ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ, АССОЦИИРОВАННЫЕ С ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬЮ КУКУРУЗЫ

1. Способ получения гибридного растения с улучшенной оптимизацией недопотребления, способ, включающий:
(a) предоставление первого растения, содержащего первый генотип, содержащий любой из гаплотипов А-М:
(b) предоставление второго растения, содержащего второй генотип, содержащий любой из гаплотипов А-М, причем второе растение содержит по меньшей мере один из гаплотипов А-М, который не присутствует в первом растении;
(c) скрещивание первого растения и второго кукурузного растения для получения поколения F1; и
(d) идентификация одного или более представителей поколения F1, который содержит желаемый генотип, содержащий любую комбинацию гаплотипов А-М, причем желаемый генотип отличается как от первого генотипа (а), так и от второго генотипа (b), получая тем самым гибридное растение с улучшенной оптимизацией водопотребления.
2. Способ по п.1, в котором упомянутые гаплотипы определяются следующим образом:
i. гаплотип А содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 115 последовательности SEQ ID NO: 1, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 270 последовательности SEQ ID NO: 1, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 301 последовательности SEQ ID NO: 1, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 483 последовательности SEQ ID NO: 1 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
ii. гаплотип В содержит делецию в позициях 4497-4498 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 4505 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4609 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4792 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4836 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 4844 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 4969 последовательности SEQ ID NO: 7 и тринуклеотид ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
iii. гаплотип С содержит нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 217 последовательности SEQ ID NO: 8, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 390 последовательности SEQ ID NO: 8, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 477 последовательности SEQ ID NO: 8 на хромосоме 2 в геноме первого растения;
iv. гаплотип D содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 182 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 330 последовательности SEQ ID NO: 19 и нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
v. гаплотип Е содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 61 последовательности SEQ ID NO: 21, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 200 последовательности SEQ ID NO: 21, и делецию девяти нуклеотидов в позициях, которые соответствуют позициям 316-324 последовательности SEQ ID NO: 21 на хромосоме 5 в геноме первого растения;
vi. гаплотип F содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 64 последовательности SEQ ID NO: 27 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 254 последовательности SEQ ID NO: 27 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
vii. гаплотип G содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 98 последовательности SEQ ID NO: 28, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 147 последовательности SEQ ID NO: 28, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 224 последовательности SEQ ID NO: 28 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 496 последовательности SEQ ID NO: 28 на хромосоме 9 в геноме первого растения;
viii. гаплотип Н содержит нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 259 последовательности SEQ ID NO: 30, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 306 последовательности SEQ ID NO: 30, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 398 последовательности SEQ ID NO: 30 и нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 1057 последовательности SEQ ID NO: 30 на хромосоме 4 в геноме первого растения;
ix. гаплотип I содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 500 последовательности SEQ ID NO: 36, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 568 последовательности SEQ ID NO: 36 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 698 последовательности SEQ ID NO: 36 на хромосоме 6 в геноме первого растения;
х. гаплотип J содержит нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 238 последовательности SEQ ID NO: 42, делецию нуклеотидов, которые соответствуют позициям 266-268 последовательности SEQ ID NO: 42 и нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 808 последовательности SEQ ID NO: 42 в геноме первого растения;
xi. гаплотип К содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 166 последовательности SEQ ID NO: 49 и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 224 последовательности SEQ ID NO: 49, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 650 последовательности SEQ ID NO: 49 и нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 892 последовательности SEQ ID NO: 49 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
xii. гаплотип L содержит нуклеотид С в позициях, которые соответствуют позициям 83, 428, 491 и 548 последовательности SEQ ID NO: 53 на хромосоме 9 в геноме первого растения, а также
xiii. гаплотип М содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 83 в последовательности SEQ ID NO: 400, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 119 последовательности SEQ ID NO: 400 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 601 последовательности SEQ ID NO: 400.
3. Способ по п.1, в котором гибридное растение с улучшенной оптимизацией водопотребления содержит каждый из гаплотипов А-М, которые присутствуют в первом растении, а также по меньшей мере один дополнительный гаплотип, выбранный из гаплотипов А-М, который присутствует во втором растении.
4. Способ по п.1, в котором первое растение представляет собой рекуррентный родитель, содержащий по меньшей мере один из гаплотипов А-М, и второе растение представляет собой донор, который содержит по меньшей мере один из гаплотипов А-М, который не присутствует в первом растении.
5. Способ по п.4, в котором первое растение является гомозиготным по меньшей мере по двум, трем, четырем или пяти гаплотипам А-М.
6. Способ по п.4, в котором гибридное растение содержит по меньшей мере три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или девять гаплотипов А-М.
7. Способ по п.1, в котором идентификация включает генотипирование одного или более представителей поколения F1, полученного скрещиванием первого растения и второго растения, по отношению к каждому из гаплотипов А-М, присутствующему в первом растении или во втором растении.
8. Способ по п.1, в котором первое растение и второе растение представляют собой растения Zea mays.
9. Способ по п.1, в котором улучшенная оптимизация водопотребления дает увеличенный или стабильный урожай в среде обитания, подвергаемой водному стрессу, по сравнению с контрольным растением.
10. Способ по п.1, в котором гибрид с улучшенной оптимизацией водопотребления может быть высеян с более высокой густотой посева.
11. Способ по п.1, в котором гибрид с улучшенной оптимизацией водопотребления не дает обусловленного сцеплением генов падения урожая при благоприятных уровнях влажности.
12. Гибридное растение Zea mays, полученное способом по п.1, или его клетка, культура ткани, семя или часть.
13. Инбредное растение Zea mays, полученное возвратным скрещиванием и/или самооопылением и/или получением двойных гаплоидов из гибридного растения Zea mays по п.9, или его клетка, культура ткани, семя или часть.
14. Инбредное или гибридное растение Zea mays, геном которого содержит по меньшей мере три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или девять гаплотипов из гаплотипов А-М, причем гаплотипы А-М являются ассоциированными с оптимизацией водопотребления и определяются следующим образом:
i. гаплотип А содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 115 последовательности SEQ ID NO: 1, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 270 последовательности SEQ ID NO: 1, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 301 последовательности SEQ ID NO: 1, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 483 последовательности SEQ ID NO: 1 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
ii. гаплотип В содержит делецию в позициях 4497-4498 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 4505 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4609 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4792 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4836 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 4844 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 4969 последовательности SEQ ID NO: 7 и тринуклеотид ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
iii. гаплотип С содержит нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 217 последовательности SEQ ID NO: 8, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 390 последовательности SEQ ID NO: 8, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 477 последовательности SEQ ID NO: 8 на хромосоме 2 в геноме первого растения;
iv. гаплотип D содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 182 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 330 последовательности SEQ ID NO: 19 и нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
v. гаплотип Е содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 61 последовательности SEQ ID NO: 21, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 200 последовательности SEQ ID NO: 21, и делению девяти нуклеотидов в позициях, которые соответствуют позициям 316-324 последовательности SEQ ID NO: 21 на хромосоме 5 в геноме первого растения;
vi. гаплотип F содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 64 последовательности SEQ ID NO: 27 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 254 последовательности SEQ ID NO: 27 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
vii. гаплотип G содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 98 последовательности SEQ ID NO: 28, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 147 последовательности SEQ ID NO: 28, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 224 последовательности SEQ ID NO: 28 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 496 последовательности SEQ ID NO: 28 на хромосоме 9 в геноме первого растения;
viii. гаплотип Н содержит нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 259 последовательности SEQ ID NO: 30, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 306 последовательности SEQ ID NO: 30, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 398 последовательности SEQ ID NO: 30 и нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 1057 последовательности SEQ ID NO: 30 на хромосоме 4 в геноме первого растения;
ix. гаплотип I содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 500 последовательности SEQ ID NO: 36, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 568 последовательности SEQ ID NO: 36 и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 698 последовательности SEQ ID NO: 36 на хромосоме 6 в геноме первого растения;
х. гаплотип J содержит нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 238 последовательности SEQ ID NO: 42, делецию нуклеотидов, которые соответствуют позициям 266-268 последовательности SEQ ID NO: 42 и нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 808 последовательности SEQ ID NO: 42 в геноме первого растения;
xi. гаплотип К содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 166 последовательности SEQ ID NO: 49 и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 224 последовательности SEQ ID NO: 49, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 650 последовательности SEQ ID NO: 49 и нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 892 последовательности SEQ ID NO: 49 на хромосоме 8 в геноме первого растения;
xii. гаплотип L содержит нуклеотид С в позициях, которые соответствуют позициям 83, 428, 491 и 548 последовательности SEQ ID NO: 53 на хромосоме 9 в геноме первого растения.
15. Инбредное или гибридное растение Zea mays по п.11, которое содержит геном, содержащий гаплотипы С, D и G; гаплотипы С, D и L; гаплотипы С, G, Н; гаплотипы С, G и I; гаплотипы С, I и L; гаплотипы Е, G и I; гаплотипы F, G и Н; гаплотипы А, С, F и G; гаплотипы С, Е, Н и I; гаплотипы С, G, Н и I; гаплотипы С, Н, I и K; гаплотипы С, Н, I и L; гаплотипы Е, F, G и Н; гаплотипы А, С, G, Н и I; гаплотипы В, С, D, G и L; гаплотипы С, Е, G, Н и I; гаплотипы С, G, Н, I и L; гаплотипы А, С, G, Н, I и K; и гаплотипы С, Е, F, G, H, I, J, K и L.
16. Инбредное или гибридное растение Zea mays по п.11, которое представляет собой гибридное растение, которое является гомозиготным по меньшей мере по одному из гаплотипов А-М.
17. Гибридное или инбредное растение Zea mays по п.8, которое дополнительно содержит трансген, который кодирует генный продукт, обеспечивающий устойчивость к гербициду, отобранному из глифосата, сульфонилмочевины, имидазолиниона, дикамбы, глюфисината, феноксипропионовой кислоты, циклосгекома, триазина, бензонитрила и броксинила.
18. Способ идентификации растения Zea mays, содержащего по меньшей мере одну аллель, ассоциированную с оптимизацией водопотребления, включающий:
(a) генотипирование по меньшей мере одного растения Zea mays по меньшей мере одним нуклеиново-кислотным маркером, выбранным из последовательностей SEQ ID NOs: 1-60 и 400; и
(b) селекцию по меньшей мере одного растения Zea mays, содержащего аллель по меньшей мере одного из по меньшей мере одного нуклеиново-кислотных маркера, который является ассоциированным с оптимизацией водопотребления.
19. Растение Zea mays, полученное интрогрессией представляющей интерес аллели локуса, ассоциированного с признаком оптимизации водопотребления, в зародышевую плазму Zea mays, причем интрогрессия включает:
(a) селекцию растения Zea mays, которое содержит представляющую интерес аллель локуса, ассоциированного с признаком оптимизации водопотребления, причем локус, ассоциированный с признаком оптимизации водопотребления, содержит нуклеотидную последовательность, которая является по меньшей мере на 90% идентичной любой из последовательностей SEQ ID NO: 1-117, 400 и 401; и
(b) интрогрессию аллели, представляющей интерес, в зародышевую плазму Zea mays, в которой отсутствует данная аллель.
20. Способ идентификации и/или селекции засухоустойчивого кукурузного растения или зародышевой плазмы, включающий обнаружение в упомянутом кукурузном растении или зародышевой плазме присутствия маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью, причем маркер выбран из группы, состоящей из:
нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 100 последовательности SEQ ID NO: 2, тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 116 последовательности SEQ ID NO: 23, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 391 последовательности SEQ ID NO: 33, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56, нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 173 последовательности SEQ ID NO: 57, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 267 последовательности SEQ ID NO: 60;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 562 последовательности SEQ ID NO: 25, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 1271 последовательности SEQ ID NO: 26, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 266 последовательности SEQ ID NO: 44, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 386 последовательности SEQ ID NO: 46, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 111 последовательности SEQ ID NO: 51;
нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 100, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 217 последовательности SEQ ID NO: 23, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 746 последовательности SEQ ID NO: 24, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 258 последовательности SEQ ID NO: 29, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 266 последовательности SEQ ID NO: 44, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55, и нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 486 последовательности SEQ ID NO: 58;
делеции нуклеотида в позиции, которая соответствует позициям 264-271 последовательности SEQ ID NO: 2, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 391 последовательности SEQ ID NO: 33, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56, и нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 486 последовательности SEQ ID NO: 58;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 254 последовательности SEQ ID NO: 27, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 391 последовательности SEQ ID NO: 33, нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 475 последовательности SEQ ID NO: 45, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 516 последовательности SEQ ID NO: 56, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 729 последовательности SEQ ID NO: 59, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 267 последовательности SEQ ID NO: 60;
нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 258 последовательности SEQ ID NO: 29, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56, и нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 173 последовательности SEQ ID NO: 57;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 1271 последовательности SEQ ID NO: 26, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 266 последовательности SEQ ID NO: 44, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 386 последовательности SEQ ID NO: 46, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 111 последовательности SEQ ID NO: 51;
нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 258 последовательности SEQ ID NO: 29, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 87 последовательности SEQ ID NO: 47, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55;
нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 475 последовательности SEQ ID NO: 45, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7;
нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7;
тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, и нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 386 последовательности SEQ ID NO: 46;
нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48,
и их комбинаций,
таким образом идентифицируя и/или осуществляя селекцию засухоустойчивое кукурузное растение или зародышевую плазму.