RESISTENCIA AL OIDIO Y AUSENCIA DE NECROSIS EN CUCUMIS SATIVUS.

Una planta de Cucumis sativus resistente al oídio, que comprende en su genoma un factor genético supresor de la necrosis,

cuya planta es resistente al oídio y no padece necrosis bajo condiciones en las que la exposición a la luz de la planta es menos que 2000 J/cm2, y en la que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG)

Resistencia al oído y ausencia de necrosis en Cucumis sativus.

La presente invención se refiere a plantas de Cucumis sativus resistentes al oídio que no padecen necrosis. Además, la invención se refiere a un método para obtener plantas de pepino resistentes al oídio que no padecen necrosis.

La planta del pepino (es decir, una planta de la especie botánica Cucumis sativus) pertenece a la familia de las cucurbitáceas Cucurbitaceae, como los melones y los calabacines. Los pepinos son los frutos comestibles de la planta, que son frutos cilíndricos, con la piel verde, compuestos de aproximadamente un 96% de agua. La planta del pepino, que ha sido cultivada desde hace mucho tiempo, es una importante cosecha hortícola en todo el mundo. Los pepinos se cosechan normalmente en un estadio inmaduro y pueden usarse en la industria conservera con vinagres o para el mercado de las hortalizas frescas.

El oídio es una de las enfermedades fungosas principales conocidas en las plantas del pepino, tanto en el campo como en los invernaderos. El oídio puede estar causado por Sphaerotheca fulicinea (Schlecht. ex Fr.) (recientemente renombrado: Podosphaera xanthii) y/o Erysiphe cichoracearum DC (ex Mérat emend. Salm) (recientemente renombrado: Golovinomyces cichoracearum). En el cultivo en invernaderos, el oídio está causado predominantemente por la primera especie. El hongo aparece principalmente en las hojas, que son las más susceptibles 2 a 3 semanas después de desplegarse. Sin embargo, en las plantas gravemente afectadas por el hongo también puede aparecer en el tallo y hasta en los frutos. Las hojas gravemente afectadas pueden volverse secas y frágiles, o pueden marchitarse y morir. A causa de la infección, los frutos pueden ser más pequeños, producirse en menores cantidades, menos capaces de almacenarse con éxito, susceptibles a escaldarse con el sol, madurar de manera incompleta y tener un sabor pobre. También puede predisponer a que las plantas sean más vulnerables a otros patógenos. Finalmente, la planta puede morir.

Hasta ahora, la aplicación de fungicidas y el uso de variedades con alguna resistencia al hongo han sido los métodos principales del control de la enfermedad. Así, se ha demostrado resistencia contra ambos hongos en varios cultivos comerciales. Se ha demostrado que la resistencia del hipocótilo está basada en un gen recesivo (s), mientras que la resistencia de la hoja está controlada por el gen de hoja dominante (R). Ambos genes son necesarios para que se presente una alta resistencia a nivel de toda la planta (Shanmugasundaram, et al., Phytopathology 61: 1218-1221, 1971).

Las variedades resistentes al oídio (RO), sin embargo, generalmente sufren necrosis bajo condiciones de poca luz (es decir, condiciones en las que la exposición a la luz de las plantas es tal que son recibidos menos de 2000 J/cm² de energía por planta = menos que 286 J/cm² al día), en particular en combinación con una carga de fruto alta, es decir al menos un fruto totalmente desarrollado en una etapa recolectable por nodo. Dichas condiciones a menudo ocurren durante el otoño, invierno y a principios de la primavera, en particular en las áreas de producción del países de Europa del Norte y Canadá. El hecho de que la resistencia contra el oídio tenga que ver con la necrosis de las plantas limita gravemente el uso práctico de estas plantas resistentes al oídio.

Los síntomas de la necrosis relacionada con la resistencia al oídio en el pepino comienzan con un amarilleo entre las venas principales de las hojas (clorosis), causando finalmente la necrosis (es decir, la muerte de las hojas). Se ha demostrado una correlación positiva entre la resistencia al moho y la sensibilidad de la necrosis, lo que ha conducido a la sugerencia de que ambos rasgos estén genéticamente fuertemente relacionados o que la necrosis sea un efecto pleyotrópico de uno o varios de los genes de resistencia.

En el documento EP 1433378, se ha descrito una rotura de la relación genética entre la resistencia del oídio y la necrosis de la hoja en una línea de Cucumis sativus (DC-1). Sin embargo, el control genético de la resistencia del oídio relacionado con el fenómeno de la necrosis todavía no se ha elucidado, y muchos productores de pepino todavía padecen la aparición de la necrosis en variedades de pepino resistentes al oídio. Como consecuencia, la producción de pepino todavía implica el uso de fungicidas para la protección de las cosechas para controlar la infección del oídio, lo que no sólo aumenta los gastos implicados sino que también es indeseable en relación a un medioambiente saludable.

Para reducir el uso de fungicidas es esencial, por lo tanto, proporcionar plantas, o encontrar nuevos métodos para proporcionar plantas, que sean tanto resistentes al oídio como que no padezcan necrosis.

El objeto de la invención es proporcionar plantas de Cucumis sativus que sean tanto resistentes a la infección del oídio como que no padezcan necrosis.

Esto se consigue mediante la presente invención proporcionando una planta de Cucumis sativus resistente al oídio, como se define en la reivindicación 1. La planta de la invención es por lo tanto resistente al oídio y no muestra ningún síntoma de necrosis de la hoja en condiciones de poca luz (es decir, condiciones en las que la exposición a la luz de las plantas es tal que son recibidos menos de 2000 J/cm² de energía por planta = menos de 286 J/cm² al día), en particular en combinación con una carga de fruto alta.

Según la presente invención, se ha identificado un nuevo factor genético supresor de necrosis. Se han desarrollado marcadores moleculares adecuados que pueden usarse para identificar y proporcionar plantas de Cucumis sativus que sean tanto resistentes al oídio como que no padezcan necrosis. Este nuevo factor genético se ha encontrado que suprime la necrosis relacionada con el oídio. Este factor genético supresor necrótico es un factor genético semidominante, es decir tanto cuando está presente en la forma heterocigótica como homocigótica, el fenotipo estará "sin necrosis".

Como se demuestra según la invención (mostrada más abajo), la planta de pepino descrita en el documento EP 1 433 378 no comprende el factor genético supresor de necrosis.

En una realización preferida de la invención, la planta comprende el gen de resistencia del hipocótilo (s) conocido y el gen de la resistencia de la hoja (R) que confiere un alto nivel de resistencia al patógeno del oídio.

La presencia de los genes de resistencia al oídio puede determinarse usando marcadores moleculares específicos que se unen expresamente a estos genes de resistencia. Los marcadores adecuados son conocidos en la técnica y se han descrito, por ejemplo, en el documento WO 2007/053015. Así, como se describe en el documento WO 2007/053015, la presencia del gen de resistencia del hipocótilo (es decir, la región genómica responsable de la resistencia del oídio denominada pm-h en el WO documento 2007/053015) es indicada por la presencia de marcadores de polimorfismo de nucleótido simple (SNP) específicos asociados con dicho gen de la resistencia al oídio en dicha planta. La presencia del gen de resistencia de la hoja (es decir, la región genómica responsable de la resistencia al oídio denominada pm-1 en el documento WO 2007/053015) es indicado por la presencia de un marcador de polimorfismo de nucleótido simple (SNP) específico, o un marcador de mutación de inserción específico, indicado como el inserto de 5-bp 5-AATTT-3. Otros marcadores que pueden usarse para detectar la presencia de los genes de la resistencia al oídio son los marcadores de AFLP E16/M50-F-194, E11/M48-F-251, E23/M38-M001, E23/M40-M003, E24/M46-M002, E24/M46-M003, E12/M48-M003, E26/M43-M003, E14/M59-F-134 y E14/M59-F-200, como se describe más detalladamente en el documento WO 2007/053015, al que se hace referencia expresa en este contexto.

Según la invención, se ha demostrado que el factor genético supresor de la necrosis está localizado en otro cromosoma comparando con los genes de la resistencia al oídio: s y R. Esto fue llevado a cabo mapeando los marcadores específicos para los genes de la resistencia al oídio y el factor genético supresor de la necrosis, respectivamente, en el mapa cromosómico del pepino.

El factor genético supresor de la necrosis en el genoma de...

1. Una planta de Cucumis sativus resistente al oídio, que comprende en su genoma un factor genético supresor de la necrosis, cuya planta es resistente al oídio y no padece necrosis bajo condiciones en las que la exposición a la luz de la planta es menos que 2000 J/cm², y en la que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).

2. La planta según la reivindicación 1, en la que la planta comprende el gen de resistencia del hipocótilo (s) y el gen de resistencia de la hoja (R).

3. La planta según la reivindicación 1, en la que la presencia del gen de resistencia al oídio se determina mediante uno o varios marcadores específicos seleccionados del grupo que consiste en los marcadores que comprenden una secuencia de nucleótidos identificada por SEQ ID NO: 5-8 en la Tabla 3, y los marcadores AFLP E16/M50-F-194, E11/M48-F-251, E23/M38-M001, E23/M40-M003, E24/M46-M002, E24/M46-M003, E12/M48-M003, E26/M43-M003, E14/M59-F-134 y E14/M59-F-200.

4. La planta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, que comprende en su genoma un factor genético supresor de la necrosis de la planta de Cucumis sativus, cuyas semillas se han depositado en la Colección de Cultivos Tipo Americana (ATCC) el 14 de febrero del 2006 con el número de depósito PTA-7394.

5. Las semillas y/u otras partes de la planta de una planta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, comprendiendo dichas semillas y/u otras partes de la planta en su genoma un factor genético supresor de la necrosis, y cuya planta es resistente al oídio y no padece necrosis bajo condiciones en las que la exposición a la luz de la planta es menos que 2000 J/cm², y en la que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).

6. Los frutos de pepino derivados de una planta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, comprendiendo dichos frutos de pepino en su genoma un factor genético supresor de la necrosis, en los que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).

7. El método para obtener una planta de Cucumis sativus, cuya planta es resistente al oídio y no padece necrosis bajo condiciones en las que la exposición a la luz de la planta es menos que 2000 J/cm², que comprende introducir un factor genético supresor de la necrosis en el genoma de una planta resistente al oídio y en el que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).

8. El método según la reivindicación 7, en el que los genes resistentes al oídio comprenden el gen de resistencia del hipocótilo (s) y el gen de resistencia de la hoja (R).

9. El método según la reivindicación 7 o 8, en el que la presencia de los genes de resistencia al oídio se determina por uno o varios marcadores específicos seleccionados del grupo que consiste en los marcadores que comprenden una secuencia de nucleótidos identificada por SEQ ID NO: 5-8, y los marcadores AFLP E16/M50-F-194, E11/M48-F-251, E23/M38-M001, E23/M40-M003, E24/M46-M002, E24/M46-M003, E12/M48-M003, E26/M43-M003, E14/M59-F-134 y E14/M59-F-200.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el factor genético supresor de la necrosis se ha derivado de la planta de Cucumis sativus, cuyas semillas han sido depositadas en la ATCC, con el número PTA-7394.

11. La planta de Cucumis sativus obtenible por un método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, cuya planta es resistente al oídio y no padece necrosis bajo condiciones en las que la exposición a la luz de la planta es menos que 2000 J/cm².

12. Las semillas y/u otras partes de la planta de la planta según la reivindicación 11, comprendiendo dichas semillas y/u otras partes de la planta en su genoma un factor genético supresor de la necrosis, cuya planta es resistente al oídio y no padece necrosis bajo condiciones en las que la exposición a la luz de la planta es menos que 2000 J/cm², y en la que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).

13. Los frutos de pepino derivados de una planta según la reivindicación 11, comprendiendo dichos frutos de pepino en su genoma un factor genético supresor de la necrosis, en los que la presencia del factor genético supresor de la necrosis es determinable por la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y la ausencia de un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).

14. El método para la identificación de la tolerancia a la necrosis en una planta de Cucumis sativus, que comprende detectar la presencia de un factor genético supresor de la necrosis en el genoma de dicha planta usando la ausencia de un primer marcador de ADN de aproximadamente 65 bp, identificado por SEQ ID NO: 1 (GACTGCGTACCAATTCAA) y SEQ ID NO: 2 (GATGAGTCCTGAGTAACCC), y un segundo marcador de ADN de aproximadamente 123 bp, identificado por SEQ ID NO: 3 (GACTGCGTACCAATTCAC) y SEQ ID NO: 4 (GATGAGTCCTGAGTAATCG).