TWI801470B - 生產植物產品、奇亞油或粕、化妝品或美容產品、或食物產品之方法 - Google Patents

生產植物產品、奇亞油或粕、化妝品或美容產品、或食物產品之方法 Download PDF

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Abstract

本文描述的係為一種稱為仁伯(Rehnborg)的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，其種子、其雜交種、其產物和由其衍生的栽培種。相較於其他典型的奇亞品種或野生型奇亞，該仁伯品種具有均勻的白色種子、更大的種子質量和更高的種子產量。

Description

生產植物產品、奇亞油或粕、化妝品或美容產品、或食物產品之方法 交互參照之相關申請案
本申請案主張2017年12月18日提申之美國專利臨時申請案第62/607,026號案和2018年3月14日提申之美國專利臨時申請案第62/642,662號案之優先權，該二者每一者係以其整體併入本文以快速參考其等。
發明領域
本文描述的係為一種稱為仁伯(Rehnborg)的新的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，其種子、其雜交種、其產物和由其衍生的栽培種。
發明背景
奇亞(Salvia hispanica L.)係為唇形科或薄荷科的成員。奇亞植物為雙子葉、一年生，高達約1.75m。該植物具有對生葉，長4-8cm且寬3-5cm。花為紫色、藍色或白色，而花序係為在花序軸上具有六朵或更多花的花梗(pedicellate)。奇亞種子為直徑約1mm的小橢圓形。種 子顏色可以為黑色、棕色、斑駁或白色。奇亞因其富含ω-3多不飽和脂肪酸(佔總脂質的58-64%；種子質量31-35%為脂質)的種子而商業栽培。奇亞和奇亞油係使用作人類和動物食品，而油被用於化妝品和油漆。奇亞種子亦富含蛋白質(種子質量的16-24%)和纖維(種子質量的34-56%)。Sosa等人之“Chia crop(Salvia hispanica L.)：its history and importance as a source of polyunsaturated fatty acids omega-3 around the world：a review,J.Crop Res.Fert.1(104)：1-9(2016)”。
奇亞於公元前2600年左右在中美洲被馴化，且在公元前1500至900年之間是墨西哥的主食。參閱Baginsky等人之“Growth and yield of chia(Salvia hispanica L.)in the Mediterranean and desert climates of Chile,Chilean J.Agric.Res.76(3)：255-264(2016)”。奇亞典型地生長在緯度範圍從北緯20°55'至南緯25°05'及平均海平面上海拔400m至2500m的熱帶和亞熱帶地區，諸如澳大利亞、玻利維亞、哥倫比亞、瓜地馬拉、墨西哥、秘魯和阿根廷。該植物在所有發育階段都對霜凍敏感，且通常不能在高緯度和高海拔地區種植。
墨西哥生產大部分的商業用奇亞，而Pinta品種為最普遍種植的奇亞品種。Cahill之“Human selection and domestication of chia(Salvia hispanica L.),J.Ethnobiol.25：155-174(2005)”。Pinta原生於墨西哥哈利斯科州，在墨西哥生長的奇亞大概有80%為Pinta 品種。Cahill之“Ethnobotany of Chia Salvia hispanica L.(Lamiaceae),Econ.Bot.57：604-618(2003)”。Pinta生產黑色和白色種子的組合，以9黑色比1白色的比例。參閱Rovati等人之“Particularidades de la semilla de chía(Salvia hispánica L.),EEAOC-Avance Agroindustrial.33：39-43(2012)”。墨西哥哈利斯科州的奇亞布蘭卡(Chiablanca)SC DE RL公司開發了一種知悉為White Acatic的品種，其生產白色與黑色種子的比例為24：1(~96%白色種子)。
Sahi Alba 914品種係由位於美國德拉瓦州多佛的TFSB LLC在阿根廷開發。參閱美國專利第9,686,926號案，該者係併入本文以做為參考。Heartland品種係由美國肯塔基州列剋星敦的肯塔基大學開發。參閱美國專利第8,586,831號案，該者係併入本文以做為參考。Heartland有兩種呈現，一個具白色種子，而另一個具黑色種子。Sahi Alba 914和Heartland之一呈現兩者皆具有均勻的白色種子。這些品種係開發以在北緯23°以上或南緯23°以下的緯度開花，光週期在那裡係大於12.5小時。Sahi Alba 914和Heartland品種能夠在美國和阿根廷的農業區生產奇亞種子，在那里天氣典型地較冷且發生嚴重凍結。參閱，Sosa等人之“Chia crop(Salvia hispanica L.)：its history and importance as a source of polyunsaturated fatty acids omega-3 around the world：a review,J.Crop Res.Fert.1(104)：1-9(2016”。
種子顏色和種子質量對於商業用奇亞生產都很重要。多種種子顏色(例如，黑色、棕色、斑駁或白色)的顏色和混合物影響產品的最終顏色，並且可以導致收穫之間的顏色不一致。當種子油用於化妝品時，這是尤其重要的。均勻的種子顏色為所欲的，且白色種子為較佳的，因為油具有較淺的顏色。此外，對於商業作物高種子質量為較佳的，因為每一種子產生更多產物。目前奇亞的商業品種具有變化的種子質量，其範圍從每1000粒種子約840至約1325mg。見下文表1。這種變異性影響種子產品的收穫產量。較低的種子質量每公頃產生較低的種子產量。
先前的育種努力主要聚焦在開發馴化的奇亞品種或可在溫帶地區種植的品種。對於產生具有均勻種子顏色和提升種子產量的奇亞品種很少做努力。所以，對於開發具有均勻種子顏色、更大種子質量和高種子產量的新奇亞(Salvia hispanica L.)品種係有一需求。
發明概要
本文描述的係為一種稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，其種子、其雜交種、其產物和由其衍生的栽培種。相較於其他奇亞品種及野生型奇亞植物，該仁伯品種具有均勻的白色種子、更高的種子產量和更大的種子質量。
本文描述之一實施例係為一種稱為仁伯之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的種子，一代表性的種子 樣品已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。在一層面中，至少約99%的種子具有白色種子顏色。在另一層面中，該種子具有至少約1400mg/1000種子之一平均種子質量。
本文描述的另一實施例係為由一或多種仁伯品種種子生產的植物產品。在一層面中，該產品包含奇亞種子、油、粕、蛋白質、纖維、其衍生物或其組合。另一層面係為由一或多種仁伯品種種子生產的奇亞油或粕。另一層面係為化妝品或美容產品，其包含由一或多種仁伯品種種子生產的奇亞油。另一層面係為包含一或多種仁伯品種種子的食品。
本文描述的另一實施例係為一奇亞植物或其部分，其係藉由生長稱為仁伯之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的種子而產生，一代表性的種子樣品已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。在一層面中，該植物係在沒有基因工程或致突變的情況下產生。另一層面係為包含二或多種藉由生長仁伯品種種子產生之奇亞植物的同源種群。在另一層面中，該包含二或多種藉由生長仁伯品種種子產生之奇亞植物的同源種群每公頃產出平均至少約1500公斤的種子。在另一層面中，該仁伯奇亞植物包含或授予其種子一或多種性狀，包含：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、 提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物或野生型奇亞時。
本文所描述之另一實施例係為由該仁伯奇亞植物產生的細胞組織培養物，其中該細胞係從一植物部分產生，包含胚胎、分生細胞、葉、子葉、下胚軸、根、根尖、莖、雌蕊、花藥、胚珠、花、花粉或種子。另一層面係為由組織培養物再生的一奇亞(Salvia hispanica L.)植物，其中該奇亞植物包含品種仁伯的形態和生理特性，該者的一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。
本文描述之另一實施例係為稱為仁伯品種的一奇亞(Salvia hispanica L.)植物或植物部分，一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。一層面係為二或多種仁伯奇亞植物的一同源種群，其中該種群每公頃產出平均至少約1500公斤的種子。另一層面係為由該仁伯奇亞植物生產的奇亞種子。在另一層面中，至少約99%的仁伯種子具有一白色種子顏色。在另一層面中，該仁伯奇亞種子具有至少約1400mg/1000種子之一平均種子質量。在另一層面中，該仁伯奇亞植物或植物部分包含一或多種性狀，包含：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、 提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物或野生型奇亞時。
本文描述之另一實施例係為一仁伯奇亞植物的後代，其中該後代包含一或多種性狀，包含：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物或野生型奇亞時。
本文描述之另一實施例係為稱為仁伯之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的一種原(germplasm)，該品種之一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。一層面係為包含該仁伯奇亞品種種原的一奇亞植物。另一層面係為由包含該仁伯奇亞品種種原之一奇亞植物生產的奇亞種子。在另一層面中，至少約99%的奇亞種子具有一白色種子顏色。在另一層面中，該奇亞種子具有大於約1400mg/1000種子之一平均種子質量。另一層面係為包含該仁伯奇亞品種種原之奇亞植物的一同源種群，其中該種群每公頃產出平均至少約1500公斤的種子。另一層面係為包含該仁伯奇亞品種種原的一後代植物。另一層面係為包含該仁伯奇亞品種種原的一植物產品。
本文描述之另一實施例係為用於生產一奇 亞種子的方法，該方法包含：(a)栽種稱為仁伯之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的一種子，該品種之一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存，以授粉鄰近與自身或與來自不同奇亞品種的種子；(b)生長來自鄰近授粉栽種之種子的植物；及(c)收穫一或多種所得的奇亞種子。在一層面中，該奇亞種子具有大於約1400mg/1000種子之平均種子質量或每公頃至少約1500公斤種子之一平均種子產量。另一層面係為來自藉由前述方法生產之奇亞種子的一植物產品。在一層面中，該植物產品係為奇亞種子、油或粕。另一層面係為食品或化妝產品，其包含來自藉由前述方法生產之奇亞種子的一植物產品。另一層面係為從藉由前述方法生產之奇亞種子生長的一後代植物。
本文描述之另一實施例係為一種用於生產一奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯種子的方法，該方法包含：(a)將稱為仁伯的奇亞植物(Salvia hispanica L.)品種，該品種之代表性種子樣品已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存，與一第二種不同的奇亞(Salvia hispanica L)品種仁伯植物雜交，以生產F1奇亞種子；及(b)收穫該F1奇亞種子。另一層面係為藉由前述方法生產的F1奇亞(Salvia hispanica L.)種子。另一層面係為來自藉由前述方法生產之奇亞植物或種子的一植物產品。另一層面係為來自藉由前述方法生產之奇亞植物或種子的一後代植物或種子。
本文描述之另一實施例係為一種將所欲性狀引入奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的方法，該方法包含：(a)將稱為仁伯的奇亞植物(Salvia hispanica L.)品種，該品種之代表性種子樣品已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存，與包含一所欲性狀的另一奇亞(Salvia hispanica L)品種植物雜交，以產生F1子代植物；(b)選擇一或多種具有該所欲性狀的子代植物，以產生經選擇的子代植物；(c)將該經選擇的子代植物與該仁伯植物雜交，以產生回交的子代植物；(d)選擇具有該所欲性狀的回交子代植物；和(e)連續重複步驟(c)和(d)三次或更多次，以產生包含該所欲性狀的第四或更高的回交子代植物。另一層面係為藉由前述方法生產的一奇亞(Salvia hispanica L.)植物，其中該植物包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的性狀和生理與形態特性，該品種之一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。在一層面中，所欲性狀包含下列一或多者：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物時。另一層面係為來自藉由前述方法生產之奇亞植物或種子的一植物產品。另一層面係為來自藉由前述方法生產之奇亞植物或種子的一後代植物或種子。
本文描述之另一實施例係為一種用於選擇包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯之性狀和生理與形態特性的奇亞(Salvia hispanica L.)植物的方法，該品種之一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存，該方法包含：執行數個混合選擇(mass selections)；並執行數個植物對植物選擇(plant by plant selections)，其中該選擇選擇白色種子顏色、提高的種子質量、或提升的種子產量中之一或多者。一層面係為藉由前述方法生產的一奇亞植物，其中該植物包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯之性狀和生理與形態特性，該品種之一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。另一層面係為來自藉由前述方法生產之一植物的一奇亞種子，其中該植物包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯之性狀和生理與形態特性，該品種之一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。另一層面係為藉由前述方法生產的奇亞植物或種子之種原，其中該植物或種子包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯之性狀和生理與形態特性。另一層面係為來自藉由前述方法生產的奇亞植物或種子的一植物產品。另一層面係為來自藉由前述方法生產的奇亞植物或種子的一後代植物或種子。
圖1. 導致仁伯品種之選擇週期期間的種子樣品。表2顯示了完整的選擇週期。種子樣品：(A)第一次 混合選擇(2010)，8%白色種子；(B)第二次混合選擇(2011)，77%白色種子；(C)第三次混合選擇(2012)，90%白色種子；(D)第一植物植物對植物選擇(2013)；98%白色種子；(E)第二植物植物對植物選擇(2014)；99%白色種子；(F)第三植物植物對植物選擇(2015)，100%白色種子(仁伯品種)。
圖2.奇亞四種品種的植物高度。植物係於2017年8月15日栽種，而樣品係於2017年11月30日獲得，即播種後107天。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。表3列出了圖2-9中所顯示的生理和形態特性的結果。圖2-9中所顯示的所有樣品係於2017年7月15日至2017年11月30日的夏秋季節期間，在墨西哥哈利斯科州的Rancho El Petacal生長的。
圖3.四種奇亞品種於開花期(右)和生理成熟期(左)的花序長度。開花期的栽種日期為2017年9月15日，而生理成熟期為2017年8月15日。樣品係於2017年11月30日，播種後107天獲得成熟期和播種後76天獲得開花期。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖4.四種奇亞品種之每株植物的花序數。栽種日期為2017年8月15日，而樣品係於2017年11月30日(播種後107天)獲得。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖5.四種奇亞品種於生理成熟時每個主要花序的簇。 栽種日期為2017年8月15日，而樣品係於2017年11月30日(播種後107天)獲得。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖6.四種奇亞品種之主要花序的果實。栽種日期為2017年8月15日，而樣品係於2017年11月30日(播種後107天)獲得。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖7.四種奇亞品種花的大小。栽種日期為2017年8月15日，而樣品係於2017年11月30日(播種後76天)獲得。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖8.四種奇亞品種於底部期(bottom stage)的葉片形狀。栽種日期為2017年9月15日，而樣品係於2017年11月30日(播種後45天)獲得。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖9.四種奇亞品種的種子顏色和均勻性。栽種日期為2017年7月15日，而樣品係於2017年11月30日(播種後137天)獲得。(A)White Acatic；(B)Black Puebla；(C)Pinta；(D)仁伯。
圖10.冬春季節期間四種奇亞品種的開發。植物係於2017年1月20日在墨西哥哈利斯科州Rancho El Petacal播種，並於2017年5月15日收獲(播種後114天)。(A)White Acatic；(B)仁伯；(C)Pinta；(D)Black Puebla。Black Puebla和Pinta品種(D和C)沒有達到生理成熟。數據係顯 示於表7中。
較佳實施例之詳細說明
本文描述的係為一種稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，該者相較於其他典型的奇亞品種或野生型奇亞，具有均勻的白色種子，更高的種子產量和更大的種子質量。
如本文所使用，短語「農業上有利的性狀」或「農業上有利的特性」意指賦予生長優越、產量提升或商業利益的一或多種性狀。此等性狀或特性包括但不限於，提高的代謝效率；更高的光合能力；提高或更快的生長速率；更高的種子產量；更大的種子重量；經改性的植物結構；除草劑抗性；降低或提高高度；降低或提高分枝；降低或提高葉片數；提高或減少花序數；提高或減少花序長度；總生物量；提高或減少到開花的天數；提高或減少到成熟的天數；提高收穫指數；增強冷或霜凍耐受性；改良活力；增強色彩；提高顏色均勻性；較高的產物均勻性；增強對昆蟲、天敵或疾病的抗性；改良儲存特性；提升產量；更好地水優化；對脫水、缺水條件或乾旱的更大耐受性；從脫水、缺水條件、或乾旱中恢復更好地；提高根生長；提高側根形成；提高根分枝；提高根表面積；提高根質量；更多根毛；提高營養素或肥料吸收；提高微量營養素吸收；增強鹽耐受性；增強植物組織腐化抗性；增強重金屬耐受性；增強甜味；改良質地；減少磷酸鹽含量；提 高發芽率；提高油含量；提高蛋白質含量；提高碳水化合物含量；提高纖維含量；改良澱粉組成；改良花卉壽命；增強健康和營養特性；生產新型油脂或樹脂；生產新型蛋白質或胜肽；生產新型碳水化合物；增強的農藝性狀；任何前述性狀，或任何其它農藝學上所欲的或商業上有利的性狀或特性之增強遺傳性。
如本文所使用，術語「回交」意指子代植物與親本基因型之一雜交回去一或多次的過程。舉例而言，將一第一代雜交種F1與該F1雜交種的親本基因型之一者雜交，且然後將一第二代雜交種F2與該相同的親本基因型雜交，及等等。回交典型地係用於將一或多個基因座轉換從一遺傳背景引入至另一個遺傳背景。
如本文所使用，術語「育種」意指對生物體的遺傳操作。
如本文所使用，術語「細胞」意指一植物細胞，無論是分離的，在組織培養物中，或是併入一植物或植物部分中。
術語「雜交授粉」意指來自不同植物的兩個配子之融合的受精。
如本文所使用，術語「播種後天數」或「DAS」意指栽種後觀察到一特性的天數，諸如開花或達到成熟。
如本文所使用，術語「後代」意指任何世代植物。
除非另有說明，如本文所使用，術語「衍自」 表示一特定東西(例如植物、種子……等等)或一組特定東西起源自指定的來源，但不一定直接從該指定的來源獲得。
如本文所使用，術語「Fn」意指子世代，其中下標n意指世代數，諸如F1、F2、F3……等等。
如本文所使用，術語「改良的」、「提高的」、「增強的」或「更大的」意指相較於其他類似生物或一野生型生物，一特定特性或性狀的加高或改良。典型地，這是農業上有利的性狀。
如本文所使用，術語「植物」意指任何發育階段的植物，以及可以附著於一完整植物或從一完整植物分開的任何植物部分或部分等。
如本文所使用，術語「植物部分」包含植物的器官、組織和細胞。植物部分包含葉、莖、芽、葉柄、根、根尖、根冠、根毛、葉毛、種子毛、木質部、韌皮部、薄壁組織、胚乳、花、花序、小花、總花梗(peduncle)、花絲、短莖(pedicle)、花藥、雌蕊、雄蕊、花萼、花托、柱頭、花柱、子房、胚珠、花粉、孢子、小孢子、配子體、孢子體、胚、果實、豆莢、種子、穀物、子葉、下胚軸、上胚軸、癒傷組織、分生細胞、伴細胞、保衛細胞、原生質體、組織、細胞或植物的任何其他器官、組織、細胞、亞細胞組分或其組合。
如本文所使用，術語「植物產品」意指由植物、植物部分或種子產生的農業或商業產品。植物產品的非限制性實例包含花、花粉、葉、藤蔓、莖桿(stalks)、果 實、蔬菜、葫蘆、根、塊莖、毬果(cone)、豆莢、種子、豆類、穀物、仁、殼、粕、粗粉(grits)、麵粉、糖、澱粉、蛋白質濃縮物、蛋白質分離物、蠟、油、萃取物、果汁、濃縮物、液體和糖漿。
如本文所使用，術語「子代」意指第一世代(F1)植物。
如本文所使用，術語「每公斤種子」意指包含1公斤質量所需的種子數。
如本文所使用，術語「種子產量」意指在公頃地塊中產生的種子公斤，記為每公頃公斤(kg/ha)。一公頃為100阿雷斯(Ares)，相當於10,000m2或約2.47英畝。
如本文所使用，術語「同胞」、「同胞的」、或「同胞雜交」意指以來自一姐妹植物的花粉授粉一去勢的(emasculated)植物。
如本文所使用，術語「仁伯」意指稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。
如本文所使用，術語「相對增益」意指相較於其他品種，1000粒種子的質量提高百分比。
如本文所使用，術語「相對產量」意指相較於其他品種，每公頃種子質量的提高百分比。
如本文所使用，術語「1000粒種子的質量」、「每一千粒種子的質量」或「MTS」意指以毫克為單位的1000粒種子的質量(例如，mg/1000種子)。
如本文所使用，術語「氮速率」意指施用於一種植場所的氮份量(公斤)。氮速率典型地係記為每公頃氮公斤(kg N/ha)。
如本文所使用，術語「氮利用效率」或「NUE」係為由一植物種群同化的氮數量與施用於該植物的氮數量(作為肥料)之間的比率。如本文所使用，NUE係藉由獲得投用氮的植物與未投用氮之植物之間的種子產量差(公斤)並將該差除以100公斤氮而計算：((N100的種子產量-N0的種子產量)/100kg N)。氮利用效率係記為施用每kg氮肥的種子(kg)。
如本文所使用，術語「野生型」意指一生物或其遺傳物質的典型形式，如其正常發生的那樣，與一經選擇的生物區別開。在一層面中，野生型係為一未經馴化的奇亞(Salvia hispanica L.)植物(或其種群)，或未針對農業上有利的性狀進行選擇的一經馴化奇亞植物(或其種群)。
如本文所使用，術語「施用氮的產量增益」意指施用於作物的每質量氮所獲得的種子質量(公斤)(例如，kg種子/kg N)。
如本文所使用，術語「約」意指在由該術語「約」修飾之值至多±10%之偏差內的任何值。
除非另有說明，如本文所使用，冠詞「一」或「一個」意謂「一或多個」。
術語「或」可以為連接的或反意連接的。
術語諸如「包括」、「包括的」、「含有」、「含有的」、「具有」、「具有的」及之類意謂「包含」或「包含的」。
奇亞(Salvia hispanica L.)對於食品和農產品兩者皆為一重要且有價值的作物。奇亞育種的目標為開發遺傳穩定的、高產量並具有其他農業上有利特性的奇亞品種。具有這種農業有利性狀的奇亞植物可以經選擇、生成、與其他所欲品種雜交，並針對增強的農業有利性狀和雜交種活力選擇。
本文所描述的一實施例係為一種稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，該品種相較於其他典型的奇亞品種或野生型奇亞，具有均勻的白色種子、更大的種子質量和更高的種子產量。在一層面中，稱為仁伯的該奇亞(Salvia hispanica L.)品種包含一奇亞植物或一奇亞種子，一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。
本文描述之另一實施例係為一種用於選擇包含均勻的種子顏色、提高的種子質量和提升的種子產量之奇亞(Salvia hispanica L.)植物的方法。在一層面中，Pinta品種係使用作為祖先品系。數種Pinta奇亞植物係栽種，並使用白色種子顏色作為一種選擇特性執行混合選擇。改良的種子重量係為一間接的選擇準則，該者已顯示為可遺傳的。參閱Sosa等人之“Agronomic and physiological parameters related to seed yield of white chia(Salvia hispanica L.),Acta Fitogenética 3：31(2016)”；及Sosa等人之“Plant traits related to seed yield and their heritability on white chia(Salvia hispanica L.),Acta Fitogenética 3：32(2016)”。在連續的季節中執行了兩次額外的混合選擇。在三個生長季節執行了三次額外的植物對植物的選擇。在第一個植物對植物選擇結束時，幾乎均勻的白色種子係實現。參閱下文表2。該兩次額外的植物對植物選擇係繼續，以產生100%白色種子。在該最終植物對植物選擇後，基礎種子係產生。參閱圖1。此基本種子稱為奇亞(Salvia hispanica L.)仁伯品種，一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存。該仁伯品種係僅僅使用選擇方法產生，且不含括致突變、轉形或其他分子遺傳操作。奇亞的仁伯品種被認為是非基因改造生物(非GMO)。
本文描述之另一實施例係為一種稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)品種種子。在一層面中，該奇亞種子具有白色。在另一層面中，相較於類似的奇亞品種或野生型種子，該奇亞種子具有提升的種子質量。在另一層面，相較於類似的奇亞品種或野生型種子，該奇亞種子具有一提升的種子產量。在另一層面中，相較於由黑色、褐色或斑駁的奇亞種子產生的油，該仁伯種子包含具有均勻淡色的油。這種油係特別適用於均勻淡色為所欲且批次間一致性為重要的化妝品或食品中。本文所描述的另一層面係為來自該仁伯品種的均勻淡色奇亞油。
本文描述之另一實施例為一種仁伯品種的奇亞(Salvia hispanica L.)植物，該者包含均勻的白色種子顏色、提升的種子重量、提升的種子產量、增強的氮肥反應、一致的到開花天數和一致的到成熟天數。在另一層面中，該仁伯品種進一步包含下列一或多種特性：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物或野生型奇亞時。
本文描述之另一實施例為一種稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)植物品種。在一層面中，該植物可以藉由在一生長介質中栽種稱為仁伯的奇亞(Salvia hispanica L.)品種種子並生長該植物而獲得。該介質可以包含土壤、人造土壤、堆肥、培養基、水耕或水培介質，或任何其他用於生長植物的適合介質。
本文描述之另一實施例係為一種來自稱為仁伯品種的一奇亞(Salvia hispanica L.)種子或奇亞植物的細胞。在一層面中，該細胞包含來自一仁伯品種植物或種子的一或多種細胞或細胞的組織培養物。本文描述之一層面係為從一奇亞仁伯品種植物或植物部分產生之細胞的組織培養物，包含胚胎、分生細胞、葉、子葉、下胚軸、根、根尖、莖、雌蕊、花藥、胚珠、花、花粉或種子。
本文描述之另一實施例為一種奇亞植物，其由衍自該仁伯品種的一細胞或組織培養物再生而來，其中該植物包含品種仁伯的形態和生理特性。
本文描述之另一實施例係為包含仁伯品種的一奇亞植物或同源奇亞(Salvia hispanica L.)植物種群。這種奇亞植物或植物種群可能在田間、溫室、植物培養、水產養殖或其他用於生長植物的手段中生長。在一層面中，該仁伯品種種群可以藉由在適合的生長介質中栽種數種仁伯品種種子而獲得。
本文描述之另一實施例係為從該仁伯品種的植物或植物同源種群收穫的一或多種奇亞種子。
本文描述之另一實施例係為包含白色的該仁伯品種奇亞(Salvia hispanica L.)種子的種子或同源種群。在一層面中，該奇亞種子具有均勻的白色。在另一層面中，至少約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%或約100%的奇亞種子具有白色。在另一層面中，至少約90%-99%；約95%-99%、約98%-99%、約90%-100%；約95%-100%、約98%-100%、或約99%-100%的奇亞種子具有白色。在另一層面中，約100%的奇亞種子具有白色。
本文描述之另一實施例係為包含一高種子質量的仁伯品種奇亞(Salvia hispanica L.)種子的種子或同源種群，當相較於類似的奇亞品種或野生型奇亞種子時。在一層面中，該仁伯奇亞種子一千粒種子具有至少約 1400mg/1000種子之一質量。在一層面中，該仁伯奇亞種子一千粒種子具有至少約1350mg/1000種子之一質量。在另一層面中，該仁伯奇亞種子一千粒種子具有至少約1350mg/1000種子、約1360mg/1000粒種子、約1370mg/1000粒種子、約1380mg/1000粒種子、約1390mg/1000粒種子、約1400mg/1000粒種子、約1410mg/1000粒種子、約1420mg/1000粒種子、約1430mg/1000粒種子、約1440mg/1000粒種子、約1450mg/1000粒種子、約1460mg/1000粒種子、約1470mg/1000粒種子、約1480mg/1000粒種子、約1490mg/1000粒種子、或約1500mg/1000粒種子之一質量。在另一層面，該仁伯奇亞種子一千粒種子具有約1400mg/1000粒種子、約1500mg/1000粒種子、約1600mg/1000粒種子、約1700mg/1000粒種子、約1800mg/1000粒種子、約1900mg/1000粒種子、2000mg/1000粒種子、約2100mg/1000粒種子、約2200mg/1000粒種子、約2300mg/1000粒種子、約2400mg/1000粒種子、約2500mg/1000粒種子、約2600mg/1000種子、約2700mg/1000種子、約2800mg/1000種子、約2900mg/1000種子、或約3000mg/1000種子之一質量。在另一層面中，該仁伯奇亞種子相較於另一奇亞種子時具有約5%、約6%、約7%、約8%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、約 22%、約23%、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、約30%、約31%、約32%、約33%、約34%、約35%、約36%、約37%、約38%、約39%、約40%或約50%的種子質量增益，超越相似的奇亞品種或野生型奇亞種子。
本文描述之另一實施例係為相較於類似的奇亞品種或野生型奇亞植物，包含一高種子產量的仁伯品種奇亞(Salvia hispanica L.)植物的奇亞植物或同源種群。在一層面中，該仁伯品種具有每公頃至少約1500公斤種子(kg/ha)之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約1850kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約2250kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約3000kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約1500kg/ha至約3000kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約1850kg/ha至約3000kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約2250kg/ha至約3000kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種具有約1500kg/ha、約1600kg/ha、約1700kg/ha、約1800kg/ha、約1900kg/ha、約2000kg/ha、約2100kg/ha、約2200kg/ha、約2300kg/ha、約2400kg/ha、約2500kg/ha、約2600kg/ha、約2700kg/ha、約2800kg/ha、約2900kg/ha、約3000kg/ha、約3100kg/ha、約3200kg/ha、約3300kg/ha、約3400kg/ha、約3500kg/ha、約3600kg/ha、約3700kg/ha、約3800kg/ha、約3900kg/ha、約 4000kg/ha、或約5000kg/ha之一平均種子產量。在另一層面中，該仁伯品種超越類似的奇亞品種或野生型奇亞，具有約10%至約200%之一平均種子產量增益。在另一層面中，該仁伯品種超越類似的奇亞品種或野生型奇亞，具有約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、約90%、約95%、約100%、約105%、約110%、約115%、約120%、約125%、或約150%之一平均種子產量增益。在另一層面，該仁伯品種在秋冬生長季節具有一增強的平均種子產量。在另一層面，該仁伯品種在冬春生長季節具有一增強的平均種子產量。在另一層面，該仁伯品種在春夏生長季節具有一增強的平均種子產量。在另一層面，該仁伯品種在夏秋生長季節具有一增強的平均種子產量。在另一層面，該仁伯品種全年具有一增強的平均種子產量。
本文描述之另一實施例係為包含高度一致開花和成熟時間之該仁伯品種奇亞(Salvia hispanica L.)植物的一同源種群。在一層面中，該仁伯品種在播種後約55天開始開花並在播種後約63天結束開花；這對應於約8天的開花期。相反的，其他奇亞品種具有10至16天之一開花期。在另一層面，該仁伯品種在播種後約111天開始達到成熟，並在播種後約120天結束成熟；這對應於約9天的時間。相反的，其他奇亞品種具有8至15天的開花期。由該仁伯品種展現的此一致性允許該植物逃避天敵(諸如鳥 類)造成的損害，並降低收穫期間的種子損失。
本文描述之另一實施例係為包含增強之肥料反應的該仁伯品種的一奇亞(Salvia hispanica L.)植物或同源植物種群。在一層面中，該仁伯品種具有每公斤施用氮肥約11.2kg種子的氮利用效率(NUE)。在一層面中，該仁伯品種具有每公斤施用氮肥約10kg至約20kg種子的氮利用效率(NUE)。在另一層面中，該仁伯品種每公斤施用氮肥產生至少約10kg種子。在另一層面中，該仁伯品種每公斤施用氮肥產生至少約10kg至約15kg的種子。在另一層面，該仁伯品種每公斤施用氮肥產生約10kg、約11kg、約12kg、約13kg、約14kg、約15kg、約16kg、約17kg、約18kg、約19kg、或約20kg種子。在另一層面中，當每公頃以100kg氮施肥時，該仁伯品種具有至少約1120kg之一平均種子產量增益。在另一層面中，當每公頃施肥100kg氮時，該仁伯品種具有約750kg、約800kg、約850kg、約900kg、約950kg、約1000kg、約1100kg、約1200kg、約1300kg、約1400kg、約1500kg、約1600kg、約1700kg、約1800kg、約1900kg、或約2000kg之一平均種子產量增益。
本文描述之另一實施例係為一種植物產品，其由從包含該仁伯品種的植物或同源植物種群收穫的奇亞種子生產。該植物產品包含一或多種奇亞種子、油、粕、蛋白質、纖維、其衍生物或其組合。在一層面中，該植物產品包含奇亞種子、奇亞油或奇亞粕。在一層面中， 該植物產品包含奇亞油。在一層面中，該奇亞油含有高濃度的ω-3多不飽和脂肪酸。在另一層面，該奇亞油具有均勻的淡色。如本文所述，相較於類似的奇亞品種或野生型奇亞，該仁伯品種具有增強的種子質量和產量。因此，該等仁伯品種植物產品，特別是種子產品諸如油或粕的產量係大於類似的奇亞品種或野生型奇亞。本文描述的另一層面係為使用來自該仁伯品種的奇亞油生產的化妝品或美容產品。本文描述的另一層面係為包含來自該仁伯品種的奇亞種子、奇亞粕、奇亞油、其衍生物或其組合的食物產品。本文描述的另一層面係為來自該仁伯品種的大量奇亞種子。
本文描述之另一實施例係為該仁伯品種植物的一作物種群。在一層面中，該作物可能在田間、溫室、植物培養、水栽模式或其他適合的生長區域中生長。在另一層面中，該作物可以在一環境中播種，且然後轉植到另一環境中。舉例而言，種子可能在溫室環境中播種和發芽，且然後幼苗或未成熟植物係轉植到田間生長直至成熟或收穫。
本文描述之另一實施例係為來自該稱為仁伯品種的一奇亞(Salvia hispanica L.)植物的一植物部分。在一層面中，該植物部分係為種子。
本文描述之另一實施例係為來自該稱為仁伯品種的一奇亞(Salvia hispanica L.)種子或奇亞植物的後代，該後代包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的 性狀及生理和形態特性。該仁伯後代可以為一後代植物或後代植物的種子。在一層面中，該仁伯後代包含下列一或多種性狀，包含：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物時。在一層面中，該後代係為該仁伯品種的F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10或更後面的世代。在另一實施例中，該後代係為仁伯品種的一回交後代。本文描述的另一層面係為係為來自稱為仁伯該品種之後代的一種子，其包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的性狀及生理和形態特性。
本文描述之另一實施例係為稱為仁伯之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的種原。本文描述之一層面係為由包含該奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯之性狀及生理和形態特性的仁伯種原生成的一奇亞植物。在一層面中，一植物係從該種原生成的，且包含下列一或多種性狀，包含：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物時。在另一層面中，一或多 種種子係從包含該仁伯品種性狀及生理和形態特性的該種原生成植物獲得。
本文描述之另一實施例係為一種用於生產一或多種仁伯品種奇亞種子的方法。在一層面中，用於生產仁伯種子的方法包含：(a)栽種仁伯品種的種子，以授粉鄰近與自身或與來自不同奇亞品種的種子；(b)生長來自鄰近授粉栽種之種子的植物；及收穫一或多種所得的奇亞種子。本文描述之另一層面係為藉由前述方法產生包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯之性狀及生理和形態特性的一奇亞種子。
本文描述之另一實施例係為一種用於生產一奇亞(Salvia hispanica L.)品種植物的方法，該方法係藉由將一第一親本奇亞(Salvia hispanica L.)植物與一第二親本奇亞(Salvia hispanica L.)植物雜交，其中該第一或第二親本奇亞植物兩者任一為該仁伯品系的奇亞植物。在另一層面中，該第一和第二親本奇亞(Salvia hispanica L.)植物兩者皆可以為品種仁伯或其後代。任何使用奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的這種方法可能被採用，包括自交、回交、雜交種生產、與種群雜交、及之類。這包含使用奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯作為至少一個親本產生的所有植物或其種子，包括那些從衍自於或來自奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯後代之品種開發者。有利地，此奇亞(Salvia hispanica L.)品種可以使用與其他不同的奇亞(Salvia hispanica L.)植物雜交，以產 生具優越特性的該第一代(F1)奇亞(Salvia hispanica L.)雜交種種子和植物。
本文描述之另一實施例係為一種用於生產品種仁伯衍生之奇亞(Salvia hispanica L.)植物的方法，該方法係藉由將品種仁伯與包含一或多種農業上有利性狀的一第二種奇亞(Salvia hispanica L.)植物雜交，從所得子代中獲得種子；生長該子代種子，並以該品種仁伯衍生的植物重複雜交和生長步驟1至20次。本文描述之另一層面係為由前述方法或過程產生的植物或種子，其包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的性狀及生理和形態特性，及來自該第二奇亞植物的任何其他農業上有利的性狀。
本文描述之另一實施例係為一種用於生產奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯種子的方法，該方法包含：(a)將一奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯植物與一第二種不同的奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯植物雜交，以生產F1奇亞種子；及(b)收穫該F1奇亞種子。本文描述的另一層面係為藉由前述方法產生一奇亞種子，其包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的性狀及生理和形態特性。
本文描述之另一實施例係為一種使用該品種仁伯自交、回交、雜交種生產、與種群雜交、和類似程序的方法。本文亦描述的係為使用品種仁伯(包括來自或衍自品種仁伯的植物後代)作為親本生產的植物或種子，其包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的性狀及生理和形 態特性。有利地，該仁伯品種係使用於與其他不同品種雜交，以生產具優越農業特性的第一代(F1)奇亞(Salvia hispanica L.)種子和植物。
本文描述之另一實施例係為一種引入所欲性狀至奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的方法。在本文所述的一層面中，該方法包含：(a)將一仁伯植物與另一種包含一或多種農業上有利性狀之不同的奇亞(Salvia hispanica L.)品種植物雜交，以生產F1子代植物；(b)選擇一或多種具有所欲性狀的子代植物以生產經選擇的子代植物；(c)將該經選擇的子代植物與該仁伯植物雜交，以生產回交子代植物；(d)選擇具有所欲性狀的回交子代植物；及(e)連續重複步驟(c)和(d)三次或更多次，以生產包含所欲性狀的第四或更高的回交子代植物。本文描述的另一層面係為來自由前述方法產生的這種植物的一奇亞植物或種子，其包含奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的性狀及生理和形態特性，及一或多種所欲的性狀。所欲的性狀可以包含：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物時。
仁伯品種的再生產可以藉由自然過程、組織培養物或再生發生。如本文所使用，術語「組織培養物」 表示包含相同或不同類型的分離細胞或組織成植物部分的此類細胞之集合的一組成物。示例性的組織培養物類型為原生質體、癒傷組織、分生細胞和可以生成組織培養物的植物細胞。用於製備和維持植物組織培養物的手段為該技藝中所熟知的。包含植物器官的組織培養物已用於生產再生植物。參閱例如美國專利第5,959,185號案；第5,973,234號案；和第5,977,445號案，該等之揭露內容係併入本文以做為參考。
奇亞(Salvia hispanica L.)的各種組織之組織培養物及由其來的植物再生係為該技藝中已知的。參閱例如Teng等人之”HortScience 27(9)：1030-1032(1992)”；Teng等人之”HortScience 28(6)：669-1671(1993)”；Zhang等人之”J.Gen.Beding 46(3)：287-290(1992)”；Webb等人之”Plant Cell Tissue Organ Culture 38(1)：77-79(1994)”；Curtis等人之”J.Exp.Botany 45(279)：1441-1449(1994)”；Nagata等人之”J.Amer.Soc.Horticult.Sci.125(6)：669-672(2000)”；Ibrahim等人之”Plant Cell Tissue Organ Culture 28(2)：139-145(1992)”。
本文描述之另一實施例係為一或多種細胞，其可以生長和分化以產生具有品種仁伯之生理和形態特性的奇亞(Salvia hispanica L.)植物。本文描述的另一層面係為由這種組織培養衍生之植物生產的奇亞種子，其具有品種仁伯的生理和形態特性。本文描述的其他層面係 為衍自或襲自組織培養衍生之植物的奇亞植物，其具有品種仁伯的生理和形態特性。
本文描述之另一實施例係為使用熟習該項技藝者已知的實驗計畫，用外源性基因轉形該仁伯品種，以賦予新的或增強的農業上有利的性狀。本文描述的另一層面係為由該轉形產生的培養物、植物或種子，其包含品種仁伯的性狀及生理和形態特性，及任何其他農業上有利的性狀。
本文描述之另一實施例係為一種基於該仁伯品種開發新型奇亞(Salvia hispanica L.)植物或種子的方法。在一實施例中，特定類型的育種方法係為譜系選擇(pedigree selection)，其中單一植物選擇和混合選擇實踐係採用。譜系選擇係由Walter R.Fehr之”Principles of Cultivar Development,Macmillan Pub.Co.(1993)”所描述，該者係併入本文以做為此類教導之參考。
奇亞(Salvia hispanica L.)植物可能針對農業上有利的特性選擇。在一實施例中，育種的譜系方法係實行，其中選擇首先係於F2植物之中實行。在下一季中，最想要的F3品系係首先識別，且然後在每一品系內選擇所欲的F3植物。在接下來的季節和隨後的所有近親交配世代中，最想要的家族係首先識別，然後在所選家族中抉擇所欲的品系，且最終在所選品系內所欲的植物係個別地收穫。一家族意指衍自從相同的子代行(progeny row)中選擇的植物做為前一世代的品系。
使用譜系方法，兩個親本可能使用去勢的雌性和一花粉供體(雄性)雜交以產生F1子孫或開放授粉。移除花粉的方法可能採用，諸如在受精之前噴霧以洗掉花粉，以確保雜交或雜交作用。F1可能自花授粉以產生隔離的F2世代。在每一世代(F3、F4、F5......等等)中代表所欲表型的個別植物然後可能選擇，直到該性狀在育種種群中為純合子的或固定的。
除雜交外，選擇可能使用，以識別和分離包含農業上有利特性的新奇亞(Salvia hispanica L.)品系。在奇亞(Salvia hispanica L.)選擇中，奇亞種子係栽種，該植物係生長，且具所欲特性的植物係做單一植物選擇。來自單一植物選擇的種子可能被收穫，與田間其他植物的種子分開，並再栽種。來自所選種子的植物可能被監測，以確定它們是否展現出該最初選擇品系的所欲特性。選擇工作較佳地持續多個世代，以提高該新品系的一致性。
育種或選擇方法的抉擇取決於植物生殖的模式，經改良性狀的遺傳性，及商業上使用的品種類型(例如，F1雜交種品種、純系品種……等)。對於高度可遺傳的性狀，在單一地點評估優越個別植物的評估將為有效的；而對於具低遺傳性的性狀，選擇應基於從相關植物的家族的重複評估獲得的平均值，典型地在不同的地點生長，以常態化環境因素。流行的選擇方法普遍包括譜系選擇、經修飾的譜系選擇、混合選擇和輪迴選擇(recurrent selection)。
遺傳的複雜性影響育種方法的抉擇。回交育種可能使用於將一或多種農業上有利的性狀傳遞到一所欲的品種內。此方法已廣泛用於培育抗病品種。各種輪迴選擇技術係用於改良由眾多基因控制的定量遺傳性狀。在自花授粉作物中輪迴選擇的使用取決於授粉的容易度，每次授粉成功雜交種的頻率，及每一成功雜交的雜交種子孫數目。
每一育種計劃可能包括對育種程序效率的定期、客觀評估。評估準則可能取決目標和目的而變化，但應該包括基於與一適當的標準比較，每年來自選擇的增益，該先進育種品系的總價值，和每單位投入(例如每年，每花費一美元……等等)產生的成功品種的數目。
在另一實施例中，有前景的先進育種品系係全面測試，並與代表商業目標區域的環境中的適當標準比較。該最佳品系係為新商業品種的候選品種；在少數性狀中缺少的品種可以使用作為親本，以生產新種群供進一步選擇。
導致最後營銷和分銷步驟的這些過程距做該第一次雜交或選擇時通常要花費數年。所以，開發新品種係為一耗時的過程，其要求精確的前瞻性規劃、資源的有效利用、及對計劃過程的嚴守。
遺傳優越個別植物的識別可以為困難的，因為對於大多數性狀，真正的基因型值可能被其他混淆的植物性狀或環境因素掩蓋。識別優越植物的一種方法係為觀 察它們相對於其他實驗植物和廣泛生長的標準品種的表現。假若一單一觀察結果係不確定，重複觀察提供遺傳價值一更好的評估。
奇亞(Salvia hispanica L.)植物育種的目標係為開發具有一或多種農業上有利特性的新的、獨特的和優越的奇亞(Salvia hispanica L.)品種。在一實施例中，兩個或更多個親本品系係雜交，繼之重複地自交和選擇，產生許多新的遺傳組合。經由雜交、自交和突變，數百萬種不同的遺傳組合可以生成。每一年種原係選擇以推進該下一世代。這種種原可能在不同的地理、氣候和土壤條件下生長，且然後在生長季節期間和結束時做進一步選擇。
在另一實施例中，商業奇亞(Salvia hispanica L.)品種的開發要求開發奇亞(Salvia hispanica L.)品種，雜交這些品種，及針對農業有利特性評估該雜交。譜系育種和輪迴選擇育種方法可能使用以從育種種群開發品種。育種計劃可能從二或多個品種或各種廣泛來源合併所欲性狀到育種池中，藉由自交和選擇所欲的表型從中開發品種。新品種可能與其他品種雜交，且來自這些雜交的雜交種係評估，以確定哪些具有商業潛力。
本文描述之另一實施例係為一種在奇亞植物育種計畫中開發品種仁伯子代奇亞(Salvia hispanica L.)植物的方法，其包含：獲得一品種仁伯奇亞(Salvia hispanica L.)植物，或其一部分，利用該植物或植物部分作為育種材料的來源，並選擇奇亞(Salvia hispanica L.) 品種仁伯子代植物，以與品種仁伯共同的分子標記和/或以表3中列出或本文所述的形態和/或生理特性。此等特性可以包含下列一或多者：提高的種子顏色均勻性、提高的種子產量、提高的種子質量、提高的油產量、提高的蛋白質產量、提高的纖維產量、提高的肥料利用率、改良對冬季栽種的適應性、提高的耐旱性、提高的耐寒性、提高的光週期、除草劑耐受性、提高的昆蟲抗性、提高的抗病性、或其組合，當相較於其他品種的奇亞植物時。奇亞(Salvia hispanica L.)植物植物育種計劃中可能使用的育種步驟包括譜系育種、回交、突變育種和輪迴選擇。結合這些步驟，諸如RFLP增強選擇、遺傳標記增強選擇(舉例而言SSR標記)和雙單倍體製備等技術可能使用。
本文描述之另一實施例係為一種生產奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯-子代奇亞(Salvia hispanica L.)植物種群的方法，其包含雜交品種仁伯與另一奇亞(Salvia hispanica L.)植物，從而產生一奇亞(Salvia hispanica L.)植物的種群，該者平均50%的等位基因衍自奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯。此種群的植物可能選擇並且重複自交或與從這些連續子世代產生的奇亞(Salvia hispanica L.)品種同胞配種。一實施例係為藉由此方法產生的奇亞(Salvia hispanica L.)品種，其已從奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯獲得至少50%的等位基因並具有品種仁伯的生理和形態特性。
本文描述之另一實施例係為奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯子代植物，其包含一或多種品種仁伯性狀的組合，該等性狀包含表3中列出或本文所述那些中的任一者，使得子代奇亞植物在性狀上與奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯沒有顯著差異，當在相同的環境條件下生長時，以5%的顯著性水平確定。使用本文所述的技術，分子標記可能使用以識別子代植物為奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯子代植物。平均性狀值可能使用以確定性狀差異是否顯著，且較佳地，該性狀係在相同環境條件下生長的植物上測量。一旦此品種開發出，其價值就很大，因為為了在極端環境條件下維持或改良性狀(諸如產量、抗病性、抗蟲性和植物表現)，作為一個整體推進該種原基礎係為重要的。
奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的子代亦可以透過它們與奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的子職關係(filial relationship)而表徵，舉例而言，在奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯育種雜交中的一定數字內。育種雜交係為意欲引入新的遺傳到子代內的雜交，並且區別於用於在現有遺傳等位基因中進行選擇的雜交，諸如自交或同胞雜交。譜系中育種雜交的數目越低，奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯與其子代之間的關係越密切。藉由本文描述該等方法產生的子代可能在奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的1、2、3、4或5個雜交中。
使用於在作物中選擇農業上有利之特性或性狀的育種方法在該技藝中係為已知的。參閱Robert W. Allard之第2版“Principles of Plant Breeding,John Wiley and Son,(2010)”，該者係併入本文做為此類教導的參考。下列育種方法可能與奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯一起用於進一步奇亞(Salvia hispanica L.)植物的開發。
譜系育種普遍用於改良自花授粉作物或雜交授粉作物的近親交配品系。包含合意、互補性狀的兩個親本係雜交以產生F1。藉由自交一或數個F1或藉由異種雜交兩個F1(同胞交配)，一F2種群係產生的。最佳個體的選擇典型地發生在該F2種群中；然後，從F3開始，在該最佳家族中的最佳個體係選擇。家族的複製測試或涉及這些家族個體的雜交種組合通常在F4世代中接著進行，以改良對具低遺傳性之性狀的選擇效益。在近親交配的末期(例如，F6和F7)，最佳品系或表型相似品系之混合物係針對作為新品種的發行潛力測試。
混合和輪迴選擇可用於改良自花授粉或雜交授粉作物種群兩者任一。雜合子個體的遺傳變異種群可能藉由數個不同親本的異種雜交而識別或產生的。最佳的植物可能基於個體優越性、突出的子代或優異的組合能力而選擇。較佳地，該經選擇的植物係異種雜交以產生包含農業上有利特性的一新種群，在其中進一步的選擇週期係持續。
回交育種已被用於將簡單遺傳的、高度可遺傳性狀的基因傳遞到作為輪迴親本之理想的純合子品種或 品系。要傳遞之該性狀的來源稱為供體親本。該所得植物係預期具有輪迴親本(例如，品種)的屬性和從供體親本傳遞的所欲性狀。在初始雜交後，擁有該供體親本表型的個體可能被選擇並重複雜交(回交)至該輪迴親本。該所得到的植物係期望具有親本的屬性和從供體親本傳遞的所欲性狀。
該單一種子血統程序(single-seed descent procedure)意指栽種一隔離的種群，每株植物收穫一粒種子樣品，並使用該單粒種子樣品以栽種下一世代。當該種群從F2推進到所欲的近親交配層級時，衍自那些品系的該等植物每一者將追踪至不同的F2個體。歸因於一些種子未能發芽或一些植物未能產生至少一粒種子，每一世代種群中植物的數目下降。結果，當世代推進完成時，並非所有最初在種群中採樣的F2植物都將由一子代代表。
在多重種子程序中，來自種群中每一植物的一或多個種子係收穫並將其合併在一起以形成一大團。該團部分係用於栽種下一世代，而部分放於儲備。該程序已意指為經修飾的單一種子血統或豆莢團(pod-bulk)技術。多重種子程序在收穫時節省了時間和勞力資源。獲得大量種子比用手從每一者中選擇單一種子要快得多。該多重種子程序有助於在每一近親交配世代栽種來自一種群的相同數目的種子。足夠的種子係收穫以補償不發芽或不產生種子的植物。
突變育種係為一種用於引入新的農業有利 特性至奇亞(Salvia hispanica L.)品種的方法。自發突變或人工誘導的突變為有用的變異來源。人工致突變的目標係為提高對一所欲特性的突變率。突變率可以藉由許多不同的手段提高，包括溫度、長期種子儲存、組織培養條件、輻射(諸如X射線、γ射線、中子、β輻射或紫外線輻射)、化學致突變劑(諸如鹼基類似物，如5-溴-尿嘧啶)、抗生素、烷化劑(諸如硫芥子氣、氮芥子氣、環氧化物、亞乙基胺、硫酸鹽、磺酸鹽、碸或內酯)、疊氮化物、羥胺、亞硝酸、吖啶或其他致突變劑。一旦透過致突變觀察到所欲的性狀，該性狀然後可能藉由傳統育種技術併入到現有種原中。用於突變育種的實驗計畫可以在Walter R.Fehr之”Principles of Cultivar Development,Macmillan Pub.Co.(1993)”中找到，該者係併入做為此等教導之參考。
本文描述之另一實施例係為以化學致突變劑或離子化輻射致突變該仁伯品種，以誘發一或多種突變，且然後藉由該技藝中已知的方法針對一或多種農業上有利的性狀選擇。舉例而言，仁伯品種的種子可以用化學致突變劑處理，種植，且然後所得的植物係針對農業上有利的性狀選擇，諸如除草劑耐受性、耐寒性、耐旱性或昆蟲抗性。
雙單倍體的產生亦可用於育種計劃中純合子品種的開發。雙單倍體係藉由將來自雜合子植物的一組染色體加倍以產生完全純合子的個體而產生。參閱Wan等 人之“Efficient production of doubled haploid plants through colchicine treatment of anther-derived maize callus,”Theor.Appl.Genet.,77：889-892(1989)”，該者係併入以做為參考。
對於相關技藝的普通技術人員而言係顯而易見的是，可以對本文所述之該組成物、方法和應用做適當的修改和適應，而不背離任何實施例或其層面的發明範圍。所提供的植物品種、種子、組成物、過程和方法為示例性的，並不意欲限制任何特定實施例的發明範圍。本文揭露的所有各種實施例、層面和選項可以以任何變異或迭代組合。本文所述的所有植物品種、種子、雜交種、雜交、組成物、製劑、方法和過程之發明範圍包括本文所述的實施例、層面、選項、實例和偏好的所有實際或潛在組合。本文引用的所有專利、公開案和非專利文獻係併入本文以做為其特定教導的參考。本文引用的任何參考文獻並不是承認這些參考文獻為先前技術。假若併入做為參考的任何材料與本說明書相矛盾或不一致，則說明書將取代任何此類材料。
實例 實例1
表1中概述的多個奇亞(Salvia hispanica L.)品種係針對顏色均勻性和種子產量評估。本文所述之該奇亞(Salvia hispanica L.)仁伯品種係於倒數第二行中顯示，用於比較。三種奇亞品種具有均勻的種子顏色：Black Puebla、Heartland、及Sahi Alba 914。
Figure 107145484-A0305-02-0045-1
Black Puebla係為一種近親交配的奇亞品種，其種植於墨西哥普埃布拉的農業區。參閱Muñoz之”Capital social y empresa rural,una visión rural desde México；el caso de una empresa productora de chía orgánica,Nueva Antropología 25(77)：15-30(2012)”。
Heartland品種係由美國肯塔基州列剋星敦肯塔基大學研究基金會開發，並於美國專利第8,586,831號案中描述。Heartland有兩種呈現；一個具有均勻的黑色種子，而另一個有均勻的白色種子。
Sahi Alba 914品種係由美國德拉瓦州多佛的TFSB LLC在阿根廷開發，並於美國專利第9,686,926號案中描述。
實例2 仁伯品種選擇
本文所述之該仁伯奇亞(Salvia hispanica L.)品種係於在墨西哥哈利斯科州的Rancho El Petacal農場開發。此品種具有高度白色種子顏色均勻性(例如，100%白色種子)。該仁伯品種亦具有較高的種子質量(每千粒種子質量：1427mg)，相較於Heartland(1234mg)和Sahi Alba 914(1287mg)品種。
以Pinta品種開始，使用種子顏色作為選擇準則之一，在6個選擇週期後該仁伯品種係產生。表2概述了選擇過程。圖1顯示了在選擇過程期間種子顏色均勻性的進展。
Figure 107145484-A0305-02-0046-2
在最後三個植物對植物選擇的週期期間，該等主要花序(植物的完整花頭，包括莖、莖桿和花)係覆蓋以避免被昆蟲授粉；所以，與該經選擇植物的異系雜交係沒有執行。此外，在溫室中該基礎種子係提高，以消除天然授粉者的存在。此過程在五個選擇週期內得到接近完全 均勻性的種子顏色。該最後兩個選擇週期產生的種子為100%白色(表2，圖1；圖9)。
品種描述
該仁伯奇亞(Salvia hispanica L.)品種，一代表性種子樣品係已以ATCC專利寄存代號PTA-124758寄存，依據在2017年夏秋生長季節期間於墨西哥哈利斯科州Rancho El Petacal農場進行的10個觀察之平均值，係觀察到擁有下列形態和生理特性。Pinta(祖先品種)、White Acatic和Black Puebla的數據係顯示用於比較，並且係在類似條件下在相同的季節期間生長。
Figure 107145484-A0305-02-0048-3
圖2-9顯示了表3中列出的四種奇亞品種的形態特徵的照片比較。圖2顯示了播種後107天的成熟植物高度。圖3顯示了在開花期(播種後76天)和生理成熟時(播種後107天)的主花序長度。圖4顯示了在生理成熟時(播種後107天)每株植物的花序數。圖5顯示了在生理成熟時(播 種後107天)每個主花序的簇數。圖6顯示了在生理成熟時(播種後107天)每個主花序的果實。圖7顯示了在開花期時(播種後76天)的花大小。圖8顯示了底部期(播種後45天)的葉子形狀。圖9顯示了播種後137天收穫時的種子顏色。
仁伯品種顯著的形態和農業上有利的特徵包含：成熟植物高度(1760mm)、主莖長度(1450mm)、莖直徑(6mm)、每株植物節點(10)、每株植物花序(8)、每株植物分枝(8)、葉寬(68mm)、葉長(123mm)、葉柄長度(60mm)、花序長度(250mm)、主花序高度約為地面(1510mm)、每花序簇數(30)、每簇的小花(10)、花長(13mm)、萼片長(7mm)、花冠長(6mm)、每1000粒種子的質量(1453mg)和種子產量(1856kg/公頃)。不受任何理論的束縛，仁伯品種的較高種子產量可能歸因於提高的花序長度、提高的每花序簇數、提高的花長度、提高的花冠長度、或其組合。在下列實例中提供了仁伯品種的其他農業上有利的特性。
實例3 提高產量潛力
目前可獲得的商品化奇亞品種具有低的產量潛力。Heartland和Sahi Alba 914奇亞品種似乎沒有針對提高的種子產量來選擇。參閱美國專利第8,586,831號案和第9,686,926號案。在2016年10月與2017年5月之間於三個栽種日期在墨西哥哈利斯科州執行的一項試驗證明，仁伯品種較諸White Acatic、Pinta、和Black Puebla 具有較高的種子產量(表4)。種子係於2016年10月29日；2016年12月15日；及2017年1月20日播種，且來自該所得植物的種子係分別於2017年2月26日(播種後120天)；2017年4月24日(播種後130天)；和2017年5月25日(播種後125天)收穫。這些結果顯示了仁伯品種的高生產潛力。
Figure 107145484-A0305-02-0050-4
實例4 提高種子質量
仁伯品種的一個鮮明特性係為其高種子質量。平均而言，仁伯品種較諸其他三種奇亞品種生產更大更重的種子(表5)。種子係於2016年10月29日；2016年12月15日；及2017年1月20日播種，且來自該所得植物的種子係分別於2017年2月26日(播種後120天)；2017年4月24日(播種後130天)；和2017年5月25日(播種後125天)收穫。
Figure 107145484-A0305-02-0051-5
實例5 開花和成熟的一致性
該仁伯品種開花和成熟具有一致的生長時間(見表6)。該仁伯品種在播種後55至63天開花，並在播種後111至120天達到成熟。這些特性允許仁伯植物種群能夠最小化由天敵造成的損害並降低收穫期間的種子損失。White Acatic和Black Puebla對於這兩個參數具有類似的表現；然而，它們具有較低的產量。
Figure 107145484-A0305-02-0051-7
實例6 冬春季節期間改良的種子產量
目前在墨西哥種植的奇亞典型品種當它們在冬春季節栽種與生長時係不能夠生產顯著的種子產量(見表7)。仁伯品種在冬季期間具有較高的種子產量。White Acatic品種能夠在冬季生產種子；然而，較諸仁伯品種，其具有較低的產量。此外，如圖10所顯示，當在冬季期間栽種時，Black Puebla和Pinta品種係不能夠達到生理成熟。
Figure 107145484-A0305-02-0052-8
實例7 改良肥料反應
仁伯品種的高遺傳一致性使其能夠更有效地利用施用的氮肥生產種子。此栽培種的高產潛力與對肥料的高反應相關，尤其是富含氮的肥料。平均而言，仁伯品種每施用一公斤氮生產11.2kg種子。此值大於典型生長的其他三種墨西哥栽培種所觀察到的氮利用效率(見表8)。對於仁伯、White Acatic、Black Puebla和Pinta的氮利用效率值分別為每施用1kg的N，11.2、7.0、6.6和5.5kg的種子。
Figure 107145484-A0305-02-0053-9
由於仁伯品種呈現的高遺傳一致性，未來其可以使用作為生產雜交種的第一(父本)或第二(母本)親本。該等雜交種植物通常較諸透過選擇產生的品種具有更高的種子產量。此外，此栽培種可以透過傳統育種或轉基因方法將其均勻的顏色、提高的種子質量和提高的產量性狀傳遞到其他栽培種。
實例8 秋冬季種子產量
當其在秋天和冬天季節期間播種時，仁伯品種的最佳種子產量係實現。在秋季和冬季栽種的一個優勢係為不必要施用殺蟲劑或比擬的有機產品來控制昆蟲和疾病。係為有利的是施用分別包含200、100、200、250和50kg/ha的N、P2O5、K2O、S和一微量營養素混合物的一平衡肥料以實現高種子產量(表9)。
Figure 107145484-A0305-02-0054-10
實例9 夏季種子產量
仁伯品種亦可以在夏季期間栽種。在夏季典型地需要殺蟲劑或比擬的有機產品以控制昆蟲和疾病。相較於在秋季和冬季獲得者，夏季的種子產量典型地較低(表10；參見表9)。
Figure 107145484-A0305-02-0054-11
生物寄存
奇亞(Salvia hispanica L.)品種仁伯的一代表性種子樣品係於2018年2月13日寄存於美國菌種保存中心(ATCC)(10801 University Blvd.,Manassas, Virginia,20110,United States of America)，並於2018年3月13日獲得ATCC專利寄存代號PTA-124758。該寄存將根據布達佩斯條約“國際承認用於專利程序目的微生物寄存”的條款保存在ATCC保管機構至少三十年和該保管機構收到最近提出寄存樣品分讓之請求後至少五年的期限。申請人已滿足37 C.F.R.§§ 1.801-1.809的所有要求，包括提供樣品存活率的指示。當需要時，額外的寄存將於ATCC進行，以確保可得性，遵守此處所述的條件。在本申請案專利發布後，申請人對ATCC寄存材料的可得性沒有任何限制。申請人無權藉由法律對生物材料的傳遞或其在全球商業中的傳輸施加任何限制。申請人不得放棄根據本申請案在任何國家發布的任何專利或根據美國植物品種保護法(7 U.S.C.§ 2321 et seq.)或其他國際或外國植物品種保護系統授予的任何權利。
【生物材料寄存】
TW中華民國 財團法人食品工業發展研究所(FIRDI)2019/03/19 BCRC 980052

Claims (4)

  1. 一種生產包含奇亞油、粕、蛋白質、纖維或其等之組合的植物產品之方法，其特徵在於該奇亞油、粕、蛋白質、纖維或其等之組合係從稱為仁伯(Rehnborg)之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的一或多個種子所生產，該種子的一代表性樣品已以FIRDI專利寄存編號BCRC 980052寄存。
  2. 一種生產奇亞油或粕之方法，其特徵在於該奇亞油或粕係從稱為仁伯(Rehnborg)之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的一或多個種子所生產，該種子的一代表性樣品已以FIRDI專利寄存編號BCRC 980052寄存。
  3. 一種生產包含奇亞油之化妝品或美容產品之方法，其特徵在於該奇亞油係從稱為仁伯(Rehnborg)之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的一或多個種子所生產，該種子的一代表性樣品已以FIRDI專利寄存編號BCRC 980052寄存。
  4. 一種生產食物產品之方法，其特徵在於該食物產品包含一植物產品，該植物產品包含從稱為仁伯(Rehnborg)之奇亞(Salvia hispanica L.)品種的一或多個種子所生產之奇亞油、粕、蛋白質、纖維或其等之組合，該種子的一代表性樣品已以FIRDI專利寄存編號BCRC 980052寄存。
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