(57)【要約】  本発明は、褐色中肋の遺伝子型および粉質内乳の遺伝子型の両方を含む自殖トウモロコシ植物およびその種子、並びに、ハイブリッドトウモロコシ植物およびその種子に関連する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホモ接合のｂｒｏｗｎ−ｍｉｄｒｉｂ−３（ｂｍ３）遺伝子型およびホモ接合のｆｌｏｕｒｙ−２（ｆｌ２）遺伝子型を含むトウモロコシ種子。
【請求項２】
請求項１に記載される種子を成長させることによってもたらされる、褐色中肋の表現型および粉質内乳の表現型を含むトウモロコシ植物。
【請求項３】
完全な植物細胞、植物プロトプラスト、胚、花粉、胚珠、花、トウモロコシ粒、種子、雌穂、穂軸、葉、穂外皮、茎、根、根端部、支柱根、側方雄穂分枝、葯、雄穂、包穎、分げつ枝および絹糸からなる群から選択される、請求項２に記載されるトウモロコシ植物の一部分。
【請求項４】
前記褐色中肋表現型がホモ接合劣性ｂｍ３遺伝子型の結果である、請求項２に記載のトウモロコシ植物。
【請求項５】
前記粉質内乳表現型がホモ接合劣性ｆｌ２遺伝子型の結果である、請求項２に記載のトウモロコシ植物。
【請求項６】
ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含むトウモロコシ自殖系統体の種子またはその一部分。
【請求項７】
請求項６に記載される種子を成長させることによってもたらされる、ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含む自殖トウモロコシ植物。
【請求項８】
完全な植物細胞、植物プロトプラスト、胚、花粉、胚珠、花、トウモロコシ粒、種子、雌穂、穂軸、葉、穂外皮、茎、根、根端部、支柱根、側方雄穂分枝、葯、雄穂、包穎、分げつ枝および絹糸からなる群から選択される、請求項７に記載されるトウモロコシ植物の一部分。
【請求項９】
当該系統の代表的な種子がＡＴＣＣアクセション番号 で寄託されている、０９ＳＭＡ３１ＢＦと称されるトウモロコシ自殖系統の種子またはその一部分。
【請求項１０】
ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含む自殖トウモロコシ種子を生じさせるための方法であって、
（ａ）ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含む自殖トウモロコシ種子を自身の近くに植えること
（ｂ）植物を受粉条件下で前記種子から成長させること、および
（ｃ）生じた種子を集めること
を含む方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載される集められた生じた種子を成長させることによってもたらされる、ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含むトウモロコシ植物。
【請求項１２】
請求項７に記載される植物の花粉。
【請求項１３】
請求項７に記載される植物の胚珠。
【請求項１４】
ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含むハイブリッドトウモロコシ種子を生じさせるための方法であって、下記の工程：
（ａ）第１および第２の自殖された親トウモロコシ植物の種子を受粉近傍に植える工程（但し、前記第１の自殖トウモロコシ植物および前記第２の自殖トウモロコシ植物はともに、ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含む）、
（ｂ）前記第１および前記第２の自殖トウモロコシ植物の種子を栽培して、花を生じさせる植物体にする工程
（ｃ）前記第１または前記第２の自殖トウモロコシ植物の雄性稔性を抑制して、雄性不稔のトウモロコシ植物を作製する工程
（ｄ）他家受粉を前記第１の自殖トウモロコシ植物と前記第２の自殖トウモロコシ植物との間において生じさせる工程、および
（ｅ）前記雄性不稔トウモロコシ植物に生じた種子を集める工程
を含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載される方法によってもたらされるハイブリッドトウモロコシ種子。
【請求項１６】
請求項１５に記載されるハイブリッドトウモロコシ種子を成長させることによって生じるハイブリッドトウモロコシ植物またはその一部分。
【請求項１７】
褐色中肋の形質および粉質内乳の形質をトウモロコシ自殖系統体に導入する方法であって、
（ａ）反復される自殖トウモロコシ植物を、所望される褐色中肋形質および所望される粉質内乳形質を含む別のトウモロコシ系統のドナー植物と交配して、Ｆ１子孫植物を作製すること
（ｂ）Ｆ１子孫植物を前記反復される自殖トウモロコシ植物と交配して、戻し交配（ＢＣ１）子孫植物を作製し、その後、この戻し交配（ＢＣ１）子孫植物を自家受粉させて、ＢＣ１Ｓ１植物を作製すること
（ｃ）前記所望される粉質内乳形質および褐色中肋形質、並びに、前記反復されるトウモロコシ自殖系統体の生理学的特徴および形態学的特徴をそれぞれが有するＢＣ１Ｓ１子孫の種子および植物を選抜し、かつ、選抜されたＢＣ１Ｓ１植物を前記反復される自殖トウモロコシ植物と交配して、ＢＣ２Ｓ１子孫植物を作製し、その後、このＢＣ２Ｓ１子孫植物を自家受粉させて、ＢＣ２Ｓ２植物を作製すること
（ｄ）工程（ｂ）および工程（ｃ）を連続して１回またはそれ以上行って、同じ環境条件で成長したとき、５％の有意水準で求められる場合、前記所望される褐色中肋形質および粉質内乳形質、並びに、反復されるトウモロコシ自殖系統体の生理学的特徴および形態学的特徴のすべてを含む選抜された子孫植物または高次戻し交配子孫植物を作製すること
を含む方法。
【請求項１８】
ｂｍ３対立遺伝子およびｆｌ２対立遺伝子を特定し、かつ、子孫植物の遺伝的相補を前記反復されるトウモロコシ自殖系統体の遺伝的相補と比較するために遺伝子マーカーを使用することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
派生トウモロコシ植物を作製するための方法であって、
（ａ）ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型を含む自殖トウモロコシ系統を第２のトウモロコシ植物と交配して、子孫トウモロコシ種子を得ること、および
（ｂ）前記子孫トウモロコシ種子を植物生育条件下で成長させて、前記派生トウモロコシ植物を得ること
を含む方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載される方法によってもたらされる派生トウモロコシ植物またはその一部分。
【請求項２１】
さらに、
（ｃ）前記派生トウモロコシ植物を自身または別のトウモロコシ植物と交配して、さらなる派生子孫トウモロコシ種子を得ること
（ｄ）工程ｃ）の前記子孫トウモロコシ種子を植物生育条件下で成長させて、さらなる派生トウモロコシ植物を得ること、および
（ｅ）ｃ）およびｄ）の交配工程および生育工程を０回〜７回繰り返して、さらなる派生トウモロコシ植物を生じさせること
を含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
本出願は、２０１１年７月１４日に米国特許商標庁に出願された米国仮特許出願第６１／５０７，６２４号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、褐色中肋の遺伝子型および粉質内乳の遺伝子型の両方を含む自殖トウモロコシ植物およびその種子、並びに、ハイブリッドトウモロコシ植物およびその種子に関連する。
【背景技術】
【０００３】
トウモロコシ植物（Ｚｅａ  ｍａｙｓ  Ｌ．）は自家受粉および他家受粉の両方によって品種改良することができる。両タイプの受粉はトウモロコシ植物の花を必要とする。トウモロコシは別個の雄花および雌花を同じ植物に有しており、雄花および雌花が雄穂および雌穂にそれぞれ位置する。風により、花粉が、雄穂から、雌穂シュートの上部から突き出る絹糸にまで吹き飛ばされるとき、自然界の受粉がトウモロコシにおいて生じる。育種技術では、植物の受粉法が利用される。従って、受粉プロセスを制御することによって、植物育種は、子孫を選抜された親植物から特異的に作製することを可能にする。
【０００４】
北アメリカの農家が現在では数千万エーカーのトウモロコシを植え付けており、また、広範な国内および国際的な商業的トウモロコシ育種プログラムが存在する。様々な自然界に存在する変異が様々なトウモロコシ品種について公知であり、しかし、農学的に好都合である形質には多くの場合、他の望ましくない特徴が伴っている。従って、トウモロコシ植物育種の１つの目標が、好都合な遺伝子を農学的に優れた遺伝的背景に遺伝子移入して、より大きい商業的価値を有する植物を作製することである。
【０００５】
ＣＯＭＴ遺伝子は、リグニン生合成に関与するコーヒー酸Ｏ−メチルトランスフェラーゼをコードする。ＣＯＭＴ遺伝子におけるｂｒｏｗｎ−ｍｉｄｒｉｂ−３（ｂｍ３）変異はリグニン含有量における低下をトウモロコシ植物の根、茎および葉において生じさせ、赤褐色の色素沈着を葉の中肋において生じさせる。低下したリグニンは、飼料のために使用されるトウモロコシ作物における望ましい形質である。これは、家畜に与えられたとき、低下したリグニンはそのような飼料の消化率を増大させるからである。
【０００６】
ゼインは、トウモロコシ種子の内乳におけるプロラミン貯蔵タンパク質である。トウモロコシにおけるｆｌｏｕｒｙ−２（ｆｌ２）対立遺伝子はゼインタンパク質の生合成における低下を生じさせ、粉質の内乳をもたらす。この粉質内乳は、増大した消化率のために、動物飼料におけるもう１つの望ましい形質である。粉質内乳はガラス質内乳よりも迅速かつ完全に消化される。
【０００７】
ｂｍ３およびｆｌ２についての遺伝子は、トウモロコシの第４染色体においておよそ５ｃＭの遺伝子距離で離れて強く連鎖しており、ｂｍ３およびｆｌ２の対立遺伝子がトウモロコシの生殖質の間においてトランス連鎖不平衡にある。これら２つの遺伝子座の間における減数分裂での乗換えはまれである。ｂｍ３およびｆｌ２の個々の劣性対立遺伝子は１つの遺伝子型においてホモ接合のシス形態で以前には固定されておらず、また、それらは、これらの対立遺伝子についてホモ接合であり、従って、褐色中肋の形質および粉質内乳の形質の両方を発現するトウモロコシハイブリッドを生じさせるために一緒に交差するように育種系統にこのシス形態で一緒に分散されていない。トウモロコシの生殖質は、これら２つの密接に連鎖した劣性対立遺伝子の間における強い連鎖不平衡を有するので、褐色中肋の遺伝子型および粉質内乳の遺伝子型の両方を含むトウモロコシ種子はこれまで知られていない。
【発明の概要】
【０００８】
下記の説明および実施例において、いくつかの用語が使用される。そのような用語に与えられるべき範囲を含めて、明細書および請求項の明瞭かつ一貫した理解を提供するために、下記の定義が与えられる。
【０００９】
葯の色：葯が裂開して花粉を活発に放っている花粉飛散時において、標準的色名［明緑色（１）、緑黄色（５）、淡黄色（６）、黄色（７）、サーモンピンク色（９）、ピンク色（１１）、サクランボ色（１３）、紫色（１７）、黄褐色（２２）］およびマンセル色コードとして記録される。
【００１０】
褐色中肋：劣性ｂｍ３対立遺伝子（これは第４染色体の短腕に位置する）は、４枚〜６枚の葉が存在するときに始まる葉の中央脈における赤褐色の色素沈着を植物に与える。加えて、劣性ｂｍ３対立遺伝子はカテコールＯ−メチルトランスフェラーゼの活性に影響を及ぼして、リグニン濃度を低下させ、このことは茎葉飼料の消化率を反芻動物については改善する。
【００１１】
消化率：動物によって消化されるサイレージ（サイロ貯蔵されたトウモロコシ茎および穀粒）または飼料の一定量の全成分の百分率。より大きい消化率が、より大きいエネルギー摂取に関連づけられる。
【００１２】
内乳タイプ：胚芽と種皮との間のトウモロコシ粒の領域；スィート、エクストラスィート（ｓｈ２）、通常デンプン、高アミロースデンプン、ワキシー、高タンパク質、高リジン、スーパースィート（ｓｅ）、高オイルおよび他の細目として評価される。
【００１３】
粉質内乳：より低いプロラミン含有量およびより少ないデンプン封入によって特徴づけられ、柔らかい、チョークのような感触および不透明な外観を内乳に与える。
【００１４】
包穎の色：日光にさらされた後で、葯を押し出す直前における包穎の色；標準的色名［明緑色（１）、普通の緑色（２）、暗緑色（３）、非常に暗い緑色（４）、緑黄色（５）、サーモンピンク色（９）、ピンク色（１１）、サクランボ色（１３）、赤色（１４）、薄紫色（１６）］およびマンセル色コードとして記録される。
【００１５】
穀粒の光透過率：トウモロコシ穀粒を通過する光の相対的量。
【００１６】
ＮＤＦ（中性デタージェント繊維）：非酸性・非アルカリ性界面活性剤中での消化の後における乾燥物基準での植物全体の百分率としてのヘミセルロース、セルロース、リグニンおよびクチン（植物構造物質）。
【００１７】
ＮＤＦＤ：消化性である中性デタージェント繊維の百分率；ルーメンにおいて生じるであろう消化の量および速度をシミュレーションするために、粉砕された飼料サンプルを生体ルーメン液においてインキュベーションし、その消失を測定することによってインビトロ測定される。
【００１８】
植物の高さ：地面から雄穂の先端までのセンチメートル単位での植物の高さ。
【００１９】
絹糸の色：出現後３日での絹糸の色；標準的色名［明緑色（１）、緑黄色（５）、淡黄色（６）、黄色（７）、サーモンピンク色（９）、ピンク色がかったオレンジ色（１０）、ピンク色（１１）、サクランボ色（１３）、紫色（１７）、黄褐色（２２）］およびマンセル色コードとして記録される。
【００２０】
分げつ枝：トウモロコシ植物の下側の５番目〜７番目の茎節において腋芽から発達する枝；分げつ枝は主茎と形態学的に同一であり、それら自身の根系、節、節間部、葉、穂および雄穂を形成することができる。
【００２１】
真の育種：品種が自家受粉させられるとき、子孫間における形質の著しい量の独立した分離が何ら認められない程度に、ある系統が特定の形質について遺伝的にホモ接合であるならば、その系統は、特定の形質について真の育種であると見なされる。
【００２２】
本発明の目的の１つが、ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型とを含むトウモロコシ種子である。
【００２３】
本発明の別の目的が、ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型とを含むトウモロコシ自殖系統の種子またはその一部分である。
【００２４】
本発明のさらなる目的が、ホモ接合のｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型とを含むハイブリッドトウモロコシ種子である。
【００２５】
本発明のさらなる目的および利点が、本発明の様々な実施形態が、本発明を実施する際に意図される最良の態様を例示するものとして単に記載される下記の詳細な記載から当業者には容易に明らかになるであろう。認識されるであろうが、本発明は他の実施形態および異なる実施形態が可能であり、また、本発明のいくつかの細部は、様々な明白な点における改変が、すべてが本発明から逸脱することなく可能である。従って、記載は、本質において例示であると見なされるべきものであり、限定的であると見なされるべきものではない。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明が本明細書中下記においてより詳しく記載されるであろう。実際、これらの発明は多くの異なる形態で具体化される場合があり、本明細書中に示される実施形態に限定されるとして解釈してはならない。むしろ、これらの実施形態は、本開示により、適用すべき法的要件が満たされるであろうように提供される。類似する数字は類似の要素を全体にわたって示す。
【００２７】
本明細書中に示される様々な発明の多くの改変および他の実施形態が、上述の記載において示される教示の恩恵を有する、これらの発明が関連する当分野の当業者には思い浮かぶであろう。従って、これらの発明は、開示される具体的な実施形態に限定されるべきではないこと、そして、様々な改変および他の実施形態が、添付された請求項の範囲に含まれることが意図されることを理解しなければならない。特定の用語が本明細書中では用いられるが、それらは、包括的かつ説明的な意味でのみ使用され、限定目的のためには使用されない。
【００２８】
本発明の１つの態様によれば、ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型とを示す自殖トウモロコシ種子およびその植物体が提供される。本発明はさらに、自殖トウモロコシ種子を生じさせるための方法であって、本発明のトウモロコシの種子を自身の近くに植える工程、生じたトウモロコシ植物を十分な隔離とともに自家受粉条件下で成長させる工程、および、農業技術分野において標準的な技術を使用して、例えば、種子を、例えば、ハイブリッド作製などのために大きくするために必要であると思われる技術などを使用してそのような自殖植物から得られる生じた種子を集める工程（これらの工程に限定されない）を含む方法に関連する。本発明はまた、そのような方法によってもたらされる自殖種子に関連する。
【００２９】
本発明はまた、褐色中肋の遺伝子型および粉質内乳の遺伝子型を示すトウモロコシ植物の１つまたはそれ以上の植物部分に関する。トウモロコシ植物部分には、植物細胞、植物プロトプラスト、トウモロコシ植物が再生され得る植物細胞組織培養物、植物カルス、植物凝集塊、および、植物または植物の部分において無傷である植物細胞、例えば、胚、花粉、胚珠、花、種子、トウモロコシ粒、雌穂、穂軸、葉、穂外皮、茎、根、根端部、支柱根、側方雄穂分枝、葯、雄穂、包穎、絹糸および分げつ枝などが含まれる。
【００３０】
本発明の別の態様において、これは一般には戻し交配と呼ばれるが、褐色中肋および粉質内乳の形質が、自殖トウモロコシ植物を、目的とする特定の褐色中肋および粉質内乳の形質（１つまたはそれ以上）をコードする遺伝子（１つまたはそれ以上）を有する別のトウモロコシ植物（これはドナーまたは非反復親と呼ばれる）と交配して、Ｆ１子孫植物を作製することによって自殖親トウモロコシ植物（反復される親）に導入される場合がある。優性対立遺伝子および劣性対立遺伝子の両方が戻し交配によって移される場合がある。ドナー植物もまた、自殖体であってもよく、しかし、最も広い意味において、ドナー植物は、反復される親との交配稔性を有するいずれかの植物品種または植物集団のメンバーが可能である。次に、所望される形質を有するＦ１子孫植物が選抜される。その後、選抜された子孫植物が、戻し交配の子孫植物を作製するために自殖親植物と交配される。その後、褐色中肋および粉質内乳の所望される形質と、自殖トウモロコシ植物の生理学的特徴および形態学的特徴との両方を含む戻し交配の子孫植物が選抜される。このサイクルが、同じ環境条件で成長したとき、５％の有意水準で求められる場合、所望される形質、並びに、トウモロコシ自殖系統の生理学的特徴および形態学的特徴のすべてを含む選抜された高次戻し交配の子孫植物を作製するために連続して約１回〜約８回のサイクルにわたって、好ましくは３回またはそれ以上にわたって繰り返される。植物育種の当業者は、育種者によって、様々な方法が、どの植物が分離集団から選抜されなければならないか、また、最終的には、どの自殖系統が、商業化用のハイブリッドを開発するために使用されるであろうかを決定することを助けるために使用されることを理解するであろうと思われる。育種者が使用する生殖質の知識および他の技能に加えて、選抜プロセスの一部は、統計学的分析の使用と一体となった実験設計に依存している。実験設計および統計学的分析が、どの植物が、植物のどの群が、また、最終的にはどの自殖系統およびハイブリッド組合せが、目的とする１つまたはそれ以上の形質について著しくより良好であるか、或いは異なっているかを明らかにすることを助けるために使用される。様々な実験設計法が、誤りを評価して、その結果、２つの自殖系統または２つのハイブリッド系統の間における違いがより正確に明らかにされ得るように使用される。統計学的分析では、平均値の計算、変動の起源の統計学的有意性の決定、および、適切な分散成分の計算が含まれる。５パーゼントまたは１パーセントのどちらかの有意水準が、所与の形質について生じる違いが実際のものであるか、或いは、環境的誤りまたは実験的誤りに起因するものであるかを明らかにするために慣例的に使用される。植物育種の当業者は、２つの植物品種の形質を、そのような品種によって発現される２つの形質の間に有意差が何ら存在していないかどうかを明らかにするためにどのように評価するかを理解しているであろうと思われる。例えば、Fehr, Walt, Principles of Cultivar Development, p. 261-286 (1987)を参照のこと（これは参照によって本明細書中に組み込まれる）。平均形質値が、形質差が有意であるかどうかを明らかにするために使用される場合���あり、好ましくは、形質が、同じ環境条件の下で成長させられた植物に対して測定される。
【００３１】
本方法により、反復される親の所望される形態学的特徴および生理学的特徴の実質的にすべてと、目的とする特定の移入された形質（１つまたはそれ以上）とを有する自殖トウモロコシ植物の生成がもたらされる。そのような自殖トウモロコシ植物は、目的とする移入された形質（１つまたはそれ以上）を支配する遺伝子座についてヘテロ接合であるので、最後の戻し交配世代は続いて、移入された形質（１つまたはそれ以上）を真の育種子孫に与えるために自殖させられるであろうと思われる。
【００３２】
戻し交配が、反復される親からの最大の遺伝的相補を有する植物を特定するための遺伝子マーカー（例えば、ＳＳＲ、ＲＦＬＰ、ＳＮＰ、ＡＦＬＰまたは他のマーカーなど）の使用によって促進される場合がある。本発明のさらに別の態様において、トウモロコシ種子またはトウモロコシ植物を作製するための様々なプロセスが提供され、この場合、そのようなプロセスは一般に、第１の親トウモロコシ植物を第２の親トウモロコシ植物と交配することを含み、但し、第１の親トウモロコシ植物および第２の親トウモロコシ植物はともに、ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型とを示す自植トウモロコシ植物である。
【００３３】
本発明による２つの異なる自殖トウモロコシ植物が相互に交配されるときはいつも、第１世代（Ｆ１）のトウモロコシハイブリッド植物がもたらされる。そのようなものとして、ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型との両方を示すＦ１ハイブリッドのトウモロコシ植物またはトウモロコシ種子はどれも、本発明の一部である。
【００３４】
ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型との両方を示す自殖トウモロコシ植物が、ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型との両方を示すハイブリッドを生じさせるために、ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型との両方を示す別の自殖植物と交配されるとき、元の自殖体は、ハイブリッドにおける、基本的には同じ特徴を有する母系植物または父系植物のどちらかとして働くことができる。時には、母系遺伝した特徴が、どの植物を雌性体として使用するかの決定に依存して異なって発現する場合がある。しかしながら、多くの場合、父系植物の１つが、増大した種子収量および好ましい作製特徴（例えば、最適な種子サイズおよび種子特性または雄穂除去の容易さなど）のために母系植物として好まれる。いくつかの植物は、例えば、腐敗のために、より多くの損失につながる、より堅い雌穂外皮を生じさせるか、或いは、雌穂外皮が非常に堅く、絹糸が先端から完全に突き出ることができず、そのため、完全な受粉が妨げられ、これにより、より低い種子収量を生じさせる場合がある。生殖サイクルのタイミングを一対の父系自殖体について調整することに悪影響を与える、絹糸形成における遅れが生じ得る。ハイブリッド種子産物の貯蔵寿命に影響を与えるかもしれない種皮特徴が一方の植物において好ましいことがあり得る。花粉が一方の植物によってより良好に放たれる可能性があり、従って、このことはその植物を好ましい雄性親にする。
【００３５】
本発明の様々な実施形態において、第１および第２の親トウモロコシ植物を「交配する」第１の工程は、第１の自殖トウモロコシ植物および第２の異なった自殖トウモロコシ植物の種子を好ましくは受粉近傍に植えることを含む。第１の自殖トウモロコシ植物および／または第２の自殖トウモロコシ植物の種子は、種子および種子から成長した実生を、有害な条件にさらされたときにおいてより頑健にする組成物により処理することができる。
【００３６】
さらなる工程は、第１および第２の親トウモロコシ植物の種子を栽培して、または成長させて、花を生じさせる植物体にすることを含む。父系植物が性的成熟のタイミングにおいて異なるならば、様々な技術が、適切なニック（nick）を得るために、すなわち、雄性と称される親トウモロコシ植物からの花粉が、雌性と称される親トウモロコシ植物における絹糸がこの花粉に対して受け入れ可能である時期の期間中に利用可能であることを保証するために用いられるかもしれない。所望されるニックを得るために用いられることがある方法には、より早く成熟する植物の開花を遅らせること、例えば、より早く成熟する種子の植え付けを遅らせること、より早く成熟する植物の上部の葉を（植物を枯死させることなく）切り取ることまたは焼くことなど（これらに限定されない）、或いは、より遅く成熟する植物の開花を、例えば、より遅く成熟する植物を、発芽および成長を早めるために設計されるフィルムにより覆うこと、または、若い雌穂シュートの先端を切断して、絹糸を露出させることなどによって促進させることが含まれる。
【００３７】
好ましい実施形態において、トウモロコシ植物は、生産者によって適切であると見なされるような１つまたはそれ以上の農薬により処理される。
【００３８】
その後の工程が、植物の自家受粉または同胞受粉（sib-pollination）を防止すること、すなわち、植物の絹糸が、同じ植物を含めて、同じ品種のどの植物によってでも受精しないようにすることを含む。このことが、雄性稔性を抑制することによって、例えば、花粉産生を妨げるように花を処理することによって、或いは、代替では、第１または第２の親トウモロコシ植物の雄性不稔植物を雌性親として使用することによって（すなわち、花粉産生を妨げるように花を処理または操作して、除雄された親トウモロコシ植物を作製することによって、或いは、トウモロコシ植物の細胞質雄性不稔型を雌性体として使用することによって）、大規模な作製において好ましく行われる。この抑制はまた、雄穂を手で抜くこと、ロータリーカッターで切り取ること、または、機械的な雄穂引抜き装置により抜くことのどれかによる雌性植物からの雄穂の物理的除去によって大規模な作製において達成される場合がある。小規模な作製では、絹糸が突き出る前に雌穂シュートを覆うために適用されるトウモロコシ育種者のシュート袋（通常の場合にはプラスチックまたはグラシン紙）により、望まれない自家受粉または同胞受粉の効果的な抑制が提供される。
【００３９】
さらに別の工程が、他家受粉が第１および第２の親トウモロコシ植物の間で起こることを可能にすることを含む。これらの植物が受粉近傍にないとき、このことが、袋（通常の場合には紙）を、第１の植物の雄穂を覆って設置し、かつ、別のシュート袋を、第２の植物における初期雌穂の、絹糸が突き出る前の雌穂シュートを覆って設置することによって行われる。これらの袋は、通常の場合には一晩、その位置に置かれる。花粉は、毎日飛散することを止め、生存性を失い、新しい花粉が毎朝飛散させられるので、このことは、絹糸が他の花粉源から受粉しないこと、第１の植物の雄穂におけるさまよう花粉のどれもが枯死すること、および、移された唯一の花粉が第１の植物に由来することを保証する。第１の植物の雄穂を覆う花粉袋はその後、雄穂からの花粉の放出を高めるために激しく振とうされ、第１の植物から除かれる。最後に、１つの連続した動作において、シュート袋が第２の植物における初期雌穂の絹糸から除かれ、捕獲された花粉を含有する花粉袋が第２の植物の初期雌穂の絹糸を覆って置かれ、捕獲された花粉を分散させるために再び振とうされ、何らかの望まれない新しい空中浮遊花粉の混入を防止するために発達中の雌穂を覆ってその位置に置かれる。大規模な作製では、交配が、隔離されている放任受粉の交配用畑によって達成され、それによって、雌性と称される親のトウモロコシ植物（これは雄性稔性について抑制される）が、異なるトウモロコシタイプの他の植物によって受粉させられる（この場合、そのような植物は、雌性植物と称される植物に隣接している）。
【００４０】
さらなる工程が、種子を、成熟期近くまたは成熟期において、花粉を受け取った植物の雌穂から集めることを含む。特定の実施形態において、種子が雌性親植物から集められ、そして、所望されるときには、集められた種子は、褐色中肋の遺伝子型および粉質内乳の遺伝子型の両方を示す第１世代（Ｆ１）ハイブリッドトウモロコシ植物を生じさせるために成長させることができる。
【００４１】
さらにもう１つの工程が、種子を処理すること、種子をサイズ分類（または等級分類）すること、および、穀粒または茎葉飼料を生産するための栽培者への販売のために包装することを含めて、種子を乾燥し、状態調節することを含む。自殖種子の場合と同様に、ハイブリッド種子を、種子および種子から成長した実生を、有害な条件にさらされたときにおいてより頑健にする組成物により処理することが望ましい場合がある。得られたハイブリッド種子は、育種または種子生産のためではなく、穀粒または茎葉飼料を生産するための栽培者に販売されるということには言及しなければならない。
【００４２】
単交配ハイブリッドが、２つの異なる自殖親トウモロコシ植物を交配して、第１世代Ｆ１ハイブリッド子孫を作製するときにもたらされる。一般に、それぞれの自殖親トウモロコシ植物が、他方の自殖親の遺伝子型を相補する遺伝子型を有する。典型的には、Ｆ１子孫は、それぞれの自殖親トウモロコシ植物よりも強健である。このハイブリッド活力、すなわち、雑種強勢が、顕著に改善された収量、また、改善された茎、根、均一性、並びに、害虫抵抗性および耐病性を含めて、多くの多遺伝子形質において現れる。単交配Ｆ１ハイブリッドがハイブリッド後において一般に最も求められているのは、この理由からである。
【実施例】
【００４３】
下記の実施例は、本発明の特定の好ましい実施形態を明らかにするために含まれる。本実施例は、請求項に対する限定として解釈すべきではない。下記の実施例において開示される技術は、その実施のための好ましい態様を例示するために使用される具体的な取り組みを表すことが当業者によって理解されるなければならない。しかしながら、当業者は本開示に照らして、多くの変化が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、同様な結果または類似する結果を依然として得ながら、これらの具体的な実施形態において行われ得ることを理解しなければならない。
【００４４】
好ましい実施形態において、自殖トウモロコシ種子およびその植物体は自殖トウモロコシ系統０９ＳＭＡ３１ＢＦの種子および植物体である。トウモロコシ植物０９ＳＭＡ３１ＢＦの生理学的特徴および形態学的特徴（ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型に関連する特徴を含む）の記述が表１に示される。
【表１】
2014520557.tif 000002
【００４５】
表１において特定される量的特徴については、示される値は典型的な値であることが、当業者によって理解されなければならない。これらの値は環境に起因して変化する場合があり、従って、実質的に同等である他の値もまた本発明の範囲内である。
【００４６】
自殖トウモロコシ系統０９ＳＭＡ３１ＢＦは、表１に記載される形質については環境的影響の限界内にある均一性および安定性を示す。自殖体０９ＳＭＡ３１ＢＦは、大規模な商業的生産において使用するために必要なホモ接合性および表現型安定性を保証するために植物タイプの均一性に対して払われる細心の注意とともに、十分な世代数にわたって自家受粉されており、かつ、雌穂に粒列が形成されている。この系統は、均一性についての継続した観察とともに、隔離された農場において、手作業によって、また、同胞受粉されて、両方で増大している。変種形質が０９ＳＭＡ３１ＢＦでは何ら認められておらず、また、何ら予想されない。
【００４７】
本出願人らは、自殖トウモロコシ植物０９ＳＭＡ３１ＢＦの少なくとも２，５００個の種子の寄託を、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）（Ｍａｎａｓｓａｓ，ＶＡ  ２０１１０、米国）にＡＴＣＣアクセション番号 で行っている。ＡＴＣＣに に寄託されたこれらの種子は、Ｍｙｃｏｇｅｎ  Ｓｅｅｄｓの名称で事業するＡｇｒｉｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．によって本出願の出願日前から管理される寄託物から採られたものである。この寄託物に対するアクセスが、本出願の係属期間中において、特許商標庁長官、および、当該アクセスに対する資格があると同長官によって決定される人に対して請求により得られるであろう。本出願におけるいずれかの請求項が特許査定されたとき、本出願人らはブダペスト条約に従ってこの寄託物を管理することになり、かつ、この寄託物を公開することになる。
【００４８】
本発明はまた、ｂｍ３およびｆｌ２の遺伝子型と、褐色中肋および粉質内乳の表現型との両方を示すＦ１ハイブリッドトウモロコシ植物を提供する。褐色中肋の表現型および粉質内乳の表現型の両方を示す例示的なトウモロコシハイブリッドの物理的特徴が、通常型穀粒のトウモロコシハイブリッドと比較されて、表２に示される。
【表２】
2014520557.tif 000003
【００４９】
本発明の好ましい実施形態のみ、および、その融通性のほんの少数の例が本開示において示され、記載される。本発明は、様々な他の組合せおよび環境での使用が可能であること、また、本明細書中に表されるような発明概念の範囲に含まれる変更または改変が可能であることを理解しなければならない。
【国際調査報告】
2014520557.tif 000004
2014520557.tif 000005