[發明專利]萵苣和菠菜中對病原體特別是卵菌如霜霉降低的易感性

有效

• 申請號: 200580025679.9
• 申請日: 2005-06-10
• 公開（公告）號: CN101098965A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: J·P·C·德威特;C·M·P·范杜恩;J·W·舒特;P·L·J·埃格梅爾斯;R·H·G·迪克斯
• 申請（專利權）人: 瑞克斯旺種苗集團公司
• 主分類號: C12N15/82
• 分類號: C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李瑛

技術領域

本發明涉及就它們與病原體相互作用的方式而言改變的植物，尤其是萵苣和菠菜植物。更具體地，本發明涉及顯示出與卵菌尤其是霜霉如萵苣盤梗霉(Bremia?lactucae)和甜菜霜霉(Peronosporafarinosa)的相互作用改變的萵苣(Lactucasativa?L.)和菠菜(Spinacia?oleraceaL.)，這種改變的相互作用導致這些作物物種對這些病原體的易感性降低。?

本發明進一步涉及獲得基因型改變的萵苣和菠菜植物的方法，該植物顯示出對病原體，特別是卵菌萵苣盤梗霉和甜菜霜霉分別降低的易感性。?

背景技術

多葉蔬菜如萵苣和菠菜的育種目的在于產生最適于當地生長條件的商業品種，其允許種植者使高質量農產品的產量最大化。在選擇過程中需要考慮許多與輸入以及輸出性狀相關的特征。在這方面最重要的輸入性狀之一涉及抗病性，尤其是對卵菌的抗性，更特別的是對霜霉的抗性。?

植物與病原體相互作用的結果取決于病原體以及植物兩者的許多遺傳因素。為了成功地感染植物，病原體需要克服許多屏障。?

第一層是物理性的并可以以加強的細胞壁或表皮層的形式呈現。?

作為第二個防御層，植物可呈現出阻止病原體感染植物的基礎形式的抗性。可以認為非宿主抗性是非常成功的基礎防御形式，其實際上對于大部分病原體的相互作用是有效的。?

假如病原體已經克服了頭兩個屏障，可能遇到以下形式的第三個錯綜復雜的防御層：誘導有效抑制由病原體引發的感染過程的因子。?在許多不同的植物病原體相互作用系統如萵苣或菠菜與霜霉的相互作用中，植物只在入侵病原體的特異性識別后才啟動這些事件。在許多情況中，這種識別發生在病原體已經建立第一階段的相互作用并將所謂的致病性(或無致病力)因子轉移至植物細胞中之后。?

為了建立適于病原體侵入宿主并因此導致疾病的條件，這些致病性因子與宿主組成部分相互作用。當植物能夠識別由病原性因子引發的事件時，可以啟動抗性反應。?

通過受到入侵的植物所產生的抗性基因(R-基因)產物來直接或間接地產生這些事件的識別，為此最近提出了機制模型，稱為保護模型(Dangl?J.L.和Jone?sJ.D.G.(2001)Na?ture411，826-833)。一旦識別，發生多元級聯的事件，包括產生反應性氧物質(ROS)，導致嚴密調控的已經受到病原體感染的細胞周圍程序化細胞死亡的局部誘導。?

此外，誘導了編碼防御因子如致病機理相關的或PR蛋白的基因，其有助于執行防御反應。通過病原體攻擊的識別也可以誘導胼胝質的形成增加。?

而且，病原體在試圖侵入部位的定位導致對防御反應的系統誘導，其被稱為系統獲得抗性或SAR。?

植物和病原體的共同演化已經引起了競賽，其中作為病原體與可變宿主靶或相同靶相互作用并以不同方式改變可變宿主靶或相同靶的能力的結果，可以破壞抗性。無論如何，喪失識別并可以成功地建立導致疾病的感染。為了在植物中重新建立抗性，不得不引入新的抗性基因，其能夠識別可變致病性因子的作用方式。?

在傳統上，植物育種者通過使用存在于野生作物物種種質中的抗性基因在產生霜霉病抗性萵苣和菠菜品種中已經非常成功。?

因為由R-基因引起的抗性是非常有效的，因此在商業植物育種中大規模地利用R-基因。由于它們的作用方式，這些抗性不是持久的，因為病原體群不斷適應新引入的R-基因。對于萵苣，這已經導致在過去的50年中在商業品種中引入了超過20個的不同R-基因。因為對于?任何待商業化的栽培品種，對霜霉病的抗性是必要條件，所以抗性育種已經成為重要優先項目。?

因為特定萵苣或菠菜品種的商業價值主要是由其對生長地區盛行的霜霉致病型的抗性來決定的，所以新品種的開發很大程度上是由植物育種者將合適的霜霉病抗性基因滲入至商業品種中的能力和速度來決定的。此外，因為新抗性破壞菌株的產生很大程度上是不可預測的，所以品種的商業價值可以是長期持續的或快速減小的。?

因此萵苣或菠菜育種中的商業成功很大程度上由有效抗性基因，即能夠阻止盛行的霜霉致病型感染的那些基因的有效性以及抗性育種的效率來決定。因此，萵苣和菠菜育種方面的巨大努力致力于霜霉病抗性，這主要是有益于作物種植者，并可以在損害有益于新鮮產品食用者的質量性狀的情況下起作用。?