[发明专利]杂交种马铃薯育种

说明书

本发明涉及一种二倍体、能育的、自交亲和且基本纯合的马铃薯品系，其中所述品系包括如活力等的农艺学期望性状。本发明进一步涉及用于产生所述植物的方法，且涉及通过所述纯合的马铃薯品系的杂交所获得的杂种种子及由所述种子长成的马铃薯植物。

本申请是申请日为2012年04月20日，申请号为201280031056.2，发明名称为“杂交种马铃薯育种”的分案申请。

技术领域

本发明涉及农业领域，尤其涉及新型植物及用于获得该新型植物的工序。本发明还涉及用于改善农作物的基因组成的方法，且涉及由该方法获得的植物。本发明进一步涉及用于生产杂交种子的方法，且涉及由该方法生产的杂交种子，且涉及使用本发明的杂交种子生产作物的方法。

背景技术

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是全球粮食系统的基本部分。它是世界上第一位的非谷物粮食商品，在2007年具有达记录325000000吨的产量。

与其它主要的大田作物不同，马铃薯是从其它马铃薯繁殖生长的。因此，留出每年一部分的作物(从5％至15％的范围，依赖于收获的块茎的质量)用于在下一种植季节中使用。在发展中国家，大部分农民选自且储存他们自己的种子块茎。在发达国家，农民更有可能从制定供应商处购买无病的“合格种子”。

种用马铃薯比谷物或脉冲种子(pulse seed)更难以生产和供应。与玉米的1:400或番茄的1:10000相比，马铃薯的种子:收获量的比率为1:20被认为是好的。因此，与玉米的18kg相比，一公顷可能需要两顿的种料以最大化可收获的产物的产量。为了打破休眠，种用马铃薯应在它们可以种植之前储存几个星期。在储存过程中的正确条件(如光量、温度和湿度)对确保良好的“种子”质量起到至关重要的作用。

除了不理想的种子:收获量的比率之外，种用马铃薯引起且转运害虫(pest)和疾病。这包括(其中包括)晚疫病菌、安第斯马铃薯甲虫、线虫、块茎蛾和病毒。后者在田间通过蚜虫传递，且然后在种子被一代接一代地携带。这样的病毒感染可以降低高达20％的产量。

因为在主要种子生产区至主要消费品生产区之间的距离遥远，且各种用马铃薯块茎具有较沉的重量，因此种用马铃薯具有高转运费用。

为了满足现在和将来逐渐增长的世界人口，马铃薯产业必须保持增殖以满足消费者的需要。基础研究和开发工作致力于使大田种植和收获及马铃薯的加工现代化，且开发经济有利的马铃薯品种。通过马铃薯杂交，研究者希望获得具有用于新鲜消费以及用于产业用途的良好加工、高可溶的固体含量、高产量、对疾病和害虫具有抗性及能够适应各种生长地区和条件的期望特征的马铃薯。

导致产生与上述有利特征结合的马铃薯品种的研究主要以经验为依据。该研究需要投入大量的时间、人力和金钱。马铃薯栽培品种的开发可以经常花费八年或更长的时间，然后进行至少五年的培植以得到足以用于商业用途的数量。育种从仔细选择较好的植物以将最重要的特征并入后代中。由于所有期望的性状通常不显现在一世代中，因此育种是连续选择最佳结合(结合原种的良好性状)的过程。

当理解了马铃薯的遗传学时，能最好理解产生马铃薯新型品种的艰苦工作。商品化马铃薯具有四倍体的基因组。二倍体的块茎对于重要的商业应用来说通常太小。此外，四倍体基因组是极端杂合型的，每一基因座均含有多个等位基因。据信主要在二倍体水平上经历的自交不亲和性，及近交衰退是造成维持在马铃薯中发现的高遗传变异性的原因，且据信杂合的等位基因的超显性(杂种优势)产生茁壮的植物。在两个无关的亲本之间的杂交所获得的典型的马铃薯后代中，有害的同位基因由此可能在纯合性的情况下有助于适合度下降，或在杂合性的情况下有助于增强活力。很明显，培植者需要大量种群以最大化发现携带相对大量的杂合性基因座及少量纯合性基因座，同时还显示出农艺学上所期望的性状的有益组合的个体的机会。