[發明專利]去除植物中遺傳連鎖的方法

有效

• 申請號: 201380073822.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN105025701B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: P·本多克;J·斯圖爾曼
• 申請（專利權）人: 凱津公司
• 主分類號: A01H1/00
• 分類號: A01H1/00;A01H1/04;C12N9/22
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

本公開涉及植物領域，尤其是植物育種和植物遺傳學領域。更具體地，本公開涉及可用于改善植物屬性的發明方法。尤其是，本發明可用于去除連鎖累贅。還提供了采用此處公開的方法所獲得的植物和植物部分。

技術領域

本公開涉及植物領域，尤其是植物育種和植物遺傳學領域。更具體地，本公開涉及可用于改善植物屬性的發明方法。

背景技術

重組通過各種機制，比如分類(assortment)和隔離、雜交、基因轉換和轉化，產生新的基因排列。植物中的重組可出現在植物發育的眾多階段。在植物細胞中有兩個主要的不同重組類別，同源重組(HR)和非同源末端連接(NHEJ)。HR重組途徑涉及在享有相同DNA序列的DNA分子之間的重排，而無論是否在相同或不同的染色體上。這與NHEJ途徑不同，NHEJ途徑能在任何DNA分子之間產生重排，而不論它們之間的任何DNA同源性。HR途徑被認為在所有不同類型的植物細胞中有活性，例如HR通過促進姐妹染色單體之間的交叉，在配子形成中起著重要作用，以便于正確的染色體分離和不同親本等位基因的重組(減數分裂HR)。HR途徑在有絲分裂的細胞中也有活性，在其中使用同源未損傷基因座上存在的序列信息主要參與基因座上DNA損傷的修復(有絲分裂HR)。這可以存在于和損傷的基因座相同或不同的染色體上。NHEJ途徑在減數分裂和有絲分裂細胞中也有活性，并且在將非同源DNA末端連接在一起當中是非常有效的。HR和NHEJ途徑之間的主要差別之一是方法的保真度。然而，相關的DNA序列之間的HR導致這樣的重組，即在其中兩個分子/基因座的DNA序列被保留，NHEJ途徑往往在發生重組的位置上產生小的突變，其本身可以是致突變的。

植物育種包括選擇最佳親本植物，然后將親本植物雜交，選擇具有改善的生長特性的從這種雜交所得子代。在過去的100年，在培養廣泛的植物品種和顯著改善植物產品的產量和質量當中，植物育種一直非常成功。

這通過選擇提供了植物培養和消費性性狀改善的等位基因變異，而得以實現。典型地，兩個親本植物之間進行雜交以產生雜種F1子代，然后雜種F1子代自交以產生純合等位基因，篩選所得F2子代的興趣表型。當植物雜交形成雜種(F1)時，減數分裂過程中不同的同源親本植物染色體之間發生重組(交叉(crossover))，每個親本所貢獻的遺傳信息被重排(shuffle)。

減數分裂期間的重組(減數分裂HR)是一個(半)隨機同源性依賴性的過程，產生雄性和雌性配子，其各自攜帶來自親本植物不同套的等位基因。如果期望子代中親本基因座的的特定組合，那么必須篩選很多個體，以選擇繼承了所需親本等位基因的那些?？蓛H基于表型進行篩選，或者更通常的情況是通過使用和興趣等位基因緊密連鎖的分子標記物。輔助育種(MAB)過程的這種標記物具有這樣的優點，即可以在早期生長階段篩選F2群體的植物，從而不需要保留大量成熟植物，并且還可以篩選它們是否存在和多等位基因連鎖的很多標記物。因此很顯然，減數分裂重組的過程是植物育種中的主要驅動力，而且影響此過程的過程可導致育種過程中的瓶頸。