KR20140123579A - 부쉬 성장 습성을 갖는 삼배체 수박 식물 - Google Patents

Abstract

본 출원은 식물 육종, 특히 수박 육종 분야에 관한 것이다. 부쉬 유형, 삼배체 수박 식물 (및 이들 식물이 성장할 수 있는 종자) 및 이들 식물에 의해 생산된 무종자 수박 과실이 제공된다. 또한, 부쉬 유형 수분수 식물 및 부쉬 유형 사배체 식물, 및 부쉬 성장 유형을 갖는 삼배체 잡종을 생산하는 방법, 뿐만 아니라 고품질의 무종자 수박 과실을 생산하는 방법이 제공된다.

Description

부쉬 성장 습성을 갖는 삼배체 수박 식물 {TRIPLOID WATERMELON PLANTS WITH A BUSH GROWTH HABIT}

본 발명은 식물 육종 및 식물 개선 분야에 관한 것이다. 성장 습성이 "부쉬(bush)"이고 ("b"로 표시되는 열성 "부쉬 유전자"를 포함함) 염색체 구성이 삼배체 (2n = 3x = 33)인, 신규 잡종 수박 식물 및 이러한 식물이 성장할 수 있는 종자가 제공된다. 이들 삼배체 잡종 식물이 정상 이배체 (2n = 2x = 22) 화분 (수분수로부터 수득가능함)으로 수분될 때, 이들 식물은 고품질의 삼배체 무종자 과실을 생산한다. 삼배체 잡종 식물은 짧은 최장 덩굴 (150 cm 이하, 보다 바람직하게는 140 cm 이하, 특히 100 cm 이하) 및 짧은 절간 길이를 갖는 부쉬 성장 습성을 갖기 때문에, 상기 식물은 전통적인 비-부쉬 삼배체 수박 잡종과 비교시 밭에서 더 높은 밀도로 성장할 수 있고, 이는 정상 성장 습성 (200 cm 초과 또는 300 cm 초과의 평균 최장 덩굴 길이를 갖는 것)을 갖는 삼배체 잡종과 비교시 헥타르당 더 높은 과실 수확량으로 이어진다. 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 식물의 평균 식물 직경은 300 cm 이하, 바람직하게는 280 cm 이하, 특히 200 cm 이하인 반면, 다른 특징, 예컨대 잎 크기 및 과실 크기는 정상 성장 유형 삼배체 수박 식물의 것과 유사하다. 또한, 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 잡종 수박 식물 (bbb)을 생산하기 위해 웅성 및 자성 친으로서 각각 사용되는 근친교배 이배체 부쉬 수박 식물 (bb) 및 근친교배 사배체 (2n = 4x = 44) 부쉬 수박 식물 (bbbb)이 제공된다. 또한, 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 식물로부터 수득가능한 삼배체 무종자 과실, 및 삼배체 부쉬 잡종 식물이 성장할 수 있는 종자가 제공된다. 추가로, 삼배체 부쉬 잡종을 육종하는 방법 및 삼배체 부쉬 잡종을 재배하는 방법이 제공된다.

무종자 수박 (시트룰루스 라나투스(Citrullus lanatus) (Thunb.) Matsum. And Nak.)은 이배체 웅성 친 식물로부터의 화분을 사용하여 사배체 모계 친 식물의 꽃을 수정시킴으로써 생산된다. 이배체 화분으로의 사배체 꽃의 수분은 삼배체인 잡종 F1 종자를 유도한다 (문헌 [Kihara, 1951, Proceedings of American Society for Horticultural Science 58: 217-230; Eigsti 1971, Hort Science 6: 1-2]). 이들 F1 종자로부터 성장한 삼배체 잡종 식물은 염색체 불균형으로 인해 생식력이 없는 화분을 생산하므로 자가-수정불능이다 (문헌 [Fehr, 1987]). 따라서, 삼배체 잡종은 수박 과실을 생산하기 위해 이배체 수분수에 의해 수분될 필요가 있다. 따라서, 삼배체 식물은 과실 생산을 위한 수분수 식물과 혼식된다. 삼배체 잡종 식물에서 수분 후 생산되는 "무종자" 과실은 정말로 씨가 없는 것은 아니고, 종종 몇 개의 먹을 수 있는 미숙하고 작은 옅은 색 종자를 함유한다.

최적의 착과를 위해, 충분한 생 화분이 요구된다. 식물은 일반적으로 2-4개의 삼배체 식물당 1개의 수분수의 비로 식재된다. 삼배체 식물 및 수분수는 별도의 열에 식재되거나 (예를 들어, 1열의 수분수 및 2-4열의 삼배체), 또는 열 내에서 혼식되거나 (예를 들어, 동일한 열에서 2 내지 3개의 삼배체 식물 사이에 1개의 수분수 식물을 식재함), 또는 삼배체의 열 사이에 좁은 열로 혼식된다 (US 2006/0168701 표 2 참조). 수분수 식물에서 생산되는 과실은 바람직하게는 삼배체 잡종에서의 과실과 상이한 껍질 무늬를 가짐으로써 쉽게 구별될 수 있다.

무종자 수박 생산에 있어서 약간의 문제가 남아있는데, 예컨대 사배체 모체 계통의 생산 (묘목의 콜키신 처리를 통한 염색체 배가), 이배체 수분수와 사배체 모체 식물 사이의 화합성을 찾는 것, 및 삼배체 종자가 종종 그의 활력 및 발아를 감소시키는 보다 두꺼운 종자 외피를 갖는 것이다. 과실 품질 및 균일성, 및 상기 요구사항으로 인한 삼배체 종자의 높은 생산 비용도 또한 종종 문제가 된다.

목적하는 형질(들)을 갖는 안정한 사배체 근친교배 모체 계통을 만드는 것은 간단하지 않은데, 이는 이것이 우수한 이배체를 선택하고, 예를 들어 콜키신 처리를 이용하여 염색체를 배가시키는 것처럼 단순하지는 않기 때문이다. 배가된 염색체를 갖는 약간의 세포를 수득하고 식물을 재생시킨 후, 사배체를 안정화시키고 (고정시키고) 목적하지 않은 염색체 이상을 제거하기 위해 다수 세대의 자가 수분 (근친교배)이 필요하다.

보다 짧은 덩굴 및/또는 보다 짧은 절간을 갖는 소형 (또는 왜소형) 이배체 수분수 식물은 종종 정상 (비-왜소형) 잡종 삼배체 자성 친에서 무종자-착과를 유도하고/거나 수분수 식물 그 자체에서 종자-포함 과실을 생산하는데 사용된다. 예를 들어, 품종 사이드 킥(Side Kick) (해리스 모린(Harris Morin))은 정상 잡종 삼배체 (무종자) 및/또는 수분수 과실 생산 (유종자)을 위한 수분수로서 사용된다. 사이드 킥은 보다 많은 분지화 (다중분지화) 및 그로 인한 보다 "소형"의 이배체 수분수 식물을 유도하는 동형접합 형태의 열성 대립유전자 hmbn (US 7,314,979 B2)을 포함하는 이배체 수분수이다. 또한, 동형접합 hmbn hmbn 식물의 이배체 수분수 과실은 정상 과실보다 작다 (정상 이배체의 8.98 kg과 비교하여 1.6 kg). 반면에, 정상 잡종 삼배체가 수분수, 예컨대 사이드 킥으로 수분될 때 생산되는 삼배체 무종자 과실은 13-21 파운드 (5.8 - 9.5 kg)의 큰 무종자 과실이다. HMBN 소형 유형 (hmbn hmbn)은 공지된 이배체 왜소형 돌연변이체 (dw -1 dw -1, 예컨대 품종 부쉬 주빌리(Bush Jubilee) 또는 dw -2 dw -2, 예컨대 품종 J86)만큼 소형이지는 않지만, 표준 이배체 유형 (예를 들어, 올스위트(Allsweet))보다는 더 소형이다 (US 7,314,979의 표 1 및 US 8,034,999의 표 1 참조). HMBN 소형 유형 (hmbn hmbn)은 정상 이배체 (평균 14.7개) 또는 공지된 왜소형 이배체 (평균 19.3 및 7.3개)보다 훨씬 더 많은 2차 분지 (평균 44.9개)를 갖는 반면, 절간 길이는 공지된 왜소형 이배체 (평균 3.4 및 4.1 cm)보다 길지만 (평균 4.4 cm) 정상 유형 이배체 (평균 7.2 cm)보다는 짧다.

US 7,164,059는 짧은 덩굴의 이배체 수분수 및 정상 성장 습성 (정상 성장 유형) 삼배체 잡종을 수분시키기 위한 그의 용도를 기재한다. 짧은 덩굴 수분수는 3 인치 미만 (7.6 cm 미만)의 평균 절간 길이 및/또는 1.8 미터 미만의 식물 직경을 갖는 것으로 기재되어 있다. 짧은 덩굴 수분수를 정상 습성 삼배체와 조합하여 사용함으로써 에이커당 33% 내지 50% 더 많은 삼배체가 식재될 수 있는 것으로 언급되어 있다 (에이커당 약 2000개 삼배체 + 에이커당 400 내지 1200개 이배체 수분수; 이는 헥타르당 약 4942개 삼배체 + 헥타르당 988 내지 2965개 이배체 수분수와 동등함).

US 7,115,800은 5.4 kg 미만 (3.6 내지 4.0 kg)의 평균 중량을 갖는 무종자 수박 과실의 생산을 기재한다. 삼배체 수박 식물은 "작은" 근친교배 사배체 및 "작은" 근친교배 이배체 친 계통을 사용하여 생산되고, 여기서 "작은"은 식물 크기가 아니라 과실 크기를 지칭한다. 작은 과실을 생산하는 삼배체 잡종 식물은 320 cm 이상의 덩굴 길이 및 8 cm 이상의 절간 길이인 정상 성장 유형을 갖는다.

US 2008/0005814 및 US 2008163388은 작은 무종자 과실을 갖는 삼배체 잡종 생산에서 자성 친으로서 적합한 사배체 수박 식물의 개발을 기재한다. 사배체 식물은 정상 영양 성장 습성을 갖는다. 이배체 수분수로 수분되었을 때, 작은 과실 (1.5 내지 2.5 kg)이 생산된다.

US2008/0244764는 이배체 칼스위트(Calsweet)로부터 개발된 정상 성장 유형의 사배체 수박 계통을 기재한다.

US 2006/0168701 및 US 2003/0172414는 삼배체 식물을 수분시켜, 그로 인해 삼배체 무종자 과실의 착과를 개시하기에 유용한 이배체 수분수 ("슈퍼 수분수")를 기재한다. 상기 수분수는 전형적인 이배체 수분수, 예컨대 상그리아(Sangria)의 표면적보다 5 내지 12배 더 작은 잎을 갖고, 정상 유형 삼배체 잡종에 인접하여 성장시킬 수 있다. 상기 수분수는 심하게 분지되어 있고 (레이스 같은 덩굴 또는 개방형 덩굴), 필요한 공간, 영양소 및 빛이 감소되어 삼배체 잡종 식물을 위해 보다 많은 공간, 영양소 및 빛을 남긴다. 특허 출원에 따르면, 상기 수분수를 사용하여 에이커당 25% 내지 33% 더 많은 무종자 수박이 생산된다.

US 6,355,865 B1은 (a) 두드러진 과실 표현형, (b) 많은 수의 웅성 꽃, (c) 지속적인 개화, (d) 조기 개화, 및/또는 (e) 보다 가는 덩굴을 갖는 변형된 식물 형태 및 성장 습성으로부터 선택되는 적어도 2개의 특징을 갖는 수분수 식물을 기재한다. 상기 이배체 수분수는 보다 가늘고 보다 많은 꽃을 생산하기 때문에, 통상의 1:2 (수분수 : 삼배체 잡종) 비가 아닌 1:3 내지 1:5 비로 식재될 수 있다.

상기 기재된 hmbn (다중분지화) 돌연변이 이외에도, 또한 돌연변이 대립유전자가 동형접합 형태로 존재할 때 이배체 수박에서 왜소형 / 소형 식물 습성을 유도하는 4종의 다른 유전자가 기재된 바 있다. 이들은 dw -1, dw -1 ^s (dw-1에 대해 대립성), dw -2 및 dw -3으로 명명되어 있다 (문헌 [Guner and Wehner 2004, Hort Science 39(6): 1175-1182]). 이들 돌연변이체 중 일부는 왜소형 또는 짧은 덩굴 이배체 수분수, 예컨대 부쉬 주빌리를 개발하는데 사용된 바 있다.

그러나, 고품질의 무종자 과실을 생산할 수 있는 삼배체 부쉬 잡종 식물을 생산하는 것은 지금까지 가능하지 않았다.

본 발명의 목적은 부쉬 성장 습성을 갖고 고품질의 무종자 과실을 생산하는 삼배체 잡종을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 이러한 삼배체 잡종 식물 및/또는 삼배체 과실을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

부쉬 삼배체 식물은 밭에서 더 적은 공간을 차지하고, 정상 유형 삼배체, 예컨대 보스턴 F1 또는 패션(Fashion) F1과 비교시 서로 및/또는 수분수에 대해 더 인접하여 성장할 수 있다. 비-부쉬 (정상 성장 습성) 수박 삼배체 잡종, 예컨대 보스턴 F1 또는 패션 F1과 비교시 헥타르당 적어도 1.5배, 1.7배, 2배, 2.5배 또는 심지어 3배 더 많은 부쉬 삼배체 식물이 성장할 수 있다. 부쉬 삼배체 식물은 잎 크기 또는 과실 크기에 영향을 미치지 않으면서 감소된 식물 직경을 갖기 때문에, 헥타르당 보다 높은 삼배체 과실 수확량이 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 잡종을 사용하여, 정상 유형 삼배체 잡종과 비교시 헥타르당 적어도 약 1.25배, 바람직하게는 적어도 약 1.5배 더 많은 과실이 생산된다.

한 실시양태에서, 또한 부쉬 삼배체 수박 식물 (bbb)을 육종하는 방법, 뿐만 아니라 상업적인 무종자 과실 생산에서 부쉬 삼배체 수박 식물을 재배하는 방법이 제공된다.

또한, 삼배체 잡종 부쉬 식물이 성장할 수 있는 종자, 및 식물 일부, 시험관내 번식물, 세포 또는 조직 배양물, 수확된 과실 등이 본원에 포함된다.

또 다른 실시양태에서, 사배체 부쉬 식물 및 이러한 사배체 부쉬 식물이 성장할 수 있는 종자, 뿐만 아니라 식물 일부 (세포, 화분, 꽃밥, 배주, 꽃 등) 및 이러한 식물의 시험관내 번식물이 본원에 제공된다.

일반적 정의

"포함하다"라는 동사 및 그의 활용형은 이 단어에 후속되는 항목이 포함되나 구체적으로 언급되지 않은 항목도 배제되지는 않음을 의미하는 그의 비-제한적인 의미로 사용된다. 또한, 한 요소의 단수 표현 언급은, 문맥에서 하나 및 오직 하나의 요소인 것이 명백히 요구되지 않는 한, 하나 초과의 요소가 존재할 가능성을 배제하지 않는다. 따라서, 단수 표현은 통상적으로 "하나 이상"을 의미하며, 예를 들어 "식물"은 또한 여러 세포 식물을 지칭하는 식이다. 유사하게, "과실" 또는 "식물"은 또한 복수의 과실 및 식물을 지칭한다.

본원에 사용된 용어 "식물"은, 바람직하게는 수득되는 식물과 동일한 유전적 구성을 갖는 전체 식물 또는 그의 임의의 일부 또는 파생물, 예컨대 식물 기관 (예를 들어, 수확되거나 수확되지 않은 과실, 잎, 꽃, 꽃밥 등), 식물 세포, 식물 원형질체, 전체 식물이 재생될 수 있는 식물 세포 조직 배양물, 식물 캘러스, 식물 세포괴, 식물 이식물, 묘목, 식물 내 온전한 식물 세포, 식물 클론 또는 미세번식물, 또는 식물의 일부, 예컨대 식물 꺾꽂이순, 배아, 화분, 꽃밥, 배주, 과실 (예를 들어, 수확된 조직 또는 기관), 꽃, 잎, 종자, 복제 번식된 식물, 뿌리, 줄기, 근단, 접목물 (접순 및/또는 근경) 등을 포함한다. 또한 임의의 발달 단계, 예컨대 묘목, 발근 전 또는 후의 꺾꽂이순 등이 포함된다.

본원에 사용된 용어 "품종" 또는 "재배품종"은, 주어진 유전자형 또는 유전자형의 조합으로부터 유발되는 특징의 발현에 의해 정의될 수 있는, 공지된 가장 낮은 계층의 단일 식물 분류 내 식물 군을 의미한다.

용어 "대립유전자(들)"는 특정 유전자좌에서의 유전자의 하나 이상의 대안적 형태 중 임의의 것을 의미하며, 모든 대립유전자는 특정 유전자좌에서의 하나의 형질 또는 특징과 관련이 있다. 유기체의 이배체 세포에서, 주어진 유전자의 대립유전자는 염색체 상의 특정 위치, 또는 유전자좌(들)에 위치한다. 한 대립유전자는 상동 염색체 쌍의 각각의 염색체 상에 존재한다. 이배체 식물 종은 특정 유전자좌에서 다수의 다양한 대립유전자를 포함할 수 있다. 이들은 유전자의 동일한 대립유전자 (동형접합체) 또는 2개의 상이한 대립유전자 (이형접합체)일 수 있다.

용어 "유전자좌(들)"는, 예를 들어 유전자 또는 유전적 마커가 확인되는 염색체 상의 특정 장소 또는 장소들 또는 부위를 의미한다.

"이배체 식물"은 본원에서 2n으로 표시되는 두 세트의 염색체를 갖는 식물, 영양 식물 일부(들) 또는 이배체 식물이 성장할 수 있는 종자를 지칭한다.

"삼배체 식물"은 본원에서 3n으로 표시되는 세 세트의 염색체를 갖는 식물, 영양 식물 일부(들) 또는 삼배체 식물이 성장할 수 있는 종자를 지칭한다.

"사배체 식물"은 본원에서 4n으로 표시되는 네 세트의 염색체를 갖는 식물, 영양 식물 일부(들) 또는 사배체 식물이 성장할 수 있는 종자를 지칭한다.

"수분수 식물" 또는 "수분수"는 삼배체 식물에서 과실을 유도하기 위한 수분수로서 적합한 (근친교배 또는 잡종) 이배체 식물, 또는 그의 일부 (예를 들어, 그의 화분 또는 접순)를 지칭한다. 따라서, 수분수 식물은 적절한 낮 시간에 그리고 적절한 기간 동안 적절한 양의 화분을 생산함으로써 삼배체 식물의 우수한 착과 (및 우수한 삼배체 과실 수확량)를 유도할 수 있다.

"웅성 친"은 사배체 자성 친에서 착과 및 종자 생산을 유도하여 F1 잡종 삼배체 종자를 생성하기 위한 웅성 친으로서 사용되는 수분수 식물을 지칭한다. 웅성 친 및 자성 친은 둘 다 각각의 친이 거의 동형접합이고 안정하도록 근친교배된다.

"자성 친" 또는 "사배체 친"은 웅성 친의 화분으로 수분되어 삼배체 종자를 함유하는 과실의 생산을 유도하는 식물을 지칭한다. 자성 친은 거의 동형접합이고 안정하도록 근친교배된다.

"잡종 삼배체 식물" 또는 "F1 삼배체"는 웅성 이배체 친을 자성 사배체 친과 타가 수정시켜 수득한 잡종 삼배체 종자로부터 성장한 삼배체 식물이다.

"무종자 과실"은 성숙한 종자를 함유하지 않는 삼배체 과실이다. 상기 과실은 1개 이상의 작고 먹을 수 있는 백색 배주를 함유할 수 있다.

"혼식"은 동일한 밭에 파종 또는 이식한 2개 유형 이상의 종자 및/또는 이식물의 조합, 특히 삼배체 잡종 식물과 동일한 밭에서의 수분수의 파종 및/또는 이식을 지칭한다 (삼배체 식물에서의 무종자 과실 생산 및 수분수 식물에서의 이배체 과실 생산을 위함). 예를 들어, 수분수는 별도의 열에 식재되거나, 또는 동일한 열에서 (예를 들어, 각 열 내의 이랑에서) 삼배체 식물과 혼식될 수 있다. 수분수는 또한 삼배체의 열 사이에 식재될 수 있다. 또한, 수분수 및 삼배체 잡종의 종자를 파종 전에 혼합하여 무작위 파종을 할 수도 있다. 삼배체 잡종 식물 및/또는 수분수 식물의 이식물은 또한 상이한 식물의 근경을 포함할 수 있다. 적합한 근경이 당업계에 공지되어 있다. 상이한 근경을 갖는 수박 식물은 "접목된" 것으로 지칭된다.

"식재" 또는 "식재된"은 기계 또는 수동으로 밭에 파종 (직접 파종)하거나 묘목 (소식물) 이식하는 것을 지칭한다.

"영양 번식"은 영양 조직으로부터의, 예를 들어 시험관내 번식 또는 접목 방법 (접순을 사용함)에 의한 식물의 번식을 지칭한다. 시험관내 번식은 시험관내 세포 또는 조직 배양 및 시험관내 배양물로부터의 전체 식물의 재생을 포함한다. 접목은 본래의 식물을 근경 상에 접목시킴으로써 번식시키는 것을 포함한다. 본래의 식물의 클론 (즉, 유전적으로 동일한 영양 번식물)은 따라서 시험관내 배양 또는 접목에 의해 생성될 수 있다.

"열성"은 기능적 우성 대립유전자가 게놈에 존재하지 않을 때 그의 표현형을 나타내는 대립유전자를 지칭한다. 본원에 제공된 NCIMB 등록 번호에서 찾아볼 수 있는 (그리고 그로부터 획득가능한) 본 발명에 따른 열성 부쉬 대립유전자 (b)는, 이배체 식물에서 2개의 카피 (bb), 사배체 식물에서 4개의 카피 (bbbb) 또는 삼배체 식물에서 3개의 카피 (bbb)로 존재하여 그로 인해 기능적 우성 부쉬 대립유전자 (B)가 이들 식물에 부재할 때 부쉬 성장 습성을 유발한다. B 대립유전자는 따라서 본질적으로 돌연변이 b 대립유전자가 결여된 식물에서 발견되는 야생형 비-돌연변이 대립유전자이다.

"부쉬 유형" 또는 "부쉬 성장 유형" 또는 "부쉬 성장 습성" 또는 "부쉬 습성"은 성숙기에 약 7 cm 이하 (그러나, 적어도 약 4.7 cm, 바람직하게는 적어도 약 5.0 cm)의 평균 절간 길이 및 약 150 cm 이하, 약 140 cm 이하, 약 130 cm 이하, 바람직하게는 약 100 cm 이하 (그러나, 적어도 약 70 cm)의 평균 최장 덩굴 길이를 갖는 식물 계통 또는 품종의 유전적 (부쉬 대립유전자에 의해 유전적으로 결정된) 영양 성장 습성을 지칭한다. 또한, 평균 잎 크기는 부쉬 대립유전자에 의해 감소되지 않고, 적어도 약 11 cm 길이 및/또는 15 cm 폭이거나 더 크다. "비-부쉬" 성장 유형은 임의의 다른 유형 (B 대립유전자를 갖는 것), 예컨대 현저하게 100 cm 초과, 예를 들어 일반적으로 200 cm 초과 또는 300 cm 초과의 평균 최장 덩굴을 생산하는 정상 삼배체 성장 유형 (예를 들어, 패션 F1 또는 보스턴 F1)이다 (또한, 실시예 참조).

"최장 덩굴 길이" 또는 "평균 최장 덩굴 길이"는 완전히 성장하였을 때 (성숙기)의 수박 계통 또는 품종의 다수의 식물의 최장 덩굴의 평균 길이를 지칭한다. 최장 덩굴은 본원에서 줄기로도 또한 지칭될 수 있다 (따라서, "줄기" 및 "최장 덩굴"은 본원에서 상호교환적으로 사용됨).

"식물 직경"은 완전히 성장하였을 때의 수박 계통 또는 품종의 다수의 식물의 평균 직경, 즉 식물의 한쪽의 최장 덩굴의 끝에서 식물의 반대쪽의 최장 덩굴의 끝까지의 직경을 지칭한다.

"절간 길이"는 특정 계통 또는 품종의 다수의 식물의 덩굴 상의 절간의 평균 길이를 지칭한다.

"절간 수"는 덩굴, 예를 들어 최장 덩굴 상의 절간의 평균 수를 지칭한다.

"역교배"는 잡종 자손, 예를 들어 F1 잡종을 잡종의 친 중 하나에 반복적으로 역으로 교배시키는 과정이다. 역교배를 이용하여 하나 이상의 단일 유전자좌 전환을 하나의 배경에서 또 다른 곳으로 도입시킬 수 있다.

본 명세서 전반에 걸쳐, "평균" 및 "평균치"는 상호교환적으로 사용되고, 산술 평균을 지칭한다.

"단일 유전자 전환" 또는 "단일 유전자 전환된"은 역교배에 의해 개발된 식물을 지칭하고, 여기서 본질적으로 역교배 또는 유전 공학을 통해 식물 (예를 들어, 근친교배체) 내로 이동된 단일 유전자 이외에도 식물의 모든 목적하는 형태학적 및 생리학적 특징이 유지된다.

"수확량"은 특정한 계통 또는 품종의 헥타르당 수확된 모든 수박 과실의 총 중량을 의미한다.

"상품 수확량"은 특정한 계통 또는 품종의 헥타르당 수확된 모든 시판가능한 수박 과실, 특히 적어도 2.5 kg의 무종자 삼배체 과실, 즉 우수한 향미 (이취 없음), 적어도 10% 브릭스 및 과육 색 특성을 갖고 결함, 예컨대 공동병을 갖지 않는, 신선한 상태의 소비를 위해 판매되기에 적합한 과실의 총 중량을 의미한다.

"대립성 시험"은 2개의 식물에서 보이는 2개의 표현형이 동일한 유전자에 의해 결정되는지 또는 상이한 유전자에 의해 결정되는지의 여부를 시험할 수 있는 유전적 시험을 지칭한다. 예를 들어, 동형접합 이배체 부쉬 식물 (bb)이 상이한 유전자좌에서 상이한 열성 유전자 (예를 들어, 다중분지화를 결정하는 hmbn 대립유전자)에 대해 동형접합인 또 다른 수박 식물과 교배되는 경우에, F1 식물은 부쉬 성장 유형을 갖지 않고 다중분지화 표현형이 아닐 것이고, F2 세대는 2개의 표현형 (부쉬 및 다중분지화)에 대해 독립적으로 9:3:3:1의 비, 즉 9 (비-부쉬 / 비-다중분지화) : 3 (부쉬 / 비-다중분지화) : 3 (비-부쉬 / 다중분지화) : 1 (부쉬 / 다중분지화)로 분리될 것이다.

본 발명의 한 측면에서, 삼배체이고 (본원에 정의된 바와 같은) 부쉬 성장 습성을 갖는 시트룰루스 라나투스 종의 식물 (의 종자)이 제공된다. 식물은 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 3개의 카피를 포함하고, 여기서 상기 대립유전자를 함유하는 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41907 (및/또는 NCIMB 41905 및 NCIMB 41906) 하에 기탁되어 있다. 배수성은 염색체 계수 또는 유동 세포측정법 또는 다른 공지된 방법에 의해 쉽게 결정될 수 있다 (본원에 참조로 포함되는 문헌 [Sari et al. 1999, Scientia Horticulturae 82: 265 - 277]).

삼배체 부쉬 잡종은 열성 부쉬 대립유전자 "b"의 존재 (및 우성 B 대립유전자의 부재)로 인해, 약 150 cm 이하, 바람직하게는 약 140 cm 이하, 보다 바람직하게는 약 100 cm 이하의 최장 덩굴 길이를 갖고, 그로 인해 평균 식물 직경은 약 300 cm 이하, 280 cm 이하, 또는 200 cm 이하이고, 최장 덩굴 상의 평균 절간 길이는 약 7 cm 이하이지만 적어도 약 4.7 cm, 바람직하게는 적어도 약 5.0, 5.5, 6.0, 6.5 또는 7.0 cm이다. 특히, 6.0 cm 또는 7.0 cm, 또는 6.0 내지 7.0 cm의 평균 절간 길이를 갖는 식물이 포함된다. 열성 부쉬 대립유전자는 잎 크기에 영향을 미치지 않으므로, 본 발명에 따른 식물은 적어도 약 11, 12, 13, 14, 15, 16 또는 17 cm의 평균 잎 길이 및/또는 적어도 약 15, 16, 17, 18 또는 19 cm의 평균 잎 폭을 포함하는, 정상 성장 유형 삼배체 잡종 (예컨대, 보스턴 F1)에서 발견되는 것과 유사한 (평균) 크기, 즉 적어도 약 11, 12, 13, 14 또는 15 cm 길이 및/또는 적어도 약 15 cm 폭의 잎을 포함한다. 한 실시양태에서, 평균 잎 길이에 평균 잎 폭을 곱한 값은 바람직하게는 적어도 약 140 또는 150, 예컨대 적어도 약 160, 170, 180, 190 또는 200, 또는 심지어 적어도 약 225, 250, 300 이상이다.

한 실시양태에서, (평균) 최장 덩굴 길이 대 최장 덩굴 상의 절간의 (평균) 수의 비는 7 이하이다. 또 다른 측면에서, 삼배체 부쉬 잡종은 최장 덩굴 상에 (평균적으로) 15개 이하의 절간을 갖는다. 특히, 최장 덩굴 상의 절간의 수는 보스턴 F1 또는 패션 F1에서 발견되는 수의 약 50%이다.

또한, 최장 덩굴의 중간에서 측정된 (평균) 줄기 직경은 정상 삼배체 잡종, 예컨대 보스턴 F1에서보다 큰데, 예를 들어 평균 줄기 직경은 적어도 약 8 mm, 바람직하게는 적어도 약 9 mm이고, 심지어 적어도 약 10 mm, 11 mm 또는 12 mm일 수 있다. 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 잡종의 평균 줄기 직경은 따라서, 바람직하게는 B 대립유전자를 포함하는 비-부쉬 (정상 성장 유형) 삼배체 잡종의 평균 줄기 직경의 적어도 1.2배, 1.3배, 1.4배, 1.5배 또는 1.6배이다.

열성 부쉬 대립유전자는, 예를 들어 기탁된 종자로부터 성장한 식물과 교배를 수행함으로써, 또는 종자가 기탁되어 있는 식물의 조직 또는 세포 배양물로부터 식물을 재생시키고 이러한 재생된 식물과 교배를 수행함으로써, 또는 부쉬 대립유전자를 포함하는 이배체 수박 식물 (예를 들어, B 대립유전자도 또한 함유하기 때문에 부쉬-성장 유형을 나타내지 않을 수 있는 식물)을 확인함으로써 임의의 다른 수박 식물 내로 이동될 수 있다. b 대립유전자가 이동될 수 있는 다른 수박 식물은 따라서, 예를 들어 열성 b 대립유전자가 결여된 식물이다. 따라서, 부쉬 대립유전자를 이동시키기 위해, 부쉬 대립유전자를 포함하는 수박 식물을, 예를 들어 b 대립유전자가 결여된 또 다른 수박 식물과 교배시키고, F1을 자가교배시켜 F2 또는 추가 세대를 생산한다. 이배체에서 동형접합 형태로 (또는 삼배체 또는 사배체에서 3 또는 4개의 카피로) 부쉬 대립유전자를 함유하는 F2 또는 추가 세대 자손은 부쉬 성장 습성을 나타낼 것이고, 따라서 쉽게 확인될 수 있다.

또 다른 수박 식물이 부쉬 대립유전자를 갖는지 갖지 않는지의 여부를 시험하기 위해, 대립성 시험이 수행될 수 있다.

(예를 들어, 열성 부쉬 대립유전자가 결여된 다른 수박 식물 내로 부쉬 대립유전자를 이동시킨 경우) 상기 기재된 바와 같은 부쉬 성장 특징을 갖는 식물 계통을 결정하고/거나 선택하기 위해, 계통의 여러 식물을 동일한 환경 조건 하에 하나 이상의 위치에서 적절한 대조 품종 또는 계통을 포함하여 성장시키고, 평균 값을 계산할 수 있도록 계통의 다수의 식물 (적어도 3개, 바람직하게는 적어도 5 또는 10개 이상의 식물) 상에서 측정을 수행하는 것으로 이해된다.

과실 특징은 부쉬 대립유전자의 3개의 카피의 존재 (B 대립유전자의 부재)에 의해 영향을 받지 않으므로, 다양한 과실 특징을 갖는 유전적 배경 내로 부쉬 대립유전자를 교배시킴으로써 임의의 과실 크기, 임의의 과실 형상, 색 및 과실 껍질 무늬를 갖는 삼배체 잡종이 생산될 수 있다. 부쉬 대립유전자는, 예를 들어 본원의 다른 곳에 기재된 바와 같은 부쉬 대립유전자의 공급원으로서의 본원에서 기탁된 종자를 사용함으로써 다양한 유전적 배경 내로 역교배될 수 있다. 대안적으로, 다양한 과실 특징을 결정하는 유전자가 부쉬 성장 유형을 포함하는 식물 내로 역교배될 수 있다. 따라서, 부쉬 성장 유형을 포함하는 삼배체 잡종의 평균 과실 중량은 적어도 약 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14 kg일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 부쉬 성장 유형을 포함하는 삼배체 잡종의 평균 과실 중량은 5 kg 미만, 예를 들어 4, 3, 2, 1.5 또는 1 kg일 수 있다. 이러한 작은 과실을 갖는 잡종 삼배체를 생산하기 위해, 예를 들어 부쉬 대립유전자를 릴리풋(Liliput), 엑스타지(Extazy) 또는 판타지(Fantazy) (하제라(Hazera)) 또는 발도리아(Valdoria) F1, 바네사(Vanessa) F1, 픽시(Pixie) F1 또는 보니(Bonny) F1 (넌헴스(Nunhems))과 같은 품종 내로 도입시킬 수 있거나, 또는 그 반대로, 작은 과실 크기를 결정하는 유전자를 부쉬 성장 유형을 갖는 본원에서 기탁된 식물 내로 역교배시킬 수 있다.

마찬가지로, 임의의 다른 과실 특징이 육종에 의해 부쉬 성장 유형과 조합될 수 있다. 언급된 바와 같이, 예를 들어 과실 형상 (예를 들어, 길쭉함, 타원형, 땅딸막함, 구형 또는 둥금), 과실 표면 (골이 패임, 평활함), 과육 색 (스칼렛 레드, 코랄 레드, 오렌지색, 새먼, 황색, 카나리 옐로우 또는 백색), 껍질 색 (예를 들어, 담녹색; 암녹색; 좁거나, 중간이거나 또는 넓은 줄의 줄무늬가 있는 녹색; 회색 유형; 반점이 있거나 없음; 금빛 황색), 껍질 두께, 껍질 인성, 껍질 무늬 (예를 들어, 줄무늬, 비-줄무늬, 그물형), 브릭스 (총 가용성 고체), 과육 구조 / 과육 견고성, 보다 높은 리코펜 및/또는 비타민 함량, 다양한 당:산 비, 매우 우수한 과실 향미 등이 육종에 의해 변형될 수 있다. 문헌 [Guner and Wehner 2004, Hort Science 39(6): 1175-1182], 특히 과실 특징에 대한 유전자를 기재한 1180-1181 페이지를 참조한다. 일반적으로 중요한 육종 목적은 조기 성숙, 높은 과실 수확량, 높은 내부 과실 품질 (우수한 균일한 색, 높은 당, 적절한 당:산 비, 우수한 향미, 높은 비타민 및 리코펜 함량, 단단한 과육 질감, 비-섬유성 과육 질감, 결함, 예컨대 공동병, 껍질 괴사, 배꼽썩음병 또는 크로스 스티치의 부재, 및 우수한 껍질 특징 및 균열-저항성)이다.

본 발명의 한 실시양태에서, 과실은 바람직하게는 또한 WO03/075641의 13 및 14 페이지에 기재된 바와 같은 "취성 껍질" 및/또는 "터지기 쉬운(explosive) 껍질"을 갖지 않는데, 즉 과실은 90 내지 140 g/mm² 범위의 압력 하에 부서지지 않는다.

부쉬 대립유전자는 공지된 육종 방법을 이용하여 부쉬 대립유전자가 결여된 다른 수박 식물 내로 도입될 수 있다. 공지된 육종 방법, 예컨대 (이에 제한되지 않음) 순환 선택, 계통 육종, 역교배 육종, 근친교배 개발, 잡종 시험, 마커 보조 육종 등이 단독으로 또는 조합되어 이용될 수 있다. 이어서, 부쉬 성장 습성을 유지하는 자손이 선택되는데, 이는 표현형으로 쉽게 확인될 수 있다. 따라서, 부쉬 성장 습성을 갖는 자손 식물의 선택은 부쉬 성장 습성 특징의 표현형 선택에 의해, 그리고 부쉬 성장 습성 특징을 갖지 않는, 예를 들어 본 발명에 따른 부쉬 식물과 비교시 보다 긴 주요 덩굴, 보다 긴 절간 및 보다 작은 잎을 갖는 식물을 폐기함으로써 수행될 수 있다.

따라서, 한 측면에서, 삼배체이고 부쉬 성장 습성을 갖고, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 3개의 카피를 포함하며, 여기서 부쉬 대립유전자는 종자가 등록 번호 NCIMB41906 또는 NCIMB41905 하에 기탁된 수박 식물 또는 이들 식물 중 임의의 것의 자손 (예를 들어, 자가교배 및/또는 교배에 의해 수득되고, 이러한 자손은 부쉬 대립유전자 및/또는 부쉬 성장 습성을 유지함)을 또 다른 수박 식물과 교배시킴으로써 수득가능한 (수득될 수 있는) 것인, 시트룰루스 라나투스 종의 식물이 제공된다.

한 측면에서, 부쉬 성장 습성을 갖는 삼배체 식물은 이배체 부쉬 수박 식물을 사배체 부쉬 수박 식물과 교배시킴으로써 수득가능하고, 여기서 부쉬 대립유전자는 종자가 등록 번호 NCIMB41906 또는 NCIMB41905 하에 기탁된 수박 식물 또는 이들 식물 중 임의의 것의 자손 (예를 들어, 자가교배 및/또는 교배에 의해 수득되고, 이러한 자손은 부쉬 대립유전자 및/또는 부쉬 성장 습성을 유지함)을 또 다른 수박 식물과 교배시킴으로써 수득가능하다 (수득될 수 있다).

한 측면에서, 삼배체이고 부쉬 성장 습성을 갖고, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 3개의 카피를 포함하고, 종자가 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁된 수박 식물의 식물 세포 또는 식물 조직의 영양 번식에 의해 수득가능한 (수득될 수 있는), 시트룰루스 라나투스 종의 식물이 제공된다.

b 대립유전자는 열성이기 때문에, 부쉬 성장 습성은 단지 우성 B 대립유전자가 존재하지 않는 경우에만 보인다. b 대립유전자를 본원에서 생성된 이배체 종자 기탁물 (예를 들어, NCIMB 41906 또는 그의 자손)로부터 열성 b 대립유전자를 함유하지 않는 또 다른 수박 식물로 이동시킨 경우, F1은 이형접합일 것이고 부쉬 성장 습성을 나타내지 않을 것이고, 육종가는 우선 부쉬 성장 습성을 포함하는 식물을 확인하기 위해 F1을 자가교배시킬 필요가 있다. 마찬가지로, b 대립유전자를, 예컨대 NCIMB41905 또는 그의 자손의 종자로부터 성장한 사배체 수박 식물 (bbbb)로부터 열성 b 대립유전자를 포함하지 않는 또 다른 사배체 수박 식물로 이동시킨 경우, F1은 이형접합일 것이고 부쉬 성장 습성을 나타내지 않을 것이고, 다시 부쉬 표현형은 단지 F2 세대에서만 보일 것이다. 이배체 부쉬 식물은 또한 사배체 부쉬 식물의 반수 세포 (예를 들어, 식물의 화분 또는 꽃밥 배양물 및 재생물)로부터 재생될 수 있고, 이어서 파생된 이배체 부쉬 식물은 추가 육종에, 그리고 부쉬 성장 습성을 갖는 수박 식물을 생성하는데 사용될 수 있다. 이것은 부쉬 성장 습성을 갖는 반수 사배체 식물로 지칭될 수 있다. 이러한 식물은 본원에 포함된다.

다르게는, b 대립유전자에 연결되는 분자 마커를 개발할 수 있고, 이어서 연결된 분자 마커를 갖는 식물을 선택함으로써 부쉬 성장 습성의 선택이 수행될 수 있다. 연결되는 마커는 다양한 기술, 예컨대 벌크 분리체 분석(Bulk Segregant Analysis), 및 다양한 마커, 예컨대 AFLP 마커, RFLP 마커, SNP 마커, 미소- 또는 미세- 부수체 마커 등을 이용하여 개발할 수 있다. 마커 개발을 위해, 예를 들어 부쉬 성장 유형을 갖는 식물 (예를 들어, 이배체 bb)을 정상 성장 유형을 갖는 식물 (예를 들어, 이배체 BB)과 교배시키고 그로부터 분리 집단 (예를 들어, F2 또는 F3 집단 또는 역교배 집단)을 발달시킴으로써 분리 집단을 생성하여야 한다. 이어서, 부쉬 성장 습성 및 부쉬 대립유전자와 밀접하게 연관된 (연결된), 즉 b 대립유전자와 공동-분리되는 마커를 확인할 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Wolukau et al. (HortScience February 2009 vol. 44 no. 1 32-34) the use of Bulk Segregant Analysis in melon to identify markers linked to a resistance gene]을 참조한다. 분자 마커는 염색체 상에서 b 대립유전자 근처 (예를 들어, 5 cm 이하의 유전적 거리)에서 발견되는 DNA 서열 또는 단일 뉴클레오티드 다형성 (SNP)이고, 이는 B 대립유전자 근처에서 발견되는 DNA 서열 또는 SNP와 상이하다. 따라서, 한 실시양태에서, b 대립유전자는 b 대립유전자에 가깝게 연결된 분자 마커를 사용하는 마커 보조 육종 방법에 의해 b 대립유전자가 결여된 다른 수박 식물 내로 도입될 수 있다.

무종자 과실 생산을 위해, 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 잡종을 적합한 이배체 수분수, 예컨대 예를 들어 제니(Jenny) F1 (넌헴스) 또는 폴리맥스(Polimax) F1 (넌헴스) 또는 다른 수분수, 예컨대 SP-1, SP-2, SP-3, SP-4 또는 SP-5 (신젠타(Syngenta)) 또는 사이드킥과 혼식할 수 있다. 이어서, 본 발명의 삼배체 식물로부터 과실을 수확한다. 삼배체 식물은 보다 작은 식물 직경을 갖기 때문에, 정상 성장 유형 삼배체 (예컨대, 200, 250 또는 300 cm 초과의 주요 덩굴 길이를 갖는 식물)와 비교시 더 높은 파종 또는 식재 밀도가 가능하다. 그로 인해 또한 헥타르당 더 높은 삼배체 과실 수확량이 달성된다.

한 실시양태에서,

a) 삼배체 잡종 부쉬 식물 및 이배체 수분수 식물을 혼식하고 (여기서, 삼배체 식물은 정상 성장 유형 삼배체 잡종 식물의 식재 밀도의 적어도 1.5배의 밀도임),

b) 삼배체 부쉬 식물의 자성 꽃이 수분되도록 하고,

c) 삼배체 잡종 부쉬 식물로부터 과실을 수확하는 것

을 포함하는, 무종자 삼배체 과실을 생산하는 방법이 제공된다.

단계 a)에서의 삼배체 부쉬 식물의 밀도는 식물이 온실에서 또는 노지에서 성장하는지 아닌지의 여부 및 삼배체가 근경 상에 접목되는지 아닌지의 여부에 좌우된다. 따라서, 온실에서의 삼배체 부쉬 식물의 밀도는 바람직하게는 헥타르당 적어도 약 7500개 식물 (접목 삼배체) 또는 헥타르당 15000개 식물 (비-접목 삼배체)이다. 노지에서의 삼배체 부쉬 식물의 밀도는 바람직하게는 헥타르당 적어도 약 6000, 7000 또는 8000개 식물 (접목 삼배체) 또는 헥타르당 적어도 약 12000, 13000, 14000 또는 15000개 식물 (비-접목 삼배체)이다.

단계 c)에서의 삼배체 과실 수확량은 정상 성장 유형 삼배체, 예컨대 보스턴 F1 또는 패션 F1의 삼배체 과실 수확량의 적어도 1.25배이다. 따라서, 노지에서 (비-접목) 헥타르당 적어도 약 75 톤, 바람직하게는 헥타르당 심지어 적어도 약 80, 85 또는 90 톤의 삼배체 무종자 과실 (b 대립유전자의 3개의 카피를 포함하는 것)이 단계 c)에서 수확된다. 따라서, 한 실시양태에서, 방법은 헥타르당 적어도 75 톤의 삼배체 과실을 수확하는 단계 d)를 포함한다. 이어서, 이들은 분류되고, 용기 등에 포장될 수 있다. b 대립유전자를 포함하는 삼배체 과실, 바람직하게는 시판가능한 과실을 포함하거나 그로 이루어진 용기는 또한 본 발명의 한 실시양태이다.

또한, 부쉬 성장 유형을 갖는 삼배체 잡종 식물이 성장할 수 있는 종자가 본원에 제공된다. 따라서, 한 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 삼배체 부쉬 식물이 성장할 수 있는 수박 종자가 제공된다. 종자는 b 대립유전자의 3개의 카피를 함유한다. 한 실시양태에서, 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있다. 한 실시양태에서, 성숙한 종자는 작고, 5 mm 길이 이하의 평균 종자 크기를 포함한다. 다수의 이러한 종자를 포함하는 패키지 (백, 용기 등)가 본원에 포함된다.

또한, 부쉬 성장 유형을 갖는 삼배체 잡종 식물의 묘목, 접순 및 근경, 뿐만 아니라 세포 및 조직, 및 세포 배양물 및 조직 배양물, 및 영양 번식물이 본원에 포함된다. 따라서, 동일한 환경 조건 하에 식물로 재생되고 성장하였을 때 본 발명에 따른 부쉬 성장 유형을 유지하는 삼배체 잡종 식물의 묘목, 접순 및 근경, 뿐만 아니라 세포 및 조직, 세포 배양물 및 조직 배양물 및 영양 번식물로부터 수득된 전체 식물이 본원에 제공된다.

마찬가지로, 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 식물로부터 수확된 무종자 삼배체 과실 (bbb)이 본원에 포함된다. 과실은 신선한 상태의 소비를 위해 또는 가공을 위해 수확될 수 있다. 다수의 이러한 과실을 포함하거나 그로 이루어진 용기는 본 발명의 추가 실시양태이다. 바람직하게는 용기는 시판가능한 과실을 포함한다.

부쉬 성장 유형을 갖는 삼배체 잡종 식물 (bbb)은 부쉬 성장 습성을 갖는 이배체 근친교배 웅성 친 계통과 부쉬 성장 습성을 갖는 사배체 근친교배 친 계통 사이의 교배로부터 생산된 F1 - 잡종이다 (도 1 참조). 따라서, 부쉬 성장 유형을 갖는 삼배체 잡종 식물 (bbb)의 종자를 생산하기 위해, 삼배체 잡종 식물을 영양 번식시킬 수 있거나, 또는 다르게는 근친교배 부쉬 이배체 (bb) 및 근친교배 사배체 부쉬 (bbbb) 친 계통을 생산할 수 있다. 따라서, 당업자는 우선 다양한 특징을 갖지만 본원에 기재된 바와 같은 부쉬 성장 유형을 유지하는 웅성 및 자성 친을 생성함으로써 다양한 특징 (예컨대, 다양한 과실 크기 등)을 삼배체 부쉬 잡종 내로 도입시킬 수 있다.

부쉬 성장 습성을 갖는 영양 번식된 삼배체 잡종도 또한 본 발명의 한 실시양태이다. 한 측면에서, 수박 식물은 NCIMB41907, NCIMB41906 또는 NCIMB41905 하에 기탁된 종자에서 발견되는 바와 같은 부쉬 대립유전자를 갖는다. 한 측면에서, 영양 번식된 잡종은 NCIMB 41907의 식물 조직으로부터 수득된다 (수득가능하다).

상기 언급된 바와 같이, b 대립유전자는 본원에 제공된 종자 기탁물로부터 다른 수박 식물 내로 이동될 수 있고, 그로 인해 근친교배 부쉬 이배체 및/또는 다른 근친교배 부쉬 사배체가 생성될 수 있다. 한 실시양태에서, 등록 번호 NCIMB 41905, NCIMB 41906 및/또는 NCIMB 41907 하에 기탁된 종자에서 발견되는 바와 같은 b 대립유전자를 포함하는 근친교배 이배체 부쉬 식물 및/또는 근친교배 사배체 부쉬 식물이 제공된다.

부쉬 성장 습성을 갖는 이배체 또는 사배체 수박 식물을 지칭할 때, 삼배체 부쉬 잡종에 대해 상기 기재된 것과 동일한 부쉬 성장 습성 특징이 지칭되는 것으로 이해되는데, 즉 이배체 또는 사배체 부쉬 식물은, 2개 또는 4개 카피의 열성 부쉬 대립유전자 "b"의 존재 (및 우성 B 대립유전자의 부재)로 인해, 약 150 cm, 140 cm 또는 100 cm 이하의 최장 덩굴 길이를 갖고, 그로 인해 평균 식물 직경은 약 300 cm, 280 cm 또는 200 cm 이하이고, 최장 덩굴 상의 평균 절간 길이는 약 7 cm 이하이지만 적어도 약 4.7 cm, 바람직하게는 적어도 약 5.0, 5.5, 6.0 또는 6.5 cm이다. 열성 부쉬 대립유전자는 잎 크기에 영향을 미치지 않으므로, 본 발명에 따른 식물은 적어도 약 11, 12, 13, 14, 15, 16 또는 17 cm의 잎 길이 및/또는 적어도 약 15, 16, 17, 18 또는 19 cm의 잎 폭을 포함하는, 정상 성장 유형 이배체 (예컨대, 품종 밀레이디(Milady)) 또는 정상 성장 유형 사배체에서 발견되는 것과 유사한 크기, 즉 적어도 약 11 cm 길이 및/또는 적어도 약 15 cm 폭의 잎을 포함한다. 유사하게, (평균) 최장 덩굴 길이 대 최장 덩굴 상의 절간의 (평균) 수의 비는 7 이하이다. 또 다른 측면에서, 이배체 부쉬 또는 사배체 부쉬는 최장 덩굴 상에 (평균적으로) 25, 21 또는 15개 이하의 절간을 갖는다. 또한, 한 측면에서, 최장 덩굴의 중간에서 측정된 (평균) 줄기 직경은 정상 성장 유형 이배체 또는 사배체에서보다 큰데, 예를 들어 줄기 직경은 적어도 약 8 mm, 바람직하게는 적어도 약 9 mm이고, 심지어 적어도 약 10 mm, 11 mm 또는 12 mm일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 이배체 또는 사배체 부쉬 식물의 평균 줄기 직경은, 바람직하게는 B 대립유전자를 포함하는 비-부쉬 이배체 또는 사배체의 평균 줄기 직경의 적어도 1.2배, 1.3배, 1.4배, 1.5배 또는 1.6배이다. 한 실시양태에서, 과실 특징 (예를 들어, 평균 과실 크기, 중량 등)은 정상 성장 유형 이배체 또는 사배체에서와 상이하지 않다.

한 실시양태에서, 이배체 부쉬 근친교배 계통이 생성될 수 있고, 여기서 부쉬 대립유전자 (b)는, 예를 들어 등록 번호 NCIMB 41906 하에 생성된 종자 기탁물 또는 그의 자손, 예를 들어 NCIMB41906의 자가교배 및/또는 또 다른 수박 식물과의 교배에 의해 수득된 자손으로부터 파생가능하다. 이는, 예를 들어 NCIMB 41906 또는 그의 자손과의 육종, 및 부쉬 성장 유형에 대한 자손 세대에서의 선택 (부쉬 성장 유형을 갖지 않는 식물은 폐기함)에 의해 수행될 수 있다. 부쉬 대립유전자는 또한 부쉬 대립유전자를 포함하는 다른 식물 또는 식물 일부, 예를 들어 사배체 부쉬 식물의 화분 또는 씨방, 예컨대 NCIMB 41905 하에 기탁된 종자로부터 파생될 수 있다.

다르게는, (우성 B 대립유전자의 존재로 인해) 부쉬 성장 유형을 갖지 않을 수 있더라도 부쉬 대립유전자를 포함할 수 있는 이배체 품종 또는 계통을 확인함으로써 신규 이배체 부쉬 근친교배 계통이 생성될 수 있다. 예를 들어, 아마도 b 대립유전자를 함유하는 것으로 의심되는 이배체가 사용될 수 있다. 대립성 시험을 수행하여 열성 부쉬 대립유전자가 존재하는지의 여부를 결정할 수 있다. 바람직하게는, 이배체를 하나 이상의 세대 동안 자가-수분시키고, 동형접합 형태의 부쉬 대립유전자에 의해 결정되는 부쉬 성장 유형을 갖는 자손 식물을 선택함으로써 부쉬 대립유전자에 대해 동형접합인 이배체를 확인한다. 적합할 수 있는 품종은 가든 베이비(Garden Baby), 부쉬 찰스턴 그레이(Bush Charleston Gray) 및 부쉬 슈가 베이비(Bush Sugar Baby) 또는 슈가 부쉬(Sugar Bush)이다.

한 실시양태에서, 사배체 부쉬 근친교배 계통이 생성될 수 있고, 여기서 부쉬 대립유전자는, 예를 들어 등록 번호 NCIMB 41905 또는 NCIMB 41906 하에 생성된 종자 기탁물 또는 이들 중 임의의 것의 자손으로부터 파생가능하다. 이는, 예를 들어 NCIMB 41905 및/또는 NCIMB 41906 또는 이들의 자손과의 육종, 및 부쉬 성장 유형에 대한 자손 세대에서의 선택 (부쉬 성장 유형을 갖지 않는 식물은 폐기함)에 의해 수행될 수 있다. NCIMB 41906 또는 그의 자손이 사용되는 경우, 염색체 배가 기술을 사용하여 사배체를 생성하고, 이어서 사배체 및 선택된 사배체의 자가교배에 의해 수득된 사배체의 자손에서 부쉬 성장 습성을 선택하고, 추가 세대에서 부 쉬 성장 습성을 안정화시킬 수 있다.

다르게는, 상기 기재된 바와 같은 신규 이배체 부쉬 식물로부터 출발하여 상기 식물을 본원에 정의된 바와 같은 부쉬 성장 유형에 대해 선택하면서 여러 세대 동안 근친교배시키고, 선택된 근친교배 부쉬 이배체 계통의 염색체를 배가시켜 사배체 부쉬 계통을 생성함으로써 신규 사배체 부쉬 근친교배 계통이 생성될 수 있다. 이어서, 사배체 계통을 본원에 기재된 바와 같은 부쉬 성장 유형에 대해 선택하면서 여러 세대 동안 추가로 근친교배시킨다.

한 측면에서, 본 발명은 또한 사배체이고 부쉬 성장 습성을 갖는 시트룰루스 라나투스 종의 식물 (또는 종자)을 제공한다. 부쉬 성장 습성은 b 대립유전자의 존재로 인한 것이고, 따라서 부쉬 성장 습성을 갖고 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 4개의 카피를 포함하며, 상기 b 대립유전자를 함유하는 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41905 하에 기탁되어 있는 것인 사배체 식물이 제공된다. 또한, 사배체 부쉬 식물의 임의의 식물 일부 및 자손, 예컨대 영양 번식물, 종자 번식물 (예를 들어, 자가교배) 및 또한 시험관내 세포- 또는 조직 배양물, 뿐만 아니라 화분, 씨방 등이 본원에 포함된다. 따라서, 한 실시양태에서, 사배체 부쉬 식물, 또는 식물이 성장할 수 있는 종자, 또는 식물의 조직 또는 일부 (화분, 꽃밥, 배주)는 NCIMB 41905에서 발견되는 바와 같은 b 대립유전자를 포함한다.

따라서, 한 측면에서, 사배체이고 부쉬 성장 습성을 갖고, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 4개의 카피를 포함하며, 여기서 부쉬 대립유전자는 종자가 등록 번호 NCIMB41906 또는 NCIMB41905 하에 기탁된 수박 식물 또는 이들 식물 중 임의의 것의 자손 (예를 들어, 자가교배 및/또는 교배에 의해 수득됨)을 또 다른 수박 식물과 교배시킴으로써 수득가능한 (수득될 수 있는) 것인, 시트룰루스 라나투스 종의 식물이 제공된다.

또 다른 측면에서, 사배체이고 부쉬 성장 습성을 갖고, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 4개의 카피를 포함하고, 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41905 하에 기탁된 사배체 식물을 자가교배시킴으로써 수득되는, 시트룰루스 라나투스 종의 식물이 제공된다.

부쉬 성장 습성을 갖는 영양 번식된 사배체 수박 식물도 또한 본 발명의 한 실시양태이다. 한 측면에서, 수박 식물은 NCIMB41907, NCIMB41906 또는 NCIMB41905 하에 기탁된 종자에서 발견되는 바와 같은 부쉬 대립유전자를 갖는다. 한 측면에서, 영양 번식된 수박 식물은 NCIMB 41905의 식물 세포 또는 식물 조직으로부터 수득된다 (수득가능하다).

한 측면에서, 사배체이고 부쉬 성장 습성을 갖고, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 4개의 카피를 포함하고, 종자가 등록 번호 NCIMB41905 하에 기탁된 수박 식물의 식물 세포 또는 조직의 영양 번식에 의해 수득가능한 (수득될 수 있는), 시트룰루스 라나투스 종의 식물이 제공된다.

또 다른 실시양태에서, 사배체 부쉬 식물은 상기 기재된 바와 같거나 또는 등록 번호 NCIMB 41906 하에 기탁된 종자에서 발견되는 바와 같은 다른 이배체 공급원으로부터 확인된 b 대립유전자를 포함한다.

a) b 대립유전자를 포함하는 이배체 식물을 제공하고,

b) 상기 이배체 식물을 여러 세대 동안 자가교배시켜 부쉬 성장 유형을 갖는 근친교배 계통을 생성하고,

c) 상기 근친교배 계통의 염색체를 배가시켜 사배체 계통을 생성하고,

d) 사배체 계통을 여러 세대 동안 자가교배시키는 단계

를 포함하는, 부쉬 성장 유형을 갖는 사배체 근친교배 식물을 생성하는 방법이 제공된다.

따라서, 단계 a)에서 이배체 식물은 NCIMB 41906 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손으로부터 파생된 식물일 수 있거나, 또는 종자 기탁 NCIMB 41906으로부터의 b 대립유전자가 교배 및 부쉬 성장 유형의 선택에 의해 이동된 이배체 식물일 수 있다. 상기 이배체는 또한, 예를 들어 대립성 시험을 이용하고/거나 b 대립유전자를 포함할 수 있는 이배체를 확인하고 상기 식물을 하나 이상의 세대 동안 자가교배시키고 표현형적으로 부쉬 성장 유형을 갖는 자손 식물을 선택함으로써, b 대립유전자가 확인된 것인 신규 이배체 식물일 수 있다. 다르게는, 이배체는 NCIMB 41905 하에 기탁된 종자로부터 생성된 반수체 식물일 수 있다.

또한, 사배체 부쉬 식물을 또 다른 수박 식물과 교배시키거나 또는 자가-수정되도록 하여 자손을 생산하는 것인, 웅성 또는 자성 친으로서의 본 발명에 따른 사배체 부쉬 식물의 용도가 제공된다. 한 실시양태에서, 사배체 부쉬 식물은 b 대립유전자의 4개의 카피의 존재로 인해 부쉬 성장 유형을 포함하고, 여기서 부쉬 식물 (및/또는 b 대립유전자)은 NCIMB 41905 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손으로부터 수득가능하다.

추가로, 자성 친, 특히 잡종 삼배체 수박 종자 생산 (즉, F1 종자 생산)에서의 자성 친으로서의 사배체 부쉬 식물의 용도가 제공된다. 따라서, 한 측면에서, 사배체 부쉬 식물의 자성 꽃은 또 다른 수박 식물의 화분으로 수분된다 (또는 수분되도록 한다). 다른 수박 식물은 임의의 수박 식물, 예를 들어 이배체 또는 사배체 수박 식물일 수 있다. 구체적 실시양태에서, 다른 수박 식물은 이배체 식물, 바람직하게는 부쉬 성장 유형을 포함하는 이배체 식물이다. 부쉬 성장 유형을 포함하는 이배체 수박 식물은 상기 기재된 바와 같은 임의의 이배체 부쉬 식물, 또는 NCIMB 41906 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손으로부터 수득가능한 식물일 수 있다.

또한,

(a) 부쉬 성장 습성을 갖는 이배체 수박 식물 및 부쉬 성장 습성을 갖는 사배체 식물을 제공하고,

(b) 이배체 부쉬 식물의 화분으로 사배체 부쉬 식물의 암꽃이 수분되도록 하고,

(c) 사배체 부쉬 식물의 과실에서 생산된 종자를 수확하고, 임의로

(d) 수확된 종자를 건조시키는 것

을 포함하는, 삼배체 잡종 수박 종자를 생산하는 방법으로서, 여기서 이러한 종자로부터 성장한 삼배체 식물은 부쉬 성장 습성을 갖는 것인 방법이 제공된다.

임의로, 건조되고 수확된 F1 종자는 이어서 포장된다. 이들은 또한 포장 전에 처리될 수 있다. 따라서, 상기 방법에 의해 수득된 종자를 포함하거나 그로 이루어진 패키지 또는 용기는 본원의 한 실시양태이다.

상기 방법은 또한 도 1에 예시되어 있다. 사배체 부쉬 식물 및 이배체 부쉬 식물은 본원의 다른 곳에 기재된 바와 같이 제공될 수 있다. 이들을 혼식하여 수분이 일어나도록 할 수 있다. 따라서, 단계 a)에서 양쪽 식물의 종자 또는 묘목은 서로의 근처에 식재되고 성장한다. 이배체 부쉬 식물 및 사배체 부쉬 식물이 동시에 개화하지 않는 경우에는, 더 늦게 개화하는 식물을 더 일찍 식재하거나 파종하여 개화가 대략적으로 동시에 일어나도록 할 수 있다. 이배체 식물 및 사배체 식물이 둘 다 부쉬 성장 습성을 갖기 때문에, 정상 성장 유형 사배체를 포함하는 삼배체 잡종 종자 생산과 비교시 헥타르당 더 많은 식물이 파종되거나 식재될 수 있다.

수분은 인공으로 또는 격리 블록에서 곤충 (예를 들어, 벌)에 의해 이루어질 수 있다. 웅성 이배체로부터의 화분으로 사배체 자성 꽃을 확실하게 수분시키기 위해, 다양한 방법, 에컨대 손으로 웅성 꽃을 수집하여 암꽃을 인공-수분시키고, 이어서 수분된 꽃을 씌우는 방법을 이용할 수 있다. 다르게는, 사배체 식물에서 발생하는 모든 웅성 꽃 (수꽃)을 제거하여 이배체 부쉬 식물의 이배체 화분으로 사배체 부쉬 식물의 암꽃을 확실하게 수분시킬 수 있다. 사배체 식물의 과실이 성숙되었을 때, 이들을 수확하고, 삼배체 F1 잡종 종자 (타가-수분으로부터 생성된 것)를 수집한다. 이어서, 이들을 (예를 들어, 크기에 의해) 분류하고, 건조시키고, 임의로 처리하고, 판매를 위해 포장할 수 있다. 한 실시양태에서, 사배체 부쉬 자성 친 (및/또는 b 대립유전자)은 NCIMB 41905 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손 또는 영양 번식물로부터 수득가능하다. 또 다른 실시양태에서, 이배체 부쉬 웅성 친 (및/또는 b 대립유전자)은 NCIMB 41906 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손 또는 영양 번식물로부터 수득가능하다.

따라서, 상기 방법에 의해 수득된 종자, 즉 성장하였을 때 부쉬 성장 습성을 갖는 삼배체 식물을 생산하는 F1-잡종의 종자도 또한 제공된다. 이러한 종자는 백, 용기 등에 포장될 수 있다.

한 실시양태에서, F1 종자는 WH3451의 종자이고, 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있다. 또 다른 실시양태에서, 삼배체 부쉬 잡종 (및/또는 b 대립유전자)은 NCIMB 41907 하에 기탁된 종자 또는 그의 자손 또는 그의 영양 번식물로부터 수득가능하다.

상기 방법에 사용되는 사배체 부쉬 식물은 그의 게놈 내에 부쉬 대립유전자의 4개의 카피 (bbbb)를 포함하고, 하기 특징: 150 cm 이하, 바람직하게는 140 cm, 135 cm 이하, 또는 100 cm 이하의 최장 덩굴 길이, 7 cm 이하이지만 적어도 4.5 cm인 최장 덩굴 상의 평균 절간 길이를 갖고, 적어도 11 cm 길이 및/또는 적어도 15 cm 폭의 잎을 생산한다.

또한, a) 본 발명에 따른 사배체 부쉬 수박 식물을 성장시키고, b) 상기 사배체 수박 식물이 자가-수분되도록 하고, c) 단계 b)의 식물로부터 과실을 수득하고, d) 상기 과실로부터 사배체 종자를 추출하는 것을 포함하는, 사배체 부쉬 수박 종자를 생산하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 방법은 상기 종자를 세척하고 건조시키는 것을 추가로 포함한다. 한 실시양태에서, 단계 a)의 사배체 수박 식물은 본원에 기재된 바와 같은 부쉬 성장 유형을 포함하는 식물이다. 한 실시양태에서, 식물은 등록 번호 NCIMB 41905, NCIMB 41906 또는 NCIMB 41907 하에 기탁된 종자로부터 수득가능한 부쉬 대립유전자를 포함할 수 있다. 단계 a)의 식물은 기탁 번호 NCIMB 41905로부터 성장한 식물 또는 식물 일부로부터 수득가능할 수 있다.

또한 상기 추가로 기재된 바와 같이, 한 실시양태는

1. 부쉬 성장 습성을 포함하는 삼배체 잡종 (F1) 수박 식물을 제공하고,

2. 상기 삼배체 잡종 식물을 이배체 수분수 식물과 혼식하고,

3. (a)의 삼배체 식물에서 생산된 무종자 수박 과실을 수확하는 것

을 포함하는, 무종자 삼배체 수박 과실을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

단계 1의 삼배체 잡종 식물은 바람직하게는 상이한 근경 상에 접목되지 않는다. 방법은 바람직하게는 노지에서 수행된다.

단계 b)에서의 이배체 수분수는 임의의 이배체 수분수, 예컨대 정상 성장 유형 (비-부시) 수분수, 상업적 수분수, 예컨대 제니 또는 폴리맥스, 또는 슈퍼-수분수 (SP-1, SP-2, SP-3, SP-4, SP-5), 사이드킥, 에스코트-4(Escort-4), 컴패니온(Companion) 등일 수 있다. 임의로, 수분수는 WO2012/069539 A1에 기재된 바와 같은 이중 목적 수분수일 수 있다. 이배체 수분수는 삼배체 잡종에서의 착과를 유도하기 위해 하루 중 정확한 시간에 적절한 기간 동안 충분한 화분을 생산하여야 한다. 수분수 식물은 잡종 이배체 (F1 이배체) 또는 방임 수분 (OP) 수분수일 수 있다.

상기 방법에서는, 정상 (비-부쉬) 성장 습성을 포함하는 삼배체 잡종 식물, 예컨대 보스턴 F1이 사용될 때보다 헥타르당 적어도 1.5배, 바람직하게는 적어도 2배, 2.5배 또는 3배 더 많은 삼배체 부쉬 식물이 성장할 수 있다. 정상 성장 습성을 포함하는 삼배체 잡종 식물, 예컨대 보스턴 F1이 사용될 때보다 헥타르당 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 20%, 30%, 40% 또는 50% 더 많은 시판가능한 삼배체 과실이 생산된다. 삼배체 부쉬 잡종 식물로부터 수확되는 총 무종자 과실 수확량은 바람직하게는 적어도 헥타르당 약 75 톤 (t/ha), 바람직하게는 적어도 80 t/ha, 보다 바람직하게는 적어도 90 t/ha이다.

한 밭에서의 혼식은 수분수 및 삼배체의 파종 또는 이식에 의해 수행될 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같은 다양한 혼식 방법이 이용될 수 있고, 다양한 수분수 : 삼배체 잡종 비가 이용될 수 있다. 수분수 식물의 한 열은, 예를 들어 삼배체의 적어도 2열마다, 적어도 3열마다 또는 적어도 4열마다 존재할 수 있지만, 다른 혼식 방법도 또한 이용될 수 있다.

수분은 통상적으로 벌에 의해 이루어지고, 충분한 야생벌이 자연적으로 존재하지 않는 한 벌통을 밭에 제공할 수 있다. 수분은 또한 수작업으로 또는 기계적 수단으로 수행할 수도 있다. 성숙기에 수확은 수동으로 또는 기계로 수행할 수 있다.

수확된 삼배체 과실은 신선한 상태의 시판 또는 가공을 위해 포장될 수 있다. 상기 방법에 의해 수득가능한 3개의 b 대립유전자를 포함하는 과실이 본원에 포함된다. 이들 과실은 본 발명에 따른 부쉬 성장 유형을 갖는 식물을 생산하는 능력을 갖는다는 점에서 정상 삼배체 잡종의 과실과 구별될 수 있는데, 즉 이들은 부쉬 성장 유형을 담당하는 유전적 결정인자 (b 대립유전자)를 갖는다. 상기 기재된 바와 같은 b 대립유전자에 연결되는 분자 마커가 개발되는 경우에, 마커 분석은 이러한 과실을 쉽게 구별할 수 있다. 다르게는, 이러한 과실 (또는 이들이 수확된 식물의 다른 일부)로부터의 세포 또는 조직은 영양 배양되어 전체 식물로 재생될 수 있고, 이러한 재생된 식물은 부쉬 성장 습성을 갖는다. 따라서, 한 실시양태에서, 수확된 삼배체 과실 (bbb), 예컨대 포장된 전체 과실 또는 과실 일부 및/또는 가공된 과실 또는 과실 일부가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 모두 상기 기재된 바와 같은 것인 부쉬 성장 습성을 갖거나 또는 부쉬 대립유전자를 포함하는 식물의 재생가능한 세포의 세포 배양물 또는 조직 배양물이 제공된다. 세포 배양물 또는 조직 배양물은 배아, 분열조직, 자엽, 화분, 잎, 꽃밥, 뿌리, 근단, 암술, 꽃, 종자, 줄기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 부쉬-대립유전자를 포함하는 식물 (예컨대, 모두 본원에 기재된 바와 같은 부쉬 사배체, 부쉬 이배체 또는 부쉬 삼배체 식물)의 식물 일부로부터의 세포 또는 원형질체 또는 식물 조직을 포함한다. 식물 일부는 접순, 과실, 화분, 배주, 줄기, 자엽, 잎, 세포 배아, 분열조직, 꽃밥, 뿌리, 근단, 암술, 꽃, 종자로부터 선택될 수 있다. 또한, 이러한 세포 배양물 또는 조직 배양물로부터 재생된 수박 식물이 제공되고, 여기서 재생된 식물 (또는, 예를 들어 자가교배 후에 수득된 그의 자손)은 부쉬 성장 습성을 포함한다. 따라서, 한 측면에서, NCIMB 41907, NCIMB 41906 또는 NCIMB 41905 하에 기탁된 종자의 식물 조직 또는 이러한 종자로부터 성장한 식물로부터 수득된 영양 번식된 수박 식물이 본원에 포함된다.

본원에 기재된 부쉬 이배체, 삼배체 또는 사배체 식물이 성장할 수 있는 종자를 제공하는 것도 또한 본 발명의 목적인 것으로 이해된다. 또한, 묘목, 접순 및 근경, 뿐만 아니라 부쉬 이배체, 삼배체 또는 사배체 식물의 세포 및 조직이 본원에 포함된다. 이러한 식물 일부는 본 발명에 따른 부쉬 식물을 생산하기 위한 유전적 결정인자를 포함한다. 따라서, 묘목, 접순 및 근경, 뿐만 아니라 부쉬 삼배체 또는 사배체 식물의 세포 및 조직으로부터 수득되는 전체 식물은, 동일한 환경 조건 하에 성장하였을 때 본 발명에 따른 부쉬 삼배체 또는 사배체 식물의 모든 생리학적 및 형태학적 특징을 유지한다.

또한, 본 발명에 따른 식물 중 임의의 것의 자손, 예컨대 본원에 기재된 부 쉬 대립유전자를 포함하는 (그리고 B 대립유전자가 결여된) 식물을 또 다른 수박 식물과 교배시킴으로써, 및/또는 본 발명에 따른 식물을 자가교배시켜 F1 종자, 및 추가 세대 자손 (F2, F3 등)을 생산함으로써 수득가능한 종자가 본원에 제공된다. 자손에서의 부쉬 대립유전자의 존재는 부쉬 성장 유형 (예를 들어, 근친교배 계통에서의 것) 및/또는 마커 분석에 의해 결정될 수 있다.

한 실시양태에서, 부쉬 성장 습성을 갖는 사배체 수박 식물 (및 이러한 식물이 성장할 수 있는 종자)이 제공되고, 여기서 상기 부쉬 성장 습성에 대한 유전적 요소를 함유하는 (즉, 4개 카피의 b 대립유전자를 함유하고, B 대립유전자를 함유하지 않는) 종자의 대표적인 샘플이 제공되고, 여기서 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41905 하에 기탁되어 있다.

한 실시양태에서, 부쉬 성장 습성을 갖는 삼배체 수박 식물 (및 이러한 식물이 성장할 수 있는 종자)이 제공되고, 여기서 상기 부쉬 성장 습성에 대한 유전적 요소를 함유하는 (즉, 3개 카피의 b 대립유전자를 함유하고, B 대립유전자를 함유하지 않는) 종자의 대표적인 샘플이 제공되고, 여기서 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있다.

한 실시양태에서, 부쉬 성장 습성을 갖는 이배체 수박 식물 (및 이러한 식물이 성장할 수 있는 종자)이 제공되고, 여기서 상기 부쉬 성장 습성에 대한 유전적 요소를 함유하는 (즉, 2개 카피의 b 대립유전자를 함유하고, B 대립유전자를 함유하지 않는) 종자의 대표적인 샘플이 제공되고, 여기서 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41906 하에 기탁되어 있다.

"부쉬"로 표시되는 열성 대립유전자를 함유하는 수박 종자 제공되고, 여기서 상기 "부쉬" 대립유전자를 함유하는 종자의 대표적인 샘플은 등록 번호 NCIMB 41905, NCIMB 41906 및 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있다. 한 실시양태에서, 종자는 친 계통 중 하나로서 근친교배 계통 WHAAOX 또는 근친교배 계통 WHAAPD를 포함하는 계보를 갖는다. 또한, 상기 종자를 성장시킴으로써 생산된 수박 식물이 제공된다. 또한, 상기 종자를 성장시킴으로써 생산된 식물의 화분 및 배주가 제공된다.

본 발명에 따른 식물로부터 (예를 들어, 부쉬 성장 습성을 포함하고/거나 부쉬 성장 습성을 부여하는 유전적 결정인자인 b 대립유전자를 포함하는 식물로부터) 수득되거나 (파생되거나) 또는 수득가능한 (파생가능한) 수박 식물은 자가교배, 교배, 역교배, 순환 선택, 이중 반수체 생산, 마커 보조 선택, 클론 번식, 형질전환체 등과 같은 육종 방법에 의해 수득된 식물을 포함하고, 여기서 파생된 식물은 부쉬 성장 습성 및/또는 (B 대립유전자가 부재할 때) 본 발명에 따른 부쉬 성장 습성을 부여하는 유전적 결정인자 (b 대립유전자)를 포함한다.

한 측면에서, 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41905, NCIMB 41906 및 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있는 것인 수박 식물, 또는 예를 들어 교배 및/또는 자가교배에 의해 수득된 임의의 이러한 식물의 자손이 제공된다. 한 측면에서, 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41905, NCIMB 41906 및 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있는 것인 수박 종자가 제공된다.

또한, 이들 식물로부터, 또는 그의 자손으로부터 수득된 화분, 배주, 세포, 조직, 영양 번식물이 제공된다. 한 측면에서, 자손은 종자가 NCIMB 41905, NCIMB 41906 및 NCIMB 41907 하에 기탁된 식물의 부쉬 대립유전자 및 부쉬 성장 습성을 유지한다.

또한, 수박 식물의 자가 수분에 의해 생산되는 수박 식물의 과실이 제공된다. 또한, 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있는 수박 식물로부터 성장한 식물의 수분에 의해 수득되는 삼배체 무종자 과실이 제공된다.

또한, 삼배체 잡종 종자는, 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41906 하에 기탁되어 있는 이배체 수박 식물을 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41905 하에 기탁되어 있는 사배체 수박 식물과 교배시킴으로써 수득된다.

또한, 대표적인 종자가 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁된 삼배체 부쉬 수박 식물 또는 본 발명에 따른 또 다른 부쉬 삼배체의 종자를 이배체 수분수 식물과 혼식하여 상기 이배체 수분수 식물의 화분에 의해 상기 삼배체 수박 식물이 수분되도록 함으로써 삼배체 식물에서 삼배체 무종자 과실을 수득하는 것을 포함하는, 삼배체 무종자 수박 과실을 생산하는 방법이 제공된다.

또한, a) 이배체 부쉬 근친교배 수박 계통을 제공하고, b) 사배체 부쉬 근친교배 수박 계통을 제공하고, c) 이배체 및 사배체 부쉬 계통을 교배시켜 상기 교배로부터 삼배체 종자를 수집하는 것을 포함하는, 부쉬 성장 유형을 갖는 삼배체 수박 품종을 생산하는 방법이 제공된다. 한 측면에서, 이배체 부쉬 근친교배 수박 계통은 그의 대표적인 종자가 등록 번호 NCIMB41906 하에 기탁된 식물, 또는 그의 자손, 또는 그의 영양 번식물이다. 또 다른 측면에서, 사배체 부쉬 근친교배 수박 계통은 그의 대표적인 종자가 등록 번호 NCIMB41905 하에 기탁된 식물, 또는 그의 자손, 또는 그의 영양 번식물이다.

도면 범례

도 1

본 발명에 따른 방법 및 식물 / 과실의 개략적 다이어그램. 부쉬 웅성 (bb) 및 부쉬 자성 (bbbb)을 교배시켜 삼배체 부쉬 잡종 (bbb)의 종자를 생산한다. 이들 F1 종자를 임의의 이배체 수분수와 혼식 (열-내 또는 열-사이)하여 삼배체 잡종 부쉬 식물에서 삼배체 무종자 과실을 생산할 수 있다.

하기 비제한적 실시예는 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 잡종의 생산을 기재한다. 실시예에 달리 언급되지 않는 한, 예를 들어 문헌 [Maynard 2001, Watermelons - Characteristics, Production and Marketing, ASHS Press; Mohr H.C. Watermelon Breeding in Mark J. Bassett (editor) 1986 Breeding Vegetable Crops, AVI Publishing Company]에 기재된 바와 같은 통상의 수박 육종 방법이 이용된다.

기탁 정보

출원인은 잡종 WH3451을 2011년 12월 1일에 등록 번호 NCIMB 41907 하에 NCIMB에 기탁하였다. WHAAPD 및 WHAAOX의 종자는 넌헴스 비.브이.(Nunhems B.V.)에 의해 2011년 12월 1일에 각각 등록 번호 NCIMB 41905 및 NCIMB 41906 하에 NCIMB에 기탁되었다. 본 출원이 계류되는 동안 특허청장에 의해 자격이 인정된 사람이 요청시 상기 기탁물에 대한 접근이 가능할 것이다.

37 C.F.R. § 1.808(b)에 따라, 하나 이상의 기탁물의 공공의 이용가능성에 대해 기탁자에 의해 부과된 모든 제한은 특허의 허여시 NCIMB 리미티드(NCIMB Ltd.; 영국 에이비21 9와이에이 애버딘 벅스번 크레이브스톤 에스테이트 퍼거슨 빌딩)에 의한 적어도 2500개 종자의 기탁물에 대한 접근의 제공에 의해 확정적으로 제거될 것이다. 기탁물은 30년 동안, 또는 가장 최근의 요청 후 5년 동안, 또는 본 특허의 유효 기간 동안 중 더 긴 기간 동안 유지될 것이며, 만일 이 기간 동안에 생존하지 않는 경우에 대체될 것이다. 본 출원인은 본 특허 하에서 또는 식물 품종 보호법 (7 USC 2321 이하 참조) 하에서 부여된 어떠한 권리도 포기하지 않는다.

실시예

실시예 1: 삼배체 부쉬 잡종 (bbb)의 생성

가정-농장 이배체 수박은 흥미로운 성장 유형을 갖는 것으로 관찰되었다. 이러한 관찰에서 출발하여, 이러한 성장 유형의 유전가능성을 결정하고 성장 유형을 고정시키기 위해, 이러한 성장 유형을 갖는 삼배체 잡종을 생성할 수 있도록 하기 위해 육종 프로그램을 개발하였다. 상기 성장 유형은 열성 형질로서 유전가능한 것으로 밝혀졌고, "부쉬 대립유전자" (b)로 명명되었다. 이것은 잎 크기 또는 과실 크기에 영향을 미치지 않으면서 덩굴 길이에 관여하는 것으로 밝혀졌다.

삼배체 부쉬 잡종을 생성하기 위해, 우선 근친교배 이배체 부쉬 웅성 친 계통 및 근친교배 사배체 부쉬 자성 친 계통을 생성하였다 (도 1 참조).

관찰된 성장 유형을 갖는 이배체를 선택하고, 상기 이배체 및 등록 계통과 다수회 교배시키고, 파생된 이배체 부쉬 계통을 9 세대 동안 근친교배시켜 이배체 계통에서 부쉬 특징을 고정시킴으로써, 부쉬 웅성 친의 생성을 수행하였다.

관찰된 성장 유형을 갖는 이배체 수박을 선택하고, 상기 이배체 및 등록 계통과 다수회 교배시키고, 파생된 계통을 9 세대 초과 동안 자가교배시켜 이배체 부쉬 근친교배 계통을 생성함으로써 균일한 (근친교배) 이배체 부쉬 계통을 수득하여, 사배체 자성 부쉬 근친교배 계통의 생성을 수행하였다. 이어서, 생성된 근친교배 이배체 부쉬 계통을 염색체 배가를 위해 콜키신으로 처리하였다. 콜키신 처리 후, 사배체 계통을 선택하고, 계통을 여러 세대 동안 자가교배시켜 사배체 계통에서 부쉬 특징을 고정시켰다. 종자의 각 세대에서, 사배체 계통 배수성 수준의 증가를 유동 세포측정법을 이용하여 체크하였다.

WHAAPD로 표시되는 사배체 근친교배 자성 부쉬 (bbbb) 및 WHAAOX로 표시되는 이배체 근친교배 웅성 부쉬 (bb)를 타가-수분시켜 WH3451로 표시되는 삼배체 종자 (bbb)를 갖는 과실을 생산하였다. 삼배체 잡종 WH3451의 종자를 과실로부터 수확하여 넌헴스 비.브이.에 의해 2011년 12월 1일에 등록 번호 NCIMB 41907 하에 NICMB에 기탁하였다. WHAAPD 및 WHAAOX의 종자는 넌헴스 비.브이.에 의해 2011년 12월 1일에 각각 등록 번호 NCIMB 41905 및 NCIMB 41906 하에 NICMB에 기탁하였다.

삼배체 부쉬 잡종 WH3451의 생리학적 및 형태학적 특징을 하기 실시예에서 분석하였다.

실시예 2 - 삼배체 부쉬 잡종 WH3451의 선행 기술 잡종과의 비교

2.1 - 재료 및 방법

이탈리아 (볼로냐 산타아가타-BO)에서 밭 시험을 수행하였다. 2010년 4월 7일에 종자를 파종하고, 2010년 5월 20일에 밭에 이식하였다 (열 내 100 cm, 열 사이 250cm). 플롯은 계통당 10개의 식물을 함유하였다.

배수성 수준을 유동 세포측정법에 의해 결정하였다.

하기 특징에 대해 평균 값을 결정하였다:

- 잎 길이 및 잎 폭을 계통당 3개의 식물의 1개의 잎에 대해 측정하였다.

- 수꽃의 수를 개화일에 계통당 3개의 식물에 대해 계수하였다. 3개의 식물의 평균 수를 계산하였다.

- 평균 줄기 직경을 3개의 식물에 대해 주요 줄기의 중간에서 측정하고, 평균을 계산하였다.

- 성숙: 플롯의 식물의 50%가 적어도 1개의 자성 꽃을 보여준 날짜, 및 이어서 플롯의 식물의 50%가 바로 수확할 수 있는 과실을 갖게 된 날짜를 기록함으로써 개화에서 성숙까지의 일수를 결정하였다.

- 줄기: 평균 절간 수: 계통당 3개의 식물에서 측정된 최장 덩굴 상의 평균 절간 수

- 줄기: 평균 절간 길이 (cm): 계통당 3개의 식물에서 측정된 최장 덩굴 상의 평균 절간 길이 (cm)

- 줄기: 최장 덩굴의 평균 길이 (cm): 계통당 3개의 식물에서 측정된 최장 덩굴의 평균 길이 (cm)

- 평균 과실 중량 (kg): 성숙기에 3개의 식물로부터 무작위로 수확한 계통당 3개의 과실의 중량의 평균

- 평균 과실 길이 (cm): 3개의 과실의 길이의 평균

- 중간부에서의 평균 과실 직경 (cm): 3개의 과실의 직경의 평균

- 과실: 과정부에서의 껍질 두께 (cm) 및 과실의 측면에서의 껍질 두께를 3개의 과실에 대해 측정하였다. 껍질 두께는 과실의 외부 가장자리에서부터 백색 중과피와 착색된 내과피 사이의 경계까지 측정하였다.

- 과실: 브릭스 도: 값은 3개의 과실에 대한 1회의 판독의 평균이고, 과실의 중심과 껍질 사이에서 수집하였고; K71901 휴대용 굴절계 Mod. RLC ATC 0-18% (오프텍 (OPTECH))를 사용하여 브릭스 도(°)로 표현하였다.

- 파종 종자 크기 길이 (mm) 및 폭 (mm) 5개의 종자의 측정치의 평균

- 색: 영국원예학회 미니 색표 (http://www.rhs.org.uk/Plants/RHS-Publications/RHS-colour-charts)를 사용하여 평가하였다.

2.1 - 결과

표 1

웅성 (bb) 및 자성 (bbbb) 부쉬 친은 상기 표 1에 삼배체 잡종 WH3451에 대해 나타낸 것과 본질적으로 동일한 부쉬 성장 유형 특징을 가졌다.

실시예 3 - 삼배체 부쉬 잡종에 대한 감소된 간격

삼배체 부쉬 잡종은 작은 식물이지만 감소된 헥타르당 과실 크기 및 과실 수확량을 갖지 않고 감소된 잎 크기 (즉, 광합성 조직)를 갖지 않기 때문에, 이들 식물은 정상-유형 삼배체 잡종, 예컨대 패션 F1 및 보스턴 F1과 비교시 헥타르당 적어도 약 1.5배, 바람직하게는 적어도 약 2배 또는 2.5배, 바람직하게는 심지어 약 3배 더 많은 삼배체 식물을 성장시켜, 그로 인해 헥타르당 시판가능한 과일 수확량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 따라서, 헥타르당 삼배체 과실 수확량은 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 식물을 사용하여 유의하게 증가될 수 있는데, 즉 삼배체 부쉬 식물로부터의 과실 수확량은 정상 유형 삼배체 생산 밭의 수확량의 적어도 약 1.25배 또는 적어도 약 1.5배일 수 있다.

하기 표 2는 본 발명에 따른 삼배체 부쉬 식물, 예컨대 WH3451과 비교시 정상 성장 유형 삼배체 품종 패션 F1 및 보스턴 F1에 대한 헥타르당 식물의 수를 보여준다:

패션 F1 및 보스턴 F1에 대한 과실 수확량은 노지에서 약 60 톤/헥타르 (t/ha)였고, 이에 비해 삼배체 부쉬 잡종에 대해서는 약 75-90 t/ha였다.

실시예 3

2012년에, 웅성 (bb) 및 자성 (bbbb) 부쉬 친의 영양 성장 유형을 결정하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

표 3

NCIMB Ltd. NCIMB41907 20111201 NCIMB Ltd. NCIMB41905 20111201 NCIMB Ltd. NCIMB41906 20111201

Claims (23)

1. 삼배체이고 부쉬(bush) 성장 습성을 갖는 시트룰루스 라나투스(Citrullus lanatus) 종의 식물.
2. 제1항에 있어서, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 3개의 카피를 포함하며, 여기서 상기 대립유전자를 함유하는 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41907 하에 기탁되어 있는 것인 식물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부쉬 성장 습성을 갖는 이배체 근친교배 웅성 친 계통과 부쉬 성장 습성을 갖는 사배체 근친교배 친 계통 사이의 교배로부터 생산된 F1 잡종인 식물.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 100 cm 이하의 최장 덩굴 길이를 갖는 식물.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 최장 덩굴 상에 15개 이하의 절간을 갖는 식물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 7 cm 이하이지만 적어도 4.7 cm인 최장 덩굴 상의 평균 절간 길이를 갖는 식물.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 최장 덩굴 길이 : 최장 덩굴 상의 절간 수의 비가 7 이하인 식물.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물이 적어도 8 mm의 줄기 직경을 갖는 것인 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 10 cm 길이 및 적어도 15 cm 폭의 잎을 포함하는 식물.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 이배체 화분으로의 수분 후에 적어도 5 kg의 평균 과실 중량을 갖는 과실을 생산하는 식물.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 식물이 성장할 수 있는 종자.
12. 사배체이고 부쉬 성장 습성을 갖는, 시트룰루스 라나투스 종의 식물 또는 종자.
13. 제12항에 있어서, 부쉬로 표시되는 열성 대립유전자의 4개의 카피를 포함하며, 여기서 상기 대립유전자를 함유하는 종자의 대표적인 샘플이 등록 번호 NCIMB 41905 하에 기탁되어 있는 것인 식물.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 식물의 재생가능한 세포의 조직 배양물.
15. 제14항에 있어서, 배아, 분열조직, 자엽, 화분, 배주, 잎, 꽃밥, 뿌리, 근단, 암술, 꽃, 종자, 줄기로 이루어진 군으로부터 선택되는 식물 일부로부터의 세포 또는 원형질체 또는 식물 조직을 포함하는 조직 배양물.
16. 접순, 과실, 화분, 배주, 줄기, 자엽, 잎, 세포 배아, 분열조직, 꽃밥, 뿌리, 근단, 암술, 꽃, 종자로부터 선택되는, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 식물의 식물 일부.
17. 삼배체 또는 사배체이고 부쉬 성장 습성을 포함하는, 제14항의 조직 배양물로부터 재생된 수박 식물.
18. a) 부쉬 성장 습성을 갖는 이배체 수박 식물 및 부쉬 성장 습성을 갖는 사배체 식물을 제공하고,
    b) 이배체 부쉬 식물의 화분으로 사배체 부쉬 식물의 꽃이 수분되도록 하고,
    c) 사배체 부쉬 식물의 과실에서 생산된 종자를 수확하는 것
    을 포함하는, 삼배체 잡종 수박 종자를 생산하는 방법으로서, 여기서 이러한 종자로부터 성장한 식물은 부쉬 성장 습성을 갖는 것인 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 사배체 식물이 그의 게놈 내에 부쉬 대립유전자의 4개의 카피 (bbbb)를 포함하는 것인 방법.
20. 제18항에 있어서, 상기 사배체 식물이 하기 특징: 100 cm 이하의 최장 덩굴 길이, 7 cm 이하이지만 적어도 4.7 cm인 최장 덩굴 상의 평균 절간 길이를 갖고, 적어도 10 cm 길이 및 적어도 15 cm 폭의 잎을 생산하는 것인 방법.
21. (a) 부쉬 성장 습성을 포함하는 삼배체 잡종 수박 식물을 제공하고,
    (b) 상기 삼배체 잡종 식물을 이배체 수분수 식물과 혼식하고,
    (c) (a)의 삼배체 식물에서 생산된 무종자 수박 과실을 수확하는 것
    을 포함하는, 무종자 삼배체 수박 과실을 생산하는 방법.
22. 제21항에 있어서, 정상 성장 습성을 포함하는 삼배체 잡종 식물, 예컨대 보스턴(Boston) F1이 사용될 때보다 헥타르당 적어도 1.5배 더 많은 삼배체 부쉬 식물이 성장하는 것인 방법.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 정상 성장 습성을 포함하는 삼배체 잡종 식물, 예컨대 보스턴 F1이 사용될 때보다 헥타르당 적어도 15% 더 많은 삼배체 과실이 생산되는 것인 방법.
    

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