[發明專利]抗根腫病的蕓苔屬植物

在審

• 申請號: 201380062911.0
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN105142394A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: A·J·M·范登紐溫休一增;E·諾沃賽洛夫;M·P·B·德塔費尼爾
• 申請（專利權）人: 瑞克斯旺種苗集團公司
• 主分類號: A01H5/00
• 分類號: A01H5/00;C12N15/82
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉曉東

發明領域

本發明涉及抗根腫病(clubroot)的甘藍(Brassicaoleracea)植物。本發明還涉及這些植物的部分、種子和其它繁殖材料以及這些植物的后代。

發明背景

蕓苔屬(Brassica)是植物的一個屬，其在分類學上屬于十字花科(Brassicaceae)的范圍內。它包含用作食物來源的許多經濟上重要的作物，但一些種也用于油的生產。一般而言，蕓苔屬包括歐洲油菜(B.napus)、黑芥(B.nigra)、蕪青(B.rapa)、芥菜(B.juncea)和甘藍(B.oleracea)。歐洲油菜(Brassicanapus)在被越來越多地用于燃料工業的植物油的生產中是非常重要的。與蕪青(Brassicarapa)、黑芥(Brassicanigra)和芥菜(Brassicajuncea)一起，甘藍(Brassicaoleracea)是在人類食物的生產中發揮非常重要的作用的一個種。隨著時間的推移，栽培種起源于甘藍，其中可以發現卷心菜(cabbage)、大白菜(Chinesecabbage)、花椰菜(cauliflower)、甘藍葉(collards)、西蘭花(broccoli)、擘藍(kohlrabi)和球芽甘藍(Brusselssprouts)。

野生的卷心菜已經被培育成為范圍廣泛的不同園藝栽培種，其保持性相容性。然而，它們的外觀并不顯示非常高水平的系統發生相似性。甘藍中形態特征的范圍廣泛的差異早已被長期關注并形成栽培種獨特性的基礎。這些包括膨大的花序(花椰菜、西蘭花)；膨大的莖(擘藍)；膨大的頂芽(卷心菜)；膨大的側芽(球芽甘藍)。

像甘藍品種的十字花科蔬菜的育種旨在生產被優化適應于當地種植條件的商業品種，其允許種植者最大限度地提高高品質植物的生產力。在與投入(input)以及產出(output)性狀有關的選擇過程中需要考慮許多特征。在這方面，最重要的投入性狀之一與疾病抗性(特別是對微生物的抗性)有關。

卷心菜植物受到范圍廣泛的害蟲和疾病的影響。因此，這些威脅是卷心菜育種者為了獲得充滿活力并具有高度抗性的作物的高優先級的目標。在這些作物缺乏抗性的情況下，種植者不得不在種植十字花科蔬菜的地區應用像輪作和間作的農藝策略以減少蟲害損失。

本發明涉及受根腫病感染影響的甘藍中的種。

根腫病是卷心菜、蘿卜、蕪菁和屬于十字花科的其它植物中發現的常見的、可能是最具破壞性的疾病。它是由真核單細胞生物蕓苔根腫菌(PlasmodiophorabrassicaeWor.)引起的。據估計，在西北歐、日本、北美和澳大利亞，根腫病的發病率影響了大約10％的種植甘藍作物。傳播的孢子保持感染性15年。通過加入鈣和其它手段以防止土壤pH的下降，可以減少該疾病的壓力。由于環境法規或者這些化學品太過昂貴，化學品治療被認為是低效的。

寄生蟲的生命周期由兩個主要階段組成。第一階段發生在根毛的附近。休眠(resting)的孢子萌發后，初級游動孢子變得粘在根毛上。通過來自孢子囊的膨壓，將小的、無壁的變形蟲注入宿主的細胞質并形成初級多核瘧原蟲。通過細胞吞噬機制，瘧原蟲遷移得更深進入根組織，到達根皮層。在該第二階段，多核的二級瘧原蟲將發育并通過細胞分裂和過度生長，觸發癭(gall)的形成。最后，宿主細胞將含有單倍體、排斥性的孢子，其能夠被傳播。

根上形成的腫脹(club)抑制養分和水的運輸，導致植物生長的抑制和萎蔫易感性的增加。由蕓苔根腫菌(Plasmodiophorabrassicae)引起的感染在世界范圍內發生并且它具有廣泛的宿主范圍。栽培實踐和/或化學品治療在保護作物方面已經沒有成功或已經被證明太昂貴了。因此，目前認為抗性栽培種的開發是控制根腫病的最經濟和有效的方法。

但是，存在蕓苔根腫菌的多個分離物。這使得不同甘藍栽培種的不同栽培種的培育復雜化，因為不同栽培種被蕓苔根腫菌的不同分離物所感染。另外，蕓苔根腫菌的田間群體表現出明顯的致病性差異。能夠就差異性致病性對這些群體進行分類。通常采用的是如由Williams(1966)所分類的鑒別系列和Buczacki的歐洲根腫菌鑒別系統(EuropeanClubrootDifferentialset，ECD)。