KR20190095336A

KR20190095336A - 다량 개화 수박

Info

Publication number: KR20190095336A
Application number: KR1020197019612A
Authority: KR
Inventors: 제임스 피. 브루스카; 매트 킨케이드; 사라 다난
Original assignee: 신젠타 파티서페이션즈 아게
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-08-14
Also published as: US20190364783A1; RU2019122127A3; MX2023004592A; US20220295719A1; AU2017381651A1; KR102587723B1; AU2017381651B2; JP7229921B2; JP2020501575A; WO2018114859A1; CN110167339A; NZ754462A; ZA201903938B; IL267528B1; MX2019007238A; CN110167339B; IL267528A; US11382293B2; IL267528B2; RU2019122127A

Abstract

본 발명은 증가된 수의 수꽃을 나타내는 신규한 수박 식물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 식물의 종자 및 부분, 예를 들어 열매에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 그러한 종자 및 식물을 제조하고 사용하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 증가된 수의 수꽃과 관련된 신규한 유전적 결정 인자 및 상기 신규한 유전적 결정 인자와 연관된 분자 마커에 관한 것이다.

Description

다량 개화 수박

수박[Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum and Nakai]는 칼라하리 사막 근처 지역의 아프리카 남부로부터 유래된 것으로 믿어지는 중요한 특용 작물이다(문헌[Dane & Liu, 2007]). 수박은 모든 주요 농업 생산 지역에서 공통적인 작물이며, 2013년에 109,601,914톤의 전세계적 생산량을 나타냈다(식량농업기구가 제공한 데이터로부터 도출됨). 미국은 세계에서 여섯 번째로 큰 수박 생산국으로, 2013년 생산량이 약 1,771,734톤이며, 이의 가치는 최대 4억 8천 300만 US 달러에 달한다(문헌[USDA Vegetables 2015 Summary]).

미국에서 수박 면적의 대부분은 씨없는 수박이다. 3배체 씨없는 수박은 2배체 씨있는 수박보다 높은 수확량을 나타낸다. 1990년대 중반 이래로 미국에서의 수박 생산력과 농장 가치의 유의한 증가뿐만 아니라 생산 면적의 감소는 상업적 생산에서 3배체 씨없는 수박 품종을 사용한 결과이다. 씨없는 수박의 재배 면적은 또한 전세계적으로 증가하고 있는데, 이는 통상적으로 씨없는 수박 생산이 씨있는 수박에 대해 주어지는 평균 시장 가격을 훨씬 상회하기 때문이다.

3배체 씨없는 수박은, 자성 모본(parent)인 4배체 수박과 웅성 모본인 2배체 수박 사이의 진정한 F1 잡종이다(문헌[Kihara, 1951]). 정규 파종된 2배체 수박은 22개의 염색체(2N = 2X = 22)를 지니는 반면, 4배체 수박은 44개의 염색체(2N = 4X = 44)를 지닌다. 4배체 수박의 암꽃이 파종된 2배체 수박 식물의 수꽃에 의해 수분될 때, 4배체 식물의 열매에서 생산된 종자는 3배체 잡종 종자이다. 3배체 종자로부터 성장한 3배체 잡종 식물은, 3배체 접합자가 정상적인 활성 배우자를 생산할 수 없음으로 인해 자가 생식 불능이다(문헌[Fehr, 1987]). 결과적으로, 씨없는 수박 열매 생산을 보장하기 위해, 3배체 잡종 식물은 2배체 화분제공원(pollenizer) 식물로 일컬어지는 2배체 수박 식물의 화분에 의해 수분되어야 하며, 이에 따라 이 2배체 수박 식물은 동일한 밭에서 3배체 잡종 식물과 간작된다.

씨없는 수박 식물의 적절한 수분을 제공하기 위해, 밭 표면의 대략 25% 내지 33%에 걸쳐 2배체 화분제공원 식물을 간작하는 것이 현재의 관행이다(예를 들어, WO 2003/075641의 표 2). 밭의 나머지 부분에서는 3배체 식물이 재배된다. 따라서, 밭 작물의 가치를 최대화하기 위하여, 재배자는 고수확량의 시판 가능한 2배체 수박 품종을 사용하는데, 이 2배체 수박 품종은 궁극적으로 햇빛, 영양분, 및 공간에 대해 3배체 씨없는 품종과 경쟁한다. 3배체 씨없는 수박 식물의 수분이 씨없는 열매의 생산에 중요하기 때문에, 효율적으로 3배체 씨없는 수박을 수분시키면서 상기 3배체 씨없는 수박 식물의 수확량을 유지하거나 증가시키는 개선된 화분제공원 2배체 수박 식물이 필요하다.

WO 2000/70933은 작고 시판 가능하지 않은 열매를 생산하는 3배체 씨없는 수박용 화분제공원을 개시한다. 그러나, 이러한 화분제공원의 사용은, 고전적 화분제공원 식물의 사용과 비교할 때, 시판 가능한 씨없는 열매의 총 수확량을 감소시켰다. 또한, 수확되지 않은 개시된 화분제공원 식물의 열매는 장래의 질병에 대한 숙주가 되고, 그의 종자가 발아하여 잡초로 성장함에 따라, 수확량을 더욱 감소시킬 것이다.

WO 2003/075641은 작고 처분 가능한 수박 열매를 생산하는 개선된 2배체 화분제공원 수박 식물을 제공한다. 화분제공원 식물은 또한 작은 잎을 가지며, 이는 이 화분제공원이 3배체 씨없는 수박 식물에 매우 근접한 위치에서 그와 경쟁하지 않고 성장할 수 있게 한다. 미국 특허 제6,759,576호는 그러한 개선된 2배체 화분제공원 식물의 일례로서 SP-1 또는 수퍼 폴레나이저(Super Pollenizer) 1을 기재하고 있다.

개선된 2배체 화분제공원 수박 식물을 제공하기 위한 모든 노력에도 불구하고, 3배체 씨없는 수박 식물의 안정된 수분은 여전히 씨없는 수박 열매의 생산에서 주요한 한계이고, 추가로 개선된 2배체 화분제공원 수박 식물에 대한 오래되고 충족되지 않은 필요성이 남아있다.

본 발명은 다량 개화(prolific flowering) 형질을 포함하는 신규한 수박 식물을 포함하고 제공함으로써 3배체 씨없는 수박 식물의 더욱 안정된 수분에 대한 필요성을 다룬다. 특정 구현예들에서, 본 발명은 선택적으로 더 긴 기간 동안 단위 면적당 더 많은 열린 수꽃을 생산할 수 있는 신규한 수박 식물을 개시함으로써, 3배체 씨없는 식물을 수분시키는 수박 식물의 능력을 개선시킨다. 단위 면적당 더 많은 열린 수꽃의 존재는 수분이 일어날 기회를 증가시킨다. 따라서, 2배체 수박 식물의 수분 능력을 개선시킴으로써, 3배체 암꽃의 더욱 안정되고 더욱 완전한 수분이 일어날 수 있고, 이는 3배체 열매 수확량 잠재력에 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 더욱이, 일부 구현예들에서, 수박 식물의 2배체 수꽃의 양을 증가시키는 것은 재배자가 밭에서 2배체 식물 대 3배체 식물의 비를 감소시킬 수 있게 함으로써, 생산 비용을 감소시키고 3배체 씨없는 수박의 생산을 위한 면적의 사용 효능을 증가시킨다.

본 발명은, 3배체 씨없는 식물의 수분에 대한 유용성을 갖는 것 이외에, 화분 수용체로부터의 수꽃과 비교하여 화분 공여체로부터의 수꽃의 비율을 증가시킴으로써 잡종 수박 종자 생산의 효율을 증가시키는 유용성을 또한 갖는다. 이는 제어되지 않은 생산에서 더 높은 비율의 잡종 종자 세트를 가져올 것으로 예상된다.

종합해 볼 때, 본 발명에 개시된 다량 개화 수박 식물의 특성은 3배체 씨없는 수박 열매의 생산 또는 잡종 수박 종자의 생산을 위해 2배체 화분제공원 수박 식물을 사용할 때 경제적이고 상업적인 효율을 향상시키는 새로운 해결책을 수박 재배자에게 제공한다.

다량 개화 형질은 열린 수꽃의 수의 증가를 가져오며 1번, 3번 및 7번 염색체 상에 각각 위치하는 3개의 별개의 유전 가능한 유전적 결정 인자에 의해 지지된다. 이러한 유전적 결정 인자는 다량 개화 형질을 함께 제어/지시하는 것으로 밝혀졌다. 본 발명은 추가로 이러한 신규한 유전적 결정 인자와 연관되고, 결정 인자의 확인 및 임의의 바람직한 식물 백그라운드 내로의 결정 인자의 유전자이입(introgression)을 가능하게 하는 특정 분자 마커를 개시한다.

제1 구현예에서, 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어하는 3개의 유전적 결정 인자를 포함하는 다량 개화 수박 식물이 제공되며, 상기 다량 개화 식물은 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산한다.

추가의 구현예에서, 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물은 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836을 포함하는 군에서 각각 선택되는 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관된 3개의 유전적 결정 인자를 포함한다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 유전적 결정 인자들은 각각 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836와 유전적으로 또는 물리적으로 연관되고,

a) 마커 유전자좌 IIH2119는, SEQ ID NO:1의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:2의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍, 및 SEQ ID NO:3의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있고,

b) 마커 유전자 IIH5250은, SEQ ID NO:4의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:5의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍, 및 SEQ ID NO:6의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있고,

c) 마커 유전자좌 IIH4836은, SEQ ID NO:7의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:8의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍, 및 SEQ ID NO:9의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 유전적 결정 인자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 유전적 백그라운드를 갖는 공여 식물로부터 얻을 수 있다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조는 상기 다량 개화 유전적 결정 인자의 원천이고, 계열 SP-7의 대표적인 종자는 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 것이다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 식물은, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조를, 다량 개화 유전적 결정 인자를 함유하지 않는 수박 식물과 교배함으로써 얻어진다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 식물은 근교, 2배성반수체, 잡종, 3배체 또는 4배체 식물이다.

추가의 구현예는, 특히 열매를 생산하는 식물로 성장했을 때, 본 발명에 따른 다량 개화 형질을 여전히 나타내는 식물의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 또는 꽃의 부분, 열매, 새싹, 배우체, 포자체, 화분, 꽃밥, 소포자, 난세포, 접합자, 배, 분열부(meristematic region), 캘러스 조직, 종자, 자른 가지, 세포 또는 조직 배양물 또는 임의의 다른 부분 또는 생성물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물로부터 얻을 수 있는 식물 부분, 기관 또는 조직을 제공한다.

추가의 구현예는 선행 구현예들 중 어느 하나에 따른 수박 식물의 종자를 제공한다.

또 다른 구현예에서는 3배체 씨없는 열매를 생산하고 수확하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물, 식물 부분 또는 종자의 용도가 고려된다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 임의의 구현예에 따른 수박 식물, 식물 부분 또는 종자의 용도에 관한 것으로, 이때 수박 식물, 식물 부분 또는 종자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 다량 개화 수박 식물, 식물 부분 또는 종자를 제공하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:

a) 다량 개화 유전적 결정 인자를 결여하는 제1 식물을 임의의 구현예에 따른 제2 수박 식물과 교배하는 단계,

b) 자손 수박 식물을 얻는 단계, 및

c) 선택적으로, 최대 개화 시기에 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산함을 특징으로 하는 상기 자손의 식물을 선택하는 단계.

추가의 구현예에서, 본 발명은 선행 구현예의 방법에 관한 것으로, 이때 제2 수박 식물은, 대표 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 다량 개화 수박 식물을 생산하는 방법에 관한 것이다:

a) 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물의 종자를 제공하는 단계,

b) 상기 종자를 발아시키고 그로부터 성숙하고 생식력이 있는 식물을 성장시키는 단계,

c) a) 하에서 상기 식물의 자가 수분을 유도하고, 열매를 성장시키고, 그로부터 생식력이 있는 종자를 수확하는 단계, 및

d) c) 하에서 수확한 종자로부터 식물을 성장시키고, 다량 개화 수박 식물을 선택하는 단계.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836을 포함하는 군에서 각각 선택되는 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관된 3개의 유전적 결정 인자를 포함하는 수박 식물을 확인하는 방법에 관한 것으로, 이때 상기 수박 식물은 최대 개화 시기에 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산하고, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:

a) 다량 개화 형질에 대해 분리되는 집단을 제공하는 단계,

b) 분리되는 집단을 다량 개화 형질을 포함하는 구성원에 대해 스크리닝하는 단계로서, 상기 형질은 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인될 수 있는 단계,

c) 분리되는 집단의 일 구성원을 선택하는 단계로서, 상기 구성원은 다량 개화 형질을 포함하는, 단계.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 수박 식물의 수꽃의 수를 증가시키는 방법에 관한 것이다:

a) 다량 개화 형질을 포함하는 수박을 선택하는 단계로서, 상기 다량 개화 형질은 수박 식물에서 상기 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어할 수 있는 3개의 유전적 결정 인자와 관련되고, 상기 형질은 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836을 포함하는 군에서 선택되는 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인되거나 다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 임의의 인접 마커 유전자좌에 의해 확인될 수 있는, 단계;

b) 다량 개화 형질을 포함하는 단계 a)의 상기 식물을, 다량 개화 형질을 포함하지 않으며 단계 a)의 식물과 비교하여 더 적은 수의 수꽃을 나타내는 수박 식물, 특히 재배 수박 식물과 교배하는 단계, 및

c) 단계 b)의 식물과 비교하여 증가된 수의 수꽃을 나타내며, 다량 개화 형질과 단계 a)의 3개의 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836과의 관련성을 나타내는 자손을 상기 교배로부터 선택하는 단계.

도 1은 캘리포니아주 우드랜드에서 성장된 다양한 유전자형에 대한 최대 개화 시기에서의 평방 미터당 열린 수꽃의 수를 도시한다.

발명의 상세한 설명

구현예들.

제1 구현예에서, 본 발명은 수박 식물, 특히 재배 수박 식물, 더욱 특히 2배체 화분제공원 유형 수박 식물에 관한 것으로, 이때 상기 식물은 다량 개화 형질의 발현을 함께 지시하거나 제어하는 3개의 유전적 결정 인자를 포함하고, 상기 다량 개화 식물은 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산한다. 추가의 구현예에서, 상기 다량 개화 식물은 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 45개, 더욱 바람직하게는 적어도 50개의 열린 수꽃을 생산한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 수박 식물, 특히 재배 수박 식물, 더욱 특히 2배체 화분제공원 유형 수박 식물에 관한 것으로, 이때 상기 식물은 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어하는 3개의 유전적 결정 인자를 포함하고, 상기 다량 개화 식물은 상기 3개의 유전적 결정 인자를 결여하는 수박 식물과 비교하여 최대 개화 시기에 평방 미터당 30% 더 많은 열린 수꽃을 생산한다. 추가의 구현예에서, 상기 다량 개화 식물은 상기 유전적 결정 인자를 결여하는 수박 식물과 비교하여 최대 개화 시기에 평방 미터당 50%, 더욱 바람직하게는 70%, 더욱더 바람직하게는 100% 더 많은 열린 수꽃을 생산한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어하는 3개의 유전적 결정 인자를 포함하는 수박 식물에 관한 것으로, 이때 상기 조합된 3개의 유전적 결정 인자는 상기 3개의 유전적 결정 인자를 포함하지 않는 동질유전자(isogenic) 수박 식물과 비교하여 최대 개화 시기에 평방 미터당 증가된 수의 열린 수꽃을 생성시킨다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 3개의 유전적 결정 인자는 각각 1번, 3번 및 7번 염색체 상에 위치한다.

하나의 추가의 구현예에서, 앞서의 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이 제공되며, 이때 3개의 유전적 결정 인자는 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836을 포함하는 군에서 각각 선택되는 3개의 마커 유전자좌에 유전적으로 또는 물리적으로 연관된다.

또 다른 구현예에서, 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이 제공되며, 이때 상기 유전적 결정 인자는 각각 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관되고,

i. 마커 유전자좌 IIH2119는, SEQ ID NO:1의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:2의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:3의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있고,

ii. 마커 유전자 IIH5250은, SEQ ID NO:4의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:5의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:6의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있고,

iii. 마커 유전자좌 IIH4836은, SEQ ID NO:7의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:8의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:9의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있다.

또 다른 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 식물은 SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:6 및 SEQ ID NO:9를 포함한다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 유전적 결정 인자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 유전적 백그라운드를 갖는 공여 식물에 포함된 바와 같다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물이며, 이때 상기 유전적 결정 인자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 유전적 백그라운드를 갖는 공여 식물로부터 유전자이입된다.

추가의 구현예에서, 본 발명은 수박 식물의 다량 개화 형질에 기여하는 3개의 유전적 결정 인자를 포함하는 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물에 관한 것으로, 이때 상기 유전적 결정 인자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조에 존재하는 상응하는 대립유전자와 동일하고, 이 유전적 결정 인자는 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 게놈 내의 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관되고, 이 마커 유전자좌는 다량 개화 형질과 공동 분리되며, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 게놈에서 확인될 수 있고, 이 마커 유전자좌는 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836이다.

본 발명의 일 구현예에서, 수박 식물은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 식물, 특히 재배 수박 식물, 특히 반수체, 2배성반수체, 근교, 잡종, 2배체, 3배체 또는 4배체 재배 수박 식물이다.

추가의 구현예는, 특히 열매를 생산하는 식물로 성장했을 때, 본 발명에 따른 다량 개화 형질을 여전히 나타내는 식물의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 또는 꽃의 부분, 열매, 새싹, 배우체, 포자체, 화분, 꽃밥, 소포자, 난세포, 접합자, 배, 분열부, 캘러스 조직, 종자, 자른 가지, 세포 또는 조직 배양물 또는 임의의 다른 부분 또는 생성물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물로부터 얻을 수 있는 식물 부분, 기관 또는 조직을 제공한다.

추가의 구현예는 선행 구현예들 중 어느 하나에 따른 수박 식물로 성장하는 종자를 제공한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 3배체 씨없는 열매를 생산하고 수확하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물, 식물 부분 또는 종자의 용도에 관한 것이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물, 식물 부분 또는 종자의 용도에 관한 것으로, 이때 수박 식물, 식물 부분 또는 종자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조이다.

추가의 구현예에서, 본 발명은 밭, 온실, 또는 플라스틱 하우스에 파종하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물의 용도에 관한 것이다.

추가의 구현예에서, 본 발명은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물의 수박 근경으로서의 용도에 관한 것이다. 추가의 구현예에서, 본 발명은, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 수박 근경으로서의 용도에 관한 것이다.

추가의 구현예에서, 본 발명은 다량 개화 형질을 상기 형질을 결여하는 수박 식물에 부여하기 위한, 다량 개화 형질과 공동 분리되며 각각 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관된 유전적 결정 인자의 용도에 관한 것이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 식물은 웅성 불임이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 식물은 성숙한 수박 열매로 성장하며, 이때 상기 성숙한 열매의 내부 과육은 황색, 적색, 녹색, 오렌지색, 또는 백색이다.

일 구현예에서, 본 발명은 다량 개화 유전적 결정 인자를 포함하는, 잡종 수박 식물, 특히 재배 수박 식물인 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물을 제공한다.

일 구현예에서, 본 발명은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물에 의해 생산된 수박 열매를 제공한다.

추가의 구현예에서, 유전적 결정 인자는 다량 개화 형질과 공동 분리되는 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 연관되며, 이때 상기 유전적 결정 인자는, 상기 유전적 결정 인자를 포함하는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 유전적 백그라운드를 갖는 공여 식물로부터 얻을 수 있고, 다량 개화 형질과 공동 분리되는 3개의 마커 유전자좌는 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836이다.

추가로, 본 발명은 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물로 성장하는 수박 식물 종자, 특히 재배 수박 식물 종자에 관한 것이다.

추가로, 본 발명은 다량 개화 형질을 상기 다량 개화 형질을 결여하는 수박 식물 내로 유전자이입하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물의 용도에 관한 것이다.

추가로, 본 발명은 밭, 온실, 또는 플라스틱 하우스에 파종하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물의 용도에 관한 것이다.

추가로, 본 발명은 상기 다량 개화 형질을 결여하는 수박 식물의 수꽃의 수를 증가시키기 위한 본 명세서에 개시된 구현예들 중 임의의 것에 따른 유전적 결정 인자의 용도에 관한 것이다.

추가로, 본 발명은 수박 식물에서 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어하는 유전적 결정 인자에 관한 것이다. 추가의 구현예에서, 본 발명의 유전적 결정 인자는 각각 1번, 3번 및 7번 염색체 상에 위치한다. 본 발명의 추가의 구현예에서, 유전적 결정 인자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 유전적 백그라운드를 가지며 상기 유전적 결정 인자를 포함하는 공여 식물로부터 얻을 수 있다.

추가의 구현예에서, 본 발명의 유전적 결정 인자는 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌, 또는 다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 임의의 인접 마커와 유전적으로 또는 물리적으로 연관된다.

또 다른 구현예에서, 본 발명의 상기 유전적 결정 인자 또는 그의 기능적 부분은 각각 3개의 마커 유전자좌에 유전적으로 연관되고, 이때,

본 발명은 수박 식물, 특히 재배 수박 식물에서 다량 개화 형질 유전자좌를 검출하기 위한 키트를 개시하며, 상기 키트는 다음으로부터 선택되는 적어도 하나의 PCR 올리고뉴클레오티드 프라이머 쌍 및 프로브를 포함한다:

a. SEQ ID NO 1의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO 2의 역방향 프라이머로 표시되는 프라이머 쌍 및 SEQ ID NO 3의 프로브; 또는

b. SEQ ID NO 4의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO 5의 역방향 프라이머로 표시되는 프라이머 쌍 및 SEQ ID NO 6의 프로브; 또는

c. SEQ ID NO 7의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO 8의 역방향 프라이머로 표시되는 프라이머 쌍 및 SEQ ID NO:9의 프로브; 또는

다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 인접 마커를 나타내는 또 다른 프라이머 또는 프라이머 쌍.

본 발명은 또한 수박 식물, 특히 재배 수박 식물에서의 다량 개화 형질 유전자좌의 진단적 선택 및/또는 유전자형 결정을 위한 본 발명에 따른 이러한 DNA 마커의 일부 또는 전부의 용도를 개시한다.

추가로, 본 발명은 수박 식물, 특히 재배 수박 식물, 특히 본 발명에 따른 수박 식물에서 다량 개화 형질 유전자좌의 존재를 확인하고/확인하거나 수박 식물, 특히 재배 수박 식물, 특히 본 발명에 따른 그리고 본 명세서에 기재된 바와 같은 수박 식물에서의 다량 개화 형질 유전자좌의 유전자이입을 모니터링하기 위한, 이러한 DNA 마커의 일부 또는 전부의 용도를 개시한다.

추가로, 본 발명은 SEQ ID NO 1 및 SEQ ID NO 2; SEQ ID NO 4 및 SEQ ID NO 5; SEQ ID NO 7 및 SEQ ID NO 8로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 올리고뉴클레오티드 프라이머 또는 한 쌍의 PCR 올리고뉴클레오티드 프라이머를 포함하고; SEQ ID NO 3, SEQ ID NO 6 또는 SEQ ID NO 9를 포함하는 군으로부터 선택된 프로브와 반응하는 PCR 반응 또는 다량 개화 형질 또는 개시된 마커들 중 하나와 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 인접 마커를 나타내는 또 다른 프라이머에 의한 PCR 반응으로 얻을 수 있는 폴리뉴클레오티드(증폭 생성물)을 개시하며, 이 증폭 생성물은, 동일한 프라이머 또는 프라이머 쌍을 사용한 PCR 반응으로, 상기 유전적 결정 인자를 포함하는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조로부터 얻을 수 있는 증폭 생성물에 상응하는데, 단, 각각의 마커 유전자좌는 상기 수박 식물에 여전히 존재하고/존재하거나 그의 대립유전자로 간주될 수 있다.

또한, 상기 증폭 생성물의 서열과 적어도 90%, 특히 적어도 95%, 특히 적어도 96%, 특히 적어도 97%, 특히 적어도 98%, 특히 적어도 99%의 서열 동일성을 갖는 폴리뉴클레오티드 및/또는 상기 PCR 반응으로 얻을 수 있는 상기 증폭 생성물의 뉴클레오티드 서열에 하이브리드화하는 뉴클레오티드 서열을 나타내는 폴리뉴클레오티드가 또한 본 명세서에서 고려된다.

이어서, 본 발명에 따른 그리고 상기 본 명세서에 기재된 증폭 생성물은 다량 개화 형질 유전자좌를 확인하는 데 사용될 수 있는 신규한 프라이머 및/또는 프로브를 생성하거나 개발하는 데 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 추가로 일 구현예에서 당업계에 공지된 방법에 의해 본 발명에 따른 그리고 상기 본 명세서에 기재된 증폭 생성물로부터 개발된 도출된 마커, 특히 도출된 프라이머 또는 프로브에 관한 것으로, 이 도출된 마커는 다량 개화 형질 유전자좌와 유전적으로 연관된다.

b) 자손 수박 식물을 얻는 단계, 및

c) 선택적으로, 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산함을 특징으로 하는 상기 자손의 식물을 선택하는 단계.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 선행 구현예의 방법에 관한 것으로, 이때 단계 c)의 상기 식물은 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 45개, 더욱 바람직하게는 적어도 50개의 열린 수꽃을 생산한다.

b) 자손 수박 식물을 얻는 단계, 및

c) 선택적으로, 상기 3개의 유전적 결정 인자를 결여하는 단계 a)의 수박 식물과 비교하여 최대 개화 시기에 평방 미터당 30% 더 많은 열린 수꽃을 생산함을 특징으로 하는 상기 자손의 식물을 선택하는 단계.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 선행 구현예의 방법에 관한 것으로, 이때 단계 c)의 상기 식물은 상기 유전적 결정 인자를 결여하는 단계 a)의 수박 식물과 비교하여 최대 개화 시기에 평방 미터당 50%, 더욱 바람직하게는 70%, 더욱더 바람직하게는 100% 더 많은 열린 수꽃을 생산한다.

추가의 구현예에서, 선행 구현예들 중 임의의 것의 방법이 고려되는데, 이때, 단계 a)의 제2 수박 식물은, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조이다.

또 다른 구현예에서, 하기 단계를 포함하는 다량 개화 수박 식물을 생산하는 방법이 고려된다:

a) 임의의 구현예에 따른 수박 식물의 종자를 제공하는 단계,

d) c) 하에서 수확한 종자에서 식물을 성장시키고, 다량 개화 수박 식물을 선택하는 단계.

추가의 구현예에서, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 다량 개화 형질을 갖는 수박 식물, 특히 재배 수박 식물을 생산하는 방법에 관한 것이다:

a. 다량 개화 형질을 포함하는 수박 식물을 선택하는 단계로서, 상기 다량 수박 형질은 수박 식물에서 상기 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어할 수 있는 3개의 유전적 결정 인자와 관련되고, 상기 유전적 결정 인자는 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌, 또는 다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 임의의 인접 마커와 유전적으로 연관되거나; 개시된 마커 유전자좌들 중 임의의 것과 유전적으로 연관되는 단계,

b. 다량 개화 형질을 포함하는 단계 a)의 상기 식물을, 다량 개화 형질을 포함하지 않는 수박 식물, 특히 재배 수박 식물과 교배하는 단계, 및

c. 다량 수박 형질을 포함하고, 단계 a)의 상기 3개의 마커 유전자좌와의 관련성을 나타내며 다량 개화를 나타내는, 자손 수박 식물을 상기 교배로부터 선택하는 단계.

추가로, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 다량 개화 형질을 포함하는 수박 식물을 확인하는 방법을 개시한다:

a) 다량 개화에 대해 분리되는 집단을 제공하는 단계,

b) 분리되는 집단을 다량 개화 형질을 포함하는 구성원에 대해 스크리닝하는 단계로서, 상기 형질은 3개의 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836의 존재에 의해 확인될 수 있는 단계,

a) 다량 개화에 대해 분리되는 집단을 제공하는 단계,

b) 분리되는 집단을 다량 개화 형질을 포함하는 구성원에 대해 스크리닝하는 단계로서, 상기 형질은 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인될 수 있고, 이 마커 유전자좌들은 각각 1번, 3번 및 7번 염색체 상에 존재하고 다량 개화 형질과 공동 분리되며, 마커 유전자좌 IIH2119를 확인하는, SEQ ID NO:3의 프로브를 사용한 검출이 이어지는, SEQ ID NO:1의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:2의 역방향 프라이머로 표시되는 프라이머 쌍; 마커 유전자좌 IIH5250을 확인하는, SEQ ID NO:6의 프로브를 사용한 검출이 이어지는, SEQ ID NO:4의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:5의 역방향 프라이머로 표시되는 프라이머 쌍; 및 마커 유전자좌 IIH4836을 확인하는, SEQ ID NO:9의 프로브를 사용한 검출이 이어지는, SEQ ID NO:7의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:8의 역방향 프라이머로 표시되는 프라이머 쌍의 군으로부터 선택되는 PCR 올리고뉴클레오티드 프라이머 또는 한 쌍의 PCR 올리고뉴클레오티드 프라이머에 의해 확인될 수 있는 단계,

c) 분리되는 집단의 일 구성원을 선택하는 단계로서, 상기 구성원은 다량 개화 형질을 포함하는 단계.

또 다른 구현예에서, 본 발명은, SEQ ID NO:1의 정방향 프라이머, SEQ ID NO:2의 역방향 프라이머를 포함하는 제1 쌍의 PCR 올리고뉴클레오티드 프라이머 및 SEQ ID NO:3의 프로브로 표현되는 적어도 제1 DNA 마커, 및/또는 SEQ ID NO:4의 정방향 프라이머, SEQ ID NO:5의 역방향 프라이머를 포함하는 제2 쌍의 PCR 프라이머 및 SEQ ID NO:6의 프로브로 표현되는 적어도 제2 DNA 마커, 및/또는 SEQ ID NO:7의 정방향 프라이머, SEQ ID NO:8의 역방향 프라이머를 포함하는 제3 쌍의 PCR 프라이머 및 SEQ ID NO:9의 프로브로 표현되는 적어도 제3 DNA 마커와 관련된, 다량 개화 부여 유전적 결정 인자 또는 그의 다량 개화 부여 부분에 관한 것으로, 특히 상기 유전적 결정 인자 또는 그의 다량 개화 부여 부분은 상기 제1, 제2 및 제3 DNA 마커에 의해 스패닝된다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 SEQ ID NO:1의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:2의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:3의 프로브; 또는 SEQ ID NO:4의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:5의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:6의 프로브; 또는 SEQ ID NO:7의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:8의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:9의 프로브를 사용한 PCR 증폭에 의해, 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물의 게놈으로부터, 바람직하게는 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 게놈으로부터 증폭된 DNA 마커의, 다량 개화 형질을 포함하고 이를 나타내는 수박 식물을 확인하기 위한 용도에 관한 것으로, 상기 DNA 단편은 수박 식물에서의 다량 개화 형질의 존재를 나타낸다.

또한, 본 발명은 수박 식물을 성장시켜서 다량 개화 수박 식물을 생산하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물로부터 얻을 수 있는 다량 개화 번식 물질의 용도에 관한 것으로, 상기 다량 개화는 표준 검정, 특히 하기 실시예 2A에 기재된 바와 같은 검정으로 평가될 수 있다.

또한, 본 발명은 수박 열매를 생산하기 위한 선행 구현예들 중 임의의 것에 따른 수박 식물로부터 얻을 수 있는 다량 개화 번식 물질의 용도에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 암술군(gynoecia) 및/또는 증가된 수의 암꽃과 관련된 유전적 결정 인자와 연계된 본 발명의 다량 개화 유전적 결정 인자의 용도를 고려한다.

본 발명의 추가의 구현예는 다음의 단계를 포함하는 수박 식물의 수꽃의 수를 증가시키는 방법을 제공한다:

a) 다량 개화 형질을 포함하는 수박 식물을 선택하는 단계로서, 상기 다량 개화 형질은 수박 식물에서 상기 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어할 수 있는 3개의 유전적 결정 인자와 관련되고, 상기 형질은 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인되거나 다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 임의의 인접 마커에 의해 확인될 수 있는, 단계;

b) 다량 개화 형질을 포함하는 단계 a)의 상기 식물을, 다량 개화 형질을 포함하지 않는 수박 식물, 특히 재배 수박 식물과 교배하는 단계, 및

c) 단계 b)의 식물과 비교하여 증가된 수의 수꽃을 나타내며, 다량 개화와 단계 a)의 3개의 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836과의 관련성을 나타내는 자손을 상기 교배로부터의 선택하는 단계.

a) 다량 개화 형질을 포함하는 수박 식물을 선택하는 단계로서, 상기 다량 개화 형질은 수박 식물에서 상기 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어할 수 있는 3개의 유전적 결정 인자와 관련되고, 상기 형질은 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인되거나 다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 임의의 인접 마커에 의해 확인될 수 있는, 단계;

c) 단계 b)의 식물과 비교하여 증가된 수의 수꽃을 나타내며, 다량 개화와 단계 a)의 3개의 마커 유전자좌와의 관련성을 나타내는 자손을 상기 교배로부터 선택하는 단계.

다량 개화 유전적 결정 인자는 돌연변이유발, 예를 들어 화학적 돌연변이유발에 의해, 예를 들어 EMS 돌연변이유발에 의해 또한 도입될 수 있다. 대안적으로, 다량 개화 유전적 결정 인자는 또한 TILLING 기법을 이용하여 확인되고/확인되거나 이를 이용하여 도입될 수 있다.

추가의 구현예에서, 본 발명은 수박 식물에서 다량 개화 표현형을 조작하기 위한 본 발명의 유전적 결정 인자의 용도에 관한 것으로, 이때 상기 조작은 유전자 변형에 의해 수행되고 상기 유전자 변형은 TILLING에 의해 도입된다. 바람직하게는, 본 발명의 유전적 결정 인자는 표적 서열을 나타내는 본 명세서에 개시된 서열, 더욱 바람직하게는 SEQ ID NO:3, 6 및 9를 특징으로 한다.

다량 개화 유전적 결정 인자는 표적화된 돌연변이유발에 의해, 예를 들어 동종 재조합, 징크-핑거 뉴클레아제, 올리고뉴클레오티드-기반 돌연변이 유도, 전사 활성화 인자 유사 이펙터 뉴클레아제(TALEN), 클러스터링된 규칙적으로 간격을 둔 짧은 회문 반복(CRISPR) 시스템 또는 게놈을 편집하는 임의의 대안적 기법에 의해 또한 도입될 수 있다.

대안적으로, 다량 개화 유전적 결정 인자는 벡터에 포함될 수 있는 뉴클레오티드 작제물을 통해 트랜스제닉 또는 시스-제닉(cis-genic) 방법에 의해 또한 도입될 수 있다.

본 발명의 기재에 기초하여, 본 명세서에 기재된 바와 같은, 상기 유전적 결정 인자를 포함하는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조를 소유한 당업자는 본 명세서에 개시된 마커 유전자좌의 지지 하에 당업계에 공지된 육종 기법을 이용하여 다양한 유형의 다른 수박 식물에 본 발명의 상기 유전적 결정 인자를 전달하는 데 어려움이 없다.

정의

본 출원의 범위 내에서 사용된 기술 용어 및 표현은 본 명세서에서 하기에 달리 지시되지 않는 한 식물 육종 및 재배의 관련 분야에서 통상적으로 그에 적용되는 의미가 일반적으로 주어질 것이다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "식물"에 대한 언급은 하나 이상의 식물을 포함하고, "세포"에 대한 언급은 세포들, 조직들 등의 혼합물들을 포함한다.

"재배 수박" 식물은 더 이상 천연 상태가 아니며 인간에 의한 관리에 의해 그리고 농업 용도 및/또는 인간의 소비를 위해 개발되고 재배 가능해진 식물을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해되고, 야생 수박 획득물, 예컨대 Citrullus lanatus cv “Egun”을 제외한다. 예로서, 구현예들에서, 본 발명에 따른 수박 식물은 황색 열매를 성장시킬 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 본 발명에 따른 재배 수박 식물은 취성 껍질(예를 들어, 수박 계열 SP-1(WO 2003/075641)에서 발견될 수 있는 바와 같은 동형접합 상태의 유전자 e)를 포함한다. 추가의 구현예들에서, 재배 수박 식물은 2배체 식물, 4배체 식물 및/또는 3배체 식물이다.

"발현을 지시하거나 제어하는 유전적 결정 인자"는 본 명세서에서 최종 폴리펩티드 생성물의 DNA 자체의 수준, 번역, 전사 및/또는 활성화의 수준에서 다량 개화 형질의 발현에 영향을 줌으로써 식물의 다량 개화에 기여할 수 있는 유전성 유전 가능한 유전적 요소를 지칭하는 것으로 이해된다.

바람직한 일 구현예에서, 본 발명에 따른 식물의 형질에 기여하는 유전적 결정 인자는 시트룰러스(Citrullus) 속에 고유한 것이다. 본 발명에 따른 유전적 결정 인자는 이종 유전 물질 및/또는 시트룰러스 속에 대해 이질적인 유전 물질을 포함하는 유전적으로 변형된 사건을 포함하지 않는다.

"대립유전자"는, 상동 염색체의 동일한 유전자좌에 위치하기 때문에 유전에서 양자택일적인, 특정 유전자 또는 임의의 종류의 확인 가능한 유전적 결정 인자의 다양한 형태와 동일하거나 이와 관련된 다양한 유전 단위의 대안 또는 변이 형태를 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다. 그러한 대안 또는 변이 형태는 단일 뉴클레오티드 다형성, 삽입, 역위, 전좌 또는 결실의 결과이거나, 예를 들어 화학적 또는 구조적 변형, 전사 조절 또는 번역후 변형/조절에 의해 일어나는 유전자 조절의 결과일 수 있다. 2배체 세포 또는 유기체에서, 주어진 유전자 또는 유전 요소의 2개의 대립유전자는 전형적으로 한 쌍의 상동 염색체 상의 상응하는 유전자좌를 점유한다.

질적 형질과 관련된 대립유전자는 단일 유전자 또는 다중 유전자 또는 이들의 생성물 또는 심지어 붕괴하거나 유전자좌가 나타내는 표현형에 기여하는 유전적 결정 인자에 의해 제어되는 유전자와 동일하거나 관련된 것들을 포함하는 다양한 유전 단위의 대안 또는 변이 형태를 포함할 수 있다.

"다량 개화 수박"은 본 명세서에서 다량 개화 형질을 갖는 수박 식물로 정의되며, 이 다량 개화 형질은 상기 형질을 결여하는 식물과 비교하여 증가된 수꽃 수의 원인이 된다.

상대적으로 말하면, 용어 "증가된 수꽃 수"는 본 명세서에서 본 발명에 따른 식물, 즉 다량 개화 유전적 결정 인자를 포함하는 식물이 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 수꽃을 생산할 수 있음을 의미하는 것으로 이해된다.

"최대 개화 시기"는 본 명세서에서 가장 많은 열린 수꽃이 모든 부지에 걸쳐 기록된 주로 이해된다.

용어 "형질"은 특성 또는 표현형을 지칭한다. 본 발명과 관련하여, 다량 개화 형질은 증가된 수꽃 수이다. 형질은 우성 또는 열성 방식으로, 또는 부분적 또는 불완전 우성 방식으로 유전될 수 있다. 형질은 단일유전자성 또는 다유전자성일 수 있거나, 하나 이상의 유전자와 환경과의 상호작용으로부터 생길 수 있다. 수박 식물은 형질에 대해 이형접합성 또는 이형접합성일 수 있다.

용어 "잡종", "잡종 식물", 및 "잡종 자손"은 유전적으로 다른 모본으로부터 생산된 개체(예를 들어, 유전적으로 이형접합성이거나 거의 이형접합성인 개체)를 지칭한다.

용어 "근교계"는 유전적으로 동형접합성이거나 거의 동형접합성인 집단을 지칭한다. 근교계는, 예를 들어, 여러 주기의 형제/자매 육종 또는 자가생식을 통해 또는 2배성반수체 생산으로 도출될 수 있다.

용어 "2배성반수체 계열"은 꽃밥 배양으로부터 발생하는 안정한 근교계를 지칭한다. 특정 배지 및 환경에서 재배된 일부 화분립(반수체)은 n개의 염색체를 함유하는 묘목을 발달시킬 수 있다. 이어서, 이러한 묘목은 "배가"되고 2n의 염색체를 함유한다. 이러한 묘목의 자손은 "2배성반수체"로 명명되고, 본질적으로 더 이상 분리되지 않는다(안정하다).

용어 "재배종" 또는 "품종"은 자연 발생적 품종과 구별되는 바와 같은 원예 유래 품종을 지칭한다. 본 발명의 일부 구현예들에서, 재배종 또는 품종은 상업적으로 가치가 있다.

용어 "유전적으로 고정된"은 특정 유전 요소를 정상적으로 함유하지 않는 식물의 게놈 내로 안정하게 혼입된 특정 유전 요소를 지칭한다. 유전적으로 고정될 때, 유전 요소는 유성 교배에 의해 다른 식물에게 쉽고 예측 가능한 방식으로 전달될 수 있다.

용어 "식물" 또는 "식물 부분"은 이하에서, 특히 열매를 생산하는 식물로 성장했을 때, 본 발명에 따른 다량 개화 형질을 여전히 나타내는 식물의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 또는 꽃의 일부, 열매, 새싹, 배우체, 포자체, 화분, 꽃밥, 소포자, 난세포, 접합자, 배, 분열부, 캘러스 조직, 종자, 자른 가지, 세포 또는 조직 배양물 또는 임의의 다른 부분 또는 생성물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 본 발명에 따른 수박 식물로부터 얻을 수 있는 식물 부분, 기관 또는 조직을 지칭한다.

"식물"은 임의의 발달 단계에 있는 임의의 식물이다.

수박 식물 종자는 임의의 구현예에 따른 수박 식물로 성장하는 종자이다.

"식물 세포"는 원형질체와 세포벽을 포함하는 식물의 구조적 및 생리적 단위이다. 식물 세포는 분리된 단일 세포 또는 배양된 세포의 형태일 수 있거나, 예를 들어 식물 조직, 식물 기관, 또는 전체 식물과 같은 상위 조직 단위의 일부로서 존재할 수 있다.

"식물 세포 배양물"은, 예를 들어, 다양한 발달 단계에 있는 원형질체, 세포 배양물 세포, 식물 조직의 세포, 화분, 화분관, 밑씨, 배낭, 접합자 및 배와 같은 식물 단위의 배양물을 의미한다.

"식물 기관"은 뿌리, 줄기, 잎, 꽃눈, 또는 배와 같은 식물의 구별되며 시각적으로 구조화되고 차별화된 부분이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 "식물 조직"은 구조적 및 기능적 단위로 조직화된 식물 세포 군을 의미한다. 인플란타(in planta) 또는 배양 중인 식물의 임의의 조직이 포함된다. 이 용어는 전체 식물, 식물 기관, 식물 종자, 조직 배양물 및 구조적 및/또는 기능적 단위로 조직화된 임의의 식물 세포 군을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 상기 열거된 바와 같은 또는 이 정의에 달리 포함되는 임의의 특정 유형의 식물 조직과 함께 또는 그의 부재 하의 이 용어의 사용은 임의의 다른 유형의 식물 조직을 배제하고자 하는 것이 아니다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "수박"은 시트룰러스 라누투스(Citrullus lanutus)의 임의의 품종, 재배종, 또는 집단을 의미한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 시판 가능한 열매의 "수확량"은 생산 면적당 생성되는 수확 가능한 열매(frt)의 수(frt/Ha)를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "마커 대립유전자"는, 표현형 형질의 가변성에 기여하는 염색체 상의 대립유전자를 함유하는 유전적 유전자좌를 찾아내기 위한 마커로서 사용될 때, 본 명세서에 정의된 바와 같은 유전 단위의 대안 또는 변이 형태를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "육종" 및 그의 문법적 변형체는 자손 개체를 생성하는 임의의 과정을 지칭한다. 육종은 유성 또는 무성, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 육종의 예시적인 비제한적 유형은 교배, 자가생식, 배가된 반수체 유도체 생성, 및 이들의 조합을 포함한다.

본원에 사용되는 바와 같이, 문구 "확립된 육종 집단"은 육종 프로그램, 예를 들어, 상업적 육종 프로그램에서 모본들에 의해 생산되고/생산되거나 모본들로서 사용되는 잠재적 육종 파트너들의 집합을 지칭한다. 확립된 육종 집단의 구성원은 전형적으로 유전적으로 및/또는 표현형적으로 잘 특성규명되어 있다. 예를 들어, 관심 대상의 여러 표현형 형질이, 예를 들어, 다양한 환경 조건 하에서, 다수의 장소에서, 그리고/또는 다양한 시간에서 평가되었을 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 표현형 형질의 발현과 관련된 하나 이상의 유전적 유전자좌가 확인되었을 수 있고, 육종 집단의 구성원들 중 하나 이상이 하나 이상의 유전적 유전자좌와 관련하여뿐만 아니라 하나 이상의 유전적 유전자좌와 관련된 하나 이상의 유전적 마커와 관련하여 유전자형이 결정되었을 수 있다.

본원에 사용되는 같이, 문구 "2배체 개체"는 두 세트의 염색체, 전형적으로 두 모본 각각으로부터의 하나를 갖는 개체를 지칭한다. 그러나, 일부 구현예들에서, 2배체 개체는, 식물이 후속 세대의 식물을 생산하기 위해 자가생식될 때와 같이, 동일한 단일 유기체로부터 그의 “모계” 및 “부계” 세트의 염색체를 받을 수 있는 것으로 이해된다.

"동형접합성"은 상동 염색체 상의 하나 이상의 상응하는 유전자좌에 있는 유사한 대립유전자를 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"이형접합성"은 상동 염색체 상의 하나 이상의 상응하는 유전자좌에 있는 유사하지 않은 대립유전자를 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"역교배"는 잡종 자손이 모본들 중 하나와 반복적으로 다시 교배되는 과정을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다. 다양한 재발되는 모본이 후속 역교배에서 사용될 수 있다.

"유전자좌"는 형질에 기여하는 유전자 또는 임의의 다른 유전 요소 또는 요인을 포함하는 염색체 상의 영역을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "마커 유전자좌"는 개체의 게놈에 존재하고 하나 이상의 관심 대상 유전자좌와 관련된 뉴클레오티드 또는 폴리뉴클레오티드 서열을 포함하며, 형질에 기여하는 유전자 또는 임의의 다른 유전적 결정 인자 또는 요인을 포함할 수 있는, 염색체 상의 영역을 지칭한다. "마커 유전자좌"는 프로브로서 사용되는 핵산의 서열과 같은 게놈 서열에 상보적인 폴리뉴클레오티드 서열을 포함하는 염색체 상의 영역을 또한 지칭한다.

"유전적 연관"은, 유전자좌들 사이의 재조합 퍼센트(센터모건(centi-Morgan), cM)에 의해 측정되는, 동일한 염색체 상의 근접해 있는 유전자들의 위치에 기인한 유전에서의 특성들의 관련성을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

본 발명의 목적을 위해, 용어 "공동 분리"는 형질에 대한 대립유전자 및 마커(들)에 대한 대립유전자(들)이 동일한 염색체 상에서 서로 물리적으로 가깝기(물리적 근접으로 인한 그들 사이의 감소된 재조합) 때문에 함께 전달되는 경향이 있어서 동일한 염색체 상에서의 이들의 근접의 결과로써 이들의 대립유전자의 비무작위적 관련성을 가져온다는 사실을 지칭한다. "공동 분리"는 적어도 하나가 유전적인 것으로 알려져 있고 우연에 의해 쉽게 설명될 수 없는 단일 식물 내의 두 개 이상의 형질의 존재를 또한 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "양적 형질 유전자좌에서의 유전적 구조"는 관심 대상 표현형 형질과 통계적으로 상관 관계가 있으며 관심 대상 표현형 형질의 근원적인 유전적 기초를 나타내는 게놈 영역을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 본 명세서에 개시된 발명 대상과 관련하여 문구 "유성 교배" 및 "유성 생식"은 (예를 들어, 식물에서 수분에 의해 종자를 생산하는 것과 같이 수정에 의해) 자손을 생성하기 위한 배우자의 융합을 지칭한다. "유성 교배" 또는 "타가 수정"은 일부 구현예들에서는 또 다른 개체에 의한 한 개체의 수정(예를 들어, 식물에서의 타가 수분)이다. 용어 "자가생식"은 일부 구현예들에서는 자가 수정 또는 자가 수분, 즉, 화분과 밑씨가 동일한 식물로부터 나온 것에 의한 종자의 생산을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문구 "유전적 마커"는 하나 이상의 관심 대상 유전자좌와 관련된 개체의 게놈의 특징(예를 들어, 개체의 게놈에 존재하는 뉴클레오티드 또는 폴리뉴클레오티드 서열)을 지칭한다. 일부 구현예에서, 문맥에 따라, 유전적 마커는 관심 대상 집단에서 다형성이거나, 다형성에 의해 점유된 유전자좌이다. 유전적 마커는, 많은 다른 예들 중에서, 예를 들어, 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP), indel(즉, 삽입/결실), 단순 서열 반복체(SSR), 제한 단편 길이 다형성(RFLP), 무작위 증폭 다형성 DNA(RAPD), 절단 증폭 다형성 서열(CAPS) 마커, DarT(Diversity Arrays Technology) 마커, 및 증폭 단편 길이 다형성(AFLP)을 포함한다. 유전적 마커는, 예를 들어, 표현형 형질의 가변성에 기여하는 염색체 상의 대립유전자를 함유하는 유전적 유전자좌를 찾아내는 데 사용될 수 있다. 문구 "유전적 마커"는 프로브로서 사용되는 핵산의 서열과 같은 게놈 서열에 상보적인 폴리뉴클레오티드 서열을 또한 지칭할 수 있다.

"유전적 마커"는 이것과 관련된 유전적 유전자좌의 내부 또는 외부에 있는(즉, 각각 유전자내 또는 유전자외에 있는) 염색체 상의 위치에 물리적으로 위치할 수 있다. 또 다른 방식으로 말하면, 유전적 마커는 관심 대상 유전자좌에 상응하는, 예를 들어 유전자 외부의 제어 요소 내의, 유전자의 염색체 상의 위치 또는 기능적 돌연변이의 위치가 확인되지 않았고 유전적 마커와 관심 대상 유전자좌 사이의 재조합 비율이 0이 아닐 때 전형적으로 사용되지만, 본 명세서에 개시된 발명 대상은 유전적 유전자좌의 경계 내에 물리적으로 존재하는(예를 들어, 유전자의 인트론 또는 엑손 내의 다형성과 같은 그러나 이로 한정되지 않는 유전자에 상응하는 게놈 서열 내부에 있는) 유전적 마커를 또한 사용할 수 있다. 본 명세서에 개시된 발명 대상의 일부 구현예들에서, 하나 이상의 유전적 마커는 1개 내지 10개의 마커를 포함하고, 일부 구현예들에서는 하나 이상의 유전적 마커는 10개 초과의 유전적 마커를 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "유전자형"은 세포 또는 유기체의 유전적 구성을 지칭한다. 개체의 "일련의 유전적 마커에 대한 유전자형"은 개체의 반수체에 존재하는 하나 이상의 유전적 마커 유전자좌에 대한 특정 대립유전자를 포함한다. 당업계에 공지된 바와 같이, 유전자형은 유전자좌들이 관련이 있거나 관련이 없고 그리고/또는 연관되거나 연관되지 않은지에 관계없이 단일 유전자좌 또는 다중 유전자좌와 관련될 수 있다. 일부 구현예들에서, 개체의 유전자형은 하나 이상의 유전자가 관심 대상 표현형(예를 들어, 본 명세서에 정의된 바와 같은 양적 형질)의 발현에 관여한다는 점에서 관련이 있는 하나 이상의 유전자와 관련된다. 따라서, 일부 구현예들에서, 유전자형은 개체 내에서 양적 형질의 하나 이상의 유전자좌에 존재하는 하나 이상의 대립유전자의 요약을 포함한다. 일부 구현예들에서, 유전자형은 (이하에서 본 명세서에 정의되는) 반수체형의 관점에서 표현된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "생식질(germplasm)"은 집단 또는 다른 개체 군(예를 들어, 종)의 유전자형의 총량을 지칭한다. 용어 "생식질"은 식물 물질, 예를 들어, 다양한 대립유전자에 대한 저장소로 작용하는 식물 군을 또한 지칭할 수 있다. 문구 "적응 생식질"은, 예를 들어, 주어진 환경 또는 지리적 영역에 대해, 입증된 유전적 우위를 지닌 식물 물질을 지칭하는 한편, 문구 "비적응 생식질", "원시 생식질", 및 "외래(exotic) 생식질"은, 예를 들어, 주어진 환경 또는 지리적 영역에 대해, 알려져 있지 않거나 입증되지 않은 유전적 가치를 지닌 식물 물질을 지칭하고, 그와 같이 문구 "비적응 생식질"은 일부 구현예들에서는 확립된 육종 집단의 일부가 아니며, 확립된 육종 집단의 구성원과 알려진 관계를 갖지 않는 식물 물질을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "연관" 및 그의 문법적 변형체는, 전달이 독립적인 경우, 일부 구현예들에서는 물리적 근접성의 결과로서, 우연에 의해 예상되는 것보다 더 자주 함께 분리되는 동일한 염색체 상의 상이한 유전자좌에 있는 대립유전자의 경향을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문구 "핵산"은 뉴클레오티드의 중합체(예를 들어, 전형적인 DNA, cDNA 또는 RNA 중합체), 변형된 올리고뉴클레오티드(예를 들어, 2'-O-메틸화 올리고뉴클레오티드와 같은 생물학적 RNA 또는 DNA에 전형적이지 않은 염기를 포함하는 올리고뉴클레오티드) 등을 포함하는, 뉴클레오티드의 스트링(string)에 상응할 수 있는 단량체 단위의 임의의 물리적 스트링을 지칭한다. 일부 구현예들에서, 핵산은 단일 가닥, 이중 가닥, 다중 가닥, 또는 이들의 조합 일 수 있다. 달리 지시되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 발명 대상의 특정 핵산 서열은 명시적으로 지시된 임의의 서열에 더하여 상보적인 서열을 선택적으로 포함하거나 인코딩한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "복수"는 하나 초과를 지칭한다. 따라서, "복수의 개체"는 적어도 2개의 개체를 지칭한다. 일부 구현예들에서, 복수라는 용어는 전체의 절반 초과를 지칭한다. 예를 들어, 일부 구현예들에서 "복수의 집단"은 그 집단의 구성원들의 절반 초과를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "자손"은 특정 교배의 후손(들)을 지칭한다. 전형적으로, 자손은 두 개체의 육종으로 생겨나지만, 일부 종(특히, 일부 식물 및 자웅동체 동물)은 자가생식할 수 있다(즉, 동일한 식물이 웅성 배우자와 자성 배우자 둘 모두의 공여자로서 작용함). 후손(들)은, 예를 들어, F₁, F₂, 또는 임의의 후속 세대의 후손일 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문구 "양적 형질"은 수치적으로 기술될 수 있는(즉, 정량화되거나 정량될 수 있는) 표현형 형질을 지칭한다. 양적 형질은 전형적으로 집단의 개체들 사이의 지속적인 변이를 나타내는데, 즉, 표현형 형질의 수치의 차이는 경미하고 서로에 대해 점차 변화한다. 빈번하게, 양적 표현형 형질 집단에서의 빈도 분포는 종형 곡선을 나타낸다(즉, 두 극단 사이의 정규 분포를 나타냄).

"양적 형질"은 전형적으로 환경과 상호작용하는 유전적 유전자좌 또는 서로 상호작용하거나 환경과 상호작용하는 다수의 유전적 유전자좌의 결과이다. 양적 형질의 예는 식물의 키와 수확량을 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "양적 형질 유전자좌"(QTL) 및 "마커 형질 관련성"은 관심 대상 형질의 표현형에 영향을 주는 유전적 마커와 염색체 영역 및/또는 유전자 사이의 관련성을 지칭한다. 전형적으로, 이는, 예를 들어, 문헌에 공개된 하나 이상의 방법에 기초하여 통계적으로 결정된다. QTL은 표현형 형질(양적 형질 또는 질적 형질 중 하나)에 차별적으로 영향을 주는 적어도 2개의 대립유전자를 갖는 염색체 영역 및/또는 유전적 유전자좌일 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문구 "질적 형질"은 주요한 표현형 효과를 나타내는 하나 또는 수개의 유전자에 의해 제어되는 표현형 형질을 지칭한다. 이 때문에 질적 형질은 전형적으로 단순 유전된다. 식물에서의 예는 꽃 색깔, 및 예를 들어, 곰팡이 반점 내성 또는 토마토 모자이크 바이러스 내성과 같은 몇몇 공지된 질병 내성을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.

"마커-기반 선택"은, 예를 들어, 핵산이 바람직한(또는 바람직하지 않은) 형질에 대한 유전자를 지니는 식물을 확인하기 위한 원하는 형질과 관련된 경우, 식물로부터 하나 이상의 핵산을 검출함으로써 그러한 식물이 선택적 육종 프로그램에서 사용될(또는 회피될) 수 있도록 하기 위한 유전적 마커의 사용을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"마이크로세털라이트(microsatellite) 또는 SSR(simple sequence repeat) 마커"는, 식물의 게놈 전반에 걸쳐 유전자좌에서 발견되고 고도로 다형성일 가능성이 있는 DNA 염기의 짧은 서열의 수많은 반복체로 이루어진 유전적 마커의 유형을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

DNA의 단일 부위에서의 변이인 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP)은 게놈에서 가장 빈번한 변이 유형이다. 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP)은 게놈(또는 다른 공유 서열) 내의 단일 뉴클레오티드인 A, T, C, 또는 G가 개체의 생물 종 또는 쌍을 이루는 염색체의 구성원들 사이에 차이가 있을 때 발생하는 DNA 서열 변이이다. 예를 들어, 상이한 개체로부터의 2개의 시퀀싱된 DNA 단편인 AAGCCTA 대 AAGCTTA는 단일 뉴클레오티드의 차이를 함유한다. 이 경우 2개의 대립유전자가 존재한다: C 및 T. SNP 어레이의 기본 원리는 DNA 마이크로어레이와 동일하다. 이러한 원리는 DNA 하이브리드화, 형광 현미경, 및 DNA 포획의 수렴이다. SNP 어레이의 3가지 구성 요소는 핵산 서열(즉, 증폭된 서열 또는 표적), 하나 이상의 표지된 대립유전자-특이적 올리고뉴클레오티드 프로브 및 하이브리드화 신호를 기록하고 해석하는 검출 시스템을 함유하는 어레이이다.

원하는 대립유전자의 존재 또는 부재는 이중 가닥 DNA 염료를 사용하는 실시간 PCR 또는 형광 리포터 프로브 방법에 의해 결정될 수 있다.

"PCR(중합효소 연쇄 반응)"은 비교적 대량의 게놈의 DNA 또는 서브세트(들)의 특정 영역를 생산함으로써 그러한 영역에 기초한 다양한 분석을 가능하게 하는 방법을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"PCR 프라이머"는 DNA의 특정 영역의 PCR 증폭에 사용되는 단일 가닥 DNA의 비교적 짧은 단편을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"표현형"은 유전적으로 제어된 형질의 구별 가능한 특성(들)을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 문구 "표현형 형질"은 게놈, 프로테옴(proteome) 및/또는 메타볼롬(metabolome)과 환경과의 상호작용으로부터 생기는 개체의 외형 또는 다른 검출 가능한 특성을 지칭한다.

"다형성"은, 예를 들어 선택적 스플라이싱, DNA 메틸화 등을 통해 얻을 수 있는, 유전자, 유전적 마커, 또는 유전된 형질 또는 유전자 생성물의 2개 이상의 상이한 형태의 집단 내의 존재를 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"선택적 육종"은 모본으로서 바람직한 형질을 소유하거나 나타내는 식물을 사용하는 육종 프로그램을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다.

"테스터(tester)"식물은 시험될 식물에서 형질을 유전적으로 특성규명하기 위해 사용된 캅시쿰(Capsicum) 속의 식물을 지칭하는 것으로 본 발명의 범위 내에서 이해된다. 전형적으로, 시험될 식물은 "테스터" 식물과 교배되고, 교배의 자손에서의 형질의 분리 비가 점수화된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 "프로브"는 특정 표적 분자 또는 세포 구조를 인식하고 그에 결합함으로써 표적 분자 또는 구조의 검출을 가능하게 하는 원자 또는 분자 군을 지칭한다. 특히, "프로브"는 분자 하이브리드화에 의해 상보적인 서열의 존재를 검출하고 그 상보적인 서열을 정량하는 데 사용될 수 있는 표지된 DNA 또는 RNA 서열을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "하이브리드화"는 통상적인 하이브리드화 조건, 바람직하게는 5xSSPE, 1% SDS, 1x덴하르트 용액이 용액으로서 사용되고/사용되거나 하이브리드화 온도가 35℃ 내지 70℃, 바람직하게는 65℃인 하이브리드화 조건을 지칭한다. 하이브리드화 후, 세척은 35℃ 내지 75℃, 특히 45℃ 내지 65℃의 온도, 특별히 59℃에서 먼저 2xSSC, 1% SDS로 수행되고, 후속하여 0.2xSSC로 수행되는 것이 바람직하다(SSPE, SSC 및 덴하르트 용액의 정의에 대해서는 문헌[Sambrook et al., loc. cit.]를 참조함). 예를 들어 상기 문헌[Sambrook et al.]에 기재된 바와 같은 고 엄격도(high stringency) 하이브리드화 조건이 특히 바람직하다. 특히 바람직한 엄격한 하이브리드화 조건은 예를 들어 하이브리드화 및 세척이 상기 나타낸 바와 같이 65℃에서 일어나는 경우 존재한다. 예를 들어, 하이브리드화 및 세척이 45℃에서 수행되는 엄격하지 않은 하이브리드화 조건이 덜 바람직하고, 35℃에서는 더욱 덜 바람직하다.

"서열 상동성 또는 서열 동일성"은 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다. 2개 이상의 핵산 또는 단백질 서열과 관련하여 용어 "동일한" 또는 "동일성" 퍼센트는 하기의 서열 비교 알고리즘 중 하나를 사용하여 또는 가시적 조사에 의해 측정된 바와 같이 최대 상응을 위해 비교되고 정렬될 때, 동일하거나 특정 백분율의 동일한 아미노산 잔기 또는 뉴클레오티드를 갖는 2개 이상의 서열 또는 하위서열을 지칭한다. 서로 비교되어야 할 2개의 서열이 길이가 상이한 경우, 서열 동일성은 바람직하게는 더 긴 서열의 뉴클레오티드 잔기와 동일한 더 짧은 서열의 뉴클레오티드 잔기의 백분율과 관련된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 두 서열 사이의 동일성/상동성 퍼센트는, 두 서열의 최적 정렬을 위해 도입될 필요가 있는 갭의 수 및 각각의 갭의 길이를 고려한, 서열들에 의해 공유되는 동일한 위치의 수(즉, 동일성 % = 동일한 위치의 수/위치의 총수 × 100)의 함수이다. 서열들의 비교 및 두 서열 사이의 동일성 퍼센트의 결정은 본 명세서에 아래 기술된 바와 같이 수학적 알고리즘을 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 서열 동일성은 통상적으로 Bestfit 프로그램(Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, 575 Science Drive Madison, WI 53711)과 같은 컴퓨터 프로그램을 사용하여 결정될 수 있다. Bestfit는 2개의 서열 사이의 최대 서열 동일성을 갖는 절편을 찾기 위해 문헌[Smith and Waterman, Advances in Applied Mathematics 2 (1981), 482-489]의 국소 상동성 알고리즘을 이용한다. 특정 서열이 예를 들어, 본 발명의 참조 서열과 95% 동일성을 갖는지 여부를 결정하기 위해 Bestfit 또는 또 다른 서열 정렬 프로그램을 사용할 때, 파라미터는 동일성의 백분율이 참조 서열의 전장에 걸쳐 계산되고 참조 서열 중의 뉴클레오티드 총수의 5% 이하의 상동성 갭이 허용되도록 조정되는 것이 바람직하다. Bestfit를 사용할 때, 소위 선택적 파라미터는 바람직하게는 그의 미리 설정된("디폴트") 값으로 남겨진다. 주어진 서열과 본 발명의 상기 기재된 서열 사이의 비교에서 나타나는 편차는 예를 들어, 부가, 결실, 치환, 삽입 또는 재조합에 의해 유발될 수 있다. 그러한 서열 비교는 또한 바람직하게는 프로그램 "fasta20u66"(William R. Pearson 및 버지니아 대학교(the University of Virginia)에 의한 1998년 9월 버전 2.0u66; 또한 문헌[W. R. Pearson (1990), Methods in Enzymology 183, 63-98], 첨부된 실시예 및 http://workbench.sdsc.edu/을 참조함)을 사용하여 수행될 수 있다. 이를 위해 "디폴트" 파라미터 설정이 사용될 수 있다.

2개의 핵산 서열이 실질적으로 동일하다는 또 다른 표시는 2개의 분자가 엄격한 조건 하에서 서로 하이브리드화한다는 것이다. 문구 "특이적으로 하이브리드화하는"은 특정 뉴클레오티드 서열이 복합 혼합물(예를 들어, 전체 세포성) DNA 또는 RNA에 존재할 때 엄격한 조건하에서 그 서열만으로의 특정 분자의 결합, 듀플렉스 형성, 또는 하이브리드화를 지칭한다. "실질적으로 결합하는"은 프로브 핵산과 표적 핵산 사이의 상보적 하이브리드화를 지칭하고, 표적 핵산 서열의 원하는 검출을 달성하기 위해 하이브리드화 매체의 엄격도를 낮춤으로써 수용될 수 있는 사소한 불일치를 포함한다.

서던 및 노던 하이브리드화와 같은 핵산 하이브리드화 실험과 관련하여 "엄격한 하이브리드화 조건" 및 "엄격한 하이브리드화 세척 조건"은 서열 의존적이고, 상이한 환경적 파라미터 하에서 상이하다. 더 긴 서열은 더 높은 온도에서 특이적으로 하이브리드화한다. 핵산의 하이브리드화에 대한 광범위한 지침이 문헌[Tijssen (1993) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes part I chapter 2 "Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays" Elsevier, New York]에서 발견된다. 일반적으로, 매우 엄격한 하이브리드화 및 세척 조건은 규정된 이온 강도 및 pH에서 특정 서열에 대한 열 융점보다 약 5℃낮도록 선택된다. 일반적으로, "엄격한 조건" 하에서 프로브는 그의 표적 하위서열에 하이브리드 화되지만 다른 서열에는 하이브리드화되지 않는다.

"열 융점"은 (규정된 이온 강도 및 pH 하에서) 표적 서열의 50%가 완벽하게 일치하는 프로브에 하이브리드화하는 온도이다. 매우 엄격한 조건은 특정 프로브에 대한 융점(Tm)과 동일하게 되도록 선택된다. 서던 또는 노던 블롯의 필터 상에서 100개 초과의 상보적 잔기를 갖는 상보적 핵산의 하이브리드화를 위한 엄격한 하이브리드화 조건의 예는 42℃에서 1 mg의 헤파린과 함께 50%의 포름아미드이며, 하이브리드화는 밤새 수행된다. 매우 엄격한 세척 조건의 예는 약 15분 동안 72℃에서 0.15 M NaCl이다. 엄격한 세척 조건의 예는 15분 동안 65℃에서 0.2배 SSC이다(SSC 완충액의 설명에 대해서는 하기 문헌[Sambrook] 참조). 종종, 백그라운드 프로브 신호를 제거하기 위해 고 엄격도 세척 전에 저 엄격도 세척이 선행된다. 예를 들어, 100개 초과의 뉴클레오티드의 듀플렉스에 대한 예시적인 중 엄격도 세척은 15분 동안 45℃에서 1배 SSC이다. 예를 들어, 100개 초과의 뉴클레오티드의 듀플렉스에 대한 예시적인 저 엄격도 세척은 15분 동안 40℃에서 4배 내지 6배 SSC이다. 짧은 프로브(예를 들어, 약 10개 내지 50개 뉴클레오타이드)의 경우, 엄격한 조건은 전형적으로 pH 7.0 내지 8.3에서 약 1.0 M 미만의 Na 이온의 염 농도, 전형적으로 약 0.01 M 내지 1.0 M Na 이온 농도(또는 기타 염)를 포함하고, 온도는 전형적으로 적어도 약 30℃이다. 엄격한 조건은 포름아미드와 같은 불안정화제를 첨가하여 또한 달성될 수 있다. 일반적으로, 특정 하이브리드화 검정에서 관련되지 않은 프로브에 대해 관찰된 것보다 2배(또는 그 초과)의 신호 대 잡음 비는 특이적 하이브리드화의 검출을 나타낸다. 엄격한 조건 하에서 서로 하이브리드화하지 않는 핵산은 그들이 암호화하는 단백질이 실질적으로 동일한 경우 여전히 실질적으로 동일하다. 이는 예를 들어, 핵산의 카피가 유전 코드에 의해 허용되는 최대 코돈 축퇴를 사용하여 생성될 때 일어난다.

종자 기탁 세부 사항

출원인은 2016년 12월 14일에 부다페스트 조약 하에서 ATCC(Manassas, VA, USA)에 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 수박(2배체 Citrullus lanatus) 계열 SP-7의 2500개 종자를 기탁했다. 출원인은 엑스퍼트 솔루션(expert solution)을 선택한다.

참고문헌 목록

· 문헌[Dane F. and Liu J., 2007, Diversity and origin of cultivated and citron type watermelon (Citrullus lanatus), Genetic Resources and Crop Evolution, Volume 54, Issue 6, pp 1255-1265].

· 웹사이트[Food and Agriculture Organization of the United Nations, Statistics Division, FAOSTAT, http://faostat3.fao.org/browse/Q/*/E]

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· 문헌[Kihara H., 1951, Triploid watermelons, Proc. Amer. Soc. Hort. Sci., 58:217-230].

· 문헌[Fehr W.R., 1987, Principles of cultivar development, theory and technique, Vol. 1, Macmillian Publishing Company].

도면

도 1은 캘리포니아주 우드랜드에서 성장된 다양한 유전자형에 대한 최대 개화 시기에서의 열린 수꽃의 수를 도시한다.

서열

SEQ ID NO: 1

5' CGTTGAGACGTTCGCTGTTC 3'

SEQ ID NO: 2

5' GACGGAGACCCATGATAAGGA 3'

SEQ ID NO: 3

5' GCTCGTAGCCGTCGTTGGTCTCTACGCCATGTCCGCTCGCCGCCACGTCGAGATGCCRTCGTTTTCGTCGTCGTTGAGACGTTCGCTGTTCGTCCCTTTTGGTTCCTCGACCACCAGCGTCTCCTTATCATGGGTCTCCGTCGTTTGCAGTCGCCGCCGGTTCTCATCCTCACACCTGCTGCCGTCAACCAACGACCCTCC

3'

SEQ ID NO: 4

5' GGTCGGCAATGACTAGACGAAT 3'

SEQ ID NO: 5

5' TCCTCCATCGCTCCAAACCT 3'

SEQ ID NO: 6

5' CGTTAAAATAAAAAAATAAAAAAAATAAAAAAAGCCTTTAGCAGCGACAAATGATAGAGGGTGGTCGGCAATGACTAGACGAATGGAAGCACCATGAGAGAAAAGGAGGTTTGGAGCGATGGAGGAGATCAGAGATGAGGAGAGGGATCAAATTTGGGGACCACGAACTCGTGGACCCCCTCCMCGAGTTACCTGCTAAGT

3'

SEQ ID NO: 7

5' TCGACAAATGGAGAAGGTTCAACT 3'

SEQ ID NO: 8

5' ACCTTTGTGTCCTTCCCAGAA 3'

SEQ ID NO: 9

5' GATTGATAAAATCCACAACAAATTCGACAAATGGAGAAGGTTCAACTTATCTAGAAGTGGGAGGGCCACTTTATATAAGTCTATTCTTTCCAATCTTCCACCATATTATATGTCTCTATTTCTAATGCCTGAAAAGGTTGTCTCTATATTGAAAAAGAATAATGCGGAACTTCTTCTGGGAAGGACACAAAGGTAGCATAA

3'

실시예

실시예 1: 생식질 및 집단 개발

재조합 근교계(RIL) 유전적 집단은 야생 수박 획득물인 PI595203[Citrullus lanatus cv "Egun"]을 현대 재배종인 PI635731[Citrullus lanatus cv "Dixielee"]과 하이브리드화함으로써 작제하였으며, 모든 관찰 가능한 표현형 형질이 고정되고 각 계열이 균일한 특성을 나타낼 때까지 단일 종자 후손을 사용하여 자가 하이브리드화하였다. 집단(ED-RIL 집단으로도 지칭됨)은 야외 실지 시험으로 재배되었고, 다양한 형질에 대해 표현형이 결정되었다. 이는 수꽃 수의 큰 증가를 나타내는 극단적인 표현형("다량 개화"로 명명됨)의 관찰을 가져왔다. ED268로 표시된 계열이 증가된 수의 수꽃에 대한 가장 바람직한 계열이었다. 일부 ED-RIL은 다량 개화를 발현하는 한편, 일부는 그렇지 않았는데, 이는 표현형의 분리된 유전적 제어를 나타낸다. 집단의 계속된 관찰은 다량 개화가 유전 가능한 형질임을 밝혀내었다. 다량 개화는 어느 쪽의 모본에서도 관찰되지 않았는데, 이는 Egun과 Dixielee 둘 모두로부터의 대립유전자의 특정 조합이 표현형의 발현을 제어함을 나타낸다. 추가 연구는 Egun로부터의 1개 및 Dixielee로부터의 2개인 적어도 3개의 유전적 결정 인자가 다량 개화의 제어에 관여하고 있음을 밝혀내었다.

계열 ED268을 선택하여 다량 개화 형질을 포함하는 신규한 수박 식물을 개발하기 위해 계열 SP-6과 교배하였다. 생성된 F1 식물을 자가 하이브리드화하고, 후속하여 고정하였고, 생성된 계열을 다량 개화에 대해 다시 표현형 결정하였다. 일부 계열은 다량 개화 형질(예를 들어, 계열 SP-7)을 발현한 한편, 일부는 그렇지 않았는데(예를 들어, SP-7의 비-다량(non-prolific) 자매 계열), 이는 표현형의 분리된 유전적 제어를 확인시켜 준다. 이는 또한 다량 개화 형질이 상이한 유전적 백그라운드 내로 유전자이입될 수 있음을 확인시켜 주었다.

SP-7로 표시된 계열은 증가된 수의 수꽃에 대해 선택된 가장 바람직한 계열로 확인되었고, 2016년 12월 14일에 ATCC PTA-123747호로 ATCC에 보관 및 기탁된 것이다. 계열 SP-7은 다량 개화 형질에 대해 고정되어 있는데, 즉, 계열 SP-7은 동형접합 상태로 3개의 유리한 유전적 결정 인자를 포함한다.

실시예 2: 표현형 결정.

실시예 2A. 다량 개화를 측정하는 방법: 수꽃 수.

각 유전자형의 부지에서 식물 사이의 간격이 24 인치(61cm)인 야외 실지 조건으로 재배하였다. 모든 데이터는 구획으로 처리되는 3회 반복을 갖는 무작위화된 완전한 구획 설계에서 설정된 실지 시험으로부터 나온 것이다. 수꽃 수는 면적의 1 평방 미터 내에 있는 열린 수꽃 수를 계수함으로써 추정했다. 각 부지에 대해, 매주 2회의 측정을 실시했다. 최대 개화 시기는 가장 많은 열린 수꽃이 모든 부지에 걸쳐 기록된 주로 결정하였다.

실시예 2B. 표현형 결정 결과.

도 1은 하기 유전자형의 다량 개화 표현형 결정 결과를 도시한다: (i) 기탁된 계열 SP-7 및 그의 선조: 계열 SP-6 및 계열 ED268; (ii) 계열 ED268 선조: Egun 및 Dixielee; (iii) SP-7의 비-다량 자매 계열; 및 (iv) 관련되지 않은 비-다량 계열: Estrella.

최대 개화 시기에, ED268의 모본인 Dixielee 및 Egun은 ED268이 나타낸 열린 수꽃 수의 12.44% 및 34.74%만을 각각 나타냈다. SP-7의 비-다량 모체인 SP-6은 최대 개화 시기에 SP-7이 나타낸 수꽃의 수의 대략 32.57%를 나타냈다. SP-7은 그의 비-다량 자매 계열인 ED268/SP-6 비-다량보다 훨씬 더 많은 수꽃 수를 갖는 것으로 또한 나타나는데, 이 ED268/SP-6 비-다량은 SP-7이 최대 개화 시기에 나타낸 수꽃 수의 43.96%만을 나타냈다. 이는 다량 개화 형질이 육종 과정 동안 그에 대해 또는 그에 반하여 선택될 수 있는 분리된 유전 형질임을 입증한다.

표 1은 SP-7이 다른 비-다량 품종과 어떻게 차별화되는지를 추가로 나타낸다. 통계 분석은 SP-7이 이러한 실험에 포함된 다른 모든 품종과 비교하여 최대 개화시에 나타난 단위 면적당 수꽃 수에 대해 유의하게 상이함을 보여준다. 추가로, 피셔(Fisher)의 LSD 방법을 이용한 경우, 이러한 실험에 포함된 다량 개화 형질을 갖는 수박 유전자형(SP-7 및 ED268)은 다량 개화 특성을 갖지 않는 수박 유전자형보다 유의하게 높은 단위 면적당 수꽃의 수를 가진다.

[표 1] (i) 기탁된 계열 SP-7 및 그의 선조: 계열 SP-6 및 계열 ED268, (ii) 계열 ED268 선조: Egun 및 Dixielee, (iii) SP-7의 비-다량 자매 계열 및 (iv) 관련되지 않은 비-다량 계열: Estrella의 단위 면적당 평균 최대 꽃 수의 통계적 비교.

실시예 3: 유전자형 결정 및 QTL 발견.

실시예 3A. 다량 개화 형질의 기초가 되는 유전적 결정 인자를 확인하는 방법.

QTL 발견을 위해, "ED-RIL" 집단으로부터의 166개의 재조합 근교계(RIL)를 게놈을 스패닝하는 260개의 유전적 마커로 유전자형 결정하고, 유전자 지도를 계산하였다. 이 계열들을 표준 성장 방법을 이용하여 캘리포니아주 우드랜드의 야외 실지에서 성장시키고, 다량 개화에 대해 표현형 결정하였다.

QTL 검출은 R 통계적 프레임워크에서 R/qtl 패키지를 사용하여 수행하였다. 먼저, 함수 'calc.genoprob'를 사용하여 유전자형 확률을 계산했다(단계 1cM). Haley-Knott 회귀를 수행하여 표준 간격 매핑 결과의 근사값을 제공했다. 이어서, 함수 'stepwiseqtl'을 호출하였는데, 이는 완전 자동화된 모델 선택 정방향/역방향 알고리즘을 제공한다. 주된 효과에 대한 LOD 역치를 10,000개의 순열에 의해 결정하였다. 이 알고리즘은 다양한 가능한 상호작용(예를 들어, 상위성(epistasis))을 고려한다. 함수 'refineqtl'을 사용하여 다중 QTL 모델(최대 우도 추정치)와 관련하여 QTL의 위치를 정교화하였다. 함수 'fitqtl'을 사용하여 규정된 QTL 모델에 맞추고 QTL 효과의 추정치를 얻었다. 3개의 QTL이 다량 개화 표현형에 기초하여 확인되었다(표 2).

실시예 3B. 다량 개화에 대한 1번, 3번, 및 7번 염색체 상에 위치한 QTL의 영향.

표 2는 염색체 위치, 다량 개화에 대한 QTL, LOD 점수, 1번, 3번 및 7번 염색체 상의 각각의 QTL에 의해 설명되는 변이의 퍼센트의 영향 및 유리한 유전자형을 나타낸다.

표 2: "ED-RIL" 집단으로부터의 다량 개화와 관련된 유의한 QTL.

실시예 3C. QTL 서열 정보.

표 3은 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836과 각각 관련된 뉴클레오티드 서열을 나타낸다. 각 마커 유전자좌에 대해, 표는 염색체 위치, 마커 DNA 단편을 증폭시킬 수 있는 프라이머(정방향 및 역방향) 및 표적 서열을 나타낸다. 각각의 표적 서열에 대하여, 유리한 SNP 대립유전자는 굵은 글씨로 표시된다.

표 3: SEQ ID NO. 1 내지 SEQ ID NO. 9의 뉴클레오티드 서열.

SEQUENCE LISTING <110> Syngenta Participations AG Brusca, James P Kinkade, Matt Danan, Sarah <120> PROLIFIC FLOWERING WATERMELON <130> 81212-WO-REG-ORG-P-1 <150> US 62/437187 <151> 2016-12-21 <160> 9 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 1 cgttgagacg ttcgctgttc 20 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 2 gacggagacc catgataagg a 21 <210> 3 <211> 201 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 3 gctcgtagcc gtcgttggtc tctacgccat gtccgctcgc cgccacgtcg agatgccrtc 60 gttttcgtcg tcgttgagac gttcgctgtt cgtccctttt ggttcctcga ccaccagcgt 120 ctccttatca tgggtctccg tcgtttgcag tcgccgccgg ttctcatcct cacacctgct 180 gccgtcaacc aacgaccctc c 201 <210> 4 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 4 ggtcggcaat gactagacga at 22 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 5 tcctccatcg ctccaaacct 20 <210> 6 <211> 201 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 6 cgttaaaata aaaaaataaa aaaaataaaa aaagccttta gcagcgacaa atgatagagg 60 gtggtcggca atgactagac gaatggaagc accatgagag aaaaggaggt ttggagcgat 120 ggaggagatc agagatgagg agagggatca aatttgggga ccacgaactc gtggaccccc 180 tccmcgagtt acctgctaag t 201 <210> 7 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 7 tcgacaaatg gagaaggttc aact 24 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer <400> 8 acctttgtgt ccttcccaga a 21 <210> 9 <211> 201 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 9 gattgataaa atccacaaca aattcgacaa atggagaagg ttcaacttat ctagaagtgg 60 gagggccact ttatataagt ctattctttc caatcttcca ccatattata tgtctctatt 120 tctaatgcct gaaaaggttg tctctatatt gaaaaagaat aatgcggaac ttcttctggg 180 aaggacacaa aggtagcata a 201

Claims

다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어하는 3개의 유전적 결정 인자를 포함하는 다량 개화 수박 식물로서, 상기 다량 개화 식물은 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산하는, 수박 식물.
제1항에 있어서, 상기 3개의 유전적 결정 인자는, 상기 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836을 포함하는 군에서 각각 선택되는 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관되는, 수박 식물.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유전적 결정 인자는 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836에 각각 유전적으로 또는 물리적으로 연관되고,
a) 마커 유전자좌 IIH2119는, SEQ ID NO:1의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:2의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:3의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있고,
b) 마커 유전자 IIH5250은, SEQ ID NO:4의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:5의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:6의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있고,
c) 마커 유전자좌 IIH4836은, SEQ ID NO:7의 정방향 프라이머와 SEQ ID NO:8의 역방향 프라이머인 올리고뉴클레오티드 프라이머의 쌍 및 SEQ ID NO:9의 프로브를 사용한 DNA 단편의 증폭에 의해 PCR로 확인될 수 있는, 수박 식물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유전적 결정 인자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조의 유전적 백그라운드를 갖는 공여 식물로부터 얻을 수 있는, 수박 식물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 수박 계열 SP-7, 또는 그의 후손 또는 선조는 상기 다량 개화 유전적 결정 인자의 원천이고, 계열 SP-7의 대표적인 종자는 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된, 수박 식물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물은, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조를, 다량 개화 유전적 결정 인자를 함유하지 않는 수박 식물과 교배함으로써 얻어지는, 수박 식물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물은 근교, 2배성반수체, 잡종, 3배체 또는 4배체 식물인, 수박 식물.
특히 열매를 생산하는 식물로 성장했을 때, 본 발명에 따른 다량 개화 형질을 여전히 나타내는 식물의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 또는 꽃의 부분, 열매, 새싹, 배우체, 포자체, 화분, 꽃밥, 소포자, 난세포, 접합자, 배, 분열부(meristematic region), 캘러스 조직, 종자, 자른 가지, 세포 또는 조직 배양물 또는 임의의 다른 부분 또는 생성물을 포함하지만 이로 한정되지 않는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 수박 식물로부터 얻을 수 있는 식물 부분, 기관 또는 조직.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 수박 식물의 종자.
3배체 씨없는 열매의 생산 및 수확을 위한 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 수박 식물, 식물 부분 또는 종자의 용도.
제10항에 있어서, 상기 수박 식물, 식물 부분 또는 종자는, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조인, 용도.
다량 개화 수박 식물, 식물 부분 또는 종자를 제공하는 방법으로서, 상기 방법은,
a) 다량 개화 유전적 결정 인자를 결여하는 제1 식물을, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제2 수박 식물과 교배하는 단계,
b) 자손 수박 식물을 얻는 단계, 및
c) 선택적으로, 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산함을 특징으로 하는 상기 자손의 식물을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 제2 수박 식물은, 대표적인 종자가 ATCC 수탁 번호 PTA-123747로 기탁된 수박 계열 SP-7, 또는 그의 자손 또는 선조인, 방법.
a) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 수박 식물의 종자를 제공하는 단계,
b) 상기 종자를 발아시키고 그로부터 성숙하고 생식력이 있는 식물을 성장시키는 단계,
c) a) 하에서 상기 식물의 자가 수분을 유도하고, 열매를 성장시키고, 그로부터 생식력이 있는 종자를 수확하는 단계, 및
d) c) 하에서 수확한 상기 종자로부터 식물을 성장시키고, 다량 개화 수박 식물을 선택하는 단계를 포함하는, 다량 개화 수박 식물을 생산하는 방법.
다량 개화 형질과 공동 분리되며 각각 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌와 유전적으로 또는 물리적으로 연관된 3개의 유전적 결정 인자를 포함하는 수박 식물을 확인하는 방법으로서, 상기 수박 식물은 최대 개화 시기에 평방 미터당 적어도 40개의 열린 수꽃을 생산하고, 상기 방법은,
a) 다량 개화 형질에 대해 분리되는 집단을 제공하는 단계,
b) 상기 분리되는 집단을 다량 개화 형질을 포함하는 구성원에 대해 스크리닝하는 단계로서, 상기 형질은 상기 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인될 수 있는 단계,
c) 상기 분리되는 집단의 일 구성원을 선택하는 단계로서, 상기 구성원은 상기 다량 개화 형질을 포함하는, 단계를 포함하는, 방법.
a) 다량 개화 형질을 포함하는 수박을 선택하는 단계로서, 상기 다량 개화 형질은 수박 식물에서 상기 다량 개화 형질의 발현을 지시하거나 제어할 수 있는 3개의 유전적 결정 인자와 관련되고, 상기 형질은 상기 다량 개화 형질과 공동 분리되며 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836인 3개의 마커 유전자좌의 존재에 의해 확인되거나 상기 다량 개화 형질과 통계적으로 상관 관계가 있고 이에 따라 그와 공동 분리되는 임의의 인접 마커 유전자좌에 의해 확인될 수 있는, 단계;
b) 다량 개화 형질을 포함하는 단계 a)의 상기 식물을, 다량 개화 형질을 포함하지 않으며 단계 a)의 상기 식물과 비교하여 더 적은 수의 수꽃을 나타내는 수박 식물, 특히 재배 수박 식물과 교배하는 단계, 및
c) 단계 b)의 상기 식물과 비교하여 증가된 수의 수꽃을 나타내며, 상기 다량 개화 형질과 단계 a)의 마커 유전자좌 IIH2119, IIH5250 및 IIH4836를 포함하는 군에서 선택되는 3개의 마커 유전자좌와의 관련성을 나타내는 자손을 상기 교배로부터 선택하는 단계를 포함하는, 수박 식물의 수꽃의 수를 증가시키는 방법.