[发明专利]在不存在受精的情况下的果实形成

说明书

本发明涉及显示在不存在受精的情况下的果实形成性状的辣椒植物，其中所述性状可通过来自由种子长大的植物的渐渗杂交获得，所述种子在登记号NCIMB 41678、NCIMB 41680或NCIMB 41684下保藏于NCIMB。本发明进一步涉及植物的子代、用于产生植物的繁殖材料、植物的果实和包含果实或其部分的食物产品。

本申请是申请号为2013800310213的分案申请。

本发明涉及就其果实形成的方式而言改变的植物和植物部分，特别是果实类蔬菜。更特别地，本发明涉及显示在不存在受精的情况下的果实形成的辣椒植物。这种果实形成方式通常被称为单性结实，并且果实被称为单性果实。本发明还涉及能够产生单性果实的这些植物的种子。本发明进一步涉及用于获得具有改变的基因型的所述植物及其种子的方法，所述植物在显示不存在受精的情况下的果实形成。

果实类蔬菜如辣椒的育种旨在产生最佳地适合专业生产环境的商业品种，以便产生可销售的产品。在选择过程中需要考虑与输入和输出性状相关的许多特征。在这方面非常重要的性状之一涉及坐果(fruit set)，特别是在不利环境条件例如高温或低温和干旱下的坐果。此类条件对于正常授粉和因此的受精是有害的，这导致弱坐果和因此的产量损失。当在不存在受精情况下的果实形成或单性结实可以用作性状时，由于几个原因，它是可以显著促成经济上更有效的辣椒果实生产的重要特征。

除了促成收获保证外，单性结实对于果实质量也是重要的。蒂腐病(BER)是在果实发育的最初阶段过程中由局部钙缺乏引起的生理学病症。BER具有经济意义，因为它引起辣椒的高产量方面的损失。BER的出现与高最初生长率强烈关联，还与果实中的种子数目强烈关联。单性结实的辣椒据报道对BER较不敏感，因为它们不含任何种子(Heuvelink和Korner；Annals of Botany 88：69-74，2001)。

此外，需要从果实中去除种子的工业或家庭应用可以从单性结实强烈获益。在食品加工中，工业种子通常通过用水洗掉种子进行去除。因为这个步骤对于单性结实辣椒的加工是多余的，所以涉及的加工成本更少。此外，对于家庭应用，单性果实具有超过结籽果实的优点，因为由于种子的不存在，消费者更容易加工果实。

在不存在受精的情况下的果实形成引起组合这个特征与雄性不育特别是GMS(基因性雄性不育)的基因来源的可能性。这种形式的雄性不育促使花药不发育，因此不产生花粉。这对于栽培者具有几个优点。首先，未发育的花药将减少人员发展对花粉的变态反应的机会。其次，可以实现成本降低，因为不再需要通常用于最佳化坐果的大黄蜂或其他传粉者，由于果实将在不存在受精的情况下结成。

单性结实的另一个高度有价值的性状是它稳定辣椒果实的生产流动。通常，辣椒生产的特征在于与低生产期交替的高果实生产期。辣椒生产链中的这种现象被称为冲洗(flushing)。这个周期行为导致具有高供应和低价格的时期和具有低供应和高价格的时期。避免辣椒生产过程中的这个不规则产量模式且提供更稳定的辣椒生产具有极大的经济意义。辣椒生产中的波动主要由坐果的波动引起。大约同时结成的几个发育中的果实的存在抑制坐果和新果实的生长，因为资源竞争和由于植物生长调节物产生的优势。

此外，已知辣椒种子数目中的增加也增加果实对以后发育的果实的结实和生长的抑制作用。因此，通过生长不含种子的单性果实辣椒生产的波动将更少。Heuvelink和Korner；Annals of Botany 88：69-74，2001)。

坐果通常依赖受精。受精是其中胚珠内含有的卵细胞和中央细胞与由花粉管递送的精细胞融合的过程。这个所谓的双受精是触发事件级联的步骤，所述事件级联导致胚胎和胚乳的形成且最终导致成熟种子。发育中的种子和周围组织生成刺激子房长出及其发育成肉质果的信号。显而易见地，受精提高阻止果实形成的一定发育屏障。这个机制确保果实形成依赖种子的形成，考虑到果实在种子散布中的生物学作用，这是有意义的。