、ここで、該1つ以上の代替的分子マーカー又は遺伝マーカーは、
-SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNPにより第9染色体上で区切られた染色体領域において、
-本発明の101個のSNPマーカーのうちの1つの遺伝子座から、好ましくは配列番号1~14を有するSNPのうちの1つの遺伝子座から、さらに好ましくはTO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231又はTO-0201233のうちの1つの遺伝子座から2メガベース単位未満であるところ
にある。
-SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNPにより第9染色体上で区切られた染色体領域において、
-本発明の101個のSNPマーカーのうちの1つの遺伝子座から、好ましくは配列番号1~14を有するSNPのうちの1つの遺伝子座から、さらに好ましくはTO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231又はTO-0201233のうちの1つの遺伝子座から2メガベース単位未満であるところ
にある。
好ましい実施形態によれば、前記代替マーカーは、上述の好ましい染色体領域内にある。遺伝的関連又は連鎖は、有利には、別のメーカーを追跡し、関心のあるQTLを含む植物から生じる子孫におけるQTLの存在を検出することによって検出することができる。
別の分子マーカーは、好ましくは0.05以下、好ましくは0.01未満のp値で前記QTLと会合する。QTLは、好ましくは、寄託された種子NCIMB 43591のゲノム中に見出されるものである。
分子マーカー又は遺伝子マーカー及び耐性表現型は、好ましくは減数分裂の90%以上、好ましくは95%以上で一緒に遺伝する。
本発明のこの態様による分子マーカー又は遺伝マーカーは、好ましくはSNPである。それらは、好ましくは0.5メガ塩基未満で、本発明の101個のSNPのうちの少なくとも1つの座から1メガ塩基未満である。
また、本発明は、マーカーが、
-配列番号102を有するマーカー及び配列番号115を有するマーカーによって染色体11上に区切られた染色体領域において、
-表Kの14のマーカーのうちの1つの遺伝子座から、好ましくはTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 968449、SL2.50ch11 979896、SL2.50ch11 9823405又はSL2.50ch11 9924232のうちの1つの遺伝子座から2メガベース単位未満であるところ
で局在化されている/局在化された、同一の方法及び用途に関する。
-配列番号102を有するマーカー及び配列番号115を有するマーカーによって染色体11上に区切られた染色体領域において、
-表Kの14のマーカーのうちの1つの遺伝子座から、好ましくはTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 968449、SL2.50ch11 979896、SL2.50ch11 9823405又はSL2.50ch11 9924232のうちの1つの遺伝子座から2メガベース単位未満であるところ
で局在化されている/局在化された、同一の方法及び用途に関する。
同様に、本発明はまた、本出願に記載されるように、トマト植物にToBRFV耐性を付与するQTLに関連する分子マーカー又は遺伝子マーカーを同定するための方法を包含し、以下の工程:
-TO-0201220及びTO-0201233によって区切られたゲノム間隔、又は本発明の101個のSNPのうちの1つの座位から2メガ塩基未満、好ましくは0.5メガ塩基未満で区切られたゲノム間の分子マーカー又は遺伝マーカーを同定する工程;
-ToBRFV耐性を示す植物から出された分離集団、例えば、寄託された種子に対応する植物から出された分離集団において、該分子マーカー又は遺伝子マーカーの対立遺伝子又は状態が、ToBRFV耐性の表現型と関連しているか、又は関連しているかどうかを決定する工程
を含む。
-TO-0201220及びTO-0201233によって区切られたゲノム間隔、又は本発明の101個のSNPのうちの1つの座位から2メガ塩基未満、好ましくは0.5メガ塩基未満で区切られたゲノム間の分子マーカー又は遺伝マーカーを同定する工程;
-ToBRFV耐性を示す植物から出された分離集団、例えば、寄託された種子に対応する植物から出された分離集団において、該分子マーカー又は遺伝子マーカーの対立遺伝子又は状態が、ToBRFV耐性の表現型と関連しているか、又は関連しているかどうかを決定する工程
を含む。
さらに別の態様によれば、本発明はまた、ToBRFV感染に対する耐性又は忍容性に関連する少なくとも1つの遺伝子マーカーの存在について、植物、好ましくはS.lycopersicum植物又はトマトの生殖質を遺伝子型タイピングする方法に向けられ、この方法は、本発明の101個のマーカーのうちの少なくとも1つを含むか、又は上記に開示された代替分子マーカーのうちの少なくとも1つを含む核酸の試験植物のゲノムにおける決定又は検出を含む。好ましくは、本方法は、本発明のSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つを含む核酸において、ToBRFVに対する耐性に関連する特異的配列を試験すべき植物の試料中で同定する工程を含む。
この方法の最も好ましい実施形態によれば、この方法は、SNP TO-0201220の対立遺伝子G又はSNP TO-0201229の対立遺伝子Aを含む核酸の存在の試験された植物における検出を含む。
本発明はまた、QTL11に関して、及び配列番号102を有するマーカー及び配列番号115を有するマーカーによって染色体11上に区切られた染色体領域に関して、同じ方法に関する。
この領域の関連マーカー又はSNPは、好ましいリストと同様に、本発明において既に開示されている。
この領域の関連マーカー又はSNPは、好ましいリストと同様に、本発明において既に開示されている。
本発明の耐性植物がToBRFV感染によって引き起こされる損傷を制限する能力に鑑み、それらは、有利には、ToBRFVに寄生又は寄生又は感染される可能性のある環境下で増殖される;このような条件下では、本発明の耐性又は忍容性植物は、感受性植物よりも市場性の高いトマトを産生する。従って、本発明は、本発明の前の態様に従って定義されるように、第9染色体上のQTL9及び/又は第11染色体上のQTL11をそれらのゲノム中に含むトマト植物を成長させ、ToBRFVに対する前記植物の耐性を付与することを含む、ToBRFVによって感染された環境におけるトマト植物の収量を改善する方法にも関する。
好ましくは、本方法は、目的のQTL又は遺伝子移入配列を含むトマト植物を選択又は選択する第一段階を含む。この方法は、トマト畑、トンネル又はガラスハウスの生産性を向上させる方法、又はトマトの生産における化学的又は殺菌剤の用途の強度又は数を減少させる方法として定義することもできる。
また、本発明は、上記で定義したトマト植物を成長させることを含む、ToBRFVの寄生又は感染の状態におけるトマト生産の損失を低減する方法に関する。
これらの方法は、フィールド、トンネル、ガラスハウスのいずれにおいても、トマト植物の個体群にとって特に有用である。
別法として、トマト生産の収量を改善し又は損失を低減するための前記方法は、ToBRFVに耐性/忍容性のトマト植物を同定し、本発明のQTL9及び/又はQTL11をそれらのゲノム中に含み、前記植物にToBRFV耐性を付与し、次に、前記耐性植物を、ウイルスが寄生するか又は寄生する可能性のある環境中で成長させる第一段階を含んでもよい。好ましい態様によれば、第一段階で同定される植物は、TO-0201229の対立遺伝子A、又は配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つを含む。
本発明の耐性植物はまた、ToBRFVの増殖を制限することができ、従って、さらなる植物の感染及びウイルスの増殖を制限する。従って、本発明はまた、フィールド、トンネル若しくはガラスハウス、又はその他のタイプのプランテーションを、ToBRFV感染から保護する方法、又は、前記フィールド、トンネル若しくはガラスハウスのToBRFVによる感染のレベルを少なくとも制限する方法、又は、特にトマトのフィールド、トンネル若しくはガラスハウスにおけるToBRFVの拡散を制限する方法に関する。そのような方法は、好ましくは、本発明の耐性又は忍容性植物、すなわち、そのゲノム中に第9染色体上のQTL9を含み、該植物ToBRFV耐性を付与する植物を成長させる工程を含む。使用される本発明の植物は、好ましくは、TO-0201229の対立遺伝子A、又は配列番号1~101を有するSNPの耐性対立遺伝子の少なくとも1つを含む。別の実施形態によれば、使用される植物は、配列番号102~115を有するマーカーの耐性対立遺伝子の少なくとも1つを含む。
本発明はまた、フィールド、トンネル、ガラスハウス、又は他のプランテーションにおけるToBRFV感染又は寄生を制御するためのToBRFV耐性植物の使用に関する。このような植物は、そのゲノム中に、QTL9及び/又はQTL11、又は上記定義のように第9染色体又は11上のS.piminellifolium由来の遺伝子組換え配列を含む、本発明の植物である。この使用又は方法はまた、そのウイルス集団を減少させることによって、フィールド、トンネル又はガラスハウスを消毒するための方法でもある。
QTLのすべての好ましい特徴は、本発明の他の態様に関連して定義されたとおりであり、すなわち、好ましくはLVSTBRFVRES2(NCIMB受入番号43591)の種子に存在し、QTL9の場合は配列番号1~101を有するSNPマーカーによって;好ましくは、QTL9の場合は配列番号1~14を有するSNPマーカー、好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、QTL9のTO-0202132の対立遺伝子G及び/又はTO-020133の対立遺伝子Gによって識別可能であり;QTL11の場合は配列番号102~115を有するマーカー、好ましくは、QTL11の場合はTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch 977989611の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及び/又はSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTによって識別可能である。
さらに別の態様では、本発明はまた、以下を含むトマトを製造する方法に関する:
a)QTL9及び/又はQTL11を含む本発明のS.lycopersicum植物を生育すること;
b)果実を結実させること;及び
c)当該植物の果実を、好ましくは成熟時及び/又は成熟前に収穫すること。
a)QTL9及び/又はQTL11を含む本発明のS.lycopersicum植物を生育すること;
b)果実を結実させること;及び
c)当該植物の果実を、好ましくは成熟時及び/又は成熟前に収穫すること。
QTL9及びQTL11に関するすべての好ましい実施形態は、本発明の先の態様の文脈において既に開示されている。この方法は、有利には、トマトをトマト加工食品に加工するさらなる工程を含んでもよい。
実施例1:材料及び方法。
1.A.発生源の妥当性確認試験
この試験は、試験した系統又は遺伝的背景当たり約15の植物の3つの反復を用いて実施した。
2葉の段階で植物を播種し、感染させた。その後、感染後7、14、28日目に葉の目視評価により採点を行った。この試験では、スケールは次のとおりであった:
9:無症状
5:中等度のモザイク及び/又は壊死症状
1:強力なモザイク及び/又は壊死症状
ELISA試験は、4つの系統について植物により実施され、2つの感受性対照についてはバルクで32日後に実施された。
1.A.発生源の妥当性確認試験
この試験は、試験した系統又は遺伝的背景当たり約15の植物の3つの反復を用いて実施した。
2葉の段階で植物を播種し、感染させた。その後、感染後7、14、28日目に葉の目視評価により採点を行った。この試験では、スケールは次のとおりであった:
9:無症状
5:中等度のモザイク及び/又は壊死症状
1:強力なモザイク及び/又は壊死症状
ELISA試験は、4つの系統について植物により実施され、2つの感受性対照についてはバルクで32日後に実施された。
1.B.F2集団の表現型タイピング
2葉の段階で植物を播種し、感染させた。その後、感染後7、14、28日目に葉の目視評価により採点を行った。この試験では、スケールは次のとおりであった:
9:無症状
7:軽度のモザイク症状
5:中等度のモザイク症状
3:強力なモザイク症状及び/又はバブリング
1:非常に強いモザイク症状及び/又はバブリング及び/又は変形
QTL分析のために、異なる表現型変数/形質が、本発明者らによって使用され、特に14dpiにおける注記、21dpiにおける注記、28dpiにおける注記、AUDPCが使用された。
AUDPC(疾患進行曲線下面積)は、以下の式を用いて算出した。
2葉の段階で植物を播種し、感染させた。その後、感染後7、14、28日目に葉の目視評価により採点を行った。この試験では、スケールは次のとおりであった:
9:無症状
7:軽度のモザイク症状
5:中等度のモザイク症状
3:強力なモザイク症状及び/又はバブリング
1:非常に強いモザイク症状及び/又はバブリング及び/又は変形
QTL分析のために、異なる表現型変数/形質が、本発明者らによって使用され、特に14dpiにおける注記、21dpiにおける注記、28dpiにおける注記、AUDPCが使用された。
AUDPC(疾患進行曲線下面積)は、以下の式を用いて算出した。
ここで、「n」は症状評価回数、「y」は症状の強さ(1~9回)、「t」はdpi(接種後日数)の時間である。
1.3.DNA抽出:
DNAは、NucleoMag(登録商標)Plantキット(Macherey-Nagel)を用いて、製造業者の手順に従って粉砕した葉から抽出した。DNA精製は、植物組織からゲノムDNAを単離するための磁気ビーズ10技術に基づいた。DNA濃度は、Quant-iT(商標)PicoGreen(登録商標)dsDNAアッセイキットで定量した。
DNAは、NucleoMag(登録商標)Plantキット(Macherey-Nagel)を用いて、製造業者の手順に従って粉砕した葉から抽出した。DNA精製は、植物組織からゲノムDNAを単離するための磁気ビーズ10技術に基づいた。DNA濃度は、Quant-iT(商標)PicoGreen(登録商標)dsDNAアッセイキットで定量した。
1.4.フィールド条件下でのToBRFV耐性評価のためのプロトコール
接種段階:植え付け後10日目と17日目。このように植物は2回感染した。各時点で、最も若い2枚の葉を接種する。最後に、4つの異なる葉を接種する。
接種段階:植え付け後10日目と17日目。このように植物は2回感染した。各時点で、最も若い2枚の葉を接種する。最後に、4つの異なる葉を接種する。
接種調製物:
単離:ToBRFV Jordan局所株2017。
ToBRFVに感染した若葉は、TYLCV(Ty)及びTMVに耐性の植物から自然感染した植物から採取され、接種材料中に数種類のウイルスが存在しないようにする。
接種材料4mLを粉砕して調製するには,ToBRFV症状のある若葉1gが必要である。
単離:ToBRFV Jordan局所株2017。
ToBRFVに感染した若葉は、TYLCV(Ty)及びTMVに耐性の植物から自然感染した植物から採取され、接種材料中に数種類のウイルスが存在しないようにする。
接種材料4mLを粉砕して調製するには,ToBRFV症状のある若葉1gが必要である。
接種の検証及び接種:
接種前に、接種材料中のToBRFVの存在をTMVイムノストリップ(このイムノストリップは特異的ではなく、ToBRFVも認識する)を用いてチェックし、PepMV(Pepino)の非存在をPepMVイムノトリップを用いてチェックする。感染植物がTMV耐性である限り、TMV免疫ストリップによって接種材料中のToBRFVの存在を検出することができる。
接種前に、接種材料中のToBRFVの存在をTMVイムノストリップ(このイムノストリップは特異的ではなく、ToBRFVも認識する)を用いてチェックし、PepMV(Pepino)の非存在をPepMVイムノトリップを用いてチェックする。感染植物がTMV耐性である限り、TMV免疫ストリップによって接種材料中のToBRFVの存在を検出することができる。
接種材料はTMV免疫ストリップで陽性、PepMV免疫ストリップで陰性である。
接種材料は、この葉を接種材料に浸した粗いスポンジで穏やかにこすることによって、試験する植物の2つの若葉に適用する。
症状評価
第1評価は、1番目の果実群が赤く、2番目の果実群が赤くなったときに実施する。
第2評価は、少なくとも第3クラスターが赤色の場合に行う。
第1評価は、1番目の果実群が赤く、2番目の果実群が赤くなったときに実施する。
第2評価は、少なくとも第3クラスターが赤色の場合に行う。
葉の症状のスケール
9:無症状/7:少葉弱症状/5:一部葉中程度症状/3:全葉中程度症状/1:全葉強い症状。
9:無症状/7:少葉弱症状/5:一部葉中程度症状/3:全葉中程度症状/1:全葉強い症状。
果実症状の尺度:
9:無症状の果実
7:1果又は数果の軽い症状(変色)
5:2~3個以上の果実で軽度/中程度の果実変色
3:果実の30%以上で中/強の果実変色及び/又は小さな果実変形
1:果実の50%以上に非常に強い変色及び/又は中/強の果実変形及び/又は果実壊死斑
9:無症状の果実
7:1果又は数果の軽い症状(変色)
5:2~3個以上の果実で軽度/中程度の果実変色
3:果実の30%以上で中/強の果実変色及び/又は小さな果実変形
1:果実の50%以上に非常に強い変色及び/又は中/強の果実変形及び/又は果実壊死斑
1.5.Stemphylium spp耐性評価プロトコール
Stemphylium sppは植物病原菌であり、トマトの灰色葉斑の原因病原菌である。Lycopersicum pipinellifolium由来のSm遺伝子は、Stemphyliumに対する遺伝的優性耐性を提供する。
Stemphylium sppは植物病原菌であり、トマトの灰色葉斑の原因病原菌である。Lycopersicum pipinellifolium由来のSm遺伝子は、Stemphyliumに対する遺伝的優性耐性を提供する。
接種調製物:
Stemphylium、Sicilian株は-80℃で保存し、V8培地で培養後、凍結保存した試験管から接種材料を直接調製する。分生子は、培地の表面を引っかき、1%グルコースで水中に懸濁し、次に、ムスリン上で濾過することによって得られる。104~105/mLの分生子を含む液を得る。
Stemphylium、Sicilian株は-80℃で保存し、V8培地で培養後、凍結保存した試験管から接種材料を直接調製する。分生子は、培地の表面を引っかき、1%グルコースで水中に懸濁し、次に、ムスリン上で濾過することによって得られる。104~105/mLの分生子を含む液を得る。
接種:
試験する小植物は、播種後17~24日に対応する3つの未折り畳み葉の段階である。接種材料は、液滴が形成されるまで、すべての葉面にスプレーすることによって塗布される。
試験する小植物は、播種後17~24日に対応する3つの未折り畳み葉の段階である。接種材料は、液滴が形成されるまで、すべての葉面にスプレーすることによって塗布される。
症状の評価:
その後、感染後7~8日目に葉の視覚的評価により採点を行った。この試験では、スケールは次のとおりであった:
9:無症状
7:感受性の高い植物よりも数が少ない茶色の壊死性病変
1:葉の両面に小さいか大きい茶色の壊死性病変
その後、感染後7~8日目に葉の視覚的評価により採点を行った。この試験では、スケールは次のとおりであった:
9:無症状
7:感受性の高い植物よりも数が少ない茶色の壊死性病変
1:葉の両面に小さいか大きい茶色の壊死性病変
実施例2:ToBRFV耐性のドナーの同定及びQTLの予備的マッピング
ToBRFV耐性のための適切な野生ドナーの同定
500を超える異なる野生系統を、これらの野生系統における耐性を付与する配列を、特に商業的植物におけるS.lycopersicumバックグラウンドに潜在的に侵入させる目的で、ToBRFVに対する潜在的な耐性源を同定するために、本発明者らによってスクリーニングされた。
ToBRFV耐性のための適切な野生ドナーの同定
500を超える異なる野生系統を、これらの野生系統における耐性を付与する配列を、特に商業的植物におけるS.lycopersicumバックグラウンドに潜在的に侵入させる目的で、ToBRFVに対する潜在的な耐性源を同定するために、本発明者らによってスクリーニングされた。
本発明者らが期待した耐性のタイプは果実忍容性/耐性であったが、このような試験は果実の大きさ及び形態が異なる野生系統には適用することができない。従って、本発明者らは、このパラメータをスクリーニングすることができないため、果実耐性の代用として、葉症状試験の供給源をランク付けすることを決定した。
スクリーニングした野生系統のうち、S.habrochaites、S.chilense、S.pipinellifolium種では、4つの潜在的感染源(0.9%)のみが同定され、他のウイルスとは異なり、ToBRFVに対する耐性感染源を見つけることが困難であることが示された。
これらの供給源はいずれも無症状植物の割合が高かったが、これらの植物はすべてELISA法で陽性であり、全耐性又は免疫性は認められなかった。
対照には、ToBRFVに感受性があることが知られているS1及びS2を用いた。しかし、対照植物S2はTm-22遺伝子の存在によりTMVに耐性を示した。
耐性/忍容性の可能性を植物の葉で評価した;実際、これらの野生系統の果実の異なる形状、色、サイズを考慮すると、果実レベルでの耐性のランク付けはできなかった。
表Aは、得られた結果を報告する。
しかしながら、32dpi後、ELISA法では全植物が陽性を示し、これらの植物によって運ばれる耐性は全部ではないことが示された(表A)。
得られた結果を考慮して、本発明者らは、28dpiでより良好な葉耐性レベルを示す供給源Dに焦点を当てることを決定したが、本研究の目的は、葉耐性の原因ではなく、ソース果実耐性を同定することであった。
F2マッピング-HMC1*供給源D-人工試験
各々240個体の4つのF2集団が、感受性親HMC1と耐性野生線源Dを交配することによって開発された。HMC1は、約100gの赤丸果実を有する不定増殖系統であり、Tm-22遺伝子を含む。
各々240個体の4つのF2集団が、感受性親HMC1と耐性野生線源Dを交配することによって開発された。HMC1は、約100gの赤丸果実を有する不定増殖系統であり、Tm-22遺伝子を含む。
視覚的スコアリングは、7、14、28dpi(前述の表B参照)の異なる日付で行われている。
人工条件下でのF2スクリーニングの結果を表Bに示す。すなわち、1~9段階で評価し、「1」又は「3」のスコアの植物を感受性とみなし、「5」のスコアの植物を中程度の耐性とみなし、「7」又は「9」のスコアの植物を葉の耐性に関して高耐性とみなす。
コラム4-8では、1、3、5、7、及び9のスコアを持つ植物の数を報告する。コラム9(1=S)は、スコアが1、3、5、又は7の植物数を示す。コラム10(9=R)は、スコアが9の植物の数を示す。コラム11とコラム12は、「S」(スコア1、3、5、又は7)及び「R」(スコア9)と評価された植物の割合を報告している。
QTL解析
実施例1に詳述したようにDNAを抽出した。QTL分析のために、発明者らは異なる表現型変数/形質を使用した:注14dpi、注21dpi、注28dpi、AUDPC。AUDPC(疾患進行曲線下面積)は、以下の式を用いて算出した。
実施例1に詳述したようにDNAを抽出した。QTL分析のために、発明者らは異なる表現型変数/形質を使用した:注14dpi、注21dpi、注28dpi、AUDPC。AUDPC(疾患進行曲線下面積)は、以下の式を用いて算出した。
ここで、「n」は症状評価回数、「y」は症状の強さ(1~9回)、「t」はdpi(接種後日数)の時間である。
F2集団の遺伝子型タイピング(供給源D及びHMC1に基づく)は、169のSNPセットを用いて行った。これらのSNPは、以下に従って選択された:
・多型/対立遺伝子頻度
・物理地図距離に応じて均等に配置されたSNP
・多型/対立遺伝子頻度
・物理地図距離に応じて均等に配置されたSNP
QTL分析は、MAST-Aマーカー支援選択ツール(専有ソフトウェア)における二親集団のQTL検出(ANOVA)モデルを用いて行った。
マッピング結果(AUDPCに対応する形質についてのPvalueプロットを示す図1を参照)は、ToBRFV耐性に関連する2つのQTL候補を明らかにした。この2つのQTL候補は、第9染色体(QTL9)及び第11染色体(QTL11)に位置し、Source Dに由来する正の対立遺伝子である。
ToBRFV耐性に関連するQTL9及びQTL11と有意に関連するマーカー及びトマトゲノム上のそれらの位置を表Cに要約する。
結果は、ToBRFV耐性に関与するQTL9が、トマトゲノムのバージョンSL2.50上の位置3987296と位置40039587の間の第9染色体上に位置することを示した。第9染色体のこの領域は組換え率が低いことが知られている領域である。
QTL11の原因であるToBRFV耐性は、トマトゲノムのバージョンSL2.50に基づいて、第11染色体上、4524671位に位置する。
実施例3:QTLマッピング及び検証。フィールドテスト。
BC1F2 QTLマッピング及び検証
供給源Dと感受性親HMC1の間のBC1F2集団は、表Cに記載されたSNPを用いて開発されており、158の個々の植物は、実施例1に記載されているように、ヨルダンにおいてフィールド接種条件下で表現型分類されている。
BC1F2 QTLマッピング及び検証
供給源Dと感受性親HMC1の間のBC1F2集団は、表Cに記載されたSNPを用いて開発されており、158の個々の植物は、実施例1に記載されているように、ヨルダンにおいてフィールド接種条件下で表現型分類されている。
果実の症状を9~1のスケールで評価した:
9:無症状-7:少数の果実に弱い症状-5:一部の果実に中程度の症状-3:すべての果実に中程度の症状-1:強い症状。
9:無症状-7:少数の果実に弱い症状-5:一部の果実に中程度の症状-3:すべての果実に中程度の症状-1:強い症状。
表Dは、フィールド接種条件下でのBC1F2スクリーニングの結果を示している。すなわち、植物は1~9の尺度で評価され、1又は3のスコアをもつ植物は感受性であるとみなされ、5のスコアをもつ植物は中間耐性であるとみなされ、7又は9のスコアをもつ植物は高度耐性であるとみなされる。S.pimpinellifolium由来の果実のサイズが小さいため、供給源Dの果実評価は行わなかった。
実施例1に記載したように、葉からDNAを抽出した。
BC1F2集団は、F2マッピング集団におけるToBRFV耐性と有意に関連するSNPのサブセットを用いて遺伝子型タイピングを行った。マーカー形質関連は、MAST-Aマーカー支援選択ツール(専有ソフトウェア)におけるクロスANOVAによって行われた。
マッピング結果は、QTL9がToBRFVに対する果実耐性に関連すること、すなわち、既に葉耐性に関連する同じ領域であることを明らかにした。
BC3F2 QTLマッピング-フィールドテスト
供給源DとHMC1の間にそれぞれ約140のBC3 3F2集団を接種フィールド条件下で評価した。接種及び症状の評価のプロトコールは、BC1F2に使用され、実施例1に記載されたプロトコールと同一である。これらの植物のスコアは表Eに詳述されており、スコア1~9の尺度はBC1F2の場合と同様である。
供給源DとHMC1の間にそれぞれ約140のBC3 3F2集団を接種フィールド条件下で評価した。接種及び症状の評価のプロトコールは、BC1F2に使用され、実施例1に記載されたプロトコールと同一である。これらの植物のスコアは表Eに詳述されており、スコア1~9の尺度はBC1F2の場合と同様である。
実施例1に記載したように、葉からDNAを抽出した。
BC3F2個体は、F2マッピング集団におけるToBRFV耐性に関連すると同定された第9及び第11染色体上の多型SNPのサブセットで遺伝子型タイピングを行った。
第9及び第11染色体の遺伝パップは、マーカーの位置及び順序を確認するためにJoinMapソフトウェアを用いて作成した。
QTL検出は、MapQTLソフトウェア及びこれらの家系で行われた遺伝マップを用いて行った。
QTLマッピングの結果は、ToBRFVに対する果実耐性に関して第9染色体上の主要なQTLの存在を確認する。ピーク関連マーカーは表Fに記載されている。
実施例4:系統の再配列決定及び固有のSNPの同定
WO2018/219941(HAZTBRFVRES1)で使用された供給源D及び系統を含むToBRFVの3つの忍容性/耐性源、及び再発性マッピング集団で使用された3つの感受性系統を含む6つのトマト系統を再配列した。
WO2018/219941(HAZTBRFVRES1)で使用された供給源D及び系統を含むToBRFVの3つの忍容性/耐性源、及び再発性マッピング集団で使用された3つの感受性系統を含む6つのトマト系統を再配列した。
種子を播種し、新鮮な葉からDNAを抽出し、全ゲノム配列決定を行った。
順序付けられたシーケンス深さは最小20倍であった。配列決定はIllumina NovaSeq 2x150nt技術を用いて行った。
読み取り値はSL2.40トマト参照ゲノム上にマッピングし、バリアント呼び出し分析はsamtoolsを用いて行った。供給源DからのSNPを可能な限り固有に同定するために、SNPを濾過し、供給源Dで見出された対立遺伝子を、プロジェクトの他の系統で同定されたSNPの対立遺伝子及び360のトマトゲノムと比較した(“Genomic analyses provide insights into the history of tomato breeding”; Lin et al. Nature Genetics, 2014)。
これに基づいて、QTL9(SL2.40ch09:10Mb~55Mb)を含む区間において、供給源Dからの310の固有SNPを同定した。最良のものを選択するために、いくつかの品質のフィルターを適用した(トマトゲノム上の固有なBlast及び隣接配列中の%AT)。
101個のSNPのリストが選択された(表H参照)。14個のSNP(表G参照)が大規模な背景パネルで試験され、QTL9の存在を追跡する能力が確認されている。これらのうち5つのSNP(表G参照)は、供給源Dに対する特異性という点で非常に良好な結果を示している。
101個のSNPのリストが選択された(表H参照)。14個のSNP(表G参照)が大規模な背景パネルで試験され、QTL9の存在を追跡する能力が確認されている。これらのうち5つのSNP(表G参照)は、供給源Dに対する特異性という点で非常に良好な結果を示している。
表G:QTL9間隔における線源D再配列決定からの14個の特定のSNPのリスト。表には、14個のSNPの名前、SL2.50ゲノム中の位置、括弧内の多型を伴う配列、及び感受性対立遺伝子と耐性対立遺伝子が示されている。非常に良好な結果を示す5個のSNPをアスタリスクで示す。
多型は括弧内に示す。
「S」の列は、感受性対立遺伝子、すなわち再発性親HMCに存在することを報告し、一方、「R」の列は、供給源Dに見られるように、耐性対立遺伝子を示した。
「S」の列は、感受性対立遺伝子、すなわち再発性親HMCに存在することを報告し、一方、「R」の列は、供給源Dに見られるように、耐性対立遺伝子を示した。
表H:QTL9間隔における線源D再配列決定からの101個の特定のSNPのリスト。表Hは、SL2.50ゲノム中の位置、配列リスト中の配列の配列番号、及び本発明者により同定された101個のSNPの感受性対立遺伝子及び耐性対立遺伝子を示す。上述の14個のSNP及び5個のSNPが非常に良好な結果を示しており、それぞれ1つ又は2つのアスタリスクによって示されている。
したがって、これらのSNPは、本発明に記載されるようにQTL9を有する植物と、ToBRFVに対する忍容性を付与する第9染色体上の異なるQTLを有するWO2018/219941に記載されるHAZTBRFVRES1に由来する植物との間の識別を可能にする。したがって、本発明に開示されたQTLは、WO2018/219941に開示されたQTLとは、配列の観点から明らかに異なる。
実施例5:フィールド試験における新しいQTL9の特性評価
ヨルダンで2つの異なる試験が実施され、本発明のQTL9及びWO2018/219941に記載されたQTLの配列の相違に加えて、これらの相違する配列がToBRFVに対する異なるタイプの耐性を付与することを確認した。
ヨルダンで2つの異なる試験が実施され、本発明のQTL9及びWO2018/219941に記載されたQTLの配列の相違に加えて、これらの相違する配列がToBRFVに対する異なるタイプの耐性を付与することを確認した。
第1の試験T1(372植物)は、異なるエリート線(チェック)、実施例2~4に記載した対照S1及びS2、ならびにWO2018/219941に記載した第9染色体及び11上のQTLを含む植物を用いて、夏に1つのトンネルで実施された。
2番目の試験T2(1165個の植物)は、2つのトンネルで、以前の試験T1と同じエリート線(チェック)と対照からなる2つのトンネルと、実施例4で述べた線源Dから発行されたBC3F2で、次の冬に実施された。
この実施例では、試験した植物の第6及び第9染色体上のQTL9及びQTL11の座位に見出される配列のタイプ/起源を以下のように定義する。
→QTL9及びQTL11の遺伝子座でエリート系列に見出される配列、及びエリート系統におけるこれらの遺伝子座の伸長により「対立遺伝子」は、「Re」としてコードされる;
→QTL9及びQTL11の座位にある感受性株S1及びS2(感受性株におけるこれらの座位の「対立遺伝子」)に見出される配列は、「S」としてコードされる;
→WO2018/219941に記載されているHAZTBRFVRES1に由来する忍容性/耐性植物においてQTL9及びQTL11の座位で見出される配列(HAZTBRFVRES1のこれらの座位の「対立遺伝子」)は、「Rh」としてコードされる;
→QTL9及びQTL11の座位で供給源Dから発行された耐性植物BC3F2(本発明の植物におけるこれらの座位の「対立遺伝子」)に見出される配列は、「Rd」としてコードされる。
→QTL9及びQTL11の遺伝子座でエリート系列に見出される配列、及びエリート系統におけるこれらの遺伝子座の伸長により「対立遺伝子」は、「Re」としてコードされる;
→QTL9及びQTL11の座位にある感受性株S1及びS2(感受性株におけるこれらの座位の「対立遺伝子」)に見出される配列は、「S」としてコードされる;
→WO2018/219941に記載されているHAZTBRFVRES1に由来する忍容性/耐性植物においてQTL9及びQTL11の座位で見出される配列(HAZTBRFVRES1のこれらの座位の「対立遺伝子」)は、「Rh」としてコードされる;
→QTL9及びQTL11の座位で供給源Dから発行された耐性植物BC3F2(本発明の植物におけるこれらの座位の「対立遺伝子」)に見出される配列は、「Rd」としてコードされる。
実施例1に記載したように、植物には2回、植え付け後1週間目に1回、2週間目に2回接種した。
次に、果実及び葉の症状に関して、例1.4に記載した尺度に従って、植物をスコア化した。しかし、成葉期(赤い果実を持つ植物)で葉症状を評価する限り、葉症状は希少な若葉を考慮して評価することは困難であった。
結果の統計解析
他の潜在的影響、すなわち、QTL11座に見出される「対立遺伝子」、植物の遺伝子型、及びトンネルの効果を考慮して、植物のQTL9座に見出される「対立遺伝子」によって付与される耐性のレベルを決定するために、混合モデルを用いてデータを分析した。混合モデルは以下の通りであった:
スコア=μ+(遺伝子型)ランダム+トンネル+QTL9+QTL11+ε
ここで、スコア(果実耐性又は葉耐性)は観察された変数であり、μは形質の平均値であり、εは残差誤差であり、(遺伝子型)ランダム、トンネル、QTL9及びQTL11は影響である。
他の潜在的影響、すなわち、QTL11座に見出される「対立遺伝子」、植物の遺伝子型、及びトンネルの効果を考慮して、植物のQTL9座に見出される「対立遺伝子」によって付与される耐性のレベルを決定するために、混合モデルを用いてデータを分析した。混合モデルは以下の通りであった:
スコア=μ+(遺伝子型)ランダム+トンネル+QTL9+QTL11+ε
ここで、スコア(果実耐性又は葉耐性)は観察された変数であり、μは形質の平均値であり、εは残差誤差であり、(遺伝子型)ランダム、トンネル、QTL9及びQTL11は影響である。
トンネル効果は、すべてのトンネルに存在するチェックの結果、推定された。
遺伝子型効果は、試験された品種が出現する個体群の変動を捕らえるための変量効果として扱われた。
QTL9遺伝子座の各遺伝子型、及び各形質(果実症状及び葉症状)について、発明者らは、他の効果とは無関係に、各遺伝子型の可能性をより良く推定するために、調整値を抽出した。
例えば、Rd/Rdに対応する遺伝子型の場合、調整値は次のようになる:
μ+QTL9[RdRd]+平均(遺伝子型)+平均(トンネル)+平均(QTL11)
ここで、μは形質(果実症状又は葉の症状)の推定平均値であり、QTL9[Rd/Rd]はQTL9の遺伝子型RdRdの推定効果であり、平均(遺伝子型)、平均(トンネル)及び平均(QTL11)は対応する推定効果の平均である。Tukey検定を用いて調整値間の多重比較を行った。
μ+QTL9[RdRd]+平均(遺伝子型)+平均(トンネル)+平均(QTL11)
ここで、μは形質(果実症状又は葉の症状)の推定平均値であり、QTL9[Rd/Rd]はQTL9の遺伝子型RdRdの推定効果であり、平均(遺伝子型)、平均(トンネル)及び平均(QTL11)は対応する推定効果の平均である。Tukey検定を用いて調整値間の多重比較を行った。
結果:
果実症状に対するQTL9の効果:
果実症状に対応する形質について、QTL9遺伝子座に関する異なる試験遺伝子型の調整値を、上記で詳述した混合モデルを用いて計算した。結果を表Iに報告し、図2A及び2Bに示す。
果実症状に対するQTL9の効果:
果実症状に対応する形質について、QTL9遺伝子座に関する異なる試験遺伝子型の調整値を、上記で詳述した混合モデルを用いて計算した。結果を表Iに報告し、図2A及び2Bに示す。
これらの結果から、本発明で定義されるQTL9の存在(この実施例ではRd遺伝子型に対応する)は、WO2018/219941で定義されるQTL2によって提供される耐性のレベル(この実施例ではRh遺伝子型に対応する)と有意に異なり、有意に高い耐性のレベルを提供すると推定することができる。
さらに、果実耐性に対するQTL9の対立遺伝子の影響の分析は、下記に示すように(表Iの抽出物)、図3に示すように、Rd対立遺伝子の有意な相加効果を示す。
果実スコアの再分配もまたQTL9遺伝子型によって決定されている。結果を図4に示す。
これらの結果から示されるように、本発明のQTL9は、ホモ接合状態(この例では遺伝子型RdRd)で存在する場合、果実スコアが5、7又は9(208のうち、それぞれ48、61及び59植物)である植物の80%以上を与える。約60%の植物(208個体中120個体)は、2回の感染後に7又は9のスコアを示す。すなわち、果実にはほとんど症状がない。
これらの結果はまた、本発明によるQTL9が、ヘテロ接合状態(この例では遺伝子型RdS)で存在する場合、果実スコアがそれぞれ5、7又は9(それぞれ225のうち63、36及び13の植物)の植物の約50%を与えることを確認する。約22%の植物(225のうち49)は、2回の感染後に7又は9のスコアを示す。すなわち、果実にはほとんど症状がない。
これに対して、RhRh遺伝子型についても、約80%の植物が5、7、9の果実スコアを有しているが、35%未満の植物は、それぞれ7、9のスコア(89のうちそれぞれ30及び1)を有しており、2回の感染後、果実にほとんど症状がない。
葉症状におけるQTL9効果:
葉の症状に対応する形質については、QTL9遺伝子座に関する異なる試験遺伝子型の調整値を、上記で詳述した混合モデルを用いて計算した
結果を表Jに報告し、図5に示す。
葉の症状に対応する形質については、QTL9遺伝子座に関する異なる試験遺伝子型の調整値を、上記で詳述した混合モデルを用いて計算した
結果を表Jに報告し、図5に示す。
これらの結果から、本発明で定義されたQTL9の存在(この実施例ではRd遺伝子型に対応する)は、WO2018/219941で定義されたQTL2によって提供される葉耐性のレベル(この実施例ではRh遺伝子型に対応する)と有意に異なり、有意に高い葉耐性のレベルを提供すると推定できる。さらに、この結果は、QTL9のヘテロ接合性の存在が高いレベルの葉耐性を提供するのに十分であることも示している(遺伝子型RdRd及びRdSの調整値は統計的に同一である)。
実施例6:第11染色体上の固有なSNPのライン再配列決定及び同定
第9染色体上のQTLについて実施例4に開示されたのと同じ実験を、発明者らにより同定された第11染色体上のQTLに適用した。SNP分析は、同じ植物集団について実施した。
第9染色体上のQTLについて実施例4に開示されたのと同じ実験を、発明者らにより同定された第11染色体上のQTLに適用した。SNP分析は、同じ植物集団について実施した。
本発明によるQTL11の存在に関して有益なSNPは、下記の表K(配列番号102~111)、ならびにゲノムのSL2.50バージョンにおけるそれらの位置、及び感受性及び耐性対立遺伝子に報告される。
その後、本発明者らは、ToBRFV耐性を付与する遺伝子組換え配列の存在に関して有益な追加マーカーを同定するために、さらなる調査を行った。これらのマーカーは、ToBRFV耐性を付与する供給源D由来の遺伝子組換え配列に非常に特異的である。
実施例7:エチルメタンスルホン酸エステル(EMS)によるトマト種子の遺伝子改変
トマト品種の種子は、0.5%(w/v)又は0.7%EMSのいずれかの通気溶液に、室温で24時間、品種あたり約2000種の種子を浸漬することによりEMSで処理する。
トマト品種の種子は、0.5%(w/v)又は0.7%EMSのいずれかの通気溶液に、室温で24時間、品種あたり約2000種の種子を浸漬することによりEMSで処理する。
EMS投与量あたり品種あたり約1500個の処理種子を発芽させ、得られた植物を、好ましくは、例えば5月から9月にかけて、温室内で成長させて種子を生産する。成熟後、M2種子を収穫し、処理ごとに1つの品種につき1プールでバルクする。得られたM2種子のプールを出発物質として用いて、個々のM2種子及びトマトブラウンルゴースフルーツウイルスに対する耐性を有する植物を同定する。
実施例8:Stemphyliumに対する耐性
WO2020/018783は、S.pimpinellifolium由来のStemphylium耐性対立遺伝子を含むトマト染色体11上ノの遺伝的領域を開示しており、また、TBRFV耐性対立遺伝子もまた、それらは非常に密接に連鎖しており、それらは非常に同一のマーカーによって特徴付けられ、従って、同時侵入すると主張されている。本発明者らにより同定された第11染色体上のQTLが、WO2020/018783に開示された耐性対立遺伝子と異なることを確認するために、本発明者らは、本発明による植物をStemphyliumに対する耐性について試験した。Stemphylium耐性のプロトコールは、実施例1.5に開示されているとおりである。
WO2020/018783は、S.pimpinellifolium由来のStemphylium耐性対立遺伝子を含むトマト染色体11上ノの遺伝的領域を開示しており、また、TBRFV耐性対立遺伝子もまた、それらは非常に密接に連鎖しており、それらは非常に同一のマーカーによって特徴付けられ、従って、同時侵入すると主張されている。本発明者らにより同定された第11染色体上のQTLが、WO2020/018783に開示された耐性対立遺伝子と異なることを確認するために、本発明者らは、本発明による植物をStemphyliumに対する耐性について試験した。Stemphylium耐性のプロトコールは、実施例1.5に開示されているとおりである。
結果:
5つの異なる遺伝子型から157以上の異なる植物を試験し、遺伝子型あたり少なくとも18の反復を行った。
試験した遺伝子型/品種は以下の通りであった。
-Stemphylium耐性対照(R)1例
-Stemphylium中間耐性対照(IR)1例
-Stemphylium感受性対照(S)1例
-供給源D
-BC5F3 HMC1*供給源D
5つの異なる遺伝子型から157以上の異なる植物を試験し、遺伝子型あたり少なくとも18の反復を行った。
試験した遺伝子型/品種は以下の通りであった。
-Stemphylium耐性対照(R)1例
-Stemphylium中間耐性対照(IR)1例
-Stemphylium感受性対照(S)1例
-供給源D
-BC5F3 HMC1*供給源D
Stemphylium耐性の結果を以下の表Lに示す。
表L:Stemphylium耐性。「平均値」は、1.5に詳述した症状評価に従い、同一科の全植物の平均スコアを示す。解釈は、その品種が耐性(R)であるか感受性(S)であるかを示す。QTL11は、本発明によるQTLであり、その存在は、前述の実施例に開示されたマーカーで試験される。NTは試験しないことを意味する。
結論:ToBRFV耐性を提供する本発明による供給源DからのQTL11は、本発明のQTL11を含むが、試験植物はステンフィリウムに耐性ではないため、WO2020/018783によるToBRFV遺伝的耐性とは対照的に、ステンフィリウム耐性とは関連しない。
したがって、本発明のQTL11は、染色体11上のWO2020/018783に開示された耐性とは異なると結論付けることができる。
実施例9:QTL11により提供されるToBRFV耐性の分析
供給源Dと感受性の親HMC2の間のF2集団が得られている。HMC2は葉レベルでToBRFVに対する感受性が高い系統である。実施例1.Bに記載されているように、葉症状のためにToBRFV接種後に134の個々の植物体を表現型決定し、QTL11のSNPマーカーに基づいて遺伝子型決定した。
供給源Dと感受性の親HMC2の間のF2集団が得られている。HMC2は葉レベルでToBRFVに対する感受性が高い系統である。実施例1.Bに記載されているように、葉症状のためにToBRFV接種後に134の個々の植物体を表現型決定し、QTL11のSNPマーカーに基づいて遺伝子型決定した。
葉の症状に対応する形質については、QTL11遺伝子座に関する異なる試験遺伝子型の調整値を、QTL9に使用したモデルと同様の混合モデルを用いて計算した。結果を表Mに報告し、図6に示す。
QTL11における対立遺伝子の葉耐性への影響の分析は、表Mに示され、図6に示されるように、耐性対立遺伝子の有意な劣性効果を示す。
Claims (30)
- トマトブラウンルゴースフルーツウイルス(ToBRFV)に耐性を示すSolanum lycopersicum植物であって、ゲノム中に、第9染色体(QTL9)上に量的形質遺伝子座(QTL)及び/又は第11染色体(QTL11)上にQTLを含み、ここで、該QTLの各々は、S.pipinellifoliumから遺伝子移入され、植物にToBRFVに対する耐性を付与し、
-第9染色体上の前記QTLは、SNP TO-0201220(配列番号1)及び配列番号101を有するSNPによって区切られた染色体領域内に位置し、
-第11染色体上の前記QTLは、配列番号102を有するSNP及び配列番号115を有するマーカーによって区切られた染色体領域内に位置する、上記Solanum lycopersicum植物。 - 前記QTL(複数可)が、LVSTBRFVRES2 NCIMB受託番号43591の種子のゲノム中に存在する、請求項1に記載の植物。
- 第9染色体上の前記QTLが、配列番号1~101を有するSNPマーカーの1つ、好ましくはSNP TO-0201220(配列番号1)、TO-0201221(配列番号2)、TO-0201222(配列番号3)、TO-0201223(配列番号4)、TO-0201224(配列番号5)、TO-0201225(配列番号6)、TO-0201226(配列番号7)、TO-0201227(配列番号8)、TO-0201228(配列番号9)、TO-0201229(配列番号10)、TO-0201230(配列番号11)、TO-0201231(配列番号12)、TO-0201232(配列番号13)及びTO-0201233(配列番号14)を含むリストから選択されるSNPのうちの1つ、より好ましくは、SNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231、及びTO-0201233のうちの1つによって同定され得る、請求項1に記載の植物。
- 第9染色体上の前記QTLが、SNP TO-0201220及び/又はSNP TO-0201229によって同定され得る、請求項3に記載の植物。
- 第9染色体上の前記QTLが、以下の対立遺伝子:SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子 A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及びTO-0201233の対立遺伝子Gのうちの少なくとも1つ、好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-02012232の対立遺伝子G、又はTO-0201233の対立遺伝子Gのうちの1つ、さらにより好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G及び/又はTO-0201229の対立遺伝子Aによって同定され得る、請求項1~4のいずれか1項に記載の植物。
- 第9染色体上の前記QTLが、TO-0201220及びTO-0201233によって区切られた領域、好ましくはTO-0201221及びTO-0201233によって区切られた領域内に見出される、請求項1又は2に記載の植物。
- 第9染色体上の前記QTLが、植物のゲノム中にホモ接合的又はヘテロ接合的に存在する、請求項1~6のいずれか1項に記載の植物。
- 第11染色体上の該QTLが、配列番号102~115を有するマーカーのうちの1つ、好ましくは、TO-0201237(配列番号102)、TO-0201238(配列番号103)、TO-0201239(配列番号104)、TO-0201240(配列番号105)及びTO-0201241(配列番号106)を含むリストから選択されるSNPの1つ、又はSL2.50ch11 9684449(配列番号112)、SL2.50ch11 979896(配列番号113)、SL2.50ch11 9823405(配列番号114)及びSL2.50ch11 9924232(配列番号115)を含むリストから選択されるマーカーのうちの1つによって同定され得る、請求項1に記載の植物。
- 第11染色体上の前記QTLが、以下の対立遺伝子:TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C及びSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTのうちの少なくとも1つ、好ましくはTO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A及びTO-0201241の対立遺伝子Aのうちの少なくとも1つによって同定され得る、請求項1~2及び8のいずれか1項に記載の植物。
- 第11染色体上の前記QTLが、TO-0201237及びSL2.50ch11 9924232、好ましくはTO-0201237及びTO-0201241によって区切られる領域に見出される、請求項1~2及び8~9のいずれか1項に記載の植物。
- 第11染色体上の前記QTLが、植物のゲノム中にホモ接合的に存在する、請求項1~6のいずれか1項に記載の植物。
- ToBRFVによる自然感染の場合、成熟時の果実の少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%が変色することなく市場に出回る、請求項1~11のいずれか1項に記載の植物。
- 前記植物が、LVSTBRFVRES2(NCIMB受託番号43591)の種子の子孫である、請求項1~12のいずれか1項に記載の植物。
- TMV、好ましくはTm-22遺伝子に対する耐性を付与するゲノム配列もまた含有する、請求項1~13のいずれか1項に記載の植物。
- Tm-22遺伝子がヘテロ接合的に存在する、請求項14に記載の植物。
- Tm-1遺伝子をさらに含む、請求項1~15のいずれか1項に記載の植物。
- 第9染色体上のQTL9及び/又は第11染色体上のQTL11をそのゲノム中に含み、独立してToBRFVに対する耐性を付与する、請求項1~16のいずれか1項に記載のS.lycopersicum植物の細胞。
- 細胞が、胚、プロトプラスト、分裂組織細胞、カルス、花粉、葉、葯、茎、葉柄、根、根の先端、種子、花、子葉、及び/又は胚軸に由来し、それらのゲノムに第9染色体上のQTL9及び/又は第11染色体上のQTL11を含み、独立してToBRFVに対する耐性を付与する、請求項1~16のいずれか1項に記載の植物の細胞の組織培養物。
- 請求項1~16のいずれか一項に記載のS.lycopersicum植物の植物部分、特に種子、外植片、生殖材料、穂木、挿し木、種子、果実、根、台木、花粉、胚珠、胚、プロトプラスト、葉、葯、茎、葉柄又は花であって、前記植物部分が請求項17に記載の細胞を含む上記部分。
- 請求項1~16のいずれか1項に記載の植物に発生する、S.lycopersicum植物の種子。
- S.lycopersicum植物、好ましくはToBRFVに感受性のS.lycopersicum植物にToBRFV耐性を付与するための育種プログラムにおける繁殖パートナーとして、QTL9及び/又はQTL11をホモ接合性に有し、独立して請求項1に定義されるToBRFVに対する耐性を付与する、受託番号NCIMB 43591の下でNCIMBに寄託されたS.lycopersicumの植物若しくは種子、又はその一部若しくはその子孫の使用。
- S.pimpinellifoliumから遺伝子移入されたQTLを含み、ToBRFV耐性を付与するS.lycopersicum植物を検出及び/又は選択する方法であって、該方法が、QTLに連結された少なくとも1つの遺伝子マーカーの検出を含み、該遺伝子マーカーが、
-配列番号1~101を有するSNPマーカーを含む群において、好ましくはSNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201222、TO-0201223、TO-0201224、TO-0201225、TO-0201226、TO-0201227、TO-0201228、TO-0201229、TO-0201230、TO-0201231、TO-0201232及びTO-0201233を含む群において選択され、より好ましくは前記遺伝子マーカーは、SNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231及びTO-0201233のうちの1つであり、又は
-配列番号102~11を有するマーカーを含む群において、好ましくはマーカーTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 9779896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232を含む群において、より好ましくはSNPマーカーSNP TO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240及びTO-0201241を含む群において選択される上記方法。 - 選択する植物の遺伝物質試料において、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL及び/又は第11染色体上にQTLを含み、独立してToBRFV耐性を付与するS.lycopersicum植物を検出及び/又は選択する方法であって、該方法が、以下の対立遺伝子:
-第9染色体上のQTLについて、SNP TO-0201220の対立遺伝子G、TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201222の対立遺伝子A、TO-0201223の対立遺伝子A、TO-0201224の対立遺伝子A、TO-0201225の対立遺伝子A、TO-0201226の対立遺伝子A、TO-0201227の対立遺伝子C、TO-0201228の対立遺伝子C、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201230の対立遺伝子C、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G及びTO-0201233の対立遺伝子G、好ましくはSNP TO-0201220の対立遺伝子G、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、TO-0201232の対立遺伝子G又はTO-0201233の対立遺伝子Gのうちの少なくとも1つ、又は
-第11染色体上のQTLについて、TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-0201241の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C又はSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GT
のうちの少なくとも1つの検出を含む上記方法。 - S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された配列の存在を検出し、ToBRFV耐性を付与するための遺伝子マーカーの使用であって、前記遺伝子マーカーが、
-配列番号1~101を有するSNPマーカー、好ましくはSNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201222、TO-0201223、TO-0201224、TO-0201225、TO-0201226、TO-0201227、TO-0201228、TO-0201229、TO-0201230、TO-0201231、TO-0201232及びTO-0201233を含むリスト、より好ましくはSNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231及びTO-0201233を含むリストにおけるSNPマーカーを含む群から選択され、又は
-配列番号102~115を有するマーカーを含む群、好ましくはマーカーTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 968449、SL2.50ch11 979896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232を含む群から選択される上記使用。 - トマトゲノム中のQTLを同定するためのマーカーの使用であって、前記QTLは、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入され、ToBRFVに対する果実耐性を付与し、ここで、前記マーカーは、SNP TO-0201220及び配列番号101を有するSNPにより第9染色体上で区切られた染色体領域に局在し、ここで、前記マーカーは、以下のSNP対立遺伝子:SNP TO-0201220のG、SEQ ID TO-0201221の対立遺伝子G、TO-0201229の対立遺伝子A、TO-0201231の対立遺伝子C、又はTO-0201233の対立遺伝子Gのうちの少なくとも1つと、p値0.05以下で関連付けられる上記使用。
- トマトゲノム中のQTLを同定するためのマーカーの使用であって、前記QTLは、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入され、ToBRFVに対する果実耐性を付与し、ここで、前記マーカーは、配列番号102~115を有するマーカーにより第11染色体上で区切られた染色体領域に局在し、ここで、前記マーカーは、以下の耐性対立遺伝子:TO-0201237の対立遺伝子G、TO-0201238の対立遺伝子A、TO-0201239の対立遺伝子A、TO-0201240の対立遺伝子A、TO-020124の対立遺伝子A、SL2.50ch11 9684449の対立遺伝子CT、SL2.50ch11 9779896の対立遺伝子AT、SL2.50ch11 9823405の対立遺伝子C、又はSL2.50ch11 9924232の対立遺伝子GTのうちの少なくとも1つと、p値0.05以下で関連付けられる上記使用。
- S.lycopersicum植物に、ToBRFVに対する耐性を付与するための方法であって、
a)寄託された種子NCIMB 43591、又はその子孫から育てられ、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11を有し、NCIMB 43591において独立してToBRFV耐性を付与する植物と、好ましくは前記QTL(複数可)を欠く、最初のS.lycopersicum植物とを交配する工程、
b)QTL9及び/又はQTL11を有する、このようにして得られた子孫において植物を選択する工程;
c)b)において得られた植物の1~数倍の自家受粉を任意に行い、このようにして得られた子孫において、ToBRFVに対する耐性を有する植物を選択する工程
を含む上記方法。 - ToBRFVが蔓延した環境におけるトマトの収量を改善する方法であって、S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11をそれらのゲノムに含むトマト植物を栽培し、独立してToBRFVに対する耐性を前記植物に付与することを含み、ここで、前記QTLは種子LVSTBRFVRES2 NCIMBアクセッション番号43591の植物のゲノムに存在し、QTL9についてはSNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231及びTO-0201233のうちの少なくとも1つによって識別可能であり、QTL11についてはマーカーTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 9779896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232のうちの少なくとも1つによって識別可能である上記方法。
- ToBRFV蔓延状態におけるトマト生産の損失を減少させる方法であって、
S.pimpinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9及び/又は第11染色体上にQTL11をそのゲノムに含むトマト植物を栽培し、独立してToBRFVに対する耐性を前記植物に付与することを含み、ここで、前記QTLは種子LVSTBRFVRES2 NCIMBアクセッション番号43591の植物のゲノムに存在しQTL9についてはSNP TO-0201220、TO-0201221、TO-0201229、TO-0201231及びTO-0201233のうちの少なくとも1つによって識別可能であり、QTL11についてはマーカーTO-0201237、TO-0201238、TO-0201239、TO-0201240、TO-0201241、SL2.50ch11 9684449、SL2.50ch11 9779896、SL2.50ch11 9823405及びSL2.50ch11 9924232のうちの少なくとも1つによって識別可能である上記方法。 - -ToBRFVに耐性を示すトマト植物を同定する工程であって、そのゲノムにおいて、S.pipinellifoliumから遺伝子移入された、第9染色体上にQTL9を含み、前記植物にToBRFVに対する果実耐性を付与し、又はそのゲノムにおいて、S.pipinellifoliumから遺伝子移入された、第11染色体上のQTL11を含み、前記植物の葉にToBRFVに対する耐性を付与し、ここで、前記QTLは、種子LVSTFVRES2 NCIMB受託番号43591の植物のゲノム中に存在する工程;
-当該植物をToBRFVが寄生する環境又はToBRFVが寄生する状態で生育させる工程
を含む、請求項28~29のいずれか1項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IB2020000546 | 2020-06-05 | ||
IBPCT/IB2020/000546 | 2020-06-05 | ||
PCT/EP2021/065076 WO2021245282A1 (en) | 2020-06-05 | 2021-06-04 | Resistance in plants of solanum lycopersicum to the tobrfv |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023527925A true JP2023527925A (ja) | 2023-06-30 |
Family
ID=71728771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022574536A Pending JP2023527925A (ja) | 2020-06-05 | 2021-06-04 | トマトの植物におけるToBRFVに対する耐性 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230276763A1 (ja) |
EP (1) | EP4161252A1 (ja) |
JP (1) | JP2023527925A (ja) |
CN (1) | CN115867129A (ja) |
AU (1) | AU2021285274A1 (ja) |
BR (1) | BR112022024738A2 (ja) |
CA (1) | CA3186284A1 (ja) |
CL (1) | CL2022003423A1 (ja) |
IL (1) | IL298618A (ja) |
MA (2) | MA59015B1 (ja) |
MX (1) | MX2022015315A (ja) |
WO (1) | WO2021245282A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023156569A1 (en) * | 2022-02-17 | 2023-08-24 | Syngenta Crop Protection Ag | Novel tomato plants with tobrfv resistance |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2003251286B2 (en) | 2002-01-23 | 2007-08-16 | The University Of Utah Research Foundation | Targeted chromosomal mutagenesis using zinc finger nucleases |
WO2011072246A2 (en) | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Regents Of The University Of Minnesota | Tal effector-mediated dna modification |
US9181535B2 (en) | 2012-09-24 | 2015-11-10 | The Chinese University Of Hong Kong | Transcription activator-like effector nucleases (TALENs) |
SG10201912327SA (en) | 2012-12-12 | 2020-02-27 | Broad Inst Inc | Engineering and Optimization of Improved Systems, Methods and Enzyme Compositions for Sequence Manipulation |
EP3825401A1 (en) | 2012-12-12 | 2021-05-26 | The Broad Institute, Inc. | Crispr-cas component systems, methods and compositions for sequence manipulation |
WO2014093655A2 (en) | 2012-12-12 | 2014-06-19 | The Broad Institute, Inc. | Engineering and optimization of systems, methods and compositions for sequence manipulation with functional domains |
US20140310830A1 (en) | 2012-12-12 | 2014-10-16 | Feng Zhang | CRISPR-Cas Nickase Systems, Methods And Compositions For Sequence Manipulation in Eukaryotes |
EP4279588A3 (en) | 2012-12-12 | 2024-01-17 | The Broad Institute, Inc. | Engineering of systems, methods and optimized guide compositions for sequence manipulation |
US8697359B1 (en) | 2012-12-12 | 2014-04-15 | The Broad Institute, Inc. | CRISPR-Cas systems and methods for altering expression of gene products |
EP3409106A1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-05 | Vilmorin et Cie | Tolerance in plants of solanum lycopersicum to the tobamovirus tomato brown rugose fruit virus (tbrfv) |
EP3735125A1 (en) | 2017-12-08 | 2020-11-11 | Rijk Zwaan Zaadteelt en Zaadhandel B.V. | Tbrfv resistant tomato plant |
CA3103821A1 (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | Seminis Vegetable Seeds, Inc. | Tomato plants with improved disease resistance |
-
2021
- 2021-06-04 EP EP21733070.3A patent/EP4161252A1/en active Pending
- 2021-06-04 MX MX2022015315A patent/MX2022015315A/es unknown
- 2021-06-04 MA MA59015A patent/MA59015B1/fr unknown
- 2021-06-04 JP JP2022574536A patent/JP2023527925A/ja active Pending
- 2021-06-04 WO PCT/EP2021/065076 patent/WO2021245282A1/en unknown
- 2021-06-04 US US18/008,372 patent/US20230276763A1/en active Pending
- 2021-06-04 AU AU2021285274A patent/AU2021285274A1/en active Pending
- 2021-06-04 CA CA3186284A patent/CA3186284A1/en active Pending
- 2021-06-04 IL IL298618A patent/IL298618A/en unknown
- 2021-06-04 BR BR112022024738A patent/BR112022024738A2/pt unknown
- 2021-06-04 CN CN202180046631.5A patent/CN115867129A/zh active Pending
-
2022
- 2022-12-02 CL CL2022003423A patent/CL2022003423A1/es unknown
- 2022-12-29 MA MA62716A patent/MA62716A1/fr unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MA62716A1 (fr) | 2024-03-29 |
CL2022003423A1 (es) | 2023-05-26 |
US20230276763A1 (en) | 2023-09-07 |
AU2021285274A1 (en) | 2023-02-02 |
BR112022024738A2 (pt) | 2023-03-07 |
MA59015A1 (fr) | 2023-06-28 |
MA59015B1 (fr) | 2023-11-30 |
MX2022015315A (es) | 2023-01-11 |
IL298618A (en) | 2023-01-01 |
EP4161252A1 (en) | 2023-04-12 |
CA3186284A1 (en) | 2021-12-09 |
WO2021245282A1 (en) | 2021-12-09 |
CN115867129A (zh) | 2023-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11889812B2 (en) | Tolerance in plants of Solanum lycopersicum to the tobamovirus tomato brown rugose fruit virus (TBRFV) | |
US11864511B2 (en) | Resistance to ToLCNDV in melons | |
US11730135B2 (en) | Resistance in plants of Solanum lycopersicum to the tobamovirus tomato brown rugose fruit virus | |
WO2017186920A1 (en) | Begomovirus-resistant melon plants | |
JP6954903B2 (ja) | ブロッコリーにおけるa.カンジダ レース9のオーストラリア変異体に対する抵抗性 | |
JP2023527925A (ja) | トマトの植物におけるToBRFVに対する耐性 | |
US20220304272A1 (en) | Resistance in plants of solanum lycopersicum to the tobamovirus tomato brown rugose fruit virus | |
US10271503B2 (en) | Resistance to geminiviruses in watermelons | |
US11277983B2 (en) | Peronospora resistance in spinacia sp | |
CN110891416A (zh) | 腐霉属抗性的遗传基础 | |
US20240065191A1 (en) | Genetic basis for pythium resistance | |
WO2023194548A1 (en) | Tolerance to cgmmv in cucumber | |
IL303102A (en) | Tomato plants resistant to TOMMV, TOMV, TMV, TOBRFV and suitable resistant genes | |
EP4380353A1 (en) | Resistance to leveillula taurica in pepper | |
WO2021094805A1 (en) | Resistance to acidovorax valerianellae in corn salad |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20221202 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240521 |