(57)【要約】  本発明は、ウドンコ病、特に植物病原菌Erysiphe heracleiによって起こるウドンコ病、１つまたは２つの優性ウドンコ病抵抗性遺伝子によってウドンコ病抵抗性が付与された抵抗性のニンジン植物またはDaucus carota植物に関する。本発明はさらに、該ウドンコ病、特に植物病原菌Erysiphe heracleiによって起こるウドンコ病に遺伝学的に関連付けられる分子マーカー、抵抗性付与遺伝子、およびニンジン植物またはDaucus carota植物がウドンコ病、特に植物病原菌Erysiphe heracleiによって起こるウドンコ病に抵抗性であることを判定するためのそれらの使用に関する。本発明はまた、該植物の種子、食用部分、花粉、卵細胞、カルス、浮遊培養物、不定胚、または植物部分にも関する。
2019505231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に抵抗性のDaucus carota植物であって、該抵抗性が、該植物の第３染色体上において配列番号４と配列番号５との間に位置する第１の抵抗性遺伝子により付与される、Daucus carota植物。
【請求項２】
該抵抗性が、該植物の第３染色体上において配列番号１１と配列番号１２との間に位置する第２の抵抗性遺伝子によりさらに付与される、請求項１に記載のDaucus carota植物。
【請求項３】
該第１の抵抗性遺伝子が、第３染色体において２．６８ｃＭに位置する、請求項１または２に記載のDaucus carota植物。
【請求項４】
該第２の抵抗性遺伝子が、第３染色体において７６．７ｃＭに位置する、請求項２または３に記載のDaucus carota植物。
【請求項５】
該第１の抵抗性遺伝子が、寄託番号NCIMB 42389で寄託されたDaucus carota植物の種子から得られる、請求項１〜４のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項６】
該第２の抵抗性遺伝子が、寄託番号NCIMB 42397で寄託されたDaucus carota植物の種子から得られる、請求項２〜５のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項７】
該第１の抵抗性遺伝子が、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能である、請求項１〜６のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項８】
該第２の抵抗性遺伝子が、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能である、請求項２〜７のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項９】
ゲノム中に、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１０】
ゲノム中に、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含む、請求項２〜９のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１１】
該植物がハイブリッド植物である、請求項１〜１０のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１２】
該ハイブリッド植物が不稔ハイブリッド植物である、請求項１１に記載のDaucus carota植物。
【請求項１３】
該不稔ハイブリッド植物が、雄性不稔、好ましくは細胞質雄性不稔ハイブリッド植物である、請求項１２に記載のDaucus carota植物。
【請求項１４】
該植物がDaucus carota spp. sativusである、請求項１〜１３のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のDaucus carota植物の、種子、食用部分、花粉、卵細胞、カルス、浮遊培養物、不定胚、または植物部分。
【請求項１６】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対し抵抗性であるDaucus carota植物を同定するための、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される１つまたはそれ以上の分子マーカーの使用。
【請求項１７】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対する抵抗性を付与する遺伝子であって、第３染色体上の２．６ｃＭに位置し、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能な遺伝子。
【請求項１８】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対する抵抗性を付与する遺伝子であって、第３染色体上の７６．７ｃＭに位置し、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される１つまたはそれ以上の分子マーカーによって特定可能な遺伝子。
【請求項１９】
請求項１７に記載の抵抗性遺伝子、請求項１８に記載の抵抗性遺伝子、または請求項１７に記載の抵抗性遺伝子と請求項１７に記載の抵抗性遺伝子とを含む、Daucus carota植物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウドンコ病、特に植物病原菌Erysiphe heracleiによって起こるウドンコ病、１つまたは２つの優性ウドンコ病抵抗性遺伝子によってウドンコ病抵抗性が付与された抵抗性のニンジン植物またはDaucus carota植物に関する。本発明はさらに、該ウドンコ病、特に植物病原菌Erysiphe heracleiによって起こるウドンコ病に遺伝学的に関連付けられる分子マーカー、抵抗性付与遺伝子、およびニンジン植物またはDaucus carota植物がウドンコ病、特に植物病原菌Erysiphe heracleiによって起こるウドンコ病に抵抗性であることを判定するためのそれらの使用に関する。本発明はまた、該植物の種子、植物部分、および特に可食部分にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ニンジンまたはDaucus carotaは、世界の多くの地域で一般的なセリ科の栽培植物である。セリ科は、多くが中空の茎を有する芳香植物である多数の種からなり、顕花植物の最も大きい２０の科に含まれる。Daucus属に並び、他にも栽培植物が知られており、その例は、キャラウェー、セロリ、コリアンダー、ディル、フェンネル、パセリおよびパースニップである。セリ科は全部で３５００を超える種を含む。
【０００３】
野生ニンジンであるDaucus carota L.は、世界の広い地域において固有であり、若い段階では食べられるが長期の生育により木質化する白色主根を有する。栽培されるニンジンであるDaucus carota、特にDaucus carota spp. sativusは、通例橙色であるが、紫、赤、黄および白色の変種も知られる根菜である。
【０００４】
気候の穏やかな地域では通常、Daucus carotaは二年生植物で、播種後１年目が生長期であり、越冬後の栽培２年目に開花しうる。熱帯および亜熱帯地域では、ニンジンは一年生で、春化処理を行わなくても生長期から生殖期への移行が起こる。野生種の中にも一年生の生活環を持つものはある。
【０００５】
葉は螺旋状に付く。花柄が伸びると、この茎の先端が尖り、細かく枝分かれした花序となる。この茎は６０〜２００ｃｍの長さとなりうる。
【０００６】
花は、白色ないし薄緑または黄色の小花柄を伴う繖形花序をなす。個々の花は小花柄に付く。最初の繖形花序が主茎の先端に付き、この主枝部分からさらなる繖形花序が伸びうる。各花は、５つの花弁、５つの雄蘂、および中心に１つの柱頭を有する。花は雄性先熟であり、すなわち、花の柱頭が受粉可能となるのに先だって、葯が花粉を放出する。このメカニズムは、自家受粉をある程度防ぎ、他家受粉を促進する。心皮の上面に、花蜜を含有する花盤が存在する。花は受粉を媒介する昆虫を引き寄せ、受粉すると繖形花序の外側部分が内側に折れ曲がって、繖形花序は凸状を経てカップ状に変形する。約３０日後に実る種子は２つの分果からなり、それぞれが真の種子を含む。
【０００７】
Daucusにおける雄性不稔の出現は、ハイブリッド種子の生産に非常に有用な特質である。Daucus属の雄性不稔には２つの型が知られている（参考文献１、２、３）：いわゆるブラウンアンサー型（brown anther type）（葯が、花粉飛散可能となる前に退化し、しぼむ）と、雄蘂が花弁様構造に置き換わるペタロイド型（petaloid type）である（参考文献１）。
【０００８】
ニンジンに見られる雄性不稔は通常、細胞質雄性不稔であり、これは、当該形質をもたらす遺伝的決定因子が、核染色体上に存在するのではなく、ミトコンドリアＤＮＡによってコードされるというものである。ミトコンドリアは卵細胞によってのみ子に伝達されるので、当該形質は母系遺伝する。雄性不稔の出現は１００％の他家受粉を可能にするので、Daucusのハイブリッドが容易に作られる。ニンジンは近交弱勢を起こす作物であるが、ヘテローシスまたは雑種強勢であれば非常に強いものでありうる。
【０００９】
ニンジンは、その栄養ある主根のために栽培される。主根の大部分は、外側の篩部と内側の木部からなる。木部と比較して大部分を占める篩部が、園芸学的に価値あるものと考えられている。主根は多くの形のものが知られており、用途に応じて、丸い形、円錐形またはより円筒形に近いものが好まれる。根の長さは５ｃｍから４０ｃｍに至るものまで様々であり、直径は１ｃｍから１０ｃｍまで様々でありうる。主根の色は、野生種では白色であるが、栽培種では橙色が多く、赤、紫、黒または黄色のものもある。主根は、ビタミンＡに代謝されうる、重要な抗酸化物質であるカロテン、特にβ−カロテンに富む。ニンジンはさらに、食物繊維、ビタミンＣ、Ｂ６およびＫ、ならびに抗酸化物質ファルカリノールを含む。抗酸化物質（カロテノイドを含む）は、慢性疾患を防ぐ効果について研究されている。遊離の糖は主に、スクロース、グルコースおよびフルクトースである。
【００１０】
ニンジンの栽培は世界中で行われている。２０１１年には３５００万トンを超えるニンジンが生産された（参考文献４）。人が栽培する他のあらゆる作物と同様、この作物にも、良好な収穫を脅かす要因は数多く存在する。多くの細菌、真菌、ウイルスおよびウイロイドによる病害、ならびに多くの昆虫および線虫による虫害が知られている。主な細菌および真菌による病害は、とりわけXanthomonas campestris、Erwinia carotavora、Alternaria dauci、Alternaria radicina、Pythium spp.、Rhizoctonia spp.、Sclerotinia spp.、Fusarium spp、Botrytis cinereaおよびPhytophthora spp.により引き起こされるものである。Heterodera carotae、Meloidogyne spp. およびPratylenchus spp.といった線虫は、主根を著しく損ない、その結果、収穫量が低下し、産物は市販に適さなくなる。さらに、さまざまなウイルスおよびウイロイドが、植物の健康状態およびニンジンの収穫量に悪影響を及ぼすことが知られている。
【００１１】
そのような病原体によって引き起こされるニンジン収穫量の低下の故に、該病原体に対する抵抗性を導入する品種改良プログラムが、企業および政府機関によって推し進められてきた。ニンジン栽培に大きく影響する病害の１つは、Erysiphe heracleiによるウドンコ病である。Erysiphe heracleiは子嚢菌Erysiphales目に属し、いくつかのセリ科植物メンバーにおいて葉病害ウドンコ病を引き起こす（参考文献５、６）。E. heracleiのいくつかの分化型が知られており、それらは概して、セリ科の異なる属に特異的である。
【００１２】
Erysiphe heracleiに感染すると、ニンジン植物は真菌および胞子で覆われるようになる。植物細胞に侵入する吸器が真菌から生じるが、これは細胞膜を横切らない。したがって、真菌は細胞間に存在する。吸器を通して、栄養物および水が感染植物の細胞間隙から吸収される。真菌による斑点が、最初に下方の葉に現れ、上方の植物部分に広がっていく。斑点は、花柄があればそれを含む植物全体に広がる。この病害は、夏から秋の気温で最も顕著である。感染が重篤であれば、葉が落ち、収穫量が低下し、採種においては種子の品質が低下する。２０％の収穫量低下は希ではない。多湿条件では、感染組織は他の（二次的な）病原体に容易に冒されて、急速な葉の衰弱が起こる。現代式のトップリフターはニンジンを地面から引き抜くのに葉を使うので、冒された作物では葉が失われるために、適正な収穫を行うことができない。
【００１３】
Erysiphe heracleiの感染による影響を回避するための１つの方法は、殺真菌剤の適用でありうる。しかしながら、農薬の使用は全般に制限される傾向にあり、社会の認識も、そのような化学物質の使用を回避する方向に向いている。さらに、有機栽培者は、栽培において殺真菌剤を使用しない。したがって、当分野においてErysiphe heracleiに対して抵抗性のニンジンが求められていることは明らかである。
【００１４】
日本の研究機関による研究において、Erysiphe heracleiに対する抵抗性を、構成的（constitutive）ＣａＭＶ  ３５Ｓプロモーターの制御下にヒトリゾチーム遺伝子を用いてトランスジェニック技術によって導入する試みがなされた。いくつかの形質転換体が、改善されたErysiphe heraclei抵抗性を示した。この抵抗性は、子孫において確認された（参考文献７）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、Daucus遺伝資源（germplasm）由来の遺伝子材料を用いて、当分野における上記問題を、完全にではなくとも部分的に解決することである。具体的には、本発明の課題は、とりわけ、Erysiphe heracleiまたはウドンコ病に対し抵抗性のニンジンまたはDaucus carota植物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
とりわけ上記課題は、請求の範囲に記載される植物、遺伝子および分子マーカーの提供により解決される。
【００１７】
具体的には、とりわけ上記課題は、本発明の第１の側面により、植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に抵抗性のDaucus carota植物の提供により解決され、ここで、該抵抗性は、該植物の第３染色体上において配列番号４（本発明において９７０８とも称する）と配列番号５（本発明において９６２５とも称する）との間に位置する第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１により付与される。
【００１８】
あるいは、とりわけ上記課題は、本発明の第１の側面により、植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に抵抗性のDaucus carota植物の提供により解決され、ここで、該抵抗性は、該植物の第３染色体上において、一方の側における９６１８、９６２０、９６２４、９７０３または９７０８として特定される分子マーカーのいずれかと、他方の側における９６２５、９６２９、９６３５、９６３１または９６３６として特定される分子マーカーのいずれかとの間に位置する第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１により付与される。
【００１９】
あるいは、とりわけ上記課題は、本発明の第１の側面により、植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に抵抗性のDaucus carota植物の提供により解決され、ここで、該抵抗性は、該植物の第３染色体上において、一方の側における配列番号１、２、３または４のいずれかと、他方の側における配列番号５、６または７のいずれかとの間に位置する第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１により付与される。
【００２０】
Daucus carotaのゲノム配列は（部分的に）決定されており（参考文献８）、該配列はＮＣＢＩにおいて配列番号PRJNA268187として一般に入手可能である（参考文献９）。PRJNA268187の配列において、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、第３染色体の位置1,648,619と1,739,519の間に見出すことができる。本書に示す配列を用いて、当業者は、Daucus carotaゲノムの他の一般に利用可能な配列情報、特にその第３染色体、例えばその配列番号４と配列番号５の位置の間において、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１を容易に特定することができる。あるいは、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、一方の側における配列番号１、２、３または４のいずれかと、他方の側における配列番号５、６または７のいずれかとの間に見出すことができる。
【００２１】
本発明の第１の側面の好ましい態様においては、本発明のDaucus carota植物において、抵抗性はさらに、該植物の第３染色体上において配列番号１１（本発明において９６７１とも称する）と配列番号１２（本発明において９６７２とも称する）との間に位置する第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２によっても付与される。
【００２２】
あるいは、本発明の前記好ましい態様において、さらなる抵抗性は、該植物の第３染色体上において、一方の側における９６５９、９６６６、９６６９、９６７０または９６７１として特定される分子マーカーのいずれかと、他方の側における９６７２、６７０９、９６７４、９６７７、９５２８、６９０９、４２０１または６０６９として特定される分子マーカーのいずれかとの間に位置する第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２により付与される。
【００２３】
あるいは、本発明の前記好ましい態様において、さらなる抵抗性は、該植物の第３染色体上において、一方の側における配列番号８、９、１０または１１のいずれかと、他方の側における配列番号１２、１３、１４または１５のいずれかとの間に位置する第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２により付与される。
【００２４】
Daucus carotaのゲノム配列は（部分的に）決定されており、該配列はＮＣＢＩにおいて配列番号PRJNA268187として一般に入手可能である（参考文献９）。PRJNA268187の配列において、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、第３染色体の位置45,210,264と45,845,221との間に見出すことができる。本書に示す配列を用いて、当業者は、Daucus carotaゲノムの他の一般に利用可能な配列情報、特にその第３染色体、例えばその配列番号１１と配列番号１２の位置の間において、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２を容易に特定することができる。あるいは、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、一方の側における配列番号８、９、１０または１１のいずれかと、他方の側における配列番号１２、１３、１４または１５のいずれかとの間に見出すことができる。
【００２５】
別の好ましい一態様においては、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、第３染色体上の２．６８ｃＭの位置に、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、第３染色体上の７６．７ｃＭの位置に存在する。前記のように、これら染色体上の位置（センチモルガン）は、PRJNA268187の配列において、第３染色体の位置1,648,619と1,739,519の間、位置45,210,264と45,845,221の間にそれぞれ対応する。
【００２６】
さらに別の好ましい一態様においては、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、２０１５年３月１９日に寄託番号NCIMB 42389（Ferguson Building, Craibstone Estate, Bucksburn, Aberdeen AB21 9YA, United Kingdom）で寄託されたDaucus carota植物の種子から得ることができ、得られ、または誘導される。言い換えれば、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、好ましくは、種子寄託NCIMB 42389中に見出される抵抗性遺伝子である。
【００２７】
さらに別の好ましい一態様においては、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、２０１５年４月１６日に寄託番号NCIMB 42397（Ferguson Building, Craibstone Estate, Bucksburn, Aberdeen AB21 9YA, United Kingdom）で寄託されたDaucus carota植物の種子から得ることができ、得られ、または誘導される。言い換えれば、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、好ましくは、種子寄託NCIMB 42397中に見出される抵抗性遺伝子である。
【００２８】
本発明の好ましい一態様においては、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能である。言い換えれば、本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１は、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーに遺伝的に連鎖する。
【００２９】
本発明のさらなる好ましい一態様においては、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能である。言い換えれば、本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２は、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーに遺伝的に連鎖する。
【００３０】
本発明の第１の抵抗性遺伝子またはＥｈ１と本発明の分子マーカーとの遺伝的連鎖を考慮して、本発明は、特に好ましい態様において、ゲノム中に、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含むDaucus carota植物に関する。
【００３１】
本発明の第２の抵抗性遺伝子またはＥｈ２と本発明の分子マーカーとの遺伝的連鎖を考慮して、本発明は、特に好ましい態様において、ゲノム中に、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含むDaucus carota植物に関する。
【００３２】
本発明は、最も好ましい態様において、ゲノム中に、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列、ならびに配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含むDaucus carota植物に関する。
【００３３】
前記植物は、好ましくはハイブリッド植物、より好ましくは不稔ハイブリッド植物、最も好ましくは雄性不稔ハイブリッド植物、例えば細胞質雄性不稔である。
【００３４】
本発明のDaucus carota植物は、好ましくはDaucus carota ssp. sativus植物である。
【００３５】
本発明は、他の側面において、前記Daucus carota植物の種子、食用部分、花粉、卵細胞、カルス、浮遊培養物、（不定）胚、または植物部分に関する。
【００３６】
本発明の分子マーカーと本発明の抵抗性遺伝子Ｅｈ１およびＥｈ２との遺伝的連鎖を考慮して、本発明は、さらなる一側面において、植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対し抵抗性であるDaucus carota植物を同定するための、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される１つまたはそれ以上の分子マーカーの使用に関する。
【００３７】
さらに、本発明の分子マーカーと本発明の抵抗性遺伝子Ｅｈ１およびＥｈ２との遺伝的連鎖を考慮して、本発明は、さらに別の一側面において、植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対する抵抗性を付与する、第３染色体上の２．６ｃＭの位置に存在し、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能な遺伝子、ならびに第３染色体上の７６．７ｃＭの位置に存在し、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される１つまたはそれ以上の分子マーカーによって特定可能な遺伝子に関する。
【００３８】
本発明を下記の実施例および図面によってさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の分子マーカー、ならびに植物病原菌Erysiphe heracleiに対する抵抗性を付与する本発明の第１の抵抗性遺伝子Ｅｈ１および本発明の第２の抵抗性遺伝子Ｅｈ２の両方を示す、Daucus carotaの第３染色体の物理的地図の概略を示す。
【図２】図２は、図１に示す分子マーカーＳＮＰマーカーの配列、およびPRJNA268187の配列（参考文献９）の第２染色体上のそれらの位置を示す。配列番号１〜７は、Ｅｈ１遺伝子座における抵抗性遺伝子を示すＳＮＰに対応する。配列番号８〜１５は、Ｅｈ２遺伝子座における抵抗性遺伝子を示すＳＮＰに対応する。配列番号１６〜２２は、Ｅｈ１遺伝子座における感受性遺伝子を示すＳＮＰに対応する。配列番号２３〜３０は、Ｅｈ２遺伝子座における感受性遺伝子を示すＳＮＰに対応する。コードの使用は、下記ＩＵＰＡＣヌクレオチドコード（参考文献１０）に従う：Ａ＝アデニン、Ｔ＝チミン、Ｃ＝シトシン、Ｇ＝グアニン、Ｋ＝ＧまたはＴ、Ｗ＝ＡまたはＴ、Ｙ＝ＣまたはＴ。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００４０】
温室におけるErysiphe heracleiに対する抵抗性の試験
偏性寄生菌としての該真菌を、適当な感受性ニンジン植物において、感染葉を植物の間に置くことにより維持した。ファンの使用によって、気流により胞子を植物の間に拡散させて、植物の間に感染を広げた。
【００４１】
テーブル上の土に、抵抗性を試験する植物を、１列当たり植物約３０個体で播種した。試験する植物２０列毎に、レース０およびレース１に対する抵抗性材料ならびに感受性材料のそれぞれの列を挟んだ。植物が約３ｃｍの高さになったら、真菌胞子を明らかに示す感染葉を適用することにより接種を行った。最初に感染葉を抵抗性を試験する植物に撫で付け、次いで該接種用の葉を該若い植物の間に置いた。ファンを用いて胞子をさらに拡散させた。温度は、夜間は１６±２℃、日中は２２±２℃とし、最短１６時間（あるいは光周期がより長ければそれ以上）は明るく、最長８時間、暗くした。湿度は、週に何度か、テーブル間に水を噴霧することにより、高いレベルに保った。６週後に植物を評価した；感染した葉は、白色粉末状の菌糸体および胞子で覆われ、しばしば白化していた。
【００４２】
感染の程度を、徴候を０（完全に感受性）ないし９（完全に抵抗性）のスコアで評価して表した。感受性の対照植物がE. heraclei感染の徴候を示していることを注意深く確認した。
【実施例２】
【００４３】
屋外におけるE. heracleiに対する抵抗性の試験
屋外試験をオランダの気候条件で行った。真菌の接種物を実施例１に記載したように調製した。屋外で試験する材料を、５月前半の間に直接播種した。
【００４４】
植物が約３ｃｍの高さになったら、該若い被検植物材料の間の地面に、胞子形成する植物の鉢を置くことにより、接種物を拡散させた。該接種用の植物から胞子が風により拡散される。
【００４５】
植物が抵抗性であるか感受性であるかを、乾燥気候条件の間に、徴候が明らかに目に見える時に評価した。感染の程度を、徴候を０（完全に感受性）ないし９（完全に抵抗性）のスコアで評価して表した。
【実施例３】
【００４６】
ゲノムＤＮＡの分子の特徴付け、および抵抗性遺伝子のマッピング
前記の２つの利用可能な抵抗性の遺伝資源を用いて、各抵抗性資源と感受性ニンジン系統とを交配し、得られたＦ１植物を自家受粉することにより、２つのＦ１Ｓ１集団を作製した。抵抗性植物３に対し感受性植物１と分かれたことから、いずれの場合も抵抗性は優性形質に基づくことがわかった。
【００４７】
基礎研究により、D. carotaの部分的な遺伝子地図、およびそのゲノムのほぼ完全な配列が明らかにされており、これはＮＣＢＩにプロジェクトPRJNA268187として提出されている（参考文献９）。
【００４８】
抵抗性の明らかな資源と感受性ニンジン系統との交配によるＦ１Ｓ１世代から、少なくとも２０００個の種子を採取した。ＱＴＬマッピングを行うために、各交配の植物１２００個体を温室で生育した。各植物個体からの葉材料を、ＤＮＡ単離およびその後のマーカー解析のために使用した。
【００４９】
抵抗性遺伝子座の近傍に交叉がある選択した個体の近交系を、実施例１に記載したように温室において試験し、抵抗性を確認した。
【００５０】
抵抗性遺伝子の領域におけるさらなる一塩基多形（ＳＮＰ）マーカーを開発するために、E. heracleiに対する抵抗性の利用可能な資源を用いるシーケンスプロジェクトを開始した。
【００５１】
ゲノム全長をカバーするＳＮＰマーカーを用いて、両方の抵抗性遺伝子が第３染色体上に位置することを決定した。２つの抵抗性系統および１つの感受性系統の配列を、利用可能なゲノム配列と組み合わせて用いて、両方の抵抗性遺伝子座について多くのＳＮＰを発見した。マッピング集団において存在する交叉に基づいて、各抵抗性遺伝子座の、ＮＣＢＩにPRJNA268187（参考文献９）として提出されたゲノム配列上の位置を決定することができた。
【００５２】
D. carota受託NCIMB 42389については、抵抗性遺伝子座（Ｅｈ１）は第３染色体上の２．６８ｃＭに位置した。これは、位置1648169および1739519ｂｐの間のフラグメントに対応する。
【００５３】
前記配列を用いて、抵抗性遺伝子座の領域におけるさらなるＳＮＰマーカーを開発し、これを、抵抗性資源、および抵抗性遺伝子座の近傍に交叉を有する個体のジェノタイピングに使用した。下記表１を参照されたい。
【００５４】
【表１】
2019505231.tif 000003
＊ マーカー９６３１について：物理的地図は当該領域において、交叉データに基づきマーカーの順序について修正された。
【００５５】
抵抗性遺伝子座は、マーカー９６１８とマーカー９６３１の間に位置する。
【００５６】
さらに、D. carota受託NCIMB 42397については、第２の抵抗性遺伝子座（Ｅｈ２）は第３染色体上の７６．７ｃＭ付近に決定された。これは、位置45210264ｂｐおよび45845221ｂｐの間のフラグメントに対応する（参考文献９）。
【００５７】
遺伝子型受託NCIMB 42397についても、シーケンスプロジェクトからの情報により、さらなるマーカーを開発することができ、これを、遺伝子型受託NCIMB 42397、および交叉を有する個体のジェノタイピングに使用した。下記表２を参照されたい。
【００５８】
【表２】
2019505231.tif 000004
【００５９】
この位置を、図１に示すように、図で示すことができる。ｃＭで示される位置および塩基対位置の両方から明らかなように、また図１に示されるように、本発明の優性抵抗性遺伝子は、第３染色体上に距離を置いて位置する。２つの異なる抵抗性遺伝子を発見したことは、これら抵抗性遺伝子を好ましくは、例えばハイブリッドとして併用することにより、持続的な抵抗性のためのより強固な遺伝的ベースが得られることを意味する。
【００６０】
寄託情報
前記抵抗性資源の種子サンプルは、ＮＣＩＭＢ（Ferguson Building; Craibstone Estate, Bucksburn, Aberdeen, Scotland, AB21 9YA）に、次のとおり寄託された：
・NCIMB 42389（D. carota #954561）、２０１５年３月１９日
・NCIMB 42397（D. carota #1360572）、２０１５年４月１６日
【００６１】
参考文献
2019505231.tif 000005
【図１】
2019505231.tif 000006
【図２−１】
2019505231.tif 000007
【図２−２】
2019505231.tif 000008
【配列表】
2019505231000001.app
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月7日(2019.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に抵抗性のDaucus carota植物であって、該抵抗性が、該植物の第３染色体上において配列番号４と配列番号５との間に位置する第１の抵抗性遺伝子により付与される、Daucus carota植物。
【請求項２】
該抵抗性が、該植物の第３染色体上において配列番号１１と配列番号１２との間に位置する第２の抵抗性遺伝子によりさらに付与される、請求項１に記載のDaucus carota植物。
【請求項３】
該第１の抵抗性遺伝子が、第３染色体において２．６８ｃＭに位置する、請求項１または２に記載のDaucus carota植物。
【請求項４】
該第２の抵抗性遺伝子が、第３染色体において７６．７ｃＭに位置する、請求項２または３に記載のDaucus carota植物。
【請求項５】
該第１の抵抗性遺伝子が、寄託番号NCIMB 42389で寄託されたDaucus carota植物の種子から得られる、請求項１〜４のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項６】
該第２の抵抗性遺伝子が、寄託番号NCIMB 42397で寄託されたDaucus carota植物の種子から得られる、請求項２〜５のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項７】
該第１の抵抗性遺伝子が、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能である、請求項１〜６のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項８】
該第２の抵抗性遺伝子が、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能である、請求項２〜７のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項９】
ゲノム中に、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１０】
ゲノム中に、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される少なくとも１つのゲノム配列を含む、請求項２〜９のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１１】
該植物がハイブリッド植物である、請求項１〜１０のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１２】
該ハイブリッド植物が不稔ハイブリッド植物である、請求項１１に記載のDaucus carota植物。
【請求項１３】
該不稔ハイブリッド植物が、雄性不稔、好ましくは細胞質雄性不稔ハイブリッド植物である、請求項１２に記載のDaucus carota植物。
【請求項１４】
該植物がDaucus carota spp. sativusである、請求項１〜１３のいずれかに記載のDaucus carota植物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のDaucus carota植物の、種子、食用部分、花粉、卵細胞、カルス、浮遊培養物、不定胚、胚、または植物部分。
【請求項１６】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対し抵抗性であるDaucus carota植物を同定するための、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される１つまたはそれ以上の分子マーカーの使用。
【請求項１７】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対する抵抗性を付与する遺伝子であって、第３染色体上の２．６ｃＭに位置し、配列番号１、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６および配列番号７からなる群から選択される少なくとも１つの分子マーカーによって特定可能な遺伝子。
【請求項１８】
植物病原菌Erysiphe heracleiにより引き起こされるウドンコ病に対する抵抗性を付与する遺伝子であって、第３染色体上の７６．７ｃＭに位置し、配列番号８、配列番号９、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４および配列番号１５からなる群から選択される１つまたはそれ以上の分子マーカーによって特定可能な遺伝子。
【請求項１９】
請求項１７に記載の抵抗性遺伝子、請求項１８に記載の抵抗性遺伝子、または請求項１７に記載の抵抗性遺伝子と請求項１７に記載の抵抗性遺伝子とを含む、Daucus carota植物。
【国際調査報告】
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