[發(fā)明專利]確定雄性配子細(xì)胞的基因型

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780056632.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN109714952A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W.M.克里斯曼尼;K.戴;G.D.梅;J.A.沙利斯;云月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先鋒國際良種公司
• 主分類號(hào): A01H1/08
• 分類號(hào): A01H1/08;A01H4/00;C12Q1/6895;A01H1/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 翟建偉;周齊宏

提供了用于對(duì)小孢子和/或花粉粒進(jìn)行基因分型的方法和組成。所提供的方法包括使用減數(shù)分裂相關(guān)產(chǎn)物來非破壞性地確定所述減數(shù)分裂相關(guān)產(chǎn)物中的一種的基因型，使得其可以進(jìn)一步使用。例如，提供了獲得小孢子的基因型的方法。所述方法包括：分離四分體、分開四分體以獲得四個(gè)四分體小孢子；對(duì)所述四個(gè)四分體小孢子中的三個(gè)進(jìn)行基因分型，以及推斷第四四分體小孢子的基因型。還提供了用于從小孢子生成雙單倍體植物的方法，所述小孢子是基于所推斷的基因型選擇的以用于進(jìn)一步分析。還提供了通過這些方法產(chǎn)生的活的基因分型花粉，以及種子、細(xì)胞、植物、種質(zhì)、子代和由其衍生的植物部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及植物育種和植物生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

花粉粒在花的花藥中包含的小孢子囊中產(chǎn)生。在發(fā)育期間，每個(gè)花藥形成兩個(gè)一般的細(xì)胞(產(chǎn)生小孢子的生殖或造孢細(xì)胞，以及非生殖細(xì)胞)群。兩個(gè)不同且連續(xù)的發(fā)育階段導(dǎo)致成熟花粉粒(或小配子體)的產(chǎn)生；這些階段被稱為小孢子發(fā)生和小配子發(fā)生(microgametogenesis)。在小孢子發(fā)生期間，二倍體造孢細(xì)胞分化成花粉母細(xì)胞(或小孢子母細(xì)胞)，其然后通過減數(shù)分裂形成四個(gè)單倍體四分體小孢子。四分體小孢子包含于胼胝體壁中，胼胝體壁之后被一種稱作胼胝酶(callase)的酶分解，將四分體小孢子釋放到含有成百上千個(gè)單獨(dú)的小孢子的充滿液體的花藥室中。然后，在小配子發(fā)生期間，小孢子經(jīng)歷有絲分裂并發(fā)育成含有雄性配子的成熟花粉粒。

在小孢子發(fā)生期間發(fā)生的減數(shù)分裂交叉導(dǎo)致等位基因分離成四種重組單倍體產(chǎn)物(即四分體小孢子、單獨(dú)的小孢子，或之后的，花粉粒中的配子)。等位基因的這種重新分配產(chǎn)生遺傳多樣性，這在植物育種中是產(chǎn)生新植物品種所期望的。在受精之前了解雄性配子的基因型將是有利的，因?yàn)樗鼘⒃试S育種者選擇具有期望的遺傳組成的花粉粒，以用于與雌性進(jìn)行受精作用。然而，迄今為止還沒有可用于對(duì)小孢子或花粉粒進(jìn)行非破壞性基因分型使得其可以在之后使用的方法或手段。

此外，通過雙單倍體技術(shù)徹底改變了許多作物的植物育種，其中獲得單倍體植物胚(或由其產(chǎn)生的植物)，然后將其加倍，從而允許快速產(chǎn)生具有有利的基因組合的重組系。可以使用雌核發(fā)育(胚培養(yǎng))或雄核發(fā)育(花藥和小孢子培養(yǎng))在體外產(chǎn)生單倍體胚；然而，雄核發(fā)育是優(yōu)選的方法，因?yàn)樗峁┝藬?shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)更多的、具有獨(dú)立重組事件的配子細(xì)胞。并非所有的小孢子都具有有利的遺傳構(gòu)成；因此，植物育種者了解小孢子的基因型將是有益的，這樣就可以在育種計(jì)劃中盡早決定小孢子是否可用于直接或間接地產(chǎn)生另一株植物、其部分或細(xì)胞培養(yǎng)物(即小孢子是否具有期望的基因型)。

因此，本領(lǐng)域需要非破壞性地獲得小孢子或花粉粒的基因型的方法。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于對(duì)小孢子或花粉粒進(jìn)行非破壞性基因分型的方法。所述方法包括以使得小孢子或花粉粒可以在之后使用(用于直接或間接地發(fā)育植物或植物部分)的方式來獲得基因型。所述方法包括使用減數(shù)分裂相關(guān)產(chǎn)物來以非破壞性方式確定另一種減數(shù)分裂相關(guān)產(chǎn)物的基因型。