KR102534706B1 - 나소노비아 리비스니그리 생물형 1에 대한 저항성을 포함하는 상추 식물 - Google Patents

나소노비아 리비스니그리 생물형 1에 대한 저항성을 포함하는 상추 식물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상추 육종 분야, 특히 상추 진딧물 나소노비아 리비스니그리 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 위한 양적 형질 유전자좌 및 상기 하나 이상의 양적 형질 유전자좌를 포함하는 재배 상추에 관한 것이다.
[대표도]
도 3a, 3b

Description

나소노비아 리비스니그리 생물형 1에 대한 저항성을 포함하는 상추 식물{LETTUCE PLANTS COMPRISING RESISTANCE AGAINST NASONOVIA RIBISNIGRI BIOTYPE 1}
본 발명은 락투카 비로사(Lactuca virosa)와 같은 야생 상추의 6번 염색체 및/또는 7번 염색체 상의 하나 이상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 (락투카 사티바(Lactuca sativa)) 종자, 식물 및 식물 부분에 관한 것이고, 여기서 상기 유전자이입 단편은 양적 형질 유전자좌(Quantitative Trait Locus)(QTL)6.1 (6번 염색체 상의 QTL에 대해) 및 QTL7.1 및 7.2 (7번 염색체 상의 2개의 QTL에 대해)로 언급되는, 나소노비아 리비스니그리(Nasonovia ribisnigri) 생물형 1 (본원에서 Nr:1 또는 생물형 Nr:1로도 언급됨)에 대한 저항성을 위한 QTL을 포함한다. 본 발명은 또한 QTL6.1 및/또는 QTL7.1 (및/또는 QTL7.2)을 포함하는 엘. 비로사로부터의 유전자이입 단편의 존재로 인해 나소노비아 리비스니그리 생물형 1에 저항성인 재배 상추 (락투카 사티바) 종자, 식물 및 종자로부터 자란 식물 부분, 및 식물의 자손 및 식물을 생산하기 위한 번식 물질에 관한 것이다. 본 발명은 또한 Nr:1 저항성 상추 식물을 육종할 때 사용하기 위한 저항성-부여 QTL의 야생 상추 공급원에 관한 것이다.
상추 진딧물 (나소노비아 리비스니그리 (모슬리 (Mosley))은 세계적으로 상추에서 발생하는 주요 해충이다. 이 문제는 북서유럽에서 1970년대에 상추 생산에 심각한 영향을 미치기 시작하여 유럽 전역으로 급속히 확산되었다. 이어서, 1980년대에 캐나다에서 진딧물이 검출되었다. 추후, 이 문제는 미국 (캘리포니아 및 애리조나)에서 보고되었다. 보다 최근에, 상추 진딧물은 뉴질랜드 및 호주에서 발견되었다.
상추 진딧물은 모든 식물 단계에서 상추 식물에 대량 서식할 수 있고, 보다 어린 잎을 바람직하게 먹이로 할 수 있다. 식물에 다량의 진딧물이 존재하면, 식물 성장을 저하하고 결구 (head)의 형태가 변형되어 상추 결구는 시장성이 없다. 상추 결구에 다량의 진딧물이 존재하면, 소매업자가 재배자에게 상추 구매를 거절하는 이유가 된다. 어린 식물 단계에서, 살충제를 사용하여 상추 진딧물을 방제하는 것이 가능하다. 몇몇 제품은 진딧물 집단을 효과적으로 방제하는 것으로 보고되었다. 그러나, 일부 진딧물 집단에서는 화학 물질에 대한 저항성이 보고되었다. 또한, 보다 오래된 발달 단계에서는 화학 제품이 상추 결구에 들어갈 수 없기 때문에, 살충제를 사용하여 진딧물을 방제할 수 없다.
2007년 이후에, 유럽에서는 상추 진딧물의 두 가지 생물형이 알려졌고, 이들은 생물형 Nr:0 및 Nr:1로 지정되었다. 나소노비아 리비스니그리 생물형 Nr:0에 대한 완전한 및 부분적인 저항성이 상추의 야생 친척인 락투카 비로사에서 발견되었다 (Eenink and Dieleman, Euphytica 32(3), 691-695 (1982)). 완전한 저항성은 Nr 유전자라고 불리는 단일 우성 유전자 때문이었다. Nr 유전자는 엘. 비로사 기탁물 IVT280으로부터 재배 엘. 사티바로 전달되었고, 매우 효과적이었다 ([Arend et al. 1999, Eucarpia Leafy Vegetables '99. Palacky University, Olomouc, Czech Republic, p149-157).
그러나, 육종가들은 상추 진딧물에 저항성이 있는 품종의 출하가 간단한 것이 아님을 경험하였다. Nr 저항성 유전자는 강한 부정적인 부작용을 주는 열성 유전자와 밀접하게 연관된 것으로 밝혀졌다. Nr 유전자에 대해 동형접합성인 식물은 성장 감소, 보다 연한 녹색, 및 오래된 잎에서 클로로필 분해의 가속화를 보였다. 이 부정적인 표현형은 "작은 성장 및 급속 노화" 표현형 또는 "CRA 표현형"으로도 언급되고, Nr 유전자가 동형접합성 형태로 존재하지만 CRA 표현형이 발현되지 않은 재조합 상추 식물을 찾을 수 있었다 (예를 들어, EP 0921720 B1 참조). Nr 유전자와 연관된 열성 유전자 사이에서 재조합 사건 (즉, 감수분열 교차)이 발생한 이들 재조합 식물은 부정적인 부작용 표현형에 연관되지 않은 Nr 저항성 유전자의 공급원으로 기능하였다.
IVT280 (CGN04683)으로부터의 Nr 저항성 유전자는 상업적인 상추 재배종, 예컨대 '바르셀로나(Barcelona)', '마팔다(Mafalda)' (둘 모두 누넴 베.파우. (Nunhems B.V.)) 및 다른 많은 재배종에서 널리 사용된다.
단일 저항성 유전자를 광범위하게 사용하면 저항성 파괴의 위험에 직면하기 때문에, 생물형 Nr:0 저항성의 다른 공급원도 계속 조사되고 있다. 다른 저항성 메카니즘을 가진 유전자는 그러한 환경에서 효과적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 새로운 생물형 Nr:0 저항성 유전자가 엘. 세리올라(L. serriola) 기탁물 PI 491093 및 엘. 비로사 기탁물 PI 274378에서 발견되었다 ([Mc Creight 2008 HortScience 43:1355-1358]; [McCreight and Liu (2012), HortScience 47(2):179-184]). PI274378에서 발견된 저항성은 완전하고 IVT280으로부터의 Nr 유전자에 대한 대립유전자인 것으로 밝혀졌다. PI49093에서 부분 저항성이 발견되었고, 저자들은 이 저항성 대립유전자를 Nr0 P 로 지정할 것을 제안하였다 (PI274378에서 발견된 완전한 저항성 대립유전자에 대한 Nr0 C 과는 대조적으로). 그들은 Nr 저항성을 극복하는 진딧물 생물형의 출현을 지연시키거나 방지하기 위해 완전한 저항성 대립유전자가 아직 광범위하게 사용되지 않은 영역에서 상기 부분 저항성 대립유전자를 사용할 것을 제안하였다.
또한, 나소노비아 리비스니그리 생물형 Nr:1에 대한 저항성이 조사된다. 저항성 유전자의 사용을 연장시키기 위해 Nr:1과 관련하여 다른 저항성 유전자 및 저항성 메카니즘이 요구된다. 특정 저항성 메카니즘을 가진 하나의 저항성 유전자를 대규모로 사용할 때, 2007년도에 유럽에서 Nr 유전자에 대해 발생한 것처럼, 새로운 나소노비아 리비스니그리 생물형 Nr:1이 나타났을 때 저항성이 진딧물 집단에 의해 극복될 가능성이 높다. 따라서, 현재의 상황은 진딧물 생물형 Nr:0이 IVT 엘. 비로사 기탁물로부터 유래한 단일 Nr 유전자에 의해 여전히 방제될 수 있지만 (예를 들어, 생물형 Nr:1이 아직 발생하지 않은 미국에서), 이 유전자는 유럽에서 발견된 진딧물 생물형 Nr:1에 대해서는 효과가 없다는 것이다. Nr:1 생물형은 중앙 유럽에서만 처음 발견되었지만, 다른 지역으로 확산되고 있고, 2010년도에는 스페인에서도 발견되었다 (Cid et al. 2012, Arthropod-Plant Interactions 6: 655-669).
여러 간행물은 상추 진딧물 생물형 Nr:1에 대한 저항성 유전자를 포함하도록 제안된 공급원을 설명하고 있다. 예를 들어, 3개의 기탁물 (CGN13361, CGN16266, CGN16272)은 진딧물 생물형 Nr:0 및 Nr:1 둘 모두에 대해 저항성이 있다고 설명되었고 (Anonymous, 4. Nov. 2008, IP.COM document 000176078), 조합된 Nr:0 및 Nr:1 저항성 상추를 위한 육종에 사용하는 것이 제안되었다. 상기 문헌에서 엘. 비로사 기탁물 CGN16272 및 CGN16266은 각각 재배종 다구안 (Daguan) (신젠타 (Syngenta)) 및 품종 펀리 (Funly) (신젠타) (두 재배종 모두 나소노비아 저항성 유전자가 결여됨)과 역교배하는 프로그램에서 사용된다고 언급되고, 자손은 공여 기탁물의 저항성과 유사한 저항성을 보인다고 언급된다. 또한, CGN16272의 저항성 유전자에 대한 마커는 CGN16272와 재배종 코밤 그린 (Cobham Green)의 교배로부터 개발된 것으로 언급된다 (Anonymous, 4. Nov. 2008, 상기 문헌). 상기 3개의 기탁물은 또한 문헌 [Cid et al. 2012, 상기 문헌]에서 분석되었고, 높은 Nr:0 저항성을 포함하지만 단지 부분적인 생물형 Nr:1 저항성만을 포함하는 것으로 밝혀졌다.
문헌 [Cid et al. (2012, 상기 문헌)]은 또한 생물형 Nr:1 및 Nr:0 둘 모두에 대해 약간의 저항성을 갖는 3개의 엘. 비로사 기탁물, 즉 CGN16274, CGN21399 및 CGN05148을 확인하였다. 이 연구에서, 저자들은 단일 야생 락투카 기탁물에서 상추 진딧물 생물형 Nr:0 및 Nr:1 둘 모두에 대한 저항성을 발견하는 것을 목표로 삼았다. 그러나, 생물형 Nr:1의 진딧물은 감수성 대조군보다 낮은 수준이지만 이러한 야생 기탁물을 계속 먹고 번식할 수 있다 (도 4 참조).
WO2011/058192는 엘. 세리올라 10G.913571이 생물형 Nr:1에 대해 저항성인 것으로 보고하고 있지만, 이 주장을 실증하기 위한 데이터는 제시되지 않았고, 저항성 수준 및 이를 결정하는 방법에 대한 내용은 제시되지 않았다.
WO2012/066008 및 WO2012/065629는 또한 엘. 세리올라 기탁물로부터의 Nr:1 저항성이 10G.913569로 지정된 벌크 종자 샘플로 전달되었음을 보고한다. 다시, 어떤 데이터도 제시되지 않고, 저항성 수준 및 저항성을 결정하는 방법에 대한 내용은 제시되지 않았다.
따라서, 문헌 [Anonymous 2008, 상기] 및 [Cid et al. 2012, 상기]에서, Nr:1 진딧물의 양이 어느 정도 감소되고 유전적 기초가 제시되지 않는 단지 몇 가지의 야생 기탁물이 확인되었다.
Nr:1 저항성을 포함하는 재배 상추를 개발하기 위해 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 부여할 수 있는 유전자를 확인하는 것이 여전히 필요하다. 본 발명자들은 이들 기탁물에서 생물형 Nr:1에 대한 (신규) 저항성 유전자(들)를 확인하기 위해 생물형 Nr:0의 진딧물에 감수성이 있다고 여겨지는 기탁물을 조사하였다. 또한, 본 발명자들은 자유 선택과 비-선택 저항성을 둘 다 부여할 수 있는 유전자를 확인하고자 하였다. 본 발명자들은 자유 선택과 비-선택 조건 둘 모두에서 생물형 Nr:1에 대한 높은 수준의 저항성을 포함하는 엘. 비로사 기탁물 (그의 대표적인 종자의 예는 NCIMB42086으로 기탁됨)을 발견하고, 얼마나 많은 및 어떤 엘. 비로사 게놈 영역이 Nr:1 저항성 부여를 담당하는지 확인하기 위해서 저항성을 맵핑하고자 결심하였다.
내성을 맵핑하고자 할 때, 본 발명자들은 QTL 맵핑에 사용할 수 있는 식물 집단 (즉, 엘. 사티바 및 엘. 비로사 게놈 사이에 염색체 감수분열 재조합을 거친 개체로 이루어진 맵핑 집단)을 생성하는 데 심각한 문제를 겪었다. 그 이유는 서로 다른 두 종인 엘. 비로사 및 엘. 사티바의 염색체가 상당히 상이하여, 교배 장벽 및 불임, 및 감수분열 및 교차 동안 잠재적 문제를 유발할 가능성이 존재하는 것이다. 사용할 수 있는 F2 집단은 생성될 수 없었고, 본 발명자들은 다양한 반복친과의 많은 교배 후에만 맵핑 연구에 사용될 수 있는 충분히 큰 역교배 가족을 생성하는 데 성공하였다. 이러한 맵핑 집단은 분자 마커 및 표현형 결정을 사용하여 분석하는 것이 쉽지 않았고, 즉, 본 발명자들이 반복친과 엘. 비로사 기탁물 사이에 다형성인 SNP 마커를 사용하여 유전자 지도를 생성하였고, 또한 이 지도 상에 나소노비아 Nr:1 저항성을 표시할 수 있었다는 것은 매우 놀라운 것이었다.
놀랍게도, 초기 QTL 맵핑 연구 (BC1 집단 사용)에서 Nr:1 저항성에 기여하는 엘. 비로사의 2개의 다른 염색체에서 단일 유전자가 아니라 3개의 게놈 영역 (그 중 2개만이 나중에 다른 역교배 집단에서도 발견됨)을 발견하였다. 통제된 환경 접종 (자유 선택 및 비-선택)과 현장 데이터 (또한 자유 선택 및 비-선택) 둘 모두는 3개의 지리적으로 구별되는 Nr:1 생물형 (독일, 프랑스, 스페인)에 대해 높은 수준의 Nr:1 저항성을 보였다. 실제로, 스페인 (무르시아)의 현장 평가에서, 기탁물 NCIMB42086의 반-성체 및 성체 식물은 자유 선택과 비-선택 시험 둘 모두에서 잎에 Nr:1 진딧물을 가지고 있지 않았다.
이후의 맵핑 연구에서, 2개의 QTL (QTL6.1 및 QTL7.1)이 다시 발견되었고, QTL 영역을 좁힐 수 있었다. 상기 제2 맵핑 연구는 제1 연구 결과를 무효화하지 않았고, 3개의 QTL이 모두 본원에 포함된다.
본 발명의 목적은 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 포함하는 재배 상추 식물을 생성하는데 사용될 수 있는, 엘. 비로사로부터의 3개의 QTL (QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2로 명명됨)을 제공하는 것이다.
엘. 비로사와 같은 야생 상추로부터 엘. 사티바 게놈 내로 유전자이입된 하나 또는 둘 또는 세 개의 QTL (QTL6.1 및/또는 QTL7.1 및/또는 QTL7.2)을 포함하는 재배 상추 식물을 제공하는 것이 또한 본 발명의 목적이고, 여기서 유전자이입은 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 부여한다.
따라서, 다음과 같이 상이한 재배 상추 식물이 본원에 포함된다: a) QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2로부터 선택된, Nr:1 저항성을 부여하는 단지 하나의 QTL을 포함하는 재배 상추 식물; b) QTL6.1 및 QTL7.1 및 QTL7.2로부터 선택된, Nr:1 저항성을 부여하는 2개의 QTL을 포함하는 재배 상추 식물 (한 측면에서, QTL6.1 및 QTL7.1을 둘 모두 포함하는 식물이 특정 실시양태임); c) QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2로부터 선택된 Nr:1 저항성을 부여하는 3개의 QTL을 포함하는 재배 상추 식물.
또한, 본 발명의 목적은 엘. 비로사와 같은 야생 상추로부터 엘. 사티바 게놈 내로 유전자이입된, QTL6.1 및 QTL7.1로부터 선택된 하나 또는 2개의 QTL을 포함하는 재배 상추 식물을 제공하는 것이고, 여기서 유전자이입은 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 부여한다.
한 측면에서, QTL은 기탁 번호 NCIMB42086으로 기탁된 종자로부터 (종자 그대로) 얻을 수 있다. QTL(들)을 포함하는 유전자이입 단편(들)은 적어도 1, 2, 3, 4개 또는 그 초과의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다. 또 다른 측면에서, QTL은 다른 Nr:1 저항성 야생 상추 기탁물로부터 (기탁물 그대로), 특히 엘. 비로사 기탁물에서 얻을 수 있고, 여기서 유전자이입 단편(들)은 본원에 개시된 적어도 1, 2, 3, 4개 또는 그 초과의 (즉, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12개 또는 그 초과의) 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다. 한 측면에서, 엘. 비로사 기탁물은 두 기탁물 유형 중 하나이고, 유전자이입 단편은 VSP1 및 VSP2 (둘 모두 한 엘. 비로사 기탁물에 특이적) 및 VSP3 및 VSP4 (둘 모두 또 다른 엘. 비로사 기탁물에 특이적)로부터 선택된 엘. 비로사 기탁물 특이적 SNP 마커 ("Virosa Specific"을 약칭하여 VSP로 명명됨)를 포함한다.
불임, 분리 왜곡 등과 같은 위에서 언급한 종간 QTL 맵핑의 문제에도 불구하고, 원래 발견된 QTL 영역 (원래 6번 염색체에서 60 내지 240 Mb; 및 QTL7.1의 경우 7번 염색체에서 170 내지 235 Mb; 및 QTL7.2의 경우 70 내지 150 Mb에 걸쳐있는 물리적 영역에 맵핑됨)은 6번 염색체 (QTL6.1 포함) 상의 77 Mb 내지 161 Mb 및 QTL7.1을 포함하는 7번 염색체 상의 203 Mb 내지 219 Mb에 걸쳐있는 영역에 맵핑될 수 있다.
따라서, 한 측면에서, 각각 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 6번 염색체 (QTL6.1을 포함함) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1을 포함함) 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 락투카 사티바 식물이 제공되고, 여기서 상기 유전자이입 단편은 나소노비아 리비스니그리 생물형 1 (Nr:1)에 대한 저항성을 부여한다. 한 측면에서, 유전자이입 단편은 6번 염색체 상의 77 Mb에서 시작하여 6번 염색체 상의 161 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함하고/하거나, 유전자이입 단편은 7번 염색체 상의 203 Mb에서 시작하여 7번 염색체 상의 219 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함한다. 엘. 사티바 6번 및 7번 염색체를 보여주는 도 3b를 참조하고, 여기서 회색 막대는 저항성 부여 QTL인 QTL6.1 및 QTL7.1, 또는 그의 변이체를 포함하는 엘. 비로사 기탁물 (예를 들어 NCIMB42086)과 같은 야생형 Nr:1 저항성 기탁물로부터의 유전자이입 단편을 나타낸다. 한 측면에서, QTL7.2를 포함하는 유전자이입 단편은 또한 재배 상추 식물에도 임의로 존재할 수 있다.
QTL6.1 (또는 변이체)을 보유하는 보다 작은 유전자이입 단편 (즉, 6번 염색체의 77 Mb 내지 161 Mb에 걸쳐있는 상기 언급된 영역의 저항성 부여 부분을 포함함)은 80 Mb, 70 Mb, 60 Mb, 50 Mb, 40 Mb, 30 Mb, 20 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 100 kb, 50 kb 또는 그 미만의 크기를 갖는 단편이고 QTL6.1 또는 그의 변이체를 포함할 수 있음이 이해된다. 한 측면에서, 상기 부분의 크기는 적어도 5 kb, 10 kb, 20 kb 또는 그 초과이다.
QTL7.1 (또는 변이체)을 보유하는 더 작은 유전자이입 단편 (즉, 7번 염색체의 203 Mb 내지 219 Mb에 걸쳐있는 상기 언급된 영역의 저항성 부여 부분을 포함함)은 15 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 100 kb, 50 kb 또는 그 미만의 크기를 갖는 단편이고 QTL7.1 또는 그의 변이체를 포함할 수 있음이 이해된다. 한 측면에서, 상기 부분의 크기는 적어도 5 kb, 10 kb, 20 kb 또는 그 이상이다.
한 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3 또는 4 또는 5개 (또는 그 초과)의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호 (SEQ ID NO): 23 (또는 서열식별번호: 23에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 24 (또는 서열식별번호: 24에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP2.24의 TT 또는 CT 유전자형;
서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03의 AA 또는 AC 유전자형;
d) SNP1.23과 SNP_03 사이 (예를 들어, SNP1.23과 SNP2.24, SNP1.23과 SNP_02 사이); 또는 SNP_02와 SNP_03 사이 (예를 들어, SNP_02와 SNP2.24 사이); 또는 SNP2.24와 SNP_03 사이에 물리적으로 위치한 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커;
e) SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03으로부터 선택된 임의의 마커의 10 Mb의 거리 내에, 바람직하게는 5 Mb 내에 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, 한 측면에서, 유전자이입 단편은 서열식별번호: 26 (또는 서열식별번호: 26에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP1에 대한 GG 또는 GT 유전자형 및 서열식별번호: 27 (또는 서열식별번호: 27에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP3에 대한 AA 또는 AC 유전자형으로부터 선택된 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커를 포함한다 (그리고, 이에 의해 검출가능하다). SNP 마커인 VSP1 및 VSP3을 사용하여, 2개의 상이한 엘. 비로사 유형 기탁물로부터의 QTL6.1을 포함하는 유전자이입 단편을 구별할 수 있다.
또 다른 측면에서, QTL7.1 (7번 염색체의 203 Mb와 219 Mb 사이의 물리적 위치의)을 포함하는 7번 염색체의 먼 말단에서의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3 또는 4 또는 5개 (또는 그 초과)의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다.
a. 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b. 서열식별번호: 25 (또는 서열식별번호: 25에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP17.25에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
c. 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18의 GG 또는 GC 유전자형;
d. 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19의 GG 또는 GA 유전자형;
e. SNP_17과 SNP_19 사이 (예를 들어, SNP_17과 SNP_18, SNP_17과 SNP17.25 사이); 또는 SNP17.25와 SNP_19 사이, 또는 SNP17.25와 SNP_18 사이, 또는 SNP_18과 SNP_19 사이)에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커;
f. SNP_17, SNP_17.25, SNP_18 및 SNP_19로부터 선택된 임의의 마커의 12 Mb, 10 Mb의 거리 내에, 바람직하게는 5 Mb 내에 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, 한 측면에서, 유전자이입 단편은 서열식별번호: 28 (또는 서열식별번호: 28에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP2에 대한 CC 또는 AC 유전자형 및 서열식별번호: 29 (또는 서열식별번호: 29에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP4에 대한 GG 또는 GA 유전자형으로부터 선택된 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커를 포함한다 (그리고, 이에 의해 검출가능하다). SNP 마커인 VSP2 및 VSP4를 사용하여, 2개의 상이한 유형의 엘. 비로사 기탁물로부터의 QTL7.1을 포함하는 유전자이입 단편을 구별할 수 있다.
하나 이상의 마커를 "검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능한" 유전자이입 단편을 언급할 때, 이것은 유전자이입 단편이 그 마커의 저항성 유전자형을 포함한다는 것을 의미한다.
추가의 측면에서, QTL6.1 및/또는 QTL7.1 (및 임의로 QTL7.2)을 포함하는 엘. 비로사와 같은 야생 상추로부터의 유전자이입 단편을 포함하는 종자, 식물 및 식물 부분 또는 재배 상추가 제공되고, 여기서 상기 유전자이입 단편은 나소노비아 리비스니그리 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 부여한다. 한 측면에서, 유전자이입 단편은 엘. 비로사, 특히 본원에서 설명되는 바와 같이 자유 선택 및 비-선택 시험 둘 모두에서 Nr:1 저항성을 포함하는 엘. 비로사 기탁물로부터 유래된 것이다. 한 측면에서, 유전자이입 단편은 기탁물 NCIMB42086으로부터 유래되거나 또는 기탁물 NCIMB42086 또는 그의 자손 또는 후손으로부터 얻을 수 있다.
또 다른 측면에서, 유전자이입 단편은 다음 엘. 비로사 기탁물 특이적 SNP 마커를 포함하는 엘. 비로사 기탁물로부터 유래된 것이다: VSP1 마커로 명명된, 서열식별번호: 26 (또는 서열식별번호: 26에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 뉴클레오티드 71의 GG 유전자형 (동형접합성) 또는 GT 유전자형 (이형접합성); 및 VSP2로 명명된, 서열식별번호: 28 (또는 서열식별번호: 28에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 뉴클레오티드 71의 CC 유전자형 (동형접합성) 또는 AC 유전자형 (이종접합성). VSP1 및 VSP2는 NCIMB42086과 같은 Nr:1 저항성 기탁물에서 발견된다.
또 다른 측면에서, 유전자이입 단편은 다음 엘. 비로사 기탁물 특이적 SNP 마커를 포함하는 엘. 비로사 기탁물로부터 유래된 것이다: VSP3 마커로 명명된, 서열식별번호: 27 (또는 서열식별번호: 27에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 뉴클레오티드 71의 AA 유전자형 (동형접합성) 또는 AC 유전자형 (이형접합성); 및 VSP4로 명명된, 서열식별번호: 29 (또는 서열식별번호: 29에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 뉴클레오티드 71의 GG 유전자형 (동형접합성) 또는 AG 유전자형 (이종접합성). VSP3 및 VSP4는 다른 Nr:1 저항성 기탁물에서 발견된다.
또한, 야생 상추, 예컨대 엘. 비로사로부터의 6번 염색체 (QTL6.1을 포함함) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함) 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물을 생산 및/또는 확인 및/또는 선택하는 방법이, QTL을 다른 재배 상추 식물 계통 또는 품종, 특히 Nr:1 감수성 상추 식물 계통 또는 품종으로 전달하는 방법과 마찬가지로 제공된다.
정의
단수형은 문맥이 분명하게 하나 또는 오직 하나의 요소만 존재할 것을 요구하지 않는 한, 하나 초과의 요소가 존재할 가능성을 배제하지 않는다. 따라서, 단수형은 대체로 "적어도 하나"를 의미한다.
"식물 품종"은 (식물 육종가의 권리를 인정하는 조건이 충족되었는지 여부와 관계없이) 특정 유전자형 또는 유전자형의 조합에 기인한 특징의 발현에 기초하여 정의될 수 있고 상기 특징 중 적어도 하나의 발현에 의해 식물의 임의의 다른 군과 구별될 수 있고 어떠한 변화도 없이 증식될 수 있기 때문에 독립체로 간주될 수 있는, 가장 낮은 등급의 동일한 식물 분류군 내의 식물 군이다. 따라서, "식물 품종"이란 용어는 동일한 종류의 식물이라 할지라도, 1 또는 2 또는 3개의 유전자좌 또는 유전자의 존재 (이들 특정 유전자좌 또는 유전자에 의한 표현형 특징)를 특징으로 하지만 게놈 내의 다른 유전자좌 또는 유전자에 대해 서로 크게 상이할 수 있다면, 일군의 식물을 나타내기 위해 사용될 수 없다.
"상추" 또는 "재배 상추" 또는 "재배 락투카 사티바"는 본원에서 락투카 사티바 엘.의 식물 (또는 식물로 성장할 수 있는 종자) 및 식품용으로 인간에 의해 번식되고 양호한 작물 특징을 갖는 상기 식물의 부분을 지칭한다. 여기에는 육종 계통 (예를 들어, 역교배 계통, 동계교배 계통(inbred line)), 재배종 및 임의의 종류의 품종과 같은 임의의 재배 상추가 포함된다. 일반적으로, 상추의 결구 및 비-결구 유형은 구별된다. 결구 유형은 예를 들어 크리스프헤드(crisphead), 버터헤드(butterhead) 및 로메인(romaine) (코스(cos)) 유형을 포함하고, 비-결구 유형은 잎-유형을 포함한다. 재배 상추 식물은 "야생 상추" 식물 또는 "야생 락투카" 식물, 즉 일반적으로 재배 식물보다 수확량이 훨씬 더 적고 작물 특징이 불량한, 예를 들어 야생 집단에서 천연적으로 성장하는 식물이 아니다.
"야생 상추" 또는 "야생 락투카" 기탁물은 락투카 비로사, 락투카 세리올라, 락투카 살리그나(Lactuca saligna), 락투카 페렌니스(Lactuca perennis) 등과 같은 재배 락투카 사티바 이외의 종의 식물을 의미한다. 바람직하게는, 상기 야생 상추는 임의로 배아 구제 기술 ([Maisonneuve 1987, Agronomique 7: 313-319] 및 [Maisonneuve et al. 1995, Euphytica 85:281-285] 참조) 및/또는 염색체 배가 기술 (Thompson and Ryder 1961, US Dept Agric Tech Bul. 1224), 또는 엘. 세리올라와 같은 가교종 (bridge species)을 통해 엘. 사티바 내로 유전자가 전달될 수 있는 방법 (Eenink et al. 1982, 상기 문헌)의 도움으로 엘. 사티바와 교배 수정가능한 락투카 종을 포함하거나 이로 이루어진다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "식물"은 종자 (그로부터 식물이 성장할 수 있는), 전체 식물 또는 임의의 부분, 예컨대 식물 기관 (예를 들어, 수확 또는 비-수확 된 잎 등), 식물 세포, 식물 원형질체, 식물 세포 또는 조직 배양물, 식물 캘러스, 식물 세포 덩어리, 식물 이식체, 묘목, 식물 내에서 무손상 상태인 식물 세포, 식물 클론 또는 미세 증식물 또는 식물의 부분 (예를 들어, 수확된 조직 또는 기관), 예컨대 식물 삽목, 영양 번식물, 배아, 화분, 배주, 꽃, 잎, 결구, 종자 (자가-수정 또는 타가-수정 후 식물에서 생산된), 영양 번식 식물, 뿌리, 줄기, 자루, 근단, 이식편, 이들의 임의의 부분 등, 또는 바람직하게는 그것이 얻어지는 식물과 동일한 유전적 구성 (또는 매우 유사한 유전적 구성)을 갖는 이들의 유도체를 포함한다. 또한, 묘목, 뿌리 뽑기 전후의 삽목, 성숙 및/또는 미성숙 식물 또는 성숙 및/또는 미성숙 잎과 같은 임의의 발달 단계가 포함된다. "식물의 종자"가 언급될 때, 이들은 식물이 그로부터 성장될 수 있는 종자 또는 자가-수정 또는 타가-수정 후에 식물에서 생산된 종자를 지칭한다.
"체세포" 및 "생식 세포"는 구별될 수 있고, 체세포는 배우자 (예를 들어, 배주 및 화분), 생식 세포 및 생식 모세포 이외의 다른 세포이다. 배우자, 생식 세포 및 생식 모세포는 "생식 세포"이다.
"조직 배양" 또는 "세포 배양"은 동일한 또는 상이한 유형의 단리된 세포 또는 식물 조직으로 조직화된 이러한 세포의 수집물을 포함하는 시험관 내 조성물을 의미한다. 상추의 조직 배양 및 세포 배양, 및 그로부터 상추 식물의 재생은 널리 공지되어 있고, 문헌에 널리 기재되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Teng et al., HortScience. 1992, 27(9): 1030-1032], [Teng et al., HortScience. 1993, 28(6):669-1671], [Zhang et al., Journal of Genetics and Breeding. 1992, 46(3): 287-290] 참조).
"수확된 식물 물질"은 추가의 저장 및/또는 추가의 사용을 위해 수집된 식물 부분 (예를 들어, 전체 식물에서 분리된 잎, 잎 부분 또는 결구)을 의미한다.
"수확된 종자"는 식물 계통 또는 품종으로부터 수확된, 예를 들어 자가-수정 또는 타가-수정 후 생산되어 수집된 종자를 의미한다.
본원에서 사용되는 "수확된 잎" 또는 "수확된 결구"는 상추 잎 또는 잎 부분 또는 결구, 즉 뿌리계가 없는 식물, 예를 들어 실질적으로 모든 (수확된) 잎을 의미한다. 잎은 잎 전체이건 또는 부분으로 절단될 수 있다.
본원에 사용되는 "자손" 또는 "자손들" 또는 "후손"은 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 하나 이상의 Nr:1 저항성 부여 QTL 및/또는 본원에 기재된 Nr:1 저항성 표현형을 포함하는 (보유하는), 본 발명의 식물로부터 유래된 (수득된) (유도가능하거나 얻을 수 있는) 자손, 또는 제1 및 모든 추가의 후손을 의미한다. 자손은 세포 배양 또는 조직 배양, 또는 식물의 부분의 재생, 또는 식물의 자가수분, 또는 식물의 종자를 생산함으로써 유도될 수 있다. 추가의 실시양태에서, 자손은 적어도 하나의 상추 식물을 동일하거나 상이한 품종의 또 다른 상추 식물 또는 (육종) 계통 또는 야생 락투카 식물의 교배, 역교배, 식물 내로의 유전자좌의 삽입 또는 돌연변이로부터 유도된 상추 식물을 포함할 수 있다. 자손은 예를 들어 제1 세대 자손이고, 즉 자손은 예를 들어 전통적인 육종 방법 (자가수분 및/또는 교배) 또는 재생 또는 형질전환에 의해 자손이 모 식물로부터 직접 유도되거나, 얻거나, 얻을 수 있거나, 유도될 수 있다. 그러나, "자손"이라는 용어는 일반적으로 2세대, 3세대, 4세대, 5세대, 6세대, 7세대 또는 그 초과의 세대와 같은 추후 세대, 즉, 예를 들어, 전통적인 육종 방법, 재생 또는 유전자 형질전환 기술로부터 유래되거나, 얻거나, 얻을 수 있거나, 유래될 수 있는 식물의 세대를 포함한다. 예를 들어, 2세대 자손은 상기 언급된 방법 중 임의의 방법에 의해 1세대 자손으로부터 생산될 수 있다. 또한, 이중 반수체 식물도 자손이다.
"식물 계통" 또는 "육종 계통"은 식물 표현형이 매우 균일한 식물 및 그의 자손을 의미한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "동계교배 계통"은 반복적으로 자가수분되었고 모든 대립유전자에 대해 거의 동형접합성인 식물 계통을 의미한다. 따라서, "동계교배 계통" 또는 "모식물 계통(parent line)"은 여러 세대 (예를 들어, 적어도 4, 5, 6, 7 또는 그 이상)의 동계교배를 거쳐 높은 균질성을 갖는 식물을 생성하는 식물 계통을 의미한다.
"F1, F2, F3 등"은 두 모 식물 또는 모 계통 사이의 교배 후의 연속적인 관련 세대를 지칭한다. 2개의 식물 또는 계통을 교배시켜 생산된 종자에서 자란 식물을 F1 세대라고 한다. F1 식물의 자가수분은 F2 세대를 생성한다.
"잡종"은 하나의 식물 계통 또는 품종을 또 다른 식물 계통 또는 품종과 교배시키는 것으로부터 수확된 종자 및 상기 종자로부터 성장한 식물 또는 식물 부분을 의미한다.
"F1 잡종" 식물 (또는 F1 잡종 종자)은 2개의 비-동질유전자 동계교배 모 계통을 교배시켜 얻은 세대이다. 따라서, F1 잡종 종자는 F1 잡종 식물이 그로부터 자라는 종자이다.
"종간 잡종"은 한 종의 식물, 예를 들어 엘. 사티바와 또 다른 종의 식물, 예를 들어 엘. 비로사를 교배시켜 생산된 잡종을 말한다.
"교배"이란 두 모 식물의 교배를 의미한다. 마찬가지로, "타가-수분"은 다른 식물에서 나온 두 배우자의 결합에 의한 수정을 의미한다.
"자가수분"은 식물의 자가-수분, 즉 동일한 식물에서 나온 배우자의 결합을 말한다.
"역교배"는 1개 이상의 Nr:1 저항성 부여 QTL과 같은 형질을 열등한 유전적 배경 (예를 들어, 야생 상추; "공여자"라고도 함)으로부터 우수한 유전적 배경 ("반복친"이라고도 함), 예를 들어 재배 상추 내로 전달할 수 있는 육종 방법을 의미한다. 교배의 자손 (예를 들어, 야생 Nr:1-저항성 상추를 재배 Nr:1-감수성 상추와 교배함으로써 얻은 F1 식물; 또는 F1의 자가수분으로부터 얻은 F2 식물 또는 F3 식물 등)은 우수한 유전적 배경을 갖는 모식물, 예를 들어 재배 Nr:1-감수성 모식물에게 "역교배"된다. 반복된 역교배 후에, 열등한 유전적 배경의 형질은 우수한 유전적 배경 내로 통합될 것이다. 본 문맥에서 "유전자 전환된" 또는 "전환 식물" 또는 "단일/이중/삼차원 유전자좌 전환"이라는 용어는 공여친 (donor parent)으로부터 전달된 하나 이상의 QTL (예를 들어, Nr:1 저항성을 부여하는 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2) 이외에, 본질적으로 반복친의 모든 원하는 형태학적 및/또는 생리학적 특징이 회복되는 역교배에 의해 발생한 식물을 의미한다.
"전통 육종 기술"이라는 용어는 본원에서 육종가가 알고 있는 것처럼, 예를 들어 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2로 본원에서 언급되는 하나 이상의 Nr:1 저항성 부여 QTL을 획득, 확인, 선택 및/또는 전달할 수 있는 교배, 역교배, 자가수분, 선택, 염색체 배가, 이중 반수체 생산, 배아 구제, 가교종의 사용, 원형질체 융합, 마커 보조 선택, 돌연변이 육종 등 (즉, 유전자 변형/형질전환/트랜스제닉 방법 이외의 방법)을 포함한다.
"재생"은 시험관 내 세포 배양 또는 조직 배양 또는 영양 번식을 통해 식물을 발생시키는 것을 말한다.
"영양 번식", "영양 생식" 또는 "무성 번식"은 본원에서 교환가능하게 사용되고, 식물의 부분을 취하여 식물 부분이 적어도 뿌리를 형성하도록 허용하는 방법을 의미하고, 여기서 식물 부분은 예를 들어 잎, 화분, 배아, 자엽, 배축, 세포, 원형질체, 분열조직 세포, 뿌리, 근단, 암술, 꽃밥, 꽃, 경정, 싹, 줄기, 열매 및 잎자루로 규정되거나 이로부터 유래된다 (절단함으로써). 식물 전체가 영양 번식에 의해 재생될 때, 이것은 "영양 번식" 또는 "영양 번식 식물"이라고도 한다.
"단일 (또는 이중 또는 삼중) 유전자좌 전환된 (전환) 식물"은 예를 들어 역교배 기술을 통해 식물체 내로 전달된 단일 유전자좌 (또는 2 또는 3개의 유전자좌)의 특징에 추가로, 상추 식물의 본질적으로 모든 원하는 형태학적 및/또는 생리학적 특징이 회복되는 역교배를 포함하거나 이로 이루어지는 식물 육종 기술에 의해 개발된 식물을 의미한다.
"트랜스진" 또는 "키메라 유전자"는 형질전환에 의해 상추 식물의 게놈 내에 도입된 DNA 서열을 포함하는 유전자좌를 의미한다. 그의 게놈 내에 안정적으로 통합된 트랜스진을 포함하는 식물은 "트랜스제닉 식물"이라고 불린다.
"실질적으로 동등한" 또는 "유의하게 상이하지 않은" 또는 "통계적으로 유의하게 상이하지 않은"은 예를 들어 2개의 식물 계통 또는 품종 간에 비교될 때 동등하거나 거의 동일한 특징을 지칭한다. 즉, 2개의 식물 계통 또는 품종 간에 "실질적으로 동등한" 특성은 상기 특징에 대한 평균 값이 10% 미만 (예를 들어, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1% 또는 그 미만) 상이하고, 이 차이의 통계적 유의성은 ANOVA를 사용할 때 p≥0.05가 아님을 의미한다.
본원에서 "평균"은 산술 평균을 의미한다. "평균"이라는 용어는 여러 측정의 산술 평균을 나타낸다. 통상의 기술자는 식물 계통 또는 변종의 표현형이 성장 조건에 어느 정도 의존하고, 따라서 적어도 10, 15, 20, 30, 40, 50 또는 그 초과의 식물의 산술 평균이, 바람직하게는 동일한 실험에서 동일한 조건 하에 성장된 여러 복제물 및 적합한 대조군 식물을 사용한 무작위 실험 설계에서 측정됨을 이해한다.
"통계적으로 유의한" 또는 "통계적으로 유의하게" 상이한 또는 "유의하게" 상이한은 적절한 대조군 (예를 들어, 본원에서 QTL이 결여된 유전자 대조군 계통 또는 마팔다와 같은 Nr:1 감수성 대조군 품종)과 비교했을 때 대조군 (의 평균)으로부터 그 특징에 통계적으로 유의한 차이를 보이는 (예를 들어, p-값이 0.05 미만, p < 0.05, ANOVA 사용), Nr:1 저항성과 같은 식물 계통 또는 품종의 특징을 나타낸다. 따라서, 예를 들어, 대조군보다 평균적으로 "통계적으로 유의하게 더 적은" 진딧물 또는 "유의하게 더 적게 적은" 진딧물을 갖는 식물 계통 또는 품종 또는 유전자형은 평균 진딧물 수의 차이가 대조군 식물과 통계적으로 유의한 식물이다.
"상추 진딧물"은 나소노비아 리비스니그리 종의 진딧물을 의미한다.
"생물형 Nr:0"은 IVT280의 Nr 유전자가 그에 대한 저항성을 제공하는 상추 진딧물 생물형을 의미하고, 즉 이 생물형의 상추 진딧물은 마팔다 (누넴), 바르셀로나 (누넴) 등과 같은, Nr 유전자를 포함하는 품종을 먹고 번식할 수 없다.
"생물형 Nr:1"은 IVT280의 Nr 유전자가 그에 대한 저항성을 제공하지 않는 상추 진딧물 생물형을 의미한다. 따라서, 이 생물형의 상추 진딧물은 마팔다 (누넴), 바르셀로나 (누넴) 등과 같은, Nr 유전자를 포함하는 품종 및 계통을 먹고 번식할 수 있다.
통제된 환경 조건 하에 (예를 들어, 기후 실험실 (climate cell)에서) 수행되는 저항성 시험을 언급할 때, 바람직하게는 생물형 Nr:0 또는 Nr:1의 선택된 단일 진딧물의 클론성 콜로니가 언급된다. 이들은 또한 본원에서 진딧물 "단리물"이라고도 언급된다.
야생 또는 재배 상추 식물 계통, 품종 또는 기탁물은 생물형 Nr:0의 번식 (생물형 Nr:0의 진딧물로 감염된 후 주기적으로, 예를 들어 약 7, 14, 21, 28, 35일 후 및/또는 그보다 더 오래 경과한 후 계수되는, 식물당 진딧물의 평균 수)이 감수성 품종 살리나스(Salinas) (원래 육종가 라이더 이.제이.(Ryder E.J.), USDA, ARS (미국 캘리포니아주)에 의해 개발된 살라딘(Saladin)과 동의어) 등과 같은 상추 진딧물 저항성 유전자가 결여된 대조군 식물에 비해 통계적으로 유의하게 감소될 경우, "Nr:0 저항성 식물" 또는 "생물형 Nr:0에 대해 저항성인 식물" 또는 "Nr:0 저항성" 또는 "Nr:0 저항성 표현형"을 갖는 식물로 언급된다. 생물형 Nr:0의 번식의 유의한 감소는 예를 들어 문헌 [McCreight and Liu, 2012, HortScience 47(2)]의 물질 및 방법 등에서 설명되는 바와 같이, 관련 기술 분야에 알려진 온실 시험 또는 케이지 현장 시험을 사용하여 결정할 수 있다. 온실 시험 또는 케이지 필드 시험은 자유 선택 (진딧물은 여러 식물 계통 또는 품종을 먹고 번식할 수 있음) 및/또는 비-선택 시험 (진딧물은 한 식물 계통 또는 품종만 먹고 번식할 수 있음)일 수 있다. 대안적으로, 개방 현장 시험을 실시하여, 품종 살리나스 (살라딘 동의어) 같은 감수성 대조군의 천연 감염을 모니터링하고, 대조군에 대한 감염이 다수일 때 시험 식물 및 대조군에서 진딧물을 계수할 수 있다. 이 용어는 "부분 Nr:0 저항성" (문헌 [McCreight and Liu, 2012]에서 설명된 PI491093에서와 같이) 및 "완전한 Nr:0 저항성" (IVT280에서와 같이, 상기 문헌 [[McCreight and Liu, 2012] 참조) 둘 모두를 포함한다. 완전히 Nr:0 저항성인 식물에 대해, 접종 후 또는 감염 후 측정된 매주 시점에서 실질적으로 생물형 Nr:0의 진딧물은 먹고 번식하지 못한다.
야생 또는 재배 상추 식물 계통, 품종 또는 기탁물은 "Nr:1 저항성 식물" 또는 "생물형 Nr:1에 저항성인 식물" 또는 "Nr:1 저항성" 또는 "Nr:1 저항성 표현형"을 갖는 식물, 또는 생물형 Nr:1의 진딧물로 감염된 후 (예를 들어, 묘목을 현장에 이식한 후 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14주 또는 그 초과의 시간이 경과하거나; 및/또는 식물이 3-4개의 진정한 잎 단계 이후에 도달한 후, 즉, 식물이 최종 성체 크기의 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 또는 100%에 도달했을 때) 하나 이상의 시점에서 계수된 식물당 생물형 Nr:1의 진딧물의 평균 수가 상추 진딧물 저항성 유전자가 결여된 대조군 식물 (예컨대, 품종 살리나스 (동의어 살라딘))에 비해 및/또는 Nr 저항성 유전자를 갖는 대조군 식물, 예컨대 품종 마팔다 (누넴) 및/또는 유전자이입 단편(들)이 결여되지만 유전자이입 단편(들)을 포함하는 식물과 유전적으로 동일하거나 유전적으로 매우 유사한 유전자 대조군에 비해 유의하게 감소될 경우 "감수성이 유의하게 감소된" 또는 "저항성이 유의하게 향상된" 식물로 언급된다. 한 측면에서, 유의한 감소는 Nr:1 저항성 식물 상의 평균 진딧물 수가 동일한 조건 하에서 자랄 때 Nr:1 감수성 품종, 예컨대 마팔다 (또는 Nr 유전자를 포함하는 다른 Nr:1 감수성 품종), 또는 유전자 대조군에서 발견되는 진딧물의 평균 수의 최대 50%, 49%, 48%, 47%, 45%, 바람직하게는 최대 40%, 바람직하게는 최대 30%, 20% 또는 10%, 보다 바람직하게는 최대 5%, 3%, 2% 또는 1%임을 지칭한다. 한 실시양태에서, 식물에는 Nr:1 진딧물이 없거나 또는 실질적으로 없다 (식물 계통 또는 품종당 평균 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3개 미만의 진딧물). Nr:1 저항성은 실시예에서 규정되고 설명되는 바와 같이 Nr:1 저항성 검정으로 결정될 수 있다.
"Nr:1-저항성 검정"은 실시예에서 설명되는 바와 같이 비-선택 시험 (진딧물은 단지 한 가지 식물 계통 또는 품종만 먹고 번식할 수 있음) 및/또는 (자유) 선택 시험일 수 있다. 선택 또는 비-선택 시험은 기후 실험실과 같은 통제된 환경에서 또는 현장 (선택을 위한 공개 현장 또는 비-선택 시험을 위한 케이지 현장)에서 시행될 수 있다. 저항성에 대한 선택 시험은 진딧물이 먹이 섭취 및 번식을 위해 다른 식물 유전자형 중에서 선택할 수 있는 시험을 의미한다. 일반적으로, 선택 시험은 항객성(antixenosis) (비-선호성) 저항성, 즉 식물 유전자형을 덜 매력적으로 만드는 요인에 의해 야기되는 저항성을 확인하기 위해 사용된다. 저항성에 대한 비-선택 시험은 진딧물이 먹이 섭취 및 번식을 위해 다른 식물 유전자형 중에서 선택할 수 없고 단지 하나의 유전자형만을 먹고 번식하도록 허용되는 시험을 의미한다. 이를 통해 항생성(antibiosis)을 검출할 수 있다. 진딧물은 마팔다와 같은 Nr:1 감수성 대조군 식물에서 약 50, 100, 150, 200, 250, 300개 또는 그 초과의 진딧물로 번식할 수 있다. 비-선택 조건 하에서 효과적인 저항성은 곤충 자체에 영향을 미치고, 예를 들어 죽거나, 더 적은 자손을 생산하거나, 더 느리게 자란다.
유전 요소, 유전자좌, 유전자이입 단편 또는 형질을 부여하는 유전자 또는 대립유전자 (예컨대, 엔. 리비스니그리 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 부여하는 하나 이상의 QTL)는 유전 요소, 유전자좌, 유전자이입 단편, 유전자 또는 대립유전자에 의해 부여되는 형질 (Nr:1 저항성)의 추가와는 별도로 수여자 식물의 표현형 변화를 초래하지 않으면서 전통적인 육종 기술을 사용하여, 그것이 존재하는 식물 또는 종자로부터 그것이 존재하지 않는 또 다른 식물 또는 종자 (예컨대, 계통 또는 품종) 내로 전달될 수 있다면, 식물 또는 종자"로부터 수득가능"하거나 그로부터 "수득될 수 있거나" 또는 그로부터 "유래가능"하거나 그로부터 "유래될 수 있거나" 또는 "그 내에 존재"하거나 "그 내에서 발견된다"고 언급된다. 이들 용어는 교환가능하게 사용되고 유전 요소, 유전자좌, 유전자이입 단편, 유전자 또는 대립유전자는 형질이 결여된 다른 임의의 유전적 배경으로 전달될 수 있다. 유전 요소, 유전자좌, 유전자이입 단편, 유전자 또는 대립유전자를 포함하는 기탁된 종자뿐만 아니라, 유전 요소, 유전자좌, 유전자 또는 대립유전자를 보유하도록 선택된 상기 종자의 자손/후손도 사용할 수 있고, 예를 들어, 기탁된 종자로부터 또는 그의 후손으로부터 발생된 상업적 품종이 본원에 포함된다. 식물 (또는 식물의 게놈 DNA, 세포 또는 조직)이 기탁된 종자로부터 얻을 수 있는 동일한 유전 요소, 유전자좌, 유전자이입 단편, 유전자 또는 대립유전자를 포함하는지는 관련 기술 분야에 공지된 하나 이상의 기술, 예컨대 표현형 검정, 전체 게놈 서열결정, 분자 마커 분석 (예를 들어 본원에 개시된 마커 중 하나 이상 또는 전부를 사용한), 형질 맵핑, 염색체 페인팅, 대립성 시험 등, 또는 이들 기술의 조합을 사용하여 통상의 기술자에 의해 결정될 수 있다.
용어 "대립유전자(들)"는 그의 모든 대립유전자가 특정 유전자좌에서 하나의 형질 또는 특징에 관련되는, 특정 유전자좌에서 유전자의 1개 이상의 대체 형태 중 임의의 것을 의미한다. 유기체의 이배체 세포에서, 주어진 유전자의 대립유전자는 염색체 상의 특정 위치, 또는 유전자좌 (복수형 유전자좌들)에 위치한다. 하나의 대립유전자는 상동성 염색체의 쌍의 각각의 염색체 상에 존재한다. 이배체 식물 종은 특정 유전자좌에 매우 많은 상이한 대립유전자를 포함할 수 있다. 이들은 유전자의 동일한 대립유전자 (동형접합성) 또는 2개의 상이한 대립유전자 (이형접합성)일 수 있다.
용어 "유전자"는 세포 내에서 메신저 RNA 분자 (mRNA)로 전사되는 영역 (전사된 영역) 및 작동가능하게 연결된 조절 영역 (예를 들어, 프로모터)을 포함하는 (게놈) DNA 서열을 의미한다. 따라서, 유전자의 다른 대립유전자는 예를 들어 게놈 DNA 서열의 (예를 들어, 프로모터 서열, 엑손 서열, 인트론 서열 등의) 하나 이상의 뉴클레오티드, mRNA 및/또는 코딩되는 단백질의 아미노산 서열 차이의 형태일 수 있는 유전자의 상이한 대체 형태이다.
"대립성 검사"는 2개의 식물 계통 또는 품종에서 보이는 2개의 표현형, 예를 들어 2개의 Nr:1 저항성이 동일한 유전자에 의해 또는 다른 유전자에 의해 결정되는지 시험할 수 있는 유전자 검사를 의미한다. 예를 들어, 시험되는 식물은 서로 교배되고, F1은 자가수분되고, F2 자손 사이의 표현형의 분리가 결정된다. 분리 비율은 유전자가 대립유전자인지의 여부를 나타낸다.
용어 "유전자좌" (복수형 유전자좌들)는 예를 들어 유전자 또는 유전 마커가 발견되는 염색체 상의 특정 장소 또는 장소들들 또는 부위를 의미한다. 따라서, Nr:1 저항성 유전자좌 (또는 Nr1 저항성-부여 유전자좌/유전자좌들)는 야생 상추, 특히 락투카 비로사 기탁물, 예컨대 (비제한적으로) NCIMB 42086의 게놈 내의 위치에 있고, Nr:1-저항성 부여 QTL(들)은 6번 염색체 (QTL6.1) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2)에서 발견된다. 본 발명에 따른 재배 상추에서, Nr:1 저항성을 부여하는 하나 이상의 QTL은 하나 이상의 QTL을 포함하는 야생 상추 기탁물, 예컨대 기탁 번호 NCIMB 42086 하에 기탁된 야생 엘. 비로사 기탁물로부터 유전자이입된다.
"양적 형질 유전자좌" 또는 "QTL"은 지속적으로 분포된 (양적) 표현형의 발현성에 영향을 미치는 하나 이상의 대립유전자를 코딩하는 염색체 유전자좌이다. 저항성을 부여하는 양적 형질 유전자좌는 본원에서 QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2로 명명된다.
"상추 게놈" 및 "상추 게놈의 물리적 위치" 및 "6번 염색체" 및/또는 "7번 염색체"는 재배 상추의 물리적 게놈 (www.lgr.genomecenter.ucdavis.edu) (Lsat_1_v4_lg6으로 지정된 6번 염색체 및 Lsat_1_v4_lg7로 지정된 7번 염색체를 포함하는 Lettuce 버전 3.2 데이터베이스) 및 물리적 염색체 및 염색체 상의 물리적 위치를 나타낸다. 따라서, 예를 들어 SNP_01은 물리적 크기가 0 내지 244.7 Mb인 6번 염색체의 뉴클레오티드 60,688,939에 물리적으로 위치하는 뉴클레오티드 (또는 '염기')에 위치한다. 마찬가지로, SNP_08은 물리적 크기가 0에서 242.9 Mb인 7번 염색체의 72,772,104에 위치한 뉴클레오티드 (또는 '염기')에 위치한다.
동일한 염색체 상의 유전자좌 사이 (예를 들어, 분자 마커 사이 및/또는 표현형 마커 사이)의 "물리적 거리"는 염기 또는 염기쌍 (bp), 킬로염기 또는 킬로염기쌍 (kb) 또는 메가염기 또는 메가염기쌍 (Mb)으로 표현되는 실제적인 물리적 거리이다.
동일한 염색체 상의 유전자좌 사이 (예를 들어, 분자 마커 사이 및/또는 표현형 마커 사이)의 "유전적 거리"는 교차 빈도 또는 재조합 빈도 (RF)에 의해 측정되고, 센티모건 (cM)로 표시된다. 1 cM은 1%의 재조합 빈도에 해당한다. 재조합체를 발견할 수 없으면, RF는 0이고, 유전자좌는 물리적으로 매우 가깝거나 동일하다. 2개의 유전자좌가 멀수록 RF가 높아진다.
"유전자이입 단편" 또는 "유전자이입 절편" 또는 "유전자이입 영역"은 교배 또는 전통적 육종 기술, 예컨대 역교배에 의해 동일하거나 관련된 종의 또 다른 식물 내에 도입된 염색체 단편 (또는 염색체 부분 또는 영역)을 의미하고, 즉, 유전자이입된 단편은 동사 "유전자이입하다"로 지칭되는 전통적인 육종 방법 (예를 들어, 역교배)의 결과이다. 상추에서, 야생 상추 기탁물을 야생 게놈의 단편 (예를 들어, 엘. 비로사)을 재배 상추인 엘. 사티바의 게놈 내에 유전자이입하는 데 사용할 수 있다. 상기 재배 상추 식물은 "재배 엘. 사티바의 게놈"을 갖지만, 게놈 내에 야생 상추의 단편 (또는 2 또는 3개의 단편), 예를 들어 엘. 비로사와 같은 관련 야생 락투카 게놈의 유전자이입 단편 (또는 2 또는 3개의 단편)을 포함한다. "유전자이입 단편"이란 용어는 전체 염색체를 포함하지 않고 단지 염색체의 일부만을 포함한다는 것을 이해된다. 유전자이입 단편은 크고, 예를 들어 심지어 염색체의 절반일 수 있지만, 바람직하게는 더 작은, 예를 들어 약 80 Mb, 74 Mb, 73 Mb, 70 Mb, 50 Mb, 30 Mb, 20 Mb, 15 Mb 또는 그 미만, 예컨대 약 10 Mb 이하, 9 Mb 이하, 약 8 Mb 이하, 약 7 Mb 이하, 약 6 Mb 이하, 약 5 Mb 이하, 약 4 Mb 이하, 약 3 Mb 이하, 약 2 Mb 이하, 약 1 Mb (1,000,000개 염기쌍과 동일) 이하, 약 0.5 Mb (500,000개 염기쌍과 동일) 이하, 예컨대 약 200,000 bp (200 킬로염기쌍과 동일) 이하, 약 100,000 bp (100 kb) 이하, 약 50,000 bp (약 50 kb) 이하, 약 25,000 bp (25 kb) 이하이다.
"균질성" 또는 "균질한"은 식물 계통 또는 품종의 유전적 및 표현형 특징과 관련이 있다. 동계교배 계통은 여러 세대의 동계교배에 의해 생산되기 때문에 유전적으로 매우 균질하다.
용어 "Nr:1-대립유전자" 또는 "Nr:1 저항성 대립유전자"는 본 발명의 한 측면에서 야생 상추, 특히 엘. 비로사 기탁물로부터 재배 상추 내에 (재배 엘. 사티바 6번 및/또는 7번 염색체 상에) 유전자이입되는 유전자좌 QTL6.1 또는 QTL7.1 또는 QTL7.2에서 발견되는 대립유전자를 지칭한다. 따라서, 용어 "Nr:1-대립유전자"는 다른 야생 상추 기탁물로부터 얻을 수 있는 Nr:1-대립유전자도 포함한다. 하나 또는 두 개의 Nr:1-대립유전자가 게놈의 특정 유전자좌에 (즉, 각각 이형접합성 또는 동형접합성 형태로) 존재할 때, 식물 계통 또는 품종은 QTL이 결여된 유전적 대조군에 비해 유의하게 향상된 Nr:1 저항성을 갖는다. 유전자이입 단편이 결여된 재배 상추 식물에서, 6번 및/또는 7번 염색체 상의 동일한 유전자좌에서 발견된 엘. 사티바 대립유전자는 본원에서 "야생형" 대립유전자 (wt)로 지칭된다. 따라서, Nr:1에 감수성이고 6번 및 7번 염색체 상에 QTL이 결여된 재배 상추는 wt/wt로 지정된 반면, QTL6.1/wt 및/또는 QTL7.1/wt 및/또는 QTL7.2/wt 식물, 및 QTL6.1/QTL6.1 및/또는 QTL7.1/QTL7.1 및/또는 QTL7.2/QTL7.2 식물은 각각 이형접합성 또는 동형접합성 형태의 QTL을 보유하는 재배 상추 식물이다. 본원에서 제공된 SNP 마커의 유전자형은 야생형 유전자형 또는 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 QTL을 포함하는 유전자이입 단편을 나타낸다. 예를 들어, 야생형을 나타내는 유전자형이 'TT' (wt/wt)인 반면, QTL6.1을 나타내는 SNP_01의 유전자형은 'AT'(QTL6.1/wt를 나타냄) 또는 'AA' (QTL6.1/QTL6.1을 나타냄)이다. 다른 모든 SNP에 대해서는 본원의 다른 부분을 참조한다. 따라서, 본원에서 SNP 마커 또는 SNP 유전자형을 언급할 때, Nr:1 저항성을 부여하는 QTL을 포함하는 유전자이입 단편을 나타내는 마커의 유전자형은 (동형접합성 또는 이형접합성 형태로) 언급된다.
"변이체" 또는 "이종상동성(orthologous)" 서열 또는 "변이체 QTL6.1, QTL7.1 또는 QTL7.2"는 NCIMB42086에 존재하는 QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2 (및 이들을 포함하는 게놈 영역)과는 상이한 야생 상추 식물 (특히 상이한 엘. 비로사 식물 또는 기탁물)로부터 유래되었지만, 변이체가 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2에 연결된 하나 이상의 또는 모든 SNP를 포함하는 것인 QTL (QTL6.1, QTL7.1 또는 QTL7.2) 또는 이들을 포함하는 유전자이입 단편(들)을 지칭하고, 여기서 변이체 게놈 서열은 SNP (서열식별번호: 1-22, SNP1.23, SNP2.24, SNP17.25, VSP1 내지 VSP4 중 임의의 하나)를 포함하는 서열식별번호에 대해 실질적인 서열 동일성, 즉 적어도 85%, 90%, 95%, 98%, 99% 또는 그 초과의 서열 동일성을 포함한다. 따라서, 특정 게놈 서열 (서열식별번호: 1 내지 서열식별번호: 22, SNP1.23, SNP2.24, SNP17.25, VSP1 내지 VSP4로부터 선택됨)에서 특정 SNP 유전자형을 언급할 때, 이것은 또한 게놈 서열의 변이체 내의 SNP 유전자형, 즉 (서열식별번호: 1 내지 서열식별번호: 22, SNP1.23, SNP2.24, SNP17.25, VSP1 내지 VSP4로부터 선택되는 것)으로 언급되는 서열에 대해 적어도 85%, 90%, 95%, 98%, 99% 또는 그 초과의 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열 내의 SNP 유전자형을 포함한다. 따라서, 한 측면에서 서열식별번호: 1 내지 22, SNP1.23, SNP2.24, SNP17.25, VSP1 내지 VSP4 중 임의의 하나에 대한 본원에서의 임의의 언급은 또한 서열식별번호: 1 내지 서열식별번호: 22, SNP1.23, SNP2.24, SNP17.25, VSP1 내지 VSP4 중 임의의 하나의 변이체를 포함하고, 상기 변이체는 상기 서열에 대해 적어도 85%, 90%, 95%, 98%, 99% 또는 그 초과의 서열 동일성을 포함한다.
"유전자 대조군"는 6번 염색체 (QTL6.1) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2) 상의 유전자이입을 포함하는 재배 상추 식물과 동일하거나 매우 유사한 재배 게놈을 갖지만, 6번 염색체 및 7번 염색체 상에 상기 유전자이입이 결여된, 즉 6번 염색체 및 7번 염색체가 "야생형" (wt/wt), 즉 재배 상추 게놈인 상추 계통, 품종 또는 잡종이다.
"마커 검정"이라는 용어는 재배 엘. 사티바 6번 및/또는 7번 염색체 상에 야생 상추로부터의 유전자이입 (유전자이입 단편은 QTL (QTL6.1 및/또는 QTL7.1 및/또는 QTL7.2 또는 이들의 변이체)을 부여하는 Nr:1 저항성을 포함함)이 존재하는지 (또는 야생 상추가 그 게놈 내에 QTL6.1 및/또는 QTL7.1 및/또는 QTL7.2 또는 이들의 변이체를 포함하는지) 시험하는데 사용될 수 있는 분자 마커 검정을 지칭하고, 이것은 QTL6.1 (또는 변이체)에 연결된 임의의 하나 이상의 마커의 유전자형, 예를 들어 SNP_01 내지 SNP_07로부터 선택되는 하나 이상의 SNP 마커, 및/또는 SNP 마커 SNP_01 내지 SNP_07 사이의 임의의 야생 상추 (특히, 엘. 비로사) 게놈 특이적 마커, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb 또는 그 미만 내의 유전자형을 결정함으로써; 대안적으로 QTL6.1 (또는 변이체)에 연결된 임의의 하나 이상의 마커의 유전자형, 예를 들어 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 및 SNP_03 (임의로 또한 VSP1 또는 VSP3)으로부터 선택되는 하나 이상의 SNP 마커, 및/또는 SNP 마커 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 및 SNP_03 (임의로 또한 VSP1 또는 VSP3) 사이의 임의의 야생 상추 (특히, 엘. 비로사) 게놈 특이적 마커, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 12 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb 또는 그 미만 내; 및/또는 QTL7.1 (또는 변이체)에 연결된 임의의 하나 이상의 마커의 유전자형, 예를 들어 SNP_15 내지 SNP_22로부터 선택되는 하나 이상의 SNP 마커, 및/또는 SNP 마커 SNP_15 내지 SNP_22 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb 또는 그 미만 내의 유전자형을 결정함으로써; 대안적으로 QTL7.1 (또는 변이체)에 연결된 임의의 하나 이상의 마커의 유전자형, 예를 들어 SNP_17, SNP_17.25, SNP_18 및 SNP_19 (임의로 또한 VSP2 또는 VSP4)로부터 선택되는 하나 이상의 SNP 마커, 및/또는 SNP 마커 SNP_17, SNP_17.25, SNP_18 및 SNP_19 (임의로 또한 VSP2 또는 VSP4) 사이의 임의의 야생 상추 (특히, 엘. 비로사) 게놈 특이적 마커, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 12 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb 또는 그 미만 내; 및/또는 QTL7.2 (또는 변이체)에 연결된 임의의 하나 이상의 마커의 유전자형, 예를 들어 SNP_08 내지 SNP_14로부터 선택되는 하나 이상의 SNP 마커, 및/또는 SNP 마커 SNP_08 내지 SNP_14 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 이들 마커 중 임의의 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb 또는 그 미만 내의 유전자형을 결정함으로써 수행된다. 두 마커 "사이의" 마커는 염색체의 마커 사이에 물리적으로 위치한다.
"재조합 염색체"는 어느 모 식물에도 존재하지 않고 각각 6번 염색체 또는 7번 염색체 쌍의 상동 염색체 사이의 드문 교차 현상을 통해 발생하는, 상동 염색체, 예를 들어 "재조합 6번 염색체" 또는 "재조합 7번 염색체", 즉 6번 염색체 또는 7 사이의 교차를 통해 발생하는 새로운 유전자 구성을 갖는 염색체를 말한다. 본원에서, 예를 들어 각각 Nr:1 저항성 QTL을 포함하는 재조합 상추 6번 및 7번 염색체가 제공된다.
"마커 보조 선택" 또는 "MAS"는 특정 유전자좌 또는 특정 염색체 영역 (예를 들어, 유전자이입 단편)에 유전적으로 연결된 분자 마커의 존재를 사용하여 특정 유전자좌 또는 영역 (유전자이입 단편)의 존재에 대해 식물을 선택하는 과정이다. 예를 들어, Nr:1 QTL에 유전적으로 연결된 분자 마커는 6번 및/또는 7번 염색체에서 Nr:1 QTL을 포함하는 상추 식물을 검출 및/또는 선택하는데 사용될 수 있다. 분자 마커의 유전자 연결이 가까울수록 (예를 들어, 약 7 cM, 6 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0.5 cM 또는 그 미만), 마커가 감수분열 재조합을 통해 유전자좌로부터 해리되는 확률은 더 낮다. 마찬가지로, 두 마커가 서로 더 가깝게 연결될수록 (예를 들어, 7 cM 또는 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM 또는 그 미만 내), 두 마커가 서로로부터 분리될 가능성은 더 작아진다 (그리고, 한 단위로 동시 분리될 가능성이 더 커진다).
또 다른 마커의 "7 cM 내 또는 5 cM 내" 마커는 마커 (즉, 마커의 어느 한 쪽)에 인접한 7 cM 또는 5 cM 영역 내에서 유전적으로 맵핑되는 마커를 의미한다. 유사하게, 또 다른 마커의 10 Mb, 5 Mb, 3 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.4 Mb, 0.3 Mb, 0.2 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb, 10 kb, 5 kb 또는 그 미만 내의 마커는 마커 (즉, 마커의 어느 한 쪽)에 인접한 게놈 DNA 영역의 5 Mb, 3 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.4 Mb, 0.3 Mb, 0.2 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb, 10 kb, 5 kb 또는 그 미만 내에 물리적으로 위치하는 마커를 의미한다.
"LOD 점수" (확률 (odds)의 로그 (밑 10))는 동물 및 식물 집단의 연관 분석에 종종 사용되는 통계적 시험을 나타낸다. LOD 점수는 2개의 유전자좌 (분자 마커 유전자좌 및/또는 표현형 형질 유전자좌)가 실제로 연관된 경우 시험 데이터를 얻을 가능성을, 동일한 데이타를 우연히 관찰할 가능성과 비교한다. 양의 LOD 점수는 연관의 존재를 선호하고, 3.0보다 큰 LOD 점수는 연관에 대한 증거로 간주된다. +3의 LOD 점수는 관찰된 연관이 우연히 발생하지 않았음을 나타내는 1000 대 1 확률을 나타낸다.
"단리된 핵산 서열" 또는 "단리된 DNA"는 그것이 단리된 자연 환경에서 더 이상 존재하지 않는 핵산 서열, 예를 들어 박테리아 숙주 세포 또는 식물 핵 또는 색소체 게놈 내의 핵산 서열을 의미한다.
"숙주 세포" 또는 "재조합 숙주 세포" 또는 "형질전환된 세포"는 세포 내로 도입된 적어도 하나의 핵산 분자의 결과로서 발생하는 새로운 개별 세포 (또는 유기체)를 나타내는 용어이다. 숙주 세포는 바람직하게는 식물 세포 또는 박테리아 세포이다. 숙주 세포는 염색체 외 (에피솜) 복제 분자로서 핵산을 함유할 수 있거나, 숙주 세포의 핵 또는 색소체 게놈에 통합되거나, 도입된 염색체, 예를 들어 미니염색체로서 핵산을 포함할 수 있다.
"서열 동일성" 및 "서열 유사성"은 글로벌 또는 로컬 정렬 알고리즘을 사용한 2개의 펩티드 또는 2개의 뉴클레오티드 서열의 정렬에 의해 결정될 수 있다. 서열은 이들이 예를 들어 프로그램 GAP 또는 BESTFIT 또는 엠보스 (Emboss) 프로그램 "니들 (Needle)" (디폴트 파라미터를 사용함, 하기 참조)에 의해 최적으로 정렬되고, 서열 동일성의 특정 최소 백분율 (하기에 추가로 정의됨)을 공유하는 경우 "실질적으로 동일한" 또는 "본질적으로 유사한" 것으로 지칭될 수 있다. 이들 프로그램은 니들맨 (Needleman) 및 운쉬 (Wunsch) 글로벌 정렬 알고리즘을 사용하여 2개의 서열을 이들의 전체 길이에 걸쳐 정렬하여, 매치의 수를 최대화하고, 갭의 수를 최소화한다. 일반적으로, 디폴트 파라미터가 사용되며, 갭 생성 페널티는 10이고, 갭 연장 페널티는 0.5이다 (뉴클레오티드 및 단백질 정렬 둘 모두에 대해). 뉴클레오티드에 대해, 사용되는 디폴트 스코어링 매트릭스는 DNAFULL이고, 단백질에 대해 디폴트 스코어링 매트릭스는 블로섬62 (Blosum62)이다 (Henikoff & Henikoff, 1992, PNAS 89, 10915-10919). 서열 정렬 및 서열 동일성 백분율에 대한 점수는 예를 들어 컴퓨터 프로그램, 예컨대 ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/) 하에 월드 와이드 웹 상에서 이용가능한 EMBOSS를 사용하여 결정될 수 있다. 대안적으로, 서열 유사성 또는 동일성은 데이터베이스, 예컨대 FASTA, BLAST 등에 대해 검색함으로써 결정될 수 있지만, 히트 (hit)를 검색하고 쌍으로 정렬하여 서열 동일성을 비교해야 한다. 2개의 단백질 또는 2개의 단백질 도메인, 또는 2개의 핵산 서열은 서열 동일성 백분율이 적어도 85%, 90%, 95%, 98%, 99% 또는 그 초과 (예를 들어 적어도 99.1, 99.2, 99.3, 99.4, 99.5, 99.6, 99.7, 99.8, 99.9 또는 그 초과)일 경우 (스코어링 매트릭스를 핵산에 대해 DNAFULL 및 단백질에 대해 블로섬62를 사용하여, 디폴트 파라미터, 즉, 갭 생성 페널티 = 10, 갭 연장 페널티 = 0.5를 사용한 엠보스 "니들"에 의해 결정됨), "실질적 서열 동일성"을 갖는다.
참조 서열에 대해 "실질적인 서열 동일성"을 갖는 또는 참조 서열에 대해 적어도 80%, 예를 들어 적어도 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.2%, 99.5%, 99.9% 핵산 서열 동일성을 갖는 핵산 서열 (예를 들어 DNA 또는 게놈 DNA)에 대해 언급하는 경우, 한 실시양태에서, 상기 뉴클레오티드 서열은 주어진 뉴클레오티드 서열과 실질적으로 동일한 것으로 간주되고, 엄격한 혼성화 조건을 사용하여 확인될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 핵산 서열은 주어진 뉴클레오티드 서열에 비해 1개 이상의 돌연변이를 포함하지만, 여전히 엄격한 혼성화 조건을 사용하여 확인될 수 있다.
"엄격한 혼성화 조건"은 주어진 뉴클레오티드 서열과 실질적으로 동일한 뉴클레오티드 서열을 확인하는 데 사용될 수 있다. 엄격한 조건은 서열 의존적이고, 상이한 상황에서 상이할 것이다. 일반적으로, 엄격한 조건은 규정된 이온 농도 및 pH에서 특정 서열에 대한 열 융점 (Tm)보다 약 5℃ 더 낮은 것으로 선택된다. Tm은 표적 서열의 50%가 완벽하게 매칭된 프로브에 혼성화하는 온도 (규정된 이온 농도 및 pH 하에서)이다. 전형적으로, 염 농도가 pH 7에서 약 0.02 몰이고 온도가 적어도 60℃인 엄격한 조건이 선택될 것이다. 염 농도를 저하시키고/시키거나 온도를 증가시키는 것은 엄격성을 증가시킨다. RNA-DNA 혼성화 (예를 들어 100 nt의 프로브를 사용한 노던 블롯 (Northern blot))에 대한 엄격한 조건은 예를 들어 63℃에서 20분 동안 0.2X SSC 중에서 적어도 1회 세척, 또는 동등한 조건을 포함하는 것이다. DNA-DNA 혼성화 (예를 들어 100 nt의 프로브를 사용한 서던 블롯 (Southern blot))에 대한 엄격한 조건은 예를 들어 적어도 50℃, 통상적으로 약 55℃의 온도에서 20분 동안 0.2X SSC 중에서 적어도 1회 세척 (대체로 2회), 또는 동등한 조건을 포함하는 것이다. 또한, 문헌 [Sambrook et al. (1989)] 및 [Sambrook and Russell (2001)]을 참조한다.
도 1a. 접종 후 제7, 14, 21, 28 및 35일에 비-선택 시험에서 감수성 대조군 품종인 마팔다 및 NCIMB 42086에 대한 진딧물 (Nr:1의 독일 단리물)의 평균 수를 나타내는 그래프. 도 1b. 도 1a와 동일한 그래프를 보여주지만, 보다 자세한 스케일을 보여준다.
도 2a. 접종 후 제7, 14, 21, 28 및 35일에 자유 선택 시험에서 NCIMB 42086에 대한 진딧물의 평균 수를 나타내는 그래프. 도 2a는 팔츠 (Pfalz) 지역에서 단리된 독일 Nr:1 단리물과 관련되고, 도 2b는 페르피그난 (Perpignan) 지역의 프랑스 Nr:1 단리물과 관련된다.
도 3a. 6번 염색체 상의 엘. 비로사 기탁물 NCIMB42086으로부터 유전자이입 단편 (QTL6.1을 포함함) (여기에 그려진 것보다 더 길거나 더 짧을 수 있는 굵은 막대로 예시됨) 및 7번 염색체 상의 엘. 비로사 기탁물 NCIMB42086으로부터의 2개의 유전자이입 단편 (QTL7.1 및 QTL7.2를 포함함) 및 상추 게놈 상의 유전자이입 단편 및 그의 물리적 위치를 나타내는 SNP 마커를 포함하는 엘. 사티바의 6번 및 7번 염색체의 도식적인 그래프 (일정한 비율이 아님). 별표 (*)의 수치는 LOD 점수가 유의하거나 (1개의 별) 매우 유의함 (2 또는 3개의 별)을 나타낸다.
도 3b. 6번 염색체 (QTL6.1 또는 그의 변이체를 포함함) 및 7번 염색체 (QTL7.1 또는 그의 변이체를 포함함) 상의 야생 엘. 비로사 (예를 들어, 기탁물 NCIMB42086)로부터의 유전자이입 단편 (회색 막대)을 포함하는 엘. 사티바의 6번 및 7번 염색체의 도식적인 그래프 (일정한 비율이 아님). *는 2개의 야생 엘. 비로사 기탁물에 특이적인 SNP 마커, 6번 염색체 상의 SNP 마커 VSP1 및 VSP3 및 7번 염색체 상의 VSP2 및 VSP4를 나타낸다 (이에 의해 VSP1 및 VSP2는 하나의 기탁물에 특이적이고 VSP3 및 VSP4는 다른 기탁물에 특이적임).
도 4. Nr:0 저항성 품종인 마팔다에서 300개 초과의 진딧물에 비해 NCIMB42086에 진딧물이 존재하지 않음을 보여주는, 스페인 무르시아에서 수행된 비-선택 현장 검정의 결과.
본 발명은 야생 상추로부터 유전자이입된 1 또는 2 또는 3개의 QTL을 포함하는 재배 상추 식물 락투카 사티바에 관한 것이고, 상기 QTL은 엔. 리비스니그리 생물형 1 (Nr:1)에 대한 저항성을 부여한다. 특히, Nr:1 저항성은 재배 상추 6번 염색체 (QTL6.1을 포함함) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함함) 상의 유전자이입 단편에 의해 부여되고, 상기 유전자이입 단편은 야생 상추 식물, 특히 락투카 비로사 종의 식물로부터 유래된 것이다.
따라서, 한 측면에서, 야생 상추 식물의 6번 및 7번 염색체 상의 유전자이입 단편을 포함하는 락투카 사티바 식물이 제공되고, 상기 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 QTL6.1로 언급되는 양적 형질 유전자좌 (QTL)를 포함하고, 상기 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 QTL7.1 및/또는 QTL7.2로 언급되는 양적 형질 유전자좌를 포함하고, 6번 및/또는 7번 염색체 상의 상기 유전자이입 단편이 나소노비아 리비스니그리 생물형 1 (Nr:1)에 대한 저항성을 부여한다. 유전자이입 단편 각각은 동형접합성 또는 이형접합성 형태일 수 있다. 한 측면에서, 유전자이입 단편(들)은 동형접합성 형태이다. 한 측면에서, 식물이 하나 초과의 유전자이입 단편, 즉 2개 또는 3개의 단편을 포함하는 경우, 이들은 동일한 야생 상추 기탁물로부터 유래한다. 본 발명의 한 실시양태에서, 상기 야생 상추 기탁물은 엘. 비로사 기탁물 (예컨대 NCIMB 42086 또는 그의 자손)이다. 한 측면에서, 야생 기탁물은 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커 VSP1 및 VSP2를 포함하는 기탁물; 또는 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커 VSP3 및 VSP4를 포함하는 기탁물로부터 선택된 엘. 비로사 기탁물이다.
본원에서 Nr:1 저항성을 부여하는 QTL을 갖는 6번 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편이 언급될 때, 이는 다양한 크기의 유전자이입 단편, 예를 들어 모든 SNP 마커 (6번 염색체 상의 단편 (QTL6.1 포함)에 대해, SNP_01 내지 SNP_07, 또는 대안적인 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 및 SNP_03, 또는 이들 사이의 임의의 마커; 7번 염색체 상의 단편 (QTL7.2 포함)에 대해 SNP_08 내지 SNP_14 또는 이들 사이의 임의의 마커; QTL7.1을 포함하는 7번 염색체 상의 단편에 대해 SNP_15 내지 SNP_22, 또는 대안적인 SNP_17, SNP17.25, SNP_18 및 SNP_19, 또는 이들 사이의 임의의 마커)를 포함하는 단편뿐만 아니라, 더 작은 유전자이입 단편 (1, 2, 3 또는 4개의 SNP 마커를 포함함)을 포함하고, 여기서 단편은 유전자이입 단편(들)이 재배 상추 게놈에서 이형접합성 또는 동형접합성 형태일 때 Nr:1 저항성을 부여하기에 충분히 큰 상태로 유지된다.
유전자이입 단편 (및 유전자이입 단편 상에 존재하는 Nr:1 QTL)의 존재를 나타내는 SNP 마커를 본원에서 언급할 때, 유전자이입 단편을 나타내는 SNP 유전자형, 즉 표 1, 표 2 및 표 3에, 또는 표 4, 표 5, 표 6 및 표 7에, 및 아래서 제시되는 SNP 유전자형이 언급되는 것이 이해된다. SNP 마커 유전자형은 상기 표에 제시된 바와 같이 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 존재하는 유전자이입 단편을 구별할 수 있음에 유의한다. 동형접합성 형태에서 뉴클레오티드는 동일한 반면, 이형접합성 형태에서는 뉴클레오티드가 동일하지 않다. 유전자이입 단편이 없는 '야생형' 염색체의 SNP 유전자형은 표 1-3 및 표 4-7에 (엘. 사티바 모식물의 유전자형 하에) 나열된 다른 유전자형이다. 따라서, 예를 들어, QTL6.1을 포함하는 유전자이입 단편을 나타내는 SNP_01의 유전자형은 'AT' (QTL6.1/wt, 즉 저항성 부여 QTL에 대해 이형접합성) 또는 'AA' (QTL6.1/QTL6.1, 즉 저항성 부여 QTL에 대해 동형접합성)인 반면, 야생형/유전자 대조군 (유전자이입 단편이 결여된)을 나타내는 SNP 유전자형은 'TT' (wt/wt)이다. 따라서, 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 유전자이입 단편을 포함하는 식물 또는 식물 부분 (예를 들어, 세포)을 언급할 때, 유전자이입 단편에 연결된 SNP 마커는 대응하는 SNP 유전자형을 갖는 것으로 이해된다. 예를 들어, QTL6.1을 포함하는 유전자이입 단편에 대해 동형접합성인 본 발명에 따른 식물은 동형접합성 형태의 SNP 마커를 포함한다.
따라서, 한 측면에서, 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 6번 염색체 상 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 엘. 사티바 식물이 제공되고, 상기 유전자이입 단편은 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 부여한다. 바람직한 측면에서, 1개, 2개 또는 3개 모두의 유전자이입 단편은 동형접합성 형태이다 (그리고, QTL을 나타내는 SNP 마커(들)는 언급된 뉴클레오티드에 대해 동형접합성이다).
Nr:1에 대한 저항성은 동일한 환경 하에서 성장할 때 6번 및 7번 염색체 상의 유전자이입 단편이 결여된 대조군 계통 또는 품종에 비해 동형접합성 또는 이종상동성 형태로 6번 염색체 (QTL6.1을 포함함) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함함) 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 계통 또는 품종의 식물 상에 생물형 Nr:1의 진딧물의 (통계적으로) 유의하게 더 적은 평균 수로서 표현형에 의해 표현된다. 대조군 계통 또는 품종은 Nr:1에 대해 감수성인 재배 상추 계통 또는 품종이다. 한 측면에서, 이것은 Nr:0 및 Nr:1에 대해 감수성인 (즉, 엔. 리비스니그리 저항성이 결여된) 품종으로부터 선택된다. 또 다른 바람직한 측면에서, 이것은 우성 Nr 유전자에 의해 부여되는 Nr:0 저항성을 포함하는 계통 또는 품종, 예컨대 품종 마팔다 (또는 다른 품종, 예컨대 수사나 (Susana), 실베스타 (Sylvesta), 베로니크 (Veronique) 및 많은 다른 품종; Nr:0 저항성이 있는 품종이 'HR'로 표시되는 www.nunhems.nl 참조)이다. 또 다른 측면에서, 그것은 유전자 대조군 계통 또는 품종이다.
따라서, 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 6번 염색체 상에 유전자이입 단편 (QTL6.1 또는 그의 변이체를 포함함)을 포함하거나; 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 7번 염색체 상에 유전자이입 단편 (QTL7.1 또는 그의 변이체를 포함함)을 포함하거나; 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 7번 염색체 상에 유전자이입 단편 (QTL7.2 또는 그의 변이체를 포함함)을 포함하거나; 또는 2개의 유전자이입 단편 (QTL6.1 및 QTL7.1 또는 이들 중 어느 하나의 변이체; 또는 QTL6.1 및 QTL7.2 또는 이들 중 어느 하나의 변이체, 또는 QTL7.1 및 QTL7.2 또는 이들 중 어느 하나의 변이체; 여기서, 2개의 QTL은 서로 독립적으로 동형접합성 또는 이형접합성 형태일 수 있음) 또는 3개의 모든 단편 (QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2 또는 이들 중 임의의 변이체; 여기서, 이들 3개의 QTL 중 임의의 하나는 독립적으로 동형접합성 또는 이형접합성 형태일 수 있음)를 포함하는 상이한 재배 상추 식물이 본원에서 제공된다.
따라서, 본 발명의 식물은 1개 또는 2개의 재조합 6번 염색체 및/또는 1개 또는 2개의 재조합 7번 염색체를 갖는 재배 상추의 게놈을 포함한다. 재조합 염색체는 분자 마커 분석 (예를 들어 본원에서 제시되는 마커를 사용함), 전체 게놈 서열결정, 염색체 페인팅 및 유사한 기술에 의해 재배 상추 게놈으로부터 쉽게 구별될 수 있는, 야생 상추의 (특히 엘. 비로사의; 한 측면에서 엘. 비로사 기탁물 NCIMB42086 또는 그의 자손의, 또는 또 다른 엘. 비로사, 예컨대 VSP1 및 VSP2를 포함하거나 VSP3 및 VSP4를 포함하는 기탁물로부터의) 단편을 포함한다.
한 측면에서, 식물 또는 식물 세포 또는 식물 조직의 게놈 내의 (또는 이로부터 추출된 DNA 내의) 게놈에서 6번 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편(들)의 존재는 유전자이입 단편(들)의 하나 이상의 분자 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출될 수 있다. 그러나, 언급된 바와 같이, 다른 기술이 사용될 수 있는데, 예를 들어 마커의 SNP 유전자형은 서열결정에 의해 또는 본원에서 제공된 SNP 마커 사이에 또는 본원에서 제공된 마커의 7 cM 내 또는 5 cM 내에; 또는 본원에서 제공된 마커의 10 Mb, 5 Mb, 3 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.4 Mb, 0.3 Mb, 0.2 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb, 10 kb, 5 kb 또는 그 미만 내에 위치하는 대체 마커를 사용하여 결정될 수 있다.
6번 염색체 상의 유전자이입 단편 ( QTL6 .1 또는 그의 변이체를 포함함)을 포함하는 상추 식물
첫 번째 QTL 맵핑 결과에 기초하여, 다음의 재배 상추 식물이 본원에 포함된다.
한 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3개 또는 적어도 4, 5, 6 또는 7개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 1 (또는 서열식별번호: 1에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_01에 대한 AA 또는 AT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) 서열식별번호: 4 (또는 서열식별번호: 4에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
f) 서열식별번호: 6 (또는 서열식별번호: 6에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_06에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
g) 서열식별번호: 7 (또는 서열식별번호: 7에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_07에 대한 GG 또는 GT 유전자형;
h) SNP_01과 SNP_07 사이 (예를 들어, SNP_01과 SNP_06, SNP_01과 SNP_05, SNP_01과 SNP_04, SNP_01과 SNP_03, SNP_01과 SNP_02 사이); 또는 SNP_02와 SNP_07 사이 (예를 들어, SNP_02와 SNP_06, SNP_02와 SNP_05, SNP_02와 SNP_04, SNP_02와 SNP_03 사이); 또는 SNP_03과 SNP_07 사이 (예를 들어, SNP_03과 SNP_06, SNP_03과 SNP_05, SNP_03과 SNP_04 사이); 또는 SNP_04와 SNP_7 사이 (예를 들어, SNP_04와 SNP_06, SNP_04와 SNP_05 사이); 또는 SNP_05와 SNP_07 사이 (예를 들어, SNP_05와 SNP_06 사이); 또는 SNP_06과 SNP_07 사이에 물리적으로 위치한 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
언급된 바와 같이, 통상의 기술자는 또한 다른 분자 마커, 예를 들어 마커 SNP_01과 SNP_07 사이 및/또는 SNP_01 내지 SNP_07 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 SNP_01 내지 SNP_07 중 임의의 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.4 Mb, 0.3 Mb, 0.2 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb, 10 kb, 5 kb 또는 그 미만 내의 야생 엘. 비로사 게놈 특이적 마커를 개발할 수 있다. 이러한 마커는 또한 뉴클레오티드의 스트레치, CAPS 마커, INDEL 등일 수 있다. 통상의 기술자는 예를 들어, 유전자이입 단편 또는 QTL 영역을 서열결정할 수 있고, 서열 정보를 사용하여 새로운 마커 및 마커 검정을 개발할 수 있다.
또 다른 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편 (QTL6.1 또는 변이체를 포함함)은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3개 또는 적어도 4, 5, 6 또는 7개 전부의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 1 (또는 서열식별번호: 1에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_01에 대한 AA 또는 AT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) 서열식별번호: 4 (또는 서열식별번호: 4에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
f) 서열식별번호: 6 (또는 서열식별번호: 6에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_06에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
g) 서열식별번호: 7 (또는 서열식별번호: 7에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_07에 대한 GG 또는 GT 유전자형.
또 다른 측면에서, 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 6번 염색체 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 엘. 사티바 식물이 제공되고, 상기 유전자이입 단편은 Nr:1 저항성을 부여하고, 상기 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2, 3 또는 4개 (또는 적어도 5, 6개 또는 7개 전부)의 연속적인 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 1 (또는 서열식별번호: 1에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_01에 대한 AA 또는 AT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) 서열식별번호: 4 (또는 서열식별번호: 4에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
f) 서열식별번호: 6 (또는 서열식별번호: 6에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_06에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
g) 서열식별번호: 7 (또는 서열식별번호: 7에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_07에 대한 GG 또는 GT 유전자형.
SNP 마커 SNP_01 내지 SNP_07은 유전자이입 단편 상에 주어진 순서로 위치한다. 연속적인 마커는 동일한 연속적인 순서의 마커를 말하고, 따라서 예를 들어 2개의 연속적인 마커는 SNP_01 및 SNP_02; SNP_02 및 SNP_03; SNP_03 및 SNP_04 등일 수 있고, 3개의 연속적인 마커는 SNP_01 및 SNP_02 및 SNP_03; SNP_02 및 SNP_03 및 SNP_04 등일 수 있다.
따라서, 단편은 더 작고 1, 2, 3, 4, 5개 또는 심지어 6개의 마커가 결여될 수 있지만, 재배 상추 식물에 여전히 Nr:1 저항성을 부여할 수 있고, 즉 Nr:1 대립유전자를 계속 포함할 수 있다. 이러한 보다 작은 유전자이입 단편은 본 발명의 실시양태이다.
더 작은 유전자이입 단편을 갖는 식물은 예를 들어 큰 유전자이입 단편을 포함하는 식물로 시작하여, 이 식물을 또 다른 재배 상추 식물과 교배시키고 6번 염색체 상에 더 작은 유전자이입 단편을 갖는 재조합체를 함유할 수 있는 식물의 집단을 생성하기 위해 상기 교배의 자손을 자가수분시킴으로써 생성될 수 있다. 마커 검정은 더 작은 유전자이입 단편의 크기를 결정하는 데 사용할 수 있다. SNP 마커 SNP_01 내지 SNP_07 중 하나 이상의 마커가 빠져있을 수 있다 (즉, 식물은 SNP 마커 중 1, 2, 3, 4, 5, 6개만 포함할 수 있다). 이러한 보다 작은 유전자이입 단편을 포함하는 식물의 Nr:1 저항성 표현형은 본원에서 설명되는 바와 같이, 즉 제어된 환경 또는 현장 실험에서 보다 작은 유전자이입 단편을 포함하는 다수의 식물을 유전자이입 단편이 없는 적절한 대조군 식물과 함께 성장시킴으로써 결정될 수 있다. 본원에서 확인된 저항성은 두 유형의 저항성을 모두 부여하기 때문에, 검정은 자유 선택 또는 비-선택 검정일 수 있다. 대조군 식물은 바람직하게는 유전자 대조군 또는 감수성 품종, 예컨대 마팔다이다. Nr:1 저항성이 대조군보다 유의하게 더 높은 상태로 유지되면, 더 작은 유전자이입 단편은 QTL6.1 (또는 그의 변이체)을 보유하고 있다.
대안적으로, 동일한 또는 변이체 QTL (QTL6.1 또는 변이체 QTL6.1)은 상이한 야생 공급원으로부터 유전자이입될 수 있고, 임의로 본원에 개시된 모든 SNP 마커가 존재할 수는 없다. 그러한 대체 야생 공급원은 바람직하게는 엘. 비로사 기탁물이다. 이들은 마커 SNP_01 내지 SNP_07 또는 SNP_01 내지 SNP_07 사이의 임의의 마커의 유전자형을 검출하기 위해 마커 검정을 사용하여 야생 생식질 (예를 들어, 엘. 비로사 기탁물)을 스크리닝함으로써, 본원에 제공된 SNP 마커를 사용하여 확인할 수 있다. 대안적으로, 상기 야생 공급원은 표현형으로 확인될 수 있고, 임의로 설명된 마커 중 하나 이상의 존재에 대해 후속 단계에서 스크리닝될 수 있거나, 또는 임의로 상기 기탁물과의 교배에 의한 자손을 마커에 대해 스크리닝할 수 있다. 다른 공급원으로부터 동일한 또는 변이체 QTL6.1을 포함하는 식물도 본 발명의 실시양태이다. 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6개 또는 그 초과의 SNP, 바람직하게는 SNP_01 내지 SNP_07의 적어도 2, 3, 4, 5, 6개 또는 그 초과의 연속적인 SNP 마커가 또한 QTL을 나타내는 SNP 유전자형을 갖는 경우, 식물은 QTL6.1 (또는 그의 변이체)를 포함한다. 통상의 기술자는 QTL6.1 (또는 그의 변이체)을 본원에서 설명되는 바와 같이 Nr:1 저항성을 부여하기 위해 재배 상추에 유전자이입시킬 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 식물은 SNP 마커의 적어도 하나의 하위세트, 즉 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 마커의 적어도 1, 2, 3, 4개 또는 5개 모두를 포함하는 유전자이입 단편을 포함한다;
a) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
c) 서열식별번호: 4 (또는 서열식별번호: 4에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
d) 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
e) 서열식별번호: 6 (또는 서열식별번호: 6에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_06에 대한 CC 또는 CA 유전자형; 및 임의로
f) SNP_02와 SNP_06 사이의 임의의 야생 상추, 특히 엘. 비로사 게놈 특이적 마커.
바람직하게는, 본 발명의 식물은 적어도 SNP 마커 SNP_03, SNP_04, SNP_05 및/또는 SNP_06 (또는 임의의 이들 사이의 임의의 마커), 특히 적어도 SNP_04, SNP_05 및/또는 SNP_06 (또는 임의의 이들 사이의 임의의 마커)을 포함하는 유전자이입 단편을 포함한다.
따라서, 유전자이입 단편 (및 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 또는 식물 부분, 예를 들어, 세포)은 상기 마커 중 하나 이상 또는 전부의 유전자이입 단편의 (즉, 야생 상추, 예를 들어 엘. 비로사 생식질의) SNP 유전자형을 검출함으로써 마커 검정에서 검출될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 식물은 적어도 SNP_04를 포함하는 유전자이입 단편을 포함하고, 즉 유전자이입 단편은 서열식별번호: 4의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형을 검출하는 마커 검정에서 검출된다. 임의로, 또한 측면 마커, 즉 SNP_03 및/또는 SNP_05가 검출되고, 즉, 유전자이입 단편은 적어도 SNP_04 및 임의로 또한 다음 마커 중 적어도 하나를 검출하는 마커 검정에서 검출된다:
- 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
- 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형; 및 임의로
- SNP_03과 SNP_05 사이의 임의의 야생 상추, 특히 엘. 비로사 게놈 특이적 마커.
6번 염색체 상의 유전자이입 단편 ( QTL6 .1 또는 그의 변이체를 포함함)을 포함하는 상추 식물
이후의 QTL 맵핑 데이터에 기초하여, QTL 영역을 특정할 수 있고, QTL6.1 (또는 그의 변이체)을 포함하는, 락투카 비로사로부터의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물이 제공되고, 이에 의해 유전자이입 단편은 6번 염색체 상의 77 Mb에서 시작하여 6번 염색체 상의 161 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함한다.
따라서, 한 측면에서, 나소노비아 리비스니그리 생물형 1 (Nr:1)에 대한 저항성을 부여하는 양적 형질 유전자좌를 포함하는, 6번 염색체 상에 락투카 비로사로부터의 유전자이입 단편을 포함하는 락투카 사티바 식물이 제공되고, 여기서 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 6번 염색체의 77 Mb에서 시작하여 161 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함한다.
QTL6.1 (또는 변이체)을 보유하는 보다 작은 유전자이입 단편 (즉, 6번 염색체의 77 Mb 내지 161 Mb에 걸치는 상기 언급된 영역의 저항성 부여 부분을 포함함)은 80 Mb, 70 Mb, 60 Mb, 50 Mb, 40 Mb, 30 Mb, 20 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 100 kb, 50 kb 또는 그 미만의 크기를 갖는 단편일 수 있고 QTL6.1 또는 그의 변이체를 포함함이 이해된다. 한 측면에서, 상기 부분은 적어도 5 kb, 10 kb, 20 kb 또는 그 초과의 크기이다.
한 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3 또는 4 또는 5개 (또는 그 초과)의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 23 (또는 서열식별번호: 23에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 24 (또는 서열식별번호: 24에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP2.24에 대한 TT 또는 CT 유전자형;
서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) SNP1.23과 SNP_03 사이 (예를 들어, SNP1.23과 SNP2.24, SNP1.23과 SNP_02 사이); 또는 SNP_02와 SNP_03 사이 (예를 들어, SNP_02와 SNP2.24 사이); 또는 SNP2.24와 SNP_03 사이에 물리적으로 위치한 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커;
e) SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03으로부터 선택된 임의의 마커의 10 Mb의 거리 내에, 바람직하게는 5 Mb 내에 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, 한 측면에서, 유전자이입 단편은 서열식별번호: 26 (또는 서열식별번호: 26에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP1에 대한 GG 또는 GT 유전자형 및 서열식별번호: 27 (또는 서열식별번호: 27에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP3에 대한 AA 또는 AC 유전자형으로부터 선택된 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커를 포함한다 (그리고, 이에 의해 검출가능하다). SNP 마커인 VSP1 및 VSP3을 사용하여, 상이한 엘. 비로사 유형 기탁물로부터의 QTL6.1을 포함하는 유전자이입 단편을 구별할 수 있다.
유전자이입 단편은 SNP 유전자형에 의해 지시된 바와 같이 이형접합성 또는 동형접합성 형태일 수 있다. 따라서, 한 측면에서 유전자이입 단편은 동형접합성 형태이고 SNP 마커 유전자형은 동형접합성 유전자형이다.
언급한 바와 같이, QTL6.1의 변이체는 다양한 Nr:1 저항성 락투카 비로사 기탁물로부터 확인되고 유전자이입될 수 있다. 그러한 변이체는 본원에서 제공된 서열에 대해 100% 동일하지 않은 게놈 서열을 포함할 수 있지만, 동일한 길이의 게놈 서열이 정렬될 때 여전히 실질적인 서열 동일성 (예컨대, 적어도 85%, 90% 또는 그 초과)을 가질 수 있다. QTL6.1이 위치한 QTL 영역에 변이가 있다는 것은 기탁물 특이적 SNP 마커가 2개의 다른 엘. 비로사 기탁물 (그러나, 둘 모두 저항성 부여 QTL6.1을 포함함)로부터의 QTL6.1의 유전자이입에서 확인될 수 있다는 사실에 의해 알 수 있다. 따라서, VSP1을 포함하는 유전자이입 단편은 VSP3을 포함하는 것과는 상이한 유전자이입 단편이지만, 둘 모두 QTL6.1을 포함한다. 따라서, QTL6.1을 포함하는 야생 엘. 비로사 기탁물 내에, 6번 염색체 상의 77 Mb에서 161 Mb에 걸치는 영역에 게놈 변이가 있을 수 있다. 그러나, 그런 기탁물은 6번 염색체의 77 Mb에서 시작하여 161 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를, 본 발명의 식물을 생성하기 위해 Nr:1 감수성 재배 상추 내로 유전자이입하기 위해 동일하게 사용될 수 있다. 본 발명의 지식으로, 상기 영역은 QTL을 포함하고, 통상의 기술자는 재배 상추 내에 동일한 영역 또는 더 작은 저항성 부여 부분을 유전자이입할 수 있다.
한 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3 또는 4개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 23 (또는 서열식별번호: 23에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 24 (또는 서열식별번호: 24에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP2.24의 TT 또는 CT 유전자형;
d) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03의 AA 또는 AC 유전자형.
한 측면에서, 유전자이입 단편은 NCIMB42086 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손으로부터 유도될 수 있다.
한 측면에서, 유전자이입 단편은 또 다른 Nr:1 저항성 엘. 비로사 기탁물, 예컨대 서열식별번호: 27 (또는 서열식별번호: 27에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP3에 대한 AA 또는 AC 유전자형을 포함하는 기탁물로부터 유래된 것이다.
또 다른 측면에서, 유전자이입 단편은 또 다른 Nr:1 저항성 엘. 비로사 기탁물, 예컨대 서열식별번호: 26 (또는 서열식별번호: 26에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP1에 대한 GG 또는 GT 유전자형을 포함하는 기탁물부터 유래된 것이다.
첫 번째 QTL 분석 및 마커 SNP_01 내지 SNP_07에 기초하여 다른 부분에서 설명되는 다른 측면은 이후 분석에서 확인된 마커 및 유전자이입에도 동일하게 적용된다. 따라서, 예를 들어, QTL6.1은 예를 들어 역교배에 의해 재배 상추, 특히 Nr:1 감수성 계통 또는 품종 내로 유전자이입될 수 있다. 이것은 또한 QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함하는 재조합 7번 염색체와 재배 상추에서 조합될 수 있다.
7번 염색체 상의 유전자이입 단편 ( QTL7 .1 및/또는 QTL7 .2 또는 이들의 변이체 )을 포함하는 상추 식물
첫 번째 QTL 맵핑 결과에 기초하여, 다음의 재배 상추 식물이 본원에 포함된다.
한 측면에서, 7번 염색체 상의 QTL7.2 또는 그의 변이체를 포함하는 유전자이입 단편 (및 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 또는 식물 부분)은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3개, 또는 적어도 4, 5, 6 또는 7개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
d) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
e) 서열식별번호: 12 (또는 서열식별번호: 12에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_12에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
f) 서열식별번호: 13 (또는 서열식별번호: 13에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_13에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
g) 서열식별번호: 14 (또는 서열식별번호: 14에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
h) SNP_08과 SNP_14 사이 (예를 들어, SNP_08과 SNP_13, SNP_08과 SNP_12, SNP_08과 SNP_11, SNP_08과 SNP_10, SNP_08과 SNP_09 사이); 또는 SNP_09와 SNP_14 사이 (예를 들어, SNP_09와 SNP_13, SNP_09와 SNP_12, SNP_09와 SNP_11, SNP_09와 SNP_10 사이); 또는 SNP_10과 SNP_14 사이 (예를 들어, SNP_10과 SNP_13, SNP_10과 SNP_12, SNP_10과 SNP_11 사이); 또는 SNP_11과 SNP_14 사이 (예를 들어, SNP_11과 SNP_13, SNP_11과 SNP_12 사이); 또는 SNP_12와 SNP_14 사이 (예를 들어, SNP_12와 SNP_13 사이); 또는 SNP_13과 SNP_14 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
언급된 바와 같이, 통상의 기술자는 또한 다른 분자 마커, 예를 들어 마커 SNP_08과 SNP_14 사이 및/또는 SNP_08 내지 SNP_14 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 SNP_08 내지 SNP_14 중 임의의 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.4 Mb, 0.3 Mb, 0.2 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb, 10 kb, 5 kb 또는 그 미만 내의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 예를 들어 엘. 비로사 게놈 특이적 마커를 개발할 수 있다. 이러한 마커는 또한 뉴클레오티드의 스트레치, CAPS 마커, INDEL 등일 수 있다.
또 다른 측면에서, 7번 염색체 상의 유전자이입 단편 (QTL7.2 또는 변이체를 포함함)은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3개, 또는 적어도 4, 5, 6개 또는 7개 전부의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
d) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
e) 서열식별번호: 12 (또는 서열식별번호: 12에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_12에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
f) 서열식별번호: 13 (또는 서열식별번호: 13에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_13에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
g) 서열식별번호: 14 (또는 서열식별번호: 14에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형.
또 다른 측면에서, 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 7번 염색체 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물이 제공되고, 상기 유전자이입 단편은 Nr:1 저항성을 부여하는 QTL7.2를 포함하고, 상기 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2, 3 또는 4개 (또는 적어도 5, 6 또는 7개)의 연속적인 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
d) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
e) 서열식별번호: 12 (또는 서열식별번호: 12에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_12에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
f) 서열식별번호: 13 (또는 서열식별번호: 13에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_13에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
g) 서열식별번호: 14 (또는 서열식별번호: 14에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형.
SNP 마커 SNP_08 내지 SNP_14는 유전자이입 단편 상에 주어진 순서로 위치한다. 연속적인 마커는 동일한 연속적인 순서의 마커를 말하고, 따라서 예를 들어 2개의 연속적인 마커는 SNP_08 및 SNP_09; SNP_09 및 SNP_10; SNP_10 및 SNP_11 등일 수 있고, 3개의 연속적인 마커는 SNP_08 및 SNP_09 및 SNP_10; SNP_09 및 SNP_10 및 SNP_11 등일 수 있다.
따라서, 단편은 더 작고 1, 2, 3, 4, 5, 6개의 마커가 결여될 수 있지만, 재배 상추 식물에 여전히 Nr:1 저항성을 부여할 수 있고, 즉 Nr:1 대립유전자를 계속 포함할 수 있다. 이러한 보다 작은 유전자이입 단편은 본 발명의 실시양태이다. 더 작은 유전자이입 단편을 갖는 식물은 예를 들어 큰 유전자이입 단편을 포함하는 식물로 시작하여, 이 식물을 또 다른 재배 상추 식물과 교배시키고 7번 염색체 상에 더 작은 유전자이입 단편을 갖는 재조합체를 함유할 수 있는 식물의 집단을 생성하기 위해 상기 교배의 자손을 자가수분시킴으로써 생성될 수 있다. 마커 검정은 더 작은 유전자이입 단편의 크기를 결정하는 데 사용할 수 있다. SNP 마커 SNP_08 내지 SNP_14 중 하나 이상의 마커가 빠져있을 수 있다 (즉, 식물은 SNP 마커 중 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6개만 포함할 수 있다). 이러한 보다 작은 유전자이입 단편을 포함하는 식물의 Nr:1 저항성은 본원에서 설명되는 바와 같이, 즉 현장 실험에서 보다 작은 유전자이입 단편을 포함하는 다수의 식물을 유전자이입 단편이 없는 적절한 대조군 식물과 함께 성장시킴으로써 Nr:1 검정에서 비교될 수 있다. 대조군 식물은 바람직하게는 유전자 대조군 또는 감수성 대조군, 예컨대 마팔다이다. Nr:1 저항성이 대조군보다 유의하게 더 높은 상태로 유지되면, 더 작은 유전자이입 단편은 QTL7.2 (또는 변이체)을 보유하고 있다.
대안적으로, 동일한 또는 변이체 QTL (QTL7.2 또는 변이체 QTL7.2)은 상이한 야생 공급원, 예컨대 상이한 엘. 비로사 기탁물로부터 유전자이입될 수 있고, 임의로 본원에 개시된 모든 SNP 마커가 존재할 수는 없다. 그러한 대체 야생 공급원은 마커 SNP_08 내지 SNP_14 또는 이들 사이의 마커의 유전자형을 검출하기 위해 마커 검정을 사용하여 야생 생식질, 예를 들어, 엘. 비로사 기탁물을 스크리닝함으로써, 본원에 제공된 SNP 마커를 사용하여 확인할 수 있다. 대안적으로, 상기 야생 공급원은 표현형으로 확인될 수 있고, 임의로 설명된 마커 중 하나 이상의 존재에 대해 후속 단계에서 스크리닝될 수 있거나, 또는 임의로 상기 기탁물과의 교배에 의한 자손을 마커에 대해 스크리닝할 수 있다. 다른 공급원으로부터 QTL7.2 또는 변이체 QTL7.2를 포함하는 식물도 본 발명의 실시양태이다. 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7개 또는 그 초과의 SNP, 바람직하게는 SNP_08 내지 SNP_14의 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 또는 7개의 연속적인 SNP 마커가 또한 QTL을 나타내는 SNP 유전자형을 갖는 경우, 식물은 QTL7.2 (또는 그의 변이체)를 포함한다. 통상의 기술자는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)를 본원에서 설명되는 바와 같이 Nr:1 저항성을 부여하기 위해 재배 상추에 유전자이입시킬 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 식물은 SNP 마커의 적어도 하나의 하위세트, 즉 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 마커의 적어도 1, 2, 3, 4개 또는 5개 모두를 포함하는 유전자이입 단편을 포함한다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
d) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
e) 서열식별번호: 12 (또는 서열식별번호: 12에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_12에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
f) 마커 SNP_08과 SNP_12 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
특히, 한 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1, 2 또는 3개의 마커를 포함한다:
a) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
c) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
d) 마커 SNP_09와 SNP_11 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
따라서, 유전자이입 단편 (및 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 또는 식물 부분, 예를 들어 세포)은 상기한 하나 이상 또는 모든 마커의 유전자이입 단편 (즉, 야생 상추 생식질)의 SNP 유전자형을 검출함으로써 마커 검정에서 검출될 수 있다.
한 측면에서, 7번 염색체 상의 QTL7.1을 포함하는 유전자이입 단편 (및 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 또는 식물 부분)은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3개, 또는 적어도 4, 5, 6, 7 또는 8개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 15 (또는 서열식별번호: 15에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_15에 대한 TT 또는 TA 유전자형;
b) 서열식별번호: 16 (또는 서열식별번호: 16에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_16에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
c) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
d) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
e) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
f) 서열식별번호: 20 (또는 서열식별번호: 20에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
g) 서열식별번호: 21 (또는 서열식별번호: 21에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
h) 서열식별번호: 22 (또는 서열식별번호: 22에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_22에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
i) SNP_15와 SNP_22 사이 (예를 들어, SNP_15와 SNP_21, SNP_15와 SNP_20, SNP_15와 SNP_19, SNP_15와 SNP_18, SNP_15와 SNP_17, SNP_15와 SNP_16 사이); 또는 SNP_16과 SNP_22 사이 (예를 들어, SNP_16과 SNP_21, SNP_16과 SNP_20, SNP_16과 SNP_19, SNP_16과 SNP_18, SNP_16과 SNP_17 사이); 또는 SNP_17과 SNP_22 사이 (예를 들어, SNP_17과 SNP_21, SNP_17과 SNP_20, SNP_17과 SNP_19, SNP_17과 SNP_18 사이); 또는 SNP_18과 SNP_22 사이 (예를 들어, 중간 SNP_18과 SNP_21, SNP_18과 SNP_20, SNP_18과 SNP_19 사이); 또는 SNP_19와 SNP_22 사이 (예를 들어, SNP_19와 SNP_21, SNP_19 및 SNP_20 사이); 또는 SNP_20과 SNP_22 사이; 또는 SNP_21과 SNP_22 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
언급된 바와 같이, 통상의 기술자는 또한 다른 분자 마커, 예를 들어 마커 SNP_15와 SNP_22 사이 및/또는 SNP_15 내지 SNP_22 중 임의의 하나의 7 cM 내 또는 5 cM 내, 및/또는 SNP_15 내지 SNP_22 중 임의의 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 0.4 Mb, 0.3 Mb, 0.2 Mb, 0.1 Mb, 50 kb, 20 kb, 10 kb, 5 kb 또는 그 미만 내의 다른 분자 마커, 예를 들어 야생 상추 게놈 특이적 마커, 예를 들어 엘. 비로사 게놈 특이적 마커를 개발할 수 있다. 이러한 마커는 또한 뉴클레오티드의 스트레치, CAPS 마커, INDEL 등일 수 있다.
또 다른 측면에서, 7번 염색체 상의 유전자이입 단편 (QTL7.1 또는 변이체를 포함함)은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3개, 또는 적어도 4, 5, 6, 7개 또는 8개 전부의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 15 (또는 서열식별번호: 15에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_15에 대한 TT 또는 TA 유전자형;
b) 서열식별번호: 16 (또는 서열식별번호: 16에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_16에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
c) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
d) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
e) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
f) 서열식별번호: 20 (또는 서열식별번호: 20에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
g) 서열식별번호: 21 (또는 서열식별번호: 21에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
h) 서열식별번호: 22 (또는 서열식별번호: 22에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_22에 대한 CC 또는 CT 유전자형.
또 다른 측면에서, 동형접합성 또는 이형접합성 형태의 7번 염색체 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물이 제공되고, 상기 유전자이입 단편은 Nr:1 저항성을 부여하는 QTL7.1을 포함하고, 상기 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2, 3 또는 4개 (또는 적어도 5, 6, 7 또는 8개)의 연속적인 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 15 (또는 서열식별번호: 15에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_15에 대한 TT 또는 TA 유전자형;
b) 서열식별번호: 16 (또는 서열식별번호: 16에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_16에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
c) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
d) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
e) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
f) 서열식별번호: 20 (또는 서열식별번호: 20에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
g) 서열식별번호: 21 (또는 서열식별번호: 21에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
h) 서열식별번호: 22 (또는 서열식별번호: 22에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_22에 대한 CC 또는 CT 유전자형
SNP 마커 SNP_15 내지 SNP_22는 유전자이입 단편 상에 주어진 순서로 위치한다. 연속적인 마커는 동일한 연속 순서의 마커를 말하고, 예를 들어 2개의 연속적인 마커는 SNP_12 및 SNP_13; SNP_13 및 SNP_14; SNP_14 및 SNP_15 등일 수 있고, 3개의 연속적인 마커는 SNP_12 및 SNP_13 및 SNP_14; SNP_13 및 SNP_14 및 SNP_15 등일 수 있다.
따라서, 단편은 더 작고 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개의 마커가 결여될 수 있지만, 재배 상추 식물에 여전히 Nr:1 저항성을 부여할 수 있고, 즉 Nr:1 대립유전자를 계속 포함할 수 있다. 이러한 보다 작은 유전자이입 단편은 본 발명의 실시양태이다. 더 작은 유전자이입 단편을 갖는 식물은 예를 들어 큰 유전자이입 단편을 포함하는 식물로 시작하여, 이 식물을 또 다른 재배 상추 식물과 교배시키고 7번 염색체 상에 더 작은 유전자이입 단편 (QTL7.1 또는 변이체 포함)을 갖는 재조합체를 함유할 수 있는 식물의 집단을 생성하기 위해 상기 교배의 자손을 자가수분시킴으로써 생성될 수 있다. 마커 검정은 더 작은 유전자이입 단편의 크기를 결정하는 데 사용할 수 있다. SNP 마커 SNP_15 내지 SNP_22 중 하나 이상의 마커가 빠져있을 수 있다 (즉, 식물은 SNP 마커 중 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7개만 포함할 수 있다). 이러한 보다 작은 유전자이입 단편을 포함하는 식물의 Nr:1 저항성은 본원에서 설명되는 바와 같이, 즉 현장 실험에서 보다 작은 유전자이입 단편을 포함하는 다수의 식물을 유전자이입 단편이 없는 적절한 대조군 식물과 함께 성장시킴으로써 Nr:1 검정에서 비교될 수 있다. 대조군 식물은 바람직하게는 유전자 대조군 또는 감수성 대조군, 예컨대 마팔다이다. Nr:1 저항성이 대조군보다 유의하게 더 높은 상태로 유지되면, 더 작은 유전자이입 단편은 QTL7.1 (또는 변이체)을 보유하고 있다.
대안적으로, 동일한 또는 변이체 QTL (QTL7.1 또는 변이체 QTL7.1)은 상이한 야생 공급원, 예컨대 상이한 엘. 비로사 기탁물로부터 유전자이입될 수 있고, 임의로 본원에 개시된 모든 SNP 마커가 존재할 수는 없다. 그러한 대체 야생 공급원은 마커 SNP_15 내지 SNP_22 또는 이들 사이의 마커의 유전자형을 검출하기 위해 마커 검정을 사용하여 야생 생식질, 예를 들어, 엘. 비로사 기탁물을 스크리닝함으로써, 본원에 제공된 SNP 마커를 사용하여 확인할 수 있다. 대안적으로, 상기 야생 공급원은 표현형으로 확인될 수 있고, 임의로 설명된 마커 중 하나 이상의 존재에 대해 후속 단계에서 스크리닝될 수 있거나, 또는 임의로 상기 기탁물과의 교배에 의한 자손을 마커에 대해 스크리닝할 수 있다. 다른 공급원으로부터 QTL7.1 또는 변이체 QTL7.1을 포함하는 식물도 본 발명의 실시양태이다. 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8개 또는 그 초과의 SNP, 바람직하게는 SNP_15 내지 SNP_22의 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8개의 연속적인 SNP 마커가 또한 QTL을 나타내는 SNP 유전자형을 갖는 경우, 식물은 QTL7.1 (또는 그의 변이체)를 포함한다. 통상의 기술자는 QTL7.1 (또는 그의 변이체)을 본원에서 설명되는 바와 같이 Nr:1 저항성을 생성하기 위해 재배 상추 내에 유전자이입시킬 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 식물은 SNP 마커의 적어도 하나의 하위세트, 즉 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 마커의 적어도 1, 2, 3, 4개 또는 5개 모두를 포함하는 유전자이입 단편을 포함한다:
a) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
c) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
d) 서열식별번호: 20 (또는 서열식별번호: 20에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
e) 서열식별번호: 21 (또는 서열식별번호: 21에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21에 대한 CC 또는 CA 유전자형; 및 임의로
f) 마커 SNP_19와 SNP_21 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
특히, 한 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1, 2 또는 3개의 마커를 포함한다:
a) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
b) 서열식별번호: 20의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20 (또는 서열식별번호: 20에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 TT 또는 TC 유전자형;
c) 서열식별번호: 21의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21 (또는 서열식별번호: 21에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)에 대한 CC 또는 CA 유전자형; 및 임의로
d) 마커 SNP_19와 SNP_21 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
따라서, 유전자이입 단편 (및 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 또는 식물 부분, 예를 들어 세포)은 상기 마커 중 하나 이상 또는 전부의 유전자이입 단편의 (즉, 야생 상추 생식질의) SNP 유전자형을 검출함으로써 마커 검정에서 검출될 수 있다.
7번 염색체 상의 유전자이입 단편 ( QTL7 .1 또는 그의 변이체 )을 포함하는 상추 식물
이후의 QTL 맵핑 데이터에 기초하여, QTL7.1 영역을 특정할 수 있고, QTL7.1 (또는 그의 변이체)을 포함하는, 락투카 비로사로부터의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물이 제공되고, 이에 의해 유전자이입 단편은 7번 염색체 상의 203 Mb에서 시작하여 7번 염색체 상의 219 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함한다.
따라서, 한 측면에서, 나소노비아 리비스니그리 생물형 1 (Nr:1)에 대한 저항성을 부여하는 양적 형질 유전자좌를 포함하는, 7번 염색체 상에 락투카 비로사로부터의 유전자이입 단편을 포함하는 락투카 사티바 식물이 제공되고, 여기서 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 7번 염색체의 203 Mb에서 시작하여 7번 염색체의 219 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함한다.
QTL7.1 (또는 변이체)을 보유하는 보다 작은 유전자이입 단편 (즉, 7번 염색체의 203 Mb 내지 219 Mb에 걸치는 상기 언급된 영역의 저항성 부여 부분을 포함함)은 15 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 2.5 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb, 100 kb, 50 kb 또는 그 미만의 크기를 갖는 단편일 수 있고 QTL7.1 또는 그의 변이체를 포함함이 이해된다. 한 측면에서, 상기 부분은 적어도 5 kb, 10 kb, 20 kb 또는 그 초과의 크기이다.
한 측면에서, 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3 또는 4 또는 5개 (또는 그 초과)의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 25 (또는 서열식별번호: 25에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP17.25에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
c) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
d) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) SNP_17과 SNP_19 사이 (예를 들어, SNP_17과 SNP_18 사이, SNP_17과 SNP17.25 사이 또는 SNP17.25와 SNP_19 사이, 또는 SNP17.25와 SNP_18 사이, 또는 SNP_18과 SNP_19 사이)에 물리적으로 위치한 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커;
f) SNP_17, SNP_17.25, SNP_18 및 SNP_19로부터 선택된 임의의 마커의 12 Mb 또는 10 Mb의 거리 내에, 바람직하게는 5 Mb 내에 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, 한 측면에서, 유전자이입 단편은 서열식별번호: 28 (또는 서열식별번호: 28에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP2에 대한 CC 또는 AC 유전자형 및 서열식별번호: 29 (또는 서열식별번호: 29에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP4에 대한 GG 또는 GA 유전자형으로부터 선택된 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커를 포함한다 (그리고, 이에 의해 검출가능하다). SNP 마커인 VSP2 및 VSP4를 사용하여, 상이한 2개의 유형의 엘. 비로사 유형 기탁물로부터의 QTL7.1을 포함하는 유전자이입 단편을 구별할 수 있다.
유전자이입 단편은 SNP 유전자형에 의해 지시된 바와 같이 이형접합성 또는 동형접합성 형태일 수 있다. 따라서, 한 측면에서 유전자이입 단편은 동형접합성 형태이고 SNP 마커 유전자형은 동형접합성 유전자형이다.
언급한 바와 같이, QTL7.1의 변이체는 다양한 Nr:1 저항성 락투카 비로사 기탁물로부터 확인되고 유전자이입될 수 있다. 그러한 변이체는 본원에서 제공된 서열에 대해 100% 동일하지 않은 게놈 서열을 포함할 수 있지만, 동일한 길이의 게놈 서열이 정렬될 때 여전히 실질적인 서열 동일성 (예컨대, 적어도 85%, 90% 또는 그 초과)을 가질 수 있다. QTL7.1이 위치한 QTL 영역에 변이가 있다는 것은 기탁물 특이적 SNP 마커가 2개의 다른 엘. 비로사 기탁물 (그러나, 둘 모두 저항성 부여 QTL7.1을 포함함)로부터의 QTL7.1의 유전자이입에서 확인될 수 있다는 사실에 의해 알 수 있다. 따라서, VSP2를 포함하는 유전자이입 단편은 VSP4을 포함하는 것과는 상이한 유전자이입 단편이지만, 둘 모두 QTL7.1을 포함한다. 따라서, QTL7.1을 포함하는 야생 엘. 비로사 기탁물 내에, 7번 염색체 상의 203 Mb에서 219 Mb에 걸치는 영역에 게놈 변이가 있을 수 있다. 그러나, 그런 기탁물은 7번 염색체의 203 Mb에서 시작하여 219 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를, 본 발명의 식물을 생성하기 위해 Nr:1 감수성 재배 상추 내로 유전자이입하기 위해 동일하게 사용될 수 있다. 본 발명의 지식으로, 상기 영역은 QTL을 포함하고, 통상의 기술자는 재배 상추 내에 동일한 영역 또는 더 작은 저항성 부여 부분을 유전자이입할 수 있다.
한 측면에서, 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2 또는 3 또는 4개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 25 (또는 서열식별번호: 25에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP17.25에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
c) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
d) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
한 측면에서, 유전자이입 단편은 NCIMB42086 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손으로부터 유도될 수 있다.
한 측면에서, 유전자이입 단편은 또 다른 Nr:1 저항성 엘. 비로사 기탁물, 예컨대 서열식별번호: 29 (또는 서열식별번호: 29에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP4에 대한 GG 또는 GA 유전자형을 포함하는 기탁물부터 유래된 것이다.
또 다른 측면에서, 유전자이입 단편은 또 다른 Nr:1 저항성 엘. 비로사 기탁물, 예컨대 서열식별번호: 28 (또는 서열식별번호: 28에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP2에 대한 CC 또는 CA 유전자형을 포함하는 기탁물부터 유래된 것이다.
QTL7.1의 첫 번째 QTL 분석 및 마커 SNP_15 내지 SNP_22에 기초하여 다른 부분에서 설명되는 다른 측면은 이후 분석에서 확인된 마커 및 유전자이입에도 동일하게 적용된다. 따라서, 예를 들어, QTL7.1은 예를 들어 역교배에 의해 임의의 재배 상추, 특히 Nr:1 감수성 계통 또는 품종 내로 유전자이입될 수 있다. 이것은 또한 QTL6.1을 포함하는 재조합 6번 염색체 및/또는 7번 염색체 상의 제2 QTL, 즉 QTL7.2와 재배 상추에서 조합될 수 있다.
따라서, 한 측면에서 재배 상추 품종 또는 육종 계통 내로 개별적으로 또는 조합하여 전달 (유전자이입)될 때, 및 이형접합성 또는 동형접합성 형태로 존재할 때 Nr:1 저항성을 재배 상추 식물에 부여하는 3개의 양적 형질 유전자좌 (QTL6.1 및/또는 QTL7.1 및/또는 QTL7.2)가 야생 상추 (특히 엘. 비로사, 예컨대 기탁물 NCIMB42086)의 6번 및 7번 염색체에 존재함이 밝혀졌다. 한 측면에서, 재배 상추 식물은 6번 및/또는 7번 염색체 중 하나에서만 유전자이입 단편을 포함하고, 한 쌍의 상동성 6번 염색체 및 7은 유전자이입 단편(들)이 결여된 재배 상추의 비-재조합 6번 및/또는 7번 염색체일 수 있다. 또 다른 측면에서, 재배 상추 식물은 상동성 쌍 (유전자이입은 동형접합성 형태임)의 6번 및/또는 7번 염색체 둘 모두에 유전자이입 단편(들)을 포함한다. 따라서, 재배 상추 식물의 유전자형은 단일 유전자이입 단편을 포함하는 식물의 경우 QTL6.1/wt, QTL6.1/QTL6.1, QTL7.1/wt, QTL7.1/QTL7.1, QTL7.2/wt, QTL7.2/QTL7.2; 2개의 유전자이입 단편 (하나는 6번 염색체 상에 및 하나는 7번 염색체 상에)을 포함하는 식물의 경우 QTL6.1/wt + QTL7.1/wt, QTL6.1/QTL6.1 + QTL7.1/wt, QTL6.1/QTL6.1 + QTL7.1/QTL7.1, QTL6.1/wt + QTL7.1/QTL7.1; QTL6.1/wt + QTL7.2/wt, QTL6.1/QTL6.1 + QTL7.2/wt, QTL6.1/QTL6.1 + QTL7.2/QTL7.2, QTL6.1/wt + QTL7.2/QTL7.2; 7번 염색체 상에 2개의 유전자이입 단편을 포함하는 식물의 경우 QTL7.2/wt + QTL7.1/wt, QTL7.2/QTL7.2 + QTL7.1/wt, QTL7.2/QTL7.2 + QTL7.1/QTL7.1, QTL7.2/wt + QTL7.1/QTL7.1일 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 6번 염색체 상에 하나 및 7번 염색체 상에 하나, 총 2개의 유전자이입 단편을 포함하는 식물은 이형접합성 또는 동형접합성 형태로 7번 염색체 상에 제3 QTL을 추가로 포함할 수 있다.
유전자이입 단편은 동일한 기탁물에서 유래된 것일 수 있지만, 다른 기탁물에서 유래된 것일 수도 있다. 한 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 7번 염색체 상의 유전자이입 단편과 동일한 기탁물부터 유래된 것이다. 그러나, 상이한 기탁물로부터의 유전자이입 단편을 조합할 수도 있고, 예를 들어 6번 염색체 상의 단편은 한 기탁물로부터 유래될 수 있고, 7번 염색체 상의 단편은 또 다른 기탁물로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 마커 VSP1 및 VSP2는 하나의 기탁물로부터 유래되고, 마커 VSP3 및 VSP4는 다른 기탁물로부터 유래된 것이다. 한 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 VSP1 마커를 포함하고, 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 VSP2 마커를 포함한다. 또 다른 측면에서, 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 VSP3 마커를 포함하고, 7번 염색체 상의 전래 단편은 VSP4 마커를 포함한다. 그러나, 6번 염색체 및 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 다른 기탁물로부터 유래된 것일 수도 있고, 따라서 예를 들어, 6번 염색체 상의 단편은 VSP1을 포함할 수 있고, 7번 염색체 상의 단편은 VSP4를 포함할 수 있거나, 6번 염색체 상의 단편은 VSP3 마커를 포함할 수 있고, 7번 염색체 상의 단편은 VSP2 마커를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어 QTL6.1을 포함하는 유전자이입 단편에 대해 동형접합성인 식물은 동형접합성 형태의 동일한 단편을 함유할 수 있지만, 2개의 상이한 유전자이입 단편을 포함할 수도 있다.
3개의 QTL의 현재 공급원은 특정 야생 공급원이지만, 6번 및/또는 7번 염색체의 동일한 유전자좌/유전자좌들에 QTL6.1 및/또는 QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함하는 다른 야생 상추 기탁물 (특히 엘. 비로사 기탁물)이 있을 수 있다. 이러한 유전자좌는 약간 다른 뉴클레오티드 서열을 갖는 Nr:1 대립유전자, 즉 본원에서 발견되는 대립유전자 (QTL)의 변이체를 포함할 수 있다. 이러한 변이체 QTL은 또한 본원에서 설명된 바와 같이 확인되어 재배 상추 내로 유전자이입되어 재배 엘. 사티바의 게놈 및 재조합 6번 및/또는 7번 염색체를 포함하는 재배 상추 식물을 생성할 수 있고, 이에 의해 재조합 6번 및/또는 7번 염색체는 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 존재할 때 재배 상추 식물에 Nr:1 저항성을 부여하는 야생 락투카 종 유전자이입 단편 (특히 엘. 비로사)을 포함한다.
QTL6.1 및/또는 QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 변이체 QTL)를 포함하는 상기 야생 상추 식물을 확인하기 위해, 예를 들어 마커 검정에서 또는 서열 비교 또는 다른 방법에 의해 야생 기탁물을 본원에서 제공된 하나 이상의 SNP 마커의 존재에 대해 스크리닝될 수 있다. 이어서, 추정 Nr:1 저항성 부여 QTL (또는 변이체 QTL)은 재조합 6번 및/또는 7번 염색체를 포함하는 자손 식물 (예를 들어, 역교배 식물)을 검출 및/또는 선택하기 위해, 예를 들어 임의로 MAS (마커 보조 선택)를 사용하여, 즉 본원에서 제공된 하나 이상의 (또는 모든) SNP 마커 (또는 이들 사이의 마커)를 사용하여 재배 상추 내에 유전자이입될 수 있다. 선택된 식물, 즉 6번 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편을 포함하는 재배 상추 식물 (6번 염색체 상의 유전자이입 단편은 SNP_01 내지 SNP_07 중 하나 이상의 SNP 마커 또는 대안적으로 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03 중 하나 이상의 SNP 마커 또는 이들 중 임의의 것 사이의 마커 (본원의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이)에 의해 검출 가능하고/하거나, 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 QTL7.2 또는 그의 변이체를 검출하는 SNP_08 내지 SNP_14 중 하나 이상의 SNP 마커 또는 이들 사이의 마커 (본원의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이) 및/또는 QTL7.1 또는 그의 변이체를 검출하는 SNP_15 내지 SNP_22 중 하나 이상의 SNP 마커 또는 대안적으로 SNP_17, SNP17.25, SNP_18 또는 SNP_19 또는 이들 중 임의의 것 사이의 마커 (본원의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이)에 의해 검출 가능함)은 이어서 유전자이입 단편이 실제로 Nr:1 저항성을 부여하는지 결정하기 위해 적합한 대조군 식물, 바람직하게는 적어도 유전자 대조군 및/또는 Nr:1 감수성 식물, 예컨대 마팔다와 함께 Nr:1 저항성에 대해 표현형이 결정될 수있다. 기재된 바와 같은 하나 이상의 Nr:1 저항성 검정이 사용될 수 있다.
엘. 비로사와 같은 야생 상추의 기탁물은 USDA 국가 식물 생식질 시스템 (National Plant Germplasm System) 수집물 또는 와게닝엔 (Wageningen)의 CGN과 같은 다른 종자 수집물에서 얻을 수 있고, 따라서 본원에서 설명되는 마커 검정을 사용하여 QTL6.1 (또는 변이체) 및/또는 QTL7.1 (또는 변이체) 및/또는 QTL7.2 (또는 변이체)의 존재 여부에 대해 스크리닝될 수 있고, QTL6.1 또는 변이체를 나타내는 하나 이상의 SNP 마커를 포함하는; 및/또는 QTL7.2 또는 변이체를 나타내는 하나 이상의 SNP 마커를 포함하는; 및/또는 QTL7.1 또는 변이체를 나타내는 하나 이상의 SNP 마커를 포함하는 기탁물은 정상적인 야생형 비-재조합 6번 및 7번 염색체를 갖는 재배 상추 식물과 교배될 수 있다. 이어서, F2 세대 (또는 추가의 세대, 예컨대 F3 또는 바람직하게는 BC1, BC2, BC3 또는 BC1S1 등과 같은 역교배 세대)는 본원에서 설명되는 분자 마커 검정을 사용하여 유전자이입 단편 또는 그의 저항성-부여 부분을 갖는 재조합 식물에 대해 스크리닝될 수 있다. 대안적으로, Nr:1 저항성 검정을 사용하여 야생 기탁물을 표현형으로 스크리닝할 수 있고, 그러한 야생 기탁물과의 교배을 통해 얻은 자손 식물만 마커 (및 유전자이입 단편)의 존재 여부에 대해 스크리닝될 수 있다. 이러한 자손 식물도 본 발명의 범위에 속한다.
특정 실시양태에서, Nr:1 저항성 부여 QTL6.1 및/또는 Nr:1 저항성 부여 QTL7.1 및/또는 Nr:1 저항성 부여 QTL7.2를 포함하는 유전자이입 단편은 기탁 번호 NCIMB42086 하에 기탁된 대표적인 샘플인 종자로부터 또는 그의 자손으로부터 유래할 수 있거나 (또는 그로부터 유래되거나) 또는 그로부터 얻을 수 있다 (또는 그로부터 얻거나; 또는 그 내에 존재한다). 자손은 설명된 바와 같이 QTL을 나타내는 하나 이상의 (또는 모든) SNP 마커를 보유하는 임의의 자손일 수 있다. 따라서, 자손은 기탁물의 F1 또는 F2 자손으로 제한되지 않고, 자가수분 및/또는 또 다른 상추 식물과의 교배에 의해 얻은 것이든 임의의 자손일 수 있다.
한 실시양태에서, 유전자이입 단편은 본원의 다른 곳에서 설명되는 하나 이상의 마커, 특히 6번 염색체 상의 유전자이입 단편 (QTL6.1 또는 변이체)에 대한 SNP_01 내지 SNP_07 마커 (또는 이들 사이의 임의의 마커) 또는 대안적으로 QTL7.2 (또는 변이체)로 언급되는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편에 대한 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 및/또는 SNP_03 (또는 이들 사이의 임의의 마커), 임의로 또한 VSP1 또는 VSP3; 및 SNP_08 내지 SNP_14 (또는 이들 사이의 임의의 마커) 및 QTL7.1 (또는 변이체)로 언급되는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편에 대한 SNP_15 대 SNP_22 (또는 이들 사이의 임의의 마커) 또는 대안적으로 SNP_17, SNP17.25, SNP_18 및/또는 SNP_19 (또는 이들 사이의 임의의 마커), 임의로 VSP2 또는 VSP4에 의해 가능하다.
한 측면에서, 본 발명은 Nr:1 저항성을 포함하는, 엘. 사티바의 게놈을 갖는 재배 상추 식물 계통 또는 품종을 제공하고, 여기서 Nr:1 저항성은 재배 상추 6번 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편에 의해 부여되고, 상기 유전자이입 단편은 Nr:1 저항성 엘. 비로사 식물 (QTL에 연관된 것으로 본원에 개시된 하나 이상의 마커를 포함하는)을 재배 상추 식물과 교배시킴으로써 수득된다 (또는 수득할 수 있다).
추가의 측면에서, 본 발명은 Nr:1 저항성을 포함하는, 엘. 사티바의 게놈을 갖는 재배 상추 식물 계통 또는 품종을 제공하고, 여기서 Nr:1 저항성은 재배 상추 6번 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편에 의해 부여되고, 상기 유전자이입 단편은 NCIMB 42086 하에 기탁된 종자로부터 성장된 식물 또는 이 식물의 자손 (QTL에 연관된 것으로 본원에 개시된 하나 이상의 마커를 포함하는)을 재배 상추 식물과 교배시킴으로써 수득된다 (또는 수득할 수 있다).
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 6번 및/또는 7번 염색체 상의 야생 상추로부터의 유전자이입 단편을 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 포함하는 본 발명의 식물, 즉 재배 엘. 사티바 식물에 관한 것이고, 상기 유전자이입 단편은 번호 NCIMB 42086 하에 기탁된 종자에서 발견되는 QTL(들)을 포함하는 게놈 서열의 변이체이고, 즉 이것은 Nr:1 QTL(들)을 포함하지만, 게놈 서열은 다를 수 있다. 야생 기탁물은 유전적으로 다양하기 때문에, 다른 야생 상추 기탁물 (예를 들어, 기탁 번호 NCIMB42086 하에 기탁된 것과는 다른 엘. 비로사 기탁물)로부터의 QTL6.1 또는 QTL7.1 또는 QTL7.2 (이들 QTL은 본원에서 QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2의 변이체 또는 이종상동체라 칭함)를 포함하는 유전자이입 단편의 게놈 서열은 게놈 서열과 동일하지 않을 가능성이 매우 높고, 심지어 Nr:1 저항성 부여 유전자 (프로모터, 인트론 및 엑손 포함)도 뉴클레오티드 서열에서 다양할 수 있지만, 기능은 동일할 수 있고, 즉 Nr:1 저항성을 부여한다. (변이체) QTL6.1 및/또는 (변이체) QTL7.1 및/또는 (변이체) QTL7.2에 연관된 특정 SNP 마커가 다양한 기탁물에서 공통적으로 발견될 수 있는 반면, 다른 SNP 마커는 특정 기탁물에서만 발견될 수 있다는 점에서 다양성을 알 수 있다. 따라서, 예를 들어, SNP_01 내지 SNP_7 모두 또는 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03, 및/또는 SNP_08 내지 SNP_14 및/또는 SNP_15 내지 SNP_22, 또는 SNP_17, SNP17.25, SNP_18 또는 SNP_19 모두가 다른 Nr:1 저항성 야생 상추 (예를 들어, 엘. 비로사 기탁물)에서 발견될 수 있는 것은 아니지만, 이들 수용체는 여전히 동일한 영역에 QTL 변이체를 포함할 수 있다. 유사하게, 각각의 SNP 마커를 포함하는 게놈 서열은 본원에서 제공된 서열과 100% 동일한 것이 아니라, 서열식별번호: 1 내지 서열식별번호: 22 및 서열식별번호: 23 내지 29 중 어느 하나에 단지 (적어도) 85%, 90%, 95%, 98%, 또는 99%의 서열 동일성을 가질 수 있다. 그러나, Nr:1 저항성 부여 QTL6.1 (또는 변이체) 및 QTL7.1 (또는 변이체) 및 QTL7.2 (또는 예를 들어 Nr:1 대립유전자의 변이체 또는 이종상동체를 포함하는 변이체)는 그러한 야생 기탁물에 여전히 존재할 수 있다. 통상의 기술자는 과도한 부담없이 다른 야생 상추 기탁물 (특히 엘. 비로사 기탁물, 특히 Nr:1에 대한 자유 선택과 비-선택을 둘 모두 포함하는 엘. 비로사 기탁물)에서 발견되는 영역을 포함하는 (변이체) QTL6.1 및/또는 (변이체) QTL7.1 및/또는 (변이체) QTL7.2를 확인하고 재배 상추 내에 유전자이입시킬 수 있다.
하나의 실시양태에서, QTL6.1 (또는 변이체)을 포함하는 유전자이입 단편 또는 6번 염색체 영역 (또는 변이체 또는 이종상동성 6번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2, 3, 4, 5, 6개 또는 그 초과의 (또는 7개 전부의) 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 1 (또는 서열식별번호: 1에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_01에 대한 AA 또는 AT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) 서열식별번호: 4 (또는 서열식별번호: 4에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
f) 서열식별번호: 6 (또는 서열식별번호: 6에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_06에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
g) 서열식별번호: 7 (또는 서열식별번호: 7에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_07에 대한 GG 또는 GT 유전자형;
h) 마커 SNP_01과 SNP_07 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
따라서, 한 실시양태에서, 본 발명에 따른 식물은 서열식별번호: 1의 뉴클레오티드 71 (SNP_01로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 1에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 아데닌 (A) (즉, AA 또는 AT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 2의 뉴클레오티드 71 (SNP_02로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 2에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 3의 뉴클레오티드 71 (SNP_03으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 3에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신 적어도 1개의 아데닌 (A) (즉, AA 또는 AC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 4의 뉴클레오티드 71 (SNP_04로 언급됨) 또는 서열식별번호: 4에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 5의 뉴클레오티드 71 (SNP_05로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 5에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신에 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 6의 뉴클레오티드 71 (SNP_06으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 6에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 7의 뉴클레오티드 71 (SNP_07로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 7에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GT 유전자형)을 포함한다.
또 다른 실시양태에서, QTL6.1 (또는 변이체)을 포함하는 유전자이입 단편 또는 6번 염색체 영역 (또는 변이체 또는 이종상동성 6번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2, 3 또는 4개의 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 23 (또는 서열식별번호: 23에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 24 (또는 서열식별번호: 24에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP2.24의 TT 또는 CT 유전자형;
d) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03의 AA 또는 AC 유전자형.
e) 마커 SNP1.23과 SNP_03 사이의 이먀 엘. 비로사 게놈 특이적 마커.
따라서, 한 실시양태에서, 본 발명에 따른 식물은 서열식별번호: 23의 뉴클레오티드 71 (SNP1.23으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 23에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 2의 뉴클레오티드 71 (SNP_02로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 2에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 24의 뉴클레오티드 71 (SNP2.24로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 24에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신에 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 CT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 3의 뉴클레오티드 71 (SNP_03으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 3에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신에 적어도 1개의 아데닌 (A) (즉, AA 또는 AC 유전자형)을 포함한다.
하나의 실시양태에서, QTL7.2 (또는 변이체)를 포함하는 유전자이입 단편 또는 7번 염색체 영역 (또는 변이체 또는 이종상동성 7번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2, 3, 4, 5, 6개 또는 그 초과의 (또는 7개 전부의) 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
d) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
e) 서열식별번호: 12 (또는 서열식별번호: 12에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_12에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
f) 서열식별번호: 13 (또는 서열식별번호: 13에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_13에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
g) 서열식별번호: 14 (또는 서열식별번호: 14에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형.
h) 마커 SNP_08과 SNP_14 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
따라서, 한 실시양태에서, 본 발명에 따른 식물은 서열식별번호: 8의 뉴클레오티드 71 (SNP_08로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 8에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신에 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 9의 뉴클레오티드 71 (SNP_09로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 9에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 10의 뉴클레오티드 71 (SNP_10으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 10에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 구아닌 (GG) 대신에 적어도 1개의 아데닌 (A) (즉, AA 또는 AG 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 11의 뉴클레오티드 71 (SNP_11로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 11에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 12의 뉴클레오티드 71 (SNP_12로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 12에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 13의 뉴클레오티드 136 (SNP_13으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 13에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신에 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 14의 뉴클레오티드 71 (SNP_14로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 14에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형)을 포함한다.
하나의 실시양태에서, QTL7.1 (또는 변이체)을 포함하는 유전자이입 단편 또는 7번 염색체 영역 (또는 변이체 또는 이종상동성 7번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 7개 또는 그 초과의 (또는 8개 전부의) 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 15 (또는 서열식별번호: 15에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_15에 대한 TT 또는 TA 유전자형;
b) 서열식별번호: 16 (또는 서열식별번호: 16에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_16에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
c) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
d) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
e) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
f) 서열식별번호: 20 (또는 서열식별번호: 20에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
g) 서열식별번호: 21 (또는 서열식별번호: 21에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
h) 서열식별번호: 22 (또는 서열식별번호: 22에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_22에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
i) 마커 SNP_15와 SNP_22 사이의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커와 같은 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
따라서, 한 실시양태에서, 본 발명에 따른 식물은 서열식별번호: 15의 뉴클레오티드 71 (SNP_15로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 15에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (CC) 대신에 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 16의 뉴클레오티드 71 (SNP_16으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 16에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신에 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 17의 뉴클레오티드 71 (SNP_17로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 17에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신에 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 18의 뉴클레오티드 71 (SNP_18로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 18에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 19의 뉴클레오티드 71 (SNP_19로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 19에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 20의 뉴클레오티드 72 (SNP_20으로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 20에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 21의 뉴클레오티드 41 (SNP_21이라 칭함) 또는 서열식별번호: 21에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CA 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 22의 뉴클레오티드 71 (SNP_22로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 22에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 티민 (TT) 대신에 적어도 1개의 시토신 (C) (즉, CC 또는 CT 유전자형)을 포함한다.
추가의 실시양태에서, QTL7.1 (또는 변이체)을 포함하는 유전자이입 단편 또는 7번 염색체 영역 (또는 변이체 또는 이종상동성 7번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 바람직하게는 적어도 2, 3 또는 4개의 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP) 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 25 (또는 서열식별번호: 25에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP17.25에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
c) 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
d) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) 마커 SNP_17과 SNP_19 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
따라서, 한 실시양태에서, 본 발명에 따른 식물은 서열식별번호: 17의 뉴클레오티드 71 (SNP_17이라 칭함) 또는 서열식별번호: 17에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신에 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 25의 뉴클레오티드 71 (SNP17.25로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 25에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신 적어도 1개의 티민 (T) (즉, TT 또는 TC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 18의 뉴클레오티드 71 (SNP_18로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 18에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 시토신 (CC) 대신 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GC 유전자형); 및/또는 서열식별번호: 19의 뉴클레오티드 71 (SNP_19로 지칭됨) 또는 서열식별번호: 19에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에 2개의 아데닌 (AA) 대신에 적어도 1개의 구아닌 (G) (즉, GG 또는 GA 유전자형)을 포함한다.
SNP 유전자형은 2개의 뉴클레오티드를 지칭하고, 게놈 서열은 각각의 6번 염색체 (SNP_01 내지 SNP_07에 대해 또는 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03에 대해) 또는 7번 염색체 (SNP_08 내지 SNP_14 및 SNP_15 내지 SNP_22에 대해 또는 SNP_17, SNP17.25, SNP_18 또는 SNP_19에 대해) 상에 하나씩 상기 2개의 뉴클레오티드 중 하나를 포함한다. 따라서, SNP_22에 대한 CC 유전자형을 갖는 식물은 두 염색체 상에 동일한 뉴클레오티드 (C)를 갖는 반면, SNP_22에 대한 CT 유전자형을 갖는 식물은 서열식별번호: 22의 뉴클레오티드 71에 (또는 서열식별번호: 22에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에) C를 갖는 하나의 염색체 및 서열식별번호: 22의 뉴클레오티드 71에 (또는 서열식별번호: 22에 실질적인 서열 동일성을 포함하는 게놈 서열의 동등한 뉴클레오티드에) T를 갖는 하나의 염색체를 갖는다. 본원에서 제공된 SNP 마커 주위의 게놈 서열은 다른 야생 상추 기탁물로부터의 유전자이입 단편과 약간 다를 수 있기 때문에 (즉, 변이체 또는 이종상동성 6번 또는 7번 염색체 영역), SNP 전후의 뉴클레오티드 서열은 본원에 제공된 서열에 100% 동일한 것은 아닐 수 있음이 분명하다. 따라서, 본원에서 제공된 서열에 대한 실질적인 서열 동일성을 갖 갖지만 동일한 SNP를 포함하는 서열이 본원에 포함된다. 또한, 특정 측면에서 유전자이입이 동형접합성 형태이고 SNP 마커 유전자형은 QTL에 대해 동형접합성인 유전자형이라는 것이 분명하다.
유전자이입 단편은 Nr:1 저항성 부여 부분이 유지되는 한, 큰, 심지어는 염색체의 절반이거나 또는 작을 수 있다. 한 측면에서, 6번 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은 크기가 120 Mb, 100 Mb, 84 Mb, 80 Mb, 75 Mb, 74 Mb, 73 Mb, 60 Mb, 50 Mb, 40 Mb, 30 Mb, 20 Mb, 16 Mb, 15 Mb, 10 Mb 이하, 바람직하게는 8 Mb 이하, 보다 바람직하게는 6, 5, 4, 3 또는 2.5 Mb 이하, 예를 들어 2 Mb 이하이다. 한 측면에서, 유전자이입 단편의 크기는 적어도 0.2 Mb, 0.5 Mb, 1.0 Mb, 1.5 Mb, 1.9 Mb, 2.0 Mb, 2.5 Mb 또는 3 Mb이다. 따라서, 다양한 범위의 유전자이입 크기가 본원에 포함된다. 크기는 예를 들어, 문헌 [Qi et al. 2013 (Nature Genetics December 2013, Vol 45, No. 12, pages 1510-1518] 또는 [Huang et al. 2009 (Nature Genetics, Volume 41, Number 12, p1275-1283]에 기재된 바와 같이, 예를 들어 전체 게놈 서열결정 또는 차세대 서열결정에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 특히 유전자이입 영역은 유전자이입 영역 내의 더 많은 유전적 변이 (SNP, INDEL 등)로 인해 재배되는 게놈 영역과 쉽게 구별될 수 있다.
통상의 기술자는 본원에서 설명되는 QTL 또는 이종상동체 또는 변이체 중 어느 하나의 존재에 대해 야생 상추, 예를 들어 엘. 비로사를 스크리닝하고 확인하는 방법을 알고 있다. 예를 들어, 다양한 엘. 비로사 기탁물은 먼저 그들의 Nr:1 저항성, 특히 자유 선택 및/또는 비-선택 저항성을 검정함으로써 표현형에 의해 선택될 수 있고, 한 측면에서는 자유 선택 및 비-선택 저항성 둘 모두를 포함하는 기탁물을 선택한다. 대안적으로, 다양한 엘. 비로사 기탁물은 본원에서 설명되는 하나 이상의 SNP 마커 (또는 SNP 마커 사이의 마커)의 존재에 대해 직접 스크리닝될 수 있다. 후보 야생 상추, 예를 들어 엘. 비로사가 확인되면, 통상의 기술자는 야생 상추로부터의 본 발명의 QTL 중 1, 2 또는 3개를 전통적인 육종 기술을 사용하여 재배 상추에 전달하는 방법을 알고 있다. 예를 들어, 야생 기탁물로부터의 자란 식물, 예컨대 기탁된 종자 (NCIMB42086)에서 자란 식물을 재배 상추 식물과 교배하여 F1 종자를 얻을 수 있다. F1 식물은 F2 또는 F3 식물 (또는 추가의 자가수분 세대)을 생산하기 위해 1회 이상 자가수분될 수 있고/있거나, F1, F2 식물 또는 F3 식물 등은 재배 상추 모식물에게 역교배될 수 있다. QTL6.1 (또는 변이체) 및/또는 QTL7.1 (또는 변이체) 및/또는 QTL7.2 (또는 변이체)를 포함하는 자손 식물은 QTL(들)을 포함하는 재조합 6번 및/또는 7번 염색체를 포함하는 식물을 확인하기 위해 하나 이상의 또는 모든 상기 SNP 마커 (또는 그 마커 중 임의의 마커 사이의 마커)의 존재에 대해 스크리닝되고 이에 대해 선택될 수 있다. 배아 구제와 같은 기술은 종간 교배 (예를 들어, 엘. 사티바와 엘. 비로사 사이의)으로부터 자손을 얻기 위해 사용될 필요가 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, QTL6.1 (또는 변이체)을 포함하는 재배 상추 식물 내의 유전자이입 단편 또는 6번 염색체 영역 (또는 이종상동성 6번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 1 (또는 서열식별번호: 1에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_01에 대한 AA 또는 AT 유전자형;
b) 서열식별번호: 7 (또는 서열식별번호: 7에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_07에 대한 GG 또는 GT 유전자형;
c) 마커 SNP_01과 SNP_07 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커;
d) 마커 SNP_01 내지 SNP_07 중 어느 하나의 7 cM, 5 cM, 3 cM 또는 그 미만 내에서 유전적으로 연결된 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커; 및
e) 마커 SNP_01 내지 SNP_07 중 어느 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb 또는 0.2 Mb 또는 그 미만 내에서 물리적으로 연결된 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
한 측면에서, c)의 마커는 SNP_02 내지 SNP_06 중 하나 이상이다.
한 측면에서, 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 상기 a), b) 및/또는 c)의 마커로부터 검출된다. 또 다른 측면에서, 상기 a), b), c), d) 및/또는 e)의 마커로부터 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 실시양태에서, 적어도 a) 및/또는 b)의 마커가 검출되고, 임의로 c), d) 및/또는 e)의 적어도 1, 2, 3개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 측면에서, c)의 적어도 1, 2 또는 3개의 마커, 특히 적어도 SNP_04, SNP_05 및/또는 SNP_06이 검출된다.
a) 및 b)의 마커 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커 (예를 들어, 엘. 비로사 게놈 특이적)는 마커 SNP_01과 SNP_07 사이의 6번 염색체에 유전적으로 위치하고/하거나 마커 SNP_01과 SNP_07 사이에 물리적으로 존재하고, 야생 상추 6번 염색체 영역을 나타내는 임의의 분자 마커를 의미한다. 이것은 마커가 재배 상추 게놈과 야생 상추 게놈 사이에서 다형성임을 의미한다. 한 측면에서, 마커는 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP)이지만, RFLP, AFLP, RAPD, DNA 서열결정 등과 같은 다른 분자 마커도 동일하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, QTL6.1 (또는 변이체)을 포함하는 재배 상추 식물 내의 유전자이입 단편 또는 6번 염색체 영역 (또는 이종상동성 6번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 23 (또는 서열식별번호: 23에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 3 또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
c) 마커 SNP1.23과 SNP_03 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커;
d) SNP1.23 내지 SNP_03 중 어느 하나의 마커의 10 Mb, 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb 또는 0.2 Mb 또는 그 미만 내에 물리적으로 연결된 임의의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커.
한 측면에서, c)의 마커는 SNP_02, SNP2.24, 임의로 VSP1 및/또는 VSP3 중 하나 이상이다.
한 측면에서, 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 상기 a), b) 및/또는 c)의 마커로부터 검출된다. 또 다른 측면에서, 상기 a), b), c), 및/또는 d)의 마커로부터 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 실시양태에서, 적어도 a) 및/또는 b)의 마커가 검출되고, 임의로 c) 및/또는 d)의 적어도 1, 2, 3개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 측면에서, c)의 적어도 1, 2 또는 3개의 마커, 특히 적어도 SNP_02 및/또는 SNP2.24가 검출된다.
임의의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커는 마커가 유전자이입 단편 및 엘. 비로사 게놈의 존재를 나타내는 것, 즉 마커가 재배 상추 게놈과 야생 엘. 비로사 상추 게놈 사이에서 다형성임을 의미한다. 한 측면에서, 마커는 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP)이지만, RFLP, AFLP, RAPD, DNA 서열결정 등과 같은 다른 분자 마커도 동일하게 사용될 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 한 실시양태에서, QTL7.2 (또는 변이체)를 포함하는 재배 상추 식물 내의 유전자이입 단편 또는 7번 염색체 영역 (또는 이종상동성 7번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 14 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 마커 SNP_08과 SNP_14 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커;
d) 마커 SNP_08 내지 SNP_14 중 어느 하나의 7 cM, 5 cM, 3 cM 또는 그 미만 내에서 유전적으로 연결된 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커; 및
e) 마커 SNP_08 내지 SNP_14 중 어느 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb 또는 0.2 Mb 또는 그 미만 내에서 물리적으로 연결된 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
한 측면에서, c)의 마커는 SNP_09 내지 SNP_13 중의 하나 이상이다.
한 측면에서, 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 상기 a), b) 및/또는 c)의 마커로부터 검출된다. 또 다른 측면에서, 상기 a), b), c), d) 및/또는 e)의 마커로부터 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 실시양태에서, 적어도 a) 및/또는 b)의 마커가 검출되고, 임의로 c), d) 및/또는 e)의 적어도 1, 2, 3개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 측면에서, c)의 적어도 1, 2 또는 3개의 마커, 특히 적어도 SNP_09, SNP_10 및/또는 SNP_11이 검출된다.
a) 및 b)의 마커 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커 (예를 들어, 엘. 비로사 게놈 특이적)는 마커 SNP_08과 SNP_14 사이의 6번 염색체 영역에 유전적으로 위치하고/하거나 마커 SNP_08과 SNP_14 사이에 물리적으로 존재하고, 야생 상추 7번 염색체 영역을 나타내는 임의의 분자 마커를 의미한다. 이것은 마커가 재배 상추 게놈과 야생 상추 게놈 사이에서 다형성임을 의미한다. 한 측면에서, 마커는 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP)이지만, RFLP, AFLP, RAPD, DNA 서열결정 등과 같은 다른 분자 마커도 동일하게 사용될 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 한 실시양태에서, QTL7.1 (또는 변이체)를 포함하는 재배 상추 식물 내의 유전자이입 단편 또는 7번 염색체 영역 (또는 이종상동성 7번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 15 (또는 서열식별번호: 15에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TA 유전자형;
b) 서열식별번호: 22 (또는 서열식별번호: 22에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 마커 SNP_15와 SNP_22 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커;
d) 마커 SNP_15 내지 SNP_22 중 어느 하나의 7 cM, 5 cM, 3 cM 또는 그 미만 내에서 유전적으로 연결된 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커; 및
e) 마커 SNP_15 내지 SNP_22 중 어느 하나의 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb 또는 0.2 Mb 또는 그 미만 내에서 물리적으로 연결된 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커.
한 측면에서, c)의 마커는 SNP_16 내지 SNP_21 중 하나 이상이다.
한 측면에서, 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 상기 a), b) 및/또는 c)의 마커로부터 검출된다. 또 다른 측면에서, 상기 a), b), c), d) 및/또는 e)의 마커로부터 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 실시양태에서, 적어도 a) 및/또는 b)의 마커가 검출되고, 임의로 c), d) 및/또는 e)의 적어도 1, 2, 3개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 측면에서, c)의 적어도 1, 2 또는 3개의 마커, 특히 적어도 SNP_19, SNP_20 및/또는 SNP_21이 검출된다.
a) 및 b)의 마커 사이의 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커 (예를 들어, 엘. 비로사 게놈 특이적)는 마커 SNP_15와 SNP_22 사이의 6번 염색체 영역에 유전적으로 위치하고/하거나 마커 SNP_15와 SNP_22 사이에 물리적으로 존재하고, 야생 상추 7번 염색체 영역을 나타내는 임의의 분자 마커를 의미한다. 이것은 마커가 재배 상추 게놈과 야생 상추 게놈 사이에서 다형성임을 의미한다. 한 측면에서, 마커는 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP)이지만, RFLP, AFLP, RAPD, DNA 서열결정 등과 같은 다른 분자 마커도 동일하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, QTL7.1 (또는 변이체)를 포함하는 재배 상추 식물 내의 유전자이입 단편 또는 7번 염색체 영역 (또는 이종상동성 7번 염색체 영역)의 존재는 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하다:
a) 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
c) 마커 SNP_17과 SNP_19 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커.
d) 마커 SNP_17 내지 SNP_19 중 어느 하나의 12 Mb, 10 Mb, 5 Mb, 3 Mb, 2 Mb, 1 Mb, 0.5 Mb 또는 0.2 Mb 또는 그 미만 내에서 물리적으로 연결된 임의의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커.
한 측면에서, c)의 마커는 SNP17.25, SNP_18, 임의로 VSP4 중 하나 이상이다.
한 측면에서, d)의 마커는 VSP2 또는 SNP_16이다.
한 측면에서, 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 상기 a), b) 및/또는 c)의 마커로부터 검출된다. 또 다른 측면에서, 상기 a), b), c), 및/또는 d)의 마커로부터 적어도 1, 2, 적어도 3, 적어도 4개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 실시양태에서, 적어도 a) 및/또는 b)의 마커가 검출되고, 임의로 c) 및/또는 d)의 적어도 1, 2, 3개 또는 그 초과의 마커가 검출된다. 한 측면에서, c)의 적어도 1, 2 또는 3개의 마커, 특히 적어도 SNP17.25 및/또는 SNP_18이 검출된다.
임의의 엘. 비로사 게놈 특이적 마커는 마커가 유전자이입 단편 및 엘. 비로사 게놈의 존재를 나타내는 것, 즉 마커가 재배 상추 게놈과 야생 엘. 비로사 상추 게놈 사이에서 다형성임을 의미한다. 한 측면에서, 마커는 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP)이지만, RFLP, AFLP, RAPD, DNA 서열결정 등과 같은 다른 분자 마커도 동일하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 식물로부터 상추 잎 (또는 그 부분) 및 결구가 수확되고 그의 게놈에 재조합 6번 염색체 및/또는 7을 포함하는, 그로부터 본 발명의 식물이 성장할 수 있는 종자가 제공된다. 유사하게, 적어도 하나의 재조합 6번 및/또는 7번 염색체를 포함하는 식물 또는 종자의 식물 세포, 조직 또는 식물 부분이 제공되고, 상기 재조합 6번 및/또는 7번 염색체는 야생 상추로부터의 유전자이입 단편을 포함하고, 상기 유전자이입 단편은 Nr:1 저항성을 부여하는 QTL을 포함한다.
본원에서 설명되는 분자 마커는 표준 방법에 따라 검출될 수 있다. 예를 들어, SNP 마커는 KASP-검정 (www.kpbioscience.co.uk 참조) 또는 다른 검정을 사용하여 쉽게 검출할 수 있다. KASP-검정법을 개발하기 위해, 예를 들어 SNP 상류의 70개 염기쌍 및 하류의 70개 염기쌍이 선택될 수 있고, 2개의 대립유전자-특이적 전방향 프라이머 및 하나의 대립유전자-특이적 역방향 프라이머가 설계될 수 있다. 예를 들어, KASP 검정 방법에 대해서는 문헌 [Allen et al. 2011, Plant Biotechnology J. 9, 1086-1099, 특히 p097-1098]을 참조한다.
따라서, 한 측면에서, SNP 마커 및 QTL(들)과 관련된 마커의 존재/부재는 KASP 검정을 사용하여 결정되지만, 동등하게 다른 검정을 사용할 수 있다. 예를 들어, 임의로 DNA 서열결정을 사용할 수도 있다.
유전자이입 단편의 물리적 크기는 물리적 맵핑, 서열결정 또는 FISH (형광 계내 혼성화) 영상 (Verlaan et al. 2011, Plant Journal 68: 1093-1103)를 사용한 유전자이입의 가시화와 같은 다양한 방법으로 결정할 수 있다.
6번 및/또는 7번 염색체 상의 다양한 크기의 유전자이입 단편을 갖는 식물은 재배 상추 식물 (유전자이입 결여)과 Nr:1 저항성 엘. 비로사 식물 사이 또는 재배 상추와 본 발명의 식물 (재조합 6번 및/또는 7번 염색체를 포함하는 재배 상추) 사이의 교배로부터 유래된 식물 집단으로부터 재조합 식물을 생성하고 다른 유전자이입 크기를 갖는 자손을 선택함으로써 생성될 수 있다.
방법
본원에서 확인된 마커 및 게놈 영역은 다양한 방법으로 사용될 수 있고, 이거승는 QTL이 동일하기 때문에, 처음 확인된 영역 및 마커 (예를 들어, 도 3a 참조) 및 추후 확인된 영역 및 마커 (예를 들어, 도 3b 참조)에 모두 적용된다. 본 발명은 다음과 같은 다수의 방법을 제공한다:
1) QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체) 중 하나 이상을 포함하는 야생 상추 식물, 특히 엘. 비로사 기탁물을 확인하는 방법;
2) QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL을 야생 상추 식물 (예를 들어, 엘. 비로사)로부터 재배 상추 (엘. 사티바) 내로 전달하여 Nr:1 저항성 재배 상추를 생성하는 방법;
3) QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL의 존재에 대해 재배 상추 계통 또는 품종을 스크리닝하는 방법; 및
4) QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL을 재배 상추 (엘. 사티바)로부터 또 다른 재배 상추, 예를 들어 Nr:1 감수성 상추 식물 계통 또는 품종 내로 전달하는 방법;
5) Nr:1 저항성 재배 상추를 생성하기 위해 기탁 번호 NCIMB42086 하에 기탁된 종자 또는 그의 후손을 사용하는 방법;
6) 엔. 리비스니그리 생물형 Nr:1이 존재하는 지역에서, 본 발명의 식물, 즉 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL을 포함하는 Nr:1 저항성 엘. 사티바 식물을 재배하는 방법.
QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체) 중 하나 이상을 포함하는 야생 상추를 확인하는 방법
한 측면에서, QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체) 중 하나 이상을 포함하는 야생 상추 식물을 확인하는 방법이 제공되고, 이 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) 야생 상추 식물 또는 복수의 야생 상추 식물을 제공하는 단계;
b) 임의로, Nr:1 저항성 검정에서 Nr:1 저항성에 대해 야생 상추 식물 또는 복수의 식물을 시험하는 단계;
c) QTL6.1 또는 그의 변이체를 나타내는 및/또는 QTL7.1 또는 그의 변이체를 나타내는 및/또는 QTL7.2 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, a)의 식물 또는 복수의 식물 또는 임의로 단지 b)에서 확인된 Nr:1 저항성 식물 또는 식물들의 게놈 DNA를 스크리닝하는 단계; 및
d) 상기 c)의 마커 중 하나 이상을 포함하는 식물을 확인하는 단계;
e) 임의로, Nr:1 저항성 검정에서 Nr:1 저항성에 대해 d)의 식물을 시험하는 단계;
f) 임의로, d)의 야생 상추 식물을 재배 상추 식물과 교배시키는 단계.
임의로, 상기 방법은 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)를 재배 상추, 특히 Nr:1 감수성 상추 내로 유전자이입하고, 하나 이상의 유전자이입 단편에 의해 부여되는 Nr:1 저항성을 포함하는 엘. 사티바 식물을 생성시키는 단계를 추가로 포함한다. 이것은 예를 들어 역교배에 의해 수행될 수 있다. 임의로, 마커 보조 선택이 사용될 수 있다.
단계 a)에서의 식물 또는 식물들은 바람직하게는 예를 들어 상이한 지리적 영역에서 유래하는 엘. 비로사이다.
단계 b) 또는 단계 e)에서, Nr:1에 대해 저항성이고 따라서 하나 이상의 QTL을 포함할 것으로 추정되는 식물을 선택하기 위해 표현형 Nr: 저항성 검정 (예를 들어, 현장 시험 또는 통제된 환경 시험)이 수행될 수 있다. Nr:1 저항성 검정은 자유 선택 및/또는 비-선택 검정일 수 있다.
상기 방법에 의해 수득된 Nr:1 저항성 엘. 사티바 식물도 또한 본 발명의 실시양태이다.
단계 c)에서의 게놈 DNA는 상기 추가로 설명된 바와 같은 QTL6.1 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, 예를 들어, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 마커의 존재를 결정함으로써 스크리닝될 수 있다:
a) 서열식별번호: 1 (또는 서열식별번호: 1에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_01에 대한 AA 또는 AT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) 서열식별번호: 4 (또는 서열식별번호: 4에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_04에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
e) 서열식별번호: 5 (또는 서열식별번호: 5에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_05에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
f) 서열식별번호: 6 (또는 서열식별번호: 6에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_06에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
g) 서열식별번호: 7 (또는 서열식별번호: 7에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_07에 대한 GG 또는 GT 유전자형;
h) SNP_01과 SNP_07 사이, 예를 들어 SNP_01 내지 SNP_07의 임의의 두 마커 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, 단계 c)에서의 게놈 DNA는 상기 추가로 설명된 바와 같은 QTL6.1 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, 예를 들어, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 마커의 존재를 결정함으로써 스크리닝될 수 있다:
a) 서열식별번호: 23 (또는 서열식별번호: 23에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
b) 서열식별번호: 2 (또는 서열식별번호: 2에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 24 (또는 서열식별번호: 24에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP2.24에 대한 TT 또는 CT 유전자형;
서열식별번호: 3 (또는 서열식별번호: 3에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03에 대한 AA 또는 AC 유전자형;
d) SNP1.23과 SNP_03 사이 (예를 들어, SNP1.23과 SNP2.24, SNP1.23과 SNP_02 사이); 또는 SNP_02와 SNP_03 사이 (예를 들어, SNP_02와 SNP2.24 사이); 또는 SNP2.24와 SNP_03 사이에 물리적으로 위치한 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커;
e) SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03으로부터 선택된 임의의 마커의 10 Mb의 거리 내에, 바람직하게는 5 Mb 내에 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, QTL을 포함하는 기탁물 유형을 확인 및/또는 구별하기 위해 엘. 비로사 특이적 마커 (VSP1 또는 VSP3)를 스크리닝할 수 있다.
단계 c)에서의 게놈 DNA는 상기 추가로 설명된 바와 같은 QTL7.2 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, 예를 들어, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 마커의 존재를 결정함으로써 스크리닝될 수 있다:
a) 서열식별번호: 8 (또는 서열식별번호: 8에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_08에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
b) 서열식별번호: 9 (또는 서열식별번호: 9에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_09에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
c) 서열식별번호: 10 (또는 서열식별번호: 10에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_10에 대한 AA 또는 AG 유전자형;
d) 서열식별번호: 11 (또는 서열식별번호: 11에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_11에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
e) 서열식별번호: 12 (또는 서열식별번호: 12에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_12에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
f) 서열식별번호: 13 (또는 서열식별번호: 13에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_13에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
g) 서열식별번호: 14 (또는 서열식별번호: 14에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_14에 대한 CC 또는 CT 유전자형.
h) 마커 SNP_08과 SNP_14 사이, 예를 들어 SNP_08 내지 SNP_14의 임의의 두 마커 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
단계 c)에서의 게놈 DNA는 상기 추가로 설명된 바와 같은 QTL7.1 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, 예를 들어, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 마커의 존재를 결정함으로써 스크리닝될 수 있다:
i. 서열식별번호: 15 (또는 서열식별번호: 15에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_15에 대한 TT 또는 TA 유전자형;
ii. 서열식별번호: 16 (또는 서열식별번호: 16에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_16에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
iii. 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
iv. 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
v. 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
vi. 서열식별번호: 20 (또는 서열식별번호: 20에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_20에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
vii. 서열식별번호: 21 (또는 서열식별번호: 21에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_21에 대한 CC 또는 CA 유전자형;
viii. 서열식별번호: 22 (또는 서열식별번호: 22에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_22에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
ix. 마커 SNP_15와 SNP_22 사이, 예를 들어 SNP_15 내지 SNP_22의 임의의 두 마커 사이에 물리적으로 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, 단계 c)에서의 게놈 DNA는 상기 추가로 설명된 바와 같은 QTL7.1 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, 예를 들어, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 마커의 존재를 결정함으로써 스크리닝될 수 있다:
- 서열식별번호: 17 (또는 서열식별번호: 17에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
- 서열식별번호: 25 (또는 서열식별번호: 25에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP17.25에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
- 서열식별번호: 18 (또는 서열식별번호: 18에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
- 서열식별번호: 19 (또는 서열식별번호: 19에 대한 실질적인 서열 동일성을 포함하는 서열)의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
- SNP_17과 SNP_19 사이 (예를 들어, SNP_17과 SNP_18 사이, SNP_17과 SNP17.25 사이 또는 SNP17.25와 SNP_19 사이, 또는 SNP17.25와 SNP_18 사이, 또는 SNP_18과 SNP_19 사이)에 물리적으로 위치한 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커;
- SNP_17, SNP_17.25, SNP_18 및 SNP_19로부터 선택된 임의의 마커의 12 Mb, 10 Mb의 거리 내에, 바람직하게는 5 Mb 내에 위치하는 임의의 야생 상추 게놈 특이적 마커, 특히 엘. 비로사-게놈 특이적 마커.
임의로, QTL을 포함하는 기탁물 유형을 구별하기 위해 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커 (VSP2 또는 VSP4)를 스크리닝할 수 있다.
마커 스크리닝은 통상의 기술자에게 공지된 임의의 적합한 기술 또는 기술의 조합, 예를 들어 PCR-기반, 서열결정 기반 등에 의해 수행될 수 있다. 게놈 DNA의 스크리닝은 식물, 식물 부분, 종자 또는 그로부터 단리된 게놈 DNA에 대해 수행될 수 있음이 이해된다.
상기 방법의 단계 d)에서, 하나 이상의 마커, 예를 들어 SNP_01 내지 SNP_07 중 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6개 또는 7개 전부 및/또는 SNP_01과 SNP_07 사이의 임의의 마커; 또는 임의로 SNP1.23, SNP_02, SNP2.24 또는 SNP_03 (및 임의로 VSP1 또는 VSP3) 중 하나 이상의 마커 및/또는 SNP1.23과 SNP_03 사이의 임의의 마커; SNP_08 내지 SNP_14 중 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6개 또는 7개 전부 및/또는 SNP_08과 SNP_14 사이의 임의의 마커; SNP_15 내지 SNP_22 중 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7개 또는 8개 전부 및/또는 SNP_15와 SNP_22 사이의 임의의 마커; 대안적으로 SNP_17, SNP17.25, SNP_18 또는 SNP_19 (및 임의로 VSP2 또는 VSP4) 또는 SNP_17과 SNP_19 사이의 임의의 마커를 포함하는 식물이 확인된다.
따라서, 한 측면에서, Nr:1 저항성을 포함하는 재배 상추 식물을 생성하는 방법이 제공되고, 이 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) QTL6.1 (또는 변이체)를 나타내는 1, 2, 3, 4, 5개 또는 그 초과의 SNP 마커; 및/또는 QTL7.2 (또는 변이체)를 나타내는 1, 2, 3, 4, 5개 또는 그 초과의 SNP 마커 및/또는 QTL7.1 (또는 변이체)을 나타내는 1, 2, 3, 4, 5개 또는 그 초과의 SNP를 포함하는 야생 상추, 특히 락투카 비로사 식물을 제공하는 단계;
b) 상기 야생 상추, 특히 상기 락투카 비로사 식물을, 상추 진딧물 Nr:1에 감수성인 재배 상추 식물과 교배시켜 F1 종자를 생산하는 단계;
c) 임의로, F1 종자로부터 성장한 식물을 1회 이상 자가수분시켜 F2, F3 또는 추가의 세대의 자가수분 자손을 생성하는 단계;
d) 상기 F1 또는 추가의 세대의 자가수분 자손을 상기 단계 b)의 재배 상추 식물과 교배시켜 역교배 자손을 생산하는 단계;
e) 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 포함하는 역교배 자손을 선택하는 단계.
상기 방법에 의해 생산된 상추 식물도 본 발명에 포함된다.
Nr:1 저항성 재배 상추를 생성하기 위해 야생 상추 (예를 들어, 엘. 비로사)로부터의 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL을 재배 상추 (엘. 사티바)로 전달하는 방법
또 다른 측면에서, Nr:1 저항성 재배 상추를 생성하기 위해 야생 상추 (예를 들어, 엘. 비로사)로부터의 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL을 재배 상추 (엘. 사티바) 내로 전달하는 방법이 제공되고, 이 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)를 포함하는 야생 상추 식물을 제공하는 단계;
b) a)의 야생 상추 식물을 재배 상추 식물과 교배시켜 F1을 생성시키는 단계;
c) 임의로, F1을 1회 이상 자가수분시켜 추가의 자가수분 자손을 생성하는 단계;
d) F1 또는 추가의 자가수분 자손을 단계 b)의 재배 상추 식물 (반복친)에게 1회 이상 역교배시키는 단계;
e) 6번 및/또는 7번 염색체 상에 a)의 야생 상추 식물 (공여친)로부터의 유전자이입 단편을 포함하는 단계 b)의 재배 상추 식물 (반복친)의 게놈을 포함하는 역교배 자손을 확인 및/또는 선택하는 단계.
한 측면에서, a)의 야생 상추 식물은 엘. 비로사이다. 한 측면에서, 상기 엘. 비로사는 Nr:1 저항성 검정에서 시험할 때 Nr:1 저항성이다. 한 측면에서, a)의 엘. 비로사 모식물은 NCIMB42086 또는 자가수분 및/또는 교배에 의해 수득된 그의 자손이고, 상기 자손은 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함한다. 또 다른 측면에서, a)의 식물은 비로사 특이적 마커 VSP1 및/또는 VSP2를 포함하거나 비로사 특이적 마커 VSP3 및/또는 VSP4 (표 6 및 7에 나타낸 바와 같음)를 포함하는 엘. 비로사 기탁물이다.
상기 방법 (및 본 발명의 임의의 다른 방법)에서 단계 b)의 재배 상추는 동계교배 계통 또는 품종과 같은 임의의 엘. 사티바일 수 있다. 상추는 잎 또는 루스리프 (looseleaf), 버터헤드 또는 빕 (Bibb), 로메인 또는 코스, 크리스프헤드 또는 아이스버그 (Iceberg), 셀티스 (Celtuce) 또는 줄기 상추와 같은 모든 유형일 수 있다. 상추는 Nr:1 감수성 식물이 바람직하지만, Nr:1 저항성 유전자좌를 하나의 식물 계통 또는 품종에 적층하기 위해 다른 유전자좌에 의해 부여되는 Nr:1 저항성을 포함하는 식물일 수도 있다. 상추는 Nr:0 저항성 식물일 수 있다. 상추는 우성 Nr 유전자를 포함할 수 있다.
역교배 및 역교배 자손을 언급할 때, 이것은 또한 BC1S1, BC1S2, BC2S1 등과 같은, 역교배 (BC) 및 자가수분 (S)에 의해 얻어진 자손을 포함할 수 있다.
단계 e)에서, 본원에서 설명되는 임의의 마커 및 마커 검정을 사용할 수 있다.
본 방법에 의해 수득된 식물은 또한 본원의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이 본 발명의 실시양태이다. 따라서, 이들 식물은 6번 염색체 (QTL6.1 또는 변이체) 및/또는 7번 염색체 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2 또는 변이체) 상에 본 발명의 하나 이상의 QTL을 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 포함하는 재배 엘. 사티바 식물 (임의의 유형의)이다.
엘. 사티바와 야생 상추 식물, 예컨대 엘. 비로사 사이에는 불임 장벽이 존재할 수 있기 때문에, 엘. 비로사 식물 (예를 들어, 기탁 번호 NCIMB 42086 또는 다른 엘. 비로사 기탁물의 종자로부터 성장한 식물)은 가교종, 예컨대 엘. 세리올라 (Eenink et al. 1982, Euphytica 31:291-299)과 교배될 수 있고/있거나 4배체화와 같은 다른 방법이 불임 장벽을 극복하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 톰슨 (Thompson)과 라이더 (Ryder) [1961; US Department of Agriculture, Tech. Bulletin no. 1244]는 엘. 비로사를 (엘. 세리올라 x 엘. 사티바) 잡종과 교배하여 불임 F1 종간 잡종을 생산하였다. 그러나, F1의 4배체화 및 이후의 교배 및 2배체화는 엘. 비로사로부터 엘. 사티바 내로의 형질의 유전자이입을 가능하게 하였다. 또한, 배아 구제는 종간 교배로부터 생존가능한 배아를 회수하는데 사용될 수 있다 (Maisonneuve et al. 1995, Euphytica 85: 281-285). 따라서, 엘. 비로사 식물을 재배 상추 식물과 교배함으로써 얻을 수 있는, Nr:1 저항성을 부여하는 하나 이상의 QTL을 포함하는 재배 상추 식물 (엘. 사티바)에 대한 명세서의 내용을 참조할 때, 이것은 가교종의 사용, 배아 구제 및/또는 콜히친 처리 (염색체 배가)와 같은 불임 장벽을 극복하는 단계를 포함할 수 있다 (그러나, 이로 제한되지 않는다).
QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL의 존재에 대해 재배 상추 계통 또는 품종을 스크리닝하는 방법
이 방법은 하나 이상의 QTL을 포함하는 야생 상추 식물을 확인하는 방법과 유사하지만, 본원에서 재배 상추 식물, 즉 엘. 사티바 식물이 스크리닝된다.
따라서, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
a) 재배 상추 식물 또는 복수의 재배 상추 식물을 제공하는 단계;
b) 임의로, Nr:1 저항성 검정 (예를 들어, 자유 선택 및/또는 비-선택)에서 Nr:1 저항성에 대해 재배 상추 식물 또는 복수의 식물을 시험하는 단계;
c) QTL6.1 또는 그의 변이체를 나타내는 및/또는 QTL7.1 또는 그의 변이체를 나타내는 및/또는 QTL7.2 또는 그의 변이체를 나타내는 하나 이상의 마커의 존재에 대해, a)의 식물 또는 복수의 식물 또는 임의로 단지 b)에서 확인된 Nr:1 저항성 식물 또는 식물들의 게놈 DNA를 스크리닝하는 단계; 및
d) 상기 c)의 마커 중 하나 이상을 포함하는 식물을 확인하는 단계;
e) 임의로, Nr:1 저항성 검정에서 Nr:1 저항성에 대해 d)의 식물을 시험하는 단계.
이 방법을 사용하여, 예를 들어 상업적 경쟁 품종이 본 발명의 하나 이상의 QTL을 포함하는지 결정하기 위해 스크리닝될 수 있다.
재배 상추 (엘. 사티바)로부터의 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)로부터 선택된 하나 이상의 QTL을 또 다른 재배 상추, 예를 들어 Nr:1 감수성 상추 식물 계통 또는 품종 내로 전달하는 방법.
본 발명의 QTL은 물론 Nr:1 저항성인 상이한 유형 및 상이한 품종의 상추를 생성하기 위해 하나의 재배 엘. 사티바 식물로부터 또 다른 재배 엘. 사티바 식물로 전달될 수 있다.
이 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 또는 이들 중 어느 하나의 변이체의 하나 이상 또는 전부를 포함하는 엘. 사티바 식물을 제공하는 단계;
b) a)의 엘. 사티바 식물을 제2 엘. 사티바 식물과 교배시키는 단계;
c) 상기 교배로부터 F1 종자를 수집하고, 임의로 상기 F1 식물을 1회 이상 자가수분시켜 F2 또는 F3 또는 추가의 자가수분 집단을 생성하는 단계;
d) 임의로, F1 식물 또는 F2 또는 F3 또는 추가의 자가수분 식물을 b)의 제2 엘. 사티바 식물에 역교배시켜 역교배 집단을 생성하는 단계,
e) 임의로, 역교배 집단을 1회 이상 자가수분시키는 단계,
f) 6번 염색체 상의 유전자이입 단편 (QTL6.1)을 나타내는 및/또는 7번 염색체 상의 유전자이입 단편 (QTL7.1 및/또는 QTL7.2)을 나타내는 SNP 마커 유전자형의 하나 이상 또는 전부를 포함하는 F1, F2, F3, 추가의 자가수분 또는 역교배 식물을 확인하는 단계.
QTL6.1, QTL7.1 및 QTL7.2 (또는 이들 중 어느 하나의 변이체)를 포함하는 유전자이입 단편은 모두 함께 또는 개별적으로 또 다른 재배 상추 식물로 전달될 수 있다.
한 측면에서, b)의 제2 재배 상추 식물은 Nr:1 감수성 상추 식물 또는 적어도 a)의 공여자로부터 받게 되는 QTL(들)이 결여된 식물이다.
생산된 새로운 상추 식물은 다시 모든 유형 및 모든 계통 또는 품종일 수 있다. 따라서, QTL(들)은 한 재배 상추로부터 또 다른 상추로, 예를 들어 버터헤드으로부터 로메인으로, 줄기 상추로부터 빕으로, 로메인으로부터 루스리프로 전통적인 육종에 의해 전달될 수 있다. 전달 과정 동안, 유전자이입 단편의 크기는 재조합에 의해 감소될 수 있고, 따라서 일부 마커는 생성된 식물체에 존재하지 않을 수 있다.
이 방법에 의해 생산된 식물도 본 발명의 실시양태이다.
따라서, Nr:1 저항성을 포함하는 재배 상추 식물을 생성하는 방법이 제공되고, 이 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) QTL6.1 (또는 변이체)를 나타내는 1, 2, 3, 4, 5개 또는 그 초과의 SNP 마커; 및/또는 QTL7.2 (또는 변이체)를 나타내는 1, 2, 3, 4, 5개 또는 그 초과의 SNP 마커 및/또는 QTL7.1 (또는 변이체)을 나타내는 1, 2, 3, 4, 5개 또는 그 초과의 SNP를 포함하는 재배 상추 식물을 제공하는 단계;
b) 상기 재배 상추 식물을, 상추 진딧물 Nr:1에 감수성인 또 다른 재배 상추 식물과 교배시켜 F1 종자를 생산하는 단계;
c) 임의로, F1 종자로부터 성장한 식물을 1회 이상 자가수분시켜 F2, F3 또는 추가의 세대의 자가수분 자손을 생성하는 단계;
d) Nr:1 저항성 표현형을 갖고/갖거나 유전자이입 단편 또는 유전자이입 단편의 저항성 부여 부분을 포함하는 F1, F2, F3 또는 추가의 세대의 자가수분 자손으로부터 성장한 상추 식물을 확인하는 단계;
e) 임의로, 상기 확인된 F1 자손 또는 자가수분 자손을 단계 b)의 재배 상추 식물에 교배시켜 역교배 자손을 생산하는 단계;
f) 임의로, 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 포함하고/하거나 유전자이입 단편 또는 유전자이입 단편의 저항성-부여 부분을 포함하는 역교배 자손을 선택하는 단계.
단계 d) 및/또는 f)에서, 본원에서 설명되는 마커를 사용할 수 있다.
상기 방법에 의해 생산된 상추 식물도 본 발명에 포함된다.
Nr:1 저항성 재배 상추를 생성하기 위한, 기탁 번호 NCIMB42086 하에 기탁된 종자 또는 그의 후손의 사용 방법
NCIMB42086은 동형접합성 형태의 3개의 QTL을 모두 포함하고, 따라서 이미 설명된 바와 같이 하나 이상의 QTL을 포함하는 재배 상추 계통 또는 품종을 생성하는데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 QTL을 보유하는 NCIMB42086의 후손은 하나 이상의 QTL을 포함하는 재배 상추 계통 또는 품종을 생성하는 데 사용될 수 있다.
엔. 리비스니그리 생물형 Nr:1이 존재하는 영역에서 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 (또는 그의 변이체)로부터 선택되는 하나 이상의 QTL을 포함하는 본 발명의 식물, 즉 Nr:1 저항성 엘. 사티바 식물을 재배하는 방법
본 발명의 식물은 천연 Nr:1 감염 영역에서 재배될 수 있다. 본원에서 확인된 QTL은 자유 선택 조건뿐만 아니라 비-선택 조건 하에서도 엔. 리비스니그리 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 제공하고, 따라서 곤충들은 먹이 및 번식을 위한 다른 선택을 찾을 수 없는 상황에서도 양호한 산출을 예상할 수 있기 때문에 저항성은 현장에서도 매우 효과적이다. 오직 자유 선택 조건 하에만 존재하는 저항성은 다른 선호하는 선택이 이용가능하지 않은 상황에서 진딧물이 먹이 및 번식을 위한 식물을 계속 선택할 수 있으므로 사용하기에 위험하다.
또한, 본 발명의 QTL은 독일, 프랑스 및 스페인과 같은 상이한 국가에서 유래한 생물형 Nr:1의 상이한 단리물에 대한 저항성을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 저항성은 독일, 프랑스, 스페인, 영국 및 기타 유럽 국가뿐만 아니라 생물형 Nr:1이 발견될 수 있는 세계의 다른 국가에서도 효과적이고 지속적일 것으로 예상된다.
한 측면에서, 본 발명의 QTL은 적어도 생물형 Nr:0에 대한, 적어도 유럽 생물형 Nr:0에 대한 (즉, 적어도 독일, 프랑스 및 스페인 생물형 Nr:1에 대한) 저항성을 제공한다. 따라서, 한 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물 (하나 이상의 QTL을 포함함)은 Nr:1에 대해 및 또한 적어도 Nr:0의 유럽 생물형에도 저항성이다. 한 측면에서, 식물은 Nr:0의 미국 또는 캘리포니아 생물형에 대해 감수성이지만, 이것은 아직 시험을 거치지 않았다.
생물형 Nr:1에 대한 본 발명의 식물 (하나 이상의 QTL을 포함하는)의 현장 저항성은 마팔다와 같은 감수성 대조군보다 현저히 더 높다 (즉, 상당히 더 낮은 평균 진딧물 수에 의해 측정가능함). 예를 들어, 이것은 감수성 대조군, 예컨대 감수성 품종 마팔다 및/또는 유전자 대조군 계통과 함께, 그의 게놈에 하나 이상의 유전자이입 단편을 포함하는 계통 또는 품종의 상추 식물을 파종하거나 식재하여 천연 Nr:1 감염 영역 (예를 들어, 스페인 무르시아)에서 개방 현장 시험에서 시험할 수 있다. 바람직하게는, 계통 또는 품종당 적어도 약 10, 15, 20개 또는 그 초과의 식물, 및 적어도 2개 또는 바람직하게는 3개의 복제물이 포함된다. 식물은 매주 모니터링할 수 있고, 일단 감수성 대조군에서 충분한 감염 (예를 들어, 적어도 100개 이상의 진딧물)이 관찰된 후, 각각의 대표적인 수의 계통 또는 품종의 식물 상의 상추 진딧물의 수를 셀 수 있다. 바람직하게는, 현장 조건 하에서, 생물형 Nr:1의 진딧물의 평균 수는 마팔다와 같은 감수성 대조군에 비해 본 발명의 식물에서 현저히 더 낮다. 진딧물의 평균 수는 어린 묘목 (3-4 본엽기 아래)에서 결정되지 않는 것이 바람직하고, 이는 상기 어린 식물에서는 저항성이 아직 완전히 발현되지 않는다는 것이 실시예에서 발견되었기 때문이다.
NCIMB42086 (동형접합성 형태의 3개의 QTL을 모두 포함)의 식물은 스페인에서 실시된 자유 선택 및 비-선택 현장 시험에서 Nr:1 진딧물이 완전히 없는 것으로 밝혀졌지만, (추측으로 제한되지 않으면서) QTL (또는 변이체) 중 단지 하나 또는 2개를 포함하는 재배 상추 식물 (동형접합성 형태의 QTL (또는 변이체)을 포함하는 3개의 모든 유전자이입이 아닌)이 Nr:1에 대해 완전히 저항성인 것은 아닐 수 있다. 따라서, 한 측면에서, 하나 이상의 QTL (QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2 또는 이 중 어느 하나의 변이체)을 동형접합성 또는 이형접합성 형태로 포함하는 본 발명의 재배 상추 식물은 동일한 조건 하에서 재배될 때 품종 마팔다 (또는 바람직하게는 Nr 유전자를 포함하는 다른 Nr:1 감수성 품종) 또는 유전자 대조군에서 발견되는 진딧물의 평균 수의 50%, 49%, 48%, 47%, 46%, 45%, 44%, 43%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 3%, 2% 또는 1% 이하의 생물형 Nr:1의 평균 수를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 식물 및 대조군 식물에 대한 Nr:1 진딧물의 평균 수를 결정하기 위해, 자유 선택 또는 비-선택 시험을 실시예에서 설명되는 바와 같이 현장에서 수행할 수 있다.
한 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 평균 50개 이하의 엔. 리비스니그리 생물형 Nr:1 진딧물, 또는 평균 40, 30, 20 또는 10개 이하의 Nr:1 진딧물을 포함한다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 현장에서 성장할 때 (평균적으로) 0개의 Nr:1의 진딧물 또는 본질적으로 0개의 Nr:1의 진딧물 (평균 5개 이하의 진딧물)을 포함하는 반면, 대조군 식물, 예컨대 마팔다는 유의한 수의 생물형 Nr:1 진딧물을 포함한다. 유의한 수는 적어도 평균 100개, 150, 200, 250개 또는 그 초과의 진딧물이다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 (임의의 생물형, 즉 생물형 Nr:0 및 생물형 Nr:1의) 평균 50개 이하의 엔. 리비스니그리 진딧물, 또는 평균 40, 30, 20 또는 10개 이하의 엔. 리비스니그리 진딧물을 포함한다. 또 다른 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 Nr:1 및 Nr:0 둘 모두가 존재하는 영역 내의 현장에서 성장할 때 (평균적으로) 0개의 엔. 리비스니그리 진딧물 또는 본질적으로 0개의 진딧물 (평균 5개 이하의 진딧물)을 포함하는 반면, 대조군 식물, 예컨대 마팔다는 유의한 수의 생물형 Nr:1 진딧물을 포함하고 Nr:0 감수성 품종은 유의한 수의 생물형 Nr:0을 포함한다. 유의한 수는 적어도 평균 100개, 150, 200, 250개 또는 그 초과의 진딧물이다.
본 발명의 재배 상추 식물은 임의의 유형일 수 있다. 이들은 청상추 또는 적상추, 청/적 상추 (예를 들어, 얼룩진 형태), 베이비리프 (babyleaf), 리틀 젬 (little-gem) 유형 상추, 루스-리프 상추 (젖힘 (cutting) 또는 오그라기 (bunching) 상추라고도 함), 버터헤드 상추, 빕 상추, 바타비아 (Batavia) (또는 서머크리스프 (Summercrisp)) 상추, 결구 상추, 로메인 (또는 코스) 상추, 크리스프헤드 (또는 아이스버그) 상추, 다엽 상추, 그레이트 레이크스 그룹 (Great Lakes Group) 상추, 뱅가드 그룹 (Vanguard Group) 상추, 살리나스 그룹 상추, 이스턴 (Eastern) (이타카 (Ithaca)) 그룹 (Group) 상추, 셀티스 또는 줄기 또는 라틴 상추 유형 등을 포함할 수 있다. 또한, 이들은 혼합 유형 (inter-market type), 예를 들어 아이스버그 특징이 있는 코스 또는 코스 특징이 있는 아이스버그 등일 수 있다. 이들은 동계교배 계통, F1 잡종, 이중 반수체, 트랜스제닉 식물, 돌연변이체 식물 등일 수 있다.
한 측면에서, 하나 이상의 QTL 6.1, 7.1 및/또는 7.2 (또는 변이체)를 포함하는 유전자이입 단편(들)은 본 발명의 재배 상추 식물에서 동형접합성 형태이다. 1회 이상 자가수분하면 유전자이입 단편은 동형접합성 형태로 나타나고, SNP 마커(들)도 동형접합성 유전자형을 보인다.
추가의 측면에서, 본 발명의 재배 상추 식물은 양호한 생식성을 갖고, 다른 재배 상추 계통 또는 품종과 쉽게 교배될 수 있다. 바람직하게는, QTL(들)과 함께 도입되고 재배되는 식물에서 낮은 생식성 및/또는 왜소 성장과 같은 임의의 음성 특징을 부여하는 임의의 야생 게놈 단편 (예를 들어, 엘. 비로사)이 제거된다. 이것은 더 짧은 유전자이입 단편을 갖지만 Nr:1-저항성 부여 부분을 보유하는 재조합체를 선택함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 식물은 QTL(들) (또는 변이체) 및 Nr:1 저항성 표현형을 갖거나 보유하는 자손 (또는 후손)을 생성시키는데 사용될 수 있다. 자손을 생성하기 위해, 본 발명에 따른 재배 상추는 자가수분되고/되거나 또 다른 상추 식물과 1회 이상 교배될 수 있고, 종자를 수집할 수 있다.
또한, 그로부터 본 발명의 임의의 식물이 성장할 수 있는 종자가 제공된다.
한 실시양태에서, Nr:1 저항성 재배 상추 식물을 생성하기 위한, 그의 대표적인 종자가 기탁 번호 NCIMB 42086 하에 기탁된 상추 식물 또는 그의 자손 (예를 들어, 자가수분에 의해 얻은)의 용도가 제공된다.
또 다른 실시양태에서, Nr:1 저항성 재배 상추 식물을 생성하기 위한, 기탁 번호 NCIMB 42086 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손 (예를 들어, 자가수분에 의해 얻은)에서 발견되는/이로부터 얻을 수 있는 하나 이상의 QTL(들)에 의해 부여되는 Nr:1 저항성 표현형을 포함하는 재배 상추 식물의 용도가 제공된다.
종자
또한, 그로부터 본 발명의 임의의 식물이 성장할 수 있는 종자가 제공되고, 그러한 종자를 함유하거나 포함하는 용기 또는 패키지도 제공된다. 종자는 하나 이상의 QTL의 존재 (본원에서 설명되는 분자 마커 시험을 사용하여 시험할 수 있는)에 의해 및 표현형으로 인해 다른 종자와 구별될 수 있다.
한 측면에서, 종자는 작은 용기 및/또는 큰 용기 (예를 들어, 백, 상자 (carton), 캔 등)에 포장된다. 종자는 포장하기 전에 (알약 또는 펠렛을 형성하기 위해) 펠렛화될 수 있고/있거나 종자 코팅과 같은 다양한 화합물로 처리될 수 있다.
종자 펠렛화는 필름 코팅과 조합할 수 있다 (Halmer, P. 2000. Commercial seed treatment technology. In: Seed technology and its biological basis. Eds: Black, M. and Bewley, J. D., pages 257-286). 펠렛화는 현대 파종기로 쉽게 뿌려지는 원형 또는 곡선형을 만든다. 펠렛화 혼합물은 전형적으로 종자 및 적어도 접착제 및 충전제 물질을 함유한다. 후자는 예를 들어 점토, 운모, 백악 또는 셀룰로스일 수 있다. 또한, 펠렛의 특정 특성을 개선하기 위해 특정 첨가제가 포함될 수 있고, 예를 들어 적어도 하나의 살충, 살진드기, 살선충 또는 살진균 화합물을 포함하는 종자 처리 제제를 펠렛화 혼합물 또는 별도의 층에 직접 첨가할 수 있다. 종자 처리 제제는 이러한 유형의 화합물들 중 하나만을, 동일한 유형의 화합물 중 2종 이상의 혼합물 또는 동일한 유형의 화합물 중 1종 이상과 적어도 하나의 다른 살충, 살진드기, 살선충 또는 살진균제의 혼합물을 포함할 수 있다.
종자 처리제로서의 적용에 특히 적합한 제제는 펠렛 내 또는 펠렛 상에 코팅을 사용할 가능성을 포함하는 필름 코팅의 형태로 종자에 첨가할 수 있을 뿐만 아니라 종자 처리 제제를 펠렛 혼합물에 직접 포함시킬 수 있다. 특징적으로, 필름 코팅은 균일하고 먼지가 없는 투수성 필름으로서, 모든 개별 종자의 표면을 균일하게 덮는다 (Halmer, P. 2000. Commercial seed treatment technology. In: Seed technology and its biological basis. Eds: Black, M. and Bewley, J. D., pages 257-286). 제제 이외에, 코팅 혼합물은 일반적으로 물, 접착제 (전형적으로 중합체), 충전제 물질, 안료 및 코팅제의 특정 특성을 개선하기 위한 특정 첨가제와 같은 다른 성분을 또한 함유한다. 하나의 종자에 여러 코팅을 조합할 수 있다.
또한, 필름 코팅과의 여러 조합이 가능하다: 필름 코팅은 펠렛 외부에, 펠렛 물질의 두 층 사이에, 및 펠렛 물질을 첨가하기 전에 종자에 직접 추가할 수 있다. 또한, 1개 초과의 필름 코팅층을 하나의 펠렛에 도입할 수 있다. 특수한 유형의 펠렛화가 외피를 형성한다. 이 기술은 더 적은 충전제 물질을 사용하고, 그 결과는 '미니-펠렛'이다.
종자는 또한 프라이밍될 수 있다. 상업적으로 재배되는 모든 채소 종자 중에서, 상추는 가장 잘 프라이밍되어 있다. 프라이밍은 토양에서의 발아 및 출현의 균일성을 높이기 위해 종자에 대해 수행되는 수계 (water-based) 과정이고, 따라서 채소 식립을 향상시킨다. 프라이밍은 처음 모종과 마지막 모종의 출현 사이의 시간 간격을 줄인다. 상추 종자를 프라이밍하는 방법은 관련 기술 분야에 잘 알려져 있다 (예를 들어, 문헌 [Hill et al. HortScience 42(6): 1436, 2007] 참조).
식물 부분 및 식물 생식
추가의 측면에서, 본 발명의 식물로부터 수득한 (식물에서 수득할 수 있는) 식물 부분, 및 상기 식물 부분을 포함하는 용기 또는 포장물이 제공된다. 모든 식물 부분은 재조합 6번 및/또는 7번 염색체의 존재, 즉 야생 상추, 예를 들어 엘. 비로사의 6번 및/또는 7번 염색체로부터의 유전자이입 단편의 존재에 의해 다른 상추 식물 부분과 구별될 수 있다. 이것은 본원에서 설명되는 하나 이상의 마커 또는 모든 마커의 존재로 쉽게 시험할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 식물 부분은 본 발명의 재배 상추 식물의 잎 또는 결구, 바람직하게는 수확된 잎 또는 결구 또는 그의 부분이다.
본 발명의 식물의 다른 식물 부분은 줄기, 삽목, 잎자루, 자엽, 꽃, 꽃밥, 화분, 씨방, 뿌리, 근단, 원형질체, 캘러스, 미세포자, 자루, 배주, 싹, 종자, 배아, 배낭, 세포, 분열조직, 눈 등을 포함한다. 종자는 예를 들어 자가-수분 후 또는 또 다른 상추 식물로부터의 화분의 수분 후 본 발명의 식물에서 생산된 종자를 포함한다.
추가의 측면에서, 식물 부분은 식물 세포 또는 식물 조직이다. 다른 추가의 측면에서, 식물 부분은 재생 불가능한 세포 또는 재생가능한 세포이다. 또 다른 측면에서, 식물 세포는 체세포이다. 추가의 측면에서, 식물 세포는 배주 또는 화분과 같은 생식 세포이다. 이들 세포는 반수체이다. 이들이 전체 식물로 재생될 때, 이들은 시작 식물의 반수체 게놈을 포함한다. 염색체 배가가 발생하면 (예를 들어, 화학 처리를 통해), 이중 반수체 식물을 재생될 수 있다. 한 측면에서, 본 발명의 식물은 반수체 또는 이중 반수체 상추 식물이다.
또한, 본 발명의 상추 식물의 시험관 내 세포 배양물 또는 조직 배양물이 제공되고, 여기서 세포 또는 조직 배양물이 예를 들어 비제한적으로 잎, 화분, 배아, 자엽, 배축, 분열조직 세포, 뿌리, 근단, 꽃밥, 꽃, 종자 또는 줄기, 체세포, 생식 세포와 같은 상기 설명된 식물 부분으로부터 유래된다. 예를 들어, 잎-, 배축- 또는 줄기-삽목은 조직 배양에 사용될 수 있다.
특정 측면에서, 본 발명의 상추 식물의 시험관 내 세포 배양물 또는 조직 배양물이 제공되고, 여기서 세포 또는 조직 배양물은 생식 세포를 포함하지 않는 상기 설명한 식물 부분으로부터 유래된다. 또 다른 실시양태에서, 세포 배양물 또는 조직 배양물은 재생가능한 세포를 포함하지 않는다. 한 측면에서, 본 발명의 비-증식 세포 및 본 발명의 비-증식 세포를 포함하거나 이로 이루어지는 세포 배양물 또는 조직 배양물이 제공된다.
또한, 상기한 식물 부분으로부터 재생되거나 상기한 세포 또는 조직 배양물로부터 재생된 상추 식물이 제공되고, 상기 재생된 식물은 Nr:1 저항성을 갖고, 즉 Nr:1 저항성을 부여하는 유전자이입 단편(들)을 보유한다. 이들 식물은 또한 본 발명의 식물의 영양 번식으로 언급될 수 있다.
또한, 본 발명의 식물의 수확된 잎 및/또는 결구, 및 본 발명의 식물의 다수의 잎 및/또는 결구, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12, 20개의 결구를 포함하는 포장물이 제공된다.
본 발명은 또한 본원에 기재된 식물 부분을 포함하거나 이로 이루어지는 식품 또는 사료 제품을 제공한다. 식품 또는 사료 제품은 신선하거나, 예를 들어 통조림, 찜, 삶기, 튀김, 데침 및/또는 냉동 등으로 가공될 수 있다. 그 예는 본 발명의 식물의 잎 또는 잎의 부분을 포함하는 샐러드 또는 샐러드 혼합물이다.
Nr:1 저항성 표현형 및 유전자이입 단편(들) 및 상기 언급된 식물의 부분을 보유하는 본 발명의 상추 식물 또는 그 자손은 예를 들어 운송 및/또는 신선한 판매를 위해 적합하게 포장될 수 있다. 이러한 부분은 모종 또는 식물로부터 수득할 수 있는 임의의 세포, 조직 및 기관, 비제한적인 예를 들어 결구, 삽목, 화분, 잎, 잎의 부분 등을 포함한다. 결구 및 잎은 베이비리프로서 또는 추후에 수확될 수 있다. 식물, 식물들 또는 그의 부분은 단독으로 또는 다른 식물 또는 물질과 함께 용기 (예를 들어, 백, 상자, 캔 등)에 포장될 수 있다. 부분은 보관되거나 추가로 처리될 수 있다. 따라서, 본 발명의 식물, 그의 자손 및 상기 언급된 식물의 부분으로부터 수득할 수 있는 하나 이상의 상기 부분, 상기 잎 또는 그의 부분을 포함하는 식품 또는 사료 제품이 또한 포함된다. 예를 들어, 본 발명의 식물 (신선 및/또는 가공된)의 식물 부분을 포함하는 캔, 통, 대형 나무 상자 (crate), 백, 상자, 가스 치환 포장 (Modified Atmosphere Packaging), 필름 (예를 들어, 생분해성 필름) 등과 같은 용기도 본원에서 제공된다.
식물 및 자손 (후손)
또 다른 실시양태에서, 예를 들어 종자로부터 성장하거나, 유성 또는 영양 생식에 의해 생산되거나, 상기 설명된 식물 부분으로부터 재생되거나, 또는 증식된 (종자 증식 또는 영영 번식된) 식물이 Nr:1 저항성 표현형 (및 따라서 Nr:1 저항성을 부여하는 유전자이입 단편)을 포함하는 세포 또는 조직 배양물로부터 재생된 본 발명의 상추 식물 및 상추 식물의 부분 및 본 발명의 상추 식물의 자손이 제공된다.
앞에서 언급한 바와 같이, 식물, 자손 또는 영양 번식체가 Nr:1 저항성 표현형을 포함하는지의 여부는 상기 또는 실시예에서 설명한 바와 같이 선택 시험 및/또는 비-선택 시험, 현장 시험 또는 통제된 환경 시험을 사용하여 표현형으로 및/또는 분자 마커 분석 (본원에서 설명되는 하나 이상의 또는 모든 마커를 사용), DNA 서열결정 (예를 들어, 엘. 비로사 유전자이입을 확인하기 위한 전체 게놈 서열결정), 염색체 페인팅 등과 같은 분자 기술을 사용하여 시험될 수 있다.
한 실시양태에서, NCIMB42086으로부터 또는 다른 야생 상추 (예를 들어, 다른 Nr:1 저항성 엘. 비로사 기탁물)로부터 수득할 수 있는 (수득된) Nr:1 저항성 QTL(들)은 다른 유전자, 예컨대 다른 Nr:1 저항성 유전자 (예를 들어, 다른 염색체 상의 단일 유전자 또는 QTL)와, Nr:0 저항성 유전자 (예를 들어 Nr 유전자)와 또는 다른 형질, 예컨대 노균병 (downy mildew), 균핵병 (Sclerotinia rot), 보트리티스 (Botrytis), 흰가루병, 탄저병, 밑둥썩음병, 갈색 뿌리 썩음병 (corky root rot), 상추 모자이크 바이러스, 큰 엽맥, 상추 진딧물, 사탕무 웨스턴 황화 (beet western yellow) 및 애스터 옐로우 (aster yellow)에 대한 저항성과 조합될 수 있다. 다음 해충 중 하나 이상에 대한 저항성이 또한 본 발명의 식물에 존재하거나 또는 이에 도입될 수 있다: 스클러로티니아 미노르 (Sclerotinia minor) (잎 떨어짐), 스클러로티니아 스클러로티오룸 (Sclerotinia sclerotiorum) (잎 떨어짐), 리족토니아 솔라니 (Rhizoctonia solani) (밑둥 떨어짐), 에리시페 시코라세아룸 (Erysiphe cichoracearum) (흰가루병), 푸사리움 옥시스포룸 에프. 종 락투카에 (Fusarium oxysporum f. sp. lactucae) (시들음병) 저항성. 병원성 바이러스 (예를 들어 상추 감염성 황화 바이러스 (LIYV), 상추 모자이크 바이러스 (LMV), 오이 모자이크 바이러스 (CMV), 사탕무 웨스턴 황화 바이러스 (BWYV), 알팔파 모자이크 바이러스 (AMV), 진균, 박테리아 또는 상추 해충에 대한 다른 저항성 유전자가 또한 도입될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 QTL(들)을 부여하는 Nr:1 저항성을 포함하거나 보유하는 자손 (또는 후손), 예컨대 예를 들어 1회 이상 자가수분하고/하거나 본 발명의 식물을 상이한 품종 또는 육종 계통의 또 다른 상추 식물과, 또는 본 발명의 상추 식물과 1회 이상 타가-수분시킴으로써 얻은 자손을 제공한다. 특히, 본 발명은 NCIMB 42086에서 발견되는 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 보유하는 자손을 제공한다. 한 측면에서, 본 발명은 Nr:1 저항성을 포함하는 자손 식물, 예컨대 자가수분, 교배, 돌연변이, 이중 반수체 생산 또는 형질전환으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 방법에 의해 Nr:1 저항성을 포함하는 본 발명의 재배 상추 식물로부터 생산된 자손을 제공한다.
돌연변이는 자연적인 돌연변이 또는 인간 유도 돌연변이 또는 체세포 영양계 (somaclonal) 돌연변이일 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Mou 2011, Mutations in lettuce improvement, International Journal of Plant Genomics Volume 2011, Article ID 723518]을 참조한다.
한 실시양태에서, 식물의 하나 이상의 특성을 변경하기 위해 본 발명의 식물 또는 종자는 또한 (예를 들어, 방사선 조사, 화학적 돌연변이 유발, 열처리, 틸링 (TILLING) 등에 의해) 돌연변이되고/되거나 돌연변이된 종자 또는 식물 (예를 들어, 천연 변이체, 체세포 영양계 변이체 등)이 선택될 수 있다. 유사하게, 본 발명의 식물은 형질전환되고 재생될 수 있고, 이에 의해 하나 이상의 키메라 유전자가 식물 내에 도입된다. 형질전환은 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) 매개 형질전환 또는 비올리스틱 (biolistics)와 같은 표준 방법, 이어서 형질전환된 세포를 선택하고 식물로 재생시킴으로써 수행할 수 있다. 본 발명의 식물 또는 그의 자손을 원하는 형질 (예를 들어, 해충 또는 질병 저항성, 제초제, 살진균제 또는 살충제 내성을 부여하는 유전자)을 부여하는 트랜스진으로 형질전환시킴으로써 원하는 형질이 식물 또는 그 자손에 도입될 수 있고, 여기서 형질전환된 식물은 Nr:1 저항성 부여 유전자이입 단편(들)을 보유하고 원하는 형질을 함유한다.
Nr:1 저항성을 부여하는 QTL(들)은 추가 육종에 의해 자손에게, 특히 다른 재배 상추 식물로 전달될 수 있다. 한 측면에서, 자손은 본 발명의 재배 상추 식물을 또 다른 식물과 교배시켜 얻은 F1 자손 또는 본 발명의 식물을 자가수분시켜 얻은 S1 자손이다. 또한, F1 식물을 자가수분시켜 얻은 F2 자손, 자가수분 및 역교배에 의해 얻은 F3, F4 또는 추가의 후손이 포함되고, 이들은 하나 이상의 QTL(들)을 보유한다. "추가의 육종"은 전통적인 육종 기술 (예를 들어, 자가수분, 교배, 역교배), 마커 보조 육종 및/또는 돌연변이 육종을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 자손은 NCIMB 42086에 존재하는 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2를 포함한다.
한 측면에서, 본 발명의 식물의 반수체 식물 및/또는 이중 반수체 식물이 본원에 포함된다. 반수체 및 이중 반수체 (DH) 식물은 예를 들어 꽃밥 또는 미세포자 배양 및 전체 식물로의 재생에 의해 생산될 수 있다. DH 생산을 위해, 염색체 배가는 콜히친 처리 등과 같은 공지된 방법을 사용하여 유도될 수 있다. 따라서, 한 측면에서 설명되는 바와 같은 하나 이상의 Nr:1 저항성 부여 QTL을 포함하는 재배 상추 식물이 제공되고, 식물은 이중 반수체 식물이다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 본 발명의 재배 상추 식물을 그 자신 또는 다른 상추 식물과 교배시키고 생성되는 종자를 수확하는 단계를 포함하는, 상추 종자를 생산하는 방법에 관한 것이다. 추가의 실시양태에서, 본 발명은 상기 방법에 따라 생산된 종자 및/또는 상기 종자를 성장시켜 생산된 상추 식물에 관한 것이다.
따라서, 한 측면에서 자가수분, 교배, 돌연변이, 이중 반수체 생산 또는 형질전환에 의해 생산되고, 본원에서 설명되는 Nr:1 저항성을 보유하는, 본 발명의 재배 상추 식물의 자손이 제공된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 식물의 게놈에서 적어도 제1 다형성 (예를 들어, 본원에서 설명되는 하나 이상의 마커)을 검출하는 것을 포함하는, 본 발명의 식물의 유전자형을 결정하는 방법을 제공한다. 본 방법은 특정 실시양태에서, 식물의 게놈에서 복수의 다형성 (예를 들어, QTL6.1, QTL7.1, QTL7.2 또는 이들 중 어느 하나의 변이체를 나타내는, 본원에서 설명되는 2 이상의 마커)의 검출을 포함할 수 있다. 예를 들어, 핵산 샘플은 식물로부터 얻어지고, 다형성 또는 복수의 다형성이 상기 핵산에서 검출된다. 상기 방법은 상기 복수의 다형성을 검출하는 단계의 결과를 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본원에서 제공되는 SNP 마커와는 별도로, 예를 들어 본원에서 제공되는 임의의 마커 또는 다른 새로운 마커, 예를 들어 QTL6.1, QTL7.1 및/또는 QTL7.2의 변이체에 연결된 마커 사이에서 보다 많은 분자 마커가 통상의 기술자에 의해 개발될 수 있다. 통상의 기술자는 분자 마커를 개발하는 방법을 알고 있다. 예를 들어, 본 발명의 Nr:1 저항성 상추 식물 (재배 상추 또는 야생 상추, 예컨대 NCIMB42086)을 Nr:1 감수성 상추 식물과 교배시키고 이 교배로부터 분리 집단 (예를 들어, F2 또는 역교배 집단)을 개발함으로써 수행될 수 있다. 이어서, 분리 집단은 Nr:1 저항성에 대해 표현형이 결정될 수 있고, 분자 마커, 예컨대 SNP (단일 뉴클레오티드 다형성), AFLP (증폭된 단편 길이 다형성; EP 534 858 참조) 등을 사용하여 유전자형이 결정될 수 있고, 소프트웨어 분석에 의해 분리 집단에서 Nr:1 저항성 표현형과 동시 분리되는 분자 마커가 확인될 수 있다.
한 측면에서, 그로부터 QTL6.1 또는 변이체, QTL7.1 또는 변이체 및/또는 QTL7.2 또는 변이체 중 임의의 QTL이 재배 상추 내로 유전자이입되는 야생 엘. 비로사 기탁물은 다음 기탁물이 아니다: CGN13361, CGN16266, CGN16272, CGN04757, CGN04930, CGN04973, CGN16274, CGN21399 또는 CGN05148.
기탁 정보
본 발명에 따른 QTL은 독일 (바덴 뷔르템베르크)에서 기원하는, 야생 엘. 비로사 기탁물 PI273597 (출처: US NGRP (National Genetic Resource Program), www.ars-grin.gov)의 샘플의 자손에서 확인되었고, 이로부터 유래되었다. 하기 실시예에서 확인된 Nr:1 저항성 식물이 성장 및 증식되었고, 종자의 대표적인 샘플이 기탁 번호 NCIMB 42086 하에 2012년 12월 5일 누넴 베.파우.에 의해 기탁되었다. 따라서, 엘. 비로사 NCIMB 42086의 총 2500개의 종자가, 영국 에이비21 9와이에이 애버딘 벅스번 크레입스톤 에스테이트 퍼거슨 빌딩 소재의 NCIMB 리미티드 (NCIMB Ltd.) (NCIMB)에 2012년 12월 5일 누넴 베.파우.에 의해 기탁되었다. 기탁물은 요청시 미국 특허청장에 의해 권리를 갖는 것으로 결정한 사람에게 본 출원의 계류 동안 이용가능할 것이다. 37 C.F.R. § 1.808 (b)에 따라, 기탁물에 대한 공공의 이용가능성에 대해 기탁자가 부과한 모든 제한은 특허 등록과 함께 취소 불가능하게 제거될 것이다. 기탁물은 30년 또는 가장 최근 요청 후 5년 또는 특허의 행사가능 기간 중 더 긴 기간 동안 유지될 것이고, 이 기간 동안 생존가능하지 않게 될 경우에는 교체될 것이다. 출원인은 본 출원에 대한 상기 특허 하에 또는 식물 품종 보호법 (Plant Variety Protection Act) (7 USC 2321 et seq.) 하에 부여된 임의의 권리를 포기하지 않는다.
본 발명의 설명되는 생성물 및 방법의 다양한 변형 및 변이가 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 발명은 구체적인 바람직한 실시양태와 관련하여 설명되었지만, 특허 청구된 발명이 이러한 구체적인 실시양태로 부당하게 제한되지 않아야 함을 이해하여야 한다. 실제로, 식물 육종, 화학, 생물학, 식물 병리학 또는 관련 분야의 통상의 기술자에게 자명한, 본 발명을 수행하기 위한 설명된 방식에 대한 다양한 변형은 하기 청구 범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
본 발명은 단지 예시를 위해 제시되고 본 발명을 어떤 방식으로도 제한하고자 의도되지 않는 다음 실시예에서 추가로 예시될 것이다.
실시예
실시예 1 - 자유 선택 시험에서 Nr:1 저항성
1.1 식물 물질
종자를 플라스틱 트레이 (4x7 화분)에 파종하였다. 플라스틱 트레이는 두 가지의 다른 이탄 (peat) 공급원으로 이루어진 토양 혼합물로 채웠다. 일단 파종되면, 트레이는 플라스틱 상자에 넣어진다. 이어서, 이들 상자는 기후 실험실 (형광등을 사용한 16/8시간 주/야 사이클; 광 강도는 약 50 μmol.m- 2.s-1 PAR (광합성 활성 방사선; Photosynthetically Active Radiation); 주/야 기간의 온도는 20/16℃; 상대 습도는 80%로 일정하게 설정됨) 내의 선반에 두었다. 파종 동안, 1 내지 2개의 종자를 각각의 화분에 넣었다. 발아한 지 약 1주 후에, 발아된 모종을 필요에 따라 솎아내었고, 즉 화분당 하나의 모종만을 유지하였다. 식물은 실험이 끝날 때까지 기후 실험실 (상기 설명된 환경 조건은 전체 시험 내내 유지됨)에 보관되었다. 필요한 경우 급수를 실시하였다.
1.2 증식용 (multiplier) 식물 물질
증식용 식물은 시험에 필요한 진딧물 집단을 생산하는 데 사용되는 식물이다. 증식용 식물은 제1 주에 파종되었다. 종자는 발아되었고, 식물은 시험된 식물 물질과 동일한 방식으로 유지되었다. 개방 현장 버터헤드 품종 마팔다 (누넴/바이엘 크롭사이언스 베지터블 시즈 (Bayer CropScience Vegetable Seeds))가 증식용 식물로 사용되었지만, 다른 Nr:0 저항성 식물도 마찬가지로 사용할 수 있다.
1.3 시험 설계
기후 실험실은 최대 6개의 이동 선반 유닛 (MSU)을 수용할 수 있다. 각각의 유닛은 3개의 선반/고평탄부 (plateau)로 이루어졌다. 각각 최대 28개의 식물을 담고 있는 최대 3개의 플라스틱 상자를 하나의 선반에 보관할 수 있다.
야생형 기탁물 NCIMB42086은 13종의 다른 야생 기탁물과 함께 생물형 Nr:1에 대한 저항성 수준이 비교되었다. 기후 실험실에는 36개의 상자가 사용되었다. 각각의 상자는 각각의 식물 계통/기탁물의 2개의 식물을 포함하였다 (각각의 상자 내의 식물의 위치는 무작위로 선정되었다). 36개의 상자는 6개의 MSU의 보다 낮은 2개의 고평탄부에 배치되었다. 알려진 감수성 후보자는 포함되지 않았다.
1.4 곤충
1개의 Nr:1 진딧물 단리물은 원래 독일 팔즈 지역의 상추 현장에서 유래하였다. 다른 Nr:1 진딧물 단리물은 원래 프랑스 페르피냥 근처 상추 현장에서 유래하였다.
진딧물이 시험 목적으로 필요하지 않았을 때, 곤충의 작은 콜로니는 기후 실험실에서 마팔다의 "유지" 식물 (5 내지 10개의 식물)에 머물렀다. 식물은 단일 상자에 보관되었다.
1.5 접종물 생산
시험에 사용된 진딧물 집단 (즉, "접종물")의 사육은 계획 4주째에 시작되었다. 사육은 3주된 마팔다 식물의 꼭대기에 유충 및 성체 (날개없는) 진딧물을 떨어뜨림으로써 시작되었다. 약 500개의 진딧물이 28개의 식물이 들어있는 상자에 사용되었다. 식물 및 진딧물은 상자에 보관되어 위에서 설명한 환경 조건을 사용하여 기후 실험실의 선반에 개방된 상태로 두었다. 일단 접종된 후, 진딧물 집단은 증식용 식물에서 3주 동안, 즉 시험 접종에 필요할 때까지 발달하게 두었다.
1.6 시험 접종
시험되는 식물은 제7 주에, 즉 식물이 3주되었을 때 접종되었다.
정확하게 20개의 진딧물이 각각의 시험된 식물의 꼭대기에 옮겨졌다. 이것은 페인트브러시를 사용하여 증식용 식물로부터 곤충을 잡아서 시험 식물의 가운데에 놓는 방법으로 이루어졌다. 불확정 (indeterminate) 유충 및 성체만 사용되었다. 눈에 띄게 날개가 달린 진딧물은 포함되지 않았다.
1.7 시험 계획
Figure 112017040928511-pct00001
1.8 결과 수집 및 분석
각각의 개별 식물에 서식하는 진딧물의 수를 세었다. 계수는 접종 후 5주 동안 매주 수행하였다 (상기 시험 계획 참조).
1.9 자유 선택 시험의 결과
(자유) 선택-시험의 결과는 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다. 결과는 독일 (도 2a)과 프랑스 (도 2b) Nr:1 단리물 둘 모두에서 균주 NCIMB 42086의 식물은 거의 진딧물이 없기 때문에 Nr:1 저항성 수준이 더 높음을 보여주었다. NCIMB 42086의 평균 진딧물 수는 처음에는 증가했지만, 평균 수는 22개 (독일 단리물)와 22.5개 (프랑스 단리물)에 불과하였다. 진딧물 수의 초기 증가 이후, NCIMB 42086에서 5주 후에 평균 1.95 (독일 단리물) 및 2.79개 (프랑스 단리물)에 도달할 때까지 수는 꾸준히 감소하였다.
따라서, 약 8주령의 어린 식물에서 자유-선택 조건 하에 NCIMB42086에 실질적으로 Nr:1 진딧물은 발견되지 않았다.
실시예 2 - 비-선택 시험에서 Nr:1 저항성
2.1 Nr:1 비-선택 시험의 프로토콜 설명
비-선택 시험 동안 사용된 프로토콜은 실시예 1의 선택 시험 중 하나와 거의 동일하였다. 그렇지만, 시험된 식물 물질의 구성, 기후 실험실 및 시험 자체의 설계에는 차이가 있었다.
선택 시험과는 달리, 비-선택 시험에서 상자는 플라스틱 텐트에 개별적으로 포함되었다.
또한, 각각의 상자/케이지 유닛에 단일 식물 유전자형 (단일 계통/기탁물)이 사용되었고, 즉, 시험된 식물 계통의 조합은 상자에 포함되지 않았다.
NCIMB 42086 및 다른 3개의 기탁물에 존재하는 저항성 수준을 비-선택 시험에서 비교하였다. 품종 마팔다는 음성 대조군으로 사용되었다.
각각의 식물 계통에는, 4개의 케이지가 사용되었다. 한 계통의 18개의 식물을 포함하는 상자를 케이지에 넣었다. 이어서, 케이지를 반-무작위 방식으로 기후 실험실에 넣었다. 총 20개의 케이지 및 360개의 식물이 사용되었다 (식물 계통 또는 기탁물당 72개의 식물).
진딧물 접종 및 결과의 수집은 실시예 1에서 설명된 바와 같이 수행하되, 독일 Nr:1 단리물만 시험되었다.
2.2 비-선택 시험의 결과
비-선택 시험의 결과는 더 큰 규모를 보여주는, 1a 및 도 1b에 제시되어 있다.
알 수 있는 바와 같이, NCIMB 42086은 생물형 Nr:1에 대한 저항성을 갖고, 즉 진딧물의 평균 수가 감수성 대조군 품종인 마팔다보다 현저히 더 낮다. 처음에는 평균 진딧물 수가 약간 증가했지만, 30을 넘지 못하였고 (NCIMB 42086에서는 2주 후에 28이었다), 그 후 계속해서 0으로 감소하였다.
따라서, 약 8주령의 어린 식물에서 비-선택 조건 하에 NCIMB 42086에서 Nr:1 진딧물이 발견되지 않았다.
실시예 2 - 반-성체 및 성체 식물의 현장 시험 (자유 선택 및 비-선택)
2.1 자유-선택 현장 시험
2.1.1 식물 성장
각각의 시험을 위해, 종자는 개별적인 혼합된 퇴비/이탄 "마개 (plug)"에 파종하고, 가열되지 않은 온실에서 발아되었다. 파종 후 약 7주 내지 9주에, 발아된 모종을 현장에서 돋음모판 (raised bed)에 이식하였다. 이 현장은 스페인 무르시아 지방에 위치하였다. 급수는 식물의 줄 사이에서 돋음모판의 상부에 위치하는 급수관을 사용하여 행해졌다. 식물들은 시험이 끝날 때까지 이 위치에 두었다.
2.1.2 시험 설계
2회의 독립적인 시험이 1년차 및 2년차 (각각 Y1 및 Y2)로 언급되는 2년 동안 시행되었다. 동일한 시험 설계를 두 시험 모두에 사용하였고, 아래에 자세하게 설명된다.
NCIMB 42086 및 대조군 품종인 마팔다 및 스칼라 (Scala) (둘 모두 누넴/바이엘 크롭사이언스 베지터블 시즈)를 포함하는 5개의 상이한 식물 계통을 현장에서 시험하였다. 마팔다와 스칼라 둘 모두 Nr:0 저항성이지만, Nr:1에 대해서는 감수성이었다. 스칼라는 코스/로메인 유형이다.
각각의 시험을 위해 돋음모판이 사용되었다. 각각의 돋음모판에서, 식물을 16개 식물의 복제물을 파종하였고, 5개의 복제물을 돋음모판당 파종하였다. 시험은 부분적으로 무작위로 진행되었고, 즉 시험체는 각각의 식물 계통이 각각의 돋음모판에서 나타났지만 각각의 돋음모판에서는 복제물의 순서가 무작위로 결정되도록 이식되었다.
2.1.3 곤충 및 접종
이 시험의 목적은 현장 조건 하에서 엔. 리비스니그리 Nr:1 저항성을 조사하는 것이었다. 식물은 목적을 가지고 접종한 것이 아니라, Nr:1 진딧물의 자연 발생 집단으로 감염되도록 두었다. 현미경에 의한 확인을 위해 시험 종료시에 곤충 샘플을 채취하였다.
2.1.4 결과 수집 및 분석
시험된 상이한 식물 계통의 저항성은 각각의 개별 식물에 존재하는 진딧물의 수를 계수함으로써 평가하였다. 계수는 시험 Y1 동안 이식 14주 후 및 시험 Y2 동안 이식 11주 후에 이루어졌다.
2.1.5 - 자유 선택 현장 시험의 1년차 및 2년차의 결과
두 실험에서 NCIMB42086의 성체 식물 (18 내지 20주령)에는 진딧물이 전혀 없었고, 대조군 품종인 마팔다 및 Nr:1 감수성 품종 스칼라에는 둘 모두 상당수의 생물형 Nr:1의 진딧물이 존재하였다.
2.2 비-선택 현장 시험
2.2.1 - 식물 성장
2년차 동안, 위에서 설명한 자유 선택 시험과 함께 비-선택 케이지 시험을 현장에서 실시하였다. 상기한 바와 같이, 식물은 가열되지 않은 온실에서 발아된 후, 파종 후 약 7 내지 9주에 돋음모판으로 이식하였다. 물은 또한 돋음모판의 상부에서 식물 사이에 위치하는 배관을 통해 제공되었다. 그러나, 자유 선택 시험과 달리, 식물은 방충 메쉬 (총채벌레 (Thrip) 진입을 막기에 충분한 크기의 메쉬)로 제조된 케이지 (각각 약 10 m3)로 둘러쌌다.
2.2.2 - 시험 설계
현장에서 2개의 개별 케이지가 사용되었다. 각각의 케이지에는 2개의 돋음모판이 사용되었다. 20개의 식물이 각각의 모판에서 사용되었고, 즉 케이지당 40개의 식물이 사용되었다.
단일 식물 계통, 즉 NCIMB42086 또는 마팔다를 각각의 케이지에 이식하였다.
2.2.3 곤충 및 접종
시험되는 식물 물질의 접종에 필요한 엔. 리비스니그리 진딧물은 근처 현장에서 자라는 마팔다 식물의 재배지에서 생산되었다. 재배지는 Nr:1 진딧물의 자연 발생 집단으로 수동적으로 감염되었다.
접종 당일 (식물은 약 8주령임), 마팔다 식물로부터 무시 (apterous) 성충을 수집하였다. 수집된 진딧물은 페인트브러시를 사용하여 각각의 시험된 식물의 상부에 개별적으로 옮겨졌다. 정확히 10마리의 곤충이 각각의 시험된 식물에 놓여졌다.
2.2.4 - 데이터 수집 및 분석
시험된 다른 식물 계통의 저항성은 각각의 개별 식물체에 존재하는 진딧물의 수를 계수하여 평가하였다. 접종 후 약 3주에 계수를 수행하였다.
2.2.5 반-성체 식물 (약 11주령 식물)의 비-선택 시험의 결과
그 결과를 도 4에 제시한다. NCIMB42086에는 진딧물이 전혀 없었고, 대조군 품종인 마팔다에는 상당수의 생물형 Nr:1의 진딧물 (> 300)이 존재하였다.
2.2.6 반-성체 및 성체 식물의 자유 선택 및 비-선택 시험의 결론
결과는 기후 실험실에서 NCIMB 42086의 어린 식물 (실시예 1, 약 8주령의 식물)에서 발견된 Nr:1 저항성이 반-성체 및 성체 식물의 자유-선택 및 비-선택 시험 둘 모두에서 현장에서 매우 효과적이라는 것을 보여준다. 현장에서의 저항성은 자유-선택과 비-선택 조건 둘 모두에서 완전한 것으로 보인다 (진딧물이 전혀 존재하지 않는다). 따라서, NCIMB42086은 독일, 프랑스, 스페인의 Nr:1 집단에 대해 저항성이다.
실시예 3 - Nr:1 저항성의 QTL 맵핑
얼마나 많은 유전자좌와 어떤 유전자좌가 NCIMB42086의 Nr:1 저항성을 담당하는지 확인하기 위해, NCIMB42086을 엔. 리비스니그리 감수성 상추 재배종과 교배시켰다. F1은 엘. 사티바 모식물에게 역교배하여, QTL 맵핑에 사용된 BC1 집단을 생성하였다.
접종 후 2개의 시점, 즉 생물형 Nr:1의 진딧물을 접종한 지 2주 후 및 3주 후에 표현형 데이터 (식물당 생물형 Nr:1의 총 진딧물 수)를 수집하였다.
결과
아래에 제시되고 도 3에 도시된 바와 같이, 6번 염색체 상에 하나, 7번 염색체 상에 2개, 총 3개의 QTL이 확인되었다. 염색체의 물리적 위치는 공개된 상추 게놈을 기초로 한 것이다 (lgr.genomecenter.ucdavis.edu).
<표 1> 6번 염색체 - QTL6.1에 연결된 SNP 마커
Figure 112017040928511-pct00002
Figure 112017040928511-pct00003
<표 2> 7번 염색체 - QTL7.2에 연결된 SNP 마커
Figure 112017040928511-pct00004
Figure 112017040928511-pct00005
<표 3> 7번 염색체 - QTL7.1에 연결된 SNP 마커
Figure 112017040928511-pct00006
Figure 112017040928511-pct00007
실시예 4 - Nr:1 저항성의 QTL 맵핑
새로운 표현형 결정 및 마커 분석은 Nr:1 저항성을 맵핑하기 위해 2개의 역교배 집단에서 수행되었다. 표현형 결정은 상기 기술된 바와 같이 수행되었다.
유의한 LOD 점수를 갖는 2개의 QTL이 QTL6.1 및 QTL7.1을 포함하는 6번 염색체 및 7번 염색체에 맵핑되었다. 결과는 도 3b에도 제시된다.
<표 4> 6번 염색체 - QTL6.1에 연결된 SNP 마커
Figure 112017040928511-pct00008
<표 5> 7번 염색체 - QTL7.1에 연결된 SNP 마커
Figure 112017040928511-pct00009
Figure 112017040928511-pct00010
QTL6.1 및 QTL7.1은 2개의 다른 Nr:1 저항성 엘. 비로사 기탁물 유형에서 확인되었고, 유전자이입 및 유전자이입 기원을 구별할 수 있는 기탁물 특이적 마커가 확인되었다. 마커 VSP1 및 VSP2는 NCIMB42086으로 표시되는 하나의 기탁물 유형에서, 마커 VSP3 및 VSP4는 또 다른 기탁물 유형에서 확인된다.
<표 6> QTL6.1에 대한 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커
Figure 112017040928511-pct00011
<표 7> QTL7.1에 대한 엘. 비로사 기탁물 특이적 마커
Figure 112017040928511-pct00012
실시예 5 - 클립 고정 케이지 실험
상기 2개의 야생 엘. 비로사 기탁물은 유사하게 높은 수준의 Nr:1 저항성을 포함하지만, NCIMB 42086은 클립 고정 케이지 실험에서 발견되는 바와 같이, 다른 엘. 비로사에 비해 NCIMB 42086의 식물에서 Nr:1의 유충의 발달이 더 일찍 중단됨에 따라 훨씬 더 나은 저항성을 가지고 있다.
실험은 1일된 유충을 사용하여 수행되었다. 식물당 적어도 3개의 성체 진딧물을 포함하는 하나의 케이지를 놓았다. 접종 다음날, 모든 성체를 제거하여 케이지당 3마리의 유충만 남겼다. 성체 제거 12일 후에, 성체의 수 (생존), 새로운 유충 및 껍질의 수를 계수하였다. 실험은 28개 복제물 (1개의 케이지/식물)로 완전 무작위 설계로 수행되었다. 변수는 ANOVA, 이어서 LSD 시험으로 변형 및 분석되었다.
생존 및 새로운 유충의 수는 두 야생 엘. 비로사 기탁물 모두에서 0이었고, 감수성 대조군에서는 0.86 (평균 생존) 및 17.57 (새로운 유충의 평균 수)이었다. 그러나, 야생 기탁물은 탈피 껍질의 평균 수에서 차이가 있었고 (NCIMB42086의 평균 수는 0.85인 반면, 다른 기탁물의 평균 수는 2.11이었고, 감수성 대조군은 5.85이었다), NCIMB42086의 탈피 껍질의 평균 수는 유의하게 더 낮았고, 이것은 NCIMB42086에서 유충 발달이 더 일찍 중단됨을 보여준다.
NCIMB Ltd. NCIMB42086 20121205
SEQUENCE LISTING <110> Nunhems B.V. <120> Lettuce plants comprising resistance against Nasonovia ribisnigri biotype 1 <130> BCS14-8019 <150> 14191135.4 <151> 2014-10-30 <160> 29 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 141 <212> DNA <213> Lettuce <400> 1 tcatatggat taaccattgg tgcaaacata gctgcccctg tatataatca tcatccataa 60 atcattaaat atgtgaagtt tttataaagg tttagattgt gaacagtaaa gttacctgcg 120 attttagaag gtatgtgctt t 141 <210> 2 <211> 141 <212> DNA <213> lettuce <400> 2 aatcaacatc aagcctcttc aagctagctt cacaacaagc cctcacgtac tcaggttccc 60 cgtggacttc cgattgaccg attgtttccc caaatttgat cccaaatttc gtggctaatt 120 gaacatcctc tctcttcact c 141 <210> 3 <211> 141 <212> DNA <213> lettuce <400> 3 tagggtttgc gaacaagatc gagttgccgg agattctcca aggactgctc ttggcatctt 60 ccgacgacag aggtcttgct ctcactgcga cgttgattct ctccatggtt gctcggattg 120 gagtaggtgg agagagggtt t 141 <210> 4 <211> 141 <212> DNA <213> lettuce <400> 4 tagaatagat ttattgatat gttccttaat gttggcttcc aaatgttaat cataagttgt 60 accaatatgt gattaaataa 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Claims (16)

  1. 나소노비아 리비스니그리(Nasonovia ribisnigri) 생물형 1 (Nr:1)에 대한 저항성을 부여하는 양적 형질 유전자좌를 포함하는, 락투카 비로사(Lactuca virosa)로부터의 유전자이입 단편을 6번 염색체, 7번 염색체, 또는 둘 모두 상에 포함하고, 여기서 상기 6번 염색체 상의 유전자이입 단편이 6번 염색체의 77 Mb에서 시작하여 161 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함하고, 상기 7번 염색체 상의 유전자이입 단편이 7번 염색체의 203 Mb에서 시작하여 219 Mb에서 끝나는 영역의 전부 또는 일부를 포함하고,
    여기서 상기 6번 염색체 상의 유전자이입 단편은
    a) 서열식별번호: 23의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP1.23에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
    b) 서열식별번호: 2의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_02에 대한 CC 또는 CT 유전자형;
    c) 서열식별번호: 24의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP2.24의 TT 또는 CT 유전자형;
    d) 서열식별번호: 3의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_03의 AA 또는 AC 유전자형;
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 또는 적어도 2개 또는 3개 또는 4개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능하고,
    상기 7번 염색체 상의 유전자이입 단편은
    a) 서열식별번호: 17의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_17에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
    b) 서열식별번호: 25의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP17.25에 대한 TT 또는 TC 유전자형;
    c) 서열식별번호: 18의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_18에 대한 GG 또는 GC 유전자형;
    d) 서열식별번호: 19의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 SNP_19에 대한 GG 또는 GA 유전자형;
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1개, 또는 적어도 2개 또는 3개 또는 4개의 마커를 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능한 것인
    락투카 사티바(Lactuca sativa) 식물.
  2. 제1항에 있어서, 6번 염색체 상 및 7번 염색체 상 둘 모두에 유전자이입 단편을 포함하는 식물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 6번 염색체 상의 유전자이입 단편이
    a) 서열식별번호: 26의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP1에 대한 GG 또는 GT 유전자형, 또는
    b) 서열식별번호: 27의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP3에 대한 AA 또는 AC 유전자형
    을 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능한 것인 식물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 7번 염색체 상의 유전자이입 단편이
    a) 서열식별번호: 28의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP2에 대한 CC 또는 CA 유전자형 또는
    b) 서열식별번호: 29의 단일 뉴클레오티드 다형성 마커 VSP4에 대한 GG 또는 GA 유전자형
    을 검출하는 분자 마커 검정에 의해 검출가능한 것인 식물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자유-선택 및 비-선택 시험 조건 둘 모두 하에서 나소노비아 리비스니그리 생물형 1에 대한 저항성을 포함하는 식물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 식물 상의 생물형 1의 진딧물의 평균 수가 동일한 조건 하에서 자란 Nr:1 감수성 대조군 식물, 또는 상추 품종의 마팔다(Mafalda)에서 발견되는 생물형 1의 진딧물 평균 수의 50% 이하인 식물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 식물 상의 생물형 1의 진딧물의 평균 수가 10개 진딧물 미만인 반면, Nr:1 감수성 대조군 식물, 또는 품종 마팔다 상의 생물형 1의 진딧물의 평균 수는 동일한 조건 하에서 자랄 때 적어도 100개 진딧물인 식물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 락투카 사티바 식물이 루스-리프(loose-leaf) 상추, 로메인(Romaine) 상추, 크리스프헤드(Crisphead) 상추, 버터헤드(Butterhead) 상추, 바타비아(Batavia) 상추 또는 줄기 상추인 식물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유전자이입 단편이 엘. 비로사 기탁물 NCIMB42086에서 발견되는 6번 염색체, 7번 염색체, 또는 둘 모두의 단편인 식물.
  10. 제1항 또는 제2항에 따른 식물로 성장할 수 있는 종자.
  11. 잎 또는 결구인, 제1항 또는 제2항에 따른 식물의 부분.
  12. QTL6.1을 포함하는 6번 염색체, QTL7.1을 포함하는 7번 염색체, 또는 둘 모두 상의 유전자이입 단편을 보유하는, 제1항 또는 제2항에 따른 상추 식물의 자손 식물.
  13. 제12항에 있어서, 자가수분, 교배, 돌연변이, 이중 반수체 생산 또는 형질전환으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 방법에 의해 생산되는 자손 식물.
  14. 줄기, 삽목, 잎자루, 자엽, 꽃, 꽃밥, 화분, 씨방, 뿌리, 근단, 원형질체, 캘러스, 미세포자, 자루, 배주, 싹, 종자, 배아, 배낭, 세포, 눈, 잎, 분열조직으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 6번 염색체, 7번 염색체, 또는 둘 모두 상에 제1항 또는 제2항에 따른 식물에 포함된 유전자이입 단편을 포함하는, 제1항 또는 제2항에 따른 상추 식물의 부분.
  15. 삭제
  16. 삭제
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