(57)【要約】【課題】本発明は、新しい大麦栽培品種の植物体を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体であって、前記大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子の試料がＡＴＣＣ受託番号ＰＴＡ−１２６５９８の下で寄託されている、植物体に関するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体であって、前記大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子の試料がＡＴＣＣ受託番号ＰＴＡ−１２６５９８の下で寄託されている、植物体。
【請求項２】
請求項１に記載の植物体の植物体部分であって、前記植物体の少なくとも１つの細胞を含む、植物体部分。
【請求項３】
穂（ｈｅａｄ）、芒、葉、花粉、胚珠、胚、子葉、胚軸、分裂組織細胞、根、根端、雌ずい、葯、小花、種子、果皮、穂（ｓｐｉｋｅ）、茎、またはカルスとしてさらに定義される、請求項２に記載の植物体部分。
【請求項４】
請求項１に記載の植物体からの種子。
【請求項５】
請求項３に記載の植物体部分から作製された組織培養体。
【請求項６】
請求項５に記載の組織培養体から再生された大麦植物体。
【請求項７】
大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子であって、前記大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの前記種子の代表的試料がＡＴＣＣ受託番号ＰＴＡ−１２６５９８の下で寄託されている、種子。
【請求項８】
請求項７に記載の種子を成長させることにより作製された、大麦植物体またはその部分。
【請求項９】
２つの大麦植物体を交配させることと、結果として生じる大麦種子を収穫することとを含む、大麦種子を作製するための方法であって、少なくとも１つの大麦植物体が請求項８に記載の大麦植物体である、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法により作製される大麦種子であって、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの全ての形態的および生理的特徴を含む、種子。
【請求項１１】
請求項１０に記載の種子を成長させることにより作製される、大麦植物体またはその部分。
【請求項１２】
前記方法が、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの前記植物体を第２の別個の大麦植物体と交配させてＦ1雑種大麦種子を作製することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）前記Ｆ1雑種大麦種子から成長させた植物体をそれ自体または異なる大麦植物体と交配させて第２世代の第１の後代植物体の種子を作製することと、
（ｂ）前記第２世代の前記第１の後代植物体の前記種子から植物体を成長させ、前記第２世代の前記第１の後代植物体をそれ自体または第２の植物体と交配させて第３世代の第２の後代植物体の種子を作製することと、
（ｃ）ステップ（ａ）における前記Ｆ1雑種大麦種子から成長させた前記植物体の代わりにステップ（ｂ）からの前記第３世代の前記第２の後代植物体を使用してステップ（ａ）および（ｂ）を反復することであって、ステップ（ａ）および（ｂ）が十分な同系交配によって繰り返され、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの全ての形態的および生理的特徴を含む、前記大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから派生した同系交配大麦植物体を作製することと、を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
植物種子成長培地に含まれている、請求項７に記載の種子を含む組成物。
【請求項１５】
前記成長培地が土または合成栽培培地である、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
請求項１に記載の植物体からコモディティ植物製品を回収することを含む、コモディティ植物製品を作製する方法。
【請求項１７】
前記コモディティ植物製品が、穀粒、穀粉、糠、焼成品、シリアル、パスタ、飲料、麦芽、または医薬品である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法により作製される大麦コモディティ植物製品であって、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの少なくとも１つの細胞を含む、大麦コモディティ植物製品。
【請求項１９】
大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａへ単一遺伝子座変換を導入することにより作製された植物体、または前記単一遺伝子座変換を含むその自殖後代であって、前記単一遺伝子座変換が戻し交配または遺伝学的形質転換により前記大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａへ導入され、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子の試料がＡＴＣＣ受託番号ＰＴＡ−１２６５９８の下で寄託されており、前記植物体が大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの全ての形態的および生理的特徴を含む、植物体。
【請求項２０】
前記単一遺伝子座変換が導入遺伝子を含む、請求項１９に記載の植物体。
【請求項２１】
請求項１９に記載の植物体を作製する種子。
【請求項２２】
前記単一遺伝子座が、雄性不稔性、除草剤耐性、虫害抵抗性、病虫害抵抗性、病害抵抗性、修正された脂肪酸代謝、非生物的ストレス抵抗性、改変された種子アミノ酸組成、部位特異的遺伝子組換え、修正された炭水化物代謝、またはこれらの組み合わせを付与する、請求項２１に記載の種子。
【請求項２３】
前記単一遺伝子座が、グリホサート、スルホニルウレア、イミダゾリノン、ジカンバ、グルホシネート、フェノキシプロピオン酸、Ｌ−ホスフィノトリシン、シクロヘキソン（ｃｙｃｌｏｈｅｘｏｎｅ）、シクロヘキサンジオン、トリアジン、ベンゾニトリル、又はこれらの組合せへの耐性を付与する、請求項２２に記載の種子。
【請求項２４】
前記単一遺伝子座変換が導入遺伝子を含む、請求項２１に記載の種子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、新しく独特な大麦栽培品種である指定されたＢＧ  Ｋａｔａｎａに関する。
【背景技術】
【０００２】
植物育種を通じた新規で望ましい植物遺伝資源の開発において、数多くのステップがある。植物育種は、現在の遺伝資源（例えば、種子または植物組織）の問題および弱点の分析ならびに定義と、育種の目標と、育種の目的の確立とにより開始することができる。そして、育種の目標を満たす形質を持つ遺伝資源が、選抜されることができる。かかる植物育種の目的は、単一の品種において多数の親遺伝資源から望ましい形質の改善された組み合わせを作成することであり得る。
【０００３】
繁殖させることができる植物体のタイプである大麦は、重要かつ価値ある畑作物である。大麦の育種業者は、農学的に健全であり意図した使用のための良好な穀粒（ｇｒａｉｎ）品質を有する安定的で高収量の大麦品種を開発しようとする。大麦品種は、１つ以上の形質において互いに異なることができ、かつそれらの持つ具体的な形質に従って分類および区別されることができる。例えば、大麦は二条または六条であり得、このことは穂（ｓｐｉｋｅ）（他には穂（ｈｅａｄ）として知られる）の上の粒（ｋｅｒｎｅｌ）の数と位置を指す。大麦はまた、成長特性を参照して、または種子上への外被の固着性により、または種子中でのデンプンのタイプにより、春蒔き大麦または冬播き大麦として分類されることができる。加えて、大麦品種は、穀粒収量、ベータグルカン含有量、倒伏、出穂日、草丈、芒長、および胚乳が収縮しているかまたはふっくらしているかどうかに基づき区分されることができる。追加の形質も、様々な大麦系統を区分することができる。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書で開示されるように、新しい大麦栽培品種である指定されたＢＧ  Ｋａｔａｎａが提供される。本開示は大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子および植物体、同様に大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体の誘導体と、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａをそれ自体または他の大麦栽培品種と交配することにより作製された大麦植物体を作製するための方法とに関する。
【０００５】
自殖、戻し交配、雑種作出、集団交配（ｃｒｏｓｓｅｓ  ｔｏ  ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ）、系統育種、および大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用する類似の方法のような方法が、本明細書で開示される。大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを少なくとも一方の親として使用して作製された植物体も、本明細書で開示される。大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、他の異なる大麦植物体との交配に使用され、追加のまたは優良な特徴を持つ第１世代（Ｆ1）の大麦雑種種子および植物体を作製する。大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを第２の大麦植物体へと交配することにより作製された雑種種子から成長させたＦ1雑種大麦植物体も、本開示中に含まれる。またさらに、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを１つの親として用い作製されたＦ1雑種植物体の種子、Ｆ1雑種植物体の種子から成長させた第２世代（Ｆ2）雑種大麦植物体、およびＦ2雑種植物体の種子が、本開示中に含まれる。
【０００６】
本開示の別の態様は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体を、それ自体または栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの他の植物体を含む、任意の第２の大麦植物体へと交配することを含む、大麦種子を作製する方法である。いくつかの実施形態では、交配する方法は以下、（ａ）大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子を播くステップと、（ｂ）植物体が花を着けるまで種子から結果として生じる大麦植物体を栽培するステップと、（ｃ）植物体の花に受精させるステップと、（ｄ）植物体から作製された種子を収穫するステップと、を含むことができる。
【０００７】
本開示の別の態様は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａとは非同質遺伝的（ｎｏｎｉｓｏｇｅｎｉｃ）である第２の別個の大麦植物体へと交配することを含む、雑種大麦種子を作製する方法である。いくつかの実施形態では、交配することは以下、（ａ）大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａおよび第２の別個の大麦植物体の種子を播くステップと、（ｂ）植物体が花を着けるまで種子から成長させた大麦植物体を栽培するステップと、（ｃ）２つの植物体のうちの１つにある花をその他の植物体の花粉で他殖させるステップと、（ｄ）他殖から結果として生じる種子を収穫するステップと、を含む。
【０００８】
本開示の別の態様は、（ａ）栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの大麦植物体またはその部分を取得することと、（ｂ）植物育種技術を使用して植物体または部分を育種材料の供給源として採用することと、を含む、大麦育種プログラムにおいて大麦植物体を開発するための方法である。方法では、植物育種技術は、自殖、戻し交配、雑種作出、集団交配、循環選抜、集団選抜、バルク選抜（ｂｕｌｋ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、系統育種、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの大麦植物体は、雄親または雌親として使用されることができる。
【０００９】
本開示の別の態様は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから派生した大麦植物体を作出する方法であり、方法は、（ａ）大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体を第２の大麦植物体と交配させることにより大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから派生した後代植物体を調製するステップと、（ｂ）後代植物体をそれ自体または第２の植物体と交配させて大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体から派生した後世代の後代植物体を作製するステップとを含む。一実施形態では、方法は、（ｃ）後世代の後代植物体とそれ自体または第２の植物体を交配することと、（ｄ）いくつかの実施形態では、ステップ（ｂ）およびステップ（ｃ）を、少なくとも２、３、４、またはそれ以上の追加の世代について反復し、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから派生した同系交配大麦植物体を作製することと、をさらに含む。本開示により、本開示の本方法またはその他の方法により作製される植物体も開示される。
【００１０】
別の実施形態では、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから派生した大麦植物体を作製する方法は、（ａ）大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体をそれ自体または他の大麦植物体と交配させて追加の大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の後代大麦種子を産出させることと、（ｂ）ステップ（ａ）の後代大麦種子を植物成長条件下で成長させて追加の大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体を作製することと、（ｃ）（ａ）および（ｂ）の交配および成長ステップを反復して大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体をさらに生み出すことと、をさらに含む。いくつかの実施形態では、ステップ（ａ）および（ｂ）は、少なくとも１、２、３、４、５またはそれ以上の希望通りの回数繰り返されることができる。本開示は、本方法および前述の方法により作製された大麦植物体をさらに提供する。
【００１１】
別の態様では、本開示は、大麦植物体ＢＧ  Ｋａｔａｎａの組織培養体において使用される再生可能な細胞を提供する。組織培養体は、本明細書で開示された大麦植物体の本質的に全ての生理的および形態的特徴を有している植物体を再生させる能力と、大麦植物体ＢＧ  Ｋａｔａｎａと同じ遺伝子型を実質的に有している植物体を再生させる能力を持つことができる。かかる組織培養体における再生可能な細胞は、穂、芒、葉、花粉、胚珠、胚、子葉、胚軸、種子、穂、果皮、分裂組織細胞、細胞、プロトプラスト、根、根端、雌ずい、葯、小花、シュート、茎、カルス、またはこれらの組み合わせであり得る。またさらに、本開示は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの組織培養体から再生された大麦植物体を提供することができる。
【００１２】
さらなる態様では、本開示は、植物種子成長培地に含まれた大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子を含む組成物を提供する。特定の実施形態では、植物種子成長培地は、土または合成培養培地である。具体的な実施形態では、成長培地は、容器に含まれるか、または例えば畑の土であり得る。植物種子成長培地は、種子に対する適切な物理的支持を提供し、かつ水分および／または栄養成分を保持することができる。
【００１３】
さらなる態様では、本開示は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体からコモディティ植物製品を回収することを含むコモディティ植物製品を作製する方法を提供する。いくつかの実施形態では、コモディティ植物製品は、それらに限定されないが、穀粒、穀粉、糠、焼成品、シリアル、パスタ、飲料、麦芽、または医薬品であり得る。コモディティ植物製品は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの少なくとも１つの細胞を含むことができる。
【００１４】
さらに別の態様では、本開示は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの単一遺伝子座変換を含む大麦植物体を提供し、大麦植物体は他に大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの全ての生理的および形態的特徴を発現する能力を持つ。主題イノベーションの特定の実施形態では、単一遺伝子座変換は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａまたはその祖先への遺伝学的形質転換により導入された形質転換遺伝子を含むことができる。さらなる他の実施形態では、単一遺伝子座変換は、優性または劣性対立遺伝子を含むことができる。遺伝子座変換は、それらに限定されないが、除草剤抵抗性、虫害抵抗性、細菌性、真菌性、またはウイルス性の病害への抵抗性、雄性稔性または不稔性、および改善した栄養品質を含む、単一遺伝子座が変換された植物体に潜在的に任意の形質を付与することができる。
【００１５】
上記の例示的な態様および実施形態に加えて、さらなる態様および実施形態が、次に続く説明の研究により明らかになるであろう。
【００１６】
（定義）
以下の定義が提供される。
【００１７】
対立遺伝子．対立遺伝子は、１つの形質または特徴に関連した遺伝子の１つ以上の代替的形態のうちのいずれかである。２倍体細胞または器官において、所与の遺伝子の２つの対立遺伝子は、対の相同染色体上の対応している遺伝子座を占有する。
【００１８】
芒．芒は、大麦植物体の頂部において花および種子を着ける「穂」上にある伸びた針様の附属物を意味する。芒は、外穎に付着する。外穎は、小花の部分としての雄ずいと柱頭を取り囲む。小花は、小穂中に集まり、順に共に穂（ｈｅａｄ）または穂（ｓｐｉｋｅ）を含む。
【００１９】
戻し交配．戻し交配は、育種業者が雑種後代を親のうちの１つ、例えば、第１世代雑種Ｆ1をＦ1雑種の親遺伝子型のうちの１つと繰り返し交配させるプロセスである。
【００２０】
オオムギ黄萎ウイルス（ＢＹＤＶ）．オオムギ黄萎ウイルスは、アブラムシにより伝染されるウイルス性病害である。症状は、より古い葉の黄色クロロシス、萎縮、不稔性、および粒サイズの減少を含む。
【００２１】
ベータグルカン繊維．ベータグルカン繊維は、個々のグルコース分子（２０，０００〜１，０００，０００）がベータ１−４およびベータ１−３結合により結合された非デンプン多糖類である。ベータグルカンは、大麦穀粒の細胞壁における主要な構造材料である。
【００２２】
ベータグルカン百分率．ベータグルカン百分率は、大麦穀粒中のベータグルカン繊維の百分率である。
【００２３】
細胞．細胞は、単離されているか、組織培養中にあるか、または植物体あるいは植物体部分に組み込まれているかどうかにせよ、植物細胞を含む。
【００２４】
被覆種子．大麦種子は、外被（外穎および内穎または包穎）を種子に接着するクチン層を有することができる。外被は、精麦として知られる消費前の研磨加工のみにより除去されることができる。
【００２５】
病害抵抗性．病害抵抗性または病害抵抗性があること（ｄｉｓｅａｓｅ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）は、真菌、ウイルス、または細菌のような特定の病害の活性を制限する植物体の能力として定義される。
【００２６】
耐病性．耐病性または耐病性があること（ｄｉｓｅａｓｅ  ｔｏｌｅｒａｎｔ）は、（真菌、ウイルス、または細菌のような）特定の病害または不利な環境条件を耐え、かつその条件にもかかわらずなお成長し結実する植物体の能力として定義される。
【００２７】
本質的に全ての生理的および形態的特徴．生理的および形態的特徴の本質的に全てを有する植物体は、変換された形質から派生した特徴を除く、反復親の生理的および形態的特徴を有する植物体を意味する。
【００２８】
葉病害．葉病害は、葉の黄変または褐変または早期乾燥（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ  ｄｒｙｉｎｇ）を引き起こす真菌性病害に対する通称である。病害は、たいていＳｅｐｔｏｒｉａ、網斑病、斑点病、または雲形病を伴う。
【００２９】
穀粒収量．作物収量としても知られる穀粒収量は、栽培土地単位面積およびその植物体自体の種子世代当たりの作物の収量の尺度である。
【００３０】
穂（ｈｅａｄ）．穂は、１つの植物体の茎の頂部における小穂の集まりを指す。用語「穂（ｓｐｉｋｅ）」も、１つの植物体の茎の頂部に位置する大麦植物体の穂を指す。
【００３１】
除草剤抵抗性．除草剤抵抗性または除草剤抵抗性があること（ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）は、通常植物体にとって致死的であろう除草剤の用量への曝露後、生存し繁殖する植物体の能力として定義される。
【００３２】
除草剤耐性．除草剤耐性または除草剤耐性があること（ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ  ｔｏｌｅｒａｎｔ）は、除草剤処理の後に生存し繁殖する植物の能力として定義される。
【００３３】
同型接合植物体．同型接合植物体は、その遺伝子座の９５％以上において同型遺伝子を持つ植物体として定義される。
【００３４】
裸性種子．大麦種子は、外被（外穎および内穎または包穎）を種子に接着するクチン層を有することができる。クチン層の欠如は裸性として参照される。緩い外被は、収穫時において、または消費前の最小限の洗浄／加工によって容易に除去することができる。これはまた、裸またはヌード種子と呼ばれる。
【００３５】
同系交配．同系交配は、同型接合植物体または同型接合植物体の収集を指す。
【００３６】
虫害抵抗性．虫害抵抗性または虫害抵抗性があること（ｉｎｓｅｃｔ  ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）は、特定の昆虫や有害生物の活性を制限する植物の能力として定義される。
【００３７】
耐虫性．耐虫性または耐虫性があること（ｉｎｓｅｃｔ  ｔｏｌｅｒａｎｔ）は、特定の昆虫または有害生物を耐え、かつ昆虫や有害生物にもかかわらずなお成長し結実する植物体の能力として定義される。
【００３８】
倒伏．倒伏は、収穫を複雑化し、かつ収穫された製品の価値を減じ得る、植物体の茎の曲がりもしくは折れ、または植物体にわたる傾斜を指す。
【００３９】
葉さび病．葉面上に橙赤色の隆起物を生じる真菌性病害。Ｐｕｃｃｉｎｉａ  ｈｏｒｄｅｉにより引き起こされる。
【００４０】
網斑病．網斑病は、葉脈と平行に独特な暗褐色の網様パターンで広がっている伸びた黒色病変として現れる真菌性病害を指す。網斑病はＰｙｒｅｎｏｐｈｏｒａ  ｔｅｒｅｓにより引き起こされる。
【００４１】
一致率．一致率は、２つの大麦品種の同型接合対立遺伝子の比較を指す。一致率は、２つの開発された品種の同型接合対立遺伝子の統計学的に有意な数を比較することにより決定される。例えば、大麦品種１と大麦品種２との間の一致率が９０％であることは、２つの品種がそれらの遺伝子座の９０％において同じ対立遺伝子を有することを意味する。
【００４２】
類似率．類似率は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａのような大麦品種の同型接合対立遺伝子の別の植物体との比較を指し、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの同型接合対立遺伝子がその他の植物からの対立遺伝子のうちの少なくとも１つに一致する場合、それらは類似していると決定される。類似率は、遺伝子座の統計学的に有意な数を比較し、かつ類似の対立遺伝子を持つ遺伝子座の数を百分率として記録することにより決定される。ＢＧ  Ｋａｔａｎａと別の植物体との間の類似率が９０％であることは、ＢＧ  Ｋａｔａｎａが遺伝子座の９０％においてその他の植物体の対立遺伝子のうちの少なくとも１つに一致することを意味する。
【００４３】
植物体．植物体は、種子、穀粒、または葯が除去された植物体を含む未成熟または成熟した植物全体を含む。種子または胚も、植物体であるとみなされるであろう。
【００４４】
草丈（Ｈｇｔ）．草丈は、地面のレベルから芒を除く穂の端部までを測定した際の、植物体の集まりのインチまたはセンチメートルでの平均的な高さである。
【００４５】
植物体部分．植物体部分（または「大麦植物体またはその部分」と呼ぶ）は、それらに限定されないが、プロトプラスト、カルス、葉、根、根端、葯、雌ずい、種子、穀粒、外被、胚、花粉、胚珠、子葉、胚軸、穂、小花、芒、外穎、シュート、組織、花弁、細胞、分裂組織細胞、またはそれらの組み合わせを含む。
【００４６】
うどんこ病．うどんこ病は、黄変および褐変を伴う葉身上の白色から灰色の粉状隆起物を結果として生じる真菌性病害を指す。うどんこ病は、Ｂｌｕｍｅｒｉａ  ｇｒａｍｉｎｉｓ  ｆ．ｓｐ．ｈｏｒｄｅｉにより引き起こされる。
【００４７】
後代．後代は、２つの大麦植物体を交配することから作製されたＦ1大麦植物体を含み、少なくとも１つの植物体が大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを含む。後代は、それらに限定されないが、反復親系統との後続Ｆ2、Ｆ3、Ｆ4、Ｆ5、Ｆ6、Ｆ7、Ｆ8、Ｆ9、およびＦ10世代交配を含む。
【００４８】
量的形質遺伝子座（ＱＴＬ）．量的形質遺伝子座は、通常連続的に分布する代表的な形質をある程度数量的に制御する遺伝子座を指す。
【００４９】
赤かび病．赤かび病は、包穎の基部および種子上にサーモンオレンジの胞子塊を引き起こす真菌性病害を指す。赤かび病は、種子の萎縮も引き起こす。赤かび病は、Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍにより引き起こされる。
【００５０】
雲形病．雲形病は、低温湿潤気象中に葉の上に斑点を進行させる真菌性病害である。斑点は楕円形であり、斑点の縁は青緑色から帯状の褐色または薄黄色の脱色した中心を持つ黄褐色の環へと変化する。雲形病は、Ｒｈｙｎｃｈｏｓｐｏｒｉｕｍ  ｓｅｃａｌｉｓにより引き起こされる。
【００５１】
Ｓｅｐｔｏｒｉａ．Ｓｅｐｔｏｒｉａは、葉の上に伸びた淡褐色の斑点として現れる真菌性病害を指す。Ｓｅｐｔｏｒｉａは、Ｓｅｐｔｏｒｉａ  ｐａｓｓｅｒｉｎｉｉにより引き起こされる。
【００５２】
単一遺伝子変換された（変換）．単一遺伝子変換された（変換）植物体は、戻し交配と呼ばれる育種技術により開発された植物体を指し、品種の所望の形態的および生理的特徴の本質的に全ては、戻し交配技術を介してまたは遺伝子工学を介して品種へと伝達された単一遺伝子に加えて、回復される。
【００５３】
堅黒穂病．堅黒穂病は、穂の上の種子粒が黒色胞子の塊に置き換わる真菌性病害を指す。持続性のある膜は、収穫中に破裂して胞子を飛散させる可能性がある。堅黒穂病は、Ｕｓｔｉｌａｇｏ  ｈｏｒｄｅｉにより引き起こされる。
【００５４】
裸黒穂病．裸黒穂病は、穂の上の種子粒が黒色胞子の塊に置き換わる真菌性病害を指す。胞子を被覆する薄い膜は容易に破裂し、胞子が風によりまき散らされる。裸黒穂病は、Ｕｓｔｉｌａｇｏ  ｎｕｄａにより引き起こされる。
【００５５】
斑点病．斑点病は、葉の上に不規則なデッドパッチ（ｄｅａｄ  ｐａｔｃｈ）を形成している暗チョコレート色の病斑として現れる真菌性病害を指す。斑点病は、Ｃｏｃｈｌｉｏｂｏｌｕｓ  ｓａｔｉｖｕｓにより引き起こされる。
【００５６】
黒さび病．黒さび病は、茎および葉鞘の上に赤レンガ色の隆起物の塊を生成する真菌性病害を指す。黒さび病は、Ｐｕｃｃｉｎｉａ  ｇｒａｍｉｎｉｓ  ｆ．  ｓｐ．  ｔｒｉｔｉｃｉまたはＰｕｃｃｉｎｉａ  ｇｒａｍｉｎｉｓ  ｆ．  ｓｐ．  ｓｅｃａｌｉｓのいずれかにより引き起こされ得る。
【００５７】
黄さび病．黄さび病は、葉脈の間に縞状に配置された淡黄橙色の隆起物を生じる真菌性病害である。黄さび病は、Ｐｕｃｃｉｎｉａ  ｓｔｒｉｉｆｏｒｍｉｓ  ｆ．  ｓｐ．  ｈｏｒｄｅｉにより引き起こされる。
【００５８】
果粉．茎、葉、穂の表面で見ることができる蝋状または粉状の白から青がかった被覆物。蝋を有しない植物体部分は、「光沢のある」と呼ばれる。蝋の存在に対する同義語は、「白粉で覆われた（ｇｌａｕｃｏｕｓ）」である。
【００５９】
蝋状の種子．蝋状の種子の胚乳は、低アミラーゼ含有量の蝋状のデンプン粒を含む。アミラーゼが低くなることで不透明な外観を有する種子が生じる。
【００６０】
蝋状のデンプン．穀粒のデンプンは、異なる量のアミロペクチン（分枝状）およびアミラーゼ（直鎖状）デンプンからでき得る粒子で貯蔵される。大麦における蝋状のデンプンは、０〜２０％の範囲の低アミラーゼ含有量を有する。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
次に続く説明では、説明の目的のため、主題イノベーションの完全な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が明らかにされる。しかし、クレームされる保護対象がこれらの具体的な詳細なしで実践されることができることは明白であり得る。
【００６２】
主題イノベーションの１つ以上の例が以下で明らかにされる。各例は、イノベーションの制限でなく、イノベーションの説明により提供される。様々な修正形態や変形形態が、このイノベーションの範囲または趣旨から逸脱することなく本イノベーションになされることは、当業者には明らかであろう。例として、一実施形態の部分として図示または説明された特徴は、別の実施形態で使用されてまたさらなる実施形態を生じさせることができる。
【００６３】
それゆえ、本イノベーションは、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内で生じるそのような修正形態および変形形態を範囲に含むことが意図される。本イノベーションの他の目的、特徴、態様は、次に続く詳細な説明で開示され、次に続く詳細な説明から明らかになる。本論考は、例示的な実施形態の説明のみであり、本イノベーションのより広い態様を限定するように意図されないことが、当業者によって理解されたい。
【００６４】
実施形態では、イノベーションは大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａ、その種子、植物体、および雑種に関する。現在開示されている栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、以下で説明されるような全ての形質について一様性および安定性を示すことができる。大麦ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、同型接合性および表現型安定性を保証するために、植物体タイプの一様性に注意して十分な世代数自殖されてきた。栽培品種は、外見およびパフォーマンスの一様性の継続した観察により拡大してきた。ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、最大１８／１０，０００種子（０．１８％）の頻度で収縮胚乳バリアントを含むことができる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、追加的または代替的に、より高い（おおよそ２〜４センチメートル高い）および／または長芒のバリアントを４／１０，０００種子（０．０４％）の頻度で含むことができる。他のバリアントが発生することは知られておらず、ＢＧ  Ｋａｔａｎａは外見およびパフォーマンスにおいて安定的で一様（ｕｎｉｆｏｒｍ）な品種である。
【００６５】
ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、「６Ｂ９５−２４８２」（後に精製され「Ｔｒａｄｉｔｉｏｎ」として公表された）を「ＢＧ  ４６ｅ」と交配させることにより作出された、光沢デンプンの六条大麦である。６Ｂ９５−２４８２は、Ｂ１６０３／／Ｒｏｂｕｓｔ／／Ｍ７４／ＮＤ２４７０／／Ｈａｚｅｎ／／３／／Ｈａｚｅｎｓｉｂ／／Ｇｌｅｎ／Ｋａｒｌの交配から開発された六条被覆長芒大麦である。ＢＧ  ４６ｅは、大麦品種Ｐｒｏｗａｓｈｏｎｕｐａｎａおよび大麦品種ＣＤＣ  Ｆｉｂａｒの交配から開発された二条裸性春播き大麦である。上記で説明された６Ｂ９５−２４８２およびＢＧ  ４６ｅの交配に続き、Ｆ1種子をノースダコタ州ファーゴ近郊で播種し、Ｆ2種子をそこから収穫した。Ｆ2種子をノースダコタ州ファーゴ近郊で播種し、種子の表現型に基づきＦ2植物体から穂を選抜してノースダコタ州ファーゴ近郊でバルクＦ3集団を播種するために使用した。穂をＦ3植物体から選抜して、単一のＦ４穂系統新しいノースダコタ州ファーゴとして播種した。単一の条を選抜し、１つのかかる系統を実験指定ＦＡ５Ｓ１０−３２１に供してＦ5としてノースダコタ州ファーゴ近郊で単一の５フィート×１５フィートプロットに播種した。望ましい植物体を選抜し、それらからの種子を播種し、Ｆ6としてノースダコタ州ファーゴ近郊で反復試験を実施した。望ましい高収量系統を選抜し、それらからの種子を播種し、Ｆ7としてワシントン州各所で反復試験を実施した。Ｆ8を播種し、ワシントン州各所で反復試験を実施した。Ｆ9を播種し、ワシントン州各所で反復試験を実施した。Ｆ10世代では、一様な外見ストリップ（ａｐｐｅａｒｉｎｇ  ｓｔｒｉｐ）を持つ精製穂系列を収穫し、まとめ、「育種業者」種子と称した。実験系統ＦＡ５Ｓ１０−３２１からの穂系統をＢＧ  Ｋａｔａｎａの商業呼称（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ）に供した。
【００６６】
６Ｂ９５−２４８２は、被覆されふっくらした種子タイプを有し、かつ例としてミネソタ州、ノースダコタ州、モンタナ州、アイダホ州、アルバータ州、サスカチュワン州、およびマニトバ州のような様々な場所に適応した長い芒を有している六条品種である。ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、外見において品種ＢＧ  ０１２に最も類似している。しかし、ＢＧ  ０１２が長い芒を有する一方で、ＢＧ  Ｋａｔａｎａは短い芒を有する。６Ｂ９５−２４８２が被覆または皮性種子を有する一方で、ＢＧ  Ｋａｔａｎａはまた、裸または裸性の種子を有する。外見におけるこれらの差異を２０１５〜２０１８年に１２の産地で観察した。結果として生じたＢＧ  Ｋａｔａｎａ品種はまた、ＢＧ  ０１２よりも高い穀粒収量、ＢＧ  ０１２よりも高いエーカー当たりブッシェル数、短い草丈、および短い出穂までの時期を示した。ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、外見において品種ＢＧ  ４６ｅに類似していると言われることもできる。しかし、ＢＧ  ４６ｅが収縮した種子タイプを有する一方で、ＢＧ  Ｋａｔａｎａはふっくらした種子タイプを有する。また、ＢＧ  ４６ｅが二条品種である一方で、ＢＧ  Ｋａｔａｎａは六条品種である。外見におけるこれらの差異を２０１５〜２０１８年に１２の産地で観察した。結果として生じたＢＧ  Ｋａｔａｎａ品種はまた、ＢＧ  ４６ｅよりも高い穀粒収量、ＢＧ  ４６ｅよりも高いエーカー当たりブッシェル数、短い草丈、および短い出穂までの時期を示した。
【００６７】
ＢＧ  Ｋａｔａｎａのいくつかの物理的特徴を表１に列挙する。ＢＧ  Ｋａｔａｎａと他の大麦品種との比較を表２〜４に提示する。当業者は、環境条件のために変動し得る価値が存在することと、実質的に等価である他の価値が本開示の範囲内にあることとを理解するであろう。
【００６８】
ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、光沢のある穂を持つ光沢のある葉により特徴付けられることができる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子は、短く皮性であり得る。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの穂は、紐形状を持つ六条であり得、かつ穂軸縁部の上が毛に被覆され得る。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの包穎は、外穎長の２分の１であり得、かつ包穎の長さに等しい包穎の集まりに限定された長く粗い毛を有することができる。外穎は、鋸歯を持たない粗く短い芒を有することができる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子は、無色の糊粉を有することができる。柱頭は、多くの毛を有することができる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの追加の識別特徴を以下の表１に提供する。
【００６９】
【表１−１】
2020150944.tif 000002
【００７０】
【表１−２】
2020150944.tif 000003
【００７１】
上記で説明されるように、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、例えば黄さび病に対する体制について試験されてきた。大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、黄さび病に対して実質的に完全な耐性を有することができる。追加の耐性は、以下に説明される遺伝子改変技術を通して達成可能である。
【００７２】
本開示も、植物種子成長培地に含まれたＢＧ  Ｋａｔａｎａの種子を含む組成物に関する。植物種子成長培地は、種子に対する適切な物理的支持を提供し、かつ水分および／または養分組成物を保持することができる。実施形態では、植物種子成長培地は、土または合成培養培地であり得る。いくつかの実施形態では、成長培地は、容器に含まれるか、または例えば畑の土であり得る。
【００７３】
本開示も、第１の親大麦品種を第２の親大麦品種と交配させることにより大麦品種を作出する方法に関し、第１または第２の大麦品種は品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａである。したがって、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用する任意の方法は、本開示の部分であり、自殖、戻し交配、雑種作出、集団交配、循環選抜、集団選抜、バルク選抜、系統育種、突然変異誘発、および形質転換改変を含む。大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを親として使用して作製された任意の植物は、本開示の範囲内である。
【００７４】
大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａのさらなる繁殖は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの生理的および形態的特徴を有することができる大麦植物体を作製するための組織培養および再生により発生することができる。
【００７５】
本開示のさらなる実施形態は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの戻し交配変換である。戻し交配変換は、ＤＮＡ配列が戻し交配のような非形質転換の育種技術を通じて導入される時に発生する。本プロセスを通じて伝達される所望の形質は、それらに限定されないが、より高い穀粒収量、より短い草丈、および増加したベータグルカン百分率を含む。関心のある形質は、ドナー親からこの場合本明細書で開示された大麦植物体である反復親へと伝達されることができる。単一遺伝子形質は、優性または劣性対立遺伝子のいずれかの伝達から生じることができる。関心のある形質を含む後代の選抜は、雄性対立遺伝子に関係する形質の直接選抜により行うことができる。劣性対立遺伝子を介して伝達される形質についての選抜は、どの植物体が劣性対立遺伝子を持つか決定するために、第１の戻し交配を成長させ自殖させることを必要かもしれない。劣性形質は、関心のある遺伝子の存在を決定するために、戻し交配継代において追加の後代試験を必要かもしれない。
【００７６】
本開示の別の実施形態は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａへの繰り返しの戻し交配を伴うことができる、戻し交配変換ＢＧ  Ｋａｔａｎａ大麦植物体を開発する方法である。行われる戻し交配の数は、２、３、４、５、６、またはそれ以上であり、かつ使用された戻し交配の具体的な数は、ドナー親の遺伝的特徴および分子マーカーが戻し交配プログラムで利用されるかどうかに依存するであろう。戻し交配方法を使用して、当業者は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの遺伝プロファイルの少なくとも７０％、７５％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を保持する個々の植物体および植物体の群集を開発することができる。戻し交配変換において保持された遺伝的特徴の百分率は、系統分析、または分子マーカーもしくは電気泳動のような遺伝子技術の使用を通じることのいずれかにより測定されることができる。
【００７７】
系統分析では、開始遺伝資源のうち、別系統への１回の交配後に平均して５０％が、１回の戻し交配後に７５％が、２回の戻し交配後に８７．５％が、などと、後代系統へと受け継がれることができるであろう。分子マーカーを使用して、使用された反復親を確認および／または決定することもできるであろう。本方法から開発された戻し交配変換は、表１に列挙された結果に関して、ＢＧ  Ｋａｔａｎａと類似し得る。かかる類似性は、並列表現型比較によって測定され得る。任意のかかる比較は、伝達される形質を説明する環境条件下で行われるべきである。
【００７８】
本開示の別の実施形態は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの本質的に派生した品種である。本質的に派生した品種は、例えば、自然もしくは誘発突然変異体、または体細胞変異体の選抜か、初期品種の植物体からの個々の変異体の選抜か、または戻し交配によって取得されることができる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの本質的に派生した品種は、その作出が、品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの繰り返しの使用を必要とするものか、または主に品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから派生したものとしてさらに考えられてもよい。
【００７９】
本開示は、植物育種において大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用するための方法にも関する。１つのかかる実施形態は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを大麦の別品種と交配して、Ｆ1植物体の第１世代集団を形成する方法である。本開示はまた、本方法によって作製される第１世代Ｆ1植物体の集団も含む。Ｆ1植物体のこの第１世代集団は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの対立遺伝子の実質的に完全なセットを含むことができる。当業者は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用して作製された特定のＦ1植物体を同定するために、育種業者本または分子方法のいずれかを利用することができる。これらの実施形態はまた、第１世代Ｆ1植物体を作製するための大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの戻し交配変換の使用も含む。
【００８０】
ＢＧ  Ｋａｔａｎａを第２の大麦植物体と交配させることと、育種方法を実施することとを含む、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ後代大麦植物体を開発する方法も、本明細書で開示される。当業者は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを大麦の別品種と交配させることができる。この交配から派生したＦ1種子は、成長させられて均質な集団を形成することができる。Ｆ1種子は、品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａからの対立遺伝子の１つのセット、およびその他の大麦品種からの対立遺伝子の１つのセットを含むことができる。Ｆ1ゲノムは、５０％の品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａおよびその他の品種の５０％から構成されることができる。Ｆ1種子は、成長させられて、自殖が可能になり、それによってＦ2種子を形成することができる。平均して、Ｆ2種子は、その対立遺伝子の５０％を品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａから由来させ、かつ５０％をその他の大麦品種から由来させることができるが、集団からの様々な個々の植物体は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来のそれらの対立遺伝子のより大きな百分率を有することができる。Ｆ2種子は成長させられることができ、植物体の選抜は形質の視覚的観察および／または測定に基づいて行われることができる。所望のＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の特徴のうちの１つ以上を示すＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の後代は選抜されることができ、各植物体は別々に収穫されることができる。各植物体からのこのＦ3種子は、個々の条で成長させられ、自殖が可能になることができる。次いで、条から選抜された条または植物体は、個々に収穫されて脱穀されることができる。選抜は、望ましいＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の形質のうちの１つ以上のような、植物体の望ましい形質の視覚的観察および／または測定に再び基づくことができる。成長および選抜のプロセスは、同型接合ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来大麦植物体が得られるまで、任意の回数繰り返されることができる。同型接合ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａに由来する望ましい特徴を含有することができ、そのうちのいくつかは、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａが交配された他の元の大麦品種によって発現されていなかったかもしれず、かつそのうちのいくつかは、両方の大麦品種によって発現されていたかもしれないが、今では、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａで発現されるレベル以上であろう。同型接合ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａに由来するそれらの遺伝子を平均して５０％を有することができるが、集団からの様々な個々の植物体は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａに由来するそれらの対立遺伝子のより大きな百分率を有することができる。交配、自殖、および選抜という育種プロセスは、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａに由来するそれらの遺伝子を平均して２５％を持つＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体の別の集団を作製するために繰り返されることができるが、集団からの様々な個々の植物体は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａに由来するそれらの対立遺伝子のより大きな割合を有することができる。本開示の別の実施形態は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の特徴を受容した同型接合ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体である。
【００８１】
前述の実施例は、数多くのやり方で修正することができる。例として、選抜は各自殖世代で発生してもよく、選抜は実際の自家授粉プロセスが発生する前または後に発生してもよく、または個々の選抜は本明細書で説明される育種プロセス中の任意の点で個々の穂、植物体、条、もしくはプロットを収穫することによって行われてもよい。加えて、倍加半数体育種方法は、プロセスにおける任意のステップで使用されてもよい。自殖の各々および任意の世代で作製された植物体の集団も本明細書で説明され、各々のかかる集団は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａからのその遺伝子の約５０％、交配、自殖、および選抜の第２のサイクルにおける大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａからのその遺伝子の２５％、交配、自殖、および選抜の第３のサイクルにおける大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａからのその遺伝子の１２．５％、などを含有している植物体からなることができる。
【００８２】
本開示の別の実施形態は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを大麦の別品種と交配させることと、及び、この交配の自殖によって取得されたＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来大麦のＦ1種子もしくはＦ1植物体、または任意の世代に倍加半数体法を適用することとによって、同型接合ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来大麦植物体を取得する方法である。
【００８３】
またさらに、本開示は、大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを大麦植物体と交配させること、および後代種子を成長させること、ならびにＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体との成長ステップと共に１〜２回、１〜３回、１〜４回、または１〜５回交配または自殖を繰り返すことによって、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体を作製するための方法に関する。それゆえ、育種における大麦品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用する任意のおよび全ての方法は、自殖、戻し交配、雑種作出、集団交配、循環選抜、集団選抜、バルク選抜、および系統育種を含む、本開示の一部である。固有のデンプンプロファイル、分子マーカープロファイル、および／または育種記録は、これらの育種方法から派生した後代系統または集団を同定するために、当業者によって使用されることができる。
【００８４】
またさらに、本開示は、系統育種によりＢＧ  Ｋａｔａｎａ由来の大麦植物体を作製する方法に関する。系統育種は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａおよび、ＢＧ  Ｋａｔａｎａに欠けているか、またはＢＧ  Ｋａｔａｎａを補完する１つ以上の望ましい特徴を有している別の大麦品種のような２つの遺伝子型を交配することから開始する。２つの元親が全ての所望の特徴を提供しない場合、他の供給源を育種集団に含めることができる。系統育種方法では、所望の形質を示している植物体は、雑種継代で自殖されて選抜される。次の雑種世代では、異型接合条件は、自家授粉と選抜の結果として、均質な品種に代わる。育種の系統方法では典型的に、５以上の雑種継代の自殖および選抜が、実践される。Ｆ1〜Ｆ2、Ｆ2〜Ｆ3、Ｆ3〜Ｆ4、Ｆ4〜Ｆ5など。十分な量の同系交配後、雑種継代は、開発された品種の種子を増加させる役割を果たすことができる。実施形態では、開発された品種は、その遺伝子座の約９５％以上で同型接合対立遺伝子を含む。
【００８５】
加えて、本開示は、同じまたはより大きなＢＧ  Ｋａｔａｎａの穀粒収量、同じまたはより短い草丈、および同じまたはより大きなＢＧ  Ｋａｔａｎａのベータグルカン百分率を持つ後代を包含する。これらの形質の発現は、農学的パフォーマンス試験によって測定できる。任意のかかる比較は、同じ環境条件下で行われるべきである。
【００８６】
本開示は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの形質転換変異体に関する。ＢＧ  Ｋａｔａｎａの形質転換変異体は、少なくとも１つの導入遺伝子を含有し得るが、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の導入遺伝子を含有し得る。別の実施形態では、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの形質転換変異体は、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、または２以下の導入遺伝子を含有することができる。本開示の別の実施形態は、所望の形質をさらに含む大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを作出するためのプロセスを伴う。プロセスは、栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの大麦植物体に所望の形質を付与する導入遺伝子を導入することを含むことができる。本開示の部分として、当業者は、現在既知であるか、またはまだ開発されていない形質転換植物体を作製する任意の方法を利用することができる。
【００８７】
別の実施形態では、本方法は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの突然変異誘発または形質転換によって変異体の作出を伴うことができる。少なくとも一方の親として大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用して作製される全ての植物体は、本開示の範囲内であるとみなされる。
【００８８】
本開示はまた、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの単一または多数の遺伝子変換植物体を定める。伝達された遺伝子は、優性または劣性対立遺伝子であり得る。伝達された遺伝子は、除草剤耐性または抵抗性、昆虫耐性または抵抗性、細菌性、真菌性、またはウイルス性の病害に対する耐性または抵抗性、優性稔性、雄性不稔性、強化された栄養品質、改変された脂肪酸代謝、改変された炭水化物代謝、改変された種子収量、改変されたタンパク質パーセント、改変されたベータグルカンパーセント、改変された倒伏抵抗性、改変されたリポキシゲナーゼ、ベータグルカナーゼおよび／もしくはポリフェノール酸化酵素含有量および／もしくは活性、ならびに／または工業的使用、またはこれらの組合わせのような形質を付与することができる。遺伝子は、天然に発生している大麦遺伝子、または遺伝子工学を通じて導入された導入遺伝子であり得る。
【００８９】
当該技術分野で既知の植物形質転換のための任意の方法は、本発明において利用されることができる。本開示は、それらに限定されないが、マイクロプロジェクタイル媒介性送達、ＤＮＡ注射、エレクトロポレーション、などの直接遺伝子伝達方法を使用して、植物体組織に導入された発現ベクターを含む形質転換方法を含む。実施形態では、発現ベクターは、遺伝子銃デバイスによるマイクロプロジェクタイル媒介性送達を使用することか、またはＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ媒介性形質転換を使用することのいずれかによって、植物体組織に導入されることができる。大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの原形質で得られた形質転換植物体は、本開示の範囲内にあることが意図される。
【００９０】
様々な遺伝子要素は、形質転換を使用して植物体ゲノムに導入することができる。これらの要素は、それらに限定されないが、遺伝子、コード配列、誘導性、構成性、および組織特異的なプロモーター、促進配列およびシグナル、ならびに標的化配列を含む。
【００９１】
実施形態では、形質転換技術を使用して大麦ＢＧ  Ｋａｔａｎａ植物体に組み換えられた遺伝的形質は、次いで、植物育種技術分野で既知の従来の育種技術を使用して別の系統に移動させることができる。例えば、戻し交配アプローチは、形質転換された大麦ＢＧ  Ｋａｔａｎａ植物体から別の大麦品種に導入遺伝子を移動させるために使用されることができ、結果として生じる後代は導入遺伝子を含むであろう。
【００９２】
同様に、実施形態では、農学的遺伝子は、形質転換されたＢＧ  Ｋａｔａｎａ植物体において発現させることができる。より具体的には、植物体は、農学的に関心のある様々な表現型を発現させるために遺伝子操作されえる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａ植物体の形質転換を通じて、遺伝子の発現は、例えば病害耐性もしくは抵抗性、昆虫耐性もしくは抵抗性、除草剤耐性もしくは抵抗性、水ストレス耐性、農学的形質、および／または穀粒品質形質を強化するために調節されえる。形質転換も、雄性不稔性を制御するまたは制御するのに役立つＤＮＡ配列を挿入するために使用されえる。大麦に固有のＤＮＡ配列や非固有のＤＮＡ配列は、大麦に形質転換され、固有または非固有のタンパク質のレベルを調節するために使用されえる。アンチセンス技術、様々なプロモーター、標的配列、促進配列、および他のＤＮＡ配列は、タンパク質の発現を調節する目的で、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ大麦ゲノムに挿入されえる。本開示の部分としてＢＧ  Ｋａｔａｎａ大麦ゲノムに挿入されることができる例示的な遺伝子は、それらに限定されないが、以下に分類されるものを含む。
【００９３】
（有害生物または病害に対する耐性または抵抗性を付与する遺伝子）
（Ａ）植物病害抵抗性遺伝子。植物防御は、植物体における病害抵抗性遺伝子（Ｒ）の産物と、病原体における対応する非病原性（Ａｖｒ）遺伝子の産物との間の特異的な相互作用によって活性化されることが多い。実施形態では、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ植物品種は、特定の病原体株に対して耐性または抵抗性である植物体を組み換えるため、複製された抵抗性遺伝子により形質転換されることができる。
【００９４】
病原体Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ  Ｓｃｈｗａｂｅによって生成される赤かび病（Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｈｅａｄ  ｂｌｉｇｈｔ）とデオキシニバレノールは、共に大麦生産において破壊的な損失を引き起こした。抗真菌作用を持つタンパク質を発現する遺伝子は、赤かび病を防ぐために導入遺伝子として使用されることができる。様々な種類のタンパク質が同定されてきた。例は、エンドキチナーゼ、エキソキチナーゼ、グルカナーゼ、チオニン、トーマチン様タンパク質、オスモチン、リボソーム不活性化タンパク質、フラボノイド、およびラクトフェリシンを含む。Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍへの感染中、デオキシニバレノールが産生される。デオキシニバレノールの産生が病害の病原性を増加させるという証拠がある。デオキシニバレノールの解毒特性を持つ遺伝子は、大麦での使用のために組み換えられてきた。デオキシニバレノールと競合する合成ペプチドも、同定されてきた。デオキシニバレノールに対する親和性を低下させるように宿主のリボソームを変更することも、Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍの病原性を低下させるために使用されてきた。
【００９５】
赤かび病を低減させるのに役立つために使用される遺伝子は、それらに限定されないが、Ｔｒｉ１０１（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）、ＰＤＲ５（酵母）、ｔｌｐ−１（オートムギ）、ｔｌｐ−２（オートムギ）、葉ｔｌｐ−１（コムギ）、先端（コメ）、ｔｌｐ−４（オートムギ）、エンドキチナーゼ、エキソキチナーゼ、グルカナーゼ（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）、ペルマチン（オートムギ）、種子ホルドチオニン（大麦）、アルファ−チオニン（コムギ）、酸グルカナーゼ（アルファルファ）、キチナーゼ（大麦およびコメ）、クラスベータＩＩ−１，３−グルカナーゼ（大麦）、ＰＲ５／ｔｌｐ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ）、ゼアマチン（トウモロコシ）、タイプ１  ＲＩＰ（大麦）、ＮＰＲｌ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ）、ラクトフェリン（哺乳動物）、オキサリル−ＣｏＡ−デカルボキシラーゼ（細菌）、ＩＡＰ（バキュロウイルス）、ｃｅｄ−９（Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓ）、およびグルカナーゼ（コメおよび大麦）を含む。
【００９６】
（Ｂ）有害生物に対する耐性または抵抗性を付与する、遺伝子。
【００９７】
（Ｃ）大麦さび病、Ｓｅｐｔｏｒｉａ  ｔｒｉｔｉｃｉ、Ｓｅｐｔｏｒｉａ  ｎｏｄｏｒｕｍ、うどんこ病、Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍ病、黒穂病、なまぐさ黒穂病、Ｆｕｓａｒｉｕｍ病、細菌性病害、およびウイルス性病害のような病害に対する耐性を付与する、遺伝子。
【００９８】
（Ｄ）Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓタンパク質、その誘導体、またはその上にモデル化された合成ポリペプチド。
【００９９】
（Ｅ）エクジステロイドもしくは幼若ホルモン、その変異体、それに基づく模倣物、またはそのアンタゴニストもしくはアゴニストのような、昆虫特異的ホルモンまたはフェロモン。
【０１００】
（Ｆ）発現時に影響された有害生物の生理を妨害する、昆虫特異的ペプチド。
【０１０１】
（Ｇ）殺虫活性を持つモノテルペン、セスキテルペン、ステロイド、ヒドロキサム酸、フェニルプロパノイド誘導体、または別の非タンパク質分子の超蓄積に関与する、酵素。
【０１０２】
（Ｈ）生物学的活性分子の翻訳後修飾を含む修飾に関与する、酵素。例えば、天然であろうと合成であろうと、糖分解酵素、タンパク質分解酵素、脂質分解酵素、ヌクレアーゼ、シクラーゼ、トランスアミナーゼ、エステラーゼ、ヒドロラーゼ、ホスファターゼ、キナーゼ、ホスホリラーゼ、ポリメラーゼ、エラスターゼ、キチナーゼ、および／またはグルカナーゼ。
【０１０３】
（Ｉ）シグナル伝達を刺激する、分子。
【０１０４】
（Ｊ）疎水性モーメントペプチド。
【０１０５】
（Ｋ）膜パーミアーゼ、チャネル形成剤、またはチャネル遮断剤。
【０１０６】
（Ｌ）ウイルス侵襲性タンパク質、またはそれに由来する複合体毒素。例えば、形質転換された植物細胞におけるウイルス外被タンパク質の蓄積は、コートタンパク質遺伝子が由来するウイルスや関連するウイルスによって影響されたウイルス感染および／または病害発生に対する抵抗性を付与する。
【０１０７】
（Ｍ）昆虫特異的抗体、またはそれに派生するイムノトキシン。それゆえ、昆虫腸内の重要な代謝機能を標的とする抗体は、影響された酵素を不活性化し、昆虫を死滅させるであろう。
【０１０８】
（Ｎ）ウイルス特異的抗体。
【０１０９】
（Ｏ）病原体または寄生虫によって自然界で産生される、発達抑制タンパク質。例えば、真菌エンド−アルファ−１，４−Ｄ−ポリガラクツロナーゼは、植物細胞壁ホモアルファ−１，４−Ｄ−ガラクツロナーゼを可溶化することによって真菌コロニー化および植物栄養素放出を促進させる。
【０１１０】
（Ｐ）植物体によって自然界で産生される、発達抑制タンパク質。
【０１１１】
（Ｑ）全身獲得抵抗性応答および／または発病関連遺伝子に関与する、遺伝子。
【０１１２】
（Ｒ）抗真菌遺伝子。
【０１１３】
（Ｓ）フモニシン、ボウベリシン、モニリホルミン、ゼアラレンオン、およびそれらの構造的に関連する誘導体のような、解毒遺伝子。
【０１１４】
（Ｔ）シスタチンおよびシステインプロテイナーゼ阻害剤。
【０１１５】
（Ｕ）ディフェンシン遺伝子。
【０１１６】
（Ｖ）線虫に対する抵抗性を付与する、遺伝子。
【０１１７】
（除草剤に対する耐性または抵抗性を付与する遺伝子）
（Ａ）アセトヒドロキシ酸シンターゼ。この酵素を発現する植物体を多種の除草剤に対して抵抗性があるようにすることが見出されてきたアセトヒドロキシ酸シンターゼは、様々な植物体に導入されてきた。除草剤に対する耐性を付与する他の遺伝子は、ラットシトクロームＰ４５０７Ａ１および酵母ＮＡＤＰＨ−シトクロームＰ４５０酸化還元酵素のキメラタンパク質をコードする遺伝子、グルタチオン還元酵素およびスーパーオキシドジスムターゼに関する遺伝子、ならびに様々なリン酸転移酵素の遺伝子を含む。
【０１１８】
（Ｂ）イミダゾリノンまたはスルホニルウレアのような成長点または分裂組織を阻害する、除草剤。
【０１１９】
（Ｃ）グリホサート（突然変異体５−エノルピルブル−３−ホスホシキメートシンターゼ（ＥＰＳＰ）およびａｒｏＡ遺伝子によってそれぞれ付与される耐性）、ならびにグルホシネート（ホスフィノスリシンアセチルトランスフェラーゼ（ＰＡＴ）およびＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ  ｈｙｇｒｏｓｃｏｐｉｃｕｓＰＴＡ（ｂａｒ）遺伝子）、ならびにピリジノキシもしくはフェノキシプロピオン酸およびシクロヘキソン（ＡＣＣアーゼ阻害剤コード遺伝子）のような、他のホスホノ化合物。グリホサート抵抗性も、グリホサート酸化還元酵素をコードする遺伝子を発現する植物体に付与される。加えて、グリホサート抵抗性は、グリホサートＮ−アセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の過剰発現によって植物体に付与されることができる。フェノキシプロピオン酸、ならびにセトキシジムおよびハロキシフォップのようなシクロヘキソンに対する抵抗性を付与する例示的な遺伝子は、Ａｃｃｌ−Ｓ１、Ａｃｃｌ−Ｓ２、およびＡｃｃｌ−Ｓ３遺伝子である。
【０１２０】
（Ｄ）トリアジン（ｐｓｂＡおよびｇｓ＋遺伝子）およびベンゾニトリル（ニトリラーゼ遺伝子）のような光合成を阻害する、除草剤。
【０１２１】
（Ｅ）プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ（プロトックス）。プロトックスは、全ての植物体の生存に必要なクロロフィルの産生に必要である。プロトックス酵素は、様々な除草剤化合物の標的として機能する。これらの除草剤はまた、存在する全ての異なる植物種の成長を阻害し、それらの完全な破壊を引き起こす。
【０１２２】
（穀粒品質を付与または改善する遺伝子）
（Ａ）脂肪酸を変化させる、遺伝子。例えば、脂肪酸は、（１）例えば、ステアリル−ＡＣＰ脱飽和酵素のアンチセンスをコードする核酸により植物体を形質転換することによる、植物体のステアリン酸含有量を増加させるステアリル−ＡＣＰ脱飽和酵素の下方制御、（２）ＦＡＤ−２遺伝子修飾を介してオレイン酸を上昇させることおよび／またはＦＡＤ−３遺伝子修飾を介してリノレン酸を減少させること、（３）共役リノレン酸またはリノール酸含有量を変化させること、ならびに／または（４）ＬＥＣ１、ＡＧＰ、Ｄｅｋ１、Ｓｕｐｅｒａｌｌ、ｍｉ１ｐｓ、およびＩｐａ１、Ｉｐａ３、ｈｐｔまたはｈｇｇｔのような様々なＩｐａ遺伝子を変化させること、により変化させられることができる。
【０１２３】
（Ｂ）リン含有量を変化させる、遺伝子。例えば、リン含有量は、（１）フィチン酸塩の分解を強化し、形質転換された植物体に遊離したリン酸をより多く添加するフィターゼコード遺伝子を導入すること、および／または（２）フィチン酸塩含有量を低減させる遺伝子を上方制御させること、により変化させられることができる。
【０１２４】
（Ｃ）炭水化物を変化させる、遺伝子。これは、例えば、デンプンの分岐パターンに影響を及ぼす酵素の遺伝子、またはチオレドキシンＢａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓレバンスクラーゼ遺伝子を変化させる遺伝子を変化させることによって達成することができる。
【０１２５】
（Ｄ）トコフェロールまたはトコトリエノールの改変のような、改変された抗酸化剤含有量または組成物。
【０１２６】
（Ｅ）改変された必須種子アミノ酸。
【０１２７】
（雄性不稔性を制御する遺伝子）
雄性不稔性を付与するゲノム内の別個の位置における多数の突然変異遺伝子のような、利用可能な遺伝的な雄性不稔性を付与するいくつかの方法が存在する。これらの方法に加えて、核雄性不稔性のシステムが使用されることができ、このシステムは、雄性稔性に重要な遺伝子を同定することと、この遺伝子をサイレンシングすることと、固有プロモーター（ｎａｔｉｖｅ  ｐｒｏｍｏｔｅｒ）を遺伝子から除去しそれを誘導性プロモーターで置き換えることと、この遺伝子操作された遺伝子を植物体に挿入なおすことと、誘導性プロモーターが「オン」でないため雄性不稔である植物体を作成し、結果として転写されない雄性稔性遺伝子を生じさせることと、を含む。稔性は、プロモーターを誘導することか、または「オン」にすることによって復元されることができ、これは次いで、雄性稔性を付与する遺伝子が転写されることを可能にする。
【０１２８】
（Ａ）タペータム特異的プロモーターの制御下、かつ化学物質Ｎｉ−Ａｃ−ＰＰＴの適用によるデアセチラーゼ遺伝子の導入。
【０１２９】
（Ｂ）様々な雄ずい特異的プロモーターの導入。
【０１３０】
（Ｃ）バーナーゼおよびバースター遺伝子の導入。
【０１３１】
部位特異的ＤＮＡ組込みのための部位を作成する遺伝子
これは、ＦＬＰ／ＦＲＴシステムで使用されることができるＦＲＴ部位、および／またはＣｒｅ／Ｌｏｘｐシステムで使用されることができるＬｏｘ部位の導入を含む。使用されることができる他のシステムは、ファージＭｕのＧｉｎリコンビナーゼ、Ｅ．  ｃｏｌｉのＰｉｎリコンビナーゼ、およびｐＳＲｉプラスミドのＲ／ＲＳシステムを含む。
【０１３２】
（非生物的ストレス抵抗性に影響を及ぼす遺伝子）
（Ａ）非生物的ストレス抵抗性（それらに限定されないが、開花、種子形成、窒素利用効率の強化、窒素応答性の改変、乾燥抵抗性または耐性、低温抵抗性または耐性、および塩類抵抗性または耐性を含む）、およびストレス下での収量増加に影響する、遺伝子。例えば、リンゴ酸塩の改変を介して水利用効率を改変できる。加えて、ＣＢＦ遺伝子および転写因子を含む様々な遺伝子は、植物体に対する凍結、高塩分、および乾燥の悪影響を軽減すること、同様に植物表現型に他の正の効果を付与することに有効であり得る。アブシシン酸は、植物体において改変されることができ、結果として収量増加および／または非生物ストレスに対する耐性の増加のような改善された植物表現型を生じさせる。サイトカイニン発現は、修飾されることができ、結果として乾燥耐性のようなストレス耐性の増加および／または収量の増加を持つ植物体を生じさせることができる。窒素利用は強化されることができ、および／または窒素応答性は改変さられることができる。エチレンは変化させられることができる。非生物ストレスに関する植物体の転写因子または転写調節因子も、改変されることができる。
【０１３３】
（Ｂ）乾燥または高塩水状態による水分ストレスに対する改善された耐性。
【０１３４】
（Ｃ）細菌性マンニトール−１−リン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子を介したマンニトールレベルの増加をよる改善された水分ストレス耐性。
【０１３５】
植物体の成長、および収量、開花、植物体の成長、倒伏、および／または植物構造のような農学的形質に影響する他の遺伝子および転写因子は、植物体に導入または遺伝子移入されることができる。
【０１３６】
（農学的強化、栄養強化、または産業的強化を付与する遺伝子）
改善された病害抵抗性および／または改善された植物体もしくは穀類の品質のための酵素活性を変化させる遺伝子は、植物体に導入または遺伝子移入されることができる。例えば、リポキシゲナーゼレベルは、病害抵抗性を改善させ、および／または穀粒の品質を改善させるために変化させられることができ、結果として穀粒から作られたビール、シリアル、および他の食品の改善された風味を生じさせる。その活性が変化させられることができる別の酵素は、改善された植物および／または穀粒の品質のためのベータグルカナーゼである。その活性が変化させられることができるさらに別の酵素は、改善された植物および／または穀物の品質のためのポリフェノールオキシダーゼである。
【０１３７】
（大麦形質転換のための方法）
生物的および物理的な植物形質転換プロトコルを含む、植物形質転換のための多数の方法が開発されてきた。加えて、植物体の細胞または組織の形質転換、および植物体の再生のための発現ベクターおよびインビトロ培養方法が利用可能である。
【０１３８】
Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ媒介性形質転換。発現ベクターを植物体に導入するための１つの方法は、植物細胞を遺伝的に形質転換する植物病原性土壌細菌である、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ．Ａ．ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓおよびＡ．  ｒｈｉｚｏｇｅｎｅｓの自然形質転換システムに基づく。Ａ．  ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓおよびＡ．  ｒｈｉｚｏｇｅｎｅのＴｉおよびＲｉプラスミドはそれぞれ、植物体の遺伝学的形質転換を担う遺伝子を担持する。
【０１３９】
直接遺伝子伝達。集合的に、直接遺伝子伝達として呼ばれる植物形質転換のためのいくつかの方法は、Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ媒介性形質転換の代替として開発されてきた。植物形質転換の一般的な適用方法は、マイクロプロジェクタイル媒介性形質転換であり、午後１〜４時に測定する際、ＤＮＡはマイクロプロジェクタイルの表面上に担持される。発現ベクターは、植物細胞壁および膜を貫通するのに十分な３００〜６００ｍ／ｓの速度までマイクロプロジェクタイルを加速する遺伝子銃デバイスにより植物組織に導入される。
【０１４０】
ＤＮＡを植物体に物理的に送達するための別の方法は、標的細胞の超音波処理である。代替的に、リポソームおよびスフェロプラスト融合は、発現ベクターを植物体に導入するために使用されることができる。ＣａＣｌ2沈殿物、ポリビニルアルコールまたはポリＬ−オミチンを使用した、ＤＮＡのプロトプラスチンへの直接的な取り込みも、報告されてきた。プロトプラストならびに、全細胞および組織のエレクトロポレーションも、説明されてきた。大麦標的組織の形質転換に続いて、上記選抜マーカー遺伝子の発現は、再生および選抜方法を使用して、形質転換された細胞、組織、および／または植物体の優先的選抜を可能にする。
【０１４１】
形質転換のための前述の方法は、形質転換品種を作出するために使用されることができる。次いで、形質転換品種は、新しい形質転換品種を作出するために、別の（非形質転換または形質転換）品種と交配されることができるであろう。代替的に、前述の形質転換技術を使用して特定の大麦栽培品種に組み換えられた遺伝的形質は、植物育種技術分野で既知の従来の戻し交配技術を使用して別の栽培品種に移動されることができるであろう。例えば、戻し交配アプローチは、組み込まれた形質を公的な非エリート品種からエリート品種、またはそのゲノム内に外来遺伝子を含有している品種からその遺伝子を含有しない品種に移動させるために、使用されることができる。本明細書で使用される場合、「交配すること」とは、文脈に応じて、単純なＸ×Ｙ交配、または戻し交配のプロセスを指すことができる。
【０１４２】
（ＳＳＲおよび第１世代後代を介した遺伝子マーカープロファイル）
植物体は、表現型の観察に加えて、その遺伝子型によって同定されることもできる。植物体の遺伝子型は、同じ品種もしくは関連する品種の植物体を同定することができる、または系統を決定もしくは検証するために使用されることができる遺伝子マーカープロファイルを通じて特徴付けられることができる。遺伝子マーカープロファイルは、制限断片長多型（ＲＦＬＰ）、ランダム増幅多型ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）、任意プライムドポリメラーゼ連鎖反応（ＡＰ−ＰＣＲ）、ＤＮＡ増幅フィンガープリンティング（ＤＡＦ）、配列特徴増幅領域（ＳＣＡＲ）、増幅断片長多型（ＡＦＬＰ）、マイクロサテライトとしても呼ばれる単純配列反復（ＳＳＲ）、および一塩基多型（ＳＮＰ）のような技術によって取得されることができる。
【０１４３】
これらの目的のために使用される特定のマーカーは、任意の特定のマーカーのセットに限定されないが、品種を区別する手段を提供する任意のタイプのマーカーおよびマーカープロファイルを含むことが想定される。比較方法の１つは、ＢＧ  Ｋａｔａｎａに対して同型接合遺伝子座のみを使用することである。
【０１４４】
遺伝プロファイルは、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａならびに栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの植物体部分および植物細胞の同定に使用されることに加えて、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの使用を介して作製された大麦植物体を同定するため、またはＢＧ  Ｋａｔａｎａの使用を介して作製された後代植物体の系統を検証するために使用されることができる。遺伝子マーカープロファイルも、育種および戻し交配変換の開発に有用であり得る。
【０１４５】
ＳＳＲ多型を使用して遺伝子マーカープロファイルを実施する手段は、既知である。ＳＳＲは、マイクロサテライトのような反復ヌクレオチド配列において多型に基づく遺伝子マーカーである。ＳＳＲに基づくマーカーシステムは、多数の対立遺伝子が存在し得るという点で、他のマーカーシステムと比較して連鎖分析において非常に情報豊富であり得る。このタイプのマーカーの別の利点は、ＳＳＲの検出が、例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によって、隣接するプライマーの使用を通じて達成されることができ、それによって、労働集約性の高いサザンハイブリダイゼーションの必要性を除外する、ということである。ＰＣＲ検出は、反復ＤＮＡの多型セグメントに隣接する２つのオリゴヌクレオチドプライマーを使用する。低温でプライマーをそれらの相補配列にアニールすること、およびＤＮＡポリメラーゼによりアニールしたプライマーの伸長が後に続く、ＤＮＡの熱変性の繰り返しサイクルは、この方法の主な部分を含む。
【０１４６】
マーカーは、増幅後、増幅産物の電気泳動によってスコア付けされることができる。マーカー遺伝子型のスコア付けは、増幅断片のサイズに基づいており、これは、断片の塩基対の数によって測定されることができる。使用されたプライマーまたは実験室手順における変動は報告された断片サイズに影響を及ぼす可能性がある一方、使用された特定のプライマーまたは実験室に関係なく、相対値は一定のままであるべきである。品種を比較する場合、全てのＳＳＲプロファイルは同じ実験室で実施されることができる。
【０１４７】
大麦植物体ＢＧ  ＫａｔａｎａのＳＳＲプロファイルは、そのような植物体はＢＧ  Ｋａｔａｎａと同じ同型接合対立遺伝子を含むため、親としてＢＧ  Ｋａｔａｎａを含む植物体を同定するために使用されることができる。大麦品種は全ての関連する遺伝子座において本質的に同型接合であるため、ほとんどの遺伝子座は、１つのタイプの存在する対立遺伝子のみを有するはずである。対照的に、Ｆ1後代の遺伝子マーカープロファイルは、それらの親の合計であるはずであり、例えば一方の親が特定の遺伝子座において対立遺伝子ｘに対して同型接合であり、他方の親がその遺伝子座において対立遺伝子ｙに対して同型接合である場合、Ｆ1後代は、その遺伝子座においてｘｙ（異型接合）であるはずである。選抜および育種によって作出される後代の後世代は、その遺伝子座位置について遺伝子型ｘ（同型接合）、ｙ（同型接合）、またはｘｙ（異型接合）であることが予想される。Ｆ1植物体が雑種継代のために自殖または同胞交配される場合、その位置について遺伝子座はｘまたはｙのいずれかであるはずである。
【０１４８】
加えて、戻し交配変換、導入遺伝子、または遺伝子の不稔性因子を含むＢＧ  Ｋａｔａｎａのような、それらの開発におけるＢＧ  Ｋａｔａｎａの使用から実質的に利益を受ける植物体および植物体部分は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａに対して高い一致率を持つ分子マーカープロファイルを有することによって同定されることができる。実施形態では、そのような一致率は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａと９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、または９９．９％同一であり得る。
【０１４９】
ＢＧ  ＫａｔａｎａのＳＳＲプロファイルはまた、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの使用から開発された本質的に派生する品種および他の後代品種、同様にその細胞および他の植物体部分を同定するために使用されることができる。ＢＧ  Ｋａｔａｎａを使用して作製された後代植物体および植物体部分は、一致率または類似率のいずれかにより測定される際、ＢＧ  Ｋａｔａｎａからの遺伝的寄与の少なくとも２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または９９．５％の分子マーカープロファイルを有することによって同定されることができる。かかる後代は、ＢＧ  ＫａｔａｎａまたはＢＧ  Ｋａｔａｎａを祖先として有する植物以外の大麦植物体への１、２、３、４、５、またはそれ以上の他家授粉の範囲内であるような、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの系統距離内にあるように、さらに特徴付けられることができる。独自の分子プロファイルは、ＳＮＰおよびＲＦＬＰのような他の分子ツールにより同定されることができる。
【０１５０】
上記のような植物体のＳＳＲ遺伝子マーカープロファイルを決定する一方で、いずれの親植物体にも現れなかったいくつかの独自のＳＳＲプロファイルも、同定されることができる。かかる独自のＳＳＲプロファイルは、育種プロセス中に組換えまたは突然変異から生じる場合がある。いくつかの独自の対立遺伝子の組み合わせは、植物品種、かかる品種から作出されたＦ1後代、およびかかる品種から作出されたさらなる後代を同定する手段を提供する。
【０１５１】
（遺伝子変換）
用語「大麦植物体」が本イノベーションの文脈において使用される場合、この用語はまた、その品種の任意の遺伝子変換を含む。戻し交配方法は、品種を改善するまたは品種に特徴を導入するために、本イノベーションにより使用されることができる。例えば、品種は、反復親に１、２、３、４、５、６、７、８、９、またはそれ以上の回数戻し交配されることができる。所望の特徴のための遺伝子に寄与する親大麦植物体は、「一回」または「ドナー」親と称される。この専門用語は、一回親が戻し交配プロトコルで１回使用され、したがって反復しないという事実を言う。一回親からの遺伝子または遺伝子（複数）が伝達された親大麦植物体は、戻し交配プロトコルにおいていくつかのラウンドで使用されるため、反復親として知られる。典型的な戻し交配プロトコルでは、関心のある原品種（反復親）は、伝達される関心のある単一遺伝子を担持する第２の品種（一回親）に交配される。次いで、この交配から結果として生じる後代は再び反復親に交配され、反復親からの単一の伝達された遺伝子に加えて、反復親の所望の形態的および生理的特徴の実質的に全てが変換された植物体で回復される大麦植物体が取得されるまで、プロセスが繰り返される。
【０１５２】
適切な反復親の選抜は、成功する戻し交配手順に寄与する。戻し交配プロトコルの目的は、原品種の単一の形質または特徴を変化させるまたは置き換えることである。これを達成するために、反復する品種の単一遺伝子は、一回親からの所望の遺伝子で修飾または置換される一方で、所望の遺伝子の残りの本質的に全て、したがって、原品種の所望の生理的および形態的構成を保持する。特定の一回親の選択は、戻し交配の目的に依存するであろう。主な目的の１つは、商業的に望ましく農学的に重要な形質を植物体に追加することである。正確な戻し交配プロトコルは、変化されている特徴または形質に依存するであろう。伝達されている特徴が優性対立遺伝子である場合には戻し交配方法は簡素化されるが、劣性対立遺伝子も転写され得る。この場合、所望の特徴が正常に伝達されたかどうかを判定するために、後代の試験を導入する必要があり得る。
【０１５３】
新品種の開発において定期的に選抜されていないが、戻し交配技術によって改善されることができる多くの単一遺伝子形質が同定されてきた。単一遺伝子形質は、形質転換であってもよいし、または形質転換でなくてもよい。これらの特徴の例は、それらに限定されないが、雄性不稔性、蝋状のデンプン、除草剤耐性または抵抗性、細菌性、真菌性、またはウイルス性の病害に対する抵抗性、虫害抵抗性または耐性、雄性稔性、強化された栄養品質、工業的使用、収量安定性、および収量強化を含む。これらの遺伝子は、一般に核を通じて遺伝される。
【０１５４】
（突然変異育種）
突然変異育種は、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａに新しい形質を導入する別の方法である。自然発生的に生じるか、または人工的に誘導される突然変異は、植物育種業者にとって有用な変異性の供給源であり得る。人工的な突然変異誘発の目的は、所望の特徴の突然変異率を増加させることである。突然変異率は、温度、長期種子貯蔵、組織培養条件、Ｘ線、ガンマ線（例えば、コバルト６０またはセシウム１３７）、中性子（原子炉におけるウラン２３５による核分裂の産物）、ベータ放射線（リン３２または炭素１４などの放射性同位体から放出される）、もしくは紫外線（例えば、２５００〜２９００ｎｍ）のような放射線、または（例えば、塩基類似体（５−ブロモウラシル）、関連化合物（８−エトキシカフェイン）、抗生物質（ストレプトニグリン）、アルキル化剤（硫黄マスタード、窒素マスタード、エポキシド、エチレンアミン、硫酸塩、スルホン酸塩、ラクトン）、アジド、ヒドロキシルアミン、亜硝酸、もしくはアクリジンのような）化学的突然変異原を含む多くの異なる手段によって増加させることができる。突然変異誘発を通じて所望の形質が観察されると、その形質は次いで、従来の育種技術によって既存の遺伝資源に組み込まれることができる。加えて、他の大麦植物体において作成された突然変異は、かかる変異を含む大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの戻し交配変換を生成するために使用されることができる。さらなる実施形態は、ＢＧ  Ｋａｔａｎａの突然変異原による処理およびＢＧ  Ｋａｔａｎａの突然変異誘発によって作製された植物体を含む。
【０１５５】
（表）
本開示の一態様では、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａを、農学的パフォーマンスについて試験した。具体的には、ＢＧ  Ｋａｔａｎａについて他の３つの大麦品種、具体的にはＢＧ  ４６ｅ、ＢＧ  １０４、ＢＧ  ０１２、およびＣｈａｍｐｉｏｎと比較して、エーカー当たりの大麦のポンドおよびエーカー当たりのブッシェルを、検査した。追加の農学的パフォーマンス測定基準を、本開示のＢＧ  Ｋａｔａｎａとすぐ上で言及された品種との間で試験した。以下の表２〜４は、この比較を示す。各表において、列１は、比較した栽培品種（すなわち、ＢＧ  Ｋａｔａｎａ、ＢＧ  ４６ｅ、ＢＧ  １０４、ＢＧ  ０１２、およびＣｈａｍｐｉｏｎ）を列挙する。列２は、エーカー当たりの生産されたポンド数を列挙する。列３は、エーカー当たりの生産されたブッシェル数を列挙する。列４は、試験重量を列挙する。列５は、乾燥ベースで実施されたベータグルカン百分率を列挙する。列６は、芒を除き地面のレベルから穂の端部まで測定した際の大麦植物体のインチでの平均高さである草丈を列挙する。第７列は、１〜９のスケールでの倒伏値を列挙する。第８列は、播種から出穂までの日数を列挙する。本明細書で使用される出穂は、穂ばらみ期から穂の露出が発生する、または大麦植物体の止葉から露出が生じる特定の日付を説明する。表に示されている出穂の測定値は、１月１日から出穂が発生した時との間の日数を示す。表２は、２０１６年に実施された試験に関する上記情報を示し、表３は２０１７年の試験結果を示し、表４は２０１８年の試験結果を示す。
【０１５６】
【表２】
2020150944.tif 000004
【０１５７】
【表３】
2020150944.tif 000005
【０１５８】
【表４】
2020150944.tif 000006
【０１５９】
表２〜４に示される結果から見ることができるように、ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、ＢＧ  ４６ｅ、ＢＧ  １０４、ＢＧ  ０１２、およびＢＧ  １０４と比較して、エーカー当たりの生産されたポンドおよびエーカー当たりの生産されたブッシェルの両方の点で、増加した穀粒収量を示す。加えて、ＢＧ  Ｋａｔａｎａは、ＢＧ  ４６ｅ、ＢＧ  ０１２、およびＢＧ  １０４と比較して、減少した出穂時間を示す。このことは、他の大麦栽培品種と比較して、より短い期間でエーカー当たりより多くの大麦を生産する大麦植物体を生じる。
【０１６０】
（寄託情報）
上記に開示され、添付の特許請求の範囲で説明された大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａの寄託が、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ），１０８０１  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ，Ｍａｎａｓｓａｓ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ  ２０１１０で行われた。寄託日は２０１９年１月１７日であり、大麦栽培品種ＢＧ  Ｋａｔａｎａのそれらの寄託された種子の受託番号はＡＴＣＣ受託番号ＰＴＡ−１２６５９８である。本寄託に対する全ての制限は解除され、寄託は３７  Ｃ．Ｆ．Ｒ．§§１．８０１−１．８０９の全ての要件を満たすことが意図されている。寄託物は、３０年の期間、もしくは最後の請求から５年間、または特許の有効期間のいずれかより長い期間、寄託所に保管され、必要に応じてその期間中に置き換えられる。
【０１６１】
本明細書において開示および請求される組成物および方法の全ては、本開示に照らして、過度の実験なしに作製および実行されることができる。本開示の組成物および方法は前述の例示的な実施形態の点で説明されている一方、本明細書で説明される組成物、方法、およびステップまたは方法のステップの順序において、本開示の真の概念、精神、および範囲から逸脱することなく、変形、変更、修正、ならびに変更が適用され得ることは、当業者には明らかであろう。より具体的には、化学的および生理学的に両方に関連するある特定の薬剤が、本明細書で説明される薬剤の代わりに置換され得る一方で、同じまたは類似の結果が達成されることは明らかであろう。当業者に明らかな全てのかかる類似の置換および修正は、添付の特許請求の範囲によって定義されるイノベーションの精神、範囲、および概念内であるとみなされる。
【０１６２】
本出願は、特定の構造的特徴および／または方法論的動作を有する実施形態を説明するが、特許請求の範囲は必ずしも説明される特定の特徴または動作に限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴および動作は、本出願の特許請求の範囲内にあるいくつかの実施形態の単なる例示にすぎない。
【外国語明細書】
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