JP7341121B2 - Cgmmv耐性スイカ属植物 - Google Patents

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NCIMB NCIMB42624
本発明は、CGMMV(キュウリ緑斑モザイクウイルス(Cucumber Green Mottle Mosaic Virus))に耐性があるスイカ属植物細胞およびスイカ属植物、キトルルス・コロキンシス(Citrullus colocynthis)植物細胞およびキトルルス・コロキンシス植物、スイカ属穂木または台木を含んでなるCGMMVに耐性がある接木植物、ならびに前記(said)植物の生産のための方法、ならびに前記(said)植物細胞および植物の使用に関する。また、CGMMV誘導収量減少と闘うための方法およびCGMMV耐性種子の生産のための方法も含んでなる。
CGMMV(キュウリ緑斑モザイクウイルス)は、1953年に英国のキュウリ(ククミス・サティブス)でAinswothによって初めて報告された。その後、中国や、イスラエル、ギリシャ、日本、インド、韓国、オランダ、パキスタン、ポーランド、ロシア、サウジアラビア、スペイン、台湾、ウクライナなどのアジアやヨーロッパのいくつかの国からもこのウイルスが報告された。CGMMVは、南極で報告されている数少ない植物ウイルスの1つである(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
近年、CGMMVは、米国では2014年にメロン種子生産圃場で(ASTA教育パンフレット(education pamphlet)、2014, A Seed Production and Commercial Growers Guide)、オーストラリアでは2013年に商業スイカ農場で(オーストラリア政府、2016, Draft Pest risk analysis for Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV))、カナダではキュウリ栽培者によって温室栽培ミニキュウリ(Ling & Li, 2014, apsjournals.apsnet.org-doi-abs-10.1094-PDIS-09-13-0996-PDN)で報告されている。
CGMMVは、他のウリ科に感染するトバモウイルスから分かれた別個の進化系統群を形成する他のウリ科植物に感染するトバモウイルスから分かれた別個の進化系統群を形成するトバモウイルス属(Tobamovirus)に属するプラス鎖RNAウイルス種である。CGMMVの最も近い近類種は、他のウリ科植物に感染するトバモウイルス、KGMMV、CFMMV、およびZGMMVである。全ゲノム配列では、CGMMVは他のウリ科植物感染トバモウイルスと59.1~60.4%の類似性を共有し、残りのトバモウイルス種とは46.0~49.3%しか共有しない(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
CGMMVの宿主範囲は狭く、主にウリ科(Cucurbitaceae)とアカザ科(Chenopodiaceae)に限定されている。ただし、一部の分離株はナス科(Solanaceae)の少数の種に感染する。CGMMVの自然宿主範囲には、ククミス・サティブス、ククミス・アングリア、ククミス・メロ、キトルルス・ラナツス、およびラゲナリア・シセラニアが含まれる。南極大陸では、CGMMVは珍しい宿主、つまりコケ(モミジゴケ属およびスギゴケ属(Polytrchum))および南極ヘアグラス(デスカンプシア・アンタークティカ)で検出されている。CGMMVの実験的宿主範囲には、以下の植物種が含まれる:ケノポディウム・アマランティカラー、キトルルス・ラナツス、ククミス・サティブス、ククミス・メロ、ククミス・メロ栽培品種ウチリシマ(utilissima)、ククルビタ・ペポ、ククミス・モスカータ、ダチュラ・ストラモニウム、ラゲナリア・シセラニア、ルファ・アクタンガラ、ニコチアナ・ベンタミアーナ、ニコチアナ・デブネイ、およびトリコサンテス・アングイナ。モモルディカ・チャランチアおよびニコチアナ・タバカムは、病徴が現れない宿主である。宿主種の大部分は全身病徴を引き起こし、少数(C.アマランティカラーおよびダチュラ・ストラモニウム)は局所病斑病徴を引き起こす(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
CGMMVによって引き起こされる典型的な病気の病徴は、葉の全身的な緑がかったモザイクであるが、病徴は分離株/株および罹患植物種によって異なる。接木スイカ植物では、CGMMVは、韓国では「血肉(blood flesh)」病を(Lee et al. 1990)、日本では「こんにゃく(Konnyaku)」病を、ギリシャで同様の病気を引き起こす(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
CGMMVに感染したスイカ(キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス)は、外見上健康な果実を作ることができるが、内部では果肉の劣化を示し、よって食べられず、したがって市場性がない(Hongyun et al., 2008, J. Virological Methods 149, 326-329)。
感染宿主植物中の全身性の移動は、ウイルス病理発生の重要なプロセスの1つである。植物におけるウイルスの移動は、2つの主要な工程、細胞から細胞への原形質連絡を通した短距離移動、および維管束組織を通した長距離移動によって行われる。CGMMVの長距離移動は、師部輸送メカニズムをサポートする光合成産物のソースからシンクまでである。全身感染したシンクの葉では、木部と師部でCGMMVが同時に検出される。CGMMVは若い葉の分化仮道管に高レベルで蓄積する(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
CGMMVの自然の拡散は、主に感染した植物材料の接触を通したものである。植物のCGMMVによる感染は、感染植物の破片で汚染された土壌と灌漑用水を通して伝染することによって起こる。病気の植物の破片は、おそらく限られた数の植物への感染の主な原因として寄与し、ウイルスは相次いで植物と植物の接触を通して広がる。スイカでは、CGMMVは種子および接木材料(台木または穂木)によって伝染する主要なウイルスである。CGMMVの種子伝染は、ひょうたんとキュウリでも記述されている。昆虫によるCGMMVの伝染が調べられてきたが、特定のウイルスと昆虫ベクターの関係は確立することができなかった。しかし、インドでは、キュウリハムシ、Raphidopalpa faeveicollisによるCGMMVの伝染が示されている。最近、ミツバチ(アピス・メリフェラ)が受粉中にCGMMVを伝達することが示された(Darzi et al., 2017, Plant Pathology, 1365-3059, doi: 10.1111/ppa.12702)。罹病植物から果実を収穫するために栽培者が使用する刃物は、作物の結実段階でのCGMMVの圃場内蔓延(field-spread)の付加的手段に潜在的に寄与しうる(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
CGMMVは、世界中のウリ科植物に深刻な病気を引き起こす。スイカの葉の斑紋(mottling)とモザイク(mosaic)が温室栽培植物で報告されている。植物の花柄の壊疽斑点はCGMMV感染と同時に発生することが報告されている。スイカ果実の病徴には、果皮の劣化および肉質中果皮の腐敗または黄変が含まれるが、これらは通常、収穫後にのみ判定可能である(Reingold et al., 2013, New Disease Reports 28)。
CGMMVは、特にウリ科(Cucurbitaceae)とナス科(Solanaceae)の世界的に深刻な経済的損失の原因になっている。イスラエルのスイカ畑では、CGMMV病が一部の地域で総収量減少を引き起こした。(Reingold et al., 2016, Annals of Applied Biology 168, 29-40)。
Park et al.(2005, Plant Cell Rep 24, 350)は、CGMMVコートタンパク質をコードするベクターの導入によってCGMMV耐性をもたせたトランスジェニックキトルルス・ラナツス亜種ゴンデ(野生スイカ)植物を開示している。キトルルス・ラナツス亜種ゴンデは、市販のスイカの育種材料としては使用されないが、時として市販のスイカの接ぎ木で台木として使用されることがある。CGMMV耐性トランスジェニックゴンデスイカは、市販のスイカの穂木をトランスジェニックゴンデ台木に接ぎ木することによって、非トランスジェニック商業用スイカを生産するための台木として使用できることが示唆されている。
Lin et al.(2012, Transgenic Res 21, 983-993)は、3つの異なるウイルス、キュウリモザイクウイルス(CMV)、キュウリ緑斑モザイクウイルス(CGMMV)、およびスイカモザイクウイルス(WMV)のコートタンパク質を標的とする単一遺伝子サイレンシングコンストラクトで形質転換されたトランスジェニックスイカ植物(雑種栽培品種フィーリング(Feeling))を開示している。3種のウイルスすべてに耐性のある形質転換植物は、トランスジェニック系統の第1世代で同定された(R)。しかし、R系統の自家受粉によって得られたR系統では、CGMMVに対する耐性は失われ、一方で他の2つのウイルスに対する耐性は維持されていた。
キトルルス・コロキンシス植物は、当該技術分野においてCGMMVに感受性があると報告されている(Horvath, 1985, Acta Phytopathologica Academiae Scientiarum Hungaricae 20(3-4), 225-251)。
商業品種はすべて感受性があるので、CGMMVの防除は困難である。CGMMV耐性品種を使用することは、ウイルスの管理に最適な選択肢であることになる。しかし、宿主耐性の原因はメロンと野生のククミス属の複数の種(spp.)でしか知られていないので、古典的な育種によるさまざまなウリ科植物でのCGMMVに対する耐性の開発には限界がある(Mandal et al., 2008, Plant Viruses 2(1), 25-34)。
本発明によって解決されるべき問題は、CGMMV耐性の供給源の提供、およびCGMMVに耐性の商用スイカ属植物の提供である。一側面では、CGMMV耐性スイカ属植物は、キトルルス・ラナツス種亜種ウルガリスのスイカ植物である。
本発明の第1の側面は、CGMMVに耐性がある非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または非遺伝子組換えスイカ属植物もしくは植物部分に関する。好ましくは、スイカ属植物細胞またはスイカ属植物は、CGMMVに耐性がある非遺伝子組換えスイカ属作物植物細胞または非遺伝子組換え作物植物である。
CGMMVに対する耐性を付与するスイカ属の付与原因(source)は報告されていない。さまざまなスイカ属系統の大規模な生殖質セットのスクリーニングの間に、驚くべきことに、CGMMVに耐性があるキトルルス・コロキンシス系統が検出された。それは白い果肉(flesh)または果肉(pulp)と低いブリックス(約2.0のブリックス)をもつ小さな丸い果実(幅約4cm、長さ約4cm)をつけた。耐性植物(本明細書に記載の試験で病徴なし、スコア4を示した)は、ヘテロ接合および/または不均一(heterogeneous)種子サンプル(米国国立植物生殖質コレクション、ars-grin.gov)から選択され、耐性体が選択され、自家受粉子孫で安定化され、数世代にわたって自家受精した。選択され、安定化された、CGMMV耐性を含むC.コロキンシス植物の種子の代表的サンプルは、ブダペスト条約に基づき、受託番号NCIMB42624でヌンヘムスB.V.によって寄託された。
現在まで、これはスイカ属で記述されたCGMMV耐性をもつ最初の材料である。キトルルス・コロキンシスは、例えばキトルルス・ラナツスのような他のスイカ属の種と交配することができる。したがって、今般、それぞれのCGMMV耐性植物は、耐性「ドナー」植物から、(「レシピエント」植物とも呼ばれる)他のスイカ属植物への、(CGMMV耐性遺伝子座を含んでなる)CGMMV耐性付与染色体断片(fragment)または複数の断片(fragments)の移動を初めて可能にした。したがって、本明細書に開示されるCGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物は、CGMMVに耐性がある栽培スイカ(C.ラナツス亜種ウルガリス)などのスイカ属作物植物の生産を初めて可能にした。これは、CGMMV耐性スイカ属を栽培することにより、感受性作物植物におけるCGMMVに起因する顕著な収量低下を低減または回避できるので、農家にとって大きな利点になるであろう。
CGMMVが、他の可能性にくわえて、汚染種子によっても伝染されることはよく確立されている。したがって、本発明の別の利点は、CGMMV感染植物が出現した圃場から生産された種子を廃棄することを回避できることになる種子生産者に対するものである。キュウリでは、いくつかのCGMMV耐性品種、例えばライク・ズワーン(Rijk Zwaan)の品種ボンボン(Bonbon)は、まだウイルスを保有し、植物における顕著なウイルス増殖を可能にしている(すなわち、それらは無病徴の保キャリアであり、したがって他の植物にウイルスを広げうる)。現在の耐性は、実施例に見られるように、植物におけるウイルス増殖を防止するか、または少なくともウイルスレベルを非常に低いレベルに低下させるようである(例えば、CGMMVを機械的に葉に接種した後の15dpi、35dpi、および60dpiでは、葉にはウイルスRNAが全く含まれていないか極めて低いレベルである一方で、陽性対照にはかなりの量のウイルスRNAが含まれていることを示す表2を参照されたい)。ウイルスレベルは、本発明の一実施態様では非常に低く、近くの感受性スイカ品種のCGMMV感染を引き起こさず、かつ/またはそのような植物の果実で生産された種子にウイルスの感染をもたらさない。これはまた、実施例でも示されている。
さらに、CGMMV耐性スイカ属植物を栽培するために、例えば圃場処理用および植物刈込み用ツールの消毒といった、多くの予防措置が不要になるので、種子生産者および農家による作業の支出を減らすことができる。特に、CGMMVは土壌中で長期間生存できるので、CGMMV耐性シトルルス植物の供給は、CGMMVが以前にそれぞれの地域で検出された場合でも、同じ地域または圃場でスイカ属植物の更なる世代(例えば本発明によるCGMMV耐性植物の穂木および/又または台木を含んでなる接木植物を含む)の再生を可能にすることになる。
本明細書で使用される場合、「遺伝子組換えされた」とは、生物の外部で調製された核酸を直接宿主に導入する、または生物の外部で調製された核酸を細胞に導入し、次いで細胞を最終宿主と融合、交配、またはハイブリダイズさせる技術によって生物の遺伝子構成を変更することによる生物工学を用いた生物のゲノムの直接的な改変を意味する。遺伝子工学は、組換え核酸(DNAまたはRNA)技術、それに続く、ベクター系によって間接的に、または微粒子銃、マイクロインジェクション、マクロインジェクションとマイクロカプセル化技術によって直接的に組換え核酸を組み込むことを含む。
本明細書で使用される場合、「非遺伝子組換えの(Non-genetically engineered)」とは、有機体の外で調製された核酸の有機体への導入を含まない技術を用いて、有機体のゲノムの改変および/または有機体の遺伝子構成を変更することを意味する。
「CGMMV」はキュウリ緑斑モザイクウイルスに対する略称として本明細書では用いられる。
本明細書で使用される場合、「CGMMVに対する耐性」とは、CGMMVを接種された場合に、系統もしくは品種の植物もしくは植物部分が、葉に目視で分かるCGMMV病徴を示さない(スケール4)(かつ果実内部にも病徴がないことが好ましい)、または一側面では、植物が葉に軽い病徴(非常に軽度のモザイクおよびほとんど透化斑点がない)(スケール3)を示す(これらの植物の果実は、内部では何の病徴も示さず、依然として市場性があることが好ましい)、一方では、感受性のある対照系統または品種(例えばシュガーベイビーや他のCGMMV感受性品種)が、同じ条件下で試験された場合に、葉に重度の病徴(スケール1)および果実内部に病徴を示すことを意味する。好ましくは、系統の植物の少なくとも93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%が上記のスケールに適合するならば(系統の少なくとも10個、15個、20個、25個、30個以上の植物が、適切な対照系統と共に試験されるのが好ましい)、植物系統または品種は耐性があるとみなされる。果実内部の病徴とは、成熟した果実を人間の飲食に適さない状態、例えば果肉の劣化および/または果肉の水浸、にする病徴である。目視で分かるCGMMV病徴を評価するための好適な試験は、例えば実施例の一般的方法の項目1~3および以下に記載の機械的葉接種法(mechanical leaf inoculation method)である。
本明細書では、葉の「目視によるCGMMV病徴」は以下に従って分類される。
スケール1:重度の病徴:葉の変形、水ぶくれ、および明らかなモザイク
スケール2:中等度の病徴:葉の変形は軽度であるが明らかなモザイク
スケール3:軽度の病徴:非常に軽度のモザイクとわずかな透化斑点
スケール4:葉に病徴なし
一側面では、「CGMMVに対する耐性」は、葉に症状を示さず(スケール4)、好ましくは果実内部にも症状を示さず、任意選択で葉に軽度の症状を示し(スケール3)、好ましくは果実内部に症状を示さない植物および植物部分が、15dpi、30dpi、35dpi、60dpi、および/または90dpi(またはそれ以降)で、感受性対照系統または品種よりも、葉中に(任意選択で果物にも)有意に低い平均ウイルスレベル(またはウイルス力価)を含むことを包含する。「有意に低い」とは、本明細書では、例えばRT-qPCRによって検出可能な、感受性対照組織中よりも、少なくとも100倍低い、好ましくは少なくとも1000倍低い、より好ましくは少なくとも5000倍低い、または少なくとも1万倍低い、または少なくとも5万倍低い、または少なくとも10万倍低い、平均ウイルスレベルをいう。一側面では、RT-qPCRによって検出可能なCGMMVウイルスレベルは、耐性植物の葉および好ましくは果実中で、15dpi、30dpi、35dpi、60dpi、および/または90dpiで、1.5×10-4ng/μl未満の平均濃度または1.3×10-4ng/μl未満であり、一側面では、平均ウイルスレベルはさらに低く、例えば5×10-5ng/μl未満、または4×10-5ng/μl未満、または3×10-5ng/μl未満、または2×10-5ng/μl未満である。とりわけ一側面では、平均ウイルス力価は、15dpiで5×10-5ng/μl未満、および/または35dpiで3×10-5ng/μl未満、および/または60dpi以降で2×10-5ng/μl未満もしくはRT-qPCR(またはTaqManアッセイ)を用いて検出することさえできず、一方では、感受性対照は、重度の病徴を示し、同じ条件下かつ同じ時点で有意に高いウイルスレベル(例えば少なくとも100倍高い、好ましくは少なくとも1000倍高い)を含む。一側面では、平均ウイルス力価は、耐性組織において経時的に減少し、すなわち、力価は、35dpiにおける方が15dpiにおけるよりも低く、60dpiにおける方が35dpiにおけるよりも低い。
一側面では、さらに、本発明のCGMMV耐性植物から他のスイカ植物、例えば感受性スイカ植物へのウイルス伝染は、1%未満、好ましくは0.5%未満、より好ましくは0%である。ウイルス伝染は、例えば、実施例に記載のように、CGMMVを接種したCGMMV耐性植物の葉を接種材料として他の植物に接種し、感染した他の植物の割合を測定することによって試験することができる。更なる側面では、本発明のCGMMV耐性植物の果実で生産される種子は、CGMMVウイルスを含まない。この場合も、実施例に記載のように試験することができる。
本明細書で使用される場合、「スイカ属」または「スイカ属植物」とは、スイカ属に属するウリ科(Cucurbitaceae family)の植物を意味する。
スイカ属は、キトルルス・ラナツス(Citrullus lanatus)(亜種ラナツス(lanatus)、ウルガリス(vulgaris)、およびムコソスパームス(mucosospermus)を含む)、キトルルス・コロキンシス、野生種キトルルス・エキローサス(Citrullus ecirrhosus)、およびキトルルス・レーミイ(Citrullus rehmii)(Levi et al., 2001, Genetic Resources and Crop Evolution 48, 559-566)の4つまたは5つの種を含んでなる。キトルルス・ナウディニアヌス(Citrullus naudinianus)、第5のスイカ属の種は肉眼形態において他のスイカ属の種と非常に異なっており、一部の当業者はそれをアカントシキオス属(A.ナウディニアヌス)に入れている。本発明に関連して、キトルルス・ナウディニアヌスは、スイカ属の種を表すと理解されるものとする。キトルルス・ラナツス亜種ウルガリスは、最も広く栽培されているスイカ作物植物を代表する栽培スイカとして当該技術分野で一般に指定されている。したがって、本明細書において「栽培スイカ」というときは、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス作物植物、例えば系統または品種を指す。5つのスイカ属の種はそれぞれ、22の二倍体(2n)染色体数を有する。言及された5つの異なるスイカ属の種は互いに交配可能であり、したがって、CGMMV耐性はこれらの種の間で、例えば育種プロセスによって移すことができる(Kun-Peng Li et al.,2016,BMC Evolutionary Biology16,85)。
「スイカ属植物細胞」とは、スイカ属植物またはそのいずれかの部分に由来する、それによって入手可能である、それから得られる、派生する、または派生可能である植物細胞を意味する。その細胞は、植物全体に再生するのに適したもの(再生可能植物細胞)であってもよく、植物全体に再生するのに適さない細胞(非再生可能植物細胞)であってもよい。同様に、「キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞」とは、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物またはそのいずれかの部分に由来する、それによって入手可能である、それから得られる、派生する、または派生可能である植物細胞を意味する。その細胞は、植物全体に再生するのに適したもの(再生可能植物細胞)であってもよく、植物全体に再生するのに適さない細胞(非再生可能植物細胞)であってもよい。
本発明に関連して、「作物植物」という用語は共通の意味を有し、営利または生存のための規模で生育または栽培されることが意図され、かつ栽培後に、食物、衣類、家畜、飼料、バイオ燃料、医薬品、または人による他の用途のために収穫される任意の特定の植物または品種であると理解されるべきである。特に、「作物植物」という用語は、本明細書では、営利のための規模で、集団で生育または栽培されることが意図され、かつ栽培後に、食物を供給するために収穫される任意の特定の植物を意味する。現行の定義において使用される生育を意図する用語によって、営利のための規模で、集団で育成または栽培され、かつ栽培後に食物を提供するために収穫されることを意図する任意の特定の植物を生産するのに適した任意の育種材料もまた、本明細書で使用される「作物栽培植物」という用語は含んでなることが明示的に明らかにされるものとする。
「スイカ属作物植物」は、本明細書では、キトルルス・ラナツス(亜種ウルガリス、ムコソスパームス(mucosospermus)、またはラナツスを含む)、キトルルス・コロキンシス、およびキトルルス・ナウディニアヌスの植物を含んでなる。
作物植物は栽培植物という用語を含んでなる。スイカ植物に関して、「栽培植物」という用語は、当該技術分野で一般に使用され、本明細書では、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス(Kun-Peng Li et al., 2016, BMC Evolutionary Biology 16, 85)の植物を表すものとして理解されるべきである。
「食物」という用語は、本明細書において共通の意味を有し、食される、飲まれる、またはその他の方法で人体に取り込まれる任意の栄養物質であると理解されるべきである。
スイカ属作物植物種、キトルルス・ラナツス、キトルルス・コロキンシス、またはキトルルス・ナウディニアヌスは、互いに交配可能であり、これらの種の1つからそれらの種の別の1つへのCGMMV耐性の伝達または遺伝子移入を可能にする。したがって、本発明により提供されたシトルラス属コロシント植物、例えば受託番号NCIMB42624で寄託された種子から得られる、派生される、派生可能である、それによって入手可能である、またはそれに由来する植物のCGMMV耐性は、他の(例えばCGMMV感受性である)キトルルス・コロキンシス植物、キトルルス・ラナツス種(例えば栽培スイカ)、またはキトルルス・ナウディニアヌスに遺伝子移入することができる。
したがって、本発明の好ましい実施態様は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関し、本発明による植物細胞または植物は、キトルルス・ラナツス、キトルルス・コロキンシス、またはキトルルス・ナウディニアヌスからなる種の群から選択される。本発明のより好ましい実施態様では、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物は、キトルルス・ラナツス植物細胞またはキトルルス・ラナツス植物であり、最も好ましくは、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞またはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物である。
キトルルス・コロキンシス植物細胞および1つまたは複数のCGMMV耐性QTLを得ることができるCGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物の種子は、受託番号NCIMB42624またはその子孫、とりわけその自家受粉子孫の下に寄託されている。これらの寄託種子から、キトルルス・コロキンシス植物細胞を得ることができるCGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物を育てることができる。同様に、CGMMV耐性を付与する1つまたは複数のC.コロキンシスQTL(量的形質遺伝子座(Quantitative Trait Loci))は、これらの種子またはその子孫から得られ、それにより、子孫は1つまたは複数またはすべてのQTLを保持する。
本発明者らは、CGMMV耐性を付与し、C.コロキンシスドナー(例えば、NCIMB42624またはその子孫、または場任意選択でQTLまたは複数のQTL(QTLs)を含んでなる別のCGMMV耐性C.コロキンシス植物)から、他の植物、例えば栽培スイカに、個々にまたは異なる組み合わせ移すことができるC.コロキンシスの5つのQTLを見出した。それらの5つのQTLは、本明細書に詳細に記載される。QTLが見つかる染色体領域を絞り込むために、ファインマッピングが行われることになる。これによって、より短い遺伝子移入断片を使用することが可能になり、それによって、ドナーからの連鎖抗力(QTLに連鎖する望ましくない形質の遺伝子移入)を排除する。
したがって、1つの特定の実施態様では、本発明は、受託番号NCIMB42624で寄託されたキトルルス・コロキンシス種子、または受託番号NCIMB42624で寄託された種子から育った植物、またはそのような植物の子孫(progeny)(子孫(descendants))、とりわけ、例えばCGMMV耐性スコア4(病徴なし)を含んでなる自家受粉子孫に関する。したがって、受託番号NCIMB42624で寄託された種子から得られる、派生する、派生可能である、もしくは入手可能である、もしくはそれに由来するキトルルス・コロキンシス植物細胞もしくはキトルルス・コロキンシス植物、または受託番号NCIMB42624で寄託された種子から育った植物から得られる、派生される、派生可能である、もしくは入手可能である、もしくはそれに由来するキトルルス・コロキンシス植物細胞は、本発明の1つの特定の実施態様である。
別の特定の実施態様では、本発明は、受託番号NCIMB42624で寄託されたキトルルス・コロキンシス種子に由来する/それから派生可能である/それに見出される/それから得られる/それから派生する1つまたは複数のCGMMV耐性QTL(本明細書に記載のように)を含んでなるスイカ属植物、とりわけ栽培スイカ植物、または受託番号NCIMB42624で寄託された種子から育った植物、またはそのような植物の子孫(progeny)(子孫(descendants))に関する。
さらに別の特定の実施態様では、本発明は、CGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物または種子に由来する/それから派生可能である/それに見出される/それから得られる/それから派生する(本発明に記載の)1つまたは複数のCGMMV耐性QTLを含んでなるスイカ属植物、とりわけ栽培スイカ植物に関し、その植物または種子は、受託番号NCIMB42624で寄託された種子、または受託番号NCIMB42624で寄託された種子から育った植物、またはそのような植物の子孫に存在するのと同じQTLまたは複数のQTL(QTLs)を含んでなる。そのようなキトルルス・コロキンシス植物は、CGMMV耐性スコア4を含んでなり、QTLまたはQTL(QTLs)に連鎖するSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてを含んでなる。よって、例えば、C.コロキンシス植物は、QTL7.1、したがって、以下にさらに記載され、例えば表1および表6中の、QTL7.1に連鎖するSNPマーカーの1つまたは複数またはすべても含んでなることができる。したがって、例えば、一側面では、キトルルス・コロキンシス植物は、QTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなり、好ましくは、QTL7.1に連鎖するSNP13、SNP14、および/もしくはSNP15についての耐性ドナーヌクレオチド、ならびに/またはQTL9.1に連鎖するSNP22、SNP23、および/もしくはSNP24についての耐性ドナーヌクレオチドを含む。別の側面では、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、および/またはQTL9.1を含んでなるキトルルス・コロキンシス植物は、好ましくは、QTL1.1に連鎖するSNP4、SNP5および/もしくはSNP6についての耐性ドナーヌクレオチド、ならびに/またはQTL4.1に連鎖するSNP7、SNP8、および/もしくはSNP9についての耐性ドナーヌクレオチド、ならびに/またはQTL5.1に連鎖するSNP10、SNP11、および/もしくはSNP12についての耐性ドナーヌクレオチド、ならびに/またはQTL7.1に連鎖するSNP13、SNP14、および/もしくはSNP15についての耐性ドナーヌクレオチド、ならびに/またはQTL9.1に連鎖するSNP22、SNP23、および/もしくはSNP24についての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなる。
好ましくは、本発明は、CGMMVに対する遺伝子移入耐性を含んでなる本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関し、好ましくは、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物は、それらのゲノムに遺伝子移入されたCGMMVに対する耐性を含んでなる。
より好ましい実施態様では、本発明は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関し、CGMMVに対する遺伝子移入耐性は、スイカ属植物またはスイカ属植物細胞から得られる、派生する、派生可能である、またはそれによって入手可能である、またはそれに由来し、より好ましくは、CGMMVに対する耐性は、キトルルス・コロキンシス植物細胞またはキトルルス・コロキンシス植物、とりわけ代表的な種子サンプルが受託番号NCIMB42624で寄託されているキトルルス・コロキンシス植物または(例えば自家受粉によって得られる)そのCGMMV耐性子孫から得られる、派生する、派生可能である、またはそれによって入手可能である、またはそれに由来する。QTLまたは複数のQTL(QTLs)を含んでなる染色体領域のSNPマーカー解析または配列決定を用いて、CGMMV耐性が寄託種子「のなかに」あるか、またはそれから入手可能かを決定することができる。
さらにより好ましくは、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物は、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞である、またはそのゲノムに遺伝子移入されて、CGMMVに対する耐性を含んでなる(comprising introgressed into its genome resistance to CGMMV)キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物であり、CGMMVに対する遺伝子移入耐性は、それぞれ、キトルルス・コロキンシス植物細胞またはキトルルス・コロキンシス植物、とりわけ、代表的な種子のサンプルが受託番号NCIMB42624で寄託されているキトルルス・コロキンシス植物もしくは細胞、または(例えば自家受粉によって得られる)そのCGMMV耐性子孫「に存在する」、から得られる、派生する、派生可能である、またはそれによって入手可能である、またはそれに由来する。
一側面では、それからCGMMV耐性を得ることができるキトルルス・コロキンシスドナーは、実施例に記載のようにCGMMVを機械的に接種したとき、病徴を生じない(スケール4)ドナー系統であり、かつ/または接種後のさまざまな時点におけるウイルス力価が感受性対照と比較して有意に減少し、例えば力価は、RT-qPCR(TaqMan)アッセイを用いて、5×10-5ng/μl未満であり、かつ/または、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、および/またはQTL9.1の1つまたは複数またはすべて、したがって、それぞれのQTLに連鎖するSNPマーカーの耐性ドナーヌクレオチドの1つまたは複数を含んでなる。一側面では、ドナーは、NCIMB42624またはこの植物の祖先もしくは子孫である。
さらにより好ましい実施態様では、本発明は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関し、遺伝子移入されたCGMMV耐性は、受託番号NCIMB42624で寄託された種子もしくは種子の細胞もしくは(例えば自家受粉によって得られる)そのCGMMV耐性子孫「に存在する」、それから得られる、派生する、派生可能である、もしくはそれによって入手可能である、もしくはそれに由来する、または前記(said)寄託された種子もしくはその子孫から育った植物から得られる、派生する、派生可能である、もしくはそれによって入手可能である、もしくはそれに由来する、または前記(said)寄託された種子もしくはその子孫から育った植物から得られる、派生する、派生可能である、もしくはそれによって入手可能である、もしくはそれに由来する。したがって、一側面では、植物細胞または植物は、CGMMV耐性ドナー植物由来、例えば、代表的な種子サンプルが受託番号NCIMB42624で寄託されているキトルルス・コロキンシス植物、または(例えば自家受粉によって得られる)そのCGMMV耐性子孫由来の1つまたは複数のCGMMV耐性付与遺伝子移入断片を含んでなる。
いっそう更なるより好ましい実施態様では、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物は、CGMMVに対する遺伝子移入耐性を含んでなるキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞またはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物であり、CGMMVに対する遺伝子移入耐性は、受託番号NCIMB42624で寄託された種子もしくは種子の細胞もしくは(例えば自家受粉によって得られる)そのCGMMV耐性子孫から得られる、派生する、派生可能である、もしくはそれによって入手可能である、もしくはそれに由来する、または前記(said)寄託された種子から育った植物もしくは(例えば自家受粉によって得られる)寄託された種子のCGMMV耐性子孫から育った植物から得られる、派生する、派生可能である、もしくはそれによって入手可能である、もしくはそれに由来する、または前記(said)寄託された種子から育った植物もしくは(例えば自家受粉によって得られる)寄託された種子のCGMMV耐性子孫から育った植物から得られる、もしくはそれによって入手可能な植物細胞から得られる、もしくはそれによって入手可能である、もしくはそれに由来する。したがって、一側面では、植物細胞または植物は、そのゲノム中に、CGMMV耐性ドナー植物由来、例えば、代表的な種子サンプルが受託番号NCIMB42624で寄託されているキトルルス・コロキンシス植物、または(例えば自家受粉によって得られる)そのCGMMV耐性子孫由来の1つまたは複数の耐性付与遺伝子移入断片を含んでなる(前記(said)断片(fragment)または複数の断片(fragments)がCGMMV耐性遺伝子座、とりわけ1つまたは複数のQTLを含んでなる)栽培スイカ植物細胞または植物である。
レシピエント植物または植物細胞における1つまたは複数の耐性付与遺伝子移入断片の存在は、当業者に公知の方法、例えば全ゲノム配列決定、分子マーカー解析、耐性遺伝子座のQTLマッピング、および/または表現型解析、対立遺伝子検定などの他の方法によって検出することができる。同様に、レシピエント植物または植物細胞における1つまたは複数の耐性付与遺伝子移入断片の存在は、本明細書でC.コロキンシスドナーにおいて同定されるQTLに物理的に連鎖するマーカーによって検出することができる。
野生の砂漠植物種C.コロキンシスは二倍体であり、栽培スイカの染色体に対応する2n=22染色体を有し、それによりC.コロキンシス染色体の断片から、対応するC.ラナツス亜種ウルガリス染色体への遺伝子移入は実施可能である。C.コロキンシス受託番号NCIMB42624において、例えばCGMMV感受性である栽培スイカに遺伝子移入した場合に、CGMMVに耐性を付与する5つのQTLを見出した。ゲノムでのこれらのQTLの位置を決定し、QTLに連鎖するSNPマーカーを見出した。二倍体ドナーのSNP遺伝子型からわかるように、C.コロキンシスドナーはすべてのSNPヌクレオチドについてホモ接合であった。5つのQTLは、配列決定された栽培スイカゲノムの1番染色体上に存在するQTL1.1、4番染色体上に存在するQTL4.1、5番染色体上に存在するQTL5.2、7番染色体上に存在するQTL7.1、および9番染色体上に存在するQTL9.1と命名された。QTLのそれぞれが見つかる領域は、下記の表1に列挙されるSNP(一塩基多型)マーカーによって区切られる。配列を、BLAST解析で、cucurbitgenomics.orgのワールド・ワイド・ウェブで得られる「スイカ(チャールストングレイゲノム」に対して用いると、スイカゲノム中の単一多型のヌクレオチド位置が見出される。QTLに最も密接に連鎖するSNPマーカーを表に示す。SNPマーカーで区切られた領域は非常に大きいので、各QTLの区切る領域全体を栽培スイカに遺伝子移入する必要はないのは明らかであるが、QTLを含んでなり、CGMMV耐性を付与するサブ領域(sub-region)のみが、他のスイカ属植物、とりわけ栽培スイカに遺伝子移入することができる。
Figure 0007341121000001
Figure 0007341121000002
Figure 0007341121000003
Figure 0007341121000004
二倍体CGMMV耐性ドナーのSNP遺伝子型(例えばNCIMB42624)は、右列に記載されている。したがって、各SNPの耐性ドナーヌクレオチドは、その列で言及されているヌクレオチドであり、よって、例えばSNP1ついてのSNPドナーヌクレオチドは、配列番号1の51番目のヌクレオチドのヌクレオチド「C」(シトシン)を指す。
QTL7.1およびQTL9.1は優性であり、したがって遺伝子座がヘテロ接合型またはホモ接合型である場合、耐性を付与する。CGMMV病徴が、3(軽度の病徴)または4(病徴なし)のスケールに低減するだけでなく、ウイルス力価(レベル)が、極端に低いレベル(例えば、接種後の1つまたは複数の時点で5×10-5ng/μl未満)にまで、または検出可能でないレベルにさえ、著しく減少するので、これら2つのQTLはCGMMV耐性を付与する上で最も重要である。他の3つのQTL、QTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2は劣性遺伝子座であり、(本発明の範囲を限定することなく)植物のウイルス力価に影響を与える役割を果たすと思われる。
一側面では、スイカ属植物、好ましくは栽培スイカ植物が提供され、植物または植物細胞は、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1からなる群より選択される1つまたは2つまたは3つまたは4つまたは5つのQTL(C.コロキンシスドナー由来の、例えば、NCIMB42624または例えばスコアが4であり、QTLを含んでなる他のCGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片)を含んでなる。
別の側面では、スイカ属植物、好ましくは栽培スイカ植物が提供され、植物または植物細胞は、QTL1.1、QTL4.1、QTL7.1、およびQTL9.1からなる群より選択される1つまたは2つまたは3つまたは4つのQTL(C.コロキンシスドナー由来の、例えば、NCIMB42624または例えばスコアが4であり、QTLを含んでなる他のCGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片)を含んでなる。
さらに別の側面では、スイカ属植物、好ましくは栽培スイカ植物が提供され、植物または植物細胞は、QTL7.1および/またはQTL9.1からなる群より選択される少なくとも1つまたは2つのQTL(C.コロキンシスドナー由来の、例えば、NCIMB42624または例えばスコアが4であり、QTLを含んでなる他のCGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片)を含んでなる。一側面では、任意選択で、QTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2から選択される1つまたは複数の劣性QTLを、QTL7.1および/またはQTL9.1と組み合わせることができる。
一側面では、植物または植物細胞は栽培スイカであり、少なくともQTL7.1および/またはQTL9.1を、任意選択でともにホモ接合型で含んでなる。
QTLの存在は、例えば、QTLに連鎖する1つもしくは複数もしくはすべてのSNPマーカーのドナーSNPヌクレオチドの存在、または染色体領域を配列決定して遺伝子移入断片のヌクレオチド配列を検出する、もしくは例えばそれをドナーのヌクレオチド配列と比較することによって決定することができる。
QTLを含んでなる染色体配列が、栽培スイカの対応する染色体上に遺伝子移入されて組換え染色体を生成する場合、C.コロキンシスドナーからの「QTLを含んでなる」または「QTLを含んでなる遺伝子移入断片を含んでなる」と言われるスイカ植物、植物部分、または植物細胞。これは、例えば染色体領域の配列決定によって、かつ/またはQTLに連鎖するドナーSNPマーカーの1つもしくは複数もしくはすべてを含んでなる遺伝子移入断片によって検出可能である。さらに、CGMMV耐性は、遺伝子移入断片とともに伝達される、すなわちCGMMV耐性表現型をスイカ系統に付与されるべきであり、それによって、遺伝子移入断片を欠くスイカ系統はCGMMV感受性である。
遺伝子移入されたCGMMV耐性の起源に関して、CGMMVに対する耐性が、スイカ属、好ましくはキトルルス・コロキンシス植物細胞または植物から、本発明による植物細胞または植物、好ましくはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞またはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物のゲノムに直接遺伝子移入されるかどうかは明確ではない。はっきりしているのは、CGMMVに対する遺伝子移入耐性が、スイカ属、好ましくはキトルルス・コロキンシス植物細胞または植物、好ましくは、例えば寄託されたドナーまたは耐性スコアが4(病徴なし)の別のドナーから得られる、派生する、派生可能である、それによって入手可能である、またはそれに由来することだけである。CGMMVへの耐性は、本発明による植物細胞または植物に遺伝子移入される前に、例えばスイカ属、好ましくはキトルルス・コロキンシスから、キトルルス・ラナツス(亜種ラナツスおよびムコソスペルマス、(mucosospermus)を含む)、キトルルス・エキローサス、キトルルス・レーミイ(rehmii)、キトルルス・ナウディニアヌス、または別の非CGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物細胞または植物のような別の種または亜種などに最初に遺伝子移入される。また、本発明による植物または作物植物細胞(例えばキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞または植物)に移入される前に、CGMMV耐性がさまざまな異なる種または植物に遺伝子移入されるかどうかは明確ではない。はっきりしているのは、本発明による植物細胞または植物(例えばキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞または植物)に移入されたCGMMV耐性が、最初は、スイカ属、好ましくはキトルルス・コロキンシス植物細胞または植物から得られる、派生する、派生可能である、それによって入手可能であることだけである。したがって、遺伝子移入プロセスまたは他の育種プロセス使用される工程および/または工程の数ではなく、本発明による作物植物または作物植物細胞(例えば、シトルラス・ラナトゥス亜種ウルガリス植物細胞または植物)に移入された染色体断片の起源が重要なことである。
本明細書で使用される「遺伝子移入」という用語は、当該技術分野で共通の意味を有し、ある植物(ドナー)から、同じ種または異なる種の別の植物(レシピエント植物、反復植物または反復親と呼ばれることもある)の遺伝子プールへの染色体断片(fragment)または複数の断片(fragments)の移動または導入であると理解されるべきである。したがって、「遺伝子移入されたCGMMVに対する耐性」または「遺伝子移入断片」は、CGMMVに対する耐性を付与する、すなわちCGMMV耐性遺伝子座(QTL)を含んでなる染色体断片(fragment)または複数の断片(fragments)が、あるCGMMV耐性植物細胞または植物からCGMMVに耐性でない別の植物細胞またはCGMMVに耐性でない別の植物に導入されたことを意味する。植物へのCGMMV耐性の遺伝子移入は、戻し交配を含む交配または従来の育種技術によって実でき、遺伝子移入されたCGMMV耐性は、育種方法の結果である可能性がある。レシピエント植物へのCGMMV耐性の遺伝子移入は、人によって誘導される技術的プロセス(technical process)である。特に本明細書では、遺伝子移入は、人工育種プロセスまたは方法を指す。1つまた複数またはすべての分子マーカー、たとえば本明細書で提供されるSNPマーカーは、そのプロセスで使用することができる。結果として得られる植物、すなわちドナーからの1つまたは複数の遺伝子移入断片を含んでなる栽培系統または品種も人工のものであり、自然には存在しない。
QTLを含んでなるC.コロキンシスからの遺伝子移入断片は、大きい、例えば染色体の半分でさえ可能であるが、好ましくは、より小さく、約20Mb(メガベース)、18Mb、15Mb以下、例えば約10Mb以下、約9Mb以下、約8Mb以下、約7Mb以下、約6Mb以下、約5Mb以下、約4Mb以下、約3.5または3Mb以下、約2Mb以下、約1Mb(1,000,000塩基以下に等しい)、または約0.9Mb(900,000塩基対に等しい)以下、例えば0.8Mb、0.7Mb、0.6Mb、0.5Mb以下などである。一側面では、遺伝子移入断片は、それぞれのQTLを保持する1つまたは複数のSNPマーカーまたはそのサブ領域を含んでなる本明細書の他の箇所(例えば表1および6を参照)で示される物理的領域を含んでなる。
「CGMMV耐性遺伝子座」または「CGMMV耐性QTL」とは、CGMMV耐性を付与する遺伝子および遺伝子の対立遺伝子が位置する染色体上の領域を意味する。したがって、CGMMVに対する遺伝子移入耐性について言及する場合、CGMMV耐性遺伝子座は遺伝子移入されている、すなわち遺伝子移入断片上に存在することが理解される。CGMMV耐性遺伝子座(locus)/遺伝子座(loci)は、本明細書ではQTL(定量的形質遺伝子座(locus)/遺伝子座(loci))とも呼ばれる。
「育種」という用語は、本明細書では、育種家に知られている交配、戻し交配、自家受粉、選抜、二重半数体産生、胚培養(embryo rescue)、プロトプラスト融合、マーカー支援選抜、突然変異育種、胚培養(embryo rescue)など(すなわち、遺伝子改変/形質転換/トランスジェニック法以外の方法)を包含し、それによって、例えば、組換え1番、4番、5番、7番、または9番染色体を、得る、同定する、作製する、および/または移すことができる。組換え染色体は、ドナーからの遺伝子移入断片を含んでなるレシピエント染色体である。したがって、「組換え1番、または4番、または5番、または7番、または9番染色体」は、本明細書では、CGMMV耐性ドナーからのQTL1.1(1番染色体)、QTL4.1(4番染色体)、QTL5.2(5番染色体)、QTL7.1(7番染色体)、またはQTL9.1(9番染色体)を含んでなる遺伝子移入断片を含んでなることを意味する。
「マーカー支援選択(Marker assisted selection)」または「MAS」は、特異的な遺伝子座または特定の染色体領域に遺伝的および物理的に連鎖する分子マーカー(SNPマーカーなど)の存在を使用して、特異的な遺伝子座または領域の存在について植物を選択する方法である。例えば、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、またはQTL9.1に遺伝的および物理的に連鎖する分子マーカー(表1および表6のSNPマーカーなど)を使用して、QTLを含んでなるスイカ植物または植物部分を検出および/または選択することができる。分子マーカーと遺伝子座の連鎖が密接であるほど、マーカーが減数分裂組換えを通して遺伝子座から解離する可能性は低くなる。同様に、2つのマーカーが互いに連鎖しているほど、2つのマーカーが互いに分離されることになる可能性は低くなる(かつユニットとして同時分離されることになる可能性が高くなる)。「遺伝子型決定」という用語は、特に1つまたは複数のSNPマーカーなどの1つまたは複数のヌクレオチドについて、植物または植物細胞または植物部分の遺伝子型を決定する方法を指す。SNPマーカーの遺伝子型は、二倍体植物または植物細胞の2つのヌクレオチド、三倍体の3つのヌクレオチド、および四倍体植物または細胞の4つのヌクレオチドからなる。
「植物品種」は、知られている最も低いグレードの同じ植物分類群内の植物の群であり、(植物育成者権の承認の条件を満たすかどうかにかかわらず、)ある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に基づいて定義することができ、それらの特徴の少なくとも1つの発現によって、他の植物群と区別することができ、何も変えずにそのまま繁殖できるので、エンティティ(entity)とみなすことができる。したがって、「植物品種」という用語は、たとえそれらが同じ種類のものであっても、それらがすべて、1つまたは2つの遺伝子座または遺伝子(またはこれらの特異的な遺伝子座または遺伝子に起因する表現型の特徴)の存在によって特徴づけられるが、それ以外の点では他の遺伝子座または遺伝子に関して互いに著しく異なる可能性がある場合、植物の群を示すのに使用することはできない。
「F1、F2、F3、など」は、2つの親植物または親系統の間で交配した後の連続した関連する世代をいう。2つの植物または系統を交配して生産した種子から育った植物はF1世代とよばれる。F1植物を自家受粉するとF2世代が生じる。
「F1雑種」植物(またはF1雑種種子)は、2つの近交系親系統の交配から得られる世代である。したがって、F1雑種種子は、それからF1雑種植物が育つ種子である。F1雑種は、雑種強勢により、より良く育ち高収量である。近交系は、ゲノムのほとんどの遺伝子座で本質的にホモ接合である。
「植物系統」または「育種系統」とは植物およびその子孫を指す。本明細書で使用される場合、「近交系」という用語は、繰り返し自家受粉され、ほぼホモ接合である植物系統を指す。したがって、「近交系」または「親系統」とは、数世代(例えば少なくとも5、6、7世代以降)の近親交配を経て、高い均一性をもつ植物系統をもたらす植物を指す。
表現型レベルでは、CGMMV耐性が遺伝子移入されたスイカ属作物植物細胞またはスイカ属作物植物は、それらがCGMMVに対する耐性感染を示す、すなわち本明細書に記載のように、遺伝子移入断片を含んでなる植物がCGMMV耐性であるという点で、対応するスイカ属植物細胞または対応するスイカ属植物と区別することができる。遺伝子レベルでは、CGMMV耐性が遺伝子移入されたスイカ属作物植物細胞またはスイカ属作物植物は、それらのゲノムが、別の植物に由来する1または複数のCGMMV耐性付与染色体断片を含んでなるという点で、対応するスイカ属植物細胞または対応するスイカ属植物と区別することができる。相互に比較される植物細胞または植物に関連する「対応する」という用語は、相互に比較される植物細胞または植物が、類似または同一の表現型の出現または遺伝子型を有し、それとは別に、CGMMV耐性が遺伝子移入された植物細胞または植物は、CGMMV耐性であり、かつ/またはCGMMV耐性を付与するゲノム中の1つまたは複数の染色体断片を含んでなることを意味する。染色体断片(遺伝子移入断片)は、本明細書に記載の耐性遺伝子座またはQTLを含んでなる。本明細書に開示される植物は、例えばキトルルス・ラナツス亜種ウルガリスゲノムを有するが、キトルルス・コロキンシス由来、例えばNCIMB42624由来の1つまたは複数の染色体断片をそれらのゲノムに遺伝子移入されて、それにより、遺伝子移入染色体断片(fragment)または複数の断片(fragments)は、CGMMVに対する耐性を付与する。遺伝子移入断片はドナー由来であり、残りのゲノムはレシピエント由来である。
「染色体断片」または「遺伝子移入断片」または「遺伝子移入された断片」は、本明細書では、ゲノム中に存在するまたは存在しない場合に植物の機能を付与し、かつ/または表現型を決定するゲノム中の連続したDNA配列からなる任意の断片を意味する。本発明に関して、本発明による植物細胞または植物中に遺伝子移入され、したがって本発明による植物細胞または植物のゲノム中に存在する染色体断片は、CGMMV耐性の表現型を付与する(任意選択で、その表現型はその断片がホモ接合型である場合にのみ表現される)。したがって、一側面では、染色体断片を欠く植物、例えばそのゲノム中にC.コロキンシス断片を欠く栽培スイカ植物はCGMMV感受性であることになり、一方で、1つまたは複数の染色体断片を含んでなる植物はCGMMV耐性であることになる。
染色体断片は、特定の分子マーカー(RFLP、AFLP、RADP、SNPなど)によって、染色体の物理的領域によって、存在または不在の遺伝子またはその特定の対立遺伝子によって、cDNAまたはゲノムDNAの特定の配列、存在または不在のDNAによってコードされるタンパク質の配列などによって記載または画定することができる。一側面では、染色体断片は、本明細書では、CGMMV耐性付与QTLに連鎖する一塩基多型マーカー(SNPマーカー)によって記載または画定され、それにより、C.コロキンシスドナーの単一ヌクレオチドは、SNPマーカー位置でレシピエントの単一ヌクレオチドとは異なるヌクレオチドを有する。したがって、QTLを含んでなる染色体断片は、物理的領域によって、かつ/または遺伝子移入断片がその間に位置するSNPマーカーを含んでなるSNPマーカーおよび配列によって、かつ/または遺伝子移入断片上に存在する(かつ遺伝子移入断片を欠く感受性のあるレシピエントには存在しない)SNPマーカーヌクレオチド(ドナーSNPヌクレオチド)によって画定することができる。
本発明の状況において「SNP(=一塩基多型)」は、ゲノムの特定の位置で生じる単一ヌクレオチドの多様性(variation)として理解されるべきである。SNPとは、2つの植物間のゲノムの所与の位置の単一ヌクレオチドの多様性(variation)である。CGMMV耐性遺伝子座を有するドナー植物(例えばC.コロキンシス植物)が、レシピエント植物(例えばCGMMVに感受性のある栽培スイカ)の同じ位置の対応するヌクレオチドとは異なるヌクレオチドを特定の単一位置の対応する配列に示す場合、その位置はドナー植物とレシピエント植物の間のSNPを画定する。ドナー植物が特定の位置に4つの可能なヌクレオチドのうちの1つ(A、C、T、またはG)をもつ場合、レシピエント植物が残りの3つの可能なヌクレオチドのいずれかを同じ対応する配列位置にもつときにSNPが生じる。したがって、ドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカでは、SNPの単一ヌクレオチドがドナー由来(ドナーSNPヌクレオチド)であるか、栽培スイカ由来(レシピエントSNPヌクレオチドまたは感受性SNPヌクレオチド)であるかを容易に決定することができる。栽培スイカ染色体は、例えばcucurbitgenomics.orgに見られるものであり、ドナーSNPを含んでなる配列のいずれか(すなわち配列番号1~配列番号24のいずれか)を用いて「スイカ(チャールストングレイゲノム」に対するBLAST分析を実施することによって、栽培スイカのゲノムでのSNPの染色体上の位置が示される。
したがって、更なる実施態様では、CGMMVに対する遺伝子移入された耐性を含んでなる本発明による非遺伝子組換えシトルラス植物細胞または植物は、それらのゲノムに組み込まれた別の植物細胞または植物からの染色体断片を含んでなり、前記(said)染色体断片はCGMMV耐性を付与する。したがって、CGMMVに対する遺伝子移入された耐性を含む本発明による植物細胞および本発明による植物のゲノムは、特定のCGMMV抵抗性遺伝子座またはCGMMV耐性遺伝子座を含んでなるゲノム領域において、対応する非CGMMV耐性植物細胞または対応する非CGMMV耐性植物とは異なる。
CGMMV耐性植物細胞または植物が、特定のCGMMV耐性遺伝子座またはその遺伝子座を含んでなる領域において、対応する非CGMMV耐性植物細胞または植物と異なるかどうかは、当業者によって、表現型アッセイ、全ゲノム配列決定、分子マーカー分析、形質マッピング、染色体ペインティング、対立遺伝子試験や、技術の組み合わせなどの当該技術分野で公知の1つまたは複数の技術を用いて判定することができる。後述されるように、同様に、表1および表6に記載のQTLに連鎖するSNPマーカーを使用することができる。
CGMMVに耐性があるスイカ属植物は、当業者に通常公知のさまざまな方法によって生産することができる。可能性のある例は、受託番号NCIMB42624で寄託された種子またはその耐性子孫の使用である。これらの寄託種子の特有の利点は、種子から育った植物がCGMMVに耐性があり、植物がQTLとSNPマーカーに対してホモ接合であることである。したがって、CGMMVに対する耐性を付与する染色体断片は、例えばCGMMV耐性スイカ属植物の花粉を、他のスイカ属作物植物、特にキトルルス・ラナツス植物、とりわけキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス(栽培スイカ)植物のような他のスイカ属植物に受精させるのに使用することによって、他のスイカ属植物に導入または遺伝子移入することができる。7番染色体(QTL7.1)および9番染色体(QTL9.1)上のCGMMV耐性付与染色体断片は、少なくとも二倍体の倍数性を有する植物において優性である。したがって、CGMMV耐性スイカ属植物、例えば受託番号NCIMB42624で寄託した種子(またはその耐性子孫)から育った植物を別のスイカ属植物と交配した後、CGMMV耐性は既にF1世代で得られている。次いで、ドナーゲノムのCGMMV耐性遺伝子移入断片を保持しながら、ドナーゲノムを減少させるために、植物を感受性の親(レシピエント)に戻し交配することができる。
他のCGMMV耐性キトルルス・コロキンシス系統もまた、そのような系統のCGMVV耐性を試験することによって、好ましくは受託番号NCIMB42624で寄託された種子(またはその耐性子孫)から育った植物および感受性対照、例えば品種シュガーベイビーと比較して同定することができる。例えば、実施例に記載のような機械的葉接種および/またはSNPマーカー分析(遺伝子型決定)および/またはRT-qPCRを用いて、受託番号NCIMB42624で寄託された種子(またはその耐性子孫)から育った植物と同じレベルの耐性および/または同じレベルもしくは非常に類似するレベルのウイルスRNAを有するキトルルス・コロキンシス系統を同定することができる。また、CGMMV耐性キトルルス・コロキンシス系統は、表1および表6のSNPマーカーの1つまたは複数に対するSNPマーカー遺伝子型を分析することによっても同定することができる。したがって、SNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、および/またはSNP18の1つまたは複数またはすべてについて、C.コロキンシスドナーNCIMB42624(すなわちドナーヌクレオチド)と同じヌクレオチドを含んでなるキトルルス・コロキンシス系統は、そのゲノム中にQTL7.1を含む可能性が最も高いことになる。同様に、したがって、SNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23および/またはSNP24の1つまたは複数またはすべてについて、C.コロキンシスドナーNCIMB42624と同じヌクレオチドを含んでなるキトルルス・コロキンシス系統は、そのゲノム中にQTL9.1を含む可能性が最も高いことになる。QTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2、ならびにこれらのQTLに連鎖するそれぞれのSNPマーカーについても同じことが当てはまる(例えば表1および表6を参照)。
一側面では、本発明によるスイカ属植物細胞またはスイカ属植物は、偶数の倍数性(2n、4n、6n、8nなど)をもつ植物および奇数の倍数性(3n、5nなど)をもつ植物を含む、任意の倍数性の程度を有するスイカ属植物を含んでなる。QTL7.1およびQTL9.1によって付与される耐性が優性であるので、植物細胞と植物は、遺伝子移入断片が偶数の倍数体でヘテロ接合状態(2nで1コピー、4nで2コピー、8nで4コピーなど)である場合でもCGMMV耐性である。
倍数体化は植物に広くみられる。それは遺伝的多様性を増加させ、頑健性、サイズ、強い成長力、および耐病性の増加を示す種を生産する原因である。倍数体植物の明らかな利点は雑種強勢と遺伝子重複である。
今日栽培されている広大なエーカーやプランテーション作物の多くは、1つまたは複数のゲノム重複を経ている。例は、綿、ジャガイモ、パンコムギ、油糧種子、トウモロコシ、ダイズ、ヒマワリ、バナナ、リンゴ、コーヒーである(Renny-Byfield 7 Wendel, 2014, American J. Botany, 101(10), 1711-1725)。
特に野菜の育種では、さまざまな植物の倍数性が、コルヒチン、コルカミン、オリザリン、コルセミド、トリフルラリン、またはアミプロホスメチルを含む化学物質の使用によって誘導された。化学物質の使用によって生産された野菜のゲノム重複の例は、一倍体植物由来の二倍体芽キャベツ、四倍体エンドウ豆、四倍体スイカ、四倍体マスクメロン、四倍体タマネギ、八倍体ココヤム、四倍体ヘビウリ、三倍体および四倍体フルーティッドパンプキン(fluted pumpkins)、四倍体キュウリ、ならびに四倍体のインゲンマメ(french beans)である(Kazi, 2015, J. Global Biosciences 4(3), 1774-1779)。
本発明は、一側面では、任意の倍数性の程度を有する本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関し、倍数性の程度は、偶数であることも奇数であることもでき、好ましくは、倍数性の程度は、2n、3n、または4nである。
奇数の倍数性の程度に関して、本発明の好ましい実施態様は、三倍体(3n)である本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関する。一側面では、植物細胞または植物は、C.ラナツス亜種ウルガリス種であり、三倍体であり、3つの相同染色体のうちの少なくとも1つ、または3つの染色体のうちの2つ、好ましくは3つの相同染色体のうちの3つすべてに遺伝子移入断片を含んでなる(すなわち、植物細胞または植物はCGMMV耐性を付与する遺伝子移入断片についてホモ接合である)。そのような三倍体植物、またはそのような三倍体植物が育つことができる種子は、例えばホモ接合型で遺伝子移入断片を含んでなる二倍体スイカと、例えばホモ接合型で遺伝子移入断片を含んでなる四倍体スイカ(4コピー、たとえばホモ二倍体の染色体倍加によって作られる)を交配することによって容易に生成することができる。生産された種子は三倍体の種子であり、それから三倍体のスイカ植物を育てることができる。そのような三倍体種子および三倍体植物はCGMMVに対して耐性があり、本発明の一側面である。
一側面では、三倍体植物は、QTL7.1および/またはQTL9.1を、好ましくはホモ接合型で(すなわち3コピー)含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または細胞である。任意選択で、栽培スイカ植物、植物部分、または細胞は、QTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2から選択されるQTLを、ホモ接合型で(3コピー)さらに含んでなる。したがって、各QTLの遺伝子移入断片は、三倍体植物細胞または植物中で3コピー(3つの組換え染色体、例えば3つの組換え7番および/または9番染色体を含んでなる)で存在し、QTLに連鎖する1つまたは複数のSNPマーカーは、3コピー存在し、ドナーヌクレオチドを3コピー含んでなる。
一側面では、三倍体植物は、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1から選択されるQTLの1つまたは複数またはすべてを、ホモ接合型で(すなわち3コピー)含んでなる栽培スイカ植物である。その場合、各QTLに連鎖する1つまたは複数のSNPマーカーのドナーヌクレオチドは、三倍体植物もしくは植物細胞中に3コピー存在することが好ましい。
偶数の倍数性の程度に関して、本発明の好ましい実施態様は、二倍体(2n)または四倍体(4n)である本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物に関する。一側面では、植物細胞または植物は、C.ラナツス亜種ウルガリス種のものであり、二倍体であり、ヘテロ接合型またはホモ接合型で遺伝子移入断片を含んでなり、別の側面では、植物細胞または植物は、C.ラナツス亜種ウルガリス種のものであり、四倍体であり、ヘテロ接合(2コピー)またはホモ接合(4コピー)型で遺伝子移入断片を含んでなる。
このような二倍体および四倍体の種子、ならびに二倍体および四倍体の植物は、CGMMVに対して耐性があり、本発明の一側面である。これらは三倍体CGMMV耐性種子と植物を生産するための親として使用することができる。
したがって、一側面では、二倍体植物は、QTL7.1および/またはQTL9.1を、ホモ接合型またはヘテロ接合型で含んでなる栽培スイカ植物である。任意選択で、栽培スイカ植物、植物部分、または細胞は、QTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2から選択されるQTLを、ホモ接合型で(2コピー)さらに含んでなる。したがって、QTLがホモ接合型、例えば近交系である場合、各QTLの遺伝子移入断片は、二倍体植物細胞または植物中に2コピー(2つの組換え染色体、例えば2つの組換え7番および/または9番染色体を含んでなる)で存在し、QTLに連鎖する1つまたは複数のSNPマーカーは、2コピー存在し、ドナーヌクレオチドを2コピー含んでなる。
別の側面では、二倍体植物は、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1から選択されるQTLの1つまたは複数またはすべてを、ホモ接合型またはヘテロ接合型で含んでなる栽培スイカ植物である。
1つの更なる側面では、四倍体植物は、QTL7.1および/またはQTL9.1を、ホモ接合型で(4コピーのQTL7.1および/もしくはQTL9.1)またはヘテロ接合型で(2コピーのQTL7.1および/もしくはQTL9.1)含んでなる栽培スイカ植物である。任意選択で、栽培スイカ植物、植物部分、または細胞は、QTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2から選択されるQTLを、ヘテロ接合型またはホモ接合型で(それぞれ2コピーまたは4コピー)をさらに含んでなる。
別の側面では、四倍体植物は、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1から選択されるQTLの1つまたは複数またはすべてを、ホモ接合型またはヘテロ接合型で含んでなる栽培スイカ植物である。
本発明の状況において「偶数の倍数性の程度」とは、細胞または生物中に存在する相同染色体セットの数を2で割ったときに結果が整数となることを意味する。したがって、細胞や生物は二倍体(2n)、四倍体(4n)、六倍体(6n)、八倍体(8n)などである。
本発明の状況において「奇数の倍数性の程度」とは、細胞または生物中に存在する相同染色体セットの数を2で割ったときに結果が整数にならないことを意味する。したがって、細胞や生物は一倍体(1n)、三倍体(3n)などである。
本発明の状況において「二倍体植物細胞または植物」とは、本明細書で2nとして示される対応する染色体の2つのセットを有する植物、栄養植物部分、果実、種子、または植物細胞を意味する。
本発明の状況において「四倍体植物細胞または植物」とは、本明細書で4nとして示される対応する染色体の4つのセットを有する植物、栄養植物部分、果実、種子、または植物細胞を意味する。
本発明の状況において「三倍体植物細胞または植物」とは、本明細書で3nとして示される対応する染色体の3つのセットを有する植物、栄養植物部分、果実、種子、または植物細胞を意味する。
植物の有性生殖細胞(花粉と胚珠)は、前記(said)植物の残りの細胞のセットの半分である染色体のセットを含んでなることが当技術分野で一般的に理解されている。植物の花粉と胚珠は植物全体に再生することができる。したがって、偶数の倍数性の程度をもつ植物の場合、花粉や胚珠の再生時に倍数性の程度を半分にすることが一般的に可能である。偶数の倍数性の程度(例えば、2n、4n、6n、8nなど)を有する本発明の植物から、二等分された染色体のセット(例えば、それぞれ1n、2n、3n、4nなど)を有する植物を、花粉または胚珠再生によって生産することができる。
本発明の二倍体(2n)植物は、例えば、CGMMV耐性を含んでなる花粉または胚珠細胞から再生することができ、その花粉または胚珠細胞はCGMMV耐性を含んでなる四倍体植物から得られる。好ましくは、その花粉または胚珠細胞は、ホモ接合状態でCGMMV耐性を含んでなる四倍体植物から得られる。派生した二倍体植物はその後、更なる育種およびCGMMV耐性を有する植物の作出に使用することができる。
本発明の一側面では、植物は栽培されたスイカであり、それは二倍体(2n)、四倍体(4n)、または三倍体(3n)であり、記載のようにCGMMV耐性付与遺伝子移入断片を含んでなる相同染色体の少なくとも1つの染色体を含んでなる。一側面では、相同染色体の少なくとも2つ、3つ、または4つすべてさえ、遺伝子移入断片を含んでなる。
三倍体(3n)植物、とりわけ三倍体栽培スイカ植物は、二倍体(2n)植物を四倍体(4n)植物と交配することによって生産することができる。前記(said)交配から生じる雑種植物種子は三倍体(3n)であることになる。
互いに交配した二倍体(2n)および四倍体(4n)植物の少なくとも1つはCGMMVに耐性がある。好ましくは、互いに交配した本発明による二倍体(2n)および四倍体(4n)植物はともに、CGMMVに耐性がある。一側面では、二倍体植物と四倍体植物の両方、とりわけ栽培スイカ植物は、遺伝子移入断片についてホモ接合であり(すなわち、二倍体は2コピー、四倍体は4コピーの遺伝子移入断片を含んでなり)、得られる三倍体は3コピーの遺伝子移入断片を含んでなる。
倍数性の程度が奇数の植物、例えば三倍体(3n)の植物は、減数分裂の間に染色体が娘細胞に均等に分けることができないので、一般に雌性不稔および雄性不稔である。したがって、奇数の倍数性の程度を有する種子、例えば三倍体植物は、種なし果実を生産するために栽培することができる。
一側面では、二倍体植物は、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来、例えばNCIMB42624由来またはそのCGMMV耐性子孫由来の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物であり、その断片はCGMMV耐性を栽培スイカ植物に付与する。NCIMB42624には5つのQTLがあるので、二倍体植物は、一側面では、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1から選択されるQTLの1つまたは複数またはすべてを含んでなる栽培スイカ植物である。
前述のように、このような栽培スイカ植物は、ドナー(例えばNCIMB42624またはそのCGMMV耐性子孫)由来のCGMMV耐性遺伝子座の戻し交配(1回または複数回の戻し交配)によって、栽培スイカの有望系統または品種に生産することができる。戻し交配された植物を1回または複数回自家受粉させることによって、遺伝子移入断片はホモ接合となり、植物は、ドナー、例えばNCIMB42624に見出される、またはそれから入手可能であるCGMMV耐性遺伝子座を含んでなることになる。
このような二倍体の染色体を倍化にすると、遺伝子移入断片についてホモ接合である四倍体がもたらされ、植物は、ドナー、例えばドナー、NCIMB42624に見出される、またはそれから入手可能なCGMMV耐性遺伝子座を含んでなることになる。ホモ接合二倍体とホモ接合四倍体のその後の交配は、ドナー、例えばNCIMB42624に見出される、またはそれから入手可能な3コピーのCGMMV耐性遺伝子座を含んでなる三倍体の生産を可能にする。
このようにして、5つのQTLのうち1つだけを含んでなる二倍体スイカ植物を作ることができるが、QTLの異なる組み合わせを含んでなる植物も作ることができる。同様に、QTLの1つのみ、またはQTLの異なる組み合わせを含んでなる四倍体および三倍体を作ることができる。
優性QTL、QTL7.1および/またはQTL9.1の少なくとも1つを含んでなる栽培スイカ植物は、本明細書の特定の実施態様である。任意選択で、これらの植物は、ゲノムに、劣性QTL、QTL1.1、QTL4.1、および/またはQTL5.2の1つまたは複数を、好ましくはホモ接合型で含んでなることができる。
本明細書で提供されるSNPは、さまざまな目的に使用することができる。それらはQTL含有領域を画定するため、もしくはQTLを含んでなる遺伝子移入断片を(例えばドナー材料中もしくは例えば診断アッセイの培養材料中で)検出するために使用することができる、またはそれらはドナーからレシピエント植物へ、もしくはある育種系統もしくは品種から別のものへQTLを移すためのマーカー支援育種法のために使用することができる。
QTLに連鎖するSNPマーカーは上記の表1に示され、スイカゲノム中の、すなわち栽培スイカのそれぞれの染色体上のそれらの位置も示されている。また、耐性ドナーのSNP遺伝子型が示され、それによってドナーはSNPおよび配列についてホモ接合である(例えば、SNP1についてのドナーSNPまたはドナー配列は配列番号1の51番目のヌクレオチドにおける「シトシン」(「C」)である。したがって、二倍体ドナーの遺伝子型は、2コピーの配列番号1および2コピーのSNP1のドナーヌクレオチドを含んでなる(「シトシン/シトシン」)である。
他のC.コロキンシスドナーにQTLのバリアントがある可能性があるため、ドナーSNPは、わずかに変化するヌクレオチド配列中に存在してもよく、例えば、配列のペアワイズアラインメントを行ったときに同等の位置にあるドナーSNPヌクレオチド(SNP1の場合、これはシトシンである)を有する一方で、配列番号1の例えば1つ、2つ、または3つのヌクレオチドは、配列番号1のものと異なっていてもよい。
したがって、「SNP1」または「SNP1マーカー」は、本明細書において、配列番号1または配列番号1と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP1のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号1または配列番号1に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号1は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号1の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号1それ自体、または配列番号1に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP1についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなることができる、または「配列番号1」もしくは「配列番号1に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP1ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号1(または配列番号1に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP1ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号1(または配列番号1に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号1の51番目のヌクレオチド(SNP1)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP1についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
「配列同一性」および「配列類似性」は、グローバルアライメントアルゴリズムまたはローカルアライ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をアライメントすることによって決定することができる。次いで、配列が、例えば、GAPプログラムまたはBESTFITプログラムまたはEmbossプログラム「ニードル(Needle)」(デフォルトパラメーターを使用、以下を参照)が、下記でさらに定義される配列同一性の少なくともある最小パーセンテージを共有することによって最適にアライメントされる場合、配列は「実質的に同一である」と呼ぶことができる。これらのプログラムは、NeedlemanとWunschのグローバルアライメントアルゴリズムを用いて、2つの配列を全長にわたってアライメントし、マッチの数を最大化し、ギャップの数を最小にする。一般に、ギャップ生成ペナルティ=10、ギャップ拡張ペナルティ=0.5(ヌクレオチドおよびタンパク質のアラインメントの両方)のデフォルトパラメーターが用いられる。ヌクレオチドについては、使用されるデフォルトスコアリング行列はDNAFULLであり、タンパク質については、デフォルトスコアリング行列はBlosum62(Henikoff & Henikoff, l 992, PNAS 89, 1 09 1 5-1 09 1 9)である。例えば、配列アラインメントおよびパーセンテージ配列同一性のスコアは、ebi.ac.uk/Tools/psa/ emboss_needle/にてワールド・ワイド・ウェブ上で利用可能なEMBOSSなどのコンピュータプログラムを用いて決定することができる。代替的に、配列類似性または同一性は、FASTA、BLASTなどのデータベースを検索することによって決定することができるが、ヒットを取り出して、ペアワイズにアラインメントして配列同一性を比較することが好ましい。2つのタンパク質、2つのタンパク質ドメイン、または2つの核酸配列は、(核酸の場合はDNAFULL行列を、タンパク質の場合はBlosum62を使用してデフォルトパラメーター、つまりギャップ生成ペナルティ=10、ギャップ拡張ペナルティ=0.5を用い、Emboss「ニードル(needle)」で決定して、)パーセンテージ配列同一性が少なくとも95%、98%、または99%である場合、「実質的な配列同一性」を有する。参照配列「に対して実質的な配列同一性」を有する、または、参照配列に対して少なくとも80%の配列同一性、例えば、少なくとも95%、98%、もしくは99%の核酸配列同一性を有する核酸配列(例えばDNAまたはゲノムDNA)に関して、一実施態様では、前記(said)ヌクレオチド配列は、所与のヌクレオチド配列と実質的に同一であるとみなされ、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件を用いて同定することができる。
所与のヌクレオチド配列と実質的に同一であるヌクレオチド配列を同定するために、「ストリンジェントハイブリダイゼーション条件」を用いることができる。ストリンジェントな条件は配列に依存し、状況が異なれば異なることになる。一般に、ストリンジェントな条件は、規定のイオン強度およびpHでの特定の配列について、熱的(thermal)融点(Tm)よりも約5℃低いように選択される。Tmは、標的配列の50%が完全にマッチするプローブと(規定のイオン強度とpHで)ハイブリダイズする温度である。典型的には、塩濃度がpH7で約0.02モルであり、温度が少なくとも60℃であるストリンジェントな条件が選ばれることになる。塩濃度の下げることおよび/または温度の上げることは、ストリンジェンシーを上げる。例えば、RNA-DNAハイブリダイゼーション用のストリンジェントな条件(例えば100ntのプローブを用いるノーザンブロット)は、63℃で20分間の0.2×SSC中での少なくとも1回の洗浄を含むものまたは同等の条件である。例えば、DNA-DNAハイブリダイゼーション用のストリンジェントな条件(例えば100ntのプローブを用いるサザンブロット)は、少なくとも50℃、通常約55℃の温度で20分間の0.2×SSC中の少なくとも1回(通常2回)の洗浄を含むものまたは同等の条件である。Sambrook et al.(1989)および Sambrook and Russell(2001)も参照されたい。
したがって、「SNP2」または「SNP2マーカー」は、本明細書において、配列番号2または配列番号2と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP2のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号2または配列番号2に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号2は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号2の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号2それ自体、または配列番号2に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP2についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号2」もしくは「配列番号2に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP2ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号2(または配列番号2に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP2ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号2(または配列番号2に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号2の51番目のヌクレオチド(SNP2)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP2についてはアデニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP3」または「SNP3マーカー」は、本明細書において、配列番号3または配列番号3と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP3のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号3、配列番号3に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号3は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号3の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号3それ自体、または配列番号3に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP3についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなることができる、または「配列番号3」もしくは「配列番号3に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP3ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号3(または配列番号3に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP3ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号3(または配列番号3に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号3の51番目のヌクレオチド(SNP3)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP3についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP4」または「SNP4マーカー」は、本明細書において、配列番号4または配列番号4と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP4のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号4、配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号4は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号4の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号4それ自体、または配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP4についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなることができる、または「配列番号4」もしくは「配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP4ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号4(または配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP4ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号4(または配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号4の51番目のヌクレオチド(SNP4)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP4についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP5」または「SNP5マーカー」は、本明細書において、配列番号5または配列番号5と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP5のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号5または配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号5は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号5の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号5それ自体、または配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP5についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号5」もしくは「配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP5ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号5(または配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP5ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号5(または配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号5の51番目のヌクレオチド(SNP5)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP5についてはアデニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP6」または「SNP6マーカー」は、本明細書において、配列番号6または配列番号6と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP6のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号6または配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン(「T」)に言及する場合、配列番号6は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちチミン)を含んでなるので、(配列番号6の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号6それ自体、または配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP6についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのチミン)を含んでなることができる、または「配列番号6」もしくは「配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP6ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号6(または配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「TT」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP6ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号6(または配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号6の51番目のヌクレオチド(SNP6)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはグアニンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP6についてはシトシンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
配列番号1(SNP1を含んでなる)、配列番号2(SNP2を含んでなる)、配列番号3(SNP3を含んでなる)、配列番号4(SNP4を含んでなる)、配列番号5(SNP5を含んでなる)、および配列番号6(SNP6を含んでなる)は、ドナーの1番染色体上のCGMMV耐性QTL1.1に物理的に連鎖する。マーカーSNP5が最も密接に連鎖する。したがって、C.コロキンシス由来のCGMMV耐性を含んでなる遺伝子移入断片は、SNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6の群のSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチド(およびドナーヌクレオチドを含んでなる配列またはそれに対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、ドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなり、より好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP4、SNP5、SNP6の群から選択されるSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなり、より好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP4および/もしくはSNP5についての、またはSNP5および/もしくはSNP6についてのドナーヌクレオチドを含んでなり、さらにより好ましくは、その遺伝子移入断片は、少なくとも、SNP5についての耐性ドナーヌクレオチド(したがって配列番号5または配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなる。そのような遺伝子移入断片を好ましくはホモ接合型で含んでなる栽培スイカ植物、植物細胞、および植物部分は、本発明の一側面である。
したがって、「SNP7」または「SNP7マーカー」は、本明細書において、配列番号7または配列番号7と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP7のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号7または配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン(「T」)に言及する場合、配列番号7は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちチミン)を含んでなるので、(配列番号7の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号7それ自体、または配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP7についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのチミン)を含んでなることができる、または「配列番号7」もしくは「配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP7ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号7(または配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「TT」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP7ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号7(または配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号7の51番目のヌクレオチド(SNP7)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはグアニンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP7についてはアデニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP8」または「SNP8マーカー」は、本明細書において、配列番号8または配列番号8と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP8のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号8、配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号8は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号8の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号8それ自体、または配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP8についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなる、または「配列番号8」もしくは「配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP8ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号8(または配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP8ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号8(または配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号8の51番目のヌクレオチド(SNP8)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP8についてはアデニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP9」または「SNP9マーカー」は、本明細書において、配列番号9または配列番号9と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP9のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号9、配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドアデニン(「A」)に言及する場合、配列番号9は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちアデニン)を含んでなるので、(配列番号9の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号9それ自体、または配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP9についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのアデニン)を含んでなることができる、または「配列番号9」もしくは「配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP9ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号9(または配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「AA」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP9ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号9(または配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号9の51番目のヌクレオチド(SNP9)に、他のヌクレオチド、すなわちシトシン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP9についてはグアニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
配列番号7(SNP7を含んでなる)、配列番号8(SNP8を含んでなる)、および配列番号9(SNP9を含んでなる)は、ドナーの4番染色体上のCGMMV耐性QTL4.1に物理的に連鎖する。マーカーSNP8が最も密接に連鎖する。したがって、C.コロキンシス由来のCGMMV耐性を含んでなる遺伝子移入断片は、一側面では、SNP7、SNP8、およびSNP9の群のSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチド(およびドナーヌクレオチドを含んでなる配列またはそれに対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、ドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなり、最も好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP7および/もしくはSNP8についての、またはSNP8および/もしくはSNP9についてのドナーヌクレオチドを含んでなり、さらに最も好ましくは、その遺伝子移入断片は、少なくとも、SNP8についての耐性ドナーヌクレオチドを(したがって配列番号8または配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチドを含んでなる配列)含んでなる。そのような遺伝子移入断片を好ましくはホモ接合型で含んでなる栽培スイカ植物、植物細胞、および植物部分は、本発明の一側面である。
したがって、「SNP10」または「SNP10マーカー」は、本明細書において、配列番号10または配列番号10と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP10のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号10または配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン(「T」)に言及する場合、配列番号10は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちチミン)を含んでなるので、(配列番号10の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号10それ自体、または配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP10についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのチミン)を含んでなることができる、または「配列番号10」もしくは「配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP10ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号10(または配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「TT」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP10ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号10(または配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号10の51番目のヌクレオチド(SNP10)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはグアニンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP10についてはシトシンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP11」または「SNP11マーカー」は、本明細書において、配列番号11または配列番号11と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP11のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号11、配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドアデニン(「A」)に言及する場合、配列番号11は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちアデニン)を含んでなるので、(配列番号11の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号11それ自体、または配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP11についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのアデニン)を含んでなることができる、または「配列番号11」もしくは「配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP11ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号11(または配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「AA」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP11ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号11(または配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号11の51番目のヌクレオチド(SNP11)に、他のヌクレオチド、すなわちシトシン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP11についてはグアニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP12」または「SNP12マーカー」は、本明細書において、配列番号12または配列番号12と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP12のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号12または配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン(「T」)に言及する場合、配列番号12は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちチミン)を含んでなるので、(配列番号12の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号12それ自体、または配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP12についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのチミン)を含んでなることができる、または「配列番号12」もしくは「配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP12ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号12(または配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「TT」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP12ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号12(または配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号12の51番目のヌクレオチド(SNP12)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはグアニンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP12についてはシトシンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
配列番号10(SNP10を含んでなる)、配列番号11(SNP11を含んでなる)、および配列番号12(SNP12を含んでなる)は、ドナーの5番染色体上のCGMMV耐性QTL5.2に連鎖する。マーカーSNP11が最も密接に連鎖する。したがって、C.コロキンシス由来のCGMMV耐性を含んでなる遺伝子移入断片は、一側面では、SNP10、SNP11、およびSNP12の群のSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチド(およびドナーヌクレオチドを含んでなる配列またはそれに対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、ドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなり、最も好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP10および/もしくはSNP11についての、またはSNP11および/もしくはSNP12についてのドナーヌクレオチドを含んでなり、さらに最も好ましくは、その遺伝子移入断片は、少なくとも、SNP11についての耐性ドナーヌクレオチド(したがって配列番号11または配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなる。そのような遺伝子移入断片を好ましくはホモ接合型で含んでなる栽培スイカ植物、植物細胞、および植物部分は、本発明の一側面である。
したがって、「SNP13」または「SNP13マーカー」は、本明細書において、配列番号13または配列番号13と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP13のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号13、配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドアデニン(「A」)に言及する場合、配列番号13は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちアデニン)を含んでなるので、(配列番号13の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号13それ自体、または配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP13についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのアデニン)を含んでなることができる、または「配列番号13」もしくは「配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP13ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号13(または配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「AA」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP13ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号13(または配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号13の51番目のヌクレオチド(SNP13)に、他のヌクレオチド、すなわちシトシン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP13についてはグアニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP14」または「SNP14マーカー」は、本明細書において、配列番号14または配列番号14と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP14のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号14、配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドアデニン(「A」)に言及する場合、配列番号14は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちアデニン)を含んでなるので、(配列番号14の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号14それ自体、または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP14についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのアデニン)を含んでなることができる、または「配列番号14」もしくは「配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP14ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号14(または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「AA」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP14ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号14(または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号14の51番目のヌクレオチド(SNP14)に、他のヌクレオチド、すなわちシトシン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP14についてはグアニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP15」または「SNP15マーカー」は、本明細書において、配列番号15または配列番号15と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP15のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号15または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号15は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号15の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号15それ自体、または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP15についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号15」もしくは「配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP15ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号15(または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP15ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号15(または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号15の51番目のヌクレオチド(SNP15)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP15についてはアデニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP16」または「SNP16マーカー」は、本明細書において、配列番号16または配列番号16と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP16のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号16または配列番号16に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号16は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号16の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号16それ自体、または配列番号16に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP16についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号16」もしくは「配列番号16に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP16ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号16(または配列番号16に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP16ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号16(または配列番号16に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号16の51番目のヌクレオチド(SNP16)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP16についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP17」または「SNP17マーカー」は、本明細書において、配列番号17または配列番号17と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP17のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号17または配列番号17に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン(「T」)に言及する場合、配列番号17は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちチミン)を含んでなるので、(配列番号17の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号17それ自体、または配列番号17に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP17についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのチミン)を含んでなることができる、または「配列番号17」もしくは「配列番号17に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP17ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号17(または配列番号17に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「TT」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP17ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号17(または配列番号17に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号17の51番目のヌクレオチド(SNP17)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはグアニンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP17についてはシトシンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP18」または「SNP18マーカー」は、本明細書において、配列番号18または配列番号18と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP18のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号18、配列番号18に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドアデニン(「A」)に言及する場合、配列番号18は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちアデニン)を含んでなるので、(配列番号18の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号18それ自体、または配列番号18に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP18についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのアデニン)を含んでなることができる、または「配列番号18」もしくは「配列番号18に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP18ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号18(または配列番号18に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「AA」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP18ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号18(または配列番号18に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号18の51番目のヌクレオチド(SNP18)に、他のヌクレオチド、すなわちシトシン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP18についてはグアニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
配列番号13(SNP13を含んでなる)、配列番号14(SNP14を含んでなる)、配列番号15(SNP15を含んでなる)、配列番号16(SNP16を含んでなる)、配列番号17(SNP17を含んでなる)、および配列番号18(SNP18を含んでなる)は、ドナーの7番染色体上のCGMMV耐性QTL7.1に物理的に連鎖する。マーカーSNP14が最も密接に連鎖する。したがって、C.コロキンシス由来のCGMMV耐性を含んでなる遺伝子移入断片は、SNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の群のSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチド(およびドナーヌクレオチドを含んでなる配列またはそれに対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、ドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなり、より好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP13、SNP14、SNP15の群から選択されるSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなり、より好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP13および/もしくはSNP14についての、またはSNP14および/もしくはSNP15についてのドナーヌクレオチドを含んでなり、さらにより好ましくは、その遺伝子移入断片は、少なくとも、SNP14についての耐性ドナーヌクレオチド(したがって配列番号14または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなる。そのような遺伝子移入断片をヘテロ接合型またはホモ接合型で含んでなる栽培スイカ植物、植物細胞、および植物部分は、本発明の一側面である。
さらに、「SNP19」または「SNP19マーカー」は、本明細書において、配列番号19または配列番号19と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP19のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号19、配列番号19に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号19は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号19の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号19それ自体、または配列番号19に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP19についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなることができる、または「配列番号19」もしくは「配列番号19に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP19ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号19(または配列番号19に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP19ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号19(または配列番号19に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号19の51番目のヌクレオチド(SNP19)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP19についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP20」または「SNP20マーカー」は、本明細書において、配列番号20または配列番号20と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP20のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号20または配列番号20に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号20は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号20の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号20それ自体、または配列番号20に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP20についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号20」もしくは「配列番号20に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP20ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号20(または配列番号20に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP20ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号20(または配列番号20に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号20の51番目のヌクレオチド(SNP20)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP20についてはシトシンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP21」または「SNP21マーカー」は、本明細書において、配列番号21または配列番号21と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP21のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号21または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号21は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号21の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号21それ自体、または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP21についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号21」もしくは「配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP21ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号21(または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP21ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号21(または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号21の51番目のヌクレオチド(SNP21)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP21についてはアデニンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP22」または「SNP22マーカー」は、本明細書において、配列番号22または配列番号22と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP22のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号22、配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号22は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号22の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号22それ自体、または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP22についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなることができる、または「配列番号22」もしくは「配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP22ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号22(または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP22ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号22(または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号22の51番目のヌクレオチド(SNP22)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP22についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP23」または「SNP23マーカー」は、本明細書において、配列番号23または配列番号23と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP23のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号23、配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドシトシン(「C」)に言及する場合、配列番号23は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちシトシン)を含んでなるので、(配列番号23の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号23それ自体、または配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP23についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなることができる、または「配列番号23」もしくは「配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP23ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号23(または配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「CC」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP23ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号23(または配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号23の51番目のヌクレオチド(SNP23)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、グアニン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP23についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
したがって、「SNP24」または「SNP24マーカー」は、本明細書において、配列番号24または配列番号24と少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドを指す。本明細書におけるSNP24のC.コロキンシスドナーヌクレオチド、すなわち配列番号24または配列番号24に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン(「G」)に言及する場合、配列番号24は51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチド(すなわちグアニン)を含んでなるので、(配列番号24の51番目のヌクレオチドに言及することなく)配列番号24それ自体、または配列番号24に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなる配列を同様に指すことができる。したがって、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる植物または植物細胞は、SNP24についてのドナーヌクレオチド(すなわち51番目のヌクレオチドのグアニン)を含んでなることができる、または「配列番号24」もしくは「配列番号24に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくはペアワイズにアラインメントした場合の同等の位置にドナーヌクレオチドを含んでなる配列」を含んでなることができる。ペアワイズにアラインメントした場合の等価の位置は、例えばヌクレオチド挿入または欠失によりわずかに異なる位置であってもよく、例えばヌクレオチド49、50、または52、または53であってもよい。配列同一性は、例えばEmbossプログラム「ニードル(Needle)」を使用して、ペアワイズアライメントによって決定されることが好ましい。遺伝子移入断片がSNP24ついてのドナーヌクレオチドをホモ接合型で含んでなる場合、二倍体細胞は、2コピーの配列番号24(または配列番号24に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)、すなわち「GG」遺伝子型を含んでなる。三倍体植物または細胞は3コピーを含んでなり、四倍体植物または細胞は4コピーを含んでなることになる。同様に、遺伝子移入断片がSNP24ついてのドナーヌクレオチドをヘテロ接合型で含んでなる(1対の相同染色体のうち1つの染色体だけが遺伝子移入を有する)場合、二倍体細胞は、1コピーの配列番号24(または配列番号24に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列)を含んでなる。遺伝子移入断片を欠くもう一方の染色体は、配列番号24の51番目のヌクレオチド(SNP24)に、他のヌクレオチド、すなわちアデニン、シトシン、またはチミンのいずれか、すなわち感受性反復親の配列を含んでなる。これは、どの反復親が使用されたかに依存する。一側面では、これは、表1に示されるように、SNP24についてはチミンであり、本明細書において戻し交配に使用された反復親であった。
配列番号19(SNP19を含んでなる)、配列番号20(SNP20を含んでなる)、配列番号21(SNP21を含んでなる)、配列番号22(SNP22を含んでなる)、配列番号23(SNP23を含んでなる)、および配列番号24(SNP24を含んでなる)は、ドナーの9番染色体上のCGMMV耐性QTL9.1に物理的に連鎖する。マーカーSNP22が最も密接に連鎖する。したがって、C.コロキンシス由来のCGMMV耐性を含んでなる遺伝子移入断片は、SNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の群のSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチド(ドナーヌクレオチドを含んでなる配列またはそれに対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、ドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなり、より好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP21、SNP22、SNP23の群から選択されるSNPマーカーの1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなり、より好ましくは、その遺伝子移入断片は、SNP21および/もしくはSNP22についての、またはSNP22および/もしくはSNP23についてのドナーヌクレオチドを含んでなり、さらにより好ましくは、その遺伝子移入断片は、少なくとも、SNP22についての耐性ドナーヌクレオチド(したがって配列番号22または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドにドナーヌクレオチドを含んでなる配列)を含んでなる。そのような遺伝子移入断片をヘテロ接合型またはホモ接合型で含んでなる栽培スイカ植物、植物細胞、および植物部分は、本発明の一側面である。
一側面では、キトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の7番染色体からのおよび/または9番染色体上の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞が提供され、7番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL7.1およびSNP13とSNP18との間(in-between)、もしくはSNP13とSNP17との間、もしくはSNP13とSNP16との間、もしくはSNP13とSNP15との間、もしくはSNP13とSNP14との間、もしくはSNP14とSNP15との間、もしくはSNP14とSNP16との間、もしくはSNP14とSNP17との間、もしくはSNP14とSNP18との間のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなり、好ましくは、遺伝子移入断片は、SNP13とSNP15との間、もしくはSNP13とSNP14との間もしくはSNP14とSNP15との間のCGMMV耐性ドナーの配列を含んでなり、かつ/または9番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL9.1およびSNP19とSNP24との間、もしくはSNP19とSNP23との間、もしくはSNP19とSNP22との間、もしくはSNP20とSNP24との間、もしくはSNP20とSNP23との間、もしくはSNP20とSNP22との間、もしくはSNP21とSNP24との間、もしくはSNP21とSNP23との間、もしくはSNP21とSNP22との間、もしくはSNP22とSNP24との間、もしくはSNP22とSNP23との間のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなり、好ましくは、遺伝子移入断片は、SNP21とSNP23との間、もしくはSNP21とSNP22との間もしくはSNP22とSNP23との間のCGMMV耐性ドナーの配列を含んでなる。
本明細書において、2つのSNP(一塩基多型)の「間(in-between)」のドナー染色体配列またはドナー配列(およびQTL)を含んでなる遺伝子移入断片を言及する場合、これは、一側面において2つのSNP自体の一方または両方が耐性ドナー由来である、すなわちドナーヌクレオチドを有することを包含するが、2つのSNPのどちらも耐性ドナー由来ではなく、2つのSNPとの間の染色体配列だけが供与体由来であり、QTLを含んでなることも包含される。したがって、QTLを含んでなる遺伝子移入断片に「隣接する」SNPマーカーヌクレオチドは、一側面では、(ドナー由来の)遺伝子移入断片の一部であってもよく、または(レシピエント由来の)レシピエント染色体の一部であってもよい。
よって、例えばドナー由来の遺伝子移入断片が「SNP13とSNP18との間」である場合、SNP13および/またはSNP18はドナーヌクレオチドを含んでなる可能性があるが、遺伝子移入断片はまた、より短く、例えばSNP13および/またはSNP18の反復親の感受性ヌクレオチドを含んでなる可能性もある。例えば、SNP13とSNP18との間に位置する配列とSNPのみがドナー由来である可能性がある、よって例えば、SNP14、SNP15、SNP16、およびSNP17はドナー由来である可能性がある、またはSNP14、SNP15、およびSNP16のみがドナー由来である可能性がある、またはSNPマーカーの1つもしくは2つのみ、例えばSNP14、SNP15、およびSNP16の1つもしくは2つのみがドナー由来である可能性がある。したがって、QTLを含んでなる遺伝子移入断片は、SNP13~SNP18群のSNPについてのドナーヌクレオチドのすべてを含んでならない可能性がある。
一側面では、遺伝子移入断片は、SNP13、SNP14、および/またはSNP15のドナーヌクレオチドの少なくとも1つ、任意選択で(optionally)少なくとも2つまたは3つすべてを含んでなる、すなわち遺伝子移入断片は、配列番号13の配列(もしくは配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にアデニンを含んでなる配列)、配列番号14の配列(もしくは配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にアデニンを含んでなる配列)、および/または配列番号15の配列(もしくは配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にグアニンを含んでなる配列)の少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つを含んでなる。明らかに遺伝子移入断片は供与体由来のQTL7.1を含んでなり、そうでなければ感受性のスイカ植物にCGMMV耐性を付与する。
同様に、例えばドナー由来の遺伝子移入断片が「SNP19とSNP24との間」である場合、SNP19および/またはSNP24はドナーヌクレオチドを含んでなる可能性があるが、遺伝子移入断片はまた、より短く、例えばSNP19および/またはSNP24の反復親の感受性ヌクレオチドを含んでなる可能性もある。例えば、SNP19とSNP24との間に位置する配列とSNPのみがドナー由来である可能性がある、よって例えば、SNP20、SNP21、SNP22、およびSNP23はドナー由来である可能性がある、またはSNP21、SNP22、およびSNP23のみがドナー由来である可能性がある、または、SNPマーカーの1つもしくは2つのみ、例えばSNP21、SNP22、およびSNP23の1つもしくは2つのみがドナー由来である可能性がある。したがって、QTLを含んでなる遺伝子移入断片は、SNP19~SNP24群のSNPについてのドナーヌクレオチドのすべてを含んでならない可能性がある。一側面では、遺伝子移入断片は、SNP21、SNP22、および/またはSNP23のドナーヌクレオチドの少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つすべてを含んでなる、すなわち遺伝子移入断片は、配列番号21の配列(もしくは配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にグアニンを含んでなる配列)、配列番号22の配列(もしくは配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にシトシンを含んでなる配列)、および/または配列番号23の配列(もしくは配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にシトシンを含んでなる配列)の少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つを含んでなる。明らかに遺伝子移入断片は供与体由来のQTL9.1を含んでなり、そうでなければ感受性のスイカ植物にCGMMV耐性を付与する。
一側面では、キトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の7番染色体由来の遺伝子移入断片および/または9番染色体上の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞が提供され、7番染色体上の遺伝子移入断片は、SNP14についてのCGMMV耐性ドナー植物の配列(配列番号14の51番目のヌクレオチドのアデニン)を含んでなる、もしくは配列番号14もしくは配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなり、かつ/または9番染色体上の前記遺伝子移入断片は、SNP22についてのCGMMV耐性ドナー植物の配列(配列番号22の51番目のヌクレオチドのシトシン)を含んでなる、もしくは配列番号22もしくは配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなる。
一側面では、本発明は、キトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の7番染色体からのおよび/または9番染色体上の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞を提供し、7番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL7.1を含んでなり、配列番号13または配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを、かつ/もしくは配列番号14または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを、かつ/もしくは配列番号15または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号16または配列番号16に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号17または配列番号17に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにチミンを、かつ/もしくは配列番号18または配列番号18に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなり、好ましくは、7番染色体上の遺伝子移入断片は、配列番号13または配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを、かつ/もしくは配列番号14または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを、かつ/もしくは配列番号15または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニンを含んでなり、かつ/または9番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL9.1を含んでなり、配列番号19または配列番号19に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号20または配列番号20に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号21または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号22または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号23または配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号24または配列番号24に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなり、好ましくは、9番染色体上の遺伝子移入断片は、配列番号21または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号22または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号23または配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのシトシンを含んでなる。
QTL7.1に最も密接に連鎖するマーカーはSNP14であるので、遺伝子移入断片は、好ましくは、QTL7.1ならびにSNP13、SNP14、およびSNP15から選択される少なくとも1つ、2つ、または3つすべてのドナーマーカー、すなわち、配列番号13または配列番号13に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのアデニン、および/または配列番号14または配列番号14に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのアデニン、および/または配列番号15または配列番号15に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニンを含んでなる。
QTL9.1に最も密接に連鎖するマーカーはSNP22であるので、遺伝子移入断片は、好ましくは、QTL9.1ならびにSNP21、SNP22、およびSNP23から選択される少なくとも1つ、2つ、または3つすべてのドナーマーカー、すなわち、配列番号21または配列番号21に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン、および/または配列番号22または配列番号22に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのシトシン、および/または配列番号23または配列番号23に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのシトシンを含んでなる。
QTLが遺伝子移入断片上に存在するかどうかは、本明細書および実施例に記載のCGMMV試験を用いて表現型的に決定することができる。したがって、例えば、記載のSNPのいずれかの1つまたは複数のドナーヌクレオチドを含んでなる植物を感受性植物と交配することができ、子孫(例えばF1)をCGMMV耐性について分析することができる。QTL7.1とQTL9.1はどちらも優性であり、その結果表現型はF1の子孫にすでにみられる。QTL7.1またはQTL9.1を単独で含んでなる植物および植物細胞は、本発明の一実施態様であり、同様にゲノムに両方のQTLを含んでなる、すなわち2つの組換え染色体、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる1つの組換え染色体7およびCGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる1つの組換え9番染色体、好ましくは同じC.コロキンシスドナー由来の(これは必須ではなく、異なるドナー由来でもよい)遺伝子移入断片を含んでなる植物も本発明の一実施態様である。
QTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなる栽培スイカ植物はCGMMV耐性であり、記載のように試験した場合、CGMMVスコアが3であることが好ましく、4(病徴なし)であることがより好ましい。好ましくは、植物または植物由来の穂木は、葉および任意選択で果実中に、同様に処理した感受性対照よりも有意に低い、極めて低レベルのCGMMVウイルスを含んでなる。一側面では、このような植物の果実で生産される種子はCGMMVウイルスを含まない状態のままである。
本発明による栽培スイカ植物または植物細胞は、7番染色体上の遺伝子移入断片をホモ接合型もしくはヘテロ接合型で、かつ/または、9番染色体上の遺伝子移入断片をホモ接合型もしくはヘテロ接合型で含んでなる。遺伝子移入断片(fragment)または複数の断片(fragments)が、近交系親系統でホモ接合型である場合、F1雑種品種の作出は最も容易である(is easiest of the introgression fragment or fragments is/are)。2つのホモ接合近交系を交配して作られたF1雑種は、QTLをやはりホモ接合型で含んでなる。
一側面では、本発明は、CGMMV耐性ドナー植物の1番染色体(ドナー由来のQTL1.1を含んでなる)、4番染色体(QTL4.1を含んでなる)、5番染色体(QTL5.2を含んでなる)、7(QTL7.1を含んでなる)および/または9番染色体(QTL9.1を含んでなる)由来の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物細胞またはスイカ植物(または植物部分)に関し、遺伝子移入断片はCGMMV耐性を付与し、遺伝子移入断片は、以下のSNPの1つまたは複数(またはすべて)のドナー植物のSNP遺伝子型によって検出可能である(それを含んでなる):1番染色体上の断片についてはSNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、および/もしくはSNP6;ならびに/または4番染色体上の断片についてはSNP7、SNP8、および/もしくはSNP9の1つまたは複数;ならびに/または5番染色体上の断片についてはSNP10、SNP11、および/もしくはSNP12の1つまたは複数;ならびに/または7番染色体上の断片についてはSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、および/もしくはSNP18の1つまたは複数;ならびに/または9番染色体上の断片についてはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、および/もしくはSNP24の1つまたは複数。CGMMV耐性付与QTLは遺伝子移入断片上に存在し、例えば実施例に記載のようなCGMMV耐性アッセイによって決定することができる。
上記にさらに記載の7番染色体(QTL7.1を含んでなる)由来の遺伝子移入断片および/または9番染色体(QTL9.1を含んでなる)由来の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物は、任意選択で、QTL1.1、QTL4.1、および/またはQTL5.2から選択されるQTLの1つまたは複数も含んでなることができる。
したがって、一側面では、キトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の1番染色体由来の遺伝子移入断片および/または4番染色体上の遺伝子移入断片および/または5番染色体上の遺伝子移入断片をさらに含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞が提供され、1番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL1.1、およびSNP1とSNP6との間、もしくはSNP1とSNP5との間、もしくはSNP1とSNP4との間、もしくはSNP2とSNP6との間、もしくはSNP2とSNP5との間、もしくはSNP2とSNP4との間、もしくはSNP3とSNP6との間、もしくはSNP3とSNP5との間もしくはSNP3とSNP4との間、もしくはSNP4とSNP6との間、もしくはSNP4とSNP5との間もしくはSNP5とSNP6との間のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなり、好ましくは、遺伝子移入断片は、SNP4とSNP6との間、もしくはSNP4とSNP5との間もしくはSNP5とSNP6との間のCGMMV耐性ドナーの配列を含んでなり、かつ/または4番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL4.1、およびSNP7とSNP9との間、もしくはSNP8とSNP8との間、もしくはSNP7とSNP8との間のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなり、かつ/または5番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL5.2およびSNP10とSNP12との間、もしくはSNP10とSNP11との間、もしくはSNP11とSNP12との間のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなる。
好ましくは、QTL1.1、QTL4.1、またはQTL5.2を含んでなるこれらの遺伝子移入断片は、植物中にホモ接合型で存在する。これらはまた、個々にまたは組み合わせて、例えば、QTL1.1とQTL4.1、もしくはQTL1.1とQTL5.2、もしくはQTL4.1とQTL5.2、もしくは3つをすべて組み合わせて、栽培スイカ植物中に存在することができる。前述したように、任意選択で、QTL7.1およびQTL9.1の一方または両方を、これらの劣性QTLの1つまたは複数と、1つの植物中で組み合わせることもできる。
例えば、ドナー由来の遺伝子移入断片が「SNP1とSNP6との間」であると言及される場合、SNP1および/またはSNP6はドナーヌクレオチドを含んでなりうるが、遺伝子移入断片はより短いこともあり、SNP1および/またはSNP6に対する例えば反復親の感受性ヌクレオチドを含んでなりうる。例えば、SNP1とSNP6との間に位置する配列およびSNPのみがドナー由来でありうる、よって、例えばSNP2、SNP3、SNP4、およびSNP5はドナー由来でありうる、またはSNP3、SNP4、およびSNP5のみがドナー由来でありうる、またはSNPマーカーの1つもしくは2つのみ、例えばSNP3、SNP4、およびSNP5の1つもしくは2つのみがドナー由来でありうる。したがって、QTLを含んでなる遺伝子移入断片は、SNP1~SNP6の群のSNPのドナーヌクレオチドをすべて含まない(not comprise)場合がある。
一側面では、QTL1.1を含んでなる遺伝子移入断片は、SNP4、SNP5、および/またはSNP6のドナーヌクレオチドの少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つすべてを含んでなる、すなわち遺伝子移入断片は、配列番号4(もしくは配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にシトシンを含んでなる配列)、配列番号5(もしくは配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にグアニンを含んでなる配列)、および/または配列番号6(もしくは配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にチミンを含んでなる配列)の配列の少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つを含んでなる。明らかに遺伝子移入断片は供与体由来のQTL1.1を含んでなり、通常は感受性のスイカ植物にCGMMV耐性を付与する。
同様に、例えば、ドナー由来のQTL4.1を含んでなる遺伝子移入断片が「SNP7とSNP9との間」である場合、SNP7および/またはSNP9はドナーヌクレオチドを含んでなりうるが、遺伝子移入断片はより短いこともあり、SNP7および/またはSNP9に対する例えば反復親の感受性ヌクレオチドを含んでなりうる。例えば、SNP7とSNP9との間に位置する配列およびSNPのみがドナー由来でありうる、よって、例えばSNP8がドナー由来でありうる。したがって、QTL4.1を含んでなる遺伝子移入断片は、SNP7~SNP9の群のSNPのドナーヌクレオチドのすべてを含まない(not comprise)場合がある。一側面では、遺伝子移入断片は、SNP7、SNP8、および/またはSNP9のドナーヌクレオチドの少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つすべてを含んでなる、すなわち遺伝子移入断片は、配列番号7(もしくは配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にチミンを含んでなる配列)、配列番号8(もしくは配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にシトシンを含んでなる配列)、および/または配列番号9(もしくは配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にアデニンを含んでなる配列)の配列の少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つを含んでなる。明らかに遺伝子移入断片は供与体由来のQTL4.1を含んでなり、通常は感受性のスイカ植物にCGMMV耐性を付与する。
同様に、例えば、ドナー由来のQTL5.2を含んでなる遺伝子移入断片が「SNP10とSNP12との間」である場合、SNP10および/またはSNP12はドナーヌクレオチドを含んでなりうるが、遺伝子移入断片はより短いこともあり、SNP10および/またはSNP12に対する例えば反復親の感受性ヌクレオチドを含んでなりうる。例えば、SNP10とSNP12との間に位置する配列およびSNPのみがドナー由来でありうる、よって、例えばSNP11がドナー由来でありうる。したがって、QTL5.2を含んでなる遺伝子移入断片は、SNP10~SNP12の群のSNPのドナーヌクレオチドのすべてを含まない(not comprise)場合がある。一側面では、遺伝子移入断片は、SNP10、SNP11、および/またはSNP12のドナーヌクレオチドの少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つすべてを含んでなる、すなわち遺伝子移入断片は、配列番号10(もしくは配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にチミンを含んでなる配列)、配列番号11(もしくは配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にアデニンを含んでなる配列)、および/または配列番号12(もしくは配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなり、51番目のヌクレオチドもしくは同等の位置にチミンを含んでなる配列)の配列の少なくとも1つ、任意選択で少なくとも2つまたは3つを含んでなる。明らかに遺伝子移入断片は供与体由来のQTL5.2を含んでなり、通常は感受性のスイカ植物にCGMMV耐性を付与する。
一側面では、キトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の1番染色体(QTL1.1を含んでなる)由来の遺伝子移入断片および/または4番染色体上の(QTL4.1を含んでなる)遺伝子移入断片および/または5番染色体(QTL5.2を含んでなる)由来の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞が提供され、1番染色体上の遺伝子移入断片は、SNP5(配列番号5の51番目のヌクレオチドのグアニン)のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなる、もしくは配列番号5もしくは配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列を含んでなり、51番目のヌクレオチドにグアニンを含んでなり、かつ/または4番染色体上の遺伝子移入断片は、SNP8(配列番号22の51番目のヌクレオチドのシトシン)のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなり、もしくは配列番号8もしくは配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列を含んでなり、51番目のヌクレオチドにシトシンを含んでなり、かつ/または5番染色体上の遺伝子移入断片は、SNP11(配列番号11の51番目のヌクレオチドのアデニン)のCGMMV耐性ドナー植物の配列を含んでなり、もしくは配列番号11もしくは配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列を含んでなり、51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなる。
一側面では、本発明は、キトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物1番染色体由来の遺伝子移入断片および/または4番染色体上の遺伝子移入断片および/または5番染色体上の遺伝子移入断片を含んでなる栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞を提供し、1番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL1.1を含んでなり、配列番号1もしくは配列番号1に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号2もしくは配列番号2に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号3もしくは配列番号3に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号4もしくは配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号5もしくは配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号6もしくは配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなり、好ましくは、1番染色体上の遺伝子移入断片は、配列番号4もしくは配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号5もしくは配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにグアニンを、かつ/もしくは配列番号6もしくは配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなり、かつ/または4番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL4.1を含んでなり、配列番号7もしくは配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにチミンを、かつ/もしくは配列番号8もしくは配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにシトシンを、かつ/もしくは配列番号9もしくは配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを含んでなり、かつ/または5番染色体上の遺伝子移入断片は、ドナー由来のQTL5.1を含んでなり、配列番号10もしくは配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにチミンを、かつ/もしくは配列番号11もしくは配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにアデニンを、かつ/もしくは配列番号12もしくは配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドにチミンを含んでなる。
QTL1.1に最も密接に連鎖するマーカーはSNP5であるので、遺伝子移入断片は、好ましくは、QTL1.1ならびにSNP4、SNP5、およびSNP6から選択される少なくとも1つ、2つ、または3つすべてのドナーマーカー、すなわち、配列番号4もしくは配列番号4に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのシトシン、および/または配列番号5もしくは配列番号5に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのグアニン、および/または配列番号6もしくは配列番号6に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミンを含んでなる。
QTL4.1に最も密接に連鎖するマーカーはSNP8であるので、遺伝子移入断片は、好ましくは、QTL4.1ならびにSNP7、SNP8、およびSNP9から選択される少なくとも1つ、2つ、または3つすべてのドナーマーカー、すなわち、配列番号7もしくは配列番号7に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン、および/または配列番号8もしくは配列番号8に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのシトシン、および/または配列番号9もしくは配列番号9に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのアデニンを含んでなる。
QTL5.2に最も密接に連鎖するマーカーはSNP11であるので、遺伝子移入断片は、好ましくは、QTL5.2ならびにSNP10、SNP11、およびSNP12から選択される少なくとも1つ、2つ、または3つすべてのドナーマーカー、すなわち、配列番号10もしくは配列番号10に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミン、および/または配列番号11もしくは配列番号11に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのアデニン、および/または配列番号12もしくは配列番号12に対して少なくとも95%の配列同一性を含んでなる配列の51番目のヌクレオチドのチミンを含んでなる。
前述のように、一側面では、栽培スイカ植物または植物細胞は、キトルルス・コロキンシス系統由来の遺伝子移入断片を含んでなる。これは任意のCGMMV耐性C.コロキンシス系統、とりわけ記載のようにCGMMVを接種した場合にCGMMVスコアが4(病徴なし)の系統である。一側面では、遺伝子移入断片は、NCIMB42624に存在し、それから派生可能であるが、C.コロキンシスドナーは、受託番号NCIMB42624(またはその子孫)で寄託された系統である必要は必ずしもない。当業者は、例えば、CGMMVスコアが4(病徴なし)であり、かつ/またはいずれかのQTLについてNCIMB42624のものと同一または非常に類似したSNPマーカープロフィールを含んでなる、いずれの他のC.コロキンシス系統も同定することができ、これは、同じQTLまたは(QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1から選択される)QTLがそのドナーに存在することを意味する。そのようなC.コロキンシス系統は、NCIMB42624と正確に同じSNP遺伝子型を有する必要はない。例えば、いくつかのSNPマーカーについてヘテロ接合である場合があり、1つまたは複数またはすべてのQTLについてホモ接合の子孫を選抜するには、1回または複数回自家受粉する必要があることになる。また、ドナーは、SNP遺伝子型においていくらか変動してもよく、例えばQTL7.1またはQTL9.1に関して、SNP13~SNP18(QTL7.1に連鎖する)またはSNP19~SNP24(QTL9.1に連鎖する)のドナーSNPマーカーの5つ、4つ、または3つのみを含んでなることができる。
CGMMV耐性(すなわち、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1の1つまたは複数)を含んでなることができるC.コロキンシス系統の例は、スコアが4(病徴なし)の植物を含む系統である。そのような系統、またはスコアが4である選抜された個々の植物の自家受粉子孫は、表1および表6において本明細書で提供されるSNPマーカーの遺伝子型について試験することができる。なお、そのような系統自体は、一般に低いブリックス(2または3°ブリックス)をもつ小さい白色の果肉果実を生産し、農学的に有用ではないので、もちろん本発明の一部ではなく、良好な農学的特性(高ブリックス、良好な品質果実、および良好な果実収量)を有する栽培スイカ植物にCGMMV耐性を付与するために、個々にまたは組み合わせて、栽培スイカなどの作物植物に伝達される(遺伝子移入される)QTLのみが本明細書に包含されることが留意される。
一側面では、遺伝子移入断片は、代表的な種子試料が受託番号NCIMB42624で寄託されているC.コロキンシスドナーまたはその子孫に由来する。
本発明で同定された5つのQTLのいずれも、C.コロキンシスドナーから栽培スイカ植物に、単独で、または異なる組合せで伝達することができる。少なくとも1つの優性QTL、QTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなることが望ましい。しかし、マイナーな劣性QTL、QTL1.1、QTL4.1、および/またはQTL5.2も、例えば、接種された植物におけるウイルス力価をいっそうさらに低下させる、またはRT-qPCRによってCGMMVウイルスを検出不能にする、かつ/または植物および植物部分を非感染性にする、かつ/またはウイルスを非種子伝染性(non-seed transmissible)にする、かつ/または免疫を付与するのに有用であることができる。したがって、一側面では、QTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなり、さらにQTL1.1、QTL4.1、およびQTL5.2の1つまたは複数を、劣性であるので好ましくはホモ接合型で含んでなる栽培スイカ植物が提供される。
一側面では、栽培スイカ植物は二倍体植物である。別の側面では、栽培スイカ植物は四倍体植物である。なおいっそう更なる側面では、栽培スイカ植物は三倍体植物であり、とりわけ四倍体近交系親系統(好ましくは4コピーの遺伝子移入断片および遺伝子移入断片上のSNPマーカー、例えば4コピーのQTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなる)を、二倍体近交系親系統(好ましくは2コピーの遺伝子移入断片、例えば2コピーのQTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなる)の花粉と受粉させて、3コピーの遺伝子移入断片、例えば3コピーのQTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなるF1三倍体雑種植物を生産することによって生産されるものである。
SNPマーカーヌクレオチド、例えばドナーヌクレオチドが二倍体、三倍体、または四倍体の形態である場合、これは遺伝子型決定アッセイ、例えばKASPアッセイで検出することができる。したがって、例えば、SNP14のドナーヌクレオチドを含んでなる遺伝子移入断片の2つのコピーを含んでなる植物、植物部分、または植物細胞(またはそれから得られたDNA)は、遺伝子型「AA」を有することになり、一方では、3つのコピーを含んでなる植物、植物部分、または細胞は遺伝子型「AAA」を有することになり、4つのコピーを含んでなる植物、植物部分、または細胞は遺伝子型「AAAA」を有することになる。植物、植物部分、または植物細胞が、本明細書で提供される1つまたは複数のSNPマーカーを使用して、1つまたは複数の本発明のCGMMV耐性QTLを含んでなるかどうかを検出するためのそのようなSNP遺伝子型決定アッセイも、本発明の一側面である。
本発明による栽培スイカ植物、植物部分、または植物細胞は、スケール3(軽度の病徴)またはスケール4(病徴なし)の平均CGMMV耐性を含んでなることが好ましい。
一側面では、本発明による栽培されたスイカ植物または植物細胞は、近交系植物もしくは植物細胞、またはF1雑種植物もしくは植物細胞、または二倍体もしくは四倍体もしくは三倍体植物もしくは植物細胞である。
さらに本明細書に包含されるのは、本明細書に記載の本発明の植物に育つ種子である。
同様に、本発明による植物細胞を含んでなる栽培スイカ果実または果実部分が、本明細書に包含される。
本発明の栽培スイカ植物細胞からなる栽培スイカ植物増殖材もまた、一実施態様である。
本発明による植物の植物部分はまた、挿し木、穂木、台木、本発明による植物の穂木および/または台木を含んでなる接木実生または植物、葉、果実、果実の部分、種子、種子の部分、細胞、組織培養物、花、花粉、胚、根などである。
一側面では、次の工程を含んでなる三倍体雑種栽培スイカの種子を生産する方法が提供される。
a)それぞれがキトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の7番染色体由来の遺伝子移入断片を有する2つの7番染色体を含んでなる第1のCGMMV耐性近交系二倍体スイカ植物であって、遺伝子移入断片が、QTL7.1、およびSNP14(配列番号14)、もしくはSNP13とSNP18との間、もしくはSNP13とSNP15との間についてのドナー植物の配列を含んでなるか、または遺伝子移入断片が、QTL7.1、ならびにSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の1つもしくは複数もしくはすべてについての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなるCGMMV耐性近交系二倍体スイカ植物を準備すること、
b)それぞれがキトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の7番染色体由来の遺伝子移入断片を有する4つの7番染色体を含んでなる第2のCGMMV耐性近交系四倍体スイカ植物であって、遺伝子移入断片が、QTL7.1、およびSNP14(配列番号14)、もしくはSNP13とSNP18との間、もしくはSNP13とSNP15との間についてのドナー植物の配列を含んでなるか、または遺伝子移入断片が、QTL7.1、ならびにSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナー遺伝子型を含んでなるCGMMV耐性近交系四倍体スイカ植物を準備すること、
c)工程b)でもたらされた四倍体スイカ植物と、工程a)でもたらされた二倍体スイカ植物の花粉を受粉させること、ならびに
d)工程c)で生産された果実から種子を集めること。
同様に、次の工程を含んでなる三倍体雑種栽培スイカの種子を生産する方法が提供される。
a)それぞれがキトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の9番染色体由来の遺伝子移入断片を有する2つの9番染色体を含んでなる第1のCGMMV耐性近交系二倍体スイカ植物であって、遺伝子移入断片が、QTL9.1、およびSNP22(配列番号22)、もしくはSNP19とSNP24との間、もしくはSNP21とSNP23との間についてのドナー植物の配列を含んでなるか、または遺伝子移入断片が、QTL9.1、ならびにSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナー遺伝子型を含んでなるCGMMV耐性近交系二倍体スイカ植物を準備すること、
b)それぞれがキトルルス・コロキンシス種のCGMMV耐性ドナー植物の9番染色体由来の遺伝子移入断片を有する4つの9番染色体を含んでなる第2のCGMMV耐性近交系四倍体スイカ植物であって、遺伝子移入断片が、QTL9.1、およびSNP22(配列番号22)、もしくはSNP19とSNP24との間、もしくはSNP21とSNP23との間についてのドナー植物の配列を含んでなるか、または遺伝子移入断片が、QTL9.1、ならびにSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の1つまたは複数またはすべてについての耐性ドナー遺伝子型を含んでなるCGMMV耐性近交系四倍体スイカ植物を準備すること、
c)工程b)でもたらされた四倍体スイカ植物と、工程a)でもたらされた二倍体スイカ植物の花粉を受粉させること、ならびに
d)工程c)で生産された果実から種子を集めること。
上記の2つの方法を用いて、QTL7.1の3つのコピーおよびQTL9.1の3つのコピーを含んでなる三倍体スイカ植物(およびそれからそのような植物が育つことができる種子)を作り出すこともできる。その場合、a)の植物は、QTL7.1およびQTL9.1の2つのコピーを含み、b)の植物はQTL7.1およびQTL9.1の4つのコピーを含んでなる。
工程d)で集められた種子も本発明の一側面であり、これらの種子から育った植物ならびにそれらの植物の植物部分および細胞も本発明の一側面である。例えば、QTL7.1および/またはQTL9.1の3つのコピーを含む三倍体果実。
一側面では、本発明は、CGMMV耐性スイカ植物または植物部分または植物細胞の同定のための、SNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の1つもしくは複数のマーカー、ならびに/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の1つもしくは複数のマーカーの使用を提供する。
別の側面では、本発明は、CGMMV感受性栽培スイカ植物へのCGMMV耐性の遺伝子移入のための、SNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の1つもしくは複数のマーカー、ならびに/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の1つもしくは複数のマーカーの使用を提供する。
更なる側面では、本発明は、CGMMV耐性スイカ植物または植物部分または植物細胞の同定ための、SNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6の1つまたは複数のマーカー、ならびに/またはSNP7、SNP8、およびSNP9の1つまたは複数のマーカー、ならびに/またはSNP10、SNP11、およびSNP12の1つまたは複数のマーカーの使用を提供する。
別の側面では、本発明は、CGMMV感受性栽培スイカ植物へのCGMMV耐性の遺伝子移入のための、SNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6の1つまたは複数のマーカー、ならびに/またはSNP7、SNP8、およびSNP9の1つまたは複数のマーカー、ならびに/またはSNP10、SNP11、およびSNP12の1つまたは複数のマーカーの使用を提供する。
さらに本明細書に包含されるのは、以下の工程を含んでなる、1つまたは複数のスイカ属植物もしくは植物部分、またはそれに由来するDNAを、7番および/または9番染色体上のCGMMV耐性付与断片の存在についてスクリーニングする方法である。
a)SNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の1つもしくは複数もしくはすべてのSNP遺伝子型、および/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の1つもしくは複数についてのSNP遺伝子型について、ゲノムDNAをスクリーニングすること、ならびに所望により(optionally)
b)SNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18の1つもしくは複数もしくはすべて、および/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24の1つもしくは複数もしくはすべてについての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなる植物または植物部分を選抜すること。
さらに本明細書に包含されるのは、以下の工程を含んでなる、1つまたは複数のスイカ属植物もしくは植物部分、またはそれに由来するDNAを、1番染色体および/または4番染色体および/または5番染色体上のCGMMV耐性付与断片の存在についてスクリーニングする方法である。
a)SNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6の1つもしくは複数もしくはすべてのSNP遺伝子型、および/またはSNP7、SNP8、およびSNP9の1つもしくは複数についてのSNP遺伝子型、および/またはSNP10、SNP11、およびSNP12の1つもしくは複数についてのSNP遺伝子型について、ゲノムDNAをスクリーニングすること、ならびに所望により
b)SNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6の1つもしくは複数もしくはすべて、および/またはSNP7、SNP8、およびSNP9の1つもしくは複数、および/またはSNP10、SNP11、およびSNP12の1つもしくは複数についての耐性ドナーヌクレオチドを含んでなる植物または植物部分を選抜すること。
そのスクリーニング方法は、1番、4番、5番、7番および/または9番染色体上のCGMMV耐性付与断片の存在をスクリーニングするために、組み合わせて1つのスクリーニング方法にすることができるのは明らかである。
一側面では、スイカ属植物または植物部分またはDNAは、シードバンクのPI系統などの、キトルルス・コロキンシス植物または植物部分またはDNAであり、本明細書に記載の1つまたは複数のQTLを潜在的に含んでなる。例えば、上記のUSDA GRINシードバンクのPI系統は、記載の方法でスクリーニングすることができる。任意選択で、例えば本明細書の他の箇所および実施例に記載のように、植物をCGMMV耐性について試験することができる。これは、選抜された植物または植物部分がCGMMV耐性を有することを検証するために、SNPマーカースクリーニングの前(例えばCGMMVアッセイでスコアが3または4の植物からのみ開始するため)、および/またはマーカースクリーニングの後、例えば工程b)の後に行うことができる。
別の側面では、スイカ属植物、植物部分、またはDNAは、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス、例えば品種、近交系統、育種系統、二倍体、三倍体、四倍体などであり、それらが1つまたは複数の遺伝子移入断片を含んでなるかどうか、かつ/または遺伝子移入断片を含んでなる組換え染色体のヘテロ接合性もしくはホモ接合性もしくは数を調べるためにスクリーニングされる。
植物部分は、植物の細胞(またはそれに由来するDNA)を含んでなる任意の部分であってよく、例えば、葉または葉の一部、種子、種皮、胚、花粉、花、胚珠、根、茎、果実、果実の一部、細胞などであることができる。
また、種皮は母性DNAであるので、SNPマーカー遺伝子型についてスクリーニングされる植物部分は、種皮であることができる。したがって、F1雑種の種皮をスクリーニングし、F1雑種自体の遺伝子型と比較すると、雄の親系統の遺伝子型が推定することができる。したがって、雑種の親系統における本発明による遺伝子移入断片の1つまたは複数の存在を判定することができる。
マーカースクリーニングは、SNP遺伝子型決定アッセイ(例えばKASPアッセイ、TaqManアッセイ、高分解能溶融(HRM)アッセイ、例えばフリューダイム(Fluidigm)、イルミナ(Illumina)などのSNP遺伝子型決定アレイ、またはDNA配列決定などのさまざまな方法を使用して実施することができる。
例えば、SNPマーカーは、KASPアッセイ(/Vww.kpbioscience.co.ukを参照)または他のアッセイを使用して検出することができる。KASPアッセイは、本明細書に記載のSNPに対して開発することができる。SNPに対するKASPアッセイを開発するために、2つの対立遺伝子特異的フォワードプライマーと1つの対立遺伝子特異的リバースプライマーが、通常の一般的知識(例えば、Allen et al. 2011, Plant Biotechnology J. 9, 1 0 86-1 099、特にKASPアッセイ法については097~098ページ(p097-098)を参照)に従って設計された。
さらに提供されるのは、CGMMVが発生する地域で本発明の栽培スイカ植物のいずれかを育てる方法である。
さらに、記載のようなC.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる(例えば、QTL7および/またはQTL9を含んでなる)栽培スイカ植物を選抜する方法が提供され、前記(said)方法は以下の工程を含んでなる。
a)(例えばCGMMV感受性)スイカ植物と、NCIMB42624の植物、またはその子孫(例えば自家受粉によって得られる)、またはCGMMV耐性C.コロキンシス植物由来の遺伝子移入断片の1つもしくは複数を含んでなる(例えばQTL7.1および/もしくはQTL9.1を含んでなる)系統もしくは品種などのCGMMV耐性スイカ植物などのCGMMV耐性C.コロキンシス植物との間の交配に由来するスイカ植物の集団を準備すること、
b)C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片の1つまたは複数を含んでなり、その遺伝子移入断片が、本明細書に記載のQTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、および/またはQTL9.1から選択されるQTLを含んでなる集団から植物を選抜すること。
植物の集団は、F2もしくはF3集団、または戻し交配集団、近交系集団(例えば組換え近交系統)、または1つまたは複数の組換え染色体、すなわちC.コロキンシスドナーの断片、とりわけQTL1.1を含んでなる1を含んでなる組換え染色体(a recombinant chromosome comprising 1 comprising QTL1.1)、および/もしくはQTL4.1を含んでなる組換え4番染色体、および/もしくはQTL5.2を含んでなる組換え5番染色体、および/もしくはQTL7.1を含んでなる組換え7番染色体、および/もしくはQTL9.1を含んでなる組換え9番染色体を含んでなる染色体を含んでなる他の集団でありうる。
選択は、本明細書に記載のいずれかの方法、例えばQTLに連鎖するSNPマーカーの1つまたは複数についてのSNP遺伝子型決定、配列決定、CGMMV耐性試験などによって行うことができる。
選択された植物は、本発明のQTLの少なくとも1つを含んでなり、本発明の一実施態様でもある。
非遺伝子組換えスイカ属植物細胞または植物(例えば二倍体、三倍体、または四倍体、または他の倍数体)、および本明細書に記載の植物のいずれかが、本発明の上記の方法のいずれかによって、育てられる、入手可能である、得られる、派生可能である、または派生する、同定される、または選抜することができる種子も、本発明の一実施態様である。
また、本発明による植物によって入手可能である、それから得られる、派生可能である、または派生する、穂木、シュート、葉、花、挿し木、根、果実、果実部分、花粉、胚珠、および種子などの植物部分も、本発明の一実施態様である。
種なしスイカ植物の生産および栽培は普及してきており、当業者に公知である。通常のスイカは二倍体(2n)である。雄性二倍体(2n)スイカ植物を雌性四倍体(4n)スイカ植物と交配することによって、種なし果実を実らせるスイカを生産する。得られたF1種子は三倍体(3n)であり、三倍体(3n)のF1植物に育てることができる。F1植物の着果の誘導には受粉が必要である。三倍体(3n)のF1植物は稔性のある花粉を作らないので、いわゆる受粉樹植物は同じ圃場に植える必要がある。受粉樹植物は二倍体(2n)である。一般に、受粉に十分な花粉を供給するためには、1~3程度の三倍体(3n)植物に対する受粉樹の比が、所与の計画スキームにおいて設定されなければならない。二倍体(2n)受粉樹と雌性三倍体(3n)植物の花との間の交配受粉は着果を誘導し、三倍体F1植物での種なし三倍体(3n)果実の生産につながる。F1植物の二倍体(2n)と四倍体(4n)の親はそれぞれ、種子をもつ果実を実らせ、ともに自家受粉によって互いに独立して繁殖させることができる。
(三倍体と競合しないように)通常は小型の植物であり、収穫中に三倍体(3n)の果実と容易に区別できる皮の紋様をもつ、食用に適さない、かつ/または市場性のない、小さな果実を生産する特殊(Specialised)受粉樹が生産されている。食用および/もしくは市場性のある二重目的(dual purpose)受粉樹を使用するか、または非食用および/もしくは市場性のない特殊(specialised)受粉樹を使用するかの選択は、栽培者がそれぞれの受粉樹によって生産される種子果実の市場または用途を有するかどうかに依存する。受粉樹の選択は収量に影響する(McGregor & Waters, 2014, HortScience 49(6), 714-721)。
市場性のある二倍体果実を生産する受粉樹もあれば、消費および/またはマーケティングに適さない果実を生産する受粉樹もある。市場性のある果実を生産する受粉樹は「二重目的(dual purpose)受粉樹」と呼ばれる。種なし果実と容易に区別できる非食用果実および非市場性果実を生産する受粉樹を「特殊(specialised)受粉樹」と呼ばれる。
本発明の更なる実施態様では、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物は受粉樹植物である、または本発明によるスイカ属植物は、圃場で育った受粉樹植物として使用される。好ましくは、本発明による受粉樹植物は二倍体(2n)である。本発明による受粉樹植物は、特殊(specialised)受粉樹植物または二重目的(dual purpose)受粉樹植物であることができる。
「受粉樹植物」という用語は、本明細書では、別の植物の受精のために花粉を提供し、それ自体では十分な生存可能な花粉を産生しない植物に対して使用される。
本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる非遺伝子組換えスイカ属植物は、本発明の別の実施態様である。
一側面では、CGMMV耐性植物は、雑種、例えば、2つの近交系親系統を互いに交配させることによって作られる単一交配雑種(F1雑種)である。雑種、例えばF1雑種は、CGMMV耐性QTLまたはQTLについてホモ接合またはヘテロ接合であることができる。更なる側面では、CGMMV耐性QTLまたはQTLを含んでなる植物は近交系統である。
また、記載の植物のいずれかに成長することができる種子も本発明の一実施態様である。
さらに、本発明は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物によって入手可能である、派生可能である、それから得られる、派生する、またはそれに由来する植物部分に関する。好ましくは、本発明による植物部分は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。
本明細書で使用される場合、「植物部分」という用語は、果実、果実部分、台木、穂木、挿し木、花粉、葯、胚珠、胚、根、茎、葉、子葉、胚軸、花、カルス、植物材料、植物のインビトロ繁殖物質を含んでなるインビトロ細胞または組織培養物などを含む植物のいずれかの一部分(piece)または部分(section)を意味するものとする。植物部分は、植物全体に再生されるのに適している可能性がある(再生可能植物部分)、または植物全体に植物全体に再生されるのに適していない部分(非再生可能植物部分)である可能性がある。このような非再生可能植物部分は、植物全体の一部であってもよく、植物が育つことができる種子の一部であってもよい。CGMMV耐性QTLまたはQTLおよび/または耐性QTLを含む遺伝子移入断片は、そのような植物部分に存在し、例えばマーカー解析(例えば、本明細書に記載のSNPマーカーの1つまたは複数を使用する)、配列解析、染色体ペインティングなどによって検出可能である。
本発明による好ましい植物部分は、種子または果実である。好ましくは、本発明による種子または果実は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。
別の実施態様は、種なし果実である本発明による果実に関する。同様に、種なし果実を生産する本発明によるスイカ属植物も本発明の一実施態様である。
植物学的意味での「果実」という用語は、被子植物の花の子房から発達した種子を有する構造であると一般に理解されている。
当該技術分野、特に育種において一般に使用される「種なし果実」は、「果実」の植物学的意味と多少何らかの点で矛盾するが、本発明との関連において、成熟または生存可能な種子をもたない果実であると理解されるべきである。成熟または生存可能な種子は、それぞれの植物に適した条件下で、土壌中で発芽し、植物に育つことができる。この試験は、植物が種なし果実をつくるかどうかを判定するために用いられる。種なし果実は、それぞれの植物に適した条件下で発芽して植物に育つ種子を生成しないことになる。
本発明による更なる特定の実施態様は、本明細書に記載の植物の植物繁殖物質に関する、または本発明による非遺伝子組換え植物細胞を含んでなる繁殖物質もしくはCGMMV耐性スイカ属植物の生産のための本発明による方法によって入手可能である/得られる植物の繁殖物質に関する。本発明の一実施態様は、本明細書に記載の1つまたは複数のQTLを含んでなる植物の繁殖物質である。また、本発明が含んでなるのは、寄託受託番号NCIMB42624の種子から得られる植物と別の植物との交配に由来する植物から得られる/入手可能であるCGMMV耐性植物の繁殖物質である。好ましくは、寄託受託番号NCIMB42624の種子から得られる植物の交配から得られる/入手可能である増殖物質は、本発明による非遺伝子組換え植物細胞を含んでなる。一側面では、本発明は、CGMMV耐性植物の繁殖物質に関し、前記(said)植物は、寄託受託番号NCIMB42624の種子またはそのCGMMV耐性子孫から得られる/入手可能である、またはその中に存在するCGMMV耐性QTLまたは複数のQTL(QTLs)を含んでなる。
ここで、「繁殖物質(propagation material)」という用語は、栄養(無性)または生殖(有性(gamic)、有性(sexual))経路を介して子孫を生み出すのに適する植物の成分を含んでなる。栄養増殖に適しているのは、例えば、挿し木、インビトロ組織、細胞、プロトプラスト、胚もしくはカルス培養、またはマイクロプロパゲーション方法である。他の繁殖物質としては、例えば、CGMMVに耐性がある果実、種子、実生などが挙げられる。一側面における繁殖物質は、別の台木またはインビトロ組織培養物質、特に胚培養物に接ぎ木することによって増殖される挿し木の形態をとる。特に、好ましいのは、インビトロ組織培養物質、特にインビトロ胚培養物の形態の繁殖物質である。繁殖物質は、記載のCGMMV耐性QTLまたはQTLを含んでなることが理解される。
接ぎ木は、移植後に農家によって栽培される実生の生産のために野菜産業においてますます利用されている。実際、この技術は、非生物的ストレス耐性、耐病性、および強い成長力などの台木の特徴と高品質果実を生産する穂木の特徴を組み合わせることによって、最終植物の品質を向上する。
接木スイカには、Davis et al.(2008, Critical Reviews in Plant Sciences Vol. 27、「ウリ科植物接ぎ木(Cucurbit Grafting)」、50~74ページ)で説明されているように多くの利点がある。真菌およびウイルスに対する耐性を提供することとは別に、接ぎ木の使用は、寒冷温度(cold temperature)/低温(low temperature)、干ばつ、塩分、冠水/水などの異なる非生物的ストレスに対する耐性を高めることができ、例えば成長、収量、栄養摂取、草勢、果実サイズ、および果実品質に有益な効果を有することができる。
本発明に関する接ぎ木の主な利点は、台木または穂木を使用することができ、現在のスイカでのCGMMVによる感染の場合のように、とりわけ疾病管理のための遺伝的または化学的アプローチが利用できない、または十分でない場合に、土壌由来の疾病に対する耐性をもたらす、または増強することができることである。したがって、CGMMV耐性台木または穂木は、移植前に、例えばCGMMV感受性穂木または台木との接ぎ木に使用することができる。CGMMV感受性スイカ穂木は、例えばスイカ生産用CGMMV耐性台木に接ぎ木することができる、またはCGMMV耐性穂木はCGMMV感受性台木に接ぎ木することができる。CGMMVウイルス感染感受性台木に接ぎ木された場合、CGMMV耐性穂木はCGMMV病徴がなく(穂木はCGMMVスコアが4である)、すなわち表現型ではCGMMV耐性を有し続けることが分かった。
Park et al.(2005, Plant Cell Rep 24, 350)は、トランスジェニック植物にCGMMVコートタンパク質の発現を付与する組換え核酸を導入することによる野生栽培品種キトルルス・ラナツス亜種ゴンデ由来のトランスジェニックCGMMV耐性スイカ植物の生産を開示する。ParkはCGMMVが誘導する収量減少と闘うためにスイカ属作物植物由来の穂木を接ぎ木できる台木を生産するためのトランスジェニック植物の使用を提案する。
本発明では、驚くべきことに、CGMMVに感染したスイカ属台木およびCGMMV感受性のスイカ属台木にCGMMV耐性スイカ属穂木を接ぎ木することは、CGMMVによって引き起こされる病徴がないスイカ属植物の成長を可能にすることが分かった。本出願の利点は、CGMMVに抵抗性の台木および/または穂木を含んでなる接ぎ木スイカ属実生が無病徴植物に成長できることである。したがって、土壌がCGMMVで汚染されている地域でも、果実の品質と収量を下げることなく、このような植物を栽培することが可能である。したがって、本発明によるCGMMV耐性の穂木、特に、CGMMV感受性台木でありうる台木と組み合わされた、本明細書に記載の1つまたは複数のQTLを含んでなる栽培スイカの穂木を使用することは、穂木が、CGMMV病徴がない状態のないままであることを可能にする。
したがって、本発明によるさらに好ましい植物部分は台木および/または穂木である。好ましくは、本発明による台木および/または穂木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。台木および/または穂木は、例えばQTLに連鎖するSNPマーカーによって検出可能な本明細書に記載のQTLの1つまたは複数(またはすべて)を含んでなる。
一側面では、台木および/または穂木は、CGMMV耐性スイカ属台木または穂木、とりわけ、本明細書に記載のQTLの1つまたは複数を含んでなる、本発明によるC.コロキンシス台木または穂木、例えばNCIMB42624またはその子孫である。Bigdelo et al.は、2017年(Australian Journal of Crop Science, AJCS, 11(06):727-732)、C.コロキンシス台木を栽培スイカ穂木と使用することの利点を述べている。
別の側面では、台木および/または穂木は、例えば受入番号NCIMB42624で寄託された種子またはその子孫から、例えばそのような植物または子孫を栽培スイカと(戻し)交配し、CGMMV耐性C.コロキンシスドナー由来の1つまたは複数のQTLを含んでなる子孫を選抜することによって入手可能である、本明細書に記載の1つまたは複数のQTLを含んでなる本発明によるCGMMV耐性栽培スイカ台木である。
本明細書では、「台木」とは、植物接ぎ木の技術分野で使用されることに関して、接ぎ木がなされる分離した植物部分または茎を指す。典型的には、台木は、接木植物の根と下部茎を含む底部を表す。それまでに除去されていたとしても、それぞれの場合において根が再び台木茎から成長することになるので、接ぎ木したときや接ぎ木した直後は、いずれの場合も根が存在することは必要ではない。
「穂木」とは、接木植物に地上部のみを供給する植物(シュートや枝など)の分離した、生きている部分をいう。
スイカの接ぎ木法、単接ぎ木および多段接ぎ木(double grafts)についてはともに、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2013/0298273A1号も参照されたい。
本発明の好ましい実施態様では、本発明の台木および/または本発明の接木は、それぞれ、CGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物、例えば受託番号NCIMB42624で寄託された種子から育った植物またはその子孫を、1つまたは複数のQTL、例えばQTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなる遺伝子移入断片のドナーとして用いることに由来する、それから得られる、またはそれによって入手可能である1つまたは複数QTLを含んでなる栽培スイカ植物の台木または穂木である。
別の側面では、本発明による台木および/または本発明による穂木は、それぞれ、受託番号NCIMB42624で寄託された種子またはその子孫から育った植物によって有種可能である、またはそれから得られる、派生する、派生可能である、またはそれに由来する台木または穂木である。
本発明の更なる実施態様は、少なくとも1つの台木および少なくとも1つの穂木を含んでなる接木植物に関し、接木植物の少なくとも1つの台木は、本発明による台木または接木植物の少なくとも1つの穂木は本発明による穂木であり、かつ/または接木植物の少なくとも1つの台木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなり、もしくは接木植物の少なくとも1つの穂木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。
本発明の好ましい実施態様は、本発明による接木植物に関し、接木植物の少なくとも1つの穂木は、本発明による穂木であり、かつ/または接木植物の少なくとも1つの穂木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。したがって、一側面では、この穂木は、本発明のCGMMV耐性植物のもの、とりわけ1つまたは複数のQTLを含んでなる栽培スイカ穂木である。例えば、台木はCGMMV感受性台木であってもよい。台木はまた、CGMMV耐性台木はあってもよい。同様に、ユウガオ属またはカボチャ属の台木、または本明細書に記載もしくは当該技術分野で公知の他の台木などの一般に知られているいずれの台木であってもよい。
代替的に、2つの穂木を単一の台木に接ぎ木することができ、したがって、一側面では、2つの穂木のうち少なくとも1つ、任意選択で、両方の穂木が本発明のCGMMV耐性植物、とりわけ栽培スイカの穂木である。
別の実施態様では、本発明による接木植物は、本発明による台木である少なくとも1つの台木を含んでなり、かつ/または接木植物の少なくとも1つの台木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。
更なる実施態様では、本発明による接木植物は、実生または接木実生である。
本発明に関して、「接木植物」という用語は、異なる植物部分から構成されるが、単一の植物として成長するように見える、または成長する植物を指し、その植物部分は異なる遺伝子型を有する植物に由来する。一般に、その異なる植物部分は台木および穂木と呼ばれる。
「接ぎ木」とは、異なる植物部分が単一の植物体として成長するように見える、または単一の植物体として成長するように異なる遺伝子型を有するそれらの異なる植物部分を接合する方法をいう。
本明細書では、「実生」とは、若い植物、特に種子の胚から発生するものを指す。
本明細書では、「接木実生」とは、異なる遺伝子型を有する異なる実生の部分からなる若い植物を指す。一般に、その異なる部分は台木および穂木と呼ばれる。
接木植物または実生が異なる植物の2つより多い部分から構成できることは当技術分野で周知である。接木植物は、例えば、単一のものだけではない台木からなることができる。そのような種の植物を生産するために使用される方法は、当該技術分野において公知であり、単一の台木接ぎ木とは対照的に「多台木接ぎ木(multi-rootstock grafting)」と呼ばれる。接木スイカ植物または1つの台木(「単台木接ぎ木(single-rootstock grafting)」)、2つの台木(「二重台木接ぎ木(dual-rootstock grafting)」)、もしくは3つの台木(「三重台木接ぎ木(threefold-rootstock grafting)」)を有する接木スイカ植物を生産する方法は、当該技術分野で公知であり、例えば(Qin et al., 2014, Not Bot Agrobo 42(2), 495-500)に記載されている。
したがって、本発明の更なる実施態様は、本発明による接木植物または1つ、2つ、または3つの台木を含んでなる本発明による接木実生に関する。より好ましくは、本発明の接木植物または本発明の接木実生は2つの台木、さらにより好ましくは1つの台木を含んでなる。
スイカ属穂木をスイカ属台木に接ぎ木することは一般的である。他のウリ科植物から台木を接ぎ木するスイカの大部分の場合では、特に名前を挙げると、ユウガオ属、カボチャ属、および種間カボチャ属雑種が使用される。スイカ植物は他のウリ科植物の台木に接ぎ木されて、例えば、つる割病(Fusarium wilt)を防除し、低温に対する耐性を高め、水および植物栄養素の取り込みを高めることによって収量を増加させる。スイカを接ぎ木するために一般的に使用される台木は、ククルビタ・モスカータ(カボチャ(pumpkin))、ククルビタ・マクシマ(カボチャ(squash))、ベニンカーサ・ヒスピダ(トウガン)、ラゲナリア・シセラニア(ヒョウタン(bottole gourd))、および上記の種の雑種、例えばククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータである(Yetisir & Sari, 2003, Austarlian J. Experimental Agriculture 43, 1269-1274)。
接木スイカ植物では、ラゲナリア・シセラニア、ベニンカーサ・ヒスピダ、ククルビタ・モスカータ、ククルビタ・ペポ、およびククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータの雑種由来の台木は、例えばつる割病(Fusarium wilt)防除のために使用され、シキオス・アングラトゥス台木は、例えば線虫防除のために使用される。さらに、ククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータの雑種、ククルビタ・モスカータ、またはククルビタ・ペポ台木が、低温に対する耐性を高めるためのスイカ接ぎ木に使用される(Singh & Rao, 2014, Agri. Reviews 35(1), 24-33)。
それぞれの台木に接ぎ木された本発明による穂木を使用することによって、今般、他の生物的ストレスまたは非生物的ストレスに加えて、スイカ属作物植物におけるCGMMV感染の制御が可能になる。これは、特定の生物的(例えばフザリウムもしくは線虫感染)および/または非生物的(例えば低温)ストレスをコントロールすることのように、栽培領域においてそれぞれの必要性に応じて選択できるそれぞれの台木に、本発明による穂木を接ぎ木することによって達成することができる。
したがって、本発明の更なる実施態様は、本発明による接木植物または本発明による接木実生に関し、少なくとも1つの台木がスイカ属植物に由来する、または異なる属の植物に由来し、好ましくは、異なる属の植物由来の根茎は、カボチャ属、ユウガオ属、アレチウリ属、またはトウガン属の植物からなる群、またはこれらの属の植物間の雑種から選択される。より好ましい実施態様では、本発明による接木植物または本発明による接木実生は、キトルルス・ラナツス植物、ククルビタ・モスカータ植物、ククルビタ・マクシマ植物、ククルビタ・ペポ植物、ベニンカーサ・ヒスピダ植物、ラゲナリア・シセラニア植物、シキオス・アングラトゥス台木植物、またはククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータの雑種植物に由来する少なくとも1つの台木を含んでなる。
本発明の一実施態様では、本発明による接木植物または本発明による接木実生は、本発明による穂木を含んでなり、ユウガオ属植物、キトルルス・ラナツス植物、ククルビタ・モスカータ植物、ククルビタ・マクシマ植物、またはククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータの雑種植物からなる群から選択される植物から得られる台木を含んでなり、さらにより好ましくは、台木は、キトルルス・ラナツスまたはククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータの雑種植物から選択される植物から得られる。
本発明に関して、好ましいククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータ雑種は、ククルビタ・マクシマ×ククルビタ・モスカータ栽培品種エルコール(ヌンヘムス、市販)である。他の好ましい台木は、新土佐(Shintosa)、例えばShintosa Camelforce(ヌンヘムス、市販)またはユウガオ属台木、例えばユウガオ属雑種台木Colosso(ヌンヘムス、市販)である。
台木の場合と同様に、接木植物は1つより多い穂木を有することができることも当該技術分野で確立されている。台木に接ぎ木した2つの穂木からなる多段接ぎ(Double grafted)または「多段穂木接ぎ(double-scion grafted)」スイカ植物は、例えば国際公開第2012062672A1号および米国特許出願公開第20130298273号に記載されている。米国特許出願公開第20130298273号は、台木に接ぎ木された2つの穂木を有するスイカ植物を開示しており、穂木は遺伝的に同一の植物由来または遺伝的に異なる植物由来であることができる。穂木は二倍体(2n)でも三倍体(3n)でもよい。遺伝的に異なる植物から得られた穂木に関して、台木に接ぎ木された一方の穂木は二倍体(2n)であり、同じ台木に接ぎ木されたもう一方の穂木は三倍体(3n)であることができる。同じ台木に接木された二倍体(2n)および三倍体(3n)の接木のこのような組み合わせは、種なし果実を生産するために使用することができ(本明細書の上記を参照)、これらの状況下での二倍体穂木は、特殊受粉樹または二重目的受粉樹であることができる。
したがって、本発明の更なる実施態様は、本発明による接木植物または本発明による接木実生に関し、接木植物または実生は少なくとも2つの穂木を含んでなり、少なくとも1つの穂木は本発明による穂木であり、かつ/または少なくとも1つの穂木は本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。好ましい実施態様では、本発明による接木植物または本発明による接木実生は、2つの本発明による穂木を含んでなり、かつ/または2つの穂木のそれぞれは、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。1つの更なる実施態様では、2つの本発明による穂木は、同一(同じ)遺伝子型を有し、かつ/または2つの穂木は、同一(同じ)遺伝子型を有する本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。別の実施態様では、2つの本発明による穂木は異なる遺伝子型を有し、かつ/または2つの穂木は、互いに異なる遺伝子型を有する本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなり、好ましくは一方の穂木が二倍体(2n)であり、もう一方の穂木が三倍体(3n)である。一方の穂木が二倍体(2n)であり、もう一方の穂木が三倍体(3n)である、本発明による接木植物または本発明による接木実生に関して、二倍体(2n)穂木は、特殊受粉樹または二重目的受粉樹であることができる。
1つの特定の実施態様では、本発明による接木植物は、少なくとも1つの本発明による台木および少なくとも1つの本発明による穂木を含んでなる。好ましくは、本発明による接木植物は、1つの本発明による台木および少なくとも1つの本発明による穂木を含んでなる、または本発明による接木植物は、少なくとも1つの本発明による台木および1つの本発明による穂木を含んでなる。より好ましくは、本発明による接木植物は、1つの本発明による台木および1つの本発明による穂木を含んでなる。
スイカを含む接木植物の生産のための方法は、当該技術分野で一般的である。手動(手作業)接ぎ木法および機械(ロボット)接ぎ木法が確立されている。「舌寄せ(tongue approach)接ぎ」、「穴差込(hole insertion)接ぎ」、「一子葉(one cotyledon)接ぎ」、「腹(side)接ぎ」を含むさまざまな接ぎ木技術がスイカで知られている(Hassell et al., 2008, HortScience 43(6), 1677)。
スイカを含む野菜の接ぎ木方法は、Singh & Rao (2014, Agri. Reviews 35(1), 24-33)でも概説されている。
本明細書で上述したように、CGMMV耐性スイカ属植物の供給は、今般、CGMMVに対する耐性がある更なるスイカ属作物植物の生産を可能にする。
したがって、本発明の更なる側面は、次の工程を含んでなるCGMMV耐性スイカ属植物の生産のための方法に関する。
a)CGMMV耐性スイカ属植物(ドナー)を、別のスイカ属植物(レシピエント)、例えばCGMMV感受性植物と交配させること、またはそのような交配の子孫を準備すること、および
b)工程a)による交配植物から種子を得ること、またはCGMMV耐性を含んでなる種子/植物を選抜すること。
その方法は、任意選択で、自家受粉すること、および/または工程b)の種子から育った植物を(例えば工程a)の他のスイカ属植物に、例えば感受性栽培スイカの系統または品種に)1回または複数回戻し交配すること、ならびにCGMMV耐性(例えば1つまたは複数のQTL)を含んでなる自家受粉の子孫および/または戻し交配の子孫を選抜することをさらに含んでなることができる。
CGMMV耐性ドナー植物は、本明細書に記載のQTLに連鎖する1つまたは複数のSNPマーカーを用いて、表現型的および/または遺伝子型的に選抜することができる。したがって、例えば、ドナーは、QTL1.1、QTL4.1、QTL5.2、QTL7.1、およびQTL9.1の1つまたは複数またはすべてを含んでなることができる。ドナーは、例えば、(任意選択で1回または複数回自家受粉させた)C.コロキンシスドナー、または1つもしくは複数のQTLが既に遺伝子移入され、この方法で他のCGMMV感受性植物に移されるキトルルス・ラナツス亜種ウルガリスであることができる。
ドナーおよび/またはドナー由来のCGMMV耐性を含んでなる子孫の選抜は、本明細書に記載のように、例えば、表現型的に、例えば機械的葉接種を使用して抵抗性表現型を決定すること、および/もしくはRT-qPCRを用いてCGMMVウイルスレベルを検出すること、および/もしくはELISAもしくはドットブロットなどのCGMMVウイルス検出用の他のアッセイ、および/もしくは根をウイルス溶液に浸すこともしくは種子をウイルス溶液に浸漬させることなどのCGMMV病徴を検出するための迅速アッセイ、ならびに/または遺伝子型的に、本明細書に記載のようにQTLに連鎖する1つまたは複数の分子マーカーを使用して行うことができる。よって、ドナーは、CGMMV耐性について、ならびに/または例えば、本明細書の他の箇所にすべて記載のQTL1.1に連鎖するSNP1、SNP2、SNP3、SNP4、SNP5、および/もしくはSNP6の1つまたは複数;および/もしくはQTL4.1に連鎖するSNP7、SNP8、および/もしくはSNP9の1つまたは複数;および/もしくはQTL5.2に連鎖するSNP10、SNP11、および/もしくはSNP12の1つまたは複数;および/もしくはQTL7.1に連鎖するSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、および/もしくはSNP18の1つまたは複数;および/もしくはQTL9.1に連鎖するSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、および/もしくはSNP24の1つまたは複数についてのCGMMV耐性ドナー遺伝子型について試験することができる。
スイカ属植物の生産のための本発明による方法の工程a)のCGMMV耐性植物は、CGMMV耐性である限り、いずれのスイカ属植物であることができる。好ましくは、工程a)で提供されるスイカ属植物は、二倍体(2n)染色体数が22であるスイカ属植物であり、かつ/またはスイカ属作物植物と交配可能である。より好ましくは、工程a)のCGMMV耐性植物は本発明による非遺伝子組換え植物であり、より好ましくは、それはキトルルス・コロキンシス種の植物であり、さらにより好ましくは、受託番号NCIMB42624で寄託された種子から育った植物である。別の側面では、CGMMV耐性植物は、例えば、C.コロキンシスドナーから遺伝子移入されたCGMMV耐性QTLの1つまたは複数またはすべて、例えば、NCIMB42624で寄託された種子またはそのCGMMV耐性子孫から得られる/入手可能であるQTLの1つまたは複数を含んでなる、記載の栽培スイカ植物である。
したがって、上記の方法は、任意選択で、1つまたは複数のQTLを含んでなるドナーおよび/または子孫を選抜するために、任意選択で、1つまたは複数のQTLに連鎖する1つまたは複数のマーカーについてDNAを分析する工程を含んでなることができる。一側面では、QTL7.1および/またはQTL9.1はドナーに存在し、交配の子孫に移される。もしドナーが、遺伝子移入断片(QTLを含んでなる)を既に含んでなる栽培スイカの有望系統または品種であるならば、それは単に遺伝子移入断片を含んでなる組換え染色体を保持する子孫を選抜することの問題である。これは、例えばKASPアッセイまたは他の遺伝子型決定アッセイにおいて、1つまたは複数のSNPマーカーを用いる表現型試験および/または遺伝子型決定によって簡単に行うことができる。配列決定などの他の方法も、ドナーヌクレオチドを含んでなる配列が存在するかどうかを判定するのに使用できることは明らかである。
交配は、当業者にとって一般的なプロセスである。スイカ属植物の生産のための本発明による方法の工程a)の他のスイカ属植物は、好ましくはキトルルス・ラナツス、キトルルス・コロキンシスまたはキトルルス・ナウディニアヌス植物であり、より好ましくはキトルルス・ラナツス植物であり、最も好ましくはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物である。一側面では、それはCGMMV感受性栽培スイカ系統または品種である。
植物組織中のCGMMVコードタンパク質の検出のためのアッセイが市販されており、例えば、CGMMV検出用ELISA試薬セットまたはCGMMVイムノストリップ(ImmunoStrip)テストがともに、Agdia,Inc.、52642 County Road 1、エルクハート、インディアナ 46514によって販売されている。これらの試験は感染植物中のCGMMVタンパク質を検出するのに適しており、以前に接種した植物中のウイルスタンパク質の不在を示すのにも使用することができる。
CGMMV RNAは、さまざまな方法によって、例えば一般的方法の下で本明細書に記載のようにPCRに基づく分析によって、植物材料中で検出することができる。CGMMV用の高感度リアルタイム逆転写PCR試験は、Hongyun et al.(2008, J Virological Methods 149, 326-329)によって記述されている。
CGMMV耐性植物を同定するための好ましい表現型試験は、一般的方法の下で本明細書に記載の目視で評価された病徴に基づいて試験することであるが、適切な感受性対照を伴った野外試験など、他の試験も明らかに存在する。
別の実施態様では、スイカ属植物の生産のための本発明による方法は、同定されたCGMMV耐性スイカ属植物を用いることによって、更なるスイカ属植物を生産する更なる工程を含んでなる。所与の植物由来の更なる植物の生産は、当該技術分野で十分に確立されている。生産された更なる植物はCGMMVに耐性があるということを特徴とする。これらの更なる植物は、栄養繁殖(無性)、雄原(有性(gamic)、有性(sexual))生殖、または他のシトルラス属植物との交配によって生産することができる。栄養繁殖に適しているのは、例えば挿し木、インビトロ組織、細胞、プロトプラスト、胚もしくはカルス培養、マイクロプロパゲーション、根茎、または塊茎である。他の繁殖物質としては、例えば、CGMMVに対する耐性を付与する染色体断片についてヘテロ接合またはホモ接合である果実、種子、実生が挙げられる。
植物のマイクロプロパゲーションを含む栄養(無性)繁殖のための技術は、当該技術分野において周知であり、例えば、バナナ、柑橘類、マンゴー、パパイヤ、アボカド、(マスク)メロン((sweet) melon)について報告され、Pua and Davey(2007, Springer Science & Business Media, ISBN: 3540491619, 9783540491613)に記載されている。Sultana and Rhaman(2012, LAP Lambert Academic Publishing, ISBN-13: 978-3-8484-3937-9)は、例えば、スイカのさまざまな組織培養およびマイクロプロパゲーション方法を開示する。
一実施態様では、スイカ属植物の生産のための本発明による方法は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物のための方法である。
スイカ属植物を生産するための本発明による方法によって入手可能である/得られる植物も、本発明の一実施態様である。
本明細書で上述したように、本明細書に開示されるCGMMV耐性植物は、CGMMV耐性接木植物を生産するのにも適している。
したがって、本発明の更なる実施態様は、次の工程を含んでなる接木植物または接木実生を生産するための第1の方法に関する。
a)スイカ属、カボチャ属(Curcubita)、ユウガオ属、アレチウリ属、もしくはトウガン属の群の植物またはこれらの属にいずれかの2つの種の交配によって生産される雑種から選択される台木を準備すること、
b)本発明による穂木を準備すること、
c)工程b)による穂木を工程a)による台木に接ぎ木すること。
本明細書では、スイカ属植物の接ぎ木のためにさまざまな属由来の台木を使用することが当該技術分野において一般的であることを上述した。したがって、接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1の方法の工程a)に関して、台木は、工程a)で示される属から得ることができる。接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1の方法の工程a)に記載の雑種は、示された属から選択された2つの異なる種の交配によって得られたる任意の雑種であることができる。したがって、雑種は、同じ属の2つの異なる種を交配することによって、または異なる属の2つの異なる種を交配することによって得ることができる。
好ましくは、工程a)による台木は、キトルルス・ラナツス、ククルビタ・モスカータ、ククルビタ・マクシマ、ククルビタ・ペポ、ベニンカーサ・ヒスピダ、ラゲナリア・シセラニア、シキオス・アングラトゥスからなる種の群、または2つのカボチャ属の種を交配することによって生産される雑種植物から選択される。
具体的な台木の例は、ヌンヘムス台木品種Macis F1(ラゲナリア・シセラニア種)、Nun 3001 RT F1(ラゲナリア・シセラニア種)、Shintosa Camelforce F1(カボチャ属種間雑種)、エルコールF1(カボチャ属種間雑種)、またはシンジェンタ台木品種Emphasis(ユウガオ属(Langenaria)型台木)およびStrong Tosa(種間カボチャ雑種)由来、または他のスイカ適合台木由来である。
1つの特定の実施態様では、接木植物または接木実生を生産するための本発明による方法の工程a)に関して、台木は本発明による台木であり、かつ/または台木は本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。
接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1の方法の工程b)による穂木は、本発明による穂木の実施態様として本明細書に記載されているいずれの台木であってもよい。好ましくは、工程b)による穂木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物から得られ、より好ましくは、穂木は、本発明による非遺伝子組換えキトルルス・ラナツス植物から得られ、最も好ましくは、本発明による非遺伝子組換えキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物から得られる。
本発明の更なる実施態様は、次の工程を含んでなる接木植物または接木実生を生産するための第2の方法に関する。
a)本発明による台木を準備すること、
b)スイカ属植物の穂木を準備すること、
c)工程b)による実生を工程a)による台木に接ぎ木すること。
本発明による第2の方法による接木植物または接木実生を生産する方法の工程a)による台木は、本発明による台木の実施態様として本明細書に記載されているいずれの台木であってもよい。好ましくは、工程a)による台木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物から得られる、より好ましくは、台木は本発明の非遺伝子組み換えキトルルス・コロキンシスまたはキトルルス・ラナツス(キトルルス・ラナツス亜種ウルガリスを含む)植物から得られる。一側面では、NUN42624またはそのCGMMV耐性子孫が工程a)で台木として使用される。
接木植物または接木実生を生産するための本発明による第2の方法の工程b)による穂木は、キトルルス・ラナツス、キトルルス・コロキンシス、またはキトルルス・ナウディニアヌスから選択されるいずれかの種の穂木であることができる。好ましくは、穂木はキトルルス・ラナツス植物の穂木であり、さらにより好ましくは、穂木はキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物の穂木である。一側面では、穂木は、1つまたは複数の記載のQTLを含んでなる本発明によるCGMMV耐性植物の栽培スイカ穂木である。
1つの特定の実施態様では、接木植物または接木実生を生産するための本発明による第2の方法の工程b)に関して、穂木は本発明による穂木であり、かつ/または穂木は本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物細胞を含んでなる。
周知の接ぎ木法が本明細書で議論されており、本発明による接木植物または接木実生を生産するための第1および第2の方法の工程c)に関して、適宜、適用可能である。任意選択で、使用する接ぎ木法によって、台木と穂木を合わせた後、接木の乾燥を防ぎ、修復を助けるために、台木と穂木の間の結合領域は、シール(例えばアルミニウム)および/または接ぎ木クリップで覆うことができる、または台木と穂木をくっつけるためにシリコンスリーブ(silicone sleeve)を使用することができる。
所望により、接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1または第2の方法は、更なる工程d)を含んでなり、ここで、工程c)で得られた接木は、修復室(healing room)または湿度チャンバーに置かれる。好ましくは、接木は、修復プロセスが完了するまで、修復室(healing room)または湿度チャンバーに保持される。修復プロセスが完了した後、植物は、移植される前に、順化のために温室に入れられる。
本発明の1つの特定の実施態様では、接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1または第2の方法の工程a)による台木および工程b)による穂木は、本発明による、それぞれ台木または穂木の実施態様として本明細書に記載のいずれかの台木またはいずれかの穂木であることができる。好ましくは、工程b)による穂木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物から得られ、より好ましくは、工程a)による台木は、本発明による非遺伝子組換えキトルルス・コロキンシスまたはキトルルス・ラナツス植物由来の台木であり、最も好ましくは、本発明によるシトルラス・ラナツス亜種ウルガリス植物由来の台木である。好ましくは、工程b)による穂木は、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物から得られ、より好ましくは、穂木は、本発明による非遺伝子組換えキトルルス・ラナツス植物から得られ、最も好ましくは、本発明による非遺伝子組換えキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物から得られる。
一実施態様では、接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1または第2の方法は、本発明による接木植物または接木実生を生産するために用いられる。したがって、少なくとも2つの異なる台木および/または少なくとも2つの異なる穂木を有する接木植物または接木実生も、接木植物または接木実生を生産するための本発明による第1または第2の方法によって生産することができることが理解される。
また、接木植物または接木実生を生産するための本発明の第1または第2の方法によって入手可能である、またはそれから得られるCGMMV耐性接木植物または実生も、本発明の実施態様である。
本発明による植物の提供によって、今般、スイカ属植物のCGMMV感染と闘うこと、CGMMV誘導スイカ属果実収量減少と闘うこと、CGMMV誘導収量減少を低減もしくは防止すること、またはスイカ属植物からCGMMV耐性種子を生産することが可能になる。
したがって、本発明の更なる実施態様は、次の工程を含んでなる、スイカ属植物においてCGMMV感染と闘うための方法に関する。
本発明の種子の播種すること、または本発明による接木植物を移植すること、または本発明による接木実生を移植すること、
工程a)に従って播種された植物を育てること、または接木植物もしくは接木実生を育てること。
本明細書では、「移植」とは、実生または接木実生を手作業または機械によって栽培領域または生育領域に移すことを述べるのに用いられる。
スイカ属植物のCGMMV感染と闘うための本発明による方法の工程a)では、種子は、好ましくは、圃場、植木鉢(pot)、またはトレイ(tray)のようなスイカ属植物を育てるのに適した任意の領域であることができる栽培領域に播種され、植木鉢(pot)またはトレイ(tray)は、開放空間または温室に置くことができ、生育領域は、例えばホイルまたはゲイズトンネル(gaze tunnels)で覆われていてもいなくてもよい。
CGMMVと闘うための本発明の方法の工程b)に従って生育させたスイカ属植物は、工程a)による種子または接ぎ木移植体(grafted transplants)が含んでなるCGMMV耐性により、CGMMVに感染した際にCGMMVによって引き起こされる病徴を示さない(スケール4)または軽度の病徴(スケール3)を示すことが好ましい。
1つの特定の実施態様では、CGMMV感染と闘うための本発明による方法は、スイカ属植物の果実のCGMMV誘発収量減少と闘う、それを低減、または防止する方法であり、この方法は工程b)に従って生育させた植物から果実を収穫することである更なる工程c)を含んでなる。
スイカ属植物、とりわけ栽培スイカ植物の果実のCGMMV誘発収量減少と闘う、それを低減、または予防するための本発明による方法によって入手可能である、または得られるCGMMV抵抗性植物の果実も、本発明の実施態様である。果実は、QTLに連鎖するSNPマーカーによって検出可能な1つまたは複数のQTLの存在により、他の果実と区別することができる。言い換えれば、果実は、C.コロキンシスドナー由来の遺伝子移入断片を含んでなる少なくとも1つの組換え染色体を含んでなり、その遺伝子移入断片は、QTLに連鎖する配列とSNPマーカーによって検出可能である。果実は、良好な農学的品質のものであり、高いブリックス、良好な果実の食感を有し、CGMMV感染の内部病徴がないことが好ましい。CGMMVウイルスは、例えばRT-qPCRを用いて果実で検出可能ではないことが好ましい。果実は、倍数性に応じて、1つ、2つ、3つ、または4つの組換え染色体を含んでなる。一側面では、果実は三倍体で種なしであり、3コピーの組換え染色体の、したがって3コピーの遺伝子移入断片および3コピーのドナーSNPヌクレオチド、例えばQTL7.1に連鎖するSNP14の場合、SNP遺伝子型は、耐性植物および植物部分について「AAA」(3コピーの配列番号14)であることになる。QTL7.1についてホモ接合の二倍体スイカ植物では、SNP遺伝子型はSNP14について「AA」でありであることになり、QTL7.1についてホモ接合の四倍体スイカ植物では、SNP遺伝子型はSNP14について「AAAA」であることになる。同じことが、表1および表6の他のSNPマーカーにも当てはまる。SNP遺伝子型決定は、さまざまな方法を使用して行うことができ、例えば、KASPアッセイを使用することができる、または配列決定などの他の方法。
「ブリックス」または「度ブリックス」または「°ブリックス」は、屈折計を使用していくつかの成熟果実で測定される平均総可溶性固形分を指す。好ましくは、少なくとも3つの果実の平均が計算され、各果実は、切開された果実の中心と外皮の間で測定される。
一側面では、記載の1つまたは複数のQTLを含んでなる本発明の栽培スイカ植物の果実は、少なくとも9.0、好ましくは少なくとも10.0または11.0以上のブリックスを有する。
一側面では、記載の1つまたは複数のQTLを含む本発明の栽培スイカ植物の果実は、市場性のある果実である。果実品質に関する「市場性のある」とは、スイカの果実が、CGMMV感染の外部病徴も内部病徴もなく、良好な風味をもち(異臭のない)、度ブリックスが少なくとも9.0、好ましくは少なくとも10.0または少なくとも11.0であり、好ましくは、例えば白(例えば品種クリーム・オブ・サスカチュワン(Cream of Saskatchewan))、黄色(例えば品種大和クリーム1号)、オレンジ(例えば品種テンダースイート)、ピンク(例えば品種サデュル(Sadul))、ピンクがかった赤(例えば品種クリムソンスイート)、赤(例えば品種シュガーベイビー)、または濃い赤(例えば品種ディキシー・リー(Dixie Lee))の均一な果肉色も有し、新鮮なものとしての消費(fresh consumption)のために販売するのに適していることを意味する。
「均一な果肉色」とは、真ん中(中央部(midsection))を通って切り開いたとき、熟した果実全体の色が、果肉全体に均一に分布していること、すなわちまばらになっていないことを意味する。したがって、赤い果実は果肉全体が赤く、白い斑点を含まない。均一な赤色を示す果実の例は、二倍体品種プレミアムF1(Premium F1)(ヌンヘムス)である。
本発明の利点は、本明細書に記載の、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物もしくは接木植物の果実または本発明による方法の1つで使用される植物によって生産される果実は、CGMMV誘発病徴を示さないことである。したがって、圃場で栽培された本発明の植物または穂木が低レベルにCGMMVに感染しても、これらの植物はCGMMV病徴のない果実を生産することになる。これらの果実は市場性があることになり、収量減少を低減または防止することができる。
別の特定の実施態様では、CGMMV感染と闘うための本発明による方法は、CGMMV耐性種子を生産するための方法であり、この方法は、CGMMVによって誘導される果実収量減少と闘う方法、それを低減する方法、またはそれを防止する方法にくわえて、工程c)に従って収穫された植物の果実から種子を得ることである更なる工程d)を含んでなる。任意選択で、CGMMV耐性種子を生産するための本発明による方法は、工程d)で得られた種子を植物に育て、該植物をCGMMVに対する耐性について試験する更なる工程e)を含んでなり、CGMMVに対する耐性は、好ましくは、表現型的に、例えば病徴の目視評価によって、かつ/または遺伝子型的に、例えばSNPマーカー遺伝子型決定によって分析される。本発明による二倍体または四倍体の栽培スイカの花を、例えば自身の花粉(自家受精)または他の花粉(他家受精)によって受精させると、種子が得られることになる。二倍体または四倍体栽培スイカ植物が遺伝子移入断片についてホモ接合である場合、S1の種子(自家受精後に作られる)もホモ接合となることになり、その花粉が遺伝子移入断片も含んでなる植物からのものか、遺伝子移入断片を欠く植物からのものかによって、F1の種子(他家受精後に作られる)はホモ接合またはヘテロ接合となることになる。
CGMMV耐性種子を生産するための本発明の方法によって入手可能である、または得られるCGMMV耐性種子もまた、本発明の一実施態様である。種子は、記載の少なくとも1つの組換え染色体を含んでなる。好ましくは、種子から育った植物は、QTLを含んでなる遺伝子移入断片に起因するCGMMV耐性(例えばCGMMVアッセイのスケール4またはスケール3)でもある。これは、優性QTL、QTL7.1および/またはQTL9.1についての場合であることになる。劣性QTLはCGMMV耐性表現型を発現するためにホモ接合型である必要がある。
一側面では、本発明の植物で生産されたCGMMV耐性種子はCGMMVウイルスを含まず、すなわち、これらの種子ではCGMMVウイルスは例えばRT-qPCRによって検出可能ではない。したがって、一側面では、本発明の1つまたは複数のQTLは、CGMMVウイルスが、そのような植物で生産された種子に伝染可能ではないという結果をもたらす。一側面では、QTL7.1および/またはQTL9.1を含んでなる栽培スイカ植物は、その果実にCGMMVを含まない種子を生産することになる。
本発明の植物および植物部品にはさまざまな使用がある。
CGMMV耐性スイカ属植物または植物部分または植物細胞、好ましくはCGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物もしくは植物部分もしくは植物細胞またはCGMMV耐性キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物もしくは植物部分もしくは植物細胞の同定のための、SNP1、SNP1、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP7、SNP8、およびSNP9から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP10、SNP11、およびSNP12から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用。
スイカ属植物または植物部分または植物細胞、好ましくはCGMMV耐性キトルルス・コロキンシス植物もしくは植物部分もしくは植物細胞またはCGMMV耐性キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物もしくは植物部分もしくは植物細胞のCGMMV耐性付与QTLまたはCGMMV耐性付与QTLを含んでなる遺伝子移入断片の同定または検出のための、SNP1、SNP1、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP7、SNP8、およびSNP9から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP10、SNP11、およびSNP12から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用。
CGMMV耐性付与QTLまたはCGMMV耐性付与QTLを含んでなる遺伝子移入断片を含んでなり、スイカ属植物または植物部分または植物細胞、好ましくは、キトルルス・コロキンシス植物もしくは植物部分もしくは植物細胞またはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物もしくは植物部分もしくは植物細胞である植物または植物部分または植物細胞の同定または検出のための、SNP1、SNP1、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP7、SNP8、およびSNP9から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP10、SNP11、およびSNP12から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用。
CGMMV耐性(またはCGMMV耐性付与QTL)のCGMMV感受性栽培スイカ植物への遺伝子移入のための、SNP1、SNP1、SNP3、SNP4、SNP5、およびSNP6から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP7、SNP8、およびSNP9から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP10、SNP11、およびSNP12から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP13、SNP14、SNP15、SNP16、SNP17、およびSNP18から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用;ならびに/またはSNP19、SNP20、SNP21、SNP22、SNP23、およびSNP24から選択される1つもしくは複数のマーカーの使用。
CGMMV耐性キトルルス・ラナツス植物の生産のため、好ましくはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物の生産のため、キトルルス・ラナツス植物細胞、好ましくはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物細胞の生産のための、本発明によるキトルルス・コロキンシス植物またはキトルルス・コロキンシス植物細胞の使用は、本発明の別の実施態様である。好ましい実施態様では、本発明によるキトルルス・コロキンシス植物またはキトルルス・コロキンシス植物細胞は、本発明によるCGMMV耐性キトルルス・ラナツス植物を生産するために使用される。
キトルルス・ラナツス植物、好ましくはキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物を受粉するための、本発明によるキトルルス・コロキンシス植物の花粉もまた、本発明の一実施態様である。
接木植物、好ましくは本発明による接木植物の生産のための、本発明によるスイカ属植物またはスイカ属植物細胞の使用は、本発明の別の実施態様である。
CGMMV耐性種子の生産のための、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物またはスイカ属植物細胞の使用は、本発明の別の実施態様である。
CGMMV耐性スイカ属植物、好ましくは本発明による非遺伝子組換えCGMMV耐性スイカ属植物の生産のための、受託番号NCIMB42624で寄託された種子の使用もまた、本発明の一実施態様である。
果実、好ましくは本発明による果実のための、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物またはスイカ属植物細胞の使用は、本発明の別の実施態様である。
種なし果実、好ましくは本発明による種なし果実の生産のための、本発明による非遺伝子組換えスイカ属植物またはスイカ属植物細胞の使用は、本発明の別の実施態様である。
動詞「含んでなる(comprise)」とその活用は、限定されない意味で、この単語の後に続く項目が含まれ、具体的に言及されていない項目が除外されないことを意味するように使用される。さらに、不定冠詞「a」または「an」による要素への参照は、文脈が要素の1つだけが存在することを明確に要求しない限り、1つより多くの要素が存在する可能性を排除しない。不定冠詞「a」または「an」は、通常、「少なくとも1つ」を意味し、例えば、「植物細胞(a plant cell)」はいくつかの細胞植物(cells plants)なども指す。同じく、「果実(a fruit)」または「植物(a plant)」もまた、複数の果実および植物を指す。
一側面では、本発明による植物、植物部分、および植物細胞は、規則28(2)EPC(欧州特許条約)で規定される本質的な生物学的な方法によってのみ得られるわけではない。例えば、C.コロキンシスQTLの原因遺伝子、例えばQTL7.1またはQT9.1が、QTLが見出される7番染色体または9番染色体領域のファインマッピングおよび/または配列決定によって決定でき、栽培スイカのオルソログ遺伝子が決定でき、栽培スイカのオルソログ遺伝子は、例えばUV突然変異誘発、EMS突然変異誘発、CRISPR-Casゲノム改変などによって変異導入することができる。それによって、例えば、例えばQTL7.1またはQTL9.1の基礎をなす改変遺伝子を含んでなるCGMMV耐性スイカ植物を作り出すことができる。この面では、本明細書におけるC.コロキンシス遺伝子移入断片への言及は、それらがQTL7.1遺伝子座またはQTL9.1遺伝子座(または他の遺伝子座のいずれか)に存在するC.コロキンシス遺伝子のオルソロガスなスイカ遺伝子の(ヒトによって誘発された)変異遺伝子を含んでなるので、CGMMV耐性であるスイカ植物に置き換えられる。
一側面では、本明細書に記載のQTLを付与するCGMMV耐性は、USDAコアコレクションのC.コロキンシス系統PI386015、PI388770、PI525082、およびPI537300から得られない/入手可能でない。
種子の寄託
CGMMV耐性植物の二倍体キトルルス・コロキンシス種子は、2016年1月27日にNCIMB Ltd.、バックスバーン(Bucksburn)アバディーン(Aberdeen) AB21 9YA、スコットランドにおいて、ブダペスト条約に基づきヌンヘムスB.V.によって受託番号NCIMB42624で寄託された。
寄託物へのアクセスは、特許商標局長(Commissioner of Patent and Trademarks)が請求に基づいて権利を有すると決定した者に対して、本出願の係属中に利用可能であることになる。
出願人は、生物学的材料の試料および当該試料に由来する材料が、規則32(1)EPCまたは類似の規則および規制を有する国もしくは条約の関係法令に従って、特許付与の言及(the mention of the grant of the patent)まで、または出願が拒絶される、放棄される、取り下げられる、もしくは取り下げたとみなされた場合は出願日から20年間、指定された専門家にのみ分譲されることを要求する。
37C.F.R.§1.808(b)に従い、1つまたは複数の寄託物の公衆への利用可能性に関して寄託者によって課されたすべての制限は、その寄託物へのアクセスを提供することによって、特許の付与時に取消し不能に解除されることになる。寄託物は、30年間もしくは直近のリクエストから5年間、または特許の法的拘束力のある存続期間のいずれか長い期間維持され、その期間中に生存不能になった場合は取り替えられることになる。出願人は、この出願に関してこの特許に基づいて、または植物品種保護法(Plant Variety Protection Act)(7 USC 2321以降)に基づいて付与されたいかなる権利も放棄しない。
穂木の生産に使用されたNCIMB42624植物および台木の生産に使用されたCGMMV感染キトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビー植物(25dpiで撮影した写真)(A);CGMMV感染キトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビー台木に接ぎ木されたNCIMB42624穂木、140dpiで撮影した写真は、穂木に病徴がないことを示す(スケール4)(B);CGMMV感染キトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビー植物、140dpi後に撮影した写真は重度の病徴を示す(C)。 一般的方法に記載の目視による病徴の評価に従ってスケール1を表す、CGMMVを接種後、重度の病徴、葉の変形、水ぶくれ、および明らかなモザイクを示すスイカ属植物の例。 一般的方法に記載の目視による病徴の評価に従ってスケール2を表す、CGMMVを接種後、中等度の病徴、葉の変形は軽度であるが明らかなモザイクを示すスイカ属植物の例。 一般的方法に記載の目視による病徴の評価に従ってスケール3を表す、CGMMVを接種後、軽度の病徴、非常に軽度のモザイクとわずかな透化斑点を示すスイカ属植物の例。 重度のCGMMV病徴を示す果実の例。この果実はCGMMVを接種されたCGMMV感受性スイカ属植物によって生産された。 病徴を示さない果実の例。この果実はCGMMVを接種されたCGMMV耐性スイカ属植物によって生産された。
配列の説明
配列番号1~配列番号6は、それぞれ、SNP1~SNP6のドナーヌクレオチドを含んでなるC.コロキンシス由来のQTL1.1に連鎖する1番染色体の配列を指す。
配列番号7~配列番号9は、それぞれ、SNP7~SNP9のドナーヌクレオチドを含んでなるC.コロキンシス由来のQTL4.1に連鎖する4番染色体の配列を指す。
配列番号10~配列番号12は、それぞれ、SNP10~SNP12のドナーヌクレオチドを含んでなるC.コロキンシス由来のQTL5.2に連鎖する5番染色体の配列を指す。
配列番号13~配列番号18は、それぞれ、SNP13~SNP18のドナーヌクレオチドを含んでなるC.コロキンシス由来のQTL7.1に連鎖する7番染色体の配列を指す。
配列番号19~配列番号24は、それぞれ、SNP19~SNP24のドナーヌクレオチドを含んでなるC.コロキンシス由来のQTL9.1に連鎖する9番染色体の配列を指す。
配列番号25:植物組織中のCGMMV RNAを検出するためのRT PCRに使用されるリバースプライマー
配列番号26:植物組織中のCGMMV RNAを検出するためのRT PCRに使用されるフォワードプライマー
配列番号27:植物組織中のCGMMV RNAを定量するための定量的RT PCRに使用されるセンスプライマー
配列番号28:植物組織中のCGMMV RNAを定量するための定量的RT PCRに使用されるアンチセンスプライマー
配列番号29:植物組織中のCGMMV RNAを定量するための定量的RT PCRに使用されるプローブオリゴヌクレオチド
一般的方法
実施例:CGMMV耐性を評価するための機械的葉接種
項目1:植物感染のためのCGMMV接種材料の調製
ヨーロッパ型株Ve459(CNR、トリノ)に感染したCGMMV感受性キュウリ植物(例えば、品種シーラ(Sheila)、ヌンヘムスB.V.)からスイカ属植物の感染用接種材料を作出した。CGMMV感染の明らかな病徴を示す新鮮な若い葉(有病徴葉)をキュウリから取り除いた。有症キュウリの葉1グラム当たり5mlの冷蔵(5℃)0.03Mリン酸緩衝液を加え、キュウリの葉1グラム当たり0.05グラムの活性炭および0.1グラムの珪藻土を加えた。葉材は粉砕中と粉砕後に、氷冷した乳鉢中で乳棒を用いて粉砕した。
スイカ属植物がCGMMVに耐性があるかどうかを試験する場合、新鮮に増殖させた材料から新鮮に調製した接種材料を用いることが望ましい。
項目2:(スイカ属)植物のCGMMVでの感染
葉接種は、若い実生の最初の本葉に接種材料を擦ることによって行った。したがって、最初の本葉を広げたとき(播種後約15~20日)に、(スイカ属)植物の実生に、一般的方法の項目1に記載のように調製した接種材料を接種した。最初の接種の4~5日後に、実生に2回目の接種を行った。対照実生にはバッファーのみを接種する(模擬接種)。接種した植物は間接太陽光に保持し、直接太陽光は2回目の接種まで避けた。接種した実生を維持するための温度条件(regime)は、夜間18℃および昼間12~14時間の昼光を伴って25℃であった。1つの遺伝子型(例えばCGMMV耐性遺伝子型、感受性対照遺伝子型)当たり少なくとも10個の植物を、少なくとも2反復(replicates)で接種することが好ましい。くわえて、模擬接種された多数の植物を含む。
項目3:病気の病徴の評価
接種された植物を、最初の接種後の次の時点(dpi、接種後の日数)でCGMMVウイルスの病徴および/または存在について分析した。
15dpi
30dpi
45dpi
60dpi
所望の場合、約140dpiまたはそれ以降でも、病徴やCGMMVの存在について果実を試験することができる。
対照植物
一連の試験すべてに、対照を含める必要がある。CGMMVでの感染の効率を確認するための陽性対照として、CGMMVに感受性があることが知られている(スイカ属)植物(例えばキトルルス・ラナツス商業品種)を含めることが重要である。好ましくは陽性対照植物の少なくとも95%が20dpiの葉で重度の病徴(スケール1)を示すべきであり、好ましくはこれらの植物によって生産される果実が重度の病徴を示すべきである。さらに、模擬接種としてリン酸バッファーのみを接種したCGMMV感受性植物に代表される陰性対照植物が含まれるべきである。くわえて、接種されていない植物を一連の試験シリーズに含めることができる。陰性対照は、葉または果実でCGMMV感染の病徴を示してはならず、CGMMVタンパク質および/またはRNAは模擬接種植物では検出可能であるべきではない。
葉のCGMMV病徴の目視評価
目視で評価した葉の病徴を次のスケールに従って分類する。
スケール1:重度の病徴:葉の変形、水ぶくれ、および明らかなモザイク(図2に例示)
スケール2:中等度の病徴:葉の変形は軽度であるが明らかなモザイク(図3に例示)
スケール3:軽度の病徴:非常に軽度のモザイクとわずかな透化斑点(図4に例示)
スケール4:葉に病徴なし(図1Bに例示)
接種した植物組織におけるウイルス検出:ELISA
植物のCGMMVの有無を示すために、病徴の目視評価によってスケール4に分類されたすべての植物について、2回目の評価(30dpi)の後にELISAアッセイを行った。ELISAアッセイによって得られた結果に応じて、試験した植物を以下のスケールに従って分類した。
ELISAで陰性
吸光度が<0.5の場合、低い陽性
吸光度が>0.5の場合、ELISAで陽性
植物材料中のCGMMVの有無はまた、RT-PCRによって評価する、またはRT-qPCR検出によって(一般的方法の項目4を参照)かつ/もしくはティッシュプリントもしくはドットブロット(一般的方法の項目5)によって定量することができる。
項目4:接種した植物組織でのウイルス検出:植物組織におけるCGMMVのPCR検出
植物材料中のCGMMVの存在を逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)によって検出し、植物材料中のCGMMVの定量には逆転写酵素定量ポリメラーゼ連鎖反応(RT-qPCR、TaqMan)を用いた。参照により組み込まれるHongyun et al., 2008, J Virological Methods 149, 326-329も参照されたい。
a)植物材料からのRNAの抽出
葉組織(200mg)を液体窒素中で、乳棒を用いて乳鉢内で細かく粉砕し、滅菌済みの微量遠心管に移した。製造者の指示に従って、Trizol試薬(インビトロジェン)で全RNAを抽出した。得られたRNAペレットを30μlのDEPC処理水に再懸濁し、-80℃で保存した。RNA濃度をND-1000分光光度計(NanoDrop Technologies)で測定した。
b)逆転写酵素PCR(RT-PCR)
RT-PCRに使用したオリゴヌクレオチドは、EMBLデータベースから入手可能なCGMMVコートタンパク質遺伝子および3’非コード領域(NCR)のヌクレオチド配列に基づいて設計した。最初のcDNA鎖は、リバースプライマー:5′-TTG CAT GCT GGG CCC CTA CCC GGG GAA AG-3′(SphI;配列番号25)でプライミングしたSuperScriptII逆転写酵素(インビトロジェン)によって合成した。PCRで使用されるフォワードプライマーの配列は、5′-CCG AAT TCA TGG CTT ACA ATC CGA TCA C-3′(EcoRI;配列番号26)である。温度サイクルスキームは、94℃で3分、35サイクルの94℃で30秒、53℃で45秒、72℃で1分、その後に続く72℃で7分の最終インキュベーションであった。
予想される700塩基対のPCR産物をpGEM-3Zfプラスミドにクローニングし、自動ABI3730 DNAシーケンサーで陽性クローンを両方向に配列決定して、CGMMVウイルスRNAから得られる増幅配列を確認した。
c)RT-qPCR
TaqManアッセイのプライマーとプローブは、製造元によって提供された説明書に記載されている手順に従って、Primer Expressソフトウェア(アプライドバイオシステムズ、バージョン2.0)を使用して設計した。CGMMV特異的プライマーは、5′-GCA TAG TGC TTT CCC GTT CAC-3′(センス;配列番号27)および5′-TGC AGA ATT ACT GCC CAT AGA AAC-3′(アンチセンス;配列番号28)であった。プローブは5′-CGG TTT GCT CAT TGG TTT GCG GA-3′(配列番号29)であり、6-カルボキシフルオレセイン(FAM)で標識し、3’末端をN、N、N’、N’-テトラメチル-6-カルボキシローダミン(TAMRA)で標識した。
反応はすべて、次のものが入った50μlの最終容量で実施した。25μlのUNGを含まない2×マスターミックス、1.25μlの40×MultiScribeおよびRNase阻害剤ミックス、1μlのフォワードプライマー(20μM)、2μlのリバースプライマー(20μM)、0.5μlのプローブ(20μM)、1μlの全RNAまたは5μlのRNA転写物、およびDEPC水の量はテンプレートで調節した。温度サイクリングは、LightCycler(登録商標)96(ロシュ・ライフサイエンス)で次のように実行した:48℃で30分、95℃で10分、40サイクルの95℃で15秒、60℃で1分。
一本鎖RNAのマイクログラムからピコモルおよびRNA分子数への変換は、Olmos et al.(2005, J Virol Methods 128(1-2), 151-155)に記載の通りに行った。転写産物の10倍連続希釈液を5μlあたり5×1012~50のコピーに調製し、アリコートに分けて-80℃で保存した。5×108~5×100の希釈物をリアルタイムRT-PCRアッセイによって増幅した。安定した増幅は、アッセイの3回繰り返しを行ってRNA転写産物の50コピーという低さで観察することができた。
項目5:ハイブリダイゼーションによるCGMMVの検出(ティッシュプリントまたはドットブロット)
ティッシュプリント用メンブレンの準備
手袋を着用し、滅菌ハサミで必要なサイズに切断することによってナイロンメンブレンを準備し、マイクロプレートグリッドテンプレートを上に置く(実際のサイズは使用するサンプルのタイプによる)。清潔で滅菌されたメスで葉柄を横断して切り込み、樹液がすべて吸収されるまでグリッドの1つに軽く押し込む。後に続くプリントごとに新鮮なカットを作成する。精製されたDNAまたはRNA試料では、1μlの試料で十分である。
それぞれの同じ植物種の健康な陰性対照および既知の感染陽性対照を含める。精製されたウイルスまたはその増幅されたPCR産物も陽性対照として含めるべきである。メンブレンが完全に乾燥するまで待ち、0.120J cm-2(架橋)のUV光を使用して核酸をメンブレンに固定しる。乾燥したメンブレンをビニール袋に密封して室温で保存する。
ドットブロット用メンブレンの準備
試料組織を重量測定し、適切な希釈率で適切な抽出バッファーで粉砕する。マイクロピペットで10~20μlの抽出物を取り、チップを慎重に取り外して、内部の液体が上昇してエアロックされないように努める。マイクロプレートグリッドをガイドとして使用して、ピペットチップをメンブレンに軽く(すばやく)触れさせ、抽出物をメンブレンに塗る(プリンティング)。結果として得られるドットの体積は約250nlで、各グリッド位置に4個配置することができる。メンブレンの目的とハイブリダイゼーションプローブの品質に応じて、1つの試料につき2~4ドットを使用する。
ティッシュプリントメンブレンに対して上記のように、対照をプリントし、架橋し、保存する。
万一処理中に問題が発生した場合に備えて、バックアップとして複製のメンブレンをプリントしてもよい。
メンブレンのプレハイブリダイゼーション
組織プリントまたはドットブロットのために上記のように調製したメンブレンを、フラットピンセットを使用してハイブリダイゼーションチューブに入れる。プレハイブリダイゼーション溶液(DIG Easyおよび1%ブロッキング剤)を室温で追加する(メンブレンを覆うのに十分に、例えば8×12cmのメンブレンで20ml、8×6cmで10ml)。ハイブリダイゼーションオーブンで回転させながら54℃で約2時間インキュベートする。これ以降メンブレンが乾かないようにする。
メンブレンのハイブリダイゼーション
8×12cmのメンブレン1枚あたり80~120ngのプローブを得るように凍結ストックプローブ溶液を使用して新鮮なハイブリダイゼーション溶液(DIG Easy溶液および1%ブロッキング剤)を準備する。ハイブリダイゼーション溶液を100℃(DNAプローブの場合)またはRNAプローブの場合65℃で10分間予め加熱する。メンブレンからプレハイブリダイゼーション溶液を捨て、希釈したプローブ溶液をメンブレンに加える。ハイブリダイゼーションオーブンで回転させながら54℃で一晩インキュベートする。
メンブレンの洗浄
メンブレンからハイブリダイゼーション溶液を捨て、ハイブリダイゼーションオーブンで回転させながら、ハイブリダイゼーションチューブで次の工程を実施する。
1.ハイブリダイゼーション温度にて40分間、6×SSC+1%SDSで2倍量のハイブリダイゼーション量を用いて洗浄する。
2.液体を捨て、洗浄を繰り返す。
3.メンブレンを検出トレイ+溶液1に移す(メンブレンの乾燥を避ける)。
検出
メンブレンをメンブレンより少し大きいトレイに移す。これ以降、処理は室温で、穏やかに攪拌を伴う。溶液の量をトレイおよびメンブレンのサイズに調整する(例えば600μl/cm2または8×12cmのメンブレンの場合は50ml)。次の工程の間、メンブレンが乾燥しないことが重要である。
次の溶液でメンブレンを洗浄する。
1.溶液I、1分
2.洗浄溶液、5分
3.溶液I、1分
4.溶液II、30分(メスシリンダーに2倍体積を調製)
5.溶液II(前の工程から)+抗DIG(1:20000)、30分
6.洗浄溶液、15分
7.洗浄溶液、15分
8.溶液I、1分
9.溶液III、短くて5分
アルカリIIIホスファターゼ化学発光基質(CDP-Star(1:100))を600μlの溶液IIIに希釈する。
2枚のアセテートのシートの間にメンブレンを置き、マイクロピペットを用いてメンブレン上に基質を均一に分散させる(1滴=4つの小さな四分円)。気泡が入らないように注意しながら、上のアセテートを数回上下させることによって混ぜる。暗所で5分間インキュベートする(例えばアルミホイルで覆う)。濾紙で押して余分な基質を取り除き、アセテートの端をヒートシールする。
本明細書に記載の溶液を調製するには、次の試薬が必要である。
試薬
ブロッキング剤(ロシュ)
マレイン酸
NaCl
Tris-HCL
ツイン20
抗Dig(ロシュ)
CDP-Star(ロシュ)
溶液:
溶液I:0.1Mマレイン酸、0.15M NaCl、pH7.5
溶液II:溶液Iの1%ブロッキング剤
溶液III:0.1M Tris-HCl pH9.5、0.1M NaCl
洗浄溶液:溶液I中の0.3%ツイン20
デジタルイメージング
メンブレンをデジタルイメージングチャンバーに入れ、周囲照明で写真を1枚撮影する(Nikon Control Pro2、50mm 対物レンズ、リモートシューティングを有効にした手動制御、ISO 0.3 工程オーバー6400、長時間露光ノイズリダクションボックスがチェックされ、カメラは最短30分間、事前に<10℃に冷却)。
チャンバーを閉じ、シャッター速度をバルブ(Bulb)に、アパーチャーを1.4に変える。DSLR_Bot、長時間露光機能を使用して、露光時間を5分03秒に設定する。赤外線ケーブルが完全に挿入され、出力レベルが最大になっていることを確認して、スタートを押す(「クリック」が聞こえるはずである)。カメラは、アパーチャーを開いた状態で1画像を撮影し、ノイズ低減のためにアパーチャーを閉じてもう1画像、5分03秒ごとに合計時間10分06秒の写真を撮る。
5分間の露出の1枚の写真は、2~4時間の露出の従来の画像とほぼ同じである。より強いシグナルが必要な場合は、10分間のデジタル露光(従来の一晩の画像に相当)を行うことができる。外部診断または低シグナルの場合、従来の一晩の暴露を勧める。
項目6:スイカ属植物の接ぎ木
台木は、15日齢のCGMMVを接種したキトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビー植物または栽培品種エルコール(ヌンヘムスB.V.)から調製した。穂木は20日齢のNCIMB42624植物から調製した。台木の茎および穂木の芽に斜めの切り込みを入れ、これらを維管束系が接合されるようにつなぎ合わせることによって穂木を台木に接ぎ木した。高湿度において修復させた後、接木植物を温室に移した。
実施例 - 結果
結果項目1:CGMMV耐性スイカ属植物の同定
一般的方法に記載の方法に従ってCGMMVに感染させたさまざまな異なるスイカ属種系統の群を、温室または気候室で栽培した。CGMMV感染用の接種材料を一般的方法の項目1に従って作製し、接種した植物を一般的方法項目3に記載のように病徴について目視で評価した。CGMMV誘発病徴のない1つの単一のキトルルス・コロキンシス植物(スケール4)を確認した。植物を何度も自家受粉させ、選抜したCGMMV耐性植物を繁殖させて、ブダペスト条約の下で受託番号NCIMB42624を有する指定された種子寄託用の種子を得た。
結果項目2:CGMMV耐性植物の作出とその分析
キトルルス・ラナツスの植物
NCIMB42624の花粉を使用して、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリスの有望系統を授粉した。F1植物を、CGMMV耐性に関する更なる分析のために、交配によって作られた種子から成長させた。
F2植物も、F1植物を自家受粉させて作った。F1植物(NCIMB42624×キトルルス・ラナツス亜種ウルガリスの有望系統)からF2の種子およびバッククロスを得ることが複雑であったことに留意する必要がある。果実になったのはわずかのみであり、それらの果実ではほとんどの種子が空であった。
一般的方法の項目1~3に記載の機械的葉接種方法および一般的方法の項目4に記載のRT-qPCRを用いて、CGMMV耐性およびCGMMVウイルスの存在についてF1植物を試験した。
結果は以下の通りである。模擬接種植物は病徴なしを示した。陽性対照であるシュガーベイビーの植物は、スケール1のCGMMV病徴を示した。F1植物はCGMMV耐性であり、病徴なし(スケール4)を示した。
Figure 0007341121000005
上記RT-qPCRの結果は、植物材料中のCGMMV RNAの量を示す。「模擬(Mock)」は、バッファーを接種したがCGMMVを接種していない植物を示す。「接種された(inoculated)」は、一般的方法の項目1~3の機械的葉接種試験に記載のようにCGMMVで接種した植物を示す。「シュガー(Sugar)」は、キトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビー植物を示す。「F1」は、NCIMB42624×キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス有望系統の間の交配にから得られた植物を示す。「反復(rep)」は、異なる植物を示し、各反復(rep)は6つの植物の群からなる。
RT-qPCRは、植物試料中のCGMMV RNA分子を検出するための非常に感度の高い方法である(Hongyun et al., 2008, J Virological Methods 149, 326-329)。上記の表2からわかるように、高感度RT-qPCR法を使用すると、ほぼすべての時点(15dpi、30dpi、60dpi)で、分析したすべての植物でCGMMV RNAを検出することができる。表2から明らかに導き出されるのは、NCIMB42624×キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス有望系統間の交配から得られたF1植物のCGMMV RNAの量は、CGMMV感受性キトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビーのCGMMV RNAの量よりも桁違いに低いことをことである。その量は、すべての時点において4反復(replicates)の平均で5.0×10-5ng/μl未満であり、それ以降の時点で徐々に低くなった。感受性対照は、(35dpiで)平均で少なくとも0.02ng/μlであったが、15dpiおよび60dpiではより高く、それぞれ1.7ng/μl超および0.8ng/μl超であった。
病徴の目視評価から、F1植物はCGMMVの接種後に病徴を生じない(スケール4)ので、CGMMVに耐性があることが明らかである。キトルルス・ラナツス栽培品種シュガーベイビーはCGMMVに感受性があり、CGMMVの接種後に重度の病徴(スケール1)を示すことが知られている。したがって、上記の表に示されているF1植物のCGMMVの量が非常に少ないことは、CGMMV耐性がそれぞれの植物材料のCGMMV RNAの大幅な減少と相関することを明確に示す。さらに、F2植物も、一般的方法の項目1~3に記載の機械的葉接種法で試験した場合、CGMMV病徴なし(スケール4)であった。また、F2植物で生産された果実は、外側でも内側でも病徴を示さなかった。病徴なし(スケール4)であったF2植物も、葉のウイルス力価が極めて低く(RT-qPCRデータ示さず)、感受性対照と比較して大幅に減少した。
接木植物
NCIMB42624由来の穂木を、一般的方法で本明細書に記載の方法に従って、商用のキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス植物(栽培品種シュガーベイビー)またはククルビタ(Curcubita)・マクシマ×ククルビタ(Curcubita)・モスカータ栽培品種エルコール雑種(ヌンヘムスB.V.)から調製したCGMMV感染台木に接ぎ木した。
植物の分析
温室栽培F1植物(NCIMB42624×亜種ウルガリス有望系統)、NCIMB42624由来の穂木とキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス栽培品種シュガーベイビー(由来の感染台木で構成される接木植物「NCIMB42624-シュガーベイビー」)、およびNCIMB42624由来の穂木とククルビタ(Curcubita)・マクシマ×ククルビタ(Curcubita)・モスカータ栽培品種エルコール雑種由来の感染台木で構成される接木植物(「NCIMB42624-エルコール」)を分析した。機械的葉接種を用いて、非接木植物(NCIMB42624、F1、シュガーベイビー)にGMMVを接種した。一般的方法に記載のように、CGMMVに感染したシュガーベイビー植物またはエルコール植物の台木を使用して、接木植物を作った。
いずれの植物においても、CGMMVに起因する葉の病徴は目視分析によって検出できなかった。植物はすべて、本明細書の一般的方法の項目3に記載の病徴の目視評価によって、スケール4であると判定された。
さらに、植物はすべて、外側からは正常に見え、内側の果肉の劣化や水浸状の病徴を示さない果実をつけた。そのような植物によって生産された果実の代表的な写真を図6に示す。
接ぎ木されていない、CGMMVを接種したキトルルス・ラナツス亜種ウルガリス三倍品種シュガーベイビー植物のほとんどすべてが、明確な病徴を示し、本明細書の一般的方法の項目3に記載の病徴の目視評価によって、スケール1または2であると判定された。これらの植物によって生産された果実は、深刻な果肉劣化を示した。そのような植物によって生産された果実の代表的な写真を図5に示す。
さらに、キトルルス・ラナツスF1植物および接木植物(「NCIMB42624-シュガーベイビー」および「NCIMB42624-エルコール」)を、本明細書の一般的方法の項目5に記載のドットブロットハイブリダイゼーション分析(*)および一般的方法の項目4b)に記載のRT-PCR分析(**)によって葉中のCGMMVウイルスRNAの存在について分析した。得られた結果を次の表に示す。
Figure 0007341121000006
上記の表3は、CGMMV耐性キトルルス・コロキンシス(colocynhis)植物(NCIMB42624)、NCIMB42624×キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス交配から得られたF1植物、ならびに接木植物(「NCIMB42624-エルコール」および「NCIMB42624-シュガーベイビー」)の、葉の機械的接種による、または非感染穂木を感染台木に接ぎ木することによるCGMMV感染後の葉のCGMMV RNAの検出結果を示す。CGMMV感受性商業品種シュガーベイビーからの植物を陽性対照として使用した。+/-は非常に弱い信号を示し、-は信号がないことを示し、+は強い正の信号を示す。dpi:感染後日数。(*)ドットブロット法、(**)RT-PCR法。
CGMMV感受性対照植物では、ウイルスは、植物の成長の間、初期(dpi14)から後期(dpi90)にわたって検出された。NCIMB42624では、CGMMV RNAの非常に弱いシグナルが初期段階(dpi14および30)で検出されたが、これらの信号は後期段階(dpi40以降)で消失した。F1植物(NCIMB42624×有望系統)でも同様の結果が得られた。接木植物では、「NCIMB42624-シュガーベイビー」接木で弱いシグナルがdpi60で検出されたことを除いて、発達のどの段階(dpi14~dpi90)でも葉でCGMMV RNAは検出されなかった。次の表4からわかるように、「NCIMB42624-シュガーベイビー」接木の更なる分析は、少量のCGMMV RNAの存在を示す弱いシグナルは、初期(dpi14)に8つの植物のうちの1つの植物でのみで見られたウイルスに起因する。後期(dpi60)には、同じ植物のシグナルはドットブロットでもPCRでも検出できなかった。
Figure 0007341121000007
上記の表4は、CGMMVに感染した台木に接ぎ木した後の接木植物(「NCIMB42624-シュガーベイビー」)でのCGMMV RNAの検出結果を示す。+/-は弱いシグナルを示し、-はシグナルがないことを示す。
表3および表4の上記の非定量的でただ定性的な結果は、耐性植物の初期段階での非常に低いレベルのウイルスが後期段階で徐々に低下し、そのとき定量的方法を使用してのみ検出可能である、すなわち40dpiまたはそれよりあと60dpiまたはそれ以降では極めて低いウイルス力価しか見つからないという点で、表2の前述の定量結果と一致する。くわえて、耐性穂木では、CGMMVウイルスは、これらの定性的方法を使用して検出することができなかった。
さらに、RT-qPCTは、一般的方法の項目6に記載のように、台木がCGMMVに感染した、穂木と台木の組み合わせから得られた葉に対しても実施した。使用した台木はシュガーベイビーであった。
葉試料の140~150dpiでの平均Ct値は以下のようであることがわかった。各反復(replicate)は6つの植物でからなる。低いCt値は高いウイルス力価を示し、高いCt値は低いウイルス量を示すことに留意されたい。
Figure 0007341121000008
上記が明確に示したのは、NCIMB42624植物およびNCIMB42624×キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス有望系統間の交配植物は、CGMMV感染のいずれの病徴も示さず、上葉に非常に低い、ほとんど検出できないレベルのウイルスを含んでいたこと、ならびにCGMMV感染台木に接ぎ木したNCIMB42624穂木を含んでなる接木植物(「NCIMB42624-シュガーベイビー」および「NCIMB42624-エルコール」)は、CGMMV感染のいずれの病徴も穂木に示さないことである。したがって、NCIMB42624植物はCGMMVに耐性であり、CGMMVに対する耐性は、キトルルス・ラナツス亜種ウルガリス有望系統を含む他のスイカ属の種に移行可能であり、CGMMV耐性穂木がCGMMV感染台木に接ぎ木された場合、耐性は維持される。
結果項目3 - NCIMB42624見出されたCGMMV耐性のQTLマッピングおよびマーカー開発
3つのマッピング集団を、NCIMB42624とCGMMV感受性であるエリートスイカ系統との交配によって作り出した。1つのBC1集団(戻し交配)と2つのF2集団を作った。上記のように植物にCGMMVを機械的に接種し、病徴を、記載の目視スケールを用いて評価し、さらにELISA検定を用いてウイルス力価を評価した。マッピングは、主に30dpi以降で評価した病徴を用いて行った。
合計で7つのQTLをマッピングし(1番染色体上に2つ、4番染色体上に1つ、5番染色体上に2つ、ならびに7番染色体上に1つおよび9番染色体上に1つ)、これらのうち5つのQTL(1番染色体上のQTL.1.1、4番染色体上のQTL4.1、5番染色体上のQTL5.2、7番染色体上のQTL7.1、および9番染色体上のQTL9.1、下記表6を参照)を更なる戻し交配に使用した。これらの5つのQTLについて、QTLに連鎖するSNPマーカーが下記に記載されている。
2つのQTL、QTL7.1およびQTL9.1が優性であり、病徴レベルがスケール3またはスケール4の植物がもたらされた。また、ウイルス力価にも有意な影響を及ぼし、これらのQTLを戻し交配した栽培スイカでは有意に減少した。
下表(表6)には、5つのQTLのそれぞれの染色体が示され、同じく栽培スイカのゲノムでのSNPの塩基対(bp)位置(cucurbitgenomics.org, "Watermelon (Chareleston Gray) genome"を参照)が示されている。SNPの遺伝子型は、耐性親(すなわちNCIMB42624)および感受性親(有望スイカ系統)について示されている。種子寄託NCIMB42625は、SNP遺伝子型についてホモ接合であり、5つのQTLすべてをホモ接合型で含む。
Figure 0007341121000009
Figure 0007341121000010
各SNPについて、配列は配列表および本明細書に記載されており、配列はSNPと同じ番号をもつ。配列には、耐性ドナーのSNPヌクレオチドが含まれている。したがって、SNP1の場合、耐性親SNPを含んでなる配列(51位の「C」)は、配列番号1として記載される、などである。表1も参照されたい。
QTLと単一のQTLの異なる組み合わせを含むBC3およびF2系統が作り出されている。これらを、接種後のCGMMV耐性とウイルス力価について評価することになる。
ウイルス力価はまた、非常に低いウイルス力価が、感受性スイカ植物またはキュウリなどの他の宿主へのウイルスの伝染性をもたらすかどうか評価されることになる(be evaluated and whether the very low virus titers results)。同様に、CGMMV耐性植物で生産される種子へのウイルスの伝染性も調べられることになる。
さらに、細かいマッピングが行われることになる。「ファインマッピング」とは、QTLの位置を絞り込むことができる方法をいう。例えば、QTLがどのSNPマーカーのペアの間にあるかを決定するために、形質について分離している大きな集団を、形質の分離およびSNPマーカーについて分析することができ、マーカー間の領域に組換え事象を含んでなる植物を選抜することができる。また、最も連鎖するマーカーの近くまたは隣接する追加のマーカーを検索して、QTLが位置しいている間隔を絞り込むこともできる。
実施例:NCIMB42624植物(C.コロキンシス系統)からキュウリおよび感受性スイカ植物へのウイルス伝染
(上記のように)CGMMVウイルス欧州型VE459を機械的に接種したが、病徴なし(スケール4)を示したNCIMB42624の植物の葉を使用して接種材料を作り、この接種材料を使用してキュウリ品種シーラ(Sheila)の215個の植物およびスイカ品種シュガーベイビーの193個の植物を機械的に接種した。約30dpiの後、植物のCGMMV病徴について目視で評価し、ウイルスを検出するためにPCRアッセイを実施した。
結果を下の表7に示す。
Figure 0007341121000011
結果は、キュウリ植物の1つのみが接種材料に感染したことを示し(1つのみが病徴を示し、PCR試験で陽性であった)、一方ではスイカ植物は接種材料に感染しなかった。これは、NCIMB42624で寄託された耐性C.コロキンシス系統では、スイカ植物へのCGMMV伝染は可能ではなく、キュウリ植物への非常に低いレベルの感染しか可能でない(1%未満の植物が感染する)ことを意味する。
実施例:C.コロキンシスドナー(NCIMB42624)由来のQTLのさまざまな組み合わせを含むスイカ系統におけるCGMMVの種子伝染性
C.コロキンシスドナー由来の1つまたは複数のQTLを含み、機械的CGMMV接種で生き残ったさまざまなF3ファミリーは結実が可能であり、これらの果実で生産された種子を、上記のように定量的PCR(RT-qPCR)を用いてCGMMVウイルスについて分析した。その目的は、QTLが種子感染を防ぐことができるかどうか、つまりウイルスの種子伝染性を判定することであった。qPCRは210dpiで実施した。低いCt値は高いウイルス力価を示し、高いCt値(30を超える)は低いウイルス力価を示す。
結果を表8に示す。
Figure 0007341121000012
結果は、少なくともQTL9.1および/またはQTL7.1を含む系統はすべて、種子へのCGMMVウイルスの感染に対して陰性であることを示した。特に、少なくともQTL9.1の存在は、ウイルスの種子伝染を防ぐようであった。
実施例:CGMMV耐性に関するC.コロキンシス系統の比較
CGMMV耐性をNCIMB42624で寄託された系統の耐性と比較するために、さまざまなC.コロキンシス系統の10個の種子を発芽させ、植物に上記のように機械的に接種した。各植物を、スケール1(重度の病徴)、2(中等度の病徴)、3(軽度の病徴)、および4(病徴なし)を用いて表現型を判定した。なお、PI系統はヘテロ接合であることが知られていることに留意されたい。
多くのPI系統は発芽せず、したがって評価することができなかった。
次のPI系統を評価することができた:PI537300、PI542616、PI549161、GRIF14201、PI220778、PI386015、PI432337、PI388770、およびPI386018。これらの系統のうち3つ(PI537300、PI386015、PI388770)はUSDAコアコレクションの一部であり、潜在的なCGMMV耐性(tolerance)を有することが記述されている(CucCAP、第2回年次CucCAPチーム会議(Second Annual CucCAP Team Meeting)、2017年3月27~28日、チャールストン、26および27ページ、「キュウリ緑斑モザイクウイルスCGMMMに対する耐性に関するスイカPI収集の評価およびCGMMV耐性に関連するSNPを同定するためのゲノムワイド関連マッピングの実施」;4つのC.コロキンシス系統のみが「コアサブセット」の一部であるGRINコレクションに示されている通りUSDAコアコレクションのC.コロキンシス系統と組み合わせて;4つのコアサブセットのうち3つはこの試験に含まれていたが、残念ながらPI525082は本試験に含むことができなかった)。
しかし、我々の試験では、USDAコアコレクションの3つの系統を含む、試験したすべての系統の平均病徴スコアは3以下(個々のプラントの平均)であり、本発明のNCIMB42624(そのすべての植物のスコアが4)を除いて、テスト全体でスコアが4(病徴なし)の植物は1つもなかった。他のすべてのC.コロキンシス系統のなかで、PI386015が最良のCGMMV耐性を有し、すべての植物のスコアが3(軽度の病徴)であった。PI537300には、スコアが3(軽度の病徴)の植物が6つ、スコアが2(中等度の病徴)の植物が4つあった。PI388770には、スコアが1の植物(重度の病徴)が6つ、スコアが2の植物(中等度の病徴)が3つ、スコアが3の植物(軽度の病徴)が1つあった。
本試験によって、NCIMB42624で寄託された選抜C.コロキンシスのCGMMV耐性が、最大で耐性(スコア3、軽度の病徴)を有する、他のいずれの被験C.コロキンシス(coloynthis)系統よりも耐性レベルが高いことが確認された。

Claims (13)

  1. 9番染色体上および/または7番染色体上に遺伝子移入断片を含んでなるキトルルス・ラナツス(Citrullus lanatus)種の栽培スイカ植物またはその植物細胞であって、前記9番染色体上の遺伝子移入断片が、受託番号NCIMB42624で寄託されたキトルルス・コロキンシス(Citrullus colocynthis)のドナーに由来するCGMMV耐性QTLを含んでなり、前記9番染色体上のQTLが34,607,108番目のヌクレオチド(SNP21)と36,923,004番目のヌクレオチド(SNP23)との間にあり、9番染色体における35,343,85番目のヌクレオチド(SNP22)にシトシンを含んでなり、かつ前記7番染色体上の遺伝子移入断片が、前記受託番号NCIMB42624で寄託されたキトルルス・コロキンシスのドナーに由来するCGMMV耐性QTLを含んでなり、前記7番染色体上のQTLが4,784,519(SNP13)と11,166,694(SNP16)との間にあり、7番染色体における7,848,633番目のヌクレオチド(SNP14)にアデニンを含んでなる、キトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物細胞。
  2. 請求項1に記載のキトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物細胞であって、前記7番染色体上の遺伝子移入断片が、7,848,633番目のヌクレオチド(SNP14)にアデニンを、かつ8,334,624番目のヌクレオチド(SNP15)にグアニンを含んでなり、かつ前記9番染色体上の遺伝子移入断片が、35,343,850番目のヌクレオチド(SNP22)にシトシンを、かつ36,923,004番目のヌクレオチド(SNP23)にシトシンを含んでなる、キトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物細胞。
  3. 7番染色体上の前記遺伝子移入断片がホモ接合もしくはヘテロ接合型であり、かつ/または9番染色体上の前記遺伝子移入断片がホモ接合型もしくはヘテロ接合型である、請求項1または2に記載のキトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物細胞。
  4. 前記植物が、スケール3(軽度の病徴)またはスケール4(病徴なし)のCGMMV耐性を含んでなる、請求項1~3のいずれか一項に記載のキトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物細胞。
  5. 前記植物または植物細胞が、近交系植物もしくは植物細胞、またはF1雑種植物もしくは植物細胞、または二倍体もしくは四倍体もしくは三倍体植物もしくは植物細胞である、請求項1~4のいずれか一項に記載のキトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物細胞。
  6. 請求項1~5のいずれか一項に記載のキトルルス・ラナツス種の植物に成長する、種子。
  7. 請求項1~5のいずれか一項に記載の植物細胞を含んでなる、キトルルス・ラナツス種の栽培スイカ果実または果実部分。
  8. 果実、果実部分、台木、穂木、挿し木、花粉、葯、胚珠、胚、根、茎、葉、子葉、胚軸、花、カルス、インビトロの細胞または細胞培養物を含む植物のいずれかの一部分または部分から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の栽培スイカ植物細胞を含んでなる栽培スイカ植物の部分。
  9. 三倍体雑種種子生産における親としての請求項5に記載の二倍体および四倍体系統の使用。
  10. 次の工程:
    a)それぞれが7番染色体上の遺伝子移入断片を有する2つの7番染色体を含んでなる第1のCGMMV耐性近交系二倍体の、請求項1に記載のキトルルス・ラナツス種のスイカ植物を準備すること、
    b)それぞれが7番染色体上の遺伝子移入断片を有する4つの7番染色体を含んでなる第2のCGMMV耐性近交系四倍体の、請求項1に記載のキトルルス・ラナツス種のスイカ植物を準備すること、
    c)工程b)で提供された前記四倍体スイカ植物と、工程a)で提供された二倍体スイカ植物の花粉を受粉させること、ならびに
    d)工程c)で生産された果実から種子を集めること
    を含んでなる、三倍体雑種栽培スイカの種子を生産する方法。
  11. 次の工程:
    a)それぞれが9番染色体上の遺伝子移入断片を有する2つの9番染色体を含んでなる第1のCGMMV耐性近交系二倍体の、請求項1に記載のキトルルス・ラナツス種のスイカ植物を準備すること、
    b)それぞれが9番染色体上の遺伝子移入断片を有する4つの9番染色体を含んでなる第2のCGMMV耐性近交系四倍体の、請求項1に記載のキトルルス・ラナツス種のスイカ植物を準備すること、
    c)工程b)で提供された前記四倍体スイカ植物と、工程a)で提供された二倍体スイカ植物の花粉を受粉させること、ならびに
    d)工程c)で生産された果実から種子を集めること
    を含んでなる、三倍体雑種栽培スイカの種子を生産する方法。
  12. 受託番号NCIMB42624で寄託されているキトルルス・コロキンシス種に由来するCGMMV耐性QTLを含んでなる7番染色体上の断片、および/または受託番号NCIMB42624で寄託されているキトルルス・コロキンシス種に由来するCGMMV耐性QTLを含んでなる9番染色体上の断片の存在について、キトルルス・ラナツス種の栽培スイカ植物またはその植物部位、またはそれらに由来するDNAをスクリーニングする方法であって、次の工程:
    a)前記7番染色体上のQTLに連鎖する、4,784,519番目のヌクレオチド(SNP13)におけるアデニン、7,848,633番目のヌクレオチド(SNP14)におけるアデニン、8,334,624番目のヌクレオチド(SNP15)におけるグアニン、11,166,694番目のヌクレオチド(SNP16)におけるグアニン、18,775,728番目のヌクレオチド(SNP17)におけるチミン、および21,389,410番目のヌクレオチド(SNP18)におけるアデニンの1つもしくは複数もしくはすべて、ならびに/または前記9番染色体上のQTLに連鎖する、31,394,464番目のヌクレオチド(SNP19)におけるシトシン、32,499,549番目のヌクレオチド(SNP20)におけるグアニン、34,607,108番目のヌクレオチド(SNP21)におけるグアニン、35,343,850番目のヌクレオチド(SNP22)におけるシトシン、36,923,004番目のヌクレオチド(SNP23)におけるシトシン、および38,321,162番目のヌクレオチド(SNP24)におけるグアニンの1つまたは複数のSNP遺伝子型について、ゲノムDNAをスクリーニングすること
    を含んでなる、方法。
  13. 工程b)7,848,633番目のヌクレオチド(SNP14)におけるアデニン、および/または35,343,850番目のヌクレオチド(SNP22)におけるシトシンを含んでなる植物または植物部位を選抜することをさらに含む、請求項12に記載の方法。
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