[發明專利]來源于甘蔗野生種基因組的莖長相關標志物及其利用

有效

• 申請號: 201380016777.0
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN104321440B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 島田武彥;榎宏征;西村哲;木村達郎;水藤百江;石川葉子;寺內方克;服部太一朗;境垣內岳雄
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;A01H1/02;C12N15/09
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 曽禎,段承恩

技術領域

本發明涉及能夠挑選具有甘蔗野生種所特有的莖長的性狀的禾本科植物的莖長相關標志物及其利用方法。

背景技術

甘蔗除了為了砂糖的原料、酒類原料等食用而栽培之外，還在包含作為生物燃料原料的利用的各種產業領域被利用。在這樣的狀況下，有開發具有所期望的特性(例如，糖含量、生長力的增強、新芽形成能力、耐病性和蟲害抵抗性、耐寒性、葉長的增大、葉面積的增大、莖長的增大等)的甘蔗植物的新品種的需要。另外，對于包含甘蔗的禾本科植物，也可以全面地在酒類原料和/或生物燃料原料中利用。

對于甘蔗和/或稻、玉米等禾本科植物，以現有品種的改良、即具有所期望的性狀的新品種的制成等為目的的交配廣泛進行。一般地，作為植物品種·系統的識別，有比較特性數據的“特性比較”、在同一條件下栽培而進行比較的“比較栽培”、分析DNA的“DNA分析”3種方法。利用特性比較和比較栽培的系統識別存在根據栽培條件的不同而精度低下和/或需要巨大工時的長時間的農場調查等大量問題。

特別是，甘蔗與其他作物相比植物體極大，難以實施利用農場調查的系統識別。另外，甘蔗的新品種制成，要首先通過交配制作數萬種的交配種，從中進行種子發芽生長挑選、進而階段性地挑選優良的系統，最終獲得具有所希望的特性的2～3種新品種。這樣，甘蔗的新品種制成需要對非常多的系統進行栽培·評價，準備如上所述的溫室和/或農場需要花費巨大的工夫。

因此，要求開發使用在基因組中存在的標志物來識別具有所期望的特性的禾本科植物、特別是甘蔗系統的方法。特別是在使用甘蔗的新品種制成時，如果能夠對于各種特性使用優異的標志物，則可以避免如上所述的甘蔗所特有的諸問題，能夠成為非常有效的工具。然而，甘蔗植物由于為高倍體性、染色體數多(約100～130)、標志物技術開發緩慢。對于甘蔗，雖然USDA有關于使用SSR標志物的基因型確定的報告(非專利文獻1)，但由于標志物數和來自各標志物的多態性數少，因而精度低，適用范圍限于美洲、澳大利亞品種，因此不能在日本國內和臺灣、印度等的主要品種和有用的遺傳資源的系統識別中利用。

另外，非專利文獻2顯示了通過增加標志物數、比較、驗證各個標志物的特性關系來制作甘蔗的基因圖譜的可能性。然而，非專利文獻2中沒有公開充分數量的標志物，也沒有發現與目的特性連鎖的標志物。

作為標志物開發的一例，可列舉例如，如專利文獻1所記載的那樣，開發甜菜中的黑根病抵抗性相關標志物。另外，如專利文獻2所示，開發了在玉米中利用與目的性狀連鎖的標志物來挑選品種的技術。

此外，甘蔗有稱為野生種(學名：Saccharum spontaneum L.)的品種。作為該甘蔗野生種，已知印度尼西亞等的Glagah、日本國內能見到的ワセオバナ、孟加拉語圈中的Kash(Kans Grass)等。Glagah、ワセオバナ、Kash均是當地的甘蔗野生種的一般慣稱。此外，為了指特定的品種·系統，根據需要，有時使用帶有收集地名和/或各國的收集號等信息的個別系統名。甘蔗野生種一般具備生長繁殖旺盛且環境耐性能力高這樣的特征，具有細而強韌的莖，纖維多，對萎縮病、黃條病等病蟲害的抵抗性優異。含糖率一般較低，Glagah多為1～3％以下，日本國內收集的甘蔗野生種也發現超過10％的個體等，變異的幅度大。

通過與這樣的甘蔗野生種的種間雜交和/或屬間雜交，可以將甘蔗野生種所具有的優異的莖伸長性、多秸性等特性導入制糖用品種和/或除甘蔗以外的禾本科植物品種中。經驗上已知種間雜種中低溫伸長性和/或最終的莖長優異的系統多，推定甘蔗野生種基因組中有制糖用品種中沒有的、帶來莖長的增加的獨特基因。然而，關于甘蔗野生種的各種特性的標志物完全未被知曉，現狀是為了挑選具有這樣的特性的種間雜種和/或屬間雜種，如上所述，只有花費巨大工夫的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO 2007/125958

專利文獻2：日本特開2010-516236號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Maydica 48(2003)319-329“Molecular genotyping of sugarcane clones with microsatellite DNA markers”

非專利文獻2：Nathalie Piperidis et al.,Molecular Breeding,2008,Vol21,233-247

發明內容

發明要解決的課題