JP5904606B2 - 赤色の苞葉及び非機能性の小型杯状花序を伴うユーフォルビア属(Euphorbia)種間雑種植物体を作製するための方法 - Google Patents
赤色の苞葉及び非機能性の小型杯状花序を伴うユーフォルビア属(Euphorbia)種間雑種植物体を作製するための方法 Download PDFInfo
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Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
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Description
[0107]本発明は、四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)の植物体であって、本明細書では、染色体数が2n=56であると定義される植物体を発生させるための方法を提供する。利用可能な先行技術では、Bernuetz,A.、「Studies on breeding dwarf poinsettias(Euphorbia pulcherrima Willd.)and the influence of infective agents」、シドニー大学への博士論文(2001)の著者がそれらの潜在的な発生及び使用について示唆している(243〜244ページ、271ページ)が、四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)の植物体については報告されていない。
[0111]本発明は、本明細書では染色体数が2n=56であると定義される、四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体を発生させるための方法を提供する。
[0116]栽培後寿命は、鑑賞植物体において所望される鍵となる属性である。E.プルケリマ及びE.コルナストラによる雑種は、おそらくはそれらの杯状花序がかなり早く脱落するために、従来の最良のポインセチアの栽培品種と比較して栽培後寿命が短い後代を生成させ、鑑賞者の充足期間は短い(Bernuetz、243ページ、(2001))。ドゥルセローザは、その杯状花序サイズの大きさ及び比較的短い栽培後寿命で知られている(Dole,J.、Hammer,A.、及びBarrett,J.、National Poinsettia trials−New releases for 2006、Greenhouse Product News、2月号、22〜26ページ(2006))。したがって、杯状花序の保持の改善が、一部の公表された研究の焦点となっている。Bernuetz(2001)は、予備研究(データは示されていない)において、PoiBIに感染していない雑種植物体は収穫後期間が短く、この属性を改善すべきことについて言及した。植物体をPoiBIに感染させたところ、栽培後性状がわずかに改善された。Bernuetzは、E.プルケリマ×E.コルナストラのF1(二倍体)雑種を、栽培後性状が優れたE.プルケリマ(二倍体)の植物体へと戻し交雑すれば、後代における栽培後性状が改善され得ることについて示唆したが、これをどのように実施し得るのかについては詳述せず、杯状花序の保持が改善され得ることを暗示した。利用可能な文献では、二倍体の戻し交雑が成功した証拠を見出すことができず、このような植物体が見られないことは、この種の交雑の成功率が低いか、雄性稔性のF1(E.プルケリマ×E.コルナストラ)の後代が発生して用いられることがまれであるか、又はおそらく発生した後代が市販可能でなかったこと起因した可能性がある。
[0130]花き業界は、顕花植物の新たな異なる品種を開発しようと努力している。このような新規の品種を創出するための有効な方途は、花の呈色の操作を介する。花の呈色は、2種類の色素:フラボノイド及びカロテノイドに主に起因する。フラボノイドは、黄色〜赤色〜青色の範囲の色に寄与する。カロテノイドは、帯赤色〜橙色又は黄色の色合いを付与し、一般に黄色又は橙色の花における唯一の色素である。花の呈色に主要な寄与をなすフラボノイド分子はアントシアニンであり、アントシアニンは、シアニジン、デルフィニジン、ペツニジン、ペオニジン、マルビジン及びペラルゴニジンのグリコシル化誘導体であり、液胞内に局在化している。異なるアントシアニンは、呈色の顕著な差違をもたらし得る。花の呈色また、無色のフラボノイドとの共色素沈着、金属錯体化、グリコシル化、アシル化、メチル化、及び液胞のpHによっても影響される。Forkman,G.、「Flavonoids as flower pigments:the formation of the natural spectrum and its extension by genetic engineering」、Plant Breeding、106:1〜26(1991)を参照されたい。
[0144]一実施形態では、自由分枝形成病原体を有する植物体を本発明の植物体に接ぎ木することにより、自由分枝形成病原体を本発明の植物体へと伝染させることができる。用いられる接ぎ穂は、自由分枝形成植物から本発明の植物体への、自由分枝形成病原体の伝染を結果としてもたらす任意の接ぎ穂であり得る。病原体を伝染させるのに用いられる接ぎ木法は、寄せ接ぎ木法であることが好ましい。寄せ接ぎ木法は、本発明の植物体及び自由分枝形成植物の両方において、茎の断面へと、好ましくは約10〜30mmの長さで、形成層に到達する程度に十分に深く切り込みを施すステップと、その後、自由分枝形成病原体の、自由分枝形成植物から本発明の植物体への移動が生じるまで、切込みを施された部位を互いと接触させるように維持するステップとを伴う。次いで、挿し木を栽植し、自由分枝形成特徴を有する植物体を、挿し木から生育させることができる。別の実施形態では、寄生性植物であるネナシカズラ(例えば、クスクタ(Cuscuta)属種)を用いて、自由分枝形成病原体を、本発明の植物体へと伝染させることができる。例えば、寄生性のネナシカズラを用いて、自由分枝形成病原体を、自由分枝形成植物から非自由分枝形成植物へと移動させることができる。寄生性のネナシカズラが、自由分枝形成病原体を有することが適切である。当技術分野では、病原体を伝染させるための寄生性のネナシカズラの使用が知られており、例えば、Lee,I−M.、Klopmeyer,M.、Bartoszyk,I.、Gunderson−Rindal,D.、Chou,T.、Thomson,K.、及びEisenreich,R.、「Phytoplasma induced free−branching in commercial poinsettia cultivars」、Nature Biotechnology、15:178〜182(1997)において記載されている。さらに別の実施形態では、自由分枝形成病原体を、バッタを介して伝染させることもできる。植物体の間で病原体を伝染させるためのバッタの使用が知られており、例えば、McCoy,R.、Caudwell,A.、Chang,C.、Chen,T.、Chiykowski,L、Cousin,M.、Dale,J.、de Leeuw,G.、Golino,D.、Hackett,K.、Kirkpatrick,B.、Marwitz,R.、Petzold,H.、Sinha,R.、Sugiura,M.、Whitcomb,R.、Yang,I.、Zhu,B.、Seemuller,E.、「Plant diseases associated with mycoplasma−like organisms」、The Mycoplasmas、5:545〜563(1989)において記載されている。
[0148]本発明は、ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の染色体数を改変して、体細胞の染色体数を二倍体から四倍体へと倍加させるための新たな方法を提供する。利用可能な先行技術では、四倍体のユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体がかつて報告されたことはない。本発明の染色体数を改変するための方法は、まず、ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体を栽培することで始まり、次いで、コルヒチン、トリフルラリン、オリザリン、又はアミプロホスメチル(APM)などの抗有糸分裂剤が、ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の成長点へと適用された。次いで、四倍体のシュートを、処置されたユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の成長点から出芽させ、四倍体と推定されるシュートであって、ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の成長点から発生したシュートを選択した。次いで、細胞学的核型分析を介して四倍体のシュートの染色体の相補体を評価し、次いで、解析された四倍体のシュートを植物体へと生育させた。新たなユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の染色体の安定性を点検し、新たな四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)の植物体を選択及び維持した。
[0154]本発明は、ユーフォルビア・プルケリマの植物体の染色体数を改変して、体細胞の染色体数を二倍体から四倍体へと倍加させるための新たな方法を提供する。本発明の染色体数を改変するための方法は、まず、ユーフォルビア・プルケリマの植物体を栽培することで始まり、次いで、コルヒチン、トリフルラリン、オリザリン、又はアミプロホスメチル(APM)などの抗有糸分裂剤が、ユーフォルビア・プルケリマの植物体の成長点へと適用された。次いで、四倍体のシュートを、処置されたユーフォルビア・プルケリマの植物体の成長点から出芽させ、四倍体と推定されるシュートであって、ユーフォルビア・プルケリマの植物体の成長点から発生したシュートを選択した。次いで、細胞学的核型分析を介して四倍体のシュートの染色体の相補体を評価し、次いで、解析された四倍体のシュートを植物体へと生育させた。新たなユーフォルビア・プルケリマの植物体の染色体の安定性を点検し、新たな四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体を選択及び維持した。
[0158]本発明の別の態様は、二倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体を、「四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)」系統の植物体と交雑させるステップを伴った。二倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体は、暗い赤色の苞葉、雄性稔性及び雌性稔性、良好な栽培後性状、枝折れに対する抵抗性、暗い緑色の茎葉、及びコンパクトな草性など、所望される標的の形質のための育種において用いられる適切な特徴について選択した。次いで、花粉を、選択された「四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)」の植物体であって、雄性親として用いられる植物体から採取した。花粉は、ユーフォルビア・プルケリマの柱頭が受容性である場合に、小型のブラシを用いて、二倍体のユーフォルビア・プルケリマの雌植物体の柱頭へと適用した。用いられる親植物は、異系交配させ、自家受粉させなかったので、ユーフォルビア・プルケリマの杯状花序の除雄は要請されなかった。数週間後に、受粉しなかった対照を超える子房の腫脹により交雑の成功が認められた。腫脹した子房は、受粉の4週間後又は脱落の直前に収穫した。この時点以降、Bernuetz(2006)の胚救出法を使用して、PoiBIに感染させた三倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)の雑種植物体を作製した。
[0162]本発明の別の態様は、ユーフォルビア・プルケリマの四倍体の植物体を、「四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)」系統の植物体と交雑させるステップを伴った。四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体は、暗いピンク色の苞葉、ある量の稔性花粉を含有する偶発的な葯の生成、妥当な栽培後性状、枝折れに対する抵抗性、暗い緑色の茎葉、及びコンパクトな草性など、所望される標的の形質のための育種において用いられる適切な特徴について選択した。次いで、花粉を、選択された「四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)」の植物体であって、雄性親として用いられる植物体から採取した。花粉は、柱頭が受容性である場合に、小型のブラシを用いて、四倍体のユーフォルビア・プルケリマの雌植物体の柱頭へと適用した。用いられる親植物は、異系交配させ、自家受粉させなかったので、ユーフォルビア・プルケリマの杯状花序の除雄は要請されなかった。数週間後に、受粉しなかった対照を超える子房の腫脹により交雑の成功が認められた。腫脹した子房は、受粉の4週間後又は脱落の直前に収穫した。この時点以降、Bernuetz(2006)の胚救出法を使用して、PoiBIに感染させた新たな四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)の雑種植物体を作製した(既に実施例3で概括した)。
[0163]交雑は、実施例3及び4で記載した通りに実施した。交雑の結果を、以下の表3、4、及び5に表化する。表3は、小型の杯状花序(直径<3mm)を伴う三倍体の後代を作製するために、雌性親としての二倍体のユーフォルビア・プルケリマと、雄性親としての四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)とを用いて行われた他家受粉の結果を示す。表3の第1欄は、雌性親(二倍体のユーフォルビア・プルケリマ)を示し、第2欄は、雄性親の四倍体(ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ)を示し、第3欄は、直径が3mm未満の杯状花序を伴って作製された三倍体の植物体の数を示し、第4欄は、直径が3mmを超える杯状花序を伴って作製された三倍体の植物体の数を示し、第5欄は、作製された三倍体の植物体の苞葉の呈色を示す。表3では、苞葉の呈色について、発生した全ての三倍体の植物体がピンク色であり、多様な色調が、分類はされていないが、観察された。
Claims (24)
- 雌性親としての二倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマ(Euphorbia pulcherrima)の植物体と、ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラ(Euphorbia cornastra)の種間雑種である四倍体の雄性親植物体との交雑から作製される、三倍体又は四倍体のユーフォルビア属の種間雑種植物体又はその植物部位。
- 前記植物部位が、プロトプラスト、葉、茎、根、根端、葯、雌蕊、種子、胚、花粉、胚珠、子葉、胚軸、杯状花序、苞葉、シュート、組織、葉柄、細胞、及び分裂組織細胞からなる群から選択される、請求項1に記載の植物部位。
- 請求項1に記載の作製されたユーフォルビア属の種間雑種植物体からクローン増殖させた、種間雑種植物体又はその植物部位。
- 雌性親としての二倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体の染色体数が2n=28又は2n=56である、請求項1に記載の作製されたユーフォルビア属の種間雑種植物体。
- ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの種間雑種である四倍体の雄性親植物体の染色体数が2n=56である、請求項1に記載の作製されたユーフォルビア属の種間雑種植物体。
- 染色体数が2n=42、又は2n=56である、請求項1に記載の作製されたユーフォルビア属の種間雑種植物体。
- 非機能性の小型杯状花序を有する、請求項6に記載の作製されたユーフォルビア属の種間雑種植物体。
- 苞葉が赤色である、請求項6に記載の作製されたユーフォルビア属の種間雑種植物体。
- (a)雌性親としての二倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体を、雄性親としての四倍体のユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体と交雑させるステップと、
(b)前記交雑から胚を生成させるステップと、
(c)前記胚を生育させて、種間戻し交雑による雑種植物体を得るステップと
を含む、三倍体又は四倍体の種間雑種植物体を作製する方法。 - (a)第1の植物体及び第2の植物体を作製するステップであり、第1の植物体が、四倍体のユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体であり、第2の植物体が、二倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体であるステップと、
(b)前記第1の植物体から花粉を採取するステップと、
(c)前記第2の植物体の花に前記花粉を受粉するステップと、
(d)前記受粉から結果として生じる胚を、組織培養における胚救出により分離するステップと、
(e)前記胚を生育させて、戻し交雑による種間雑種植物体を得るステップと
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 請求項9に記載の方法により作製される、種間戻し交雑による三倍体又は四倍体の雑種植物体又はその部位。
- 請求項10に記載の方法により作製される、種間戻し交雑による三倍体又は四倍体の雑種植物体又はその部位。
- (a)雌性親としての二倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマの植物体と、雄性親としての四倍体のユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体との交雑から作製される、種間戻し交雑による雑種植物体の挿し木を得るステップと、
(b)前記挿し木を生育させて、種間雑種植物体を得るステップと
を含む、種間戻し交雑による三倍体又は四倍体の雑種植物体を作製する方法。 - 請求項13に記載の方法により作製される、種間戻し交雑による三倍体又は四倍体の雑種植物体。
- ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の染色体数を改変して、四倍体の植物体を作製する方法であって、
(a)ユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体を生育させるステップと、
(b)抗有糸分裂剤を、前記植物体へと適用するステップと、
(c)前記植物体からシュートを出芽させるステップと、
(d)四倍体のシュートを選択するステップと、
(e)前記シュートの染色体の相補体を評価するステップと、
(f)前記シュートを、植物体へと生育させるステップと、
(g)前記植物体の染色体の安定性を点検するステップと
を含む方法。 - 前記改変された染色体数が、四倍体の2n=56である、請求項15に記載の方法。
- 請求項15に記載の方法により作製される、四倍体の植物体。
- プロトプラスト、葉、茎、根、根端、葯、雌蕊、種子、胚、花粉、胚珠、子葉、胚軸、杯状花序、苞葉、シュート、組織、葉柄、細胞、及び分裂組織細胞からなる群から選択される、請求項17に記載の四倍体のユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体の植物部位。
- 請求項18に記載の植物部位からクローン増殖させた、四倍体のユーフォルビア・プルケリマ×ユーフォルビア・コルナストラの植物体又はその部位。
- 三倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマとユーフォルビア・コルナストラとの種間雑種植物体を作製する方法であって、交雑の組合せが、雌性親としての二倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマと、雄性親としての四倍体のE.プルケリマ(E.pulchrrima)×E.コルナストラ(E.cornastra)の雑種植物体とを用いるステップを伴う方法。
- 非機能性の小型杯状花序を有する、三倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマとユーフォルビア・コルナストラとの種間雑種植物体。
- 杯状花序の直径が3mm以下である、請求項21に記載の植物体。
- 非機能性で小型の杯状花序及び赤色の苞葉を有する、三倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマとユーフォルビア・コルナストラとの種間雑種植物体。
- ポインセチア分枝誘導性ファイトプラズマ(PoiBI)を保有する、三倍体又は四倍体のユーフォルビア・プルケリマとユーフォルビア・コルナストラとの種間雑種植物体。
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