JP6328569B2 - Tswv耐性トウガラシ植物体 - Google Patents

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Description

発明の分野
本発明は、植物育種および植物改良、特にTsw−耐性破壊株Ve427RBに対して耐性であるカプシクム・アニューム・エル種(Capsicum annuum L.)の植物体に関する。
(本発明の背景)
カプシクム・アニューム・エル植物体は、ナス科の草木植物である。この植物体は、約0.5〜1.5メートル(20〜60インチ)に達する。一つの白色の花は、トウガラシの果実を実らせる。この果実は、未熟時には緑色であり、幾つかの品種は茶色または紫色へと熟すが、基本的には赤色に変化する。この種は、殆どの気候に耐えることができるが、特に温暖かつ乾燥した気候において生産性が高い。カプシクム・アニューム(Capsicum annuum)品種の栽培トウガラシ植物体には、トウガラシの様々なタイプ、例えば、ピーマン、カイエンペッパー、パプリカおよびハラペニョが挙げられる。
トスポウイルスは、多くの植物種に対して重大な病理学的脅威であり、甚大なダメージを与え、世界中で損害をもたらしている(German et al. 1992, Ann Rev Phytopath V30: 315−348)。従って、トスポウイルス耐性を付与または増強する遺伝子は、耐性栽培品種を開発するためには、植物育種家にとっての継続的な標的である。Sw−5遺伝子は、リコペルシコン・ペルヴィアヌム(Lycopersicon peruvianum)から栽培トマトへと形質移入され、トスポウイルス血清群I(例えば、TSWV、トマト黄化壊疽ウイルス)および血清群II(例えば、GRSVおよびTCSV、落花生リングスポット・ウイルスおよびトマト退緑スポットウイルス各々)に対する耐性を与える。
市販の甘および辛トウガラシ栽培品種は、近年高い頻度で、TSWV(他のトスポウイルス類、例えばGRSVまたはTCSVに対してではない)に対して超感度耐性を付与する優性の耐性遺伝子Tswを含んでいる。Tsw遺伝子は、カプシクム・キネンセ(Capsicum chinense)種の系統であるPI152225、PI159236から移入された(Black et al. 1991, Plant Disease. 75: 863; Boiteux et al 1995, Theor. Appl. Genet. 90: 146−149; Costa et al. 1995, First Int. Symposium on Solanaceae for the New Market, March 28−31 1995, Malaga, Spain, Acta Hortic. 412: 523−532)。Tswを同定および/または選抜するための分子マーカーもまた開発されており(Moury et al. 2000, Genome 43: 137−142)、Jahnらはトウガラシの染色体10にTsw遺伝子をマッピングしている(2000, MPMI Vol 13: 673−682)。
1つの難点は、Tsw遺伝子により与えられたTSWV耐性が高温により破壊され、また植物の年数によって変わることである(若植物はより感受性が高い)。化学的証拠から、Tsw−耐性遺伝子がTSWVの遠距離の移行を障害することにより機能し得るということを示唆していると考えられた(Rogero et al, Thrips and Tospoviruses:Proceedings of the 7th Int Symposium on Thysanoptera, pp105−110を参照されたい)。
Tsw遺伝子に関するさらなる問題は、TSWVのTsw−耐性破壊株が報告されていることである。このTsw−耐性破壊株は、優性なTsw耐性遺伝子を担持する植物に全体的に感染することができる。C.chinenseの耐性を破壊する耐性破壊株に関する最初の報告は1993年にされた(Boiteaux et al. Plant Disease 77:210)。後に、Mouryらは、Tsw耐性を克服するウイルス株も見出したが(1997, Euphytica 1994:45−52)、GRSVまたはTCSV単離物ではなく、むしろ本当にTSWV単離物であったかどうかを評価するためにウイルス単離物を分類しなかった。
Roggeroら(1999, Plant Disease Vol 83:p965)は、イタリアで、PI15225由来のTsw遺伝子を担持するトウガラシハイブリッドにおけるTsw−耐性を克服する2つTSWVの野生単離株を見出した。血清学的アッセイにより、このウイルス単離株はTSWV株であって、スリップベクターであるミカンキイロアザミウマ(Frankliniella occidentalis)により伝染することが確認された。2002年には、Roggeroらは、イタリアで別のTsw−耐性破壊株を報告した(Plant Disease Vol 86: 950−954)。試験した市販のトウガラシ全品種に対し、実験条件下においてこれらの耐性破壊TSWV株は全体的に感染した。しかし、Sw−5遺伝子を担持するTSWV耐性トマトの品種は、トウガラシ由来のTsw−耐性破壊株に感受性ではなく、Sw−5およびTswは異なる特徴を有することを示した(Roggero et al. 2002,上掲)。この点は、Jahnら(2000,上掲)によっても確認された。
2004年に、Margariaらは、スペイン(アルメリア)の農場でTsw−耐性破壊株を同定したことを報告した(Plant Pathology Vol 53:p794)。
Margariaらは、優性なTsw耐性遺伝子を担持するトウガラシ植物体および様々な天然のTSWV株(野生株およびTsw−耐性を破壊することができた株の両方)との相互作用を試験した[2007(MPMI Vol 20: 547−558)]。Tsw−耐性破壊TSWV株は、その試験では上付きの「RB」により表示される。これらの耐性破壊株の一つは、2003年にスペインのアルメリアのトウガラシ農場から単離されたVe427RBである。Tsw−遺伝子を担持するトウガラシの接種葉上にのみ局所ダメージをもたらす野性型TSWV株とは異なり、耐性破壊TSWV株は、全体的な感染、例えば感染植物全体の至る場所で葉の退緑および黄化斑紋を引き起こす。野性型(株Br01wt)およびRB株のゲノム間の再集合物を有する株を用いることにより、Margariaらは、Tsw−耐性破壊株の非病原性決定基が、低分子RNA(S RNA)で見出されたNSタンパク質(非構造タンパク質)であることを示すことができた(2007, MPMI Vol 20: 547−558)。この試験の耐性破壊株において、NSタンパク質は、野性型NSタンパク質と比べて、1または2つの変異または欠失を含んでいた。
優性なTsw遺伝子は、世界中の多くの地域において、TSWVに対する耐性をトウガラシ品種へ付与する場合には依然として有用であるが、新規TSWV株、特にTsw−耐性破壊株によりもたらされるダメージを最小とするためには、TSWV耐性の新規起源株が、可能な限り迅速に必要とされる。
本発明の目的は、Tsw−耐性破壊株に対して耐性を付与するTsw−遺伝子とは異なる新規耐性遺伝子を含むトウガラシ植物体、例えば、NSタンパク質において変異および/または欠失を含む株を提供することである。一実施態様において、この新規耐性遺伝子は、Tsw−耐性破壊株Ve427RBに対して少なくとも耐性を付与する。本発明のさらなる目的は、新規耐性遺伝子およびTsw遺伝子の両方を含むトウガラシ植物体を提供すること、すなわち野性型TSWV株(病原型P0)およびTsw−耐性破壊株(病原型P1)(少なくともVe427RB)、さらに好ましくは他のTsw−耐性破壊株(例えば、NSタンパク質において1以上の欠失および/または変異を有する株および/またはTsw−遺伝子を担持するトウガラシ植物の全体的感染が可能である株)に対して耐性がある植物体を提供することである。
発明の詳細な説明
本明細書において使用されるように、用語「含む」およびその関連語は、この用語に後続する事項を包含するが、具体的に言及されていない事項は排除されないということを意味するために非限定的な意図で使用される。しかし、当業者は、用語「含む」はまた、用語「からなる」も包含する。すなわち、本発明の実施態様において、下位要素を含む要素、例えばQTLは、当該下位要素からなってもよい。さらに、冠詞の引用による要素への言及は、内容から明らかに、要素が1つであるか、1つのみであるということが要求されなければ、1以上の要素が存在するという可能性を排除するものではない。従って、冠詞は、通常「少なくとも1つ」または「1以上の」を意味し、例えば、「細胞」とは、細胞培養物、組織、生物全体などの形態における複数の細胞もまた意味する。同様に、「植物」はまた複数の植物をいう。
「表現型」とは、その遺伝子型およびその環境の間の相互作用の結果として、植物の観察可能な外観および/または生理学的出現である。それは、観察できる形態学的特徴および/または生理学的特徴を包含する。
「遺伝子型」とは、環境因子により部分的に影響をうけた植物の元々持っている遺伝子情報の全てであり、これは表現型にて表される。
本明細書において使用されるとおり、「トウガラシ植物」または「トウガラシ」とは、カプシクム属の植物体またはその一部分(例えば、果実)である。トウガラシには、トウガラシ全種類、例えば、辛/刺激性トウガラシおよび非刺激性トウガラシ(甘トウガラシ)が挙げられる。この用語には、野生系統(wild accession)および栽培トウガラシが包含される。
「栽培トウガラシ」とは、カプシクム・アニューム・エル、カプシクム・キネンセ・ジャック(Capsicum chinense Jacq.)、カプシクム・フルテスセンス・エル(Capsicum frutescens L.)、カプシクム・バッカツム・エル(Capsicum baccatum L.)、およびカプシクム・プベッセンス・ルイーズ&パヴ(Capsicum pubescens Ruiz&Pav.)の品種である。
本明細書において使用される用語「栽培品種」(または「栽培された」植物体)とは、「野生」状態以外の生物学的状態にある植物を示し、この「野生」状態とは、元々は栽培されてない、非栽培種または自然状態の植物または系統を示し、用語「栽培された」は、そのような野生または雑草の植物を含まない。用語「栽培品種」は、良好な農業的特徴、例えば、育種材、研究材、育種系統、優良な育種系列、合成集団、ハイブリッド、創始株(founder stock)/基本の集団、近交系、栽培品種(ハイブリッド栽培品種の放任授粉)、分離集団、変異/遺伝子ストック、および進化した/改良された栽培品種を有する物質を含まない。一実施態様において、用語「栽培品種」はまた、在来種、すなわち長年にわたり人によって地域的に選抜かつ栽培され、地域特有の環境に適応した、共通の遺伝子プールを共有するトウガラシ植物体(または集団)である。一般的には、「栽培トウガラシ」は、果実栽培のために、農場または保護環境(例えば、温室またはハウス露地)において、人により栽培される育種系統および多様な栽培トウガラシを指す。栽培品種は、野生系統と比較して、良好な農業的特徴、例えば、高収量、より大きな果実サイズ、高い繁殖性、植物および/または果実の高均一性などを有する。栽培品種の例示には、カプシクム・アニューム、カプシクム・キネンセ、カプシクム・フルテスセンス、カプシクム・バッカツム、およびカプシクム・プベッセンス種に属する栽培種が挙げられる。
本明細書において使用されるように、用語「植物」とは、植物全体またはその任意の一部または派生物、例えば、植物器官(例えば、栽培または非栽培果本葉、種、花など)、植物細胞、植物プロトプラスト、植物全体を再生できる植物細胞または組織培養物、植物カルス、植物細胞塊、および植物中または植物の一部におけるインタクトな植物細胞、例えば、胚、花粉、胚珠、卵巣、果実(例えば、収穫した組織または器官、例えば、収穫したトウガラシ果実またはその一部)、花、葉、種子、クローン化伝播植物、根、根茎、茎、根端などである。また、あらゆる発生段階には、例えば、実生、幼若および成熟などが含まれる。
本明細書で使用されるように、用語「果実」は、Tsw−耐性破壊株に対する耐性を付与するトウガラシ植物、例えば株Ve427RBにて成長したトウガラシの果実を示す。一実施態様において、果実とは、収穫される果実である。一実施態様において、かかる果実は、種が無い、すなわち果実は、種子を全く含まないか、または生育可能ではない種子を含むか、あるいは成熟期を含めたその発生の全段階において成熟種子を含まない(すなわち、それらは種子を介する伝播に好適ではない)。
トウガラシ果実の「水分の多い果肉(pulp)」、「鞘(pod)」または「果肉(flesh)」なる用語は、種子ではなく果実の一部をいう。一般的には、果実の果肉は種子を覆っており、そのため果肉および種子が本発明の意味における果実を形成する。
「植物品種」とは、既知の最下位の同じ植物分類のなかの植物の一群であって、これは(植物種育成者権の承認のための条件が満たされているかどうかに拘わらず)、特定の遺伝子型または遺伝子型の組合せから生じる特徴の発現を根拠として規定でき、少なくとも1つのそれらの特徴の発現によりその他の植物群と区別することができ、また何ら変化せずに増殖され得るので実在物として見なされる。従って、植物の一群が、1つの遺伝子座または遺伝子の存在(または、この一つの遺伝子座または遺伝子を理由とする一連の表現型の特徴)によって全て特徴づけられるが、それ以外では別の遺伝子座または遺伝子に関しては互いに大きく異なり得るならば、植物が同じ種類であっても、用語「植物品種」を用いて、植物の一群を示すことはできない。
「植物系統」または「育種系統」とは、植物およびその後代をいう。本明細書に使用されるとおり、用語「近交系」とは、繰り返して自殖する植物系統をいう。
「F、Fなど」は、2つの親植物または親系統の間の交配後に連続して血縁関係となる世代をいう。2つの植物または系統を交配することにより作出された種子から成長した植物は、F世代と呼ばれる。このF植物を自殖することにより、F世代などになる。「Fハイブリッド」植物(または、Fハイブリッド種子)は、2つの親近交系を交配して得た世代である。
「ハイブリッド」または「ハイブリッド植物」とは、少なくとも2つの異なる植物または異なる親系統植物を交雑(異種交配:cross−fertilization)して作出した植物である。そのような交雑物の種子(ハイブリッド種子)は、本明細書に包含され、同様にそれらの種子から成長したハイブリッド植物およびこの成長した植物から得られる植物の部分も包含されると理解される。
用語「形質(trait)」とは、交配および選抜などにより、一つの植物から別の植物に伝達可能である遺伝特徴、例えばTSWV耐性をいう。
「TSWV」、「TSWV株」または「TSWV単離物」または「TSWV病原型」は、トマト黄化壊疽ウイルスの株をいい、これは血清学的に(例えば、TSWVヌクレオキャプシドまたは糖タンパク質に対して生じた抗体を用いることにより、Roggero and Masenga, 2002, Plant Dis. Vol86, 950−953を参照されたい)決定され得るか、または配列比較[例えば、ある株を完全なゲノム配列が決定されたブラジル単離株Br01wt(GenBank受託番号NC_002050、NC_002051およびNC_002052)と比較すること]により決定され得る。
「野性型(WT)TSWV株」または「病原型P0」は、当分野で既知の優性なTsw−耐性遺伝子が耐性を付与するTSWV株をいう。例えば、Tsw−耐性遺伝子を有する耐性植物は、例えば、感染後または人為的接種(植菌)(例えば、本明細書に記載したような病原型P0を用いる耐性アッセイにおいて実施され得る接種)後に、上部の非接種葉において黄化斑紋などの全体的兆候を実質的に示さない。WT TSWV株の例示は、例えばp105WTまたはVe430WTであり、これらは、両方Margariaらにより記述されている(2007, MPMI Vol 20: 547−558に記述されている)。各々受託番号DQ376178およびDQ376184としてGenBankに寄託された両株は、そのSセグメント配列により識別され得る。
「TSWV耐性遺伝子」または「TSWV耐性アレル」は、植物ゲノム中に存在する場合に、該遺伝子または該アレルまたは該DNA領域を欠いた植物と比較して1以上のTSWV株に対する耐性を付与または増強させる遺伝子またはアレルを含む遺伝子またはアレルまたはDNA領域をいう。
「Tsw遺伝子」または「Tsw耐性遺伝子」は、当分野では既知の優性な耐性遺伝子、例えば、C.chinense PI152225、PI159236またはTsw遺伝子を含む市販のトウガラシ品種、例えばC.annuum cv.Explorer(市販のハイブリッドピーマン品種)から得られるものをいう。Tsw遺伝子の存在または非存在を、実施例に記載したような耐性アッセイおよび/または当分野で提供される分子マーカーアッセイを用いて決定できる(例えば、Moury et al. 2000, Genome 43: 137−142 and Jahn et al. 2000, MPMI Vol 13: 673−682)。
「Tsw−耐性破壊株」(RB)または「病原型P1」は、機能的なTsw−耐性遺伝子を含む植物、例えば、C.chinense PI152225、PI159236またはC.annuum 栽培品種「エクスプロアー(Explorer)」の植物体に対して全体的な疾患兆候(上部の非接種葉における黄化斑紋)を引き起こすことができるTSWV株をいう。一実施態様において、局所壊死障害は接種葉で形成される。一実施態様において、Tsw−耐性破壊株は、非構造タンパク質(NS)中に1以上の変異および/または欠失を含む[Margaria et al. (2007, MPMI Vol 20: 547−558) and de Haan et al. (1990, J. Gen. Virol. 71: 1001−1007)を参照されたい]。
「Ve427RB」は、Margariaら(2004, 2007, 上掲)に記載したようなスペイン(アルメリア)の農場から単離されたRB−株をいい、この代表的なサンプルは受託番号DSM24829としてDSZMに寄託されている。
「Ve427RB−耐性」を有するか、または含むか、あるいは「Ve427RB−耐性」であるトウガラシ植物は、Ve427RBによる接種または感染後に全体的兆候を発症しないトウガラシ植物をいう。これを、様々な方法を用いて試験することができるが、一つの例は、人為的接種アッセイ、例えば本明細書に記載したVe427RB−耐性アッセイなど(例えば、5〜6枚の完全に成長した葉をつけたトウガラシ植物体の最も若い幼葉2枚にVe427RBを接種することにより、上部の非接種葉は接種後の約28日目に黄化斑紋の兆候を示さない)を用いるものである。一実施態様において、植物系統または品種は、全体的兆候を実質的に示さなければ、Ve427RBに対して耐性であるといえ、それは感染植物または接種植物の少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、75%、80%、85%、90%またはそれ以上(例えば、92%、93%、94%、95%、98%、99%または100%)が全体的兆候を示さないこと(すなわち、上部の非接種葉上での黄化斑紋形成がないこと)を意味する。
「Ve427RB−耐性付与QTLまたはそのVe427RB耐性付与部分を含む遺伝子要素」または「Ve427RB耐性付与QTL」は、遺伝子要素、例えばTsw−耐性破壊株Ve427RBに対するトウガラシ植物体耐性を付与または増強させる核酸(例えば、ゲノムDNA)をいう。一実施態様において、該遺伝子要素は、野生系統株PA2638のカプシクム植物から派生/獲得できる。従って、一実施態様において、遺伝子要素は、系統株PA2638の植物を、別のトウガラシ植物体と交配することにより得ることができる(獲得できる)。本明細書で使用されるような「野生系統株PA2638」は、イタリアのマーケットから得た野生系統株をいう。PA2638の代表的な種子サンプルは、2012年2月23日に受託番号NCIMB 41936としてヌンヘムス・ベスローテン・フェンノートシャップにより寄託されている。一実施態様において、植物体中のVe427RB耐性付与QTLを含む遺伝子要素の存在または非存在は、例えばアッセイ本明細書に記載した「Ve427RB−耐性アッセイ」および/または分子マーカーアッセイなどの耐性アッセイを用いて決定され得る。一実施態様において、Ve427RB耐性付与QTL起源物を含む遺伝子要素とは、受託番号NCIMB 41817、NCIMB 41818またはNCIMB 41936として寄託された種子ならびにこれらの種子から成長した植物および/またはその後代から、得られるか、派生されるか、取得できるか、または存在するものである。すなわち、一実施態様において、Ve427RB耐性付与QTL起源物を含む遺伝子要素は、種子が受託番号NCIMB 41817、NCIMB 41818またはNCIMB 41936として寄託された植物を別のトウガラシ植物体と交配することにより、得られるか、獲得できるか、派生されるか、派生させ得るものである。
「Ve427RB−耐性アッセイ」は、Tsw−耐性破壊株に対するトウガラシ植物体の耐性および/またはVe427RB耐性付与QTLを含む遺伝子要素の存在を決定するために好適なアッセイである。アッセイは、さらに以下に例示的に記述される。かかるアッセイを用いて、植物、植物系統または品種を、Tsw−耐性破壊株、例えばVe427RBに対して「耐性」であると分類できる。
「耐性」とは、有効な(または機能的な)耐性遺伝子がない植物と比較して、有効な(または機能的な)耐性遺伝子を含む植物において、特定病原(例えば、1以上のTSWV株)の成長よび/または発生における統計学的に有意な制限および/または特定病原(例えば、1以上のTSWV株)による感染後の疾患兆候における統計学的に有意な低下をいう。耐性は、定性的に決定されてもよく(特定系列または品種の植物を「耐性」または「感受性」として分類すること)、および/または耐性は定量化されてもよく、例えば耐性アッセイにおいては、例えば、ウイルス株による感染を生き延びるか(生存%)、または植物の一部分のみが感染された場合に実質的に全体的兆候を示さない特定の系統または品種の植物の%として測定することにより定量されてもよい。一実施態様において、植物系統または品種は、兆候、特にTsw−耐性破壊株による感染または接種後に発症しない全体的兆候に従い、「耐性」として特定されれば、Tsw−耐性破壊株に対して耐性であるといえ、これはTSWV耐性アッセイにおいて、例えば本明細書に記載したようなアッセイにおいて試験され得る。一実施態様において、植物系統または品種は、植物系統または種類が実質的に全体的兆候を示さなければ、すなわち、植物の少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、75%、80%、85%、90%またはそれ以上(例えば、92%、93%、94%、95%、98%、99%または100%)が、Tsw−耐性破壊株による感染または接種後に全体的兆候を示さなければ(すなわち、上部の非接種葉上に黄化斑紋形成がなければ)、Tsw−耐性破壊株に対して耐性であるといえる。当業者は、系統または品種あたりの、少なくとも10、12、15または20またはそれ以上の植物体が、ある系統または種類が耐性であるかどうかを評価するために同じ試験条件下で試験されるべきであり、かつ好適な対照植物を含むべきであることが理解されよう。
用語「アレル」は、特定遺伝子座での遺伝子の1以上の別の形態を意味し、これらアレルの全ては、特定遺伝子座での1つの形質または特徴に関与する。有機体の二倍体細胞において、所定遺伝子のアレルは、染色体上の特定の位置または遺伝子座(複数の遺伝子座)に存在する。一つのアレルは、一対の均一な相同染色体の各染色体上に存在する。例えばトウガラシなどの二倍体植物種は、特定遺伝子座で多数の異なるアレルを含み得る。これらは、遺伝子の同一アレル(ホモ接合型)または2つの異なるアレル(ヘテロ接合型)であってもよい。
「植え付け」または「植え付けた」とは、機械または手により農場へ播種(直接播種)すること、または実生(苗)を植え替えることを意味する。
「栄養繁殖(Vegetative propagation)」は、栄養組織からの植物の繁殖、例えばイン・ビトロ繁殖によるものをいい。イン・ビトロ繁殖とは、イン・ビトロの細胞培養または組織培養、ならびにそのイン・ビトロ培養からの全植物体の再生に関する。元々の植物のクローン類(すなわち、遺伝子的に同一の栄養繁殖)は、イン・ビトロ培養および再生方法により作成され得る。
用語「遺伝子座」(遺伝子座の複数形)は、例えば、遺伝子またはQTLまたは分子マーカーが存在する染色体上の特定の場所または複数の場所あるいは部位または領域を意味する。同一染色体上の遺伝子座間の距離は、交差の頻度により評価される。さらに離れた2つの遺伝子座は、交差がそれらの間でさらに起こり易い。反対に、2つの遺伝子座が共に近接している場合には、交差はそれらの間で起こりにくい。通例、1センチモルガン(cM)とは、遺伝子座間で1%の組み換えと等価である(例えば、マーカー)。
本明細書において用語「QTL」および「量的形質遺伝子座」は、当分野で認識される意味で使用される。この用語は、Ve427RB−耐性または少なくとも調節領域をコードする少なくとも1つの遺伝子(またはアレル)と関連があるカプシクムの特定の染色体上に位置する領域、すなわちVe427RB−耐性に関与する1以上の遺伝子の発現を制御する染色体の領域をいう。その遺伝子の表現型発現は、例えば、ウイルス複製の速度低減として、および/または植物を介するウイルスの移動速度の低減として、および/またはその表現型の効果(例えば、実質的に全体的兆候が発症しない)として観察され得る。QTLは、例えば1以上の遺伝子を含むことができ、この生成物が遺伝子耐性を付与する。あるいは、QTLは、例えば、調節遺伝子を含み得るか、またはこの生成物の配列が、植物のゲノム中の他の遺伝子座上の遺伝子発現に影響を与えることにより、Ve427RB−耐性を付与する。
用語「天然の遺伝子バックグラウンド」とは、本明細書においてQTLの元々の遺伝子バックグラウンド、すなわちQTLが元々存在するゲノムおよび染色体を示すために使用される。従って、PA2638のゲノム(受託番号NCIMB 41963)は、本発明のVe427RB−耐性付与QTLを含む遺伝子要素の天然の遺伝子バックグラウンドを示す。逆に言えば、PA2638の元々の遺伝子バックグラウンドから、別のカプシクム植物または種の別の遺伝子バックグラウンド(例えば、別のゲノムの染色体上)への、QTLまたはその耐性付与部分を含むDNA領域(または、遺伝子移入フラグメント)の移行(または、遺伝子移入)を包含する方法により、その天然の遺伝子バックグラウンド中には存在しないQTLまたはその耐性付与部分がもたらされる。本明細書において使用されたとおり、用語「連鎖群」とは、(染色体の物理的実体物)染色体と同義である。
用語「分子マーカー」、「遺伝子マーカー」または「DNAマーカー」とは、本明細書において、核酸配列中の差異を可視化するために様々な方法により検出された多型核酸配列をいう。かかる方法の例示は、制限断片長多型(RFLP)マーカー、増幅断片長多型(AFLP)マーカー、一塩基多型(SNP)、挿入体、突然変異、マイクロサテライトマーカー(SSR)、配列特徴増幅領域(SCAR)、切断増幅多型配列(CAPS)マーカーまたはアイソザイムマーカー、あるいはそれらマーカーの組み合わせであって、これは特定遺伝子の位置および染色体の位置を規定するものである。「QTLあるいは遺伝子または遺伝子座に連鎖した分子マーカー」はすなわち、QTL、遺伝子または遺伝子座を含むゲノムDNA領域と物理的に連鎖したマーカーをいい、QTL、遺伝子または遺伝子座を含むDNA領域と共分離する。このようにして、マーカーは遺伝子移入領域を規定できる。
「組み換え事象」とは、減数分裂の交差事象をいう。
用語「遺伝子移入領域」または「遺伝子移入されたDNA領域」、「遺伝子移入された形質」または「遺伝子移入された遺伝子」または「遺伝子移入フラグメント」は、戻し交配などの育種方法により、1つの植物ゲノムから別の植物ゲノムのそのゲノムに移行された染色体セグメントをいう。
本明細書において「遺伝子移入」は、種間ハイブリダイゼーションにより、一つの植物ゲノムから、同種または近縁種の別の植物ゲノムへと、特定の形質または表現型(例えば、TSWV株VE427RBに対する耐性)を付与するDNA領域の移行(遺伝子移入領域)をいう。具体的には、非栽培植物または野性型植物(良好な農業特性を欠く)から、栽培植物(良好な農業特性を有する)のゲノムへの、このDNA領域の移行をいう。従って、一実施態様において、得られるトウガラシ植物は、栽培トウガラシ植物のゲノムを含んでおり、このゲノムには、別の植物ゲノム、特にPA2638由来のゲノムの遺伝子移入フラグメントが遺伝子移入されている。遺伝子移入は、一般的には、育種工程、例えば、1以上の交雑、自殖および/または戻し交配を包含するが、マーカー利用選抜、表現型選抜(例えば、耐性アッセイ)、倍加半数体産生、胚なども包含し得る。
「戻し交配」とは、2つの親間の交配から得た植物が、その親のうちの一つと(戻し)交配される育種方法をいう。戻し交配で使用した親を、反復親という。戻し交配を繰返すことで、該ゲノムがさらにホモ接合型となり、反復親のゲノムにより一層類似するようになる。戻し交配を使用して、ドナー植物(例えば、野生系統株)からの形質を、別の植物(例えば、栽培される植物または育種系列)に導入できる。
用語「自殖する」とは、自家受粉の過程をいい、この過程において個体は、自己の花粉と、風媒受粉または受精される。植物は繰り返して「自殖され」(自家受精され)てきた。
用語「タンパク質」とは、作用様式、サイズ、3次元構造または起源を有するポリペプチドをいう。「野性型」タンパク質とは、野性型、例えば野性型TSWVウイルス株に存在しているような完全な機能タンパク質である。本明細書において「突然変異タンパク質」は、野性型タンパク質と比較して、置換、削除または挿入されている1以上のアミノ酸となるタンパク質をコードしている核酸配列において、1以上の突然変異を含んでいるタンパク質である。すなわち、タンパク質の「フラグメント」または「部分」はさらに、「タンパク質」ということもできる。「単離タンパク質」は、もはやその自然環境において存在しないタンパク質を示すために使用される。
TSWVの「野性型NSタンパク質」または「野性型非構造タンパク質」とは、野性株に存在するNSタンパク質であり、例えば株VE430WTのNSタンパク質は、GenBank受託番号ABD38700.1(図1a)の配列を有し、一方でTsw−耐性破壊株VE427RBのNSタンパク質は、GenBank受託番号ABD38702.1(図1b)の配列を有しており、野性型タンパク質とは1つのアミノ酸のみが異なり(すなわち「突然変異NSタンパク質」である)、かつ野性型タンパク質と99%配列同一性を有する。
タンパク質をコードする核酸分子における「突然変異」とは、野性型配列と比較して、1以上のヌクレオチドの変化、例えば1以上のヌクレオチドの置換、削除または挿入である。「点変異」とは、1つのヌクレオチドの置換、挿入または欠失である。「非センス」突然変異は、タンパク質をコードしている核酸配列における(点)変異であって、この変異により、あるコドンが停止コドンに変わる。切除型タンパク質は、機能低減または機能喪失となり得る。「ミスセンス」の変異は、タンパク質をコードしている核酸配列における(点)変異であり、これによりコドンが変化して、異なるアミノ酸をコードする。得られるタンパク質は、機能低下または機能喪失または機能変化となり得る。
「配列同一性」および「配列類似性」とは、グローバルまたは局所アラインメントアルゴリズムを用いて、2つのペプチドまたは2つのヌクレオチド配列のアラインメントにより決定できる。次いで、配列は「実質的に同一」または「実質的に類似」として示されてもよく、それらは(例えば、プログラムGAPまたはBESTFITまたはEmboss プログラム「ニードル(Needle)」(デフォルトパラメーターを用いる、下記を参照されたい)により好適に並べられた場合には)、少なくとも特定の配列同一性の最小%を共有する(以下にさらに規定される)。これらのプログラムは、ニードルマン−ウンシュ法グローバルアラインメントアルゴリズムを使用して、それら全長にわたり、2つの配列を並べて一致する数を最大にし、ギャップの数を最小にする。一般的に、デフォルトパラメーターを、ギャップ挿入ペナルティ=10およびギャップ伸張ペナルティ=0.5(ヌクレオチドおよびタンパク質アラインメントについて双方)と共に使用する。ヌクレオチドについて、使用したデフォルトスコアリングマトリックスは、nwsgapdnaであり、タンパク質については、このデフォルトスコアリングマトリックスはBlosum62である(Henikoff & Henikoff, 1992, PNAS 89, 915−919)。%配列同一性についての配列アライメントおよびスコアは、例えばAccelrys Inc.(9685 Scranton Road, San Diego, CA 92121−3752 USA)またはEMBOSS(http://www.ebi.ac.uk/Tools/webservices/services/emboss)から入手できるコンピュータープログラム、例えばGCG Wisconsin Package,Version 10.3を用いて決定できる。あるいは、%類似性または同一性を、例えばFASTA、BLASTなどのデータベースを検索して決定してもよいが、ヒットは、ペアワイズを検索して並べ、配列同一性を比較するべきである。
「平均」とは、本明細書においては算術平均をいう。
「カプサイシン」は、カプシクム属に属する植物であるチリトウガラシの有効成分である。それはヒトを含む哺乳動物に対して刺激性であって、焼け付く感覚を生じる。カプサイシン:
Figure 0006328569

の量は、カプシクム・アニュームを含めた様々なカプシクム品種間で大きく異なる。
「スコヴィル値」は、トウガラシの刺激性の辛味(または、ピリピリ感/辛味)に関する尺度である。スコヴィル辛味単位(SHU)の数値は、存在するカプサイシンの量を示す:一定量の乾燥トウガラシからのカプサイシン油のアルコール抽出物を、「辛味」が数人の被験者(通常5名)にて感知されるまで、水中の糖溶液に徐々に添加する;希釈の程度が、スコヴィル値に対するその尺度を示す。別法として、刺激性の辛味を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて測定できる。この方法は、アメリカの香辛料事業者団体(American Spice Trade Association)(ASTA)辛味単位の結果を提供する。HPLC方法は、当分野では公知である(例えば、DIONEXの記述を参照されたい)。イソクラティック分析系は、ポンプ、オートサンプラー、恒温槽、4方式CoulArray(登録商標)検出器およびアレイ前に位置するUV/vis検出器から構成する。LC条件:カラム:MD−150(3 x 150mm; 3μm)、移動相:50mM 酢酸アンモニウム, pH 4.4, 酢酸を用いる;45% アセトニトリル, 流速:0.8 mL/min, 温度:周囲温度, 注入量:20 μl, 検出器及び条件:電気化学検出器:Model 5600A, CoulArray, Model 5010 Analytical Cellを有する, 加電圧:+150, +450mV vs. Pd, UV検出器:標準UV検出器, 波長:235および280nm。1部分のカプサイシン/milの測定が、約15のスコルビル単位に対応する。しかし、トウガラシのピリピリ感/辛味を決定する場合にはスコヴィル方法が好ましい。
当業者は、用語「およそ」は、好ましくは、ある値と組み合わせて厳密値を示すと理解される。しかし、一般的に、用語「およそ」は、測定技術または生物学的分布の範囲内で認識かつ許容される測定誤差を理由とする数値変動もまた包含する。一般的には、かかる誤差は、測定技術に依拠して10%以下、8%以下、6%以下、4%以下、2%以下、1%以下、0.1%以下、0.01%以下である。一般的な技術常識に基づいて、当業者は、既知の測定技術または生物学的プロセス(例えば、メンデルの法則を適用する場合の後代の分布範囲)において許容できる誤差を、過度の負担なく同定するであろう。
図1aは株VE430WTのNSタンパク質を示す。 図1bはTsw−耐性破壊株VE427RBのNSタンパク質を示す。 図2はPA2638(NCIMB41936)の果実を示す。5つの緑色果実(右)および5つの赤色/成熟果実(左)。
(発明の詳細な説明)
Tsw−耐性破壊株Ve427RBは、その他の株間で特に、Tsw−耐性遺伝子を担持するトウガラシ植物の耐性を克服することができることが判った(Margario et al. 2004, 2007、上掲)。スペインの農場から単離したこの株を用いた人為的接種を用いると、驚くべきことに、PA2638として指定された野性型カプシクム系統株は、Ve427RB−耐性であること、すなわちPA2638の植物を人為的に接種した場合に実質的に全体的兆候が見られないことが判った。Ve427RBは、Tsw−遺伝子を含むトウガラシ植物において全体的感染を引き起こし得る株である。驚くべきことに、この新規耐性起源株PA2638は野性型TSWV株に対して耐性ではなく、このことは、この新規耐性起源株PA2638は理想的には優性なTsw遺伝子などの他の耐性遺伝子を組込まれるべきであることを示す。
野生型トウガラシ系統株は、PCR分析により既知のTsw−耐性遺伝子がないことを確認された。
Ve427RB耐性付与QTLを含む新規遺伝子要素は、選択されたVe427RB−耐性F植物の連続戻し交配により、PA2638から栽培トウガラシへと遺伝子移入される。PA2638は、辛いトウガラシ植物である、すなわちPA2638の果実は、カプサイシンを生成/含有する。言い換えると、PA2638の成熟果実は、少なくとも600SHUまたは少なくとも40ASTA辛味単位の辛味を含有する。
植物系統
本発明の一局面は、Ve427RBとして示されるトマト黄化壊疽ウイルス(TSWV)のTsw−耐性破壊株に対して耐性であるカプシクム属のトウガラシ植物、好ましくは栽培されるトウガラシ植物をいう。この代表的なサンプルは、受託番号DSM 24829として寄託されており、該トウガラシ植物は、その天然の遺伝子バックグラウンドには存在しないVe427RB−耐性付与QTLまたはそのVe427RB−耐性付与部分を含む遺伝子要素を含む。例えば、該遺伝子要素の天然の遺伝子バックグラウンドがPA2638であるならば、本発明の植物はPA2638植物ではない。このように、本発明の植物は、栽培トウガラシのゲノムを有するトウガラシ植物を含み、該ゲノムは非栽培トウガラシ植物、例えばPA2638からのVe427RB耐性を付与する遺伝子移入フラグメントを含んでいる。
本発明の別の態様は、PA2638の植物から派生する/得られる/得ることができるゲノム遺伝子要素をそのゲノム中に含んでおり、該遺伝子要素が、Tsw−耐性破壊TSWV−耐性付与QTLまたはそのTsw−耐性破壊TSWV耐性付与部分を含むが、但しカプシクム属の植物がPA2638ではない、カプシクム属のトウガラシ植物の提供をいう。
本発明の一態様は、Tsw−遺伝子を含むトウガラシ植物における全体的感染を引き起こし得るTsw−耐性破壊TSWV株に対する耐性付与QTLを、そのゲノム内に含むカプシクム属のトウガラシ植物の提供をいう。
一局面において、本発明は、そのゲノム内に遺伝子要素を含んでおり、該遺伝子要素は、Tsw−耐性破壊TSWV−耐性付与QTLまたはそのTsw−耐性破壊TSWV−耐性を付与する部分を含み、該遺伝子要素またはその耐性付与部分はその天然の遺伝子のバックグラウンドには存在しないカプシクム属のトウガラシ植物を提供する。好ましくは、この耐性は、PA2638から派生する/得られる/得ることができる。すなわちPA2638は、該遺伝子要素の天然遺伝子のバックグラウンドである。
本明細書において「から派生する」、「から得られる」および「から得ることができる」とは、1以上の受託番号として寄託された植物の種子を交配して得らえる/得ることができる形質(および、その形質を含む植物)をいう。これは、第一交配、その後の数回の自家受粉および/または戻し交配を含み得る。従って、この形質を付与する遺伝子要素は、別の遺伝子のバックグラウンドに、遺伝子移入または移行され得る。
本発明の一態様は、そのゲノム内に遺伝子要素を含んでおり、該遺伝子要素がTsw−耐性破壊TSWV−耐性付与QTLまたはそのTsw−耐性破壊TSWV−耐性付与部分を含むカプシクム属のトウガラシ植物をいい、これは最も広い幅で少なくとも2cmの幅を有する成熟果実をつける、すなわち成熟果実は、少なくとも約2cmまたはそれ以上、例えば、少なくとも約3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cmまたはそれ以上の幅であり、および/または少なくとも5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cmまたはそれ以上の果実の長さを有する。例えば、かかる植物はベル型またはラムヨー型の果実を作出する。
一実施態様において、Tsw−耐性破壊TSWV株は、突然変異体NSタンパク質を特徴としており、このTsw−耐性破壊株のNSタンパク質修飾は、関連WT株の野性型タンパク質と比較して、該Tsw−耐性破壊株が単離されるその領域内で一つのアミノ酸交換、アミノ酸の欠失からなる群から選択される1、2、3またはそれ以上の修飾から選択され、これにより優性なTsw−遺伝子により付与される耐性を克服できるTsw−耐性破壊株となる。一実施態様において、野性株のNSタンパク質の配列は、Margariaら(2007,MPMI Vol20:547-558)の図3に開示されたようなp170wt、Margariaら(2007,MPMI Vol20:547-558)の図3に開示したようなp105wt、または受託番号ABD38700.1を有するVe430WTのNSタンパク質の配列である。一つの好ましい実施態様において、TSWVの野性株は、p105WTまたはVe430WTであって、これは受託番号DQ376178およびDQ376184として各々GenBankに寄託されたそのSセグメント配列により同定され得る。一実施態様において、TSWVのTsw−耐性破壊株は、野性型NSタンパク質配列、例えばGenBank受託番号ABD38700.1を有する野性株のNSタンパク質と比較して、そのNSタンパク質配列内にアミノ酸の交換およびアミノ酸の欠失からなる群から選択される1または2の変異を含むか、または含有する。Tsw−耐性破壊株のNSタンパク質配列は85の位置でアミノ酸交換を有する。一実施態様において、Tsw−耐性破壊株のNSタンパク質は、GenBank受託番号ABD38702.1(Ve427RBを指す)配列を有する。一実施態様において、野性株のNSタンパク質は、GenBank受託番号ABD38700.1(図1を参照する)を有する。別の実施態様において、野性株NSタンパク質は、p105WTのNSタンパク質(受託番号DQ376178を参照されたい)である。
好ましくは、Tsw−耐性破壊TSWV株はVe427RBであり、代表的なVe427RBのサンプルは、受託番号DSM 24829として寄託されている。当業者は、Ve427RBに対する耐性が、もちろん他のTsw−耐性破壊株に対する耐性を排除するものではないことを理解している。しかし、本明細書で使用されるVe427RBに対する耐性は、TSWVの野性株(すなわち、Tsw−遺伝子が耐性を付与する株)に対する耐性を包含しない。
一実施態様において、本発明のトウガラシ植物は、Tsw−耐性破壊株Ve427RBに対して耐性であって、PA2638(NCIMB 41936)ではないトウガラシ植物である。
一実施態様において、多くて3、好ましくは多くて2の長さ対幅の比を有し、かつ2cm以上の最大幅を有する成熟果実を有するトウガラシ植物は、代表的な種子が受託番号NCIMB 41936として寄託されている野生系統株から派生され/得られる/得ることができるVe427RB−耐性付与QTLまたはそのVe427RB−耐性付与部分を含む遺伝子要素を含んでいる。
本発明のトウガラシ植物は、栽培トウガラシ植物(栽培品種)が好ましい。さらに、本発明の栽培トウガラシ植物は、カプシクム・アニューム、カプシクム・キネンセ、カプシクム・バッカツム、カプシクム・フルテッセンス、カプシクム・プベッセンス、好ましくはカプシクム・アニュームからなる群から選択される品種であってもよい。一実施態様において、本発明のトウガラシ植物は近交系である。特定の実施態様において、本発明のトウガラシ植物は、ハイブリッド、特にF1ハイブリッドである。Ve427RB−耐性付与QTLを含む遺伝子移入フラグメントは、トウガラシ植物、近交系またはF1ハイブリッドにおいてヘテロ接合型またはホモ接合型で存在していてもよい。
一実施態様において、本発明のトウガラシ植物は、甘トウガラシ植物である。本発明の「甘トウガラシ」とは、トウガラシ植物の果実がスコヴィル値にて0SHU〜500SHU、好ましくは0SHU〜200SHU、より好ましくは0SHU〜50SHUの平均スコアを有するトウガラシ植物である。一つの好ましい実施態様において、甘いトウガラシのその辛味は、およそ0SHUである。別の実施態様において、トウガラシ果実のカプサイシンの量は、0〜およそ30ASTA辛味単位、好ましくは0〜13ASTA辛味単位、またはさらに好ましくは0〜2ASTA辛味単位である。異なる実施態様において、本発明のトウガラシ植物の果実は、0〜100SHU、0〜500、00〜500、500〜1000、1000〜2000、2500〜5000またはそれ以上を有する。さらなる実施態様において、本発明のトウガラシ植物の果実は、およそ5.000SHU〜およそ20.000SHU、またはおよそ25.000SHU以上のスコア、例えば30.000〜50.000、50.000〜100.000、100.000〜200.000、100.000〜350.000SHU、または350.000SHUを超えるスコアである。
別の実施態様において、本発明のトウガラシ植物は、ベル型のトウガラシ植物である。一般的に、ピーマンは、成熟果実が、約1.5〜およそ0.7の長さ/幅の比を有し、かつ少なくとも約7.5cm、8cm、9cm、10cmまたはそれ以上、例えばおよそ7.5cm〜およそ17.5cmの平均果実の長さを有する植物である。好ましくは、成熟果実は、およそ1.3〜およそ0.9の長さ/幅の比を有し、かつ少なくとも約7.5cm、8cm、9cm、10cmまたはそれ以上の長さ、例えばおよそ7.5〜およそ15cmの長さの平均果実長を有する。果実の色は、例えば、緑色、赤色、黄色、オレンジ色、白色、虹色(熟しつつある段階)および紫色でありうる。北米のピーマンは、約10cmの長さで、約10cmの幅を有する果実であり、一方、欧州のピーマンは、濃淡が少なく、細長い形状である。ピーマンは、カプシクム属のなかの一群であって、カプシクム・アニューム・エル種のものである。一実施態様において、ベル型のトウガラシ植物は、カプサイシンを生成しないか、または500SHUまたは30ASTA辛味単位までのカプサイシンをわずかに生成する。一つの好ましい実施態様において、ピーマンはカプサイシンを生成しない。さらなる別の実施態様において、このベル型の果実の形状は、実質的に「Capsicum Pepper Varieties and Classification」(New Mexico State University, Circular 530, College of Agriculture and Home Economics, http://www.reocities.com/wstarron/circ530.pdf)に記述されたようなピーマンの形状と同一である。
別の実施態様において、本発明の植物のトウガラシの成熟果実の長さ/幅の比は、せいぜい約4、せいぜい約3.0、せいぜい約2.5、せいぜい約2.0、せいぜい約1.5である。
別の実施態様において、本発明の植物のトウガラシの成熟果実の幅は、その最大幅で少なくとも約1.5cm、少なくとも約2.0cm、少なくとも約3.0cm、少なくとも約4.0cm、少なくとも約6cm、少なくとも約7cm、少なくとも約8cm、少なくとも約9cm、少なくとも約10cm、またはそれ以上である。
別の実施態様において、本発明の植物のトウガラシの成熟果実の幅は、その最大幅で、少なくとも4.0cm、例えば6.0cmまたはそれ以上、7cmまたはそれ以上、8cmまたはそれ以上であり、長さ/幅の比は、多くて3、好ましくは多くて2.5、好ましくは多くて2.0、または多くて1.5である。
別の実施態様において、本発明のトウガラシ植物は、受託番号NCIMB 41817またはNCIMB 41818として寄託されている代表的な種子サンプルのトウガラシ植物であるか、または種子の寄託物NCIMB41817またはNCIMB41818から派生する/派生できる/得られる/得ることができるトウガラシ植物、例えばその得られるF−ハイブリッドおよびVE427RB−耐性を保持しているトウガラシ植物である。そのため、一態様において、VE427RB−耐性を含む本発明のトウガラシ植物は、受託番号NCIMB 41817またはNCIMB 41818として寄託された種子の植物を、別のトウガラシ植物と交配することにより、得ることができる/得られる。
好ましい実施態様において、VE427RBに対する耐性を提供する遺伝子移入フラグメントは、Ve427RB−耐性などのTsw−耐性破壊TSWV株−耐性を保持するがNCIMB41817および/またはNCIMB41818に見出されるフラグメントよりも短いフラグメントであってもよい。より短い遺伝子移入フラグメントを含んでいるトウガラシ植物は、NCIMB41817またはNCIMB41818と共に生育させること、そしてVe427RB−耐性を保持する組換え後代を選抜することにより作出できる。例えば、NCIMB 41817またはNCIMB 41818を、遺伝子移入フラグメントを欠くトウガラシ植物と交配させて、F1植物を作出し、このF1を自殖させて、F2世代(または、さらなる世代)を作出して、F2世代を、Ve427RB−耐性である植物について、例えば本明細書に記載した耐性アッセイを用いて、スクリーニングできる。その後、短い遺伝子移入フラグメントを含む組換え植物を、標準方法、例えば分子マーカーまたはFISH(蛍光インサイチュ・ハイブリダイゼーション)を用いて同定できる。
さらに本発明の別の態様は、本発明のトウガラシ植物の果実をいうか、またはかかるトウガラシ果実の果肉、すなわち果実の非繁殖部分をいう。一実施態様において、本発明のトウガラシ植物のトウガラシ果実は、生存可能な種子を有するが、別の実施態様においては、該果実は、生存出来ない種子のみを含むか、または種がない(単為結実)ものである。
本発明の一実施態様は、細胞組織培養条件下でさえ繁殖に好適ではない収穫される果実の組織または植物細胞をいう。本発明の植物のトウガラシ果実は、当分野では既知の様々な種の幅広い範囲から選択されることができる。例えば、トウガラシ果実は、以下のタイプを有し得る:ベル型(Bell)(ブロッキー型:Blocky)、カイエンヌ、ラムヨー型(長いブロッキー型)、ドルチェ・イタリアーノ(dulce italiano)、円錐型(conical)、カピア(capia)、スィート・チャールストン(sweet charleston)、ドルマ(dolma)、チェリー(cherry)、ハラペニョ、シャキラ(shakira)、ペンシル(pencil)またはホット・チャールストン、シブリ類(Sivri)[例えば、デムレ・シブリ(Demre Sivri)またはカザンリ・シブリ(Kazanli Sivri)]、ハンガリアン・ワックス、カプヤ(Kapya)/フロリニス(Florinis)、バナナ、フレズノ(Fresno)、セラーノ(Serrano)、アンチョ(Ancho)、アナハイム、パシラ、サンタ・フェ、スコッチ・ボネット、ハバネロ。様々なトウガラシのタイプの写真の幾つかの例は、限定するものではないがBoslandら(1996)に開示されている。これらの果実は、いかなる色調であってもよい。
また本発明の別の態様は、本明細書に記載したVE427RB−耐性植物の種子または本明細書に記載したVE427RB−耐性植物が生育できる種子をいう。
さらなる実施態様は、別のカプシクム植物との交配における、親としての本発明のカプシクム植物の使用に関する。また、VE427RB−耐性を含む他のカプシクム植物を作出する方法が提供される、すなわち本発明の植物(例えば、本明細書において寄託された種またはその後代から)由来のVE427RB−耐性を付与する遺伝子移入フラグメントを、別のカプシクム植物に移行させるか、またはPA2638由来のVE427RB−耐性を付与するQTLを含むゲノムDNAフラグメントを、栽培カプシクム植物に移行させることである。
また別の態様は、Ve427RB−耐性付与QTLまたはそのVe427RB−耐性付与部分を含む遺伝子要素を含む本発明の植物の植物細胞をいう。一実施態様において、かかる植物細胞は、再生可能な細胞である、すなわち、それらはVE427RB−耐性である全トウガラシ植物中で再生され得る。別の実施態様において、かかる細胞は、再生できない。別の態様において、本発明の植物細胞を含むか、または本発明の植物細胞から構成されるイン・ビトロ細胞培養物またはイン・ビトロ組織培養物が提供される。細胞および組織は、VE427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含んでいる、花粉、子房、胚、葉、軸、胚軸、子葉、果実部、分裂組織または他の細胞/組織である。また、再生された植物も提供される。
Tsw−耐性破壊株、例えばVE427RBに対する植物の耐性は、様々な方法により、例えば本明細書に開示されたVE427RB−耐性アッセイにより試験され得る。本明細書に記載したVE427RB−耐性アッセイは、野性型(WT;P0)および耐性破壊(RB)病原型(P1)などに対する耐性を決定するために好適であり、即ち、該アッセイは、VE427RBに対する耐性を決定することに限定されず、他のTsw−耐性破壊株を同定するため、および他のP1病原型に対する新規耐性起源物を同定するために使用され得る。従って、本明細書に記載した様々な実施態様において、VE427RBは、Tsw−遺伝子を含むカプシクム植物に対して全体的症候を引き起こす他のTsw−耐性破壊株に置き換えられてもよい。かかる実施態様は、本発明の実施態様と等価であると理解される。
耐性アッセイ
本発明のVE427RB耐性を付与する遺伝子移入フラグメントを含むカプシクム植物を同定および/または選択するために、以下の耐性アッセイまたは別のアッセイを使用できる。以下に、実施例において使用されたアッセイ、およびある植物系統または品種が本発明のVE427RB耐性を付与する遺伝子要素を含むかどうかを決定できるアッセイについて記述する。当業者は、開示されたアッセイを同じように改変できるか、または様々なアッセイを開発できる、例えばP1病原型(好ましくは、VE427RB)による農場感染に基づいて、P1を媒介するウイルス感染昆虫に基づいて、または、様々な人為的接種アッセイに基づいて開発できる。使用したアッセイは、好ましくは、例えば、感受性のあるコントロール植物は全体的兆候を発症するが一方で、下部の葉などの感染または接種後の全体的兆候(または、ウイルス粒子の全体的存在)が(実質的に)存在しないことにより、耐性付与遺伝子要素(例えば、遺伝子移入フラグメント)を含むカプシクム植物を同定できるはずである。もちろん、様々なアッセイは、植物が耐性であるか、または感受性であるかどうかを決定する様々な方法を使用できるが、アッセイがどのようなものであっても、もし該植物が、本明細書に記載したVE427RB耐性アッセイにおいて(再度)試験され、それらが本アッセイのVE427RB耐性を含むと決定されれば、それらは本発明のVE427RB耐性を付与する遺伝子要素を含んでいる。
病原型接種源の調製
病原型、例えばP0またはP1を、感染したニコチアナ・ベンタミアナ(N.benthamiana)の葉または葉液として液体窒素中で長期間保存できる。
それをトウガラシ系統の人為的接種試験のために使用する前に、TSWV耐性遺伝子をいずれも担持していない感受性植物(例えば、ニコチアナ・ベンタミアナまたはカプシクム植物)を、この病原型により感染させて、該病原型の活性を確認することができる(例えば、5またはそれ以上の植物を感染させ得る)。ネガティブコントロールとして、耐性植物を、適宜同じように感染できる(例えば、P1に対して寄託物NCIMB 1817およびNCIMB 1818およびNCIMB 1936のカプシクム・アニューム植物、およびP0に対してTsw遺伝子を有するカプシクム植物)。
接種物の活性は、感受性植物が全体的兆候を発症するかどうかにより確認される。これらの植物の症候を示す葉(葉上の黄化斑紋により同定される)を、試験されるトウガラシ系統の接種に用いることができる。電子顕微鏡を用いて、その他のウイルスの存在を排除できる。
本発明のTSWV−耐性アッセイ
本発明のTSWV−耐性アッセイ(例えば、VE427RBまたはP0−耐性アッセイ、または別のP1耐性アッセイ)において、1以上のTSWV病原型に対する耐性について試験される植物系統または品種の多くの植物を、多くのコントロール植物と同じ条件下で播種または生育させる。病原型は、例えばP1(VE427RB、この代表的なサンプルは、受託番号DSM24829としてDSZMにて寄託されている)またはP0(野性型TSWV株、例えば、Tsw−遺伝子を有する植物、例えばC.chinense PI152225に対して耐性であるTSWV株)である;かかる野性株は、例えばそのSセグメント配列(GenBank 受託番号:DQ376178)により同定され得るp105WTである。一般的には、少なくとも5以上、少なくとも10以上、少なくとも12以上、少なくとも15以上、少なくとも20以上の植物(試験植物)/病原型を、播種して、それらが2枚の子葉および5枚〜6枚の本葉をつけるまで生育させる。この生育条件は、例えば温室内で、十分に水が供給される、約14時間の日照時間を含めた26℃/18℃の日/夜である。光源は、例えばPhilips SON−T 400 ナトリウムランプ、光合成有効放射線120μmol*sec−1*m−2μ[PAR]である。生育培地は、例えば、半分が芝土で半分が窪みのような土壌(soil such as half turf and half pit)である。同じ条件を、実施例におけるVE427RB−耐性アッセイ中に使用した。当業者は、トウガラシ植物についての生育条件に関して熟知している。同じ生育条件を用いて、コントロール植物を育てた。一般的には、コントロール植物を、2つのカテゴリーに分けてもよい:特異的病原型、例えば病原型P0またはP1に対して耐性である植物、そして該特異的病原型に感受性があると知られている植物。好ましくは、コントロール植物の両方のカテゴリーが、耐性アッセイの一部分として存在しなければならないことは、当業者には理解できよう。各アッセイにおいて、コントロール植物の一部を、緩衝液および目的とする病原型の混合物により処理し、コントロール植物の一部を緩衝液単独により処理した。緩衝液単独により処理した植物は、アッセイ終了時に無症状を維持するはずである、すなわちこれらの植物は、ウイルス感染の局所または全体的兆候のいずれも示さないはずである。
一般的には、2枚の子葉および5〜6枚の本葉をつけた植物の完全に生育しているが最も若い幼葉2枚を、1回目として機械的に接種した(例えば、接種物、すなわち緩衝液および病原型の混合物を、葉の上に噴霧することによって)。その後、例えば5日後に、接種葉に第2回目の機械的接種を行なった。
試験植物の2枚の最も若い幼葉の接種のために、感染したニコチアナ・ベンタミアナの葉を、液体窒素で凍結して、粉末に挽く、例えば葉の粉末(1g)を、5mlポール緩衝液(リン酸緩衝液0.05M pH7、DIECA(ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物)0.005M、EDTA−Na0.001M、チオグリコール酸ナトリウム0.005M)と混合した。所望により、非接種葉と比較して、活性炭素片により生じるより暗い色調によって接種葉を標識するために、緩衝液は、着色剤、例えば活性炭素粉末を含有してもよい。該混合物を、噴霧などにより葉の上に接種してもよい。
ネガティブコントロールとして、2枚の子葉および5〜6枚の本葉をつけたコントロール植物の完全に生育したが最も若い幼葉2枚を、緩衝液単独により機械的に接種できる/した。
ウイルスの症候−第1回目の特定のウイルス株による接種28日後に誘導された兆候(黄化斑紋形成)が、実質的に植物の上部の非接種葉に無ければ、植物を耐性と見なした;すなわち、これらの植物は実質的に全体的兆候を示さない。接種葉上の症候ならびに試験植物およびコントロール植物の上部の非接種葉の全体的兆候に関する第一回目の観察は、各植物について、例えば、5、6または7日後に評価され得る。第2回目の観察は、例えば、12、13または14日後に評価され得る。第3回目の観察は、例えば、28、29、または30日後に評価され得る。上部の非接種葉は、第1回目の接種時点よりも後の段階で、はじめてこの植物から十分に発達するということに留意する。
一実施態様において、各カテゴリー(例えば、病原型または緩衝液の単独により処理された感受性コントロール植物、および/または病原型または緩衝液の単独により処理された耐性コントロール植物)におけるコントロール植物の数は、耐性アッセイにおける試験植物の量と比較して、少なくとも5%、10%、25%、50%であるが、耐性アッセイにおけるコントロール植物の各カテゴリーにおける植物の数は、少なくとも1、好ましくは少なくとも5、または少なくとも10である;あるいは、コントロール植物の数は、耐性アッセイにおける試験植物の量に等しい。一実施態様において、試験あたりに、少なくとも2回以上の反復を実施した。一実施態様において、同一系統/品種の試験植物の量は、カテゴリーあたりに、少なくとも5、6、10、12、15または20の試験植物である(病原型または緩衝液単独により処理した試験植物)。
分析
VE427RB耐性アッセイにおいて、VE427RBを病原型として使用した。同様に、P0耐性アッセイにおいて、P0、例えばp105WTまたはVe430WTを病原型として使用した。
もし実質的に全体的兆候が(各々VE427RBまたはP0による葉の接種後に)、上部の非接種葉に表れないが、感受性コントロール植物においては全体的兆候がその上部の非接種葉に、例えば、本明細書に記載したアッセイ条件または等価のアッセイ条件下で表れる場合、試験植物を、各々「VE427RBに対して耐性」または「P0に対して耐性」と分類できる。
「全体的兆候」とは、TSWV症候、特に黄化斑紋形成をいい、これはTSWVを接種されなかった葉に、好ましくは上部の葉に発症する。
「局所症候」とは、TSWV症候、特に壊死障害をいい、これはTSWVを接種された(所望により、例えば炭素粉末によりマークされた)葉上で発症する。
本明細書に記載したアッセイにおいて、植物系統または品種の「実質的に全体的兆候がない」とは、植物系統または植物品種の大多数の試験植物、すなわち少なくとも60%が、(ウイルス誘導性の)全体的な黄化斑紋形成(白化)のいかなる兆候をも、上部の非接種葉上に示さないが、全ての感受性コントロール植物は全体的兆候を示すということを意味する。一実施態様において、試験植物の少なくとも70%、80%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、98%またはさらに100%は、上部の非接種葉上で(ウイルス誘導性の)全体的黄化斑紋形成(白化)のいずれの兆候も示さない。
「黄化斑紋形成」とは、当業者には知られているトウガラシに対するTSWVの全体的感染に関する典型的な兆候である。「黄化斑紋形成」は、黄色斑紋/スポット/領域の面積をいう。
本明細書で使用されるとおり「壊死障害」とは、壊死が接種葉でおきた小さな暗色の領域である。
従って、一実施態様において、実質的に全体的兆候を示さない(すなわち、接種しなかった上部葉上に黄化斑紋形成がない)試験植物は、緩衝液単独により接種されたコントロール植物と比較して、接種葉に壊死障害を実質的に示す。これは、病原型に対する耐性植物の局所反応である。植物「実質的に、局所壊死障害を示す/発症する」とは、人為的接種の約28日後に、壊死障害を接種葉上に示す少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、80%、より好ましくは少なくとも90%、92%、93%、95%、98%、99%または100%をいう。
しかし、当業者は、本明細書に記載の耐性アッセイ条件下での、緩衝液単独を接種したコントロール植物または特異的病原型に対して耐性であると知られるコントロール植物、例えばVe427RBと比較した上部の非接種葉におけるウイルスの存在/非存在は、例えば本明細書に記載したVE427RB−耐性アッセイまたはP0−耐性アッセイの対象である植物の上部の非接種葉におけるウイルスのNSタンパク質の存在(または非存在)に基づくELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)を用いて決定できることを熟知している。従って、全体的兆候の存在/非存在(および耐性の存在/非存在)を評価するための別法または追加の方法とは、TSWVウイルス粒子が上部の非接種葉に見出されるかどうかを試験することである。
Ve427RB−耐性カプシクム植物の作出
野性型カプシクムに由来する(例えば、PA2638または他のVe427RB−耐性の野生型カプシクム植物から得られる)遺伝子移入フラグメントにより付与されたVe427RB−耐性を含むカプシクム植物、特に栽培カプシクムは、多くの方法により作り出され得る。好ましい実施態様において、カプシクム植物は、非トランスジェニック方法、好ましくは、交配、自殖、戻し交配、倍加半数体産生、胚レスキュー、マーカー支援育種、プロトプラスト融合など、またはその組み合わせから選択される1以上の方法を包含する育種方法により作出される。
本発明はまた、上記した本発明のドナートウガラシ植物においてVe427RBに対する耐性を付与する量的耐性遺伝子座(QTL)の存在を検出するための方法、ならびに少なくとも1つのQTLまたはそのVe427RB−耐性付与部分を含む遺伝子要素/核酸配列を、該ドナー植物からVe427RB−感受性レピシエントのカプシクム植物に移行するための方法を実施する工程を含む、Ve427RB耐性カプシクム植物の作出方法に関する。該核酸配列の移行を、本明細書に以前に記載した方法のいずれかにより実施できる。
一実施態様において、Ve427RB−耐性カプシクム植物を同定するための方法は、以下の工程を含む:
a)例えば、本明細書に記載したようなVe427RB−耐性アッセイを実施することにより、Ve427RB−耐性について、カプシクム植物の系統または品種をスクリーニングする工程、
b)Ve427RB感染後の全体的兆候を発症しないカプシクム植物または系統または品種を同定する工程。
同定した植物系統または品種を、その後にさらに戻し交配スキームまたは他の従来の育種スキームにおいて使用して、Ve427RB−耐性カプシクム植物(好ましくはC.annuum)、好ましくは、良好な農業特性を有し、かつVe427RB−耐性QTLを含む栽培品種または品種を作出できる。
一実施態様において、Ve427RB−耐性カプシクム植物を作出するための方法は、以下の工程を含む:
a)例えば、本明細書に記載したようなVe427RB−耐性アッセイを行なうことにより、Ve427RB−耐性についてカプシクム植物または系統または品種をスリーニングする工程、
b)Ve427RB感染後に全体的兆候を発症しないカプシクム植物または系統または品種を同定する工程、
c)該同定した植物または系統または品種を、別のカプシクム植物、例えばVe427RB−耐性を欠く植物と交配して、F1植物を作出すること、
d)F1植物を1回以上、自殖および/または交配して(例えば、戻し交配)、Ve427RB−耐性を含むカプシクム植物後代を作出する工程。
工程a)において、カプシクム植物系統または品種は、一実施態様において、野性型カプシクム植物または栽培カプシクム植物であってもよい。一実施態様において、工程a)において、該植物は、NCIMB 41817、NCIMB 41818およびNCIMB 41936として寄託された植物から選択された植物またはその後代であり、これによりこの後代植物はVe427RB−耐性を含む。
工程b)において、Ve427RB感染植物の少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、80%、より好ましくは少なくとも90%、92%、93%、95%、98%、99%または100%が全体的兆候を発症しなければ、該植物を、Ve427RB−耐性であると同定することができる。工程c)において、Ve427RB−耐性が導入される植物は、好ましくは栽培カプシクム植物、好ましくはVe427RB−耐性を欠く優良な育種系統または品種である。この植物は、所望によりTsw−耐性を含み、そのため工程d)において生じた後代植物は、優性なTsw耐性遺伝子およびVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素の両方を含む。Tsw耐性を含んでいる植物は、例えば本明細書に記載したような分子マーカー分析および/または耐性アッセイまたは任意の他のアッセイにより同定することができ、これによりカプシクム植物は、野性型TSWV株(病原型P0)、例えばp105WTまたは他の株に対して耐性である(すなわち、例えば、実施例に記載したようなTSWV耐性アッセイにおいて全体的兆候を発症しない)。
工程d)において、後代植物においてVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素の存在は、様々な方法(例えば、Ve427RB−耐性アッセイまたは類似のアッセイ、Ve427RB株が発見された地域における野外試験など)により確認され得る。適宜、Tsw遺伝子の存在を、マーカーおよび/またはTSWV耐性アッセイにより確認することができる。
別の実施態様により、Ve427RB−耐性を1つのカプシクム植物から、Ve427RB−耐性を欠く別のカプシクム植物に移行するための方法により提供される。この方法は、Ve427RB−耐性ドナーカプシクム植物から、Ve427RB−感受性レピシエントのカプシクム植物への、該植物を交配することによる遺伝子移入フラグメントの移行を含む。こうして、この移行は、従来の育種技術を用いて適切に達成され得る。Ve427RB耐性付与QTLを含む遺伝子移入フラグメントは、マーカー利用選抜(MAS)を用いることにより、市販のカプシクム系統または品種へと好適に遺伝子移入され得る。マーカー利用育種またはマーカー利用選抜は、所望の形質をコードする1以上の遺伝子を含有するそれら後代植物を同定および選抜するための1以上の分子マーカーの使用を含む。本例示において、かかる同定および選抜は、本発明のQTLまたはそれと関連のあるマーカーまたは遺伝子移入フラグメントと関連のあるマーカー(すなわち、遺伝子移入フラグメントに特異的なマーカー)を選抜することに基づく。
MASは、各QTL効果に関するより詳細な試験を可能にする目的のQTLを担持する準同質遺伝子系統(NIL)を作出するために使用することができ、戻し交配近交系(BIL)集団の開発に有効な方法でもある。この実施態様に従って開発されたカプシクム植物は、多数の形質をレピシエント植物から有利に派生させ、Ve427RB−耐性をドナー植物から得ることができる。上記に簡単に説明したとおり、従来の育種技術を使用して、Ve427RB耐性をコードしている核酸配列を、Ve427RB−感受性のレピシエントカプシクム植物に遺伝子移入できる。一つの方法においては、これを血統育種といい、Ve427RBに対して耐性を示し、Ve427RB−耐性をコードしている核酸配列を含むドナーカプシクム植物は、好ましくは工業的に望ましい特徴、例えば以下のものに限らないが疾患耐性、昆虫耐性、価値のある果実特徴などを示すVe427RB感受性レピシエントのカプシクム植物と交配される。得られる植物集団(Fハイブリッドを表す)は、次いで自家受粉して、種子(F種子)をもうける。F種子から生育したF植物を、次いでVe427RBに対する耐性についてスクリーニングする。代替的または追加的に、1以上のさらなる世代、例えばF3、F4またはBC1またはBC2世代を、Ve427RB−耐性についてスクリーニングしてもよい。個体群を、例えば本明細書に記載した耐性アッセイまたは別の耐性アッセイに従ってスクリーニングすることができ、および/またはマーカー利用選抜を用いて、例えば耐性アッセイから得た結果を確認することができる。このように、幾つかの方法を組み合わせて使用することもできる。
近交系Ve427RB−耐性カプシクム植物系統を、親の系統を作出するために使用した循環選抜および戻し交配、自殖および/または二ゲノム性半数体(di-haploid)の技術、あるいはその他の技術を用いて開発できる。循環選抜および戻し交配の方法において、反復親を、本明細書において「非反復親」として表される反復親とは異なる第一のドナー植物と交配することにより、Ve427RB−耐性を、標的レピシエント植物(反復親)に遺伝子移入することができる。該反復親は、耐性ではないか、またはVe427RBに対して低いレベルの耐性(例えば、本発明のアッセイにおいて少なくとも10の植物の少なくともおよそ60%、少なくともおよそ70%、少なくともおよそ80%が、Ve427RBによる接種後に全体的兆候を示す)を有する植物であり、商業的に所望の特徴、例えばこれに限定しないが(別の)疾病耐性、昆虫耐性、有益な果実特徴などを有する植物である。非反復親は、反復親と交雑受精された任意の植物品種または近交系であり得る。反復親と非反復親との交配により得られる後代が、反復親に戻し交配される。その後、得られる植物集団を、所望の特徴についてスクリーニングする、このスクリーニングは多くの異なる方法にて生じ得る。例えば、この集団を、表現型の病理学スクリーニング、例えば、本明細書に記載した耐性アッセイ、Ve427RBを用いる当分野では既知の定量的アッセイおよび/またはマーカー利用選抜(MAS)を用いてスクリーニングできる。
例えば、劣性の遺伝子座を遺伝子移入する場合に、その遺伝子座により付与される表現型は、遺伝子座についてホモ接合型の植物が形成される条件下でのみ、後代植物に発現されることに留意されたい。
一般的には、所望の形質、例えばVe427RB−耐性をハイブリッドカプシクム品種に導入する方法は、以下の工程を含む:
(a)近交系のカプシクム親を、1以上の所望の形質を含む別のカプシクム植物と交配して、F後代植物を作出する工程、ここで1つの所望の形質はVe427RB−耐性であって、該F後代植物は、F2、またはF3、または次の世代を作出するために1回以上自殖される工程、
(c)該FまたはF3または次の世代の後代植物から、所望の形質を有するそれらの植物を、例えば本明細書に規定したとおりのTSWV耐性アッセイを用いて選択する工程;
(d)所望により、選択された後代植物を、該近交系のカプシクム親植物と戻し交配して、戻し交配後代植物を作出する工程;
(e)所望により、該近交系のカプシクム親植物の所望の形質ならびに形態学的および生理学的特徴を有する戻し交配後代植物を選択する工程、ここで該選抜は、例えば本明細書に記載したとおりの耐性アッセイを含む;
(f)所望により、工程(d)および(e)を、2回またはそれ以上連続して繰り返して、選択された3代またはそれ以上の戻し交配後代植物を作出する工程;
(g)所望により、ホモ接合植物を同定するために、選択された戻し交配後代を自殖する工程;
(h)所望により、少なくとも1つの該戻し交配後代または自殖植物を、別の近交系のカプシクム親植物と交配して、同じ環境条件下で生育した場合に、所望の形質ならびにハイブリッドカプシクム品種の全ての形態学的および生理学的特徴を有するハイブリッドカプシクム品種を作出する工程。
提示したとおり、ホモ接合形態にてVe427RB−耐性を含む純粋な育種(近交系)後代を提供するために、最も近い戻し交配世代を自殖してもよい。従って、循環選抜、戻し交配および自殖の結果とは、Ve427RB耐性と関連する遺伝子ならびに商業的に興味深い形質と関連がある他の遺伝子について遺伝的に均一な(homogenous)系統の作出である。
得られるF1ハイブリッドカプシクム植物は、ホモ接合またはヘテロ接合型形態においてVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含み得る。従って、一実施態様において、各々良好な農業的特徴を有し、各々ホモ接合形態においてVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含む2つの近交系の親の系統が提供される、そのため該F1ハイブリッドは、ホモ接合形態においてVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含む。別の実施態様において、2つの近交系の親系統は、各々良好な農業特徴を有するが、一つの近交系の親系統は、ホモ接合形態においてVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含んでいるが、もう一方のものは、Ve427RB−耐性を付与する遺伝子要素を欠いている、そのため該F1ハイブリッドはヘテロ接合型形態においてVe427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含む。好ましくは、近交系の親系統(およびF1ハイブリッド)は、カプシクム・アニューム.種の系統であって、高品質のトウガラシ果実を産生する。一実施態様において、トウガラシ果実は、ピーマンであるが、あらゆる他の果実の形状/型およびあらゆる色が提供され得る。
従って、F1ハイブリッドトウガラシ産生における親として、カプシクム植物、好ましくはトウガラシ植物を使用する(ここで、該F1ハイブリッド親は、Ve427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含む)。一実施態様において、遺伝子要素は、NCIMB 41817、NCIMB 41818およびNCIMB41936から選択された受託番号として寄託された種子またはその後代から得られ、これにより後代植物はVe427RB−耐性を含む。本明細書に記載した植物の種子、特に、本明細書に記載したF1ハイブリッドが生育可能な種子および/またはVe427RB−耐性を含む同系交配のC.annuumから生育可能な種子もまた提供され、これにより該耐性とは、受託番号NCIMB 41817、NCIMB 41818および/またはNCIMB41936として寄託された種子に存在するような耐性である;すなわち、Ve427RB−耐性は、該種子から得られうる/から得ることができる。
植物育種の最終地点は、1品種に様々な所望の形質を組み合わせることである。商業用の穀物のためには、これらの形質は、疾患および昆虫に対する耐性、熱および乾燥に対する耐性、穀物成熟までの時間の短縮、高い収量、ならびに良好な農業品質、果実の均一性などを含み得る。植物特徴の均一性、例えば、発芽力および群生確立(stand establishment)、生育速度、成熟度ならびに植物高の均一性もまた重要であり得る。
商業用穀物は、植物の受粉方法に関して有利な技術を通じて生育される。1つの花からの花粉が、同じ植物の同じ花または別の花に伝播されれば、植物は自家受粉される。同族または同系統内の個体が受粉に使用される場合、植物は兄弟受粉される。花粉が異なる族または系統由来の異なる植物の花に由来するものならば、植物は他家受粉される。自家受粉され、かつ多くの世代型について選抜されてきた植物は、殆ど全ての遺伝子の遺伝子座でホモ接合となり、真の育種後代の均一集団を生成する。2つの異なるホモ接合系統間での交配は、多くの遺伝子座についてヘテロ接合型であり得るハイブリッド植物の均一集団を作出する。多くの遺伝子座で各々ヘテロ接合型の2つの植物の交配は、遺伝的に異なり、かつ均一ではない異種植物の集団を作出する。
カプシクム植物育種プログラムにおけるハイブリッドトウガラシ品種の開発は、次の3工程を含む:(1)最初の育種交配のために、多様な遺伝子起源プールから植物を選抜する工程;(2)数世代の間に育種交配から選抜された植物を自殖して、個々に純種を生育させ、かつ均一性が高い一連の近交系を作出する工程;および(3)選択された近交系を非関連近交系と交配して、ハイブリッド後代(F)を作出する工程。十分な連続した同系交配後に、雑種世代は、開発された近交系の種子を増やすよう役立つにすぎない。好ましくは、近交系は、ホモ接合型アレルをその遺伝子座の約95%またはそれ以上含むべきである。
同系接合性および近交系の均一性に関する重要な結論は、近交系の規定された対を交配することにより創出されたハイブリッドは常に同じものであるということである。一旦優れたハイブリッドを作出するハイブリッドが同定されると、ハイブリッド種子の継続供給は、これらの同系交配親を用いて創出でき、その後該ハイブリッドカプシクム植物を、このハイブリッド種子の供給により作出できる。
本発明のある態様は、本発明の方法により得られるVe427RB−耐性トウガラシ植物またはその一部をいう。本発明の別の態様は、Ve427RB−耐性を付与するQTLを含むVe427RB−耐性カプシクム植物またはその一部に関し、ここで該QTLは、その天然の遺伝子のバックグラウンドには存在しない。本発明のVe427RB−耐性トウガラシ植物は、任意の遺伝子タイプ、例えば近交系、ハイブリッド、半数体、二ゲノム性半数体またはトランスジェニックであってよい。さらに、本発明の植物は、Ve427RB耐性形質についてヘテロ接合型またはホモ接合型であってもよく、好ましくはホモ接合型である。本発明のQTLならびにその耐性付与部分を、Ve427RB−耐性カプシクム植物に提供するために、任意のカプシクム植物へ移行させることができるが、本発明の方法および植物は、好ましくはカプシクム・アニューム種の植物に関連する。本明細書に記載したVe427RB−耐性の近交系のカプシクム系統を、さらなる交配に使用して、Ve427RB−耐性ハイブリッド植物を作出する。例えば、本発明の初代のVe427RB−耐性近交系カプシクム植物を、商業用の所望の形質、例えばこれに限定しないが、疾患耐性、昆虫耐性、所望の果実特徴、所望の果実形状および果実サイズなどを有する第2代の近交系カプシクム植物と交配できる。この第2代近交系のカプシクム系統は、Ve427RB−耐性であっても、またはなくてもよい。好ましくは、この第2代近交系のカプシクム系統はVe427RB−耐性である。
本発明の別の態様は、Ve427RB−耐性トウガラシ植物へと生育できる種子を作出する方法に関する。一実施態様において、該方法は、本発明のVe427RB−耐性カプシクム植物を提供し、該Ve427RB−耐性植物を別のカプシクム植物と交配し、そしてこの交配から得られる種子(これを植え付けた場合に、Ve427RB−耐性カプシクム植物を産生する)を回収する工程を含む。あるいは、該方法は、本発明のVe427RB−耐性カプシクム植物を提供し、植物を自殖し、そして自殖して得られる種子を回収する工程を含む。
別の実施態様において、この方法は、本発明のVe427RB−耐性カプシクム植物を提供する工程、該Ve427RB−耐性植物をカプシクム植物と交配する工程、この交配から得られる種子を回収する工程、該種子を植物へと生育させる工程、Ve427RB−耐性植物を本明細書に記載したいずれかの方法により選抜する工程、該十分数の世代について選抜された植物を自家受粉して、植物におけるVe427RB−耐性を付与するアレルについて固定された植物を得る工程、こうして得られた植物を、十分数の世代に所望の表現型形質を有するカプシクム植物と戻し交配して、Ve427RB−耐性であり、かつ所望の表現型形質を有するカプシクム植物を得る工程、そして最新の戻し交配から得られる植物から作出された種子(これを植え付けた場合に、Ve427RB−耐性であるカプシクム植物を産生する)を回収する工程を含む。
Ve427RB−耐性カプシクム植物を生成するための別の実施態様において、プロトプラスト融合を、ドナーカプシクム植物からレピシエント植物へと核酸を移行させるために使用できる。プロトプラスト融合は、2以上のプロトプラスト(細胞壁が酵素処置により除去された細胞)間の誘導性または自発的結合、例えば体細胞ハイブリダイゼーションであり、1つ、2または複数の核細胞を生成させる。自然には異種交配できない植物種を用いて得られ得る融合細胞は、イン・ビトロで培養され、所望の形質の組み合わせを示すハイブリッド植物中で再生される。より具体的には、第一のプロトプラストを、Ve427RBによる感染に対する耐性を示すカプシクム植物または他の植物系統から得ることができる。第二のプロトプラストを、商業的価値のある特徴、例えば次のものに限定しないが、疾患耐性、昆虫耐性、有益な果実特徴などを含む、第二のカプシクムまたは他の植物系統、好ましくはカプシクム系統から得ることができる。次いで、プロトプラストは、当業者には既知の従来のプロトプラスト融合方法を用いて融合される。
別法として、胚救済(embryo rescue)を、ドナー植物からレピシエント植物へと本発明のQTLまたはそのVe427RB−耐性付与部分を含む核酸の移行において用いてもよい。胚救済を、交配物由来の胚を単離する方法として使用できる(ここで、植物は生育可能な種子を生成できない)。この方法において、植物の受精子房または未熟種子を、イン・ビトロで培養して、新規植物を作出するよう再生される。
さらに、Ve427RB−耐性を付与する遺伝子要素を各細胞にて含む、単離細胞、イン・ビトロ細胞培養物および組織培養物、プロトプラスト培養物、植物部位、収穫された材料(例えば、収穫されたトウガラシ果実)、花粉、子房、花、種子、雄蕊、花部などが提供される。そのため、該細胞または組織が再生されるか、または全体のカプシクム植物に生育される場合に、この植物はVe427RB−耐性を含む。
すなわち、本発明の植物の細胞または組織のイン・ビトロ細胞培養物および/または組織培養物もまた提供される。細胞または組織培養物を、シュート形成培地(shooting media)および/または発根用培地(rooting media)で処理して、カプシクム植物を再生させる。
また、本発明の植物の栄養繁殖またはクローン繁殖もまた本明細書に包含される。数多くの様々な栄養繁殖技術が存在する。切り出された部分(節、茎頂、茎など)は、例えば、上記したようなイン・ビトロ培養物に使用され得る。また、その他の栄養繁殖技術が存在し、接ぎ木または高取り法などを用いることができる。高取り法においては、幹の一端から発根させることができるが、それは依然として親植物と連結しているため、一旦十分に根が成長してから、該クローン植物を親から分離する。
従って、一態様において、以下の工程を含む方法が提供される:
a)本発明の植物の一部(例えば、細胞または組織、例えば切除物)を得る工程、
b)該植物の一部を栄養繁殖させて、該植物の一部分から、同一植物を作出する工程。
従って、クローン/栄養繁殖のために本発明の植物の植物生長部分を使用することもまた、本発明の実施態様である。
また、Ve427RB−耐性を付与する遺伝子要素を含む複数の収穫されたトウガラシの果実は、かかるトウガラシ果実の部分を含む食品または飼料製品としても提供される。
一態様において、果実は種無し果実である。
寄託情報
Tsw−耐性破壊TSWV株Ve427RBの代表的なサンプルは、DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Inhoffstrasse 7B, 38124 Braunschweig, Germany)にて、受託番号DSM 24829として、2011年4月19日にヌンヘムス・ベスローテン・フェンノートシャップ(Nunhems B.V.)により寄託された。
Ve427RB耐性遺伝子遺伝子移入物を含むカプシカム・アニュームの種子の代表的なサンプルは、NCIMB(NCIMB Limited, Ferguson Building, Craibstone Estate, Bucksburn, Aberdeen, AB21 9YA Scotland, UK)にて、受託番号NCIMB 41817およびNCIMB 41818として、2011年3月14日にヌンヘムス・ベスローテン・フェンノートシャップにより寄託された。
PA2638の代表的なサンプルは、NCIMB(NCIMB Limited, Ferguson Building, Craibstone Estate, Bucksburn, Aberdeen, AB21 9YA Scotland, UK)にて、受託番号NCIMB41936として2012年2月23日にヌンヘムス・ベスローテン・フェンノートシャップにより寄託された。
出願人は、生物学的物質およびそれらから得られる任意の物質のサンプルが、規則32(1)EPCまたは類似の規則および規制を持つ国々または条約国の関連法に従って、この出願が拒絶、取下げ、または取下げたと見なされれば、特許付与公知または出願日から20年間まで、指定の専門家にのみ引き渡すことを要求するものである。
寄託物へのアクセスは、この出願の継続期間中、申請により寄託物に対して権限のある米国特許庁責任者により決定された人物が利用できる。37C.F.R.§1.808(b)に従い、寄託物を公的に利用できるように寄託者に課された全ての制限は、特許権付与の時点で完全に排除される。寄託物は、30年間、または最新の申請の後の5年間、または特許期間を延長できる期間維持され、もしそれらの期間に利用できなくなれば、置き換えられる。出願人は、この出願に対する特許権または植物品種保護法(7 USC 2321 et seq.)の下に認められたあらゆる権利を放棄しない。
以下の非限定的実施例は、本発明のトウガラシ植物、種子および果実の作出を説明する。本明細書に記載した全ての引用文献は、出典明示により本明細書に組み込まれる。
実施例
Ve427 RB に対して有効な耐性起源の同定
耐性スクリーニングを、耐性破壊株Ve427RBおよびその対応する野性型Ve430WTが初めて単離されたスペインのアルメニアの自然感染条件下で行なった[Margaria et al.(Plant Pathology Vol 53: p794)]。驚くべきことに、野生系統株PA2638は、耐性破壊株Ve427RBに対して耐性を示した。
耐性破壊株Ve427RBに対する耐性を、イタリアのトゥーリンで単離されたTsw耐性破壊株Ve427RBによる人為的接種を用いて確認した。
接種方法および耐性評価を、上記および下記のとおりに実施した。局所および全体的兆候の例示的な写真を、例えばMargariaら(2007, MPMI Vol 20: 547−558)にて見ることができる。
耐性破壊株Ve427RBおよび野性型(WT)株p105WTを、一対の宿主株に対する症候の発症について評価した。遺伝子型あたり12の植物体を、Ve427RBまたは野性株いずれかを用いて接種した。接種後に、局所症候を、7、15および28日後の接種葉において評価し、全体的兆候を、15および28日後の上部の非接種葉において評価した。
試験植物およびコントロール植物を、同じ条件下で播種して、2枚の子葉および5〜6枚の本葉をつけるまで生育させた。生育条件は:温室、十分な水の供給、温度:約14時間の日照時間を含めたおよそ26℃/18℃の日/夜、光強度:およそ120μmol*sec−1*m−2μ[PAR]、生育場所:土壌(半分が芝土で半分が窪みのような土壌)。
2枚の子葉および5〜6枚の本葉をつけた植物の完全に成長しているが最も若い幼葉2枚を、活性炭素粉末を含む緩衝液およびVe427RBの混合物を該葉上に噴霧することにより機械的に接種した。5日後に、第2回目の機械による接種を行なった。接種のために、感染したニコチアナ・ベンタミアナの葉の粉末(1g)を、ポール緩衝液(リン酸緩衝液0.05M,pH7,DIECA(ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物)(5ml)0.005M、EDTA−Na 0.001M、チオグリコール酸ナトリウム 0.005M)と共に混合した。接種した葉を、該葉の表面の上部が湿るまで噴霧した。この緩衝液の量が噴霧した表面に依存することは当業者には理解されるであろう。そのため、例えば、緩衝液のおよそ0.1ml、およそ0.2ml、およそ0.5ml、およそ0.7ml、およそ1.0ml、およそ1.5ml、およそ2.0ml、およそ2.5ml、およそ4.0mlを使用して葉の表面上部を湿らせてもよい。
各々病原型の活性を、感受性ニコチアナ・ベンタミアナ植物の葉に接種することにより確認した。全ての接種されたニコチアナ・ベンタミアナ植物は、28日後に全体的兆候を示した。ネガティブコントロールとして、2枚の子葉および5〜6枚の本葉をつけた植物の完全に成長しているが最も若い幼葉2枚を、機械的に緩衝液単独で接種した。28日後に全体的(または局所性)症候は検出されなかった。
Tsw遺伝子を担持し、かつ野性型p105WT(およびVe427RBに対して感受性である)に対して耐性であるコントロール品種のカプシクム・キネンセ PI152225(CV1と示す)、ならびにTsw遺伝子を担持しない(すなわち、p105WTに対して感受性であり、かつVe427RBに対して感受性である)コントロール品種Quadrato D’Asti(市販、例えばhttp://www.macrolibrarsi.it/prodotti/ peperone-quadrato-dasti-5-gr-b525.phpを参照されたい)(CV2と示す)を、コントロール系統として使用する。しかし、野性型TSWVなどに対して耐性/感受性であるとして知られ/同定され得る他のコントロール系統も使用できる。結果を、以下の表1に示す。病原型P0(p105WT)接種植物、CV2およびPA2638は、第1回目の接種後28日目に全体的兆候を示したが、CV1植物(Tsw耐性遺伝子を含む)は全体的兆候を示さなかった、すなわち予測したとおり野性株に対して耐性であった。
対照的に、病原型P1(Ve427RB)を接種されたCV1植物は全体的症候を示し、TswがP1に対して有効ではないことが確認されたが、しかし、PA2638は全体的兆候を示さなかった。従って、この野生系統株は、P1に対して実際に耐性であり、かつ接種部位での局所壊死反応は全体のウイルス拡散を防止するようである。
表1−上記した耐性アッセイの章に記載したような接種後の、人為的接種28日後の表現型
Figure 0006328569
実施例2−優良なトウガラシ育種系統へのP1(Ve427RB)に対する耐性の遺伝子移入
TSWV病原型P0およびP1を効果的にコントロールするために、戻し交配プログラムを、PA2638誘導性耐性およびTsw−遺伝子付与耐性が組込まれた優性なTsw遺伝子を含む優良なトウガラシ育種系統を用いて開始した。
野生系統株PA2638を、ブロッキー・ベル型(カプシクム・アニューム・エル)に属する、カプシクム・キネンセ PI152225から得るTsw遺伝子を担持する親系統と交配した。F後代を、少なくとも2回自殖させた。
Tswについて公開された分子マーカーを用いるマーカー分析により、PA2638は優性なTsw遺伝子を含有しないが、優良なブロッキー・ベル型トウガラシ育種系統はTsw遺伝子を含んでいることを確認した。
PA2638からの遺伝子移入フラグメントを含む後代系統を、実施例1に記載したとおりにVe427RB接種後の全体的症候の発症について試験して、この結果を表2に示した。1系統あたり12の植物体を試験した。全体的兆候(上部の非接種葉での黄化斑紋形成)を、第一回目の接種後28日目に評価した。
表2−第一回目の接種後28日目の様々な系統に関するVe427RB耐性アッセイの結果
Figure 0006328569
Tsw−耐性破壊株Ve427RB(そのゲノム中に、野生型カプシクム系統PA2638からの耐性付与遺伝子移入フラグメントを含む)に対して実質的に同レベルの耐性を有するトウガラシ植物を選抜した。これらの系統の種子を、受託番号NCIMB 41817およびNCIMB 41818として寄託した。野生型カプシクム PA2638の種子を、受託番号NCIMB 41936として寄託した。

Claims (18)

  1. 代表的なサンプルが受託番号DSM24829として寄託されているVe427RBとして指定されるトマト黄化壊疽ウイルス(TSWV)のTsw−耐性破壊株に対して耐性であるカプシクム・アニュームの非トランスジェニック栽培トウガラシ植物であって、
    前記トウガラシ植物が、代表的な種子が受託番号NCIMB41936として寄託されている野生トウガラシ系統株PA2638由来の遺伝子移入フラグメントを含み、
    前記遺伝子移入フラグメントが、Ve427RB−耐性を付与する形質を含み、
    Ve427RBにより感染または接種された前記トウガラシ植物の少なくとも60%が、全体的兆候を発症しない、前記トウガラシ植物。
  2. 代表的な種子が受託番号NCIMB41936として寄託されている野生系統株PA2638の植物を交配することにより得られうるか、または種子が受託番号NCIMB41817またはNCIMB41818として寄託された植物を、別のトウガラシ植物と交配することにより得られうる、請求項1記載のトウガラシ植物。
  3. 以下の型:ブロッキー・ベル型(blocky bell type)、カイエンヌ型(Cayenne type)、ラムヨー型(Lamuyo)、ドルチェ・イタリアーノ(Dulce Italiano)、コニカル(conical)、カピア(Capia)、スィート・チャールストン(Sweet Charleston)、ドルマ(Dolma)、チェリー(Cherry)、ハラペニョ型(Jalapeno type)、シャキラ(Shakira)、ペンシル(Pencil)またはホット・チャールストン(Hot Charleston)、シヴリ(Sivri)、ハンガリアン・ワックス(Hungarian Wax)、カプヤ(Kapya)、バナナ(banana)、アンチョ(ancho)、フレズノ(Fresno)、セラーノ(Serrano)、アナハイム(Anaheim)、パシラ(Pasilla)、サンタ・フェ(Santa Fe)、スコッチ・ボンネット(Scotch bonnet)、ハバネロ(Habanero)から選択される果実をつける、請求項1または2記載のトウガラシ植物。
  4. 前記果実がベル型またはラムヨー型である、請求項3記載のトウガラシ植物。
  5. 近交系またはFハイブリッドである、請求項1〜4のいずれか1項記載のトウガラシ植物。
  6. ゲノム内にTsw耐性遺伝子をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項記載のトウガラシ植物。
  7. 野性型TSWV株による感染または接種後に全体的兆候を示さない、請求項6記載のトウガラシ植物。
  8. 前記野性型TSWV株が、Br01WT、p105WT、Ve430WT、Br20WTおよびp170WTから選択される、請求項7記載のトウガラシ植物。
  9. Tsw−耐性遺伝子の存在がDNAマーカーを用いて検出できる、請求項6〜8のいずれか一項記載のトウガラシ植物。
  10. Tsw−耐性遺伝子を含み、かつ代表的なサンプルが受託番号DSM24829として寄託されているVe427RBに対して耐性であるカプシクム・アニューム種の栽培トウガラシ植物であり、
    Ve427RB−耐性アッセイにおいて、試験した植物の少なくとも60%が、株Ve427RBを用いた第一回目の接種の約28日後に上部の非接種葉に対して全体的兆候を示さない系統である、請求項1〜9のいずれか1項記載のトウガラシ植物。
  11. 種子が受託番号NCIMB41817、NCIMB41818およびNCIMB41936として寄託された植物を、別のトウガラシ植物と交配することにより、耐性が得られる、請求項1〜10のいずれか1項記載のトウガラシ植物。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項記載のトウガラシ植物が生育されうる種子。
  13. 請求項1〜11のいずれか1項記載のトウガラシ植物の果実またはその部分。
  14. 前記部分が果実の果肉である、請求項13記載の果実またはその部分。
  15. 果実が、少なくとも7cm長および/または少なくとも2cm幅である、請求項13または14記載の果実またはその部分。
  16. 甘トウガラシの果実である、請求項13〜15のいずれか一項記載の果実またはその部分。
  17. 請求項1〜11のいずれか1項記載のトウガラシ植物のイン・ビトロの細胞または組織培養物。
  18. Ve427RBとして指定されるトマト黄化壊疽ウイルス(TSWV)の株に対して耐性であるカプシクム植物を作出する方法であって、
    (a)Ve427RB−耐性アッセイを行なうことにより、請求項1〜11のいずれか一項に記載のカプシクム植物または系統または品種を、Ve427RB−耐性についてスクリーニングする工程、
    (b)Ve427RB感染後に全体的兆候を発症しないカプシクム植物または系統または品種を同定する工程、
    (c)同定した植物または系統または品種を、別の栽培カプシクム植物と交配して、F1植物を作出する工程、および、
    (d)F1植物を1回以上自殖または交配して、Ve427RB耐性を有する後代カプシクム植物を作出する工程
    を含む、前記方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2738850T3 (es) * 2013-12-20 2020-01-27 Isi Sementi S P A Secuencia de nucleótidos aislada de Solanum lycopersicum para una resistencia mejorada al virus del bronceado del tomate, TSWV
US20190100768A1 (en) * 2017-08-28 2019-04-04 Tierra Seed Science Pvt. Ltd. Tospovirus Resistant Plants and Methods Thereof
JP2021525774A (ja) 2018-06-04 2021-09-27 バイエル アクチェンゲゼルシャフトBayer Aktiengesellschaft 除草活性二環式ベンゾイルピラゾール
CN114828621A (zh) * 2019-12-24 2022-07-29 龟甲万株式会社 具有番茄斑萎病毒抗性的茄科植物、茄科植物细胞及茄科植物的制作方法
CN111903448B (zh) * 2020-08-24 2021-10-12 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所 一种辣椒植株培育方法
CN111961753B (zh) * 2020-09-28 2022-07-01 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 一种辣椒番茄斑点萎蔫病毒病抗性基因相关的snp标记及其特异性引物和应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001284511B2 (en) * 2001-09-10 2006-07-27 National Institute Of Agrobiological Sciences Impartment of virus-resistance with the use of plant protein binding to plant virus transport protein
US8071862B2 (en) * 2007-08-30 2011-12-06 Seminis Vegetable Seeds, Inc. Habanero pepper hybrid PX11423486
US8138398B2 (en) * 2008-02-14 2012-03-20 Seminis Vegetable Seeds, Inc. Sweet pepper hybrid 9942815
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