Qtl урожая в растениях огурца

Авторы патента:

ТЭНКСЛИ Стивен Д. (US)

КРААН Петер Арнольд Гийсберт (NL)

КЕЛЕВИЙН Ханс-Петер (NL)

ВАН ДЕ ВАЛЬ Марион (NL)

КЕЙЗА Александра М. (US)

ХЕРМАНС Фредди (NL)

РОЙЛИНГ Герхард Т.М. (NL)

БИНДЕРС Франк (NL)

C12Q1/6895 - Способы измерения или испытания, использующие ферменты или микроорганизмы (устройства для измерения или испытания при работе с ферментами или микроорганизмами, например счетчики колоний C12M 1/34); составы для них; способы получения подобных составов

A01H5/10 - семена

A01H5/08 - плоды

A01H5/00 - Цветковые, например покрытосеменные растения

A01H1/04 - способы селекции

Владельцы патента RU 2723586:

НУНХЕМС Б.В. (NL)

Изобретение относится к области биохимии, в частности к культивированному растению Cucumis sativus var. sativus, обладающему увеличенным урожаем плодов, к его части, семени, плоду, клетке, ткани, а также к его потомственному растению. Также раскрыто применение рекомбинантной хромосомы 2 для разведения сортов огурца, имеющих увеличенный урожай плодов, и применение растений, выращенных из семян, депонированных под номером доступа NCIMB 42262, или их потомства, для получения культивированного растения огурца, имеющего увеличенный урожай плодов. Изобретение также относится к способу идентификации культивированного растения С. sativus var. sativus, включающему рекомбинантную хромосому 2, а также к способу получения потомства NCIMB 42262, включающему рекомбинантную хромосому 2. Изобретение позволяет эффективно получать растение Cucumis sativus var. sativus, обладающее увеличенным урожаем плодов. 12 н. и 30 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 пр.

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к области разведения огурцов. Присутствуют два локуса количественных признаков (QTL), расположенных на хромосоме 2 и хромосоме 6 генома огурца, которые могут применяться для увеличения урожая культивированных огурцов (Cucumis sativus var. sativus), таких как корнишоны (например, виды American pickling, European pickling), салатные огурцы (например, American slicing), длинные огурцы, короткие огурцы, Европейские тепличные огурцы, огурцы типа Бейт-Альфа, огурцы типа oriental trellis (также обозначаемые как 'burpless'), Азиатские огурцы (которые могут быть далее подразделены на различные типы, такие как индийский пестрый огурец, китайский длинный огурец, корейский огурец и японский огурец, причем первый относится к индийской группе огурцов, а последние три к восточноазиатской группе огурцов). Два QTL обозначаются в настоящей заявке как QTL2.1 и QTL6.1. Также обеспечиваются культивированные растения огурца, содержащие фрагмент (фрагменты) интрогрессии на хромосомах 2 и/или хромосоме 6, содержащие QTL2.1 и/или QTL6.1, причем фрагмент (фрагменты) интрогрессии значительно увеличивают урожай плодов культивированного огурца, содержащего интрогрессию (интрогрессии), по сравнению с таким же культивированным огурцом, не содержащим интрогрессию (интрогрессии). Также один или более молекулярных маркеров (в частности однонуклеотидного полиморфизма или SNP), которые присутствуют на фрагменте (фрагментах) интрогрессии и которые указывают на присутствие фрагмент (фрагментов) интрогрессии, и способы применения таких маркеров обеспечиваются в настоящей заявке. Подобным образом, обеспечиваются семена, части растения, клетки и/или ткани, содержащие QTL2.1 и/или QTL6.1 в их геноме и содержащие иной геном культивированного огурца в их геноме. В одном варианте QTL2.1 и/или QTL6.1 (т.е. фрагмент интрогрессии, содержащий QTL) присутствует в гетерозиготной форме в культивированном растение огурца, клетке или ткани. В другом варианте QTL2.1 и/или QTL6.1 (т.е. фрагмент интрогрессии, содержащий QTL) присутствует в гомозиготной форме в культивированном растение огурца, клетке или ткани. В конкретном варианте культивированное растение огурца представляет собой F1 гибрид, в частности F1 гибрид, полученный скрещиванием двух инбредных родительских линий, причем по меньшей мере одна из родительских линий содержит QTL2.1 и/или QTL6.1 (т.е. фрагмент интрогрессии, содержащий QTL) в гомозиготной форме.

Уровень техники

Культивированный огурец (Cucumis sativus var. sativus L.) является важной овощной культурой во всем мире. Он принадлежит к семейству Cucurbitaceae. Предполагается, что он происходит из Юго-Восточной Азии от диких предков с небольшими горькими плодами, такими как Cucumis sativus сорт hardwickii.

Геном культивированного огурца имеет семь пар хромосом (n=7), и размер гаплоидного генома составляет около 367 Мб (мегабазы) с общей оценкой около 26,682 генов. Геном огурца стал первым геномом овощной культуры, который был секвенирован (Huang et al. 2009, Nature Genetics, Volume 41, Number 12, p1275-1283 и http://www.icugi.org/cgi-bin/gb2/gbrowse/cucumber_v2/).

Урожай культивированного огурец в последние десятилетия не увеличился. Shetty and Wehner 2002 (CropSci. 42: 2174-2183) провели скрининг USDA коллекции зародышевой плазмы огурца по качеству плодов и урожайности плодов в полевых условиях в Северной Каролине (США) и предположили, что культурные сорта с высокой урожайностью, выявленные в их исследовании, могут быть использованы для разработки культурных сортов с высокой урожайностью.

Yuan et al. 2008 (Euphytica 164: 473-491) нанесли на генетическую карту специфические признаки плода в кроссе между северным китайским огурцом S94 и северо-западным европейским огурцом S06. Их группа сцепления 3, как оказалось, соответствует физической хромосоме 2, и их группа сцепления 2, как оказалось, соответствует физической хромосоме 6. Их нанесли в локусе, называемом fw2.1 (масса плода) вверху хромосомы 6 (LG2), и их нанесли в локусе, называемом fw3.1 (масса плода) внизу хромосомы 2 (LG3). Однако они не отображали общий урожай плодов.

Fazio et al. 2003 (Theor Appl Genet 107: 864-874) нанесли на генетическую карту признаки, включая накопленные плоды на растение за три урожая и морфологические признаки, такие как мелколистность ('ll'). Их группа сцепления 1, как оказалось, соответствует физической хромосоме 6. Локус, называемый fpl1.2 (плоды на растение), был постоянным в обеих окружающих средах, и локализовался в локусе мелколистность. Мелколистность физически локализуется в области, охватывающей 7 Мб и 8.5 Мб физической хромосомы 6, т.е. в вершине хромосомы 6.

В WO 2009/082222 применялись сведения, полученные Shetty и Wehner в 2002 (выше) для экземпляров Turkish Beit-Alpha местный сорт PI 169383, для идентификации QTL для массы плодов огурцов на стадии сбора урожая на группе сцепления 3 и/или 4 для PI 69383.

Тем не менее, по-прежнему существует потребность в определении QTL для урожая плодов огурца, чтобы иметь возможность увеличить урожайность плодов современных сортов огурца.

Общие определения

Форма единственного числа не исключает возможность, что присутствует более, чем один элемент, если исходя из контекста не следует, что присутствует один и только один из элементов. Форма единственного числа, таким образом, как правило, означает "по меньшей мере один".

Как применяется в настоящей заявке, "растение" включает в себя целое растение или любые части или их производные, такие как органы растений (например, собранные или несобранные органы накопления запасных питательных веществ, клубни, плоды, листья, семена, и т.д.), растительные клетки, протопласты растений, культуры растительных клеток или тканей, из которых могут быть регенерированы целые растения, каллусы растений, скопления клеток растений и растительные клетки, которые являются интактными в растениях, или части растений, такие как зародыши, пыльца, семяпочки, завязи, плоды (например, собранные ткани или органы, такие как собранные плоды огурца или их части), цветы, листья, семена, клубни, луковицы, размноженные клонами растения, корни, корнеплоды, стебли, верхушки корней и тому подобное. Также включена любая стадия развития, такая как саженцы, незрелые и зрелые, и т.д. Когда упоминаются «семена растения», они либо относятся к семенам, из которых растение может быть выращено, или к семенам, произведенным на растении, после самоопыления или перекрестного опыления.

«Сорт растения» представляет собой группу растений в пределах одного и того же ботанического таксона наименьшей известной степени, которая (независимо от того, выполнены ли условия для признания прав селекционера растений или нет) может быть определена на основе выражения признаков, которую в результате определенного генотипа или комбинации генотипов можно отличить от любой другой группы растений посредством выражения по меньшей мере одного из этих признаков, и можно рассматривать как единое целое, потому что можно размножать без какого-либо изменения. Поэтому термин «сорт растения» не может применяться для обозначения группы растений, даже если они одного вида, если все они характеризуются наличием одного или двух локусов или генов (или фенотипических характеристик, обусловленных этими конкретными локусами или генами), но которые могут сильно отличаться друг от друга в отношении других локусов или генов.

"F1, F2, F3. и т.д." относится к последовательным родственным поколениям после кросса между двумя родительскими растениями или родительскими линиями. Растения, выращенные из семян, полученных скрещиванием двух растений или линий, называют поколением F1. Самоопыление растений F1 приводит к поколению F2 и т.д.

Растение "F1 гибрид" (или F1 гибридное семя) представляет собой поколение, полученное скрещиванием двух инбредных родительских линий. Таким образом, F1 гибридные семена представляют собой семена, из которых вырастают F1 гибридные растения. F1 гибриды являются более сильными и дают более высокий урожай, благодаря гетерозису. Инбредные линии, по существу, являются гомозиготными в большинстве локусов генома.

Термин "линия растения" или "линия скрещивания" относится к растению и его потомству. Как применяется в настоящей заявке, термин "инбредная линия" относится к линии растений, которая неоднократно самоопылялась и является почти гомозиготной. Таким образом, термин "инбредная линия" или "родительская линия" относится к растению, которое подвергалось нескольким генерациям (например, по меньшей мере 5, 6, 7 или более) инбридинга, приводя к линии растения с высокой однородностью.

Термин "аллель (аллели)" означает любую одну или более альтернативные формы гена в конкретном локусе, все аллели которого относятся к одному признаку или характеристике в конкретном локусе. В диплоидной клетке организма аллели данного гена расположены в определенном месте или локусе (множество локусов) на хромосоме. Один аллель присутствует на каждой хромосоме пары гомологичных хромосом. Диплоидные виды растений могут содержать большое количество различных аллелей в определенном локусе. Это могут быть одинаковые аллели гена (гомозиготные) или два разных аллеля (гетерозиготные). Таким образом, например, в настоящей заявке может быть сделана ссылка на "аллель урожая" локуса урожая QTL2.1 или QTL6.1.

Термин «ген» означает последовательность (геномную) ДНК, содержащую область (транскрибируемый участок), которая транскрибируется в молекулу информационной РНК (мРНК) в клетке и функционально связанную регуляторную область (например, промотор). Различные аллели гена представляют собой, таким образом, различную альтернативную форму гена, которая может быть в виде, например, различий в один или более нуклеотидов в геномной последовательности ДНК (например, в промоторной последовательности, экзонных последовательностях, интронных последовательностях и т.д.), мРНК и/или аминокислотной последовательности кодируемого белка.

Термин "локус" (множество локусов) означает определенное место или места или участок на хромосоме, например QTL, где обнаруживается ген или генетический маркер. Таким образом, локус урожая (локус увеличения урожая) является местом в геноме огурца, где находятся QTL2.1 или QTL6.1. В культивированном огурце QTL находятся на хромосоме 2 и на хромосоме 6, соответственно (используя хромосомное ассигнование из Huang et al. 2009, Nature Genetics, Volume 41, Number 12, pi275-1283 и http://www.icugi.org/cgi-bin/gb2/gbrowse/cucumber_v2/), т.е. они интрогрессированы в геном культивированного огурца (т.е. на хромосому 2 и 6) из диких или примитивных огурцов.

Термин "локус количественных признаков", или "QTL" представляет собой хромосомный локус, который кодирует один или более аллелей, которые влияют на экспрессивность непрерывно распределенного (количественного) фенотипа. Локусы количественных признаков, обеспечивающие увеличенный урожай (или "QTL урожая"), называют в настоящей заявке QTL2.1 и QTL6.1.

"Геном огурца" и "физическое положение в геноме огурца" и "хромосома 2" и/или на "хромосому 6" относится к физическому геному культивированного огурца, во всемирном интернет-пространстве на icugi.org/cgi-bin/gb2/gbrowse/cucumber_v2/, и физическим хромосомам и физическому положению на хромосомах. Поэтому, например, SNP_01 расположен на нуклеотиде (или 'основании') физически расположенном в месте нуклеотида 433,086 хромосомы 2. которая имеет физический размер от 0 до 23,17 Мб (т.е. 23,174,626 оснований). Подобным образом, SNP_12 расположен на нуклеотиде (или 'основании'), расположенном в месте 26,833,907 хромосомы 6, при этом эта хромосома имеет физический размер от 0 до 29.07 Мб (т.е. 29,076,228 оснований).

«Физическое расстояние» между локусами (например, между молекулярными маркерами и/или между фенотипическими маркерами) на одной и той же хромосоме представляет собой фактически физическое расстояние, выраженное в основаниях или парах оснований (пары оснований), килооснованиях или парах килооснований (тысяча пар оснований) или мегабазах или парах мегабаз (Мб).

«Генетическое расстояние» между локусами (например, между молекулярными маркерами и/или между фенотипическими маркерами) на одной и той же хромосоме измеряется частотой кроссинговера или частотой рекомбинации (RF) и указывается в сантиморганах (сМ). Одному сМ соответствует частота рекомбинации 1%. Если никакие рекомбинанты не могут быть найдены, RF равна нулю, и локусы либо очень близки друг к другу физически, либо идентичны. Чем дальше расположены два локуса, тем выше RF.

"Фрагмент интрогрессии", или "сегмент интрогрессии", или "область интрогрессии" относится к фрагменту хромосомы (или части или области хромосомы), который был введен в другое растение того же или родственного вида путем скрещивания или традиционных методов разведения, таких как обратное скрещивание, т.е. интрогрессированный фрагмент является результатом методов размножения, ссылающихся на глагол «интрогрессировать» (например, обратное скрещивание). В отношении огурцов дикие или примитивные огурцы (например местные сорта) или дикие родственники культивированного огурца могут применяться для интрогрессии фрагментов дикого генома в геном культивированного огурца, Cucumis sativus var. sativus L. Такое культивированное растение огурца, таким образом, имеет "геном культивированного Cacumis sativus var. sativus", но содержит в геноме фрагмент дикого или примитивного огурца (например, местный сорт) или дикого родственника огурца, например фрагмент интрогрессии генома дикого родственника Cucumis sativus, такого как Cucumis sativus сорт hardwickii, С. sativus сорт sikkimensis Cucumis sativus сорт xishuangbannesis, или другого дикого родственника огурца или огурца дикого типа. Поэтому, например, согласно настоящему изобретению обеспечивается культивированный огурец, содержащий геном культивированного огурца, и в геноме один или два фрагмента интрогрессии на хромосоме 2 и/или 6 культивированного огурца, которые сообщают увеличенный урожай по сравнению с геномом культивированного огурца, не содержащим фрагменты интрогрессии (и имеющим хромосомы 2 и/или 6 культивированного огурца, без интрогрессии). Понятно, что термин "фрагмент интрогрессии" не включает хромосому целиком, а только часть хромосомы. Фрагменты интрогрессии могут быть большими, например, составлять три четверти или половину хромосомы, но предпочтительно он меньше, как например около 15 Мб или менее, как например около 10 Мб или менее, около 9 Мб или менее, около 8 Мб или менее, около 7 Мб или менее, около 6 Мб или менее, около 5 Мб или менее, около 4 Мб или менее, около 3 Мб или менее, около 2.5 Мб или 2 Мб или менее, около 1 Мб (равно 1,000,000 пар оснований) или менее, или около 0.5 Мб (равно 500,000 пар оснований) или менее, как например, около 200,000 пар оснований (равно 200 пар килооснований) или менее, около 100,000 пар оснований (100 тысяч пар оснований) или менее, около 50,000 пар оснований (50 тысяч пар оснований) или менее, около 25,000 пар оснований (25 тысяч пар оснований) или менее.

"Культивированный огурец" или "культивированный огурец" относится к растениям Cucumis sativus var. sativus т.е. сорта, линии скрещивания или культивары, культивированные людьми и имеющие хорошие агрономические характеристики, в частности производящих съедобные и маркируемые плоды хорошего качества и однородности; такие растения не являются растением "огурца дикого типа" или "примитивного огурца", т.е. растениями, которые в общем дают намного более плохие урожаи и имеют более плохие агрономические характеристики, чем культивированные растения, и являются менее однородными генетически и по их физиологическим и/или морфологическим характеристикам. "Дикие растения" включают, например, экотипы, местные сорта или дикие экземпляры или дикие родственники видов. Культивированные растения огурца (линии или сорта) также могут отличаться от дикого или примитивного огурца значительно более низким количеством SNP (менее 2,000,000 SNP) и INDEL (вставки/делеции более короткие, чем 5 пар оснований; менее 150,000 INDEL) в геноме и их значительно более низкой нуклеотидной плотностью (равна или менее 2.3×10^-3 π), как описано в Таблица 1 в Qi et al, Nature Genetics December 2013, Vol 45, No. 12, pages 1510-1518. Число SNP, число INDEL и нуклеотидную плотность можно определить, как описано в настоящей заявке, в частности в части 'Способы'.

«Индийская группа огурцов» относится к диким огурцам или диким родственникам огурцов из Индии, имеющим большое числом SNP (более 3000000 SNP) и INDEL (вставки/делеции короче 5 пар оснований, более 200000 INDEL) в геноме и высокую нуклеотидную плотность (более 3,0×10^-3 π или даже более 4.0×10^-3 π).

"Евразийская группа огурцов" относится к культивированным огурцам из центральной или западной Азии, Европы и Соединенных Штатов, имеющим низкое число SNP (менее 2,000,000 SNP, или менее 1,500,000 SNP) и INDEL (вставки/делеции короче 5 пар оснований; менее 150,000 INDEL) в геноме и низкую нуклеотидную плотность (равна или менее 2.3×10^-3 π, предпочтительно менее 2.0×10^-3 π).

"Восточноазиатская группа огурцов" относится к культивированным огурцам из Восточной Азии, как например Китай, Корея и Япония, имеющим низкое число SNP (менее 2,000,000 SNP, или менее 1,500,000 SNP) и INDEL (вставки/делеции короче 5 пар оснований; менее 150,000 INDEL, предпочтительно менее 100,000) в геноме и низкую нуклеотидную плотность (равна или менее 2.3×10^-3 π, предпочтительно менее 2.0×10^-3 π или даже менее 1.5×10^-3 π).

"Группа огурцов Xishuangbanna" относится к огурцам из области Xishuangbanna в Китае, имеющим низкое число SNP (менее 2.000.000 SNP. или менее 1,500,000 SNP или даже менее 100,000 SNP) и INDEL (вставки/делеции короче 5 пар оснований; менее 150,000 INDEL, предпочтительно менее 100,000) в геноме и низкую нуклеотидную плотность (равен или менее 2.3×10^-3 π, предпочтительно менее 2.0×10^-3 π или даже менее 1.5×10^-3 π).

"Дикий огурец" или "примитивный огурец" относится к С. sativus var. sativus, которые обычно дают гораздо более плохие урожаи и имеют более плохие агрономические характеристики, чем культивированные растения и менее однородны генетически и по своим физиологическим и/или морфологическим характеристикам. Дикие растения включают, например, экотипы, местные сорта или дикие экземпляры или дикие родственники вида.

"Дикий родственник (родственники) огурца" относятся к Cucumis sativus сорт hardwickii, С. sativus сорт sikkimensis, Cucumis sativus сорт xishuangbannesis.

"Местный сорт (сорта)" относится к примитивным культиварам Cucumis sativus var. sativus, разработанным в местных географических регионах, которые часто демонстрируют высокую степень генетической изменчивости в их геноме и проявляют высокую степень морфологической и/или физиологической изменчивости в пределах местного сорта (например, большая вариация в размере плода, и т.д.), т.е. являются значительно менее однородными, чем культивированный огурец. Местные сорта, поэтому, согласно настоящему изобретению включены в группу "дикий огурец", которая отличается от "культивированного огурца".

"Однородность" или "однородные" относится к генетическим и фенотипическим характеристикам линии растения или сорта. Инбредные линия являются весьма генетически однородными, поскольку их получают путем нескольких генераций инбридинга. Подобным образом, и F1 гибриды, которые получают из таких инбредных линий, являются весьма однородными по своим генотипическим и фенотипическим характеристикам и производительности.

Термин "аллель урожая" относится к аллелю, обнаруживаемому в локусе урожая QTL2.1 или QTL6.1, интрогрессированному в культивированный огурец (на хромосоме 2 и/или 6 С. sativus var. sativus) из огурца дикого типа или дикого типа огурца. Термин "аллель урожая", таким образом, также охватывает аллели урожая, получаемые из других экземпляров Cucumis. Когда один или два аллеля урожая присутствуют в локусе в геноме (т.е. в гетерозиготной или гомозиготной форме), линия или сорт растения дает значительно более высокий урожай плодов, чем генетический контроль, не содержащий QTL. В культивированном растении огурца, не содержащем фрагмент интрогрессии, аллель С. sativus var. sativus, обнаруживаемая в том же локусе на хромосоме 2 и/или 6, согласно настоящему изобретению обозначается как аллель "дикого типа" (wt). Так как QTL урожая являются доминантными, растения wt/wt показывают стандартный урожай, тогда как растения QTL2.1/wt и/или QTL6.1/wt и QTL2.1/QTL2.1 и/или QTL6.1/QTL6.1 представляют собой растения, которые обладают фенотипом увеличенного урожая, обеспечиваемым аллелем (аллелями) урожая. Генотип SNP маркеров, раскрытых в настоящей заявке, также указывает на дикий тип или QTL либо в гомозиготной, либо в гетерозиготной форме. Например генотип SNP_01, указывающий на QTL2.1, представляет собой 'AG' (QTL2.1/wt) или 'GG' (QTL2.1/QTL2.1), тогда как генотипом, указывающим на дикий тип, является 'АА' (wt/wt).

Генетический элемент, фрагмент интрогрессии или ген или аллель, сообщающий признак (такой как урожай) считается "получаемый из" или может быть "получен из" или "происходящий из" или может "происходить из" или "как присутствует в" или "как обнаружено в" растении или семени или ткани или клетки, если он может быть перенесен из растения или семени, в котором он присутствует, в другое растение или семя, в котором он не присутствует (как например линия или сорт), используя традиционные методы разведения, не приводящие к фенотипическому изменению растения-реципиента, за исключением добавления признака, сообщаемого генетическим элементов, локусом, фрагментом интрогрессии, геном или аллелем. Термины используются взаимозаменяемо, и генетический элемент, локус, фрагмент интрогрессии, ген или аллель могут, таким образом, быть перенесены в любой другой генетический фон, лишенный этого признака. Могут применяться не только семена, депонированные и содержащие генетический элемент, локус, фрагмент интрогрессии, ген или аллель, но также потомство/потомки таких семян, которые были отобраны для сохранения генетического элемента, локуса, фрагмента интрогрессии, гена или аллеля, могут применяться и охватываются настоящим изобретением, как например коммерческие сорта, разработанные из депонированных семян или из их потомства. Содержит ли растение (ли геномная ДНК, клетка или ткань растения) тот же самый генетический элемент, локус, фрагмент интрогрессии, ген или аллель, как получено из депонированных семян, может быть определено специалистом в данной области техники, используя одну или более методик, известных в данной области, таких как фенотипические анализы, секвенирование всего генома, анализ молекулярного маркера, нанесение признаков на генетическую карту, роспись хромосомы, тесты аллеморфизма и тому подобное, или комбинации методик.

"Вариантные" или "ортологичные" последовательности или "вариант QTL2.1 или QTL6.1" относится к QTL урожая (QTL2.1 или QTL6.1), или фрагменту интрогрессии, содержащему их, которые получены из других диких огурцов или диких родственников растения огурца, чем QTL2.1 и QTL6.1, присутствующие в NCIMB42262, но варианты которых содержат один или более SNP, связанные с QTL2.1 и QTL6.1, и где вариантная геномная последовательность имеет существенную идентичность последовательности с SEQ ID NO: содержащей SNP (любой одной последовательностью из SEQ ID NO: 1-30), т.е. имеет идентичность последовательности по меньшей мере 85%, 90%, 95%, 98%, 99% или более. Таким образом, когда в настоящем описании делается ссылка на определенный генотип SNP в определенной геномной последовательности (выбранной из SEQ ID NO: 1 - SEQ ID NO: 30), это охватывает также генотип SNP в вариантах геномной последовательности, т.е. генотип SNP в геномной последовательности, имеющей идентичность последовательности по меньшей мере 85%. 90%, 95%, 98%, 99% с последовательностью, на которую ссылаются (выбранной из SEQ ID NO: 1 - SEQ ID NO: 30). Таким образом, любая ссылка в настоящей заявке на любую одну из последовательностей SEQ ID NO: 1-30 в одном варианте также охватывает вариант любой одной из SEQ ID NO: 1-30, причем указанный вариант имеет идентичность последовательности по меньшей мере 85%, 90%, 95%, 98%, 99% или более с указанной последовательностью.

При ссылки настоящей заявке на генотип SNP в конкретном положении, например в месте нуклеотида 75 последовательности SEQ ID NO: 1, "или последовательности, имеющей идентичность последовательности по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% с SEQ ID NO", это означает, что генотип SNP присутствует в вариантной последовательности при нуклеотиде, соответствующем тому же нуклеотиду (например, соответствующем нуклеотиду 75 последовательности SEQ ID NO: 1) в вариантной последовательности, т.е. в последовательности, имеющей идентичность последовательности по меньшей мере 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% с указанной последовательностью SEQ ID NO. Например, вариантная последовательность может быть на один или несколько нуклеотидов короче, но когда попарно выравнивают вариантную последовательность с указанной SEQ ID NO, можно увидеть, какой нуклеотид вариантной последовательности соответствует тому же нуклеотиду. В вариантной последовательности это может быть, например, нуклеотид номер 76 или 74 вариантной последовательности, которая соответствует нуклеотиду 75 указанной последовательности.

"Урожай", или "урожай плодов", или "средний урожай" относится к среднему числу плодов (составляющих или выше 1.5 см по диаметру) на растение (FrPP) и/или среднюю массу плодов (граммы) (составляющих или выше 1.5 см по диаметру) на растение (GrPP) в единый момент времени сбора урожая. Единый момент времени сбора урожая соответствует практике выращивания и выбран для максимального увеличения количества плодов, имеющих диаметр 1,5 см и 5,0 см. В зависимости от желаемого размера плода момент времени, как правило, достигается, когда около 5%, около 10%, около 15% или около 20% плодов больше по размеру (т.е. имеют диаметр плода, равный 5.0 см или более). Уборка производится вручную или машинным сбором. Таким образом, в одном варианте собирают все плоды на растение и подсчитывают и/или взвешивают только те, которые имеют диаметр по меньше мере 1,5 см (т.е. подсчитываются и/или взвешиваются все плоды с диаметром по меньше мере 1,5 см, в том числе и негабаритные). Это делается для каждой линии растений или сортов, выращенных в тех же условиях, и рассчитывается среднее FrPP и/или средняя GrPP каждой линии или сорта.

"Увеличенный урожай плодов" или "значительно увеличенный урожай плодов" относится к линии или сорту культивированного растения огурца, содержащим фрагмент интрогрессии на хромосоме 2, содержащий QTL2.1, и/или содержащим фрагмент интрогрессии на хромосоме 6, содержащий QTL6.1, дающим (благодаря QTL) статистически значительно более высокое среднее число плодов на растение (FrPP) и/или значительно более высокую среднюю массу плода на растение (GrPP), по сравнению с растением генетического контроля, не содержащим фрагменты интрогрессии на хромосоме 2 и 6, при выращивании в экспериментах на урожай в тех же условиях. Предпочтительно полевые условия проводятся с несколькими повторениями (2, 3 или более) в нескольких местах (2, 3, или более), с достаточным количеством растений (например, по меньшей мере 10, 15, 20, 30, 40, или более растений на линию), содержащих интрогрессию (интрогрессии) и не содержащих интрогрессию (интрогрессии) (т.е. генетические контроли).

"Генетический контроль" представляет собой линию, сорт или гибрид огурца, который имеет такой же или очень подобный культурный геном, как и растение огурца, содержащее интрогрессию на хромосоме 2 и/или 6, за исключением того, что не содержит интрогрессии на хромосоме 2 и 6, т.е. хромосомы 2 и 6 являются "дикого типа", т.е. геном культивированного огурца. Например, семена, депонированные под номером доступа NCIMB42262, представляют собой семена тестового гибрида, полученного между линией интрогрессии, содержащей QTL2.1 и QTL6.1 на хромосоме 2 и 6, и элитной линией скрещивания, тогда как генетическим контролем, депонированным под номером NCIMB 42261, являются семена рекуррентного родителя линии интрогрессии (не содержащей QTL2.1 и QTL6.1) и той же элитной линия скрещивания.

Термин "анализ маркера" относится к анализу молекулярного маркера, который может применяться, чтобы протестировать присутствует ли на хромосоме 2 и/или 6 культивированного С. sativus var. sativus интрогрессия из огурца дикого типа, или из дикого родственника огурца, фрагмент интрогрессии которых содержит QTL урожая (QTL2.1 и/или QTL6) (или содержит ли дикий огурец или огурец дикого типа QTL2.1 и/или QTL6.1 в их геноме), путем определения генотипа любого одного или более маркеров, связанных с QTL2.1, например, генотипа одного или более SNP маркеров, выбранных из SNP_01 - SNP_11, и/или любого специфичного для генома огурца дикого типа или специфичного для генома дикого родственника огурца маркера между SNP маркерами SNP_01 и SNP_11, и/или в пределах 7 сМ или в пределах 5 сМ любого одного из этих маркеров, и/или в пределах 5 Мб, 3 Мб, 2 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб, 0.1 Мб, 50 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований или менее любого одного из этих маркеров; и/или генотипа любого одного или более маркеров, связанных с QTL6.1, например, генотипа одного или более SNP маркеров, выбранных из SNP_12 - SNP_30, и/или любого специфичного для генома огурца дикого типа или специфичного для генома дикого родственника огурца маркера между SNP маркерами SNP_12 и SNP_30, и/или в пределах 7 сМ или в пределах 5 сМ любого одного из этих маркеров, и/или в пределах 5 Мб, 3 Мб, 2 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб, 0.1Mb, 50 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований или менее любого одного из этих маркеров. Маркер "между" двумя маркерами физически располагается между маркерами на хромосоме.

"Среднее значение" или "среднее" относится согласно настоящему изобретению к среднему арифметическому значению, и оба термина используются взаимозаменяемо. Термин "среднее значение" или "среднее", таким образом, относится к среднему арифметическому значению для нескольких измерений. Специалисту в данной области техники понятно, что фенотип линии растения или сорта зависит в некоторой степени от условий произрастания, и поэтому измеряются средние арифметические значения для по меньшей мере 10, 15, 20, 30, 40, 50 или более растений (или частей растений), предпочтительно в рандомизированных экспериментальных моделях с несколькими повторениями и подходящими контрольными растениями, выращенными при тех же условиях в том же эксперименте. "Статистически значимый" или "статистически значимо" отличный или "значительно" отличный относится к характеристике линии растения или сорта, которые, при сравнении с подходящим контролем (например, в настоящей заявке, генетическим контролем), показывают статистически значимое отличие их характеристик (например, р-значение составляет менее 0.05, р<0.05, используя ANOVA) от (среднего значения) контроля.

"Рекомбинантная хромосома" относится к хромосоме, имеющей новый генетический облик, возникающий в результате кроссинговера между гомологичными хромосомами, например "рекомбинантная хромосома 2" или "рекомбинантная хромосома 6", т.е. хромосома 2 или 6, которая не присутствует ни в одном из родительских растений и возникла в результате редкого события кроссинговера между гомологичными хромосомами пары хромосом 2 или 6. Согласно настоящему изобретению обеспечиваются, например, рекомбинантные хромосомы огурца 2 и 6, причем каждая содержит QTL урожая.

Термин "традиционные методы разведения" согласно настоящему изобретению охватывает скрещивание, обратное скрещивание, самоопыление, селекцию, получение двойного галоида, эмбриональное спасение, слияние протопластов, выбор с помощью маркера, мутационную селекцию и т.д. как известно селекционеру (т.е. методы, отличные от методов генетической модификации/трансформации/трансгенных методов), посредством которых, например, рекомбинантную хромосому 2 или 6 можно получить, идентифицировать и/или переносить.

"Обратное скрещивание" относится к методу селекции, с помощью которого (одиночный) признак, такой как QTL урожая, может быть перенесен из более низшего генетического фона (например, дикого родственника огурца или огурца дикого типа; также обозначается как «донор») в высший генетический фон (также обозначается как "рекуррентный родитель"), например культивированный огурец. Потомство кросса (например, растение F1, полученное скрещиванием дикого родственника огурца или огурца дикого типа с культивированным огурцом; или растение F2 или растение F3, и т.д., полученное самоопылением F1) является "обратно скрещенным" до родителя с высшим генетическим фоном, например культивированного родителя. После повторного обратного скрещивания, признак низшего генетического фона будет включен в высший генетический фон.

"Выбор с помощью маркера" или "MAS" представляет собой процесс использования присутствия молекулярных маркеров, которые генетически связаны с определенным локусом или с определенной областью хромосомы (например, фрагмент интрогрессии), для выбора растений по присутствию конкретного локуса или области (фрагмент интрогрессии). Например, молекулярный маркер, генетически связанный с QTL урожая, может применяться для обнаружения и/или выбора растения огурца, содержащего QTL урожая на хромосоме 2 и/или 6. Чем ближе генетическая связь молекулярного маркера с локусом (например около 7 сМ, 6 сМ, 5 сМ, 4 сМ, 3сМ, 2 сМ, 1 сМ, 0.5 сМ или менее), тем менее вероятно, что маркер диссоциирует от локуса посредством мейотической рекомбинации. Аналогично, чем ближе два маркера связаны друг с другом (например, в пределах 7 сМ или 5 сМ, 4 сМ, 3сМ, 2 сМ, 1 сМ или менее), тем менее вероятно, что два маркера будут отделены друг от друга (и, скорее всего, они будут совместно выделяться как единое целое).

Маркер "в пределах 7 сМ или в пределах 5 сМ" другого маркера относится к маркеру, который генетически привязывается к области, фланкирующей маркер, в пределах 7 сМ или 5 сМ (т.е. с обеих сторон маркера). Подобным образом, маркер в пределах 5 Мб, 3 Мб, 2.5 Мб, 2 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб, 0.4 Мб, 0.3 Мб, 0.2 Мб, 0.1 Мб, 50 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований, 10 тысяч пар оснований, 5 тысяч пар оснований или менее другого маркера относится к маркеру, который физически находится в пределах 5 Мб, 3 Мб, 2.5 Мб, 2 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб. 0.4Mb, 0.3Mb, 0.2Mb, 0.1 Мб, 50 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований, 10 тысяч пар оснований, 5 тысяча пар оснований или менее, области геномной ДНК, фланкирующей маркер (т.е. с обеих сторон маркера).

"LOD-оценка" (логарифм (основание 10) расхождений) относится к статистическому тесту, часто используемому для анализа сцепления в популяциях животных и растений. Оценка LOD сравнивает вероятность получения тестовых данных, если эти два локуса (локусы молекулярных маркеров и/или локусы фенотипических признаков) действительно сцеплены, с вероятностью наблюдения одних и тех же данных чисто случайно. Положительные оценки LOD свидетельствуют о наличие сцепления, и оценка LOD выше 3.0 рассматривается как очевидное сцепление. Оценка LOD, равная +3, указывает на вероятность от 1000 до 1, что наблюдаемое сцепление не происходит случайно.

"Вегетативное размножение", "вегетативная репродукция" или "клональное размножение" применяются в настоящей заявке взаимозаменяемо и означают способ, в котором берут часть растения и позволяют части растения образовать по меньшей мере корни, где часть растения, например, определяется как или происходит из (например, путем разрезания) листа, пыльцы, зародыша, семядолей, гипокотиля, клеток, протопласт, меристематической клетки, корня, кончика корня, пестика, пыльника, цветка, кончика побега, побега, стебля, плода, черешка и т.д. Когда целое растение регенерируется путем вегетативного размножения, это также обозначается как вегетативное размножение.

"Клеточная культура" или "тканевая культура" относится к in vitro культуре клеток или тканей растения.

"Регенерация" относится к развитию растения из клеточной культуры или тканевой культуры или вегетативному размножению.

"Трансген" или "химерный ген" относится к генетическому локусу, содержащему последовательность ДНК, такую как рекомбинантный ген, который был введен в геном растения путем трансформации, такой как трансформация, опосредованная Agrobacterium. Растение, содержащее трансген, стабильно интегрированный в его геном, обозначается как "трансгенное растение".

"Выделенная последовательность нуклеиновой кислоты" или "выделенная ДНК" относится к последовательности нуклеиновой кислоты, которая больше не находится в природной среде, из которой она была выделена, например, последовательности нуклеиновой кислоты в бактериальной клетке-хозяине или в ядерном или пластидном геноме растении.

"Клетка-хозяин" или "рекомбинантная клетка-хозяин" или "трансформированная клетка" являются терминами, относящимися к новой индивидуальной клетке (или организму), возникающей в результате по меньшей мере одной молекулы нуклеиновой кислоты, введенной в указанную клетку. Клетка-хозяин предпочтительно является растительной клеткой или бактериальной клеткой. Клетка-хозяин может содержать нуклеиновую кислоту в качестве экстрахромосомно (эписомальной) реплицирующейся молекулы, или содержать нуклеиновую кислоту, интегрированную в ядерный или пластидный геном клетки-хозяина, или в качестве введенной хромосомы, например мини-хромосомы.

"Идентичность последовательности" и "сходство последовательности" можно определить выравниванием двух пептидных или двух нуклеотидных последовательностей с использованием глобальных или локальных алгоритмов выравнивания. Последовательности могут затем обозначаться как «по существу идентичные" или "весьма подобные", когда они оптимально выровнены, например, с помощью программы GAP или BESTFIT или фильтрующей программы "Needle" (с использованием параметров по умолчанию, см. ниже), определяя по меньшей мере определенный минимальный процент идентичности последовательности (как определено ниже). Эти программы используют глобальный алгоритм выравнивания Нидлмана-Вунша для выравнивания двух последовательностей по всей длине, получая максимальное количество совпадений и сводя к минимуму количество гэпов. Обычно параметры по умолчанию используется штраф за открытие гэпа = 10 и штраф за расширение гэпа = 0,5 (как для нуклеотидного, так и белкового выравнивания). Для нуклеотидов применяемой матрицей весов замен является DNAFULL, и для белков матрицей весов замен является Blosum62 (Henikoff & Henikoff, 1992, PNAS 89, 915-919). Выравнивания последовательности и показатели процентной идентичности последовательности, например, могут быть определены с помощью компьютерных программ, таких как EMBOSS, как доступно во всемирной сети по адресу ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/. Альтернативно подобие или идентичность последовательности могут быть определены с помощью функции поиска в базах данных, таких как FASTA, BLAST и т.д., но совпадения должны быть получены и приведены в соответствие попарно, чтобы сравнить идентичность последовательности. Два протеина или два белковых домена или две последовательности нуклеиновых кислот имеют «существенную идентичность последовательности», если идентичность последовательности в процентах составляет по меньшей мере 85%, 90%, 95%, 98%, 99% или более (например по меньшей мере 99.1, 99.2 99.3 99.4, 99.5, 99.6, 99.7, 99.8, 99.9 или более (как определено с помощью Emboss "needle", используя параметры по умолчанию, т.е. штраф за открытие гэпа = 10, штраф за расширение гэпа = 0.5, используя матрицу весов замен DNAFULL для нуклеиновых кислот, и Blosum62 для белков).

Когда делается ссылка на последовательность нуклеиновой кислоты (например, ДНК или геномную ДНК), имеющую "последовательность, по существу идентичную" ссылочной последовательности или имеющую последовательность, идентичную на по меньшей мере 80%, например по меньшей мере 85%, 90%, 95%, 98%, 99%, 99.2%, 99.5%, 99.9% ссылочной последовательности, в одном варианте выполнения настоящего изобретения указанная нуклеотидная последовательность рассматривается как по существу идентичная данной нуклеотидной последовательности и может быть идентифицирована, используя строгие условия гибридизации. В другом варианте выполнения настоящего изобретения, последовательность нуклеиновой кислоты содержит одну или более мутаций, по сравнению с данной нуклеотидной последовательностью, но все еще может быть идентифицирована, используя строгие условия гибридизации.

"Строгие условия гибридизации" могут применяться для идентификации нуклеотидных последовательностей, которые по существу идентичны данной нуклеотидной последовательности. Строгие условия зависят от последовательности и будут отличаться в разных обстоятельствах. Как правило, строгие условия выбираются так, что составляют на около 5°C точки плавления (Tm) для конкретных последовательностей при определенной ионной силе и рН. Tm представляет собой температуру (при определенной ионной силе и рН), при которой 50% целевой последовательности гибридизуется идеально подобранным зондом. Обычно выбирают такие строгие условия, при которых концентрация соли составляет около 0,02 моля при рН 7, а температура составляет по меньшей мере 60°C. Уменьшение концентрации соли и/или повышение температуры увеличивает жесткость условий. Строгие условия для гибридизаций РНК-ДНК (нозерн-блоты с использованием зонда, например, 100 нт) являются, например, теми, которые включают по меньшей мере одну промывку в 0.2Х SSC при 63°C в течение 20 мин, или эквивалентные условия. Строгие условия для гибридизации ДНК-ДНК (Саузерн-блоты с использованием зонда, например, 100 нт) являются, например, теми, которые включают по меньшей мере одну промывку (как правило 2) в 0.2Х SSC при температуре, равной по меньшей мере 50°C, как правило около 55°C, в течение 20 мин, или эквивалентные условия. Смотрите также Sambrook et al. (1989) и Sambrook and Russell (2001).

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к культивированному растению Cucumis sativus var. sativus, содержащему один или два QTL урожая, интрогрессированных из огурца дикого типа или из дикого родственника огурца. В частности, повышенная урожайность обеспечивается (сообщается) фрагментом интрогрессии на хромосоме культивированного огурца 2 и/или 6, где указанный фрагмент интрогрессии происходит из растения дикого типа видов Cucumis sativus варианта sativus или из дикого родственника огурца.

Когда делается ссылка на фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 или 6, имеющий QTL урожая, это охватывает различные размеры фрагментов интрогрессии, например фрагмент, как обнаружено в NCIMB42262, содержащем все маркеры SNP (SNP_01 - SNP_11, или любой маркер между ними, для фрагмента на хромосоме 2; SNP_12 0 SNP_30, или любой маркер между ними, для фрагмента на хромосоме 6), но также более маленькие фрагменты интрогрессии (содержащие например 1, 2, 3 или 4 маркеров SNP), где, однако, фрагмент остается достаточно большим, чтобы обеспечить значительно увеличенную урожайность (по сравнению с генетическим контролем), когда фрагмент интрогрессии находится в гетерозиготной или гомозиготной форме в геноме культивированного огурца.

Когда делается ссылка на маркеры SNP в настоящей заявке, которые указывают на присутствие фрагмента интрогрессии (и QTL урожая, присутствующий на фрагменте интрогрессии), понятно, что упоминается генотип SNP, который является показателем фрагмента интрогрессии, т.е. генотип SNP, как представлено в Таблице 5 и Таблице 6 и далее. Отмечается, что генотип маркера SNP может отличать фрагмент интрогрессии, находящийся в гомозиготной или гетерозиготной форме, как показано в этих таблицах.

В гомозиготной форме нуклеотид идентичен, а в гетерозиготной форме нуклеотид не идентичен. SNP-генотип хромосомы «дикого типа» без фрагмента интрогрессии это другой генотип, также приведенный в Таблице 5 и 6 (под генотипом рецидивирующего родителя). Так, например генотип SNP_01 указывающий на фрагмент интрогрессии, содержащий QTL2.1, представляет собой 'AG' (QTL2.1/wt) или 'GG' (QTL2.1/ QTL2.1), тогда как генотип SNP, указывающий на дикий тип/генетический контроль (отсутствие фрагмента интрогрессии), представляет собой 'АА' (wt/wt). Таким образом, при ссылке на растение или часть растения (например, клетка), содержащие фрагмент интрогрессии в гомозиготной или гетерозиготной форме, понятно, что маркеры SNP, связанные с фрагментом интрогрессии, имеют соответствующий генотип SNP.

Поэтому, в одном варианте, обеспечивается культивированное растение Cucumis sativus var. sativus, содержащее фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 и/или на хромосоме 6 в гомозиготной или гетерозиготной форме, где указанный фрагмент интрогрессии обеспечивает увеличение урожая плодов огурца.

QTL на хромосоме 2 был нанесен в области, начинающейся в месте 433,086 нуклеотидных пар оснований и заканчивающейся в точке 2,958,658 пар оснований хромосомы 2. Таким образом, в одном варианте фрагмент интрогрессии из огурца дикого типа или дикого родственника огурца содержит QTL2.1 или его вариант и содержит всю часть области, начинающейся в точке 433,086 нуклеотидных пар оснований и заканчивающейся в точке 2,958,658 пар оснований хромосомы 2.

В другом варианте фрагмент интрогрессии согласно настоящему изобретению (содержащий QTL2.1 или его вариант) представляет собой фрагмент, содержащий более маленький фрагмент (часть) области, начинающейся в месте 433,086 пар оснований и заканчивающейся в месте 2,958,658 пар оснований хромосомы 2, например имеющий размер, например, 2.5 Мб, 2Mb, 1Mb, 0.5Mb, 100 тысяч пар оснований, 50 тысяч пар оснований, 35 тысяч пар оснований, 30 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований, или менее, и содержащий QTL или его вариант. В одном варианте часть составляет по меньшей мере 5 тысяч пар оснований, 10 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований по размеру, или более.

В одном варианте культивированное растение огурца согласно настоящему изобретению содержит фрагмент интрогрессии из огурца дикого типа или дикого родственника огурца, фрагмент интрогрессии которого содержит QTL2.1 или его вариант, где фрагмент интрогрессии содержит всю часть области, начинающейся в точке 0.4 Мб и заканчивающейся в точке 3 Мб физической хромосомы 2; в другом варианте, начинающейся в точке 0.3 Мб и заканчивающейся в точке 4 Мб.

QTL на хромосоме 6 наносили на карту хромосомы 6 в области, начинающейся в месте 26,833,907 нуклеотидных пар оснований и заканчивающейся в точке 28,799,844 пар оснований хромосомы 6. Таким образом, в одном варианте фрагмент интрогрессии из огурца дикого типа или дикого родственника огурца содержит QTL6.1 или его вариант и содержит всю часть области, начинающейся в точке 26,833,907 нуклеотидных пар оснований и заканчивающейся в точке 28,799,844 пар оснований хромосомы 6.

В другом варианте фрагмент интрогрессии согласно настоящему изобретению (содержащий QTL6.1 или его вариант) представляет собой фрагмент, содержащий более маленький фрагмент (часть) области, начинающейся в точке 26,833,907 пар оснований и заканчивающейся в точке 28,799,844 пар оснований хромосомы 6, например имеющий размер, например, 1.9 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб, 100 тысяч пар оснований, 50 тысяч пар оснований, 35 тысяч пар оснований, 30 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований, или менее, и содержащий QTL или его вариант. В одном варианте часть составляет по меньшей мере 5 тысяч пар оснований, 10 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований по размеру, или более.

В одном варианте культивированное растение огурца согласно настоящему изобретению содержит фрагмент интрогрессии из огурца дикого типа или дикого родственника огурца, фрагмент интрогрессии которого содержит QTL6.1 или его вариант, где фрагмент интрогрессии содержит всю часть области, начинающейся в точке 26 Мб и заканчивающейся в конце физической хромосомы 6, т.е. в точке 29.07 Мб; в другом варианте, начинающейся в точке 25 Мб и заканчивающейся в конце хромосомы 6.

Увеличение урожая плодов огурца фенотипически выражается как (статистически) значительно более высокое среднее число плодов на растение (FrPP) линии или разновидности культивированного растения огурца, содержащей фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 и/или 6 в гомозиготной или гетерозиготной форме, по сравнению с линией или разновидностью генетического контроля, не содержащей фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 и 6, при выращивании в той же среде, и/или значительно более высокая средняя масса плода на растение (GrPP) линии или разновидности растений, содержащей фрагмент интрогрессии, по сравнению с линией или разновидностью генетического контроля, не содержащей фрагмент интрогрессии, при выращивании в той же среде.

Таким образом, в настоящей заявке обеспечиваются различные культивированные растения огурца, которые либо содержат фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 (содержащий QTL2.1) в гомозиготной или гетерозиготной форме; ил которые содержат фрагмент интрогрессии на хромосоме 6 (содержащий QTL6.1) в гомозиготной или гетерозиготной форме; или которые содержат как фрагменты интрогрессии (QTL2.1 и QTL6.1), либо фрагмент, находящийся в гомозиготной или гетерозиготной форме.

Растения согласно настоящему изобретению, поэтому, содержат геном культивированного огурца, с одной, двумя, тремя или четырьмя рекомбинантные хромосомы, а именно одной или двумя рекомбинантными хромосомами 2 и/или одной или двумя рекомбинантными хромосомами 6. Рекомбинантные хромосомы содержат фрагмент дикого родственника огурца (или огурца дикого типа), который легко отличим от генома культивированного огурца посредством анализа молекулярного маркера, секвенирования всего генома, «росписи» хромосомы и подобных методик.

В одном варианте присутствие фрагмента интрогрессии на хромосомах 2 и/или 6 в геноме растения или растительной клетки или растительной ткани (или в ДНК, экстрагированной из него) обнаруживается посредством анализа молекулярного маркера, который обнаруживает один или более молекулярных маркеров фрагмента интрогрессии. Однако, как упомянуто, могут применяться другие методики, например маркеры SNP генотипа также могут быть определены посредством секвенирования или путем применения альтернативных маркеров, расположенных между маркерами SNP, раскрытыми в настоящей заявке, или в пределах 7 сМ, или в пределах 5 сМ маркера, раскрытого в настоящей заявке; или в пределах 5 Мб, 3 Мб, 2.5 Мб, 2 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб, 0.4 Мб, 0.3Mb, 0.2Mb, 0.1 Мб, 50 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований, 10 тысяч пар оснований, 5 тысяча пар оснований или менее, маркера, раскрытого в настоящей заявке.

Растения огурца, содержащие фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 (QTL 2.1 урожая)

В одном варианте фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 обнаруживается посредством анализа молекулярного маркера, который обнаруживает по меньшей мере 1, предпочтительно по меньшей мере 2 или 3, или по меньшей мере 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 маркеров, выбранных из группы, состоящей из:

a) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_01 в SEQ ID NO: 1;

b) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_02 в SEQ ID NO: 2;

c) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_03 в SEQ ID NO: 3;

d) генотип GT или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_04 в SEQ ID NO: 4;

e) генотип АС или СС для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_05 в SEQ ID NO: 5;

f) генотип СТ или ТТ для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_06 в SEQ ID NO: 6;

g) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_07 в SEQ ID NO: 7;

h) генотип СТ или ТТ для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_08 в SEQ ID NO: 8;

i) генотип СТ или СС для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_09 в SEQ ID NO: 9;

j) генотип GT или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_10 в SEQ ID NO: 10;

k) генотип AG или АА для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_11 в SEQ ID NO: 11;

l) любой специфичный для генома огурца дикого типа или специфичный для генома дикого родственника огурца маркер между маркером SNP_01 и SNP_11.

Как упомянуто, специалист в данной области техники может разработать другие молекулярные маркеры, например маркер, специфичный для генома огурца дикого типа, или специфичный для генома дикого родственника огурца маркер между маркерами SNP_01 и SNP_1 и/или в пределах 7 сМ или в пределах 5 сМ любого одного из SNP_01 - SNP_11, и/или в пределах 5 Мб, 3 Мб, 2.5 Мб, 2 Мб, 1 Мб, 0.5 Мб, 0.4Mb, 0.3Mb, 0.2Mb, 0.1 Мб, 50 тысяч пар оснований, 20 тысяч пар оснований, 10 тысяч пар оснований, 5 тысяч пар оснований или менее любого одного из SNP_01 - SNP_11. Такими маркерами также могут быть удлинение нуклеотида, CAPS маркеры, INDEL и т.д. Специалист в данной области техники может, например, секвенировать фрагмент интрогрессии, обнаруженный в семенах, депонированных под номером доступа NCIMB42262 и применять информацию о последовательности для разработки новых маркеров и анализов маркеров.

В другом варианте фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 обнаруживается посредством анализа молекулярного маркера, который обнаруживает по меньшей мере 1, предпочтительно по меньшей мере 2 или 3, или по меньшей мере 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, или все 11 маркеров, выбранных из группы, состоящей из:

a) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_01 в SEQ ID NO: 1;

b) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_02 в SEQ ID NO: 2;

c) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_03 в SEQ ID NO:3;

d) генотип GT или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_04 в SEQ ID NO: 4;

e) генотип АС или СС для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_05 в SEQ ID NO: 5;

f) генотип СТ или ТТ для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_06 в SEQ ID NO: 6;

g) генотип AG или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_07 в SEQ ID NO: 7;

h) генотип СТ или ТТ для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_08 в SEQ ID NO: 8;

i) генотип СТ или СС для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_09 в SEQ ID NO: 9;

j) генотип GT или GG для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_10 в SEQ ID NO: 10;

k) генотип AG или АА для маркера однонуклеотидного полиморфизма SNP_11 в SEQ ID NO: 11.

Другим объектом настоящего изобретения является культивированное растение Cucumis sativus var. sativus, содержащее фрагмент интрогрессии на хромосоме 2 в гомозиготной или гетерозиготной форме, где указанный фрагмент интрогрессии сообщает увеличение урожая плодов огурца, и где указанный фрагмент интрогрессии обнаруживается посредством анализа молекулярного маркера, который обнаруживает по меньшей мере 2, 3 или 4 (или по меньшей мере 5, 6, 7, 8, 9, 10 или 11) последовательных маркера, выбранных из группы, состоящей из: