KR101698215B1 - 노균병 저항성 오이 식물체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노균병에 대하여 증가된 저항성을 갖는 오이 품종에 관한 것이다. 본 발명은 또한 증가된 노균병 저항성을 갖는 오이 식물체로 재배될 수 있는 종자를 포함한, 증가된 노균병 저항성을 갖는 품종 유래의 오이 식물체의 일부에 관한 것이다. 추가적으로 제공되는 것은 유전적 마커 보조 선택에 의한 상기 식물체의 생성 방법이다.

Description

노균병 저항성 오이 식물체{DOWNY MILDEW RESISTANT CUCUMBER PLANTS}

<관련 출원의 상호 참조>

본 출원은 그의 전체 개시내용이 본원에 참조로 포함되는 2008년 4월 16일자 U.S. 특허 가출원 제61/045,551호에 대하여 우선권을 주장한다.

<서열 목록의 통합>

4 킬로바이트 (마이크로소프트 윈도즈®에서 측정하였을 때)이며 2009년 4월 15일에 생성된 "SEMS025WOsequencelisting.txt"이라는 명칭의 파일에 포함되어 있는 서열 목록이 전자 제출에 의해 첨부 출원되어 있는 바, 본원에 참조로 개재된다.

본 발명은 노균병 저항성을 갖는 오이 식물체, 및 그와 같은 식물체의 생성 방법에 관한 것이다.

오이 (큐큐미스 사티부스 ( Cucumis sativus ) L.)는 수천년 동안 경작되어 왔으며 세계적으로 재배되고 있는 인기 있는 야채 작물이다. 오이 식물체는 광범위한 기후 범위에서, 및 노지는 물론 온실에서 재배되고 있다. 오늘날 상업적으로 재배되는 오이 과실의 두 가지 주요 유형은 신선 시장형 (슬라이싱) 및 가공형 (피클화)이다.

노균병(Downy Mildew) (DM)은 오이를 포함한 많은 박과 종에서 심각한 작물 손실을 일으키는 진균 슈도페로노스포라 큐벤시스(Pseudoperonospora cubensis) (P.c.)에 의해 야기된다. 상기 질병은 세계적으로 발견되며, 습하고 온난한 조건을 선호한다. 상기 질병은 온실 재배 식물, 및 노지에서 재배되는 식물에 영향을 준다. DM은 박과의 가장 중요한 엽병 중 하나로서, 과실 수율 및 품질을 감소시킬 수 있으며, 감수성인 묘를 죽일 수 있다.

DM 감염의 증상은 다양하다. 최초에 증상에는 잎 상부 표면의 선명하고 불규칙한 황색 병반이 포함되며, 이것은 결국 잎의 양 면에서 더욱 뚜렷해진다. 특히 습한 조건하에서, 잎의 하면은 회백색, 갈색 또는 밝은 청색의 생장을 나타낼 수 있다. 이와 같은 기복성(downy) 생장물은 병반의 저부 표면에서 생산되는 포자이다. 병반들이 하나의 대형 병반으로 유착하면서, 통상적으로 이병된 잎의 일반적인 황색화가 발생하며, 결국 잎이 시들어 죽게 된다. 상기 질병은 매우 빠르게 진행되어 대략 수일 내에 잎을 죽임으로써, 저조한 과실 생산 및 품질을 초래할 수 있다. 오이 과실이 직접적으로 질병에 걸리는 것은 아니나, 과도한 낙엽화는 과실을 일소(sunscald)에 노출시킨다. 일단 작물에서 그것이 발견되면, DM은 바람, 또는 튀기는 빗물 및/또는 관개수에 의해 빠르게 확산된다. 질병의 관리 및 예방은 감염된 묘상의 모든 식물체의 파괴 및 시설의 소독을 요구한다. 또한, 새로운 DM 분리품종이 출현하여 일부 이미 알려져 있는 저항성 품종을 이겨내고 있다.

따라서, DM에 대하여 저항성을 갖는 새로운 오이 변종에 대한 필요성이 존재한다.

<발명의 개요>

일 양태에서, 본 발명은 (a) 수탁(accession) 제PI197088호의 오이 식물체를 1종 이상의 원하는 특성을 갖는 제2 오이 식물체와 교배시키는 단계; 및 (b) 상기 교배에 의해 생성되며 노균병에 대한 저항성 및 상기 원하는 특성을 포함하는 1대 이상의 자손 오이 식물체를 선택하는 단계를 포함하는, 노균병에 대한 저항성을 갖는 오이 식물체의 생성 방법을 제공한다. 일 구현예에서는, 상기 원하는 특성이 하기로 이루어진 군에서 선택되는 방법이 제공된다: 과실의 크기, 형상, 색상, 표면 외관; 종자 수, 종자 크기, 소낭(locule) 수; 과피의 두께 및 인성; 맛, 쓴맛, 돌기의 존재, 저장 수명, 식물체 활력, 잎 형상, 잎 길이, 잎 색상, 식물체 높이, 식물체가 유한성인지(determinate) 아닌지 여부, 성숙기까지의 시간, 노지 재배에 대한 적합성, 온실 재배에 대한 적합성, 시장에서 허용가능한 과실 품질, 및 시들음병(Verticillium wilt), 뿌리혹선충(root knot nematodes), 담배 모자이크 바이러스(Tobacco Mosaic Virus), 오이 검은별무늬병(Cucumber scab), 흰가루병(Powdery mildew), 반점병(Target spot), 오이 모자이크 바이러스(Cucumber Mosaic Virus), 부패병(Fusarium wilt), 파파야 원형반점 바이러스(Papaya Ringspot Virus), 및 쥬키니 황화 모자이크 바이러스(Zucchini Yellow Mosaic Virus)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 질병 또는 질병 유발 생물체에 대한 저항성.

특정 구현예에서, 1대 자손을 선택하는 것은 노균병 저항성에 기여하는 좌위와 유전적으로 연관되어 있는 1대 자손에서의 제1 이상의 유전적 마커의 존재를 식별하는 것을 포함한다. 또 다른 구현예에서, 1대 자손을 선택하는 것은 자손에 존재하는 다수의 제2 오이 식물체 유래의 유전적 마커의 존재를 기준으로 자손을 선택하는 것을 더 포함한다. 또 다른 구현예에서, 상기 유전적 마커는 마커 CAPs_21826, CAPs_ENK60, CAPs_ENK59, CAPs_17170, CAPs_17179, CAPs_18229, CAPs_17563/66, 및 CAPs_ENK70으로 이루어진 군에서 선택된다. 소정 구현예에서는, 유전적 마커가 CAPs_ENK60, CAPs_17170, 및 CAPs_17563/66으로 이루어진 군에서 선택된다.

다른 구현예에서, 상기 방법은 (c) 자손 식물체를 자체적으로 또는 제3의 식물체와 교배시켜 이후 세대의 자손 식물체를 생성하는 단계를 더 포함한다. 또 다른 구현예에서, 상기 방법은 (d) 이후 세대의 자손 식물체를 자체적으로 또는 제2 식물체와 교배시키는 단계; 및 (e) 추가 3-10 세대 동안 단계 (c) 및 (d)를 반복하여 수탁 제PI197088호의 오이에서 유래하는 동종번식 오이 식물체를 생성하는 단계를 더 포함한다. 일 구현예에서, 상기 방법은 상기 이후 세대의 자손 식물체가 노균병에 대한 저항성 및 상기 원하는 특성의 존재를 기준으로 교배에 대해 선택되는 것으로 제한될 수 있다. 소정 구현예에서는, 이후 세대의 자손 식물체가 노균병에 대한 저항성 및 원하는 특성의 존재를 기준으로 각 세대에서 교배에 대해 선택된다. 다른 구현예에서, 상기 방법은 상기 이후 세대의 자손 식물체를 선택하는 것이 노균병 저항성에 기여하는 좌위와 유전적으로 연관되어 있는 1대 자손에서의 제1 이상의 유전적 마커의 존재를 식별하는 것을 포함하는 것으로 제한될 수 있다. 특정 구현예에서는, 이후 세대의 자손 식물체를 선택하는 것이 자손에 존재하는 다수의 제2 오이 식물체 유래의 유전적 마커의 존재를 기준으로 자손을 선택하는 것을 더 포함한다. 다른 구현예에서는, 단계 (e)가 충분한 세대 수로 반복되어, 노균병에 대한 저항성을 포함하거나 아니면 제2 오이 식물체의 재배학적 특성을 포함하는 동종번식 오이 식물체를 수득한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 단계 (e)가 충분한 세대 수로 반복되어, 노균병에 대한 저항성을 포함하거나 아니면 제2 오이 식물체의 재배학적 특성을 포함하는 동종번식 오이 식물체를 수득하는 방법에 의해 생성되는 식물체를 제공한다.

또 다른 양태에서는, 해당 품종 종자의 각 샘플이 ATCC 수탁 번호 PTA-9375, ATCC 수탁 번호 PTA-8930, ATCC 수탁 번호 PTA-8931, ATCC 수탁 번호 PTA-8953, 및 ATCC 수탁 번호 PTA-8954로 기탁되어 있는 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, 및 GPN33-1093GY로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종의 종자가 제공된다. 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1 품종의 종자 및 그의 식물체도 제공된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종의 종자로부터 재배되는 식물체를 제공한다. 본 발명은 또한 상기 식물체의 식물체 일부를 제공한다. 소정 구현예에서, 상기 식물체 일부는 잎, 과실, 화분, 배주 및 세포로 이루어진 군에서 선택된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 식물체의 모든 생리학적 및 형태학적 특성을 갖는 오이 식물체 또는 그의 일부를 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태는 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종의 재생성 세포의 조직 배양물을 제공한다. 소정 구현예에서, 상기 조직 배양물은 배아, 분열조직, 자엽, 화분, 잎, 꽃밥, 뿌리, 근단, 암술, 꽃, 종자 및 줄기로 이루어진 군에서 선택되는 식물체 일부 유래의 세포 또는 원형질체를 포함한다. 본 발명은 또한 상기 조직으로부터 재생성된 오이 식물체를 제공하며, 여기서 상기 재생성 식물체는 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 식물체의 모든 생리학적 및 형태학적 특성을 발현한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 식물체를 자체적으로 또는 제2 오이 식물체와 교배시키는 것을 포함하는, 오이 종자의 생성 방법을 제공한다. 일 구현예에서, 상기 종자는 F1 혼성 종자이다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 상기 종자를 재배함으로써 생성되는 F1 혼성 식물체를 제공한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 (a) ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 품종의 오이 식물체를 제2 오이 식물체와 교배시키는 단계; 및 (b) ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 또는 03/8039-5_TUP03_DMFL_1 품종-유래의 오이 식물체의 종자가 형성되도록 하는 단계를 포함하는, ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 또는 03/8039-5_TUP03_DMFL_1오이 식물체 품종의 종자의 생성 방법을 제공한다.

다른 양태에서, 본 발명은 (a) 청구항 제16항의 식물체로부터 번식될 수 있는 조직을 수집하는 단계; (b) 상기 조직을 배양하여 증식된 묘조(shoot)를 수득하는 단계; 및 (c) 상기 증식된 묘조를 발근시켜 발근된 묘를 수득하는 단계를 포함하는, ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 또는 03/8039-5_TUP03_DMFL_1 오이 식물체 품종의 무성 번식 방법을 제공한다. 소정 구현예에서, 상기 방법은 상기 발근된 묘로부터 식물체를 재배하는 것을 더 포함한다.

또 다른 구현예에서는, (a) ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 품종의 식물체를 원하는 특성을 포함하는 제2 오이 식물체와 교배시켜 F1 자손을 생성하는 단계; (b) 상기 원하는 특성을 포함하는 F1 자손을 선택하는 단계; (c) 선택된 F1 자손을 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 품종의 식물체와 교배시켜 역교배 자손을 생성하는 단계; (d) 상기 원하는 특성, 및 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종의 생리학적 및 형태학적 특성을 포함하는 역교배 자손을 선택하는 단계; 및 (e) 단계 (c) 및 (d)를 연속 3회 이상 반복하여 상기 원하는 특성을 포함하는 제4 또는 그 이상의 역교배 자손을 선택 생성하는 단계를 포함하는, ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종로의 원하는 특성의 도입 방법이 제공된다. 본 발명의 또 다른 구현예는 상기 방법에 의해 생성되는 오이 식물체이다.

본 발명의 또 다른 구현예는 부가된 원하는 특성을 포함하는 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종 식물체의 생성 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종 식물체에 원하는 특성을 부여하는 이식유전자를 도입하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태는 각반병(Angular leaf spot), 탄저병 1류(Anthracnose race 1), 오이 검은별무늬병, 노균병, 흰가루병, 파파야 원형반점병, 쥬키니 황화 모자이크병, 오이 모자이크 바이러스에 대한 저항성, 및 시장에서 허용가능한 과실 품질로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 특성을 나타내는 오이 품종의 식물체를 제공하며, 여기서 특성들의 조합은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 오이 품종에서 발견되는 상기 1종 이상 특성의 발현을 위한 유전적 수단에 의해 조절된다. 상기 방법에 의해 생성되는 식물체의 종자는 본 발명의 또 다른 구현예이다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 또한 해당 식물체로부터 핵산의 샘플을 수득하는 단계, 및 상기 핵산에서 다수의 다형(polymorphism)을 검출하는 단계를 포함하는, ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 품종의 오이 식물체의 유전형 확인 방법을 제공한다. 특정 구현예에서, 상기 방법은 다수의 다형을 검출하는 단계의 결과를 컴퓨터 해독가능 매체에 저장하는 단계를 더 포함한다.

따라서, 해당 식물체로부터 핵산의 샘플을 수득하고, 상기 핵산에서 다수의 다형을 검출한 후, 다수의 다형을 검출하는 단계의 결과를 검퓨터 해독가능 매체에 저장함으로써 생성되는 컴퓨터 해독가능 매체는 본 발명의 또 다른 양태이다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 (a) 성숙기로 배양된 본 발명의 식물체를 수득하는 단계; 및 (b) 상기 식물체로부터 오이를 수집하는 단계를 포함하는, 오이의 생성 방법을 제공한다.

도 1은 오이 L088 (루신데 × PI197088) 개체군에 속하는 148 F3 족에서의 노균병 반응에 대한 마커 효과의 유전자 맵 (좌측) 및 LOD 플롯 (우측)을 도시한다. 유전자 맵과 LOD 플롯 사이의 선은 맵 위치와 LOD 점수의 비교를 돕기 위한 마커들 중 3종의 참조 위치를 제공한다.
도 2는 식별된 노균병 저항성 기여 QTL 영역에서의 소정의 추가적인 마커에 대한 노균병 저항성 데이터를 도시하는 것으로써, DM 저항성과 마커 위치 사이의 상관관계를 나타낸다.

본 발명은 노균병 (DM)에 대한 저항성을 갖는 오이 식물체, 특히 오이 (큐큐 미스 사티부스) 품종을 제공한다. 이와 같은 오이 품종는 DM 저항성 오이 변종으로 지칭될 수 있다. DM 저항성 오이 품종의 생성 방법 역시 제공된다. 또한 본원에서 개시되는 것은 DM 저항성에 기여하는 양적 특성 좌위와 연관되어 있는 분자 마커, 및 DM 저항성 오이 식물체의 F₁ 혼성체이다. 마커의 사용을 통하여, 업계 숙련자라면 오이에서 DM 저항성의 정도를 증가시키거나, 또는 DM 저항성에 대한 증가된 경향으로 식물체를 선택할 수 있다. 이와 같은 방식으로 식별되는 QTL은 원할 경우 역시 DM 저항성에 기여하는 1종 이상의 다른 QTL과 조합될 수 있다.

본 발명의 DM 저항성 오이 식물체는 DM 저항성을 포함하나 한편으로는 저조한 재배학적 특성들을 포함하는 PI197088로 지칭되는 품종으로부터 오이로 도입되어 DM 저항성을 부여하는 1종 이상의 대립유전자를 보유할 수 있다. 생성되는 본 발명의 DM 저항성 오이 식물체는 놀랍게도 DM 저항성과 조합된 우량한 재배학적 특성을 나타냄과 동시에, 유해한 특성은 결여되어 있다.

DM 저항성 오이 식물체는 과실의 위에 차양을 형성하는 커다란 잎을 가질 수 있다. 덩굴은 통상적으로 무한성(indeterminate)이며, 시렁 또는 지면에서 생장한다. DM 저항성 오이 식물체는 짙은 녹색, 녹색, 밝은 녹색 내지 황색, 및 때로는 황색 내지 갈색인 잎을 가질 수 있다. DM 저항성 오이 식물체의 잎은 크기가 다양하나, 통상적으로는 길이가 약 200-250 mm, 폭이 150-200 mm이며, 보통 단순형, 교호형, 손바닥형 및 열편형(lobed)이다.

본 발명 DM 저항성 오이 식물체의 익은 과실은 밝은 녹색으로부터 중간녹색, 심지어는 짙은 녹색까지 다를 수 있으며, 통상적으로 개별 과실에서의 색상은 더 밝은 색상의 꽃 단부로부터 더 짙은 색상의 줄기-단부로 달라진다. 상기 색상은 황색 반점에 의해 얼룩덜룩할 수 있다. DM 저항성 오이의 과실은 통상적으로 원형이거나 뭉툭한 단부를 갖는 긴 원통형이나, 직선형 또는 곡선형일 수도 있고, 보통 수확 숙성기에 길이가 25-30 cm이지만, 과실은 11-14 cm에서 먹을 수 있다. 과실의 껍질은 통상적으로 매끄럽고, 단조로우며 두꺼운데; 돌기의 수가 달라짐에 따라 거칠거나 부드러울 수 있다. 과실의 과육은 보통 크림 색상으로서, 줄무늬가 있거나 없고, 쓴맛이 없는 맛을 가진다.

본원에서 사용될 때, "감수성 대조 오이 식물체"는 현대 오이 식물체 류의 시중에서 구입가능한 것 및 야생의 것을 포함하여 노균병에 대하여 감수성인 (DM 감수성인) 오이 식물체를 지칭한다. 일 양태에서, 상기 대조 오이 식물체는 변종 MARAM, SMR58, 또는 SPRINT 440이다. DM 저항성 오이 변종을 평가할 때에는 "저항성 대조 오이 식물체"가 활용될 수도 있다. 일 구현예에서, 이와 같은 대조는 DM에 대하여 감수성은 아니나, 다른 한편으로는 농업용으로 바람직하지 않은 오이 식물체, 예를 들면 변종 PI197088이다. 유사하게, 일부 대조는 중간 저항성을 가질 수 있는데, 예를 들면 DM에 대하여 중간 저항성을 갖는 대조는 DMP21, GP14, LLP-1, 또는 POINSETT 76일 수 있다. 본원에서 기술될 때, 대조 오이 품종는 본 개시에 따른 비교용의 오이 품종와 유사한 환경 조건하에서 재배된다.

본원에서 사용될 때, "혼성 오이 식물체"에는 큐큐미스 사티부스 종 내 개체군, 품종 또는 재배종들 사이의 교배로부터 직간접적으로 생성되는 식물체가 포함된다. 본원에서 사용될 때의 "혼성 오이 식물체"는 또한 서로 다른 변종 또는 유전형들 사이의 교배로부터 직간접적으로 생성되는 식물체도 지칭한다.

본원에서 사용될 때, "자성 모체"는 웅성 공여 품종으로부터의 화분의 수령자(recipient)인 오이 식물체를 지칭한다 (상기 화분은 성공적으로 난을 수분시킴). 자성 모체는 화분의 수령자인 임의의 오이 식물체일 수 있다. 이와 같은 자성 모체는 예를 들면 핵 웅성 불임, 세포질 웅성 불임으로 인하여, 또는 그것이 수술의 인위적 거세에 적용된 것으로 인하여 웅성 불임일 수 있다. 핵 또는 세포질 웅성 불임은 불임 화분, 기형 또는 무수술 꽃, 위치 불임, 및 기능적 불임과 같이 상이한 방식으로 나타날 수 있다.

본원에서 사용될 때, "세포질 웅성 불임"은 보통 자가-수분으로 번식할 수는 없으나, 타가-수분으로는 번식할 수 있는 식물체를 지칭한다.

본원에서 사용될 때, "연관"은 동일한 염색체 상의 대립유전자가 그의 전달이 독립적인 경우에 우연히 기대되는 것에 비해 더 빈번하게 함께 분리되는 경향이 있는 현상이다.

본원에서 사용될 때, 마커는 1종 이상 표현형, 유전형, 또는 다형의 존재에 대한 지표이다. 마커에는 단일 뉴클레오티드 다형 (SNP), 절단가능 증폭 다형 서열 (CAPS), 증폭 단편 길이 다형 (AFLP), 제한 단편 길이 다형 (RFLP), 단순 서열 반복 (SSR), 삽입(들)/결실(들) (INDEL(들)), 내부-단순 서열 반복 (ISSR), 및 무작위 증폭 다형 DNA (RAPD)의 서열들이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 마커는 바람직하게는 공동우성 방식 (2배체 동형접합체의 좌위에서의 양 대립유전자가 용이하게 검출가능함)으로 환경적 변이 구성요소 없이 유전되는데, 즉 유전율 1이다. 본원에서 사용될 때의 "핵산 마커"는 DM 저항성과 관련되어 있는 다형, 표현형, 또는 이들 모두를 검출하기 위한 마커가 될 수 있는 핵산 분자를 의미한다.

본원에서 사용될 때, 번식에 의해 DM 저항성 오이 식물체에 도입될 수 있는 "바람직한 특성" 또는 "바람직한 특성들"은 오이 과실 또는 오이 식물체에 관한 것일 수 있다. 오이 식물체 및 오이 과실에 도입될 바람직한 특성은 독립적으로 선택될 수 있다. 독립적으로 선택될 수 있는 바람직한 오이 과실 특성에는 하기가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다: 과실 크기, 형상, 색상, 표면 외관; 종자 수, 종자 크기, 소낭 수; 과피의 두께 및 인성; 맛, 쓴맛, 돌기의 존재, 및 저장 수명. 독립적으로 선택될 수 있는 바람직한 오이 식물체 특성에는 하기가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다: 식물체 활력, 잎 형상, 잎 길이, 잎 색상, 식물체 높이, 식물체가 유한성인지 아닌지 여부, 성숙기까지의 시간, 노지 재배에 대한 적합성, 온실 재배에 대한 적합성, 및 시들음병, 뿌리혹선충, 담배 모자이크 바이러스, 오이 검은별무늬병, 탄저병 1류, 흰가루병 (예컨대 에리시페 시코라세아룸(Erysiphe cichoracearum) 또는 스파에로테카 풀리기네아(Sphaerotheca fuliginea)에 의해 야기됨), 반점병, 오이 모자이크 바이러스 및 부패병과 같은 1종 이상의 질병 또는 질병 유발 생물체에 대한 저항성. 바람직한 오이 과실 특성, 오이 식물체 특성, 또는 오이 식물체 및 과실 특성의 어떠한 조합도 DM 저항성 특성과 조합될 수 있다.

본원에서 제공되는 오이 식물체의 DM 저항성은 잠재적으로 완전한 저항성 또는 부분적인 저항성으로 정의될 수 있다. 본원에서 제공되는 오이 식물체의 DM 저항성은 업계에서 가용한 어떠한 수단에 의해서도 측정될 수 있다.

일 양태에서, 오이 식물체의 DM 저항성은 오이 잎에 대한 DM을 사용한 접종 또는 감염 후 잎의 백화성 및/또는 괴사성 병반 발생의 0 ％, 10 ％, 20 ％, 30 ％, 40 ％, 50 ％, 60 ％ 및 약 60 ％를 초과하는 병반 점유 잎 면적의 증상 척도를 사용한 질병 등급을 사용하여 측정된다. 0 ％의 질병 등급은 완전히 저항성인 식물체를 나타낸다.

또 다른 양태에서, DM 저항성은 오이 잎 및/또는 자엽에 대한 DM을 사용한 1회 이상의 접종 또는 감염 작업 후 증상 발생의 질병 등급을 수득함으로써 측정된다. 잎 시험에서의 저항성은 하기의 척도로 점수화될 수 있다:

지수 값 증상

1 증상 부재

2 수개의 확장성이 없는 소형 괴사성 병반

3 수개의 제한된 확장성을 갖는 백화성 및 약간의 괴사성 병반

4 제한된 괴사성 병반을 갖는 대형 확장성 각화 백화현상

5 확장성 괴사성 병반을 갖는 대형 확장성 각화 백화현상

시험은 일단 감수성 참조(check) (예컨대 재배종 Maram 또는 SMR58)에서 증상이 발생되고 나면 평가된다. PI197088은 "저항성" 대조로서 사용될 수 있으며; 품종 Poinsett 76은 P. 큐벤시스에 대한 "중간" 수준의 저항성/감수성을 평가하기 위한 대조로서 사용될 수 있다. 각 단부에서 한번 및 중간에서 한번으로, 각 플롯(plot) 당 3회의 관찰이 이루어진다. 각 플롯에 대한 평균 질병 지수가 계산된다. 3반복 전체에 대하여 이들을 평균하여, 표준 편차가 측정된다. 다음에, "저항성", "중간 저항성" 및 "감수성"의 범주로 질병 지수 범위가 결정된다. 변종은 일반적으로 수회 시험된 후에 최종 질병 저항성 수준 결정이 이루어진다. 1-5의 점수는 다양한 수준의 저항성 또는 감수성을 나타낸다. 1회 이상의 접종 또는 감염 작업, 바람직하게는 2회 이상의 감염 작업 후 1-2의 점수는 저항성인 식물체를 나타낸다. 1회 이상의 접종 또는 감염 작업, 바람직하게는 2회 이상의 감염 작업 후 3의 점수는 중간 저항성을 나타내는 식물체를 표시한다. 4-5의 점수는 감수성 식물체를 표시한다. 이와 같은 1-5 척도의 점수는 1-9 척도와 상관될 수 있는데, 여기서 1=1, 2=3, 3=5, 4=7이며, 5=9이다.

본 발명의 일 양태에서는, 디지털 화상에서의 포착된 식물체 당 약 3개의 잎을 사용한 잎 조직의 화상 분석에 의해 DM 저항성, 부분적 저항성 또는 감수성에 대하여 식물체를 분석한다. 상기 화상 분석은 조직 손상의 백분율을 측정하고 질병 등급을 도출하기 위하여 수행된다. 2차원 또는 3차원으로 시각적 차이를 정량하는 데에 사용되는 화상 분석 소프트웨어 및 방법은 문헌 [Bright, 1987 (J. Microscopy 148:51-87)] 및 [Bickmore et al ., 1999 (Geol . Mat . Res . 1(5):1-19)]에 제시되어 있는 것들이다. 화상 분석과 관련하여: "매우 저항성"은 약 0 ％ 내지 5 ％ 사이 잎 면적의 백화성 및/또는 괴사성 병반 증상을 나타내며; "저항성"은 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 갖는 약 1 ％ 내지 20 ％ 사이의 잎 면적이고; "실질적 저항성"은 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 갖는 약 20 ％ 내지 30 ％ 사이의 잎 면적이며; "중간-저항성"은 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 갖는 40 ％ 내지 50 ％ 사이의 잎 면적이고; "부분적 저항성"은 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 갖는 약 50 ％ 이하의 잎 면적이며; "중간-감수성"은 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 갖는 약 50 ％ 내지 60 ％ 사이의 잎 면적이고; "감수성"은 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 갖는 약 60 ％ 내지 100 ％ 사이의 잎 면적이다. 저항성인 식물체는 본원에서 제시되는 바와 같은 다른 양태에 의해, 또는 감염 정도를 측정하기 위한 정량적 PCR과 같은 다른 수단의 사용에 의해 특성화될 수 있다.

DM 저항성, 또는 부분적 저항성을 갖는 오이 품종는 DM을 사용한 접종 또는 감염 후에 비-저항성 대조 오이 품종에 비해 감소된 수준의 증상을 나타낸다. 상기 증상의 수준은 DM 저항성의 지표로서 사용될 수 있다. 측정되는 질병 증상은 DM 감염과 관련된 모든 질병 증상일 수 있다. 증상은 잎의 혹, 괴사, 무른 과실, 모자이크, 백화성 엽맥, 백화성 잎 반점, 백화성 및/또는 밝은 녹색의 잎 상 모자이크, 과실 병반, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일 양태에서, DM 저항성 오이 품종는 비-저항성 대조 오이 품종에 비해 10 ％, 20 ％, 25 ％, 30 ％, 40 ％, 50 ％, 60 ％, 70 ％, 75 ％, 80 ％, 85 ％, 90 ％, 95 ％, 또는 98 ％ 이상 또는 초과의 백화성 및/또는 괴사성 병반 잎 증상의 감소를 나타낸다. 다른 양태에서, DM 저항성 오이 식물체의 잎은 DM에 노출되었을 때 15 ％ 미만, 또는 10 ％ 미만, 또는 5 ％ 미만, 또는 2 ％ 미만의 증상 면적을 나타낸다. 다른 양태에서, 상기 오이 식물체는 오이 변종 또는 재배종에 속하며, 또 다른 양태에서는, 상기 오이 식물체가 동종번식 오이 식물체이다.

또 다른 양태에서, 본원에서 제공되는 오이 식물체 및 변종은 DM을 사용한 접종 또는 감염 후에 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 적게 나타내거나 나타내지 않는다. 일부 양태에서, DM 저항성 오이 식물체는 오이 잎 면적의 10 ％, 9 ％, 8 ％, 7 ％, 6 ％, 5 ％, 4 ％, 3 ％, 2 ％, 또는 1 ％ 미만에서 백화성 및/또는 괴사성 병반의 증상을 나타낸다.

DM 저항성 오이 식물체는 비-저항성 대조 오이 식물체에 비해 백화성 및/또는 괴사성 병반 증상의 발병에서 지연을 나타낼 수 있다. 일부 구현예에서, DM 저항성 오이 식물체는 대조 오이 식물체에 비해 백화성 및/또는 괴사성 병반 증상의 발병에서 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14일 이상의 지연을 나타낸다. 다른 구현예에서는, DM 저항성 오이 식물체가 대조 오이 식물체에 비해 백화성 및/또는 괴사성 병반 증상의 발병에서 적어도 7일 이상, 10일 이상, 또는 14일 이상의 지연을 나타낸다.

일 양태에서, 접종 또는 감염 시점에 오이 식물체는 묘이다. 일부 양태에서는, 접종시에 오이 식물체가 4, 5, 6, 7 또는 8엽 성장 단계의 묘이다. 일 양태에서, 질병 증상은 오이 식물체의 병원체 접종 후 어떠한 시점에도 측정될 수 있다. 다른 양태에서, 증상은 접종 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21일 이상 후에 측정될 수 있다. 또 다른 양태에서, 오이 식물체는 접종 또는 감염 시점에 임의의 식물령이다.

또 다른 양태에서, 질병 증상은 전체 식물체 또는 그의 일부, 예를 들면 식물체 절단물의 DM 접종 후에 관찰될 수 있다.

본 발명의 DM 저항성 오이 식물체는 DM을 사용하여 접종된 대조 오이 식물체에 비해 DM을 사용한 접종 또는 감염 후에 과실 수율에서 증가를 나타낼 수 있다. 일 양태에서, 저항성 오이 식물체는 DM을 사용한 1회 이상의 접종 또는 감염 작업 후, 대조 오이 식물체에 비해 과실의 총 질량, 수, 또는 총 부피를 기준으로 과실 수율에서 2 ％, 5 ％, 10 ％, 15 ％, 20 ％ 이상의 증가를 나타낸다.

본 발명은 1종 이상의 DM 류에 대하여 저항성을 나타내는 오이 식물체를 제공 및 포함한다. 일부 구현예에서, 본 발명의 오이 식물체는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10종 이상의 DM 류에 대하여 저항성을 나타낸다.

본 발명은 DM 저항성을 갖는 식물체를 생산할 수 있는 오이 식물체 종자를 제공한다. 일 양태에서, 상기 오이 식물체는 개방형-수분(open-pollinated) 변종, 혼성 모체 동종번식 품종, 또는 웅성 불임 품종일 수 있다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 DM 저항성을 갖는 혼성 오이 식물체를 생산할 수 있는 오이 식물체 종자를 제공한다.

본 발명의 오이 식물체는 온실 오이 생산용 또는 노지 오이 생산용으로 적합화된 오이 품종일 수 있다. 일 양태에서, 본 발명의 오이 식물체는 온실 오이 생산용으로 적합화된다.

본 발명은 또한 DM 저항성을 갖는 혼성 오이를 제공한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 DM을 사용한 접종 또는 감염 후 DM 저항성을 나타내는 혼성 오이를 제공한다.

상업적으로 가치있는 오이 식물체는 본 발명의 일 양태를 나타낸다. 일 양태에서는, 예를 들면 과실 크기, 형상, 색상, 중량, 맛 및 과실 수율을 포함한 소정의 오이 특성들이 작물의 상업적 가치에 중요할 수 있다. 오이가 피클화와 같은 가공용으로 재배되는 경우, 과실 크기, 및 형상은 특히 중요할 수 있다. 본 발명은 약 11, 12, 13 또는 14 cm 이상의 길이를 갖는 오이 과실을 생산하는 오이 식물체를 제공한다. 또 다른 양태에서, 본 발명의 오이 식물체는 약 11 내지 13 cm, 12 내지 14 cm, 및 11 내지 14 cm 사이의 길이를 갖는 오이 과실을 생산한다.

일부 양태에서, 본 발명의 오이 식물체는 약 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 및 125 그램 이상의 수확시 중량을 갖는 오이 과실을 생산할 수 있다. 다른 양태에서, 본 발명의 오이 식물체는 약 80 내지 약 125 그램, 약 90 내지 약 115 그램, 약 100 내지 약 120 그램, 약 90 내지 약 125 그램, 약 95 내지 약 125 그램, 약 100 내지 약 125 그램 사이, 또는 약 115 내지 약 125 그램 사이의 수확시 중량을 갖는 오이 과실을 생산한다. 과실 중량은 저울에서 개별 오이 과실을 칭량함으로써 측정된다.

본 발명의 DM 저항성 식물체에 의해 생산되는 성숙한 오이 과실은 약 10, 11, 12, 13, 또는 14 mm 이상의 직경을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 오이 과실의 직경은 약 10 내지 약 11 mm, 또는 약 10 내지 약 12 mm, 또는 약 11 내지 약 13 mm, 또는 약 12 내지 약 14 mm, 또는 약 13 내지 약 14 mm일 수 있다.

형상, 중량, 또는 크기와 같은 오이 과실의 특성은 다양한 시점에 측정 또는 평가될 수 있다. 일 양태에서는, 생육 챔버에서의 생육 후 특성이 측정된다. 또 다른 양태에서는, 수확 시점에 특성이 측정된다. 또 다른 양태에서, 특성은 수확 후 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 2주, 3주, 4주, 또는 5주 동안의 주변 조건에서의 오이 과실의 저장 후에 측정된다.

일 양태에서, DM 저항성을 갖는 오이 식물체로부터의 오이 과실은 1, 3, 5, 7, 또는 9의 전체적인 과실 품질 등급을 갖는데, 여기서 과실 품질은 시각적 검사에 의해 당 분야에서 재배되는 표준의 시중 혼성체와 비교하여 1 = 뛰어남 내지 9 = 불량함 (등급 1 = 뛰어남; 3 = 평균 초과; 5 = 평균; 7 = 평균 미만; 9 = 불량)의 척도 등급으로 측정된다. 과실 품질은 과실 색상, 과실 형상, 과실 길이 및 직경과 관련된다.

본 발명의 다른 양태는 본원에서 기술되는 오이 식물체의 조직 배양물에 관한 것이다. 본원에서 사용될 때, "조직 배양물"이라는 용어는 1종 이상 유형의 분리된 세포를 포함하는 조성물, 또는 식물체의 일부로 조직화된 그와 같은 세포의 수집물을 나타낸다. 조직 배양물에는 원형질체 및 유합조직(calli)을 포함하는 조성물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 조직 배양물에는 또한 무손상 식물체 조직, 또는 배아, 잎, 꽃자루, 작은 꽃자루, 꽃밥, 분열조직, 뿌리의 단부 및 분절, 기부 및 줄기, 외식편 등과 같은 식물체의 일부에 존재하는 식물체 세포를 포함하는 조성물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 양태에서, 조직 배양물은 배아, 원형질체, 분열조직 세포, 화분, 잎, 꽃밥, 또는 이러한 식물체 일부의 미성숙 조직으로부터 유래하는 세포를 포함한다. 식물체 조직 배양물을 생성하고 유지하는 방법에 대해서는 업계에 잘 알려져 있다. 조직 배양 및 오이의 재생성 방법의 예는 예를 들면 문헌 [Fillatti et al ., 1987 (Bio / Technology , 5:726-730)]에 기술되어 있다. 일부 양태에서, 본원에서 기술되는 오이 식물체의 조직 배양물은 본원에서 기술되는 DM 저항성 식물체의 무손상 부분으로부터 분리되거나, 또는 거기에 존재하는 원형질체, 유합조직, 또는 식물체 세포의 배양물과 관련된다. 또 다른 양태에서, 조직 배양물은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1, 및 교배 또는 역교배에 의해 생성되는 것들을 포함한 이들의 DM 저항성 자손으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 DM 저항성 오이 식물체 품종의 무손상 식물체 부분으로부터 분리되거나, 또는 거기에 존재하는 원형질체, 유합조직, 또는 식물체 세포의 배양물과 관련된다. 또 다른 양태에서, 본원에서 기술되는 오이 식물체의 조직 배양물은 본원에서 기술되는 DM 저항성 식물체의 무손상 부분으로부터 분리되거나, 또는 거기에 존재하는 원형질체, 유합조직, 또는 식물체 세포의 배양물과 관련된다.

일단 DM 저항성 식물체가 생성되고 나면, 식물체 자체는 통상적인 절차에 따라 재배될 수 있다. DM 저항성 자손은 유성 생식을 통하여 수득될 수 있다. 유성 생식으로부터 생성되는 종자는 DM 저항성 식물체의 과실로부터 회수되어 증식의 수단으로서 식재되거나, 또는 다르게 재배될 수 있다. DM 저항성 자손은 무성 생식을 통하여 DM 저항성 식물체로부터 수득될 수도 있다. 원형질체 또는 번식체(propagule) (예컨대 절단물, 접순(scion) 또는 근경)가 DM 저항성 식물체 또는 그의 일부로부터 회수될 수 있으며, DM 저항성 식물체를 증식하는 데에 사용될 수 있다.

본 발명은 또한 50 ％를 초과하는 종자로부터 재배된 오이 식물체가 DM에 대한 저항성 또는 부분적 저항성을 갖는 오이 종자 용기를 제공 및 포함한다. 다른 양태에서는, 55 ％, 65 ％, 75 ％, 85 ％, 90 ％, 95 ％, 98 ％, 또는 99 ％를 초과하는 용기 중 오이 종자로부터 재배된 오이 식물체가 DM 저항성을 가진다. 본 발명의 또 다른 양태는 약 50 ％, 또는 50 ％를 초과하는 종자로부터 재배된 오이 식물체가 DM에 대한 저항성, 또는 부분적 저항성을 갖는, 이미 언급된 바와 같은 모든 기탁된 품종들, 및 그의 DM 저항성 자손으로 이루어진 군에서 선택되는 오이 식물체로부터의 종자에 관한 것이다.

상기 오이 종자 용기는 소정 수, 중량 또는 부피의 종자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 용기는 약 10, 25, 50, 200, 400, 700, 1000, 2000, 3000개 이상의 종자를 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 용기는 약 1 그램, 5, 10, 15, 25, 100, 250, 500, 또는 1,000 그램 이상의 종자를 포함할 수 있다. 다르게는, 용기는 약 1 온스, 2, 4, 8, 10 온스, 1 파운드, 2, 4, 8, 12 파운드 이상의 종자를 포함할 수 있다.

오이 종자의 용기는 업계에서 가용한 임의의 용기일 수 있다. 예를 들면, 용기는 상자, 주머니, 패킷, 파우치, 테이프 롤, 호일, 들통, 또는 튜브일 수 있다.

본 발명은 DM 저항성을 갖는 오이 식물체로부터의 오이 과실 용기를 포함 및 제공한다. 일 양태에서, 상기 용기는 약 2, 5, 10, 20, 40, 80, 100개 이상의 오이 과실을 포함한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 DM에 대한 저항성을 갖는 식물체로부터의 오이 과실을 갖는 오이 덩굴을 제공한다.

본 발명의 일 양태는 오이 식물체에서 발현되었을 때 DM 저항성을 초래하는 1종 이상의 유전적 좌위를 포함하는 게놈을 갖는 오이 식물체에 의해 생산된, 건조되거나, 또는 다르게 가공된 오이 과실에 관한 것이다. 가공된 오이 과실에는 과실 펄프, 스튜화된(stewed) 오이, 통조림되거나, 피클화되거나, 잘게 썰거나, 슬라이싱되거나, 또는 분쇄된 오이 과실이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 양태에서, 건조되거나, 피클화되거나, 또는 다르게 가공된 오이 과실은 이미 언급된 바와 같은 모든 기탁된 품종들, 및 그의 DM 저항성 자손으로 구성되는 하나 이상의 군에서 선택되는 오이 식물체의 과실이다.

본 발명은 DM에 대한 저항성을 갖는 동종번식 오이 식물체를 제공하는데, 여기서 상기 저항성은 식물체가 DM과 접촉하는 경우에 나타난다. 일 양태에서, 상기 동종번식 오이 식물체는 수탁 제PI197088호로부터 유래한다.

본 발명은 DM 저항성 특성을 위한 1종 이상의 대립유전자를 갖는 C. 사티 부스 식물체를 포함 및 제공한다. 상기 DM 저항성 오이 식물체는 DM 저항성 특성을 위한 이형접합체성 또는 동형접합체성 중 어느 것일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 DM 저항성 특성은 단일 유전자에서의 변이와 연관될 수 있다 (예를 들면, 단일 유전자의 1종 이상 대립유전자와 연관됨). 또 다른 구현예에서, DM 저항성 특성은 1종 또는 1종 이상의 양적 특성 좌위 (QTL)에서의 변이와 연관될 수 있다. 또 다른 구현예에서는, DM 저항성 오이 식물체가 DM 저항성 특성을 위한 동형접합체성이다.

본 발명은 비-C. 사티부스 식물체 유래의 DM 저항성을 제공하는 1종 이상의 유전적 좌위를 포함하는 게놈을 갖는 C. 사티부스 오이 식물체를 제공한다. 일부 양태에서, 상기 DM 저항성 오이 식물체는 이미 언급된 바와 같은 모든 기탁된 품종들, 및 그의 DM 저항성 자손으로 이루어진 군에서 선택된다. 일 양태에서, DM 저항성 오이 식물체로부터 유래하는 유전적 좌위는 유전적 마커를 사용하여 식별될 수 있다.

본 발명은 50 ％ 이하의 비-C. 사티부스 DM 저항성 식물체로부터 유래하는 그의 게놈을 갖는 DM 저항성 C. 사티부스 오이 식물체를 제공한다. 또 다른 양태에서, DM 저항성 C. 사티부스 오이 식물체는 50 ％, 25 ％, 12.5 ％, 6 ％, 3 ％ 이하의 DM 저항성 비-C. 사티부스 식물체로부터 유래하는 핵 DNA를 가질 수 있다. 또 다른 양태에서, DM 저항성 C. 사티부스 오이 식물체는 50 ％, 25 ％, 12.5 ％, 6 ％ 또는 3 ％ 이하의, DM 저항성인 큐큐미스 속의 또 다른 구성원으로부터 유래하는 핵 DNA를 가질 수 있다.

본 발명은 DM에 대한 저항성을 갖는 오이 식물체의 자손을 제공한다. 본원에서 사용될 때, 자손에는 두 식물체 간의 모든 교배 (그것은 역교배 또는 다른 것일 수 있음)의 생성물뿐만 아니라, 그의 혈통이 원래의 교배로 거슬러 올라가는 모든 자손도 제한 없이 포함된다. 본 발명의 일 양태에서, 자손은 약 50 ％, 25 ％, 12.5 ％ 이하의 DM 저항성 오이 식물체 유래의 핵 DNA를 함유함으로써, DM 저항성을 제공하는 유전적 물질을 발현한다.

본 발명의 일 구현예는 1종 이상의 DM 저항성 좌위와 연관된 유전적 마커를 포함하는 DM 저항성 오이 식물체를 제공한다. "DM 저항성 좌위"는 단독으로, 또는 1종 이상의 다른 DM 저항성 좌위와 조합되어 DM 저항성에 기여하는 좌위를 의미한다. "노균병 저항성에 대한 기여"는 상기 좌위가 단독으로, 또는 1종 이상의 다른 좌위와 조합되어 존재하는 경우, 해당 식물체에서 노균병 저항성의 정도가 증가된다는 것을 의미한다.

본 발명의 일 구현예에서, 1종 이상의 DM 저항성 좌위와 연관된 마커에는 하기 중 1종 이상이 포함된다: CAPs_21826, CAPs_ENK60, CAPs_ENK59, CAPs_17170, CAPs_17179, CAPs_18229, CAPs_17563/66, 및 CAPs_ENK70. 본 발명의 또 다른 구현예에서, 1종 이상의 DM 저항성 좌위와 연관된 분석 마커에는 하기 각각이 포함된다: CAPs_ENK60, CAPs_17170, 및 CAPs_17563/66.

본원에서 사용될 때, 핵산 마커 서열, 및 DM 저항성과 같은 원하는 특성을 부여하는 유전적 좌위의 핵산 서열을 포함하여 2종의 핵산 서열의 연관은 유전적이거나, 물리적이거나 또는 양자 모두일 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 핵산 마커, 및 DM 저항성을 부여하는 유전적 좌위는 유전적으로 연관되며, 문헌 [Lander and Botstein, 1989 (Genetics , 121:185-199)]에 기술되어 있는 최대 가능성법을 기반으로 하고 소프트웨어 패키지인 맵메이커(MAPMAKER)에서 실행되는 (예컨대 문헌 [Lander et al , Genomics 1:174-181, (1987)]; 내정 파라미터) DM 저항성 특성의 간격 매핑(interval mapping)으로 판단하였을 때, 2.0을 초과하는 LOD 점수를 나타낸다. 다른 구현예에서, 상기 마커 및 DM 저항성 부여 영역은 유전적으로 연관되어 있으며, 3.0을 초과하는 LOD 점수, 또는 6.0, 9.0, 12.0, 15.0, 또는 18.0을 초과하는 LOD 점수를 나타낸다. 일 구현예에서, 상기 마커 및 DM 저항성 기여 영역은 유전적으로 연관되어 있으며, 약 14 내지 약 20 사이의 LOD 점수를 나타낸다.

또 다른 양태에서, 핵산 마커는 약 0 내지 약 50 센티모르간 (cM) 사이의 거리에서 DM 저항성 좌위와 유전적으로 연관되어 있다. 다른 구현예에서, 핵산 마커와 DM 저항성 좌위 사이의 거리는 약 4, 3, 2 또는 1 cM 미만을 포함하여, 약 0 내지 약 35 cM 사이, 또는 약 0 내지 약 25 cM 사이, 또는 약 0 내지 약 15 cM 사이, 또는 약 0 내지 약 10 cM 사이, 또는 약 0 내지 약 5 cM 사이이다.

또 다른 양태에서, 핵산 분자는 물리적으로 DM 저항성 좌위에 연관될 수 있다. 일부 양태에서, 핵산 마커는 DM 저항성 좌위의 약 30 Mbp, 또는 약 20 Mbp, 또는 약 15 Mbp, 또는 약 10 Mbp, 또는 약 5 Mbp 이내인 서열을 갖는 핵산 분자에 특이적으로 혼성체화된다.

본원에서 사용될 때, 2종의 분자가 역평형의 이중-가닥 핵산 구조를 형성할 수 있는 경우, 2종의 핵산 분자는 서로 혼성체화될 수 있는 것으로 언급된다. 통상적인 엄밀도(stringency) 조건에 대해서는 문헌 [Sambrook et al ., Molecular Cloning , A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (1989)] 및 [Haymes et al.. Nucleic Acid Hybridization , A Practical Approach , IRL Press, Washington, DC (1985)]에 기술되어 있다. 따라서, 해당 이탈이 이중-가닥 구조를 형성하는 분자의 능력을 완전히 배제하지 않는 한, 완전한 상보성으로부터의 이탈이 허용가능하다. 따라서, 핵산 분자가 프라이머 또는 프로브로서 기능하기 위해서는, 사용되는 특정 용매 및 염 농도하에서 안정한 이중-가닥 구조를 형성할 수 있도록 그의 서열이 충분히 상보성이기만 하면 된다.

DNA 혼성체화를 촉진하는 적절한 엄밀도 조건들, 예를 들면 약 45 ℃에서의 6.0× 염화 나트륨/나트륨 시트레이트 (SSC) 후, 이어지는 50 ℃에서의 2.0× SSC의 세척이 업계 숙련자에게 알려져 있거나, 또는 문헌 [Current Protocols in Molecular Biology , John Wiley & Sons, N.Y. (1989), 6.3.1-6.3.6]에서 찾아볼 수 있다. 일부 구현예에서, 혼성체화 조건은 높거나, 중간이거나, 낮은 엄밀도 조건일 수 있다. 바람직한 조건에는 50 ％ 포름아미드, 5.0× SSC, 1 ％ SDS를 사용하고, 42 ℃에서 14시간 동안 배양한 후, 이어서 0.2× SSC, 1 ％ SDS를 사용하여 세척하고, 65 ℃에서 배양하는 것이 포함된다.

혼성체화의 특이성은 혼성체화-후 세척에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 세척 단계에서의 염 농도는 50 ℃에서 약 2.0× SSC의 낮은 엄밀도로부터 50 ℃에서 약 1.0× SSC의 중간 엄밀도 내지 50 ℃에서 약 0.2× SSC의 높은 엄밀도까지로 선택될 수 있다. 또한, 세척 단계에서의 온도는 실온인 약 22 ℃에서의 낮은 엄밀도 조건으로부터 약 50 ℃에서의 중간 엄밀도 조건 내지 약 65 ℃에서의 높은 엄밀도 조건까지로 증가될 수 있다. 온도와 염 농도 모두가 변화될 수 있거나, 또는 온도 또는 염 농도 중 어느 하나가 일정하게 유지되면서 다른 하나의 변수가 변화될 수도 있다. 일부 양태에서, 상기 세척 단계는 5, 10, 15, 20, 25, 30분 이상 동안 수행될 수 있다. 또 다른 양태에서는, 상기 세척 단계가 약 20분 동안 수행된다. 또 다른 양태에서, 상기 세척 단계는 선택된 염 농도, 온도, 및 시간을 사용하여 1, 2, 3, 4회 이상 반복될 수 있다. 또 다른 양태에서는, 상기 세척 단계가 2회 반복된다.

식물체의 유전적 마커 프로필은 그 동종번식체를 사용하여 생성되는 혼성체 재배학적 특성의 전조가 될 수 있다. 예를 들어, 알려져 있는 유전적 마커 프로필 및 표현형의 동종번식 식물체가 알려져 있는 유전적 마커 프로필 및 표현형의 제2 동종번식체와 교배되는 경우, 모 동종번식체들의 합쳐진 유전적 마커 프로필을 기반으로 F₁ 혼성체의 표현형을 예상하는 것이 가능하다. 유전적 마커 데이터로부터의 혼성체 특성의 예상을 위한 방법에 대해서는 그의 개시내용이 전체적으로 본원에 참조로 구체적으로 개재되는 U.S. 특허 제5,492,547호에 개시되어 있다. 그와 같은 예상은 소정의 적합한 유전적 마커, 예를 들면 SSR, INDEL, RFLP, AFLP, SNP, ISSR, 또는 동종효소를 사용하여 이루어질 수 있다.

DM 저항성과 유전적으로 연관 또는 상관되어 있는 추가적인 마커, 예컨대 SSR, AFLP 마커, RFLP 마커, RAPD 마커, 표현형 마커, SNP, 동종효소 마커, 또는 미세정렬 전사 프로필이 활용될 수 있다 (문헌 [Walton, Seed World 22-29 (July, 1993)]; [Burow and Blake, Molecular Dissection of Complex Traits , 13-29, Eds. Paterson, CRC Press, New York (1988)]). 그와 같은 마커를 분리하는 방법은 업계에 알려져 있다. 예를 들면, 좌위-특이적 SSR은 오이 게놈 라이브러리를 SSR에 대하여 스크리닝하고, "양성" 클론을 서열결정한 후, 반복체를 인접동반하는 프라이머를 설계하고, 상기 프라이머를 사용하여 게놈 DNA를 증폭함으로써 수득될 수 있다.

DM 저항성에 대한 마커 분자의 유전적 연관은 비제한적으로 문헌 [Lander and Botstein, 1989 (Genetics , 121:185-199)]에 기술되어 있는 최대 가능성법을 기반으로 하고 소프트웨어 패키지인 맵메이커에서 실행되는 인접동반(flanking) 마커 모델, 및 간격 매핑과 같은 유전자 매핑 모델에 의해 확립될 수 있다.

마커의 존재에 대한 최대 가능성 추정치 (MLE)는 허위 양성(false positive)을 방지하기 위하여 특성 효과가 없음을 가정한 MLE와 함께 계산된다. 다음에, 하기와 같이 승산비(odds ratio)의 log₁₀ (LOD)이 계산된다: LOD = log₁₀ (특성의 존재에 대한 MLE (연관된 특성이 주어지지 않은 MLE)).

상기 LOD 점수는 본질적으로 그의 부재에서에 비해 저항성 대립유전자의 존재를 추정하는 데이터가 발생할 수 있는 가능성이 얼마나 더 많은지를 표시한다. 주어진 신뢰도, 즉 95 ％로 허위 양성을 방지하기 위한 LOD 역치는 마커의 수 및 게놈의 길이에 따라 달라진다. LOD 역치를 표시하는 그래프는 문헌 [Lander and Botstein (1989)]에 제시되어 있으며, 문헌 [Ars and Moreno-Gonzalez, Plant Breeding , Hayward, Bosemark, Romagosa (eds.) Chapman & Hall, London, pp. 314-331 (1993)]에 추가적으로 기술되어 있다.

적절한 매핑 또는 분리 개체군의 선택은 특성 매핑에서 중요하다. 적절한 매핑 개체군의 선택은 사용되는 마커 시스템의 유형에 따라 달라진다 (문헌 [Tanksley et al ., Molecular mapping plant chromosomes. Chromosome structure and function: Impact of new concepts J.P. Gustafson and R. Appels (eds.), Plenum Press, New York, pp. 157-173 (1988)]). 매핑 개체군에 사용되는 모체의 공급원 (적응형 대 외래형)은 숙고되어야 한다. 염색체 접합 및 재조합율은 광범위 교배 (적응형 × 외래형)에서 심하게 교란 (억제)될 수 있으며, 일반적으로 크게 감소된 연관 거리를 산출한다. 광범위 교배는 보통 협소 교배 (적응형 × 적응형)에서의 자손과 비교할 때 상대적으로 큰 다형 군을 갖는 분리 개체군들을 제공하게 된다.

본원에서 사용될 때, 자손에는 비제한적으로 두 식물체 간의 모든 교배 (그것은 역교배 또는 다른 것일 수 있음)의 생성물뿐만 아니라, 그의 혈통이 원래의 교배로 거슬러 올라가는 모든 자손도 포함된다. 구체적으로, 그와 같은 자손에는 비제한적으로 50 ％, 25 ％, 12.5 ％ 이하의 2종의 원래 교배된 식물체 중 1종으로부터 유래하는 핵 DNA를 갖는 식물체가 포함된다. 본원에서 사용될 때, 제2 식물체의 혈통에 제1 식물체가 포함되는 경우, 제2 식물체는 제1식물체로부터 유래한다.

본 발명은 본원에서 기술되는 오이 품종들의 유전적 보체(complement)를 제공한다. 추가적으로 제공되는 것은 혼성의 유전적 보체로서, 상기 보체는 본원에서 기술되는 우량한 동종번식 오이 품종들 유래의 일배체성 유전적 보체와 또 다른 일배체성 유전적 보체의 조합에 의해 형성된다. 그와 같은 유전적 보체를 확인하는 수단에 대해서는 업계에 잘 알려져 있다.

본원에서 사용될 때, "유전적 보체"라는 구는 그의 발현이 C. 사티부스 오이 식물체와 같은 식물체, 또는 그 식물체의 세포 또는 조직의 표현형을 한정하는 뉴클레오티드 서열의 집합체를 의미한다. 예를 들자면, 그것이 가지고 있는 유전된 마커들의 대표 샘플을 확인하도록 C. 사티부스 오이 식물체가 유전형화 된다. 마커들은 바람직하게는 공동우성 방식으로 유전됨으로써, 이배체 좌위에서의 양 대립유전자의 존재가 용이하게 검출가능하며, 거기에는 환경적 변이가 없는데, 즉 그들의 유전율은 1에 가깝거나, 1이다. 이와 같은 유전형화는 바람직하게는 중요한 특성 또는 특성들의 수치 값이 측정되기도 하는 1세대 이상의 자손 식물체에서 수행된다. 이배체 식물체에 있어서는, 일군의 단일 좌위 유전형들이 각 좌위에서 2종씩 마커 대립유전자의 프로필로서 발현된다. 각 좌위의 마커 대립유전자 조성은 동형접합체성 또는 이형접합체성 중 어느 것일 수 있다. 동형접합체성은 좌위의 양 대립유전자가 좌위에서의 동일한 게놈 상태 (예를 들면, 동일한 뉴클레오티드 서열)를 특징으로 하는 상태이다. 이형접합체성은 좌위에서의 상이한 게놈 상태를 지칭한다. 잠재적으로 모든 유형의 유전적 마커가 사용될 수 있는데, 예를 들면 단순 서열 반복 (SSR), 삽입/결실 다형 (INDEL), 제한 단편 길이 다형 (RFLP), 증폭 단편 길이 다형 (AFLP), 단일 뉴클레오티드 다형 (SNP), 및 동종효소이다.

상당한 유전적 정보가 공동우성 마커 시스템을 사용하여 완전히 분류된 F₂ 개체군으로부터 수득될 수 있다 (문헌 [Mather, Measurement of Linkage in Heredity: Methuen and Co., (1938)]). F₂ 개체군은 혼성 종자가 생성된 후 자가 또는 근친 수분의 제1 세대이다. 보통은 단일 F₁ 식물체가 자가 또는 근친 수분되어 멘델 (1:2:1) 방식으로 핵-코딩 유전자에 대하여 분리되는 개체군을 발생시킨다.

공동우성 마커의 사용과는 달리, 우성 마커를 사용하는 것은 종종 이형접합체성 개체를 식별하기 위한 자손 시험 (예를 들면 F₃ 또는 역교배 자가수분 족)을 필요로 한다. 수집된 정보는 완전히 분류된 F₂ 개체군에서 수득되는 것과 동일할 수 있다. 그러나, 이와 같은 절차는 종종 자손 시험에 수반되는 비용 및 시간으로 인하여 금지된다. F₂ 개체의 자손 시험은 종종 오차가 단일 식물체 표현형화와 연관되는 경우, 또는 표현형화를 위하여 식물체를 샘플링하는 것이 정밀한 표현형화를 수행하는 능력에 영향을 주는 경우, 또는 특성 발현이 QTL에 의해 조절되는 경우의 맵 구성에 사용된다. 자손 시험 개체군 (예를 들면 F₃ 또는 역교배 또는 자가수분 족)으로부터의 분리 데이터는 특성 매핑에 사용될 수 있다. 재조합 작용에 의해 연관이 완전히 분리되지 않은 (즉, 최대 불균형) 경우에는, 다음에, 마커-특성 맵 관계 (F₂, F₃)를 기반으로 마커-보조 선택이 이후의 자손에 적용될 수 있다.

재조합 동종번식 품종 (RIL) (유전적으로 관련된 품종; 보통 >F₅)가 매핑 개체군으로서 사용될 수 있다. RIL은 F₂ 식물체를 자가수분시킨 다음, 생성되는 F₃ 식물체를 자가수분시키고, 이와 같은 세대 자가수분 과정을 반복함으로써, 동형접합체성을 증가시키는 것에 의해 발생될 수 있다. 우성 마커로부터 수득되는 정보는 RIL을 사용함으로써 최대화될 수 있는데, 모든 좌위가 동형접합체성이거나 거의 그렇기 때문이다. 강한 연관 (즉, 약 < 10 ％ 재조합)의 상태하에서는, RIL 개체군에서 평가되는 우성 및 공동-우성 마커가 역교배 개체군에서의 어느 하나의 마커 유형에 비해 개체 당 더 많은 정보를 제공한다 (예를 들면, 문헌 [Reiter et al ., 1992; Proc . Natl . Acad . Sci . (U.S.A.) 89:1477-1481]). 그러나, 마커들 사이의 거리가 더 커짐 (즉, 좌위가 더 독립적이 됨)에 따라, RIL 개체군에서의 정보는 공동우성 마커에 비해 급격하게 감소된다.

역교배 개체군이 매핑 개체군으로서 활용될 수 있다. 역교배 개체군 (BC)는 F₁을 그의 모체 중 하나와 교배시킴으로써 생성될 수 있다. 통상적으로, 역교배 개체군은 재순환 모체 (역교배에 사용되는 모체) 중 하나로부터 바람직한 특성 (대부분의 유전자를 포함할 수도 있음)을 회수하는 동시에, 종종 공여체로 지칭되는 제2 모체 유래의 1종 또는 수종의 특성을 부가하기 위하여 생성된다. 대부분의 재순환 모체의 바람직한 특성을 회수하기 위하여, 재순환 모체에 대한 일련의 역교배들이 이루어질 수 있다. 따라서, 각 개체가 다양한 양 또는 조합의 공여체 모체 유래의 게놈 영역을 보유하는, 재순환 모체와 거의 유사한 개체로 구성되는 개체군이 생성된다. 역교배 개체군은 특히 재순환 모체의 모든 좌위가 동형접합체성이고, 공여체와 재순환 모체가 상반되는 다형 마커 대립유전자를 가지고 있는 경우에, 우성 마커를 매핑하는 데에 유용할 수 있다 (문헌 [Reiter et al ., 1992; Proc. Natl . Acad . Sci . (U.S.A.) 89:1477-1481]).

공동우성 또는 우성 마커 중 어느 것을 사용하여 역교배 개체군으로부터 수득되는 정보는 완전히 분류된 F₂ 개체군으로부터 수득되는 것에 비해 적은데, 2종이 아닌 1종의 배우체와 연관된 재조합 작용이 식물체마다 샘플링되기 때문이다. 그러나, RIL에 비해서는 역교배 개체군이 더 많은 정보를 주는데 (낮은 마커 포화상태에서), 연관된 좌위 사이의 거리가 RIL 개체군에서 증가하기 (즉, 약 15 ％의 재조합) 때문이다. 증가된 재조합은 강한 연관의 분석에는 유익할 수 있으나, 낮은 마커 포화상태를 갖는 맵의 구성에서는 바람직하지 않을 수 있다.

의문의 특성 또는 게놈 영역 이외에는 유전적 조성이 거의 동일한 일군의 개체들을 생성하기 위한 많은 역교배에 의해 생성되는 근-동종(near-isogenic) 품종들 (NIL)이 매핑 개체군으로서 사용될 수 있다. NIL을 사용한 매핑에서는, 모체들 간 좌위 다형의 일부만이 고도로 동종접합체성인 NIL 개체군에서 분리될 것으로 예상된다. 그러나, NIL 개체군에서 다형인 좌위들은 중요한 특성에 연관되어 있을 가능성이 있다.

벌크 분리체 분석(bulk segregant analysis) (BSA)은 중요한 마커 및 특성들 사이 연관의 신속한 식별을 위하여 개발된 방법이다 (문헌 [Michelmore, et al ., 1991; Proc . Natl . Acad . Sci . (U.S.A.) 88:9828-9832]). BSA에서는, 단일 교배에서 기원하는 분리 개체군으로부터 2종의 벌크 DNA 샘플이 추출된다. 상기 벌크 샘플들은 특정 특성 (예를 들면 특정 병원체에 대한 저항성 또는 감수성) 또는 게놈 영역에 있어서 동일하나 비연관 영역에서는 임의인 (즉 이종접합체성) 개체들을 포함한다. 표적 특성과 연관되지 않는 영역들이 많은 BSA 중 개체들의 벌크화 샘플들 사이에서 다르지는 않을 것이다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 하기를 포함하는 DM 저항성 오이 식물체의 생성 방법을 제공한다: (a) DM 저항성을 갖는 오이 품종를 DM 저항성이 결핍되어 있는 제2 오이 품종와 교배시켜 분리 개체군을 형성시키는 단계; (b) DM에 대한 저항성에 대하여 상기 개체군을 스크리닝하는 단계; 및 (c) 상기 DM 저항성을 갖는 개체군 중 하나 이상의 구성원을 선택하는 단계. 일 양태에서, DM 저항성을 갖는 오이 품종는 2세대 이상 동안 제2 오이 품종와 교배된다 (예를 들면, F₂ 또는 BC₁S₁ 개체군 중 어느 것을 생성시킴). 또 다른 양태에서는, 식물체가 교배 전에 DM 저항성으로 식별된다. 일 양태에서, 식물체는 DM에 대한 부분적 또는 완전한 저항성을 기준으로 선택될 수 있다. 일 양태에서는, 상기 분리 개체군이 자가-교배되며, 이후의 개체군이 저항성에 대하여 스크리닝된다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 하기를 포함하는 오이 식물체로의 DM 저항성의 유전자이입 방법을 제공한다: (a) DM 저항성을 갖는 제1 이상의 오이 품종를 제2 오이 품종와 교배시켜 분리 개체군을 형성시키는 단계; (b) DM에 대한 저항성에 대하여 상기 개체군을 스크리닝하는 단계; 및 (c) DM 저항성을 나타내는 상기 개체군 중 하나 이상의 구성원을 선택하는 단계. 일 양태에서, DM 저항성을 갖는 오이 품종는 2세대 이상 동안 제2 오이 품종와 교배된다 (예를 들면, F₂ 또는 BC₁S₁ 개체군 중 어느 것을 생성시킴). 또 다른 양태에서는, 식물체가 교배 전에 DM 저항성으로 식별된다. 일 양태에서는, 상기 분리 개체군이 자가-교배되며, 이후의 개체군이 저항성에 대하여 스크리닝된다.

본 발명의 방법을 사용하여 생성되는 오이 식물체는 번식 프로그램의 일부이거나, 또는 그로부터 생성될 수 있다. 번식 방법의 선택은 식물체 생식의 양식, 향상되는 특성(들)의 유전율, 및 상업적으로 사용되는 재배종의 유형 (예를 들면 F₁ 혼성체 재배종, 순수 품종 재배종 등)에 따라 달라진다. 본 발명의 식물체를 번식하는 데에 선택되는 비제한적인 접근법은 하기에서 제시된다. 번식 프로그램은 모든 교배 자손의 마커 보조 선택을 사용하여 촉진될 수 있다. 또한, 어떠한 상업적 및 비-상업적 재배종도 번식 프로그램에 활용될 수 있다는 것이 양해된다. 예를 들어 발생 활력, 발육 활력, 스트레스 내성, 질병 저항성, 분지화, 개화, 과실 크기, 과실 품질, 및/또는 과실 수율과 같은 요인들이 일반적으로 선택에 영향을 주게 될 것이다.

고도로 유전성인 특성의 경우, 단일 장소에서 평가되는 뛰어난 개별 식물체의 선택이 효과적일 것인 반면, 낮은 유전율을 갖는 특성의 경우에는, 선택이 관련 식물체 족의 반복된 평가로부터 수득되는 통계적 분석 (예컨대 평균 값)을 기준으로 해야 한다. 인기 있는 선택법에는 보통 혈통 선택, 변형 혈통 선택, 집단 선택, 및 재순환 선택(recurrent selection)이 포함된다. 바람직한 구현예에서는, 역교배 또는 재순환 번식 프로그램이 시도된다.

유전의 복잡성이 번식 방법의 선택에 영향을 준다. 역교배 번식은 고도로 유전성인 특성을 위한 1종 또는 수종의 적합한 유전자를 바람직한 재배종에 전달하는 데에 사용될 수 있다. 이와 같은 접근법은 질병-저항성 재배종을 번식시키는 데에 광범위하게 사용되어 왔다. 다양한 재순환 선택 기술들은 수많은 유전자들에 의해 조절되는 양적으로 유전되는 특성을 향상시키는 데에 사용된다. 자가-수분 작물에서의 재순환 선택의 사용은 수분의 용이성, 각 수분에서의 성공적인 혼성체의 빈도, 및 각 성공적인 교배로부터의 혼성 자손의 수에 따라 달라진다.

번식 품종은 2세대 이상 동안 시험, 및 주변의 대표적인 상업적 표적 분야(들)의 적절한 표준과 비교될 수 있다. 최상의 품종은 새로운 상업적 재배종을 위한 모체로서의 후보이며; 아직 특성이 부족한 것들은 혼성체용 모체로서, 또는 추가 선택을 위한 새로운 개체군을 생성하기 위하여 사용될 수 있다.

뛰어난 식물체를 식별하는 한 가지 방법은 다른 실험 식물체 및 광범위하게 재배되고 있는 표준 재배종과 비교하여 그의 성능을 관찰하는 것이다. 한번의 관찰로 결론에 이르지 못하는 경우, 반복 관찰로 그 유전적 가치의 더 우수한 평가를 제공할 수 있다. 번식업자는 2종 이상의 모체 품종을 선택 및 교배시킨 후, 이어서 자가 또는 근친 수분 및 선택을 반복함으로써, 많은 새로운 유전적 조합들을 생성시킬 수 있다.

새로운 오이 품종의 개발은 오이 변종의 개발 및 선택, 이러한 변종의 교배, 및 뛰어난 혼성 교배종의 선택을 필요로 한다. 혼성체 종자는 선택된 웅성-가임 모체들 사이의 수동 교배에 의해, 또는 웅성 불임 시스템을 사용하는 것에 의해 생성될 수 있다. 혼성체는 종자가 정말로 혼성체인지를 표시해주는 꽃 색상, 종자 수율 또는 제초제 저항성과 같은 소정의 단일 유전자 특성에 대하여 선택될 수 있다. 모체 품종에 대한 추가적인 데이터는 물론, 혼성체의 표현형도 특정 혼성 교배종을 계속하여 사용할 것인지에 대한 번식업자의 결정에 영향을 준다.

혈통 번식법 및 재순환 선택 번식법은 번식 개체군으로부터 재배종을 개발하는 데에 사용될 수 있다. 번식 프로그램은 2종 이상의 재배종 또는 다양한 광범위 공급원으로부터 모체 품종으로의 자가수분 및 원하는 표현형의 선택에 의해 재배종이 개발되는 번식 풀(pool)로 바람직한 특성들을 조합한다. 상기 품종은 새로운 재배종을 생성하는 데에 사용된다. 새로운 재배종은 상업적 잠재력을 갖는지를 확인하기 위하여 평가될 수 있다.

혈통 번식은 통상적으로 자가-수분 작물의 개선을 위하여 사용된다. 적합한 상보성의 특성을 갖는 2종의 모체들이 교배되어 F₁을 생성시킨다. 1종 또는 수종의 F₁들을 자가수분시킴으로써 F₂ 개체군이 생성된다. 최상 족에서의 최상 개체의 선택이 수행된다. 낮은 유전율을 갖는 특성에 대한 선택의 효율을 향상시키기 위하여, F₄ 세대에서는 족들의 반복된 시험이 시작될 수 있다. 동종번식의 더 진행된 단계 (즉, F₆ 및 F₇)에서는, 최상의 품종, 또는 표현형이 유사한 품종들의 혼합체가 새로운 재배종으로서의 잠재적 방출에 대하여 시험된다.

역교배 번식 및 교배 번식은 단순하게 유전되며 고도로 유전성인 특성을 위한 유전자를 재순환 모체인 바람직한 동형접합체성 재배종 또는 동종번식 품종으로 전달하는 데에 사용되어 왔다. 전달될 특성의 공급원은 공여 모체로 지칭된다. 성공적인 역교배 프로그램으로부터 수득되는 생성 식물체는 재순환 모체 (예컨대 재배종)의 특성 및 공여 모체로부터 전달된 바람직한 특성을 가질 것으로 기대된다. 최초 교배 후, 공여 모체의 표현형을 갖는 개체가 선택되어, 재순환 모체에 반복적으로 교배 (역교배)된다. 선택을 동반한 다수의 역교배 세대 후, 생성되는 품종은 재순환 모체 (예컨대 재배종)의 특성 및 공여 모체로부터 전달된 바람직한 특성을 가질 것으로 기대된다.

DM 저항성 오이 식물체의 교배 번식 또는 역교배 번식은 다른 모체 (제2 오이 식물체)가 DM 저항성이거나, 또는 다른 모체가 DM 저항성이 아닌 경우에 수행될 수 있다.

본 발명의 생성물인 오이 식물체는 단일-종자 계승 절차(single-seed descent procedure)를 사용하여 생성될 수 있다. 상기 단일-종자 계승 절차는 엄격한 의미에서 분리 개체군을 식재한 다음, 여기에서 하나의 식물체를 선택하고, 각 이후 세대를 자가수분하여, 다음 세대를 생성시키는 것을 지칭한다. 개체군이 F₂로부터 원하는 수준의 동종번식으로 진행된 경우, 품종이 유래하는 식물체는 각각 상이한 F₂ 개체로 거슬러 올라가게 된다. 개체군 중 식물체의 수는 일부 종자가 발아하는 것에 실패하거나, 또는 일부 식물체가 하나 이상의 종자를 생산하는 데에 실패함으로 인하여 각 세대마다 감소한다. 결과적으로, 세대 진행이 완료될 때, 원래 개체군에서 샘플링된 F₂ 식물체 전부가 자손으로써 나타나게 되는 것은 아니다.

다른 특성들 및 작물들에 통상적으로 사용되는 기타 번식 방법에 대한 기술은 수종의 가용한 참조 서적들 (예를 들면 문헌 [Fehr, Principles of Cultivar Development Vol. 1, pp. 2-3 (1987)]) 중 하나에서 찾아볼 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 번식 프로그램에 사용하기 위한 DM 저항성 특성의 공급원은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1, 및 이들의 DM 저항성 자손으로 이루어진 군에서 선택되는 식물체로부터 유래한다. 또 다른 양태에서, 번식 프로그램에 사용하기 위한 DM 저항성 특성의 공급원은 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1, 및 이들의 DM 저항성 자손으로 이루어진 군에서 선택되는 식물체로부터 유래하지 않는다.

본 발명의 또 다른 양태는 DM에 대하여 저항성을 갖는 동종번식 오이 식물체에 관한 것으로서, 여기서 상기 저항성은 상기 식물체가 상기 DM과 접촉하였을 때 나타나며, 상기 오이 식물체는 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1로 이루어진 군에서 선택되는 식물체로부터 유래하지 않는다. 역시 본 발명에 포함되는 것은 DM에 대한 저항성을 부여하는 유전적 좌위를 포함하는 게놈을 갖는 오이 식물체로서, 여기서 상기 유전적 좌위는 DM에 대한 저항성을 부여하는 상기 유전적 좌위에 연관된 1종 이상의 유전적 마커를 포함하며, 상기 오이 식물체는 수탁 제PI197088호가 아니다.

또 다른 양태에서는, DM에 대한 저항성에 대하여 오이 생식세포질을 스크리닝함으로써, 번식 프로그램에 사용하기 위한 추가적인 DM 저항성 공급원이 식별될 수 있다. 또 다른 양태에서, 오이 식물체는 접종 또는 감염 후에 대조 오이 식물체에 비해 감소된 질병 증상을 나타내는 생식세포질을 식별하는 것에 의해 DM 저항성에 대하여 스크리닝될 수 있다. 일 양태에서, 오이 식물체는 실시예 1 또는 실시예 2에 기술되어 있는 바와 같은 질병 스크리닝 예컨대 노지 또는 온실 스크리닝을 사용하여 DM에 대한 저항성에 대하여 스크리닝될 수 있다.

또 다른 양태에서는, 본원에서 식별되는 것들과 같은 DM에 대한 저항성을 부여하는 유전적 좌위와 연관된 1종 이상의 분자 마커를 사용하여 스크리닝함으로써, 번식 프로그램에 사용하기 위한 추가적인 DM 저항성의 공급원이 식별될 수 있다.

또 다른 양태에서, 번식 프로그램에 사용하기 위한 추가적인 DM 저항성의 공급원은 감소된 질병 증상에 대하여 오이 식물체를 스크리닝한 다음, DM에 대한 저항성에 기여하는 유전적 좌위와 연관된 1종 이상의 분자마커를 사용하여 스크리닝하는 것의 조합에 의해 식별될 수 있다.

또 다른 양태에서, DM 저항성을 갖는 오이 품종는 DM 저항성을 추가적인 중요한 특성과 조합하기 위한 번식 프로그램에 사용될 수 있다. 일 양태에서, DM 저항성은 질병 저항성 특성, 수율 특성, 및 과실 품질 특성을 포함한 어떠한 추가적인 특성과도 조합될 수 있다. 예를 들면, DM 저항성 특성을 오이 과실의 크기 및 형상에 기여하는 대립유전자와 조합하기 위하여 번식 프로그램이 사용될 수 있다. 번식 프로그램은 또한 DM 저항성을 1종 이상의 질병 저항성 특성과 조합하는 데에 사용될 수도 있다. 그와 같은 질병 저항성 특성에는 비제한적으로 하기에 대한 저항성이 포함된다: 시들음병, 뿌리혹선충, 담배 모자이크 바이러스, 오이 검은별무늬병, 흰가루병, 반점병, 오이 모자이크 바이러스, 및 부패병. 또 다른 양태에서, 조합되는 특성들은 이후의 교배에서 공동-유전될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법에 의해 생성되는 DM 저항성 오이 식물체의 일부를 제공한다. 오이 식물체의 일부에는 비제한적으로 식물 세포 또는 식물 세포의 일부, 종자, 배유, 분열조직, 꽃, 꽃밥, 배주, 화분, 과실, 꽃, 줄기, 뿌리, 대 또는 잎, 접순, 및 근경이 포함된다. 식물 일부에는 또한 오이 과실의 일부가 포함되는데, 여기에는 태좌, 과축 및 과피가 포함된다. 본 발명의 일 구현예에서, 식물 일부는 종자이다.

본 발명은 추가적으로 오이 식물체에서 DM 저항성을 발생시키는 1종 이상의 유전적 좌위를 포함하는 게놈을 갖는 오이 식물체의 일부를 제공한다. 또 다른 구현예에서는, 오이 식물체의 일부가 모든 기탁된 품종들 및 그들의 DM 저항성 자손으로 이루어진 군에서 선택되는 오이 식물체로부터 유래한다. 본 발명의 일 양태에 따라, 기탁된 품종들인 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1의 생리학적 및 형태학적 특성들을 하기 표 1-8에 제시한다.

일 구현예에서, 본 발명은 DM 저항성 오이 식물체, 또는 그의 과실 또는 종자를 제공하는데, 여기서 상기 오이 식물체는 DM을 사용한 접종 또는 감염시 비-저항성 대조 식물체에 비해 백화성 및/또는 괴사성 병반 잎 증상의 감소를 나타내며, 상기 식물체는 시들음병, 뿌리혹선충, 담배 모자이크 바이러스, 오이 검은별무늬병, 흰가루병, 반점병, 오이 모자이크 바이러스, 파파야 원형반점 바이러스, 쥬키니 황화 모자이크 바이러스, 및 부패병 중 1종 이상에 대하여 저항성을 나타낸다. 또 다른 구현예에서는, 이러한 오이 식물체, 또는 그의 과실 또는 종자가 표 1-8에 기술되어 있는 품종들의 DM 저항성 자손에서 선택된다. 다른 구현예에서, 시들음병, 오이 검은별무늬병, 흰가루병, 반점병, 오이 모자이크 바이러스, 선충, 담배 모자이크 바이러스, 파파야 원형반점 바이러스, 쥬키니 황화 모자이크 바이러스, 및 부패병 중 1종 이상에 대한 저항성도 나타내는 DM 저항성 오이 식물체는 DM을 사용한 접종 또는 감염시 백화성 및/또는 괴사성 병반의 잎 증상에서 10 ％를 초과하는 감소, 또는 30 ％를 초과하는 감소, 또는 60 ％를 초과하는 감소를 나타낸다. 일부 양태에서, 상기 오이 식물체는 온실 재배용 또는 노지 재배용 중 어느 것으로 적합화된다.

본 발명의 일 양태는 DM 오이 식물체, 또는 그의 과실 또는 종자를 제공하며, 여기서 상기 오이 식물체, 또는 그의 과실은 DM 저항성 이외에도 1종, 또는 2종, 또는 3종 이상의 독립적으로 선택된 바람직한 특성을 발현한다. 일 구현예에서, 상기 "바람직한 특성" 또는 "바람직한 특성들"은 하기로 이루어진 군에서 선택된다: 과실의 크기, 형상, 색상, 표면 외관; 종자 수, 종자 크기, 소낭 수; 과피의 두께 및 인성; 맛, 쓴맛, 돌기의 존재, 및 저장 수명, 식물체 활력, 잎 형상, 잎 길이, 잎 색상, 식물체 높이, 식물체가 유한성인지 아닌지 여부, 성숙기까지의 시간, 노지 재배에 대한 적합성, 온실 재배에 대한 적합성, 및 시들음병, 뿌리혹선충, 담배 모자이크 바이러스, 오이 검은별무늬병, 흰가루병, 노균병, 반점병, 오이 모자이크 바이러스, 및 부패병과 같은 1종 이상의 질병 또는 질병 유발 생물체에 대한 저항성. 또 다른 구현예에서, "바람직한 특성" 또는 "바람직한 특성들"은 하기로 이루어진 군에서 선택된다: 과실 크기, 과실 형상, 과실 색상, 과실 맛, 과실 당 종자의 수, 종자의 크기, 과실 과피 조직의 두께, 과실의 저장 수명, 시들음병에 대한 저항성, 오이 검은별무늬병에 대한 저항성, 흰가루병에 대한 저항성, 반점병에 대한 저항성, 오이 모자이크 바이러스에 대한 저항성, 선충에 대한 저항성, 담배 모자이크 바이러스에 대한 저항성, 파파야 원형반점 바이러스에 대한 저항성, 쥬키니 황화 모자이크 바이러스에 대한 저항성, 및 부패병에 대한 저항성. 또 다른 구현예에서, "바람직한 특성" 또는 "바람직한 특성들"은 하기로 이루어진 군에서 선택된다: 과실 크기, 과실 형상, 과실 색상, 과실 맛, 과실의 저장 수명, 오이 검은별무늬병에 대한 저항성, 흰가루병에 대한 저항성, 반점병에 대한 저항성, 및 오이 모자이크 바이러스에 대한 저항성. 또 다른 구현예에서는, 상기 "바람직한 특성" 또는 "바람직한 특성들"이 하기로 이루어진 군에서 선택된다: 과실 크기, 과실 형상, 과실 색상, 시장에서 허용가능한 과실 품질, 및 과실의 저장 수명.

본 발명의 다른 양태에서, DM 저항성 이외에 1종 이상의 바람직한 특성을 보유하는 식물체는 DM을 사용한 접종 또는 감염시 비-저항성 대조 식물체에 비해 백화성 및/또는 괴사성 병반의 잎 증상에서 10 ％ 초과, 또는 30 ％ 초과, 또는 60 ％ 초과, 또는 80 ％ 초과의 감소를 나타낸다. 본 발명의 또 다른 양태는 하기를 포함하는 DM 저항성 오이 식물체의 생성 방법에 관한 것이다: DM 저항성을 갖는 오이 품종를 DM 저항성이 결핍되어 있으나 상기언급된 바람직한 특성들 중 1종 이상을 공여할 수 있는 제2 식물체와 교배시키는 것.

[ 실시예 ]

실시예 1: 노균병 배양 및 질병 스크리닝 - 노지

슈도페로노스포라 큐벤시스 (문헌 [Berk. et Curt.]) 로스토우(Rostow)는 절대성 병원체(obligate pathogen)이다. 따라서, 그것은 감수성인 박과의 살아 있는 식물체에서 유지되어야 한다. 본 연구에서는 저항성에 대한 스크리닝에 2종의 분리품종을 사용하였다. P. 큐벤시스의 "구" 분리품종은 그의 호박 및 오이 모두에서의 병원성을 특징으로 한다. P. 큐벤시스의 "신" 분리품종은 호박에서는 병원성이 아닌 것으로 생각되나, 오이에서는 심한 병원성이다. -80 ℃에서 풍부하게 포자가 형성된 잎 또는 자엽을 냉동시키는 것에 의해 병원체를 저장하였다. 냉동 과정에서 필연적인 일부 포자 생존력의 손실이 있을 수 있으나, 일단 포자가 냉동되고 나면, 장기간 동안 생존력의 감소는 발견되지 않았다. 전파자 숙주 식물체를 노지에 이식하기 6주 전에, 감수성 오이 숙주를 환경 조절 챔버에 식재하였다. 3주차에, -80 ℃ 냉동기에서 저장되었던 감염 잎에서 유래하는 포자 현탁액을 거기에 접종하였다. 접종된 배양 식물체는 20 ℃에서 유지하고; 백화성 병반이 발생하고 나면, 식물체를 고습 챔버에 밤새 넣어두어 포자형성을 유도하였다. 이와 같은 배양물을 식물체가 노지에 이식될 때까지 매주 오이에 전달하였다.

시험물을 노지에 직접 파종하였다. 매 3열마다 감수성 오이의 전파자 열을 식재하였다. 전파자 열이 2-3주령이 되었을 때, 감염된 식물체 (생육실에서 생육된 것)를 전파자 열 내에 식재하였다. 번식용 시험을 동시에 수행하였다. 남동부에서 오이의 재배에 보통 사용되는 기술에 일치시켜, 우수한 원예학적 조건으로 플롯을 유지하였다.

분무 병을 사용하여 포자낭 현탁액으로 분무함으로써, 온실에서 3 내지 4엽 단계의 전파자 식물체를 접종시켰다. 접종물은 멸균 증류수에서 제제화하였다. 접종 후, 식물체를 18-24시간 동안 100 ％ RH 및 20 ℃의 고습 챔버에 넣어 두었다. 질병의 발생 및 전파를 촉진하는 야간 고습 기간을 가정하여 토양에 스프링클러가 설치된 노지에 전파자 식물체를 이식하였다.

종종 감수성 대조(control)로 지칭되는 감수성 참조(check)에서 일단 증상이 발생하고 나면, 시험을 평가하였다. PI197088 (저항성 대조); DMP21, GP14, LLP 1, POINSETT 76 (중간 저항성 대조); 및 SPRINT440, MARAM, 및 SMR58 (감수성 대조)을 포함한 대조들을 사용하였다. 각 단부에서 1회 및 중앙부에서 1회씩, 각 플롯 당 3회의 관찰을 수행하였다. 각 플롯에 대한 평균 질병 지수를 계산하였다. 이것을 전체 3반복에 대하여 평균하고 표준 편차를 측정하였다. 다음에, "저항성", "중간 저항성" 및 "감수성" 범주에 대한 질병 지수 범위를 결정하였다. 변종들은 일반적으로 최종 질병 저항성 수준 결정이 이루어지기 전에 수회 시험하였다. 질병 시험에는 완전 무작위 설계가 사용되었다. 각 주를 3회 반복하였으며 - 작업 당 대략 40개의 식물체를 시험하였다. 가용한 종자가 제한되어 있는 품종들은 단일 반복 관찰 플롯으로서 포함시켰다. 참조는 시험의 엄밀도를 판단하기 위한 작업으로서 포함시켰다. 플롯은 길이가 12 피트이었으며, 블록의 단부들 사이에는 3-피트의 통로를 구비하였다. 감수성 전파자는 매 3열마다 전체 식재의 외부 경계선에 식재하였다.

실시예 2: 노균병 배양 및 질병 스크리닝 - 온실

상기 실시예 1에서 기술 및 저장된 바와 같은 슈도페로노스포라 큐벤시스 (문헌 [Berk. et Curt.]) 로스토우를 온실 스크리닝에도 사용하였다. 스크리닝 접종 2주 전에, 감수성 오이 숙주를 파종 트레이에 파종하였다. 식재 1주 후에, 대략 5×10⁴ 포자낭/ml의 비율로 묘를 접종하였다. 다음에, 접종된 숙주를 생장 챔버에 넣고, 약 70 ℉에서 7일 동안 유지하였다. 7일 후, 상기 묘를 고습 챔버에 밤새 넣어둠으로써, 포자형성을 유도하였다. 이와 같은 배양물을 주 단위로 감수성 오이 숙주에 전달하였다.

스크리닝용 자엽을 파종 트레이에 식재하였다. 감수성 및 저항성 참조를 각 트레이의 양 측에 식재하였다. 식물체를 파종하고, 온실에서 80 ℉로 유지하였다. 7 내지 10일에 자엽에 대하여, 및 5엽 단계에 진정 잎에 대하여 접종을 수행하였다. 분무 병을 사용하여 포자낭 현탁액을 분무함으로써, 자엽에 대하여 ml 당 약 5×10⁴ 포자낭, 및 진정 잎에 대하여 1×10⁴ 내지 3×10⁴의 농도로 식물체를 접종하였다. 접종 후, 식물체를 18-24시간 동안 100 ％ 상대 습도 및 20 ℃의 고습 챔버에 넣어두었다.

종종 감수성 대조로 지칭되는 감수성 참조에서 일단 증상이 발생하고 나면, 시험을 평가하였다. 사용된 대조는 PI197088 (저항성 대조), MARAM (감수성 대조), 및 SMR58 (저항성 대조)이었다. 자엽 스크리닝의 저항성 및 중간 생존자를 취하여, 다시 접종되거나, 또는 온실 생장 주머니로 이식될 3-인치 토탄 포트에 이식하였다. 진정 잎 스크리닝의 저항성 및 중간 생존자는 직접 온실 생장 주머니로 이식하였다.

실시예 3: 오이 품종로의 DM 저항성의 유전자이입

식물체 도입 품종(Plant Introduction line) PI197088에서 확인된 노균병 저항성은 세계적인 다수의 스크리닝 장소에서, 및 오래 전에 (호박 및 오이에 병원성) 및 새롭게 출현한 (호박에는 병원성이 아닌 것으로 생각되며 오이에는 심하게 병원성) P. 큐벤시스의 분리품종 모두에 대하여 안정한 것으로 밝혀졌다. 그러나, PI197088의 식물체 및 과실 모두는 상업적으로 허용되지 않는다. PI197088에서 노균병 저항성에 기여하는 좌위를 실시예 4에 기술되어 있는 바와 같이 분자 마커를 사용하여 매핑하였다. 총 약 128종의 오이 품종들을 1종 또는 양 DM 분리품종을 사용하여 별도로 스크리닝하였다. 공여체와 재순환 모체 사이의 마커 다형에 대하여 스크리닝하기 위하여, 저항성 품종들로부터 DNA를 분리하였다.

이러한 스크리닝에 포함된 것은 특히 저항성 또는 중간-저항성인 콩퀴스타도르(Conquistador), 크리스피나(Crispina), DMP21, 및 PI197088 오이 변종이다. 역시 포함되는 것은 특히 감수성인 대조 품종으로서의 콜트(Colt), Sprint440, 탈라데가(Talladega), 루신데(Lucinde), 및 세레나(Serena)이다. DM 저항성과 관련된 마커를 식별하기 위한 DNA 분석 및 DNA 라이브러리의 제작에 사용하기 위하여, DM 저항성 품종들 각각으로부터의 조직 샘플을 수집하였다. 일반적으로는 각 등재물 내에서의 혼합 화분 수분을 통하여, 및 가능한 경우 자가수분을 통하여 DM 저항성을 나타내는 품종들 각각으로부터 종자도 수득하였다. 혼합 화분 수분은 일반적으로 야생형 오이에서 사용하였는데, 그들이 종종 자가-불친화성 인자를 포함하고 있기 때문이다.

최초의 교배는 F₁ 식물체를 생성시키기 위하여 PI197088과 재순환 감수성 모체 사이에서 수행되었다. 이와 같은 교배에서 유래된 식물체를 실시예 1 및/또는 2에 기술되어 있는 바와 같은 질병 시험에 사용하였다. 원예학적으로 허용가능한 식물체 및 과실 유형을 나타내며 PI197088로부터 유전자이입된 DM 저항성을 갖는 것이 틀림없는 우량한 품종들의 수집물에서, DM 저항성에 대하여 스크리닝하기 위한 실험을 수행하였다. 상기 시험은 3곳의 장소 (캘리포니아 우드랜드, 조지아 티프톤, 및 네델란드 와게닝겐)에서 수행하였으며, 호박 및 오이에 병원성인 "구" 분리품종, 및 호박에 대해서는 병원성이 아닌 것으로 생각되나 오이에 대해서는 매우 유독한 추정 "신" 분리품종인 슈도페로노스포라 큐벤시스의 2종 분리품종을 사용하였다. 동시에, PI197088에서 DM 저항성에 기여하는 QTL을 식별하기 위하여, 분자 마커를 사용하여 이들 샘플을 유전형화하였다 (실시예 4도 참조). 이와 같은 시험은 DM 병리 반응을 PI197088 유래의 대립유전자의 존재와 연관시킨다. 이 기간 동안, 샘플을 기탁한 번식업자는 식물체 및 과실 유형이 기록 및 정량되어 있는 해당 품종들에서 가용한 모든 시험 데이터를 취합하였다. 표 9-10에 나타낸 하기의 품종들을 노균병에 대한 저항성에 대하여 스크리닝하였다.

¹cM = 센티모르간.

²Hap = DM QTL의 5종의 마커에서의 일배체형.

³SUS = 매핑 개체군 중 루신데 모체와 관련된 노균병 감수성 대립유전자.

⁴RES = 매핑 개체군 중 PI197088 모체와 관련된 노균병 저항성 대립유전자.

⁵DM = 노균병에 대한 병리 시험에서의 표현형 점수.

37개의 식물체 품종들을 조절 병리학 스크리닝으로 슈도페로노스포라 큐벤시스에 대한 반응에 대하여 시험하였다. 18개의 식물체를 6개의 식물체씩 3반복으로 시험하였다. 각 반복에서, 3개의 식물체 (3반복으로부터의 합계 = 9)를 DM QTL 영역을 한정하는 5종의 마커에 대하여 유전형화하였다. 이러한 데이터로부터, 각 품종에 대하여 공통 마커 유전형 및 DM 요약 통계를 개발하였다. 이러한 데이터를 표 10에 요약하였다. 이와 같은 시험에 사용된 5종의 마커는 DM QTL의 8종의 연관된 마커에서 선택하였다. 상기 5종의 마커는 실험실에서의 신뢰성 있는 성능, 및/또는 다른 마커에 비해 더 견고한 DM 표현형과의 연관성을 기준으로 선택하였다.

표 10은 마커 CAPs_ENK60, CAPs_ENK59, CAPs_17170, CAPs_17179, CAPs_17563/66에서의 일배체형 RES-RES-SUS-SUS-RES의 더 DM 저항성인 표현형과의 연관성을 뒷받침한다. 마커 CAPs_ENK60, CAPs_ENK59, CAPs_17563/66에서의 RES 대립유전자에 의한 SUS 대립유전자의 치환은 시험시 4.8로부터 2.2로의 평균 DM 표현형의 변화를 산출하는데, 여기서 1 = 저항성이며, 5 = 감수성이다.

실시예 4: DM 저항성 오이 식물체의 마커 분석

오이 게놈 전체에 걸쳐 분포하는 유전적 마커를 사용하여 저항성 식물체를 분석하였다. 큐큐미스용의 유전적 마커들은 USDA-ARS (야채 작물 연구 유닛- 원예학 분과(Vegetable Crops Research Unit- Department of Horticulture), 위스콘신-매디슨 대학교)와 같은 다양한 공급원으로부터 가용하다. 잠재적 품종들에서 대규모 마커 군을 예비-스크리닝하고, 예비-스크리닝된 마커들 중에서 이후 스크리닝용의 다형 마커들을 선택하였다. 다음에, 대부분의 저항성 식물체, 및 예컨대 표 10 및 도 2에 나타낸 바와 같은 특정 공여 대립유전자의 존재를 사용하여 상관관계를 확립하였다. 대부분의 저항성 식물체는 예컨대 도 2에 나타낸 바와 같은 좌위에 저항성 공여 품종인 PI19788 유래의 유전자이입 DNA를 포함하였다. DM 저항성 표현형에 기여하는 마커들을 유지하기 위하여, 다수의 회귀 모델을 구성하였다. 이와 같은 분석에서, 마커 CAPs_ENK60, CAPs_17170, 및 CAPs_17563/66은 유의성 있게 유지됨으로써, 0.47의 R²를 갖는 모델을 생성시켰다.

큐큐미스 종에서의 DM 저항성에 대한 QTL을 규정하는 데에 활용되는 프라이머 쌍 및 반응 조건들을 표 11 및 표 12에 나타내었다.

PCR 증폭에 의해 유전적 마커에 대한 분석을 수행하였다. PCR 반응은 하기와 같이 수행하였다: PCR 반응액은 1.0 마이크로리터의 오이 게놈 DNA (10 ng), 2 μl의 10× PCR 버퍼 (ABI PCR 버퍼 I: part no. N808-0006), 1.0 μl의 10× dNTP 혼합물 (각 dNTP의 최종 농도는 250 μM임), 1 μl의 각 프라이머 (5 피코몰의 각 프라이머), 0.2 μl의 Taq 폴리머라제 (1 유닛), 및 총 부피 20 마이크로리터까지의 멸균수를 함유하였다. PCR 반응액을 94 ℃에서 2분, 94 ℃에서 30초, 50 ℃에서 30초 및 72 ℃에서 90초 (35주기), 이어서 72 ℃에서 5분 (단일 주기)으로 배양하였다. PCR 반응은 예를 들면 ABI9700 PCR 기계 (어플라이드 바이오시스템즈(Applied Biosystems)사, 캘리포니아 포스터 시티 소재)에서 수행하였다.

QTL 영역에서 최초로 스크리닝된 좌위를 인접동반하는 게놈 DNA의 서열결정은 일부 DM 저항성 점수에서 볼 수 있는 변동성의 일부를 설명할 수 있다. 예를 들어, 저항성 일배체형을 가지나 변동성의 저항성 점수를 갖는 소정의 품종에서, 변동성은 CAPs_17170 마커 부근에서 볼 수 있다. 따라서, 이 좌위에서의 대립유전자에 대한 서열을 서로 다른 DM 저항성 점수를 갖는 2종의 주어진 품종들 사이에서 비교하였을 때, 그들은 마커 분석에 이용된 위치에서 정합될 수 있었으며, 그에 따라 양자는 동일한 유전형으로 정의될 수 있었다. 그러나, 그와 같은 품종들의 서열은 일부 경우에 예를 들면 가깝기는 하나 마커 분석에 의해 이용되지는 않는 부위에서 3 SNP까지 다르다는 것이 밝혀졌다.

다른 것들 (표 1-8, 및 13 참조) 중에서도, GSP33-1094GY 및 GPN33-1093 품종을 포함하여 DM 저항성 공여 대립유전자(들)을 포함하는 식물체들이 추가적인 번식을 위하여 선택되었다. 번식 전략에 따라, 추가 번식을 위하여 선택된 식물체는 공여 (저항성) 대립유전자에 있어서 동형접합체성 또는 이형접합체성 중 어느 것일 수 있다.

품종 05-346은 강한 활력을 나타내며, 짙은 녹색의 과실 색상 및 길이/두께 비 3.2의 원통형 과실을 갖는 것으로 밝혀졌다. 품종 GSP33-1094GY는 강한 활력을 나타내며, 다소 긴 (3.3/3.4의 길이/두께 비) 과실, 및 작은 잎의 경향을 갖는 다소 직립한 잎을 갖는 것으로 밝혀졌다. 과실의 과피는 다소 거칠었다. 품종 01-349는 생산적이며, 우수한 과실 형상을 갖는 것으로 밝혀졌다. 과실 과육은 단단하였으며, 과실은 3.3의 평균 길이/두께 비를 나타내었다. 품종 GPN33-1093GY는 강한 활력을 나타내었다. 잎은 다소 말렸다. 그의 과실에는 약간의 엽침이 있었으나, 엽침의 밀도는 매우 낮았다. 과실의 평균 길이/두께 비는 3.3이었다.

<기탁 정보>

상기에 개시되었으며, 첨부된 청구항에서 포괄되는 세미니스 베지터블 시즈(Seminis Vegetable Seeds) 사 소유의 품종 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1에 대하여서는, 특허 절차 목적 미생물 기탁의 국제 승인에 대한 부다페스트 조약에 따라 설립된 국제 기탁 기관 (IDA)인 미국 Va. 20110-2209, 마나사스 소재의 미국 미생물 보존센터(American Type Culture Collection) (ATCC)와 1000 개의 종자에 대한 기탁이 이루어져 있거나, 이루어질 예정이다. 품종 ASL147-2027, EUR154-1012GY, EUR154-1021GY, GSP33-1094GY, GPN33-1093GY, 03/8020-20_TUP03_DMFL_1, 03/8024-19_TUP03_DMFL_1, 및 03/8039-5_TUP03_DMFL_1에 대한 수탁 번호는 각각 ATCC 수탁 제PTA-9375호, ATCC 수탁 제PTA-8930호, ATCC 수탁 제PTA-8931호, ATCC 수탁 제PTA-8953호, 및 ATCC 수탁 제PTA-8954호이다. 기탁 일자는 각각 2008년 7월 15일, 2008년 2월 11일, 2008년 2월 11일, 2008년 2월 20일, 및 2008년 2월 20일이었다. 특허 허여시에는, 기탁에 가해지는 모든 제한이 제거될 것인 바, 기탁은 37 C.F.R.§ 1.801-1.809의 모든 요건을 충족하기 위한 것이다.

미국 미생물 보존센터 PTA-09375 20080715 미국 미생물 보존센터 PTA-08930 20080211 미국 미생물 보존센터 PTA-08931 20080211 미국 미생물 보존센터 PTA-08953 20080220 미국 미생물 보존센터 PTA-08954 20080220

SEQUENCE LISTING <110> Shetty, Nischit Duran, M. Yolanda Gretenkort, Marie King, Joseph Grit, Albert Sipeyre, Bruno van Kooten, Henk <120> DOWNY MILDEW RESISTANT CUCUMBER PLANTS <130> SEMS:025WO <140> Unknown <141> 2009-04-15 <150> US 61/045,551 <151> 2008-04-16 <160> 17 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 1 gaatagatag gctacacttt tccctcttg 29 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 2 gtataaaact tgagtgaatt taatgcatga a 31 <210> 3 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 3 tgtttcataa ctacagcttc atgttaaata ttact 35 <210> 4 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 4 tagtttcttt cttgctggac gaacc 25 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 5 tatgggctat gtgaaactct t 21 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 6 agcgtgacaa ctacaaaaca t 21 <210> 7 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 7 gaaataaatg gatgaagcga gga 23 <210> 8 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 8 gttcgttgat cagtgtgata tttcaat 27 <210> 9 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 9 atcggtcttt gccacctttt g 21 <210> 10 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 10 aggagggaca gagagaattt gatataat 28 <210> 11 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 11 tccgttttag gtgattgtca aatacat 27 <210> 12 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 12 tgtttggaag ggtttcttgg g 21 <210> 13 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 13 tgccatgtcg ccaacagt 18 <210> 14 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 14 tcaagccata gtctaaccca tgc 23 <210> 15 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 15 cgctatatca tggatggcta gaaat 25 <210> 16 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 16 aaagttgata gtgcatgagt tggtaaaata 30 <210> 17 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> Synthetic Primer <400> 17 tccgcttatg ggtttttgtg ag 22

Claims (37)

1. (a) 수탁 제PI197088호의 오이 식물체를 1종 이상의 원하는 특성을 갖는 제2 오이 식물체와 교배시키는 단계; 및
   (b) 상기 교배에 의해 생성되며 노균병에 대한 저항성 및 상기 원하는 특성을 포함하는 적어도 1대의 자손 오이 식물체를 선택하는 단계
   를 포함하는, 노균병에 대한 저항성을 갖는 오이 식물체의 생성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 원하는 특성이 과실의 크기, 형상, 색상, 표면 외관; 종자 수, 종자 크기, 소낭 수; 과피의 두께 및 인성; 맛, 쓴맛, 돌기의 존재, 저장 수명, 식물체 활력, 잎 형상, 잎 길이, 잎 색상, 식물체 높이, 식물체가 유한성인지 아닌지 여부, 성숙기까지의 시간, 노지 재배에 대한 적합성, 온실 재배에 대한 적합성, 시장에서 허용가능한 과실 품질, 및 시들음병, 뿌리혹선충, 담배 모자이크 바이러스, 오이 검은별무늬병, 흰가루병, 반점병, 오이 모자이크 바이러스 및 부패병, 파파야 원형반점 바이러스, 및 쥬키니 황화 모자이크 바이러스로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 질병 또는 질병 유발 생물체에 대한 저항성으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 특성인 방법.
3. 제1항에 있어서, 1대 자손을 선택하는 것이, 노균병 저항성에 기여하는 좌위와 유전적으로 연관되어 있는 1대 자손에서의 적어도 제1의 유전적 마커의 존재를 식별하는 것을 포함하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 1대 자손을 선택하는 것이, 자손에 존재하는 제2 오이 식물체 유래의 다수의 유전적 마커의 존재를 기준으로 자손을 선택하는 것을 더 포함하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 유전적 마커가 마커 CAPs_21826, CAPs_ENK60, CAPs_ENK59, CAPs_17170, CAPs_17179, CAPs_18229, CAPs_17563/66, 및 CAPs_ENK70으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
6. 제5항에 있어서, 유전적 마커가 CAPs_ENK60, CAPs_17170, 및 CAPs_17563/66으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
7. 제1항에 있어서,
   (c) 자손 식물체를 자체적으로 또는 제3의 식물체와 교배시켜 이후 세대의 자손 식물체를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   (d) 상기 이후 세대의 자손 식물체를 자체적으로 또는 제2의 식물체와 교배시키는 단계; 및
   (e) 추가 3-10 세대 동안 단계 (c) 및 (d)를 반복하여 수탁 제PI197088호의 오이에서 유래하는 동종번식 오이 식물체를 생성하는 단계
   를 더 포함하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 이후 세대의 자손 식물체를 노균병에 대한 저항성 및 상기 원하는 특성의 존재를 기준으로 교배를 위해 선택하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 이후 세대의 자손 식물체를 노균병에 대한 저항성 및 상기 원하는 특성의 존재를 기준으로 각 세대에서 교배를 위해 선택하는 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 이후 세대의 자손 식물체를 선택하는 것이, 노균병 저항성에 기여하는 좌위와 유전적으로 연관되어 있는 1대 자손에서의 적어도 제1의 유전적 마커의 존재를 식별하는 것을 포함하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 이후 세대의 자손 식물체를 선택하는 것이, 자손에 존재하는 제2 오이 식물체 유래의 다수의 유전적 마커의 존재를 기준으로 자손을 선택하는 것을 더 포함하는 방법.
13. 제8항에 있어서, 단계 (e)가 충분한 세대 수로 반복되어, 노균병에 대한 저항성을 포함하거나 아니면 제2 오이 식물체의 재배학적 특성을 포함하는 동종번식 오이 식물체를 수득하는 방법.
14. 제13항에 따른 방법에 의해 생성되는 식물체.
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