Estirpe restauradora de Brassica napus para su utilización en un sistema de esterilidad masculina citoplásmica,

conteniendo dicha estirpe restauradora un gen restaurador de Raphanus sativus y no los genes de glucosinolato de Raphanus sativus, en la que dicha estirpe restauradora comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10 vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y en la que dicha estirpe no comprende el marcador molecular WG6F3, vinculado a la producción elevada de glucosinolato

Sistema de esterilidad masculina citoplásmica que produce híbridos de aceite de colza "canola".

Campo de la invención

La presente invención se refiere a plantas mejoradas. En particular, se refiere a nuevos plasmas germinativos vegetales de las especies de Brassica que presentan un contenido reducido de glucosinolatos no deseados.

Antecedentes de la invención

La producción económica de híbridos de Brassica spp. requiere un sistema de control polínico y una transferencia efectiva del polen desde una progenitora a la otra. El sistema de esterilidad masculina citoplásmica Ogura (cms), que se desarrolla a través de la fusión citoplásmica entre el rábano (Raphanus sativus) y las semillas de colza (Brassica napus) constituye uno de los procedimientos más prometedores de la producción de híbridos. Da lugar a una expresión estable del rasgo de esterilidad masculina (Ogura, 1968), Pelletier et al, (1983) y a un gen nuclear restaurador efectivo (Heyn 1976).

El material restaurador inicial mostró una fertilidad femenina reducida, que fue superada mediante retrocruzamiento.

Delourme et al (1991) lo atribuyeron a la eliminación de una parte del cromosoma del rábano que se había introducido junto con el gen restaurador. En su trabajo, generaciones sucesivas de retrocruzamiento dieron lugar a niveles de fertilidad sucesivamente más próximos a la normalidad.

Un alto contenido de glucosinolato (GSL) en las semillas de Brassica napus constituye un factor antinutricional. Los alimentos que se obtienen a partir de dichas semillas no son apropiados para la utilización en la alimentación animal. Los niveles de GSL en las semillas constituyen una expresión del genotipo de la planta femenina y está determinado por de cuatro a ocho genes dominantes y aditivos, separados. De dos a cinco genes están implicados en el contenido de alquenilo (uno de los grupos alifáticos) glucosinolato, mientras que dos o tres genes están implicados en el contenido de indol glucosinolato (Rocker y Röbbelen, 1994). El número total de grupos alifáticos puede estar determinado hasta por seis genes (Magrath et al, 1993).

R. Delourme et al, en Proceedings International Rapeseed Congress, 4 de julio de 1995, páginas 6-8, describen la cría de estirpes restauradoras dobles, bajas, de semillas de colza, (para) la esterilidad masculina citoplásmica del rábano.

M. E. Ferreira, Theor Appl Genet (1994) 89: 615-621, describe la elaboración (o determinación) de mapas de RFLP de Brassica napus utilizando estirpes haploides dobles y varios marcadores, incluyendo WG3F7, WG4D10 y WG6F3.

R. A. Teutonico, Theor Appl Genet (1994) 89: 885-894 describe la elaboración de mapas de RFLP en Brassica rapa y varios marcadores, incluyendo TG1H12.

Sumario de la invención

La presente invención describe una planta de Brassica napus que contiene un gen restaurador no unido de Raphanus sativus procedente de los genes glucosinolato de Raphanus sativus que están adaptados para restaurar la fertilidad en (las cepas) estériles masculinas citoplásmicas Ogura.

La presente invención describe los marcadores que determinan los mapas de regiones similares, como las del grupo formado por WG3F7, TGlH12, OPC2, WG4D10, WG6F3, para identificar el material de Raphanus sativus que contiene genes que producen cantidades de glucosinolato altas.

La presente invención describe no sólo la calidad de canola (aceite de colza "canola"), sino cualquier material bajo en glucosinolato que se produzca para una planta estéril citoplásmica de Raphanus sativus.

Cualquier estirpe restauradora de la calidad del aceite de colza (ácido erúcico <2% y <30 μmoles de glucosinolatos/gramo de alimento seco desgrasado), capaz de inducir la fertilidad en las plantas de Brassica que contengan esterilidad INRA masculina citoplásmica Ogura.

Además, la presente invención describe híbridos de Brassica spp., semillas, microsporas, óvulos, polen, y partes vegetativas que contienen un gen restaurador (que produce) un bajo nivel de glucosinolato.

Los cruzamientos interespecíficos que utilizan plantas fértiles con bajos niveles de glucosinolato, con el citoplasma Ogura como el femenino, seguido por la selección con respecto a la fertilidad y a los niveles bajos de glucosino- lato.

Los híbridos de Brassica spp., semillas, microsporas, óvulos, polen, y partes vegetativas que contienen un gen restaurador de bajo nivel de glucosinolato, que se identifica utilizando sondas tales como las que se describen en la presente Memoria.

Además, en el amplio alcance de la invención, se incluyen los tipos primavera e invierno de Brassica napus o de B. rapa que contienen el gen restaurador de niveles bajos de glucosinolato, tal como se describe.

Por tanto, en una primera forma de realización, la invención se refiere a una estirpe restauradora de Brassica napus para su utilización en un sistema de esterilidad masculina citoplásmica, conteniendo dicha estirpe restauradora un gen restaurador de Raphanus sativus y genes de glucosinolato, que no son de Raphanus sativus, comprendiendo dicha estirpe los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10, vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y en la que dicha estirpe no comprende el marcador molecular WG6F3, relacionado con la producción de altos niveles de glucosinolato. Una planta de Brassica napus produce semillas que poseen un contenido en glucosinolato inferior a 30 μmol/g de semillas secas, preferentemente inferior a 17 μmol/g de éstas.

Dicha planta Brassica comprende un gen restaurador homocigótico de la fertilidad para la esterilidad masculina citoplásmica Ogura, en la que después de la polinización, la planta produce semillas inferiores a 30 μmol/g o a 17 μmol/g.

En una segunda forma de realización, el objeto de la invención es una semilla de la planta mencionada anteriormente, que comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10, vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, no incluyendo el marcador molecular WG6F3 relacionado con una alta producción del glucosinolato.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 constituye un mapa esquemático que representa la relación de genes de altos contenidos de GSL con respecto al gen restaurador en el plasma germinativo Ogura, tal como se pone de manifiesto, y la localización de las sondas que se unen en este área.

Descripción detallada de la invención

Se describen a continuación genes que producen un alto contenido de glucosinolato (GSL) en las semillas, que se introdujeron también con el gen restaurador. Además, se describe la ruptura en el contexto de la presente invención de la estrecha unión entre el gen restaurador derivado del rábano y la ausencia de niveles de calidad de glucosinalato en el aceite de colza en las semillas. Las estirpes resultantes constituyen las primeras restauradoras de la calidad del aceite de colza para este sistema mcs, que, a su vez, da lugar a los primeros híbridos completamente fértiles cms Ogura de aceite de colza. Los términos híbrido, estirpe y plantas o progenie, cuando se utilizan en las reivindicaciones, incluyen pero no se limitan a semillas, microsporas, protoplastos, células, óvulos, polen, partes vegetativas, cotiledones, cigotos y similares.

Antecedentes

El material restaurador original de Brassica napus, RF que se utilizó es una estirpe F6 procedente del cruzamiento FU58. Darmor BC1/Rest.Darmor BC1//Bienvenu, y se obtuvo a partir del Institut National de Recherches Agricoles (INRA) en 1992. El material está comercializado bajo licencia del INRA. El material es bienal, compuesto por ácido erúcico en poca cantidad (C22:1) y GSL en cantidad más notable. Necesitó por tanto un retrocruzamiento entre tipos primaverales de élite para utilizarlos en el programa de híbridos primaverales.

Todas las plantas F1 fértiles de RF que se cruzaron con estirpes primaverales, tal como se esperaba, dieron lugar, (en los ensayos que se llevaron a cabo), a niveles altos de glucosinolato alifático. Sin embargo, las plantas estériles correspondientes...

1. Estirpe restauradora de Brassica napus para su utilización en un sistema de esterilidad masculina citoplásmica, conteniendo dicha estirpe restauradora un gen restaurador de Raphanus sativus y no los genes de glucosinolato de Raphanus sativus, en la que dicha estirpe restauradora comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10 vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y en la que dicha estirpe no comprende el marcador molecular WG6F3, vinculado a la producción elevada de glucosinolato.

2. Planta de Brassica napus según la reivindicación 1, que produce semillas que presentan un contenido en glucosinolato inferior a 30 μmol/g de semillas secas.

3. Planta de Brassica napus según la reivindicación 1, que produce semillas con un contenido en glucosinolato inferior a 17 μmol/g de semillas secas.

4. Planta de Brassica según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende un gen homocigótico restaurador de la fertilidad para la esterilidad masculina citoplásmica Ogura, en la que después de la polinización la planta produce semillas inferiores a 30 μmol/g o inferiores a 17 μmol/g de semillas secas.

5. Semilla de la planta según la reivindicación 2, 3, ó 4, que comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10, vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y que no comprende el marcador molecular WG6F3, vinculado a la producción elevada de glucosinolato.