РАСТЕНИЕ АРБУЗА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕСЯ ПРОДУКТИВНЫМ ЦВЕТЕНИЕМ Российский патент 2023 года по МПК C12N5/04 C12N15/113 C12N15/10 C12Q1/6895 A01H5/10 A01H6/34 A01H5/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к новым растениям арбуза, демонстрирующим повышенное количество мужских цветков. Настоящее изобретение также относится к семенам и частям указанных растений, например к плодам. Настоящее изобретение дополнительно относится к способам получения и применения таких семян и растений. Настоящее изобретение также относится к новым генетическим детерминантам, ассоциированным с повышенным количеством мужских цветков, и к молекулярным маркерам, сцепленным с указанными новыми генетическими детерминантами.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Арбуз обыкновенный [Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum и Nakai] представляет собой важную культуру специального назначения, которая, как полагают, возникла в южной части Африки в районе вблизи пустыни Калахари (Dane & Liu, 2007). Это традиционная культура во всех основных областях сельскохозяйственного производства, и в 2013 году ее мировое производство составило 109601914 тонн (по данным, предоставленным Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН). Соединенные Штаты являются шестой по величине страной-производителем арбузов в мире, объем производства которых в 2013 году составил около 1771734 тонн, что составило приблизительно 483 миллионов долларов США (USDA Vegetables 2015 Summary).

Большинство арбузных посевных площадей в США заняты под бессемянный арбуз. Триплоидный бессемянный арбуз дает более высокий урожай, чем диплоидный арбуз. Значительно возросшая продуктивность арбузов и стоимость продукции по ценам ферм, а также сокращение производственных площадей в США с середины 1990-х годов являются результатом использования триплоидных сортов бессемянных арбузов в промышленном производстве. Посевные площади бессемянного арбуза также возрастают во всем мире, поскольку производство бессемянного арбуза обычно приносит значительно более выгодную цену, чем среднерыночная цена семенных арбузов.

Триплоидный бессемянный арбуз является чистым гибридом F1 между тетраплоидным арбузом в качестве материнской особи и диплоидным арбузом в качестве отцовской особи (Kihara, 1951). Обычный семенной диплоидный арбуз имеет 22 хромосомы (2N=2Х=22), тогда как тетраплоидный арбуз имеет 44 хромосомы (2N=4Х=44). Когда женские цветки тетраплоидного арбуза опыляются мужскими цветами семенного диплоидного растения арбуза, семена, полученные в плодах тетраплоидного растения, представляют собой триплоидные гибридные семена. Триплоидные гибридные растения, выращенные из триплоидных семян, являются самоинфертильными из-за неспособности триплоидной зиготы продуцировать нормальные жизнеспособные гаметы (Fehr, 1987). Следовательно, чтобы обеспечить получение плодов бессемянного арбуза, триплоидные гибридные растения должны быть опылены пыльцой диплоидных растений арбуза, называемых диплоидными растениями-опылителями, которые, исходя из вышесказанного, высаживают вместе с триплоидными гибридными растениями на одном и том же поле.

Для обеспечения надлежащего опыления бессемянных растений арбуза обычной современной практикой является совместное высаживание диплоидных растений-опылителей на приблизительно 25-33% площади поля (например, WO 2003/075641, таблица 2). Остальную часть поля засаживают триплоидными растениями. Таким образом, чтобы максимизировать стоимость урожая с поля, производители используют высокопродуктивные товарные сорта диплоидных арбузов, которые в конечном итоге конкурируют с триплоидными бессемянными сортами за солнце, питательные вещества и пространство. Поскольку опыление триплоидного бессемянного арбуза имеет решающее значение для получения бессемянных плодов, существует потребность в улучшенном диплоидном растении-опылителе арбуза, которое бы эффективно опыляло триплоидное бессемянное растение, поддерживая или увеличивая урожайность указанного триплоидного бессемянного арбуза.

В WO 2000/70933 раскрыт опылитель для триплоидного бессемянного арбуза, с помощью которого получают мелкие и нетоварные плоды. Однако применение этого опылителя уменьшило общий урожай товарных бессемянных плодов по сравнению с применением классического растения-опылителя. Кроме того, несобранные плоды раскрытого растения-опылителя, становятся хозяевами для заболеваний в будущем, а их семена прорастут и вырастут в сорняки, что приведет к дальнейшему снижению урожайности.

В WO 2003/075641 представлено улучшенное диплоидное растение-опылитель арбуза, с помощью которого получают небольшие плоды арбуза разового использования. У растения-опылителя также имеются маленькие листья, позволяющие выращивать опылитель в непосредственной близости от триплоидных бессемянных растений арбуза, не конкурируя при этом с ними. В US 6759576 описан SP-1 или Super Pollenizer 1, как один из примеров такого улучшенного диплоидного растения-опылителя.

Несмотря на все усилия по обеспечению улучшенных диплоидных растений-опылителей арбуза, стабильное опыление триплоидных бессемянных растений арбуза все еще является основным ограничением в получении плодов бессемянного арбуза, и существует давняя и неудовлетворенная потребность в дополнительно улучшенных диплоидных растениях-опылителей арбуза.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на необходимость в более стабильном опылении триплоидных бессемянных растений арбуза путем включения и обеспечения новых растений арбуза, характеризующихся признаком, представляющим собой продуктивное цветение. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения раскрывают новые растения арбуза, способные давать больше открытых мужских цветков на единицу площади, необязательно в течение более длительного периода времени, за счет чего улучшается способность растения арбуза опылять триплоидное бессемянное растение. Наличие большего количества открытых мужских цветков на единицу площади увеличивает вероятность события опыления. Таким образом, за счет улучшения способности диплоидного арбуза к опылению можно добиться более стабильного и более полного опыления триплоидных женских цветков, что окажет положительное влияние на потенциал урожая триплоидных плодов. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления увеличение количества диплоидных цветков мужского пола у растения арбуза позволит растениеводу снизить соотношение диплоидных и триплоидных растений в полевых условиях, снижая за счет этого стоимость производства и повышая эффективность использования посевной площади для получения триплоидного бессемянного арбуза.

Помимо полезности для опыления триплоидного бессемянного растения, настоящее изобретение также полезно для повышения эффективности получения гибридных семян арбуза за счет увеличения доли мужских цветков от донора пыльцы по сравнению с мужскими цветками от акцептора пыльцы. Ожидается, что это приведет к увеличению доли гибридных семян в неконтролируемом производстве.

В целом характеристики растения арбуза с продуктивным цветением, раскрытого в настоящем изобретении, обеспечивают производителя арбузов новыми решениями для повышения экономической и коммерческой эффективности при использовании диплоидного растения-опылителя арбуза с целью получения триплоидных бессемянных плодов арбуза или получения гибридных семян арбуза.

Признак, представляющий собой продуктивное цветение, поддерживается тремя отдельными наследственными генетическими детерминантами, вызывающими увеличение количества открытых мужских цветков и расположенными на хромосомах 1, 3 и 7 соответственно. Было установлено, что эти генетические детерминанты вместе контролируют/направляют признак, представляющий собой продуктивное цветение. В настоящем изобретении дополнительно раскрывают специфические молекулярные маркеры, которые связаны с указанными новыми генетическими детерминантами и которые позволяют идентифицировать и интрогрессировать детерминанты в любой требуемый фоновый генотип растения.

В первом варианте осуществления представлено растение арбуза, характеризующееся продуктивным цветением, содержащее три генетические детерминанты, управляющие экспрессией признака, представляющего собой продуктивное цветение, или контролирующие ее, где указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления содержит три генетических детерминанты, которые генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и выбраны из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836 соответственно.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанные генетические детерминанты генетически или физически сцеплены с маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836 соответственно, и где:

a) маркерный локус IIH2119 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 и зонда под SEQ ID NO: 3,

b) маркерный локус IIH5250 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 4 и обратного праймера под SEQ ID NO: 5 и зонда под SEQ ID NO: 6,

c) маркерный локус IIH4836 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 7 и обратного праймера под SEQ ID NO: 8 и зонда под SEQ ID NO: 9.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанные генетические детерминанты можно получить из донорского растения, которое имеет генетический фон растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где растение арбуза линии SP-7 или его потомок или предок является источником указанных генетических детерминант продуктивного цветения, и где типичное семя линии SP-7 депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанное растение получают путем скрещивания растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка с растением арбуза, которое не содержит генетических детерминант продуктивного цветения.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанное растение представляет собой инбредное, дигаплоидное, гибридное, триплоидное или тетраплоидное растение.

В дополнительном варианте осуществления представлены часть растения, орган или ткань, которые можно получить из растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, в том числе без ограничения листья, стебли, корни, цветки или части цветка, плоды, побеги, гаметофиты, спорофиты, пыльца, пыльники, микроспоры, яйцеклетки, зиготы, зародыши, участки меристемы, каллусная ткань, семена, черенки, клеточные или тканевые культуры или любая другая часть или продукт растения, которые все еще проявляют признаки, представляющие собой продуктивное цветение, в соответствии с настоящим изобретением, в частности при выращивании с получением растения, которое плодоносит.

В дополнительном варианте представлено семя растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления.

В другом варианте осуществления рассматривают применение растения арбуза, части растения или семени в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления для получения и сбора триплоидных бессемянных плодов.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению растения арбуза, части растения или семени в соответствии с любыми вариантами осуществления, где растение, часть растения или семя арбуза относится к растению арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомку или предку.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу обеспечения характеризующихся продуктивным цветением растения арбуза, части растения или семени растения, где указанный способ предусматривает следующие стадии:

a) скрещивание 1-го растения, у которого отсутствуют генетические детерминанты продуктивного цветения, со 2-м растением арбуза в соответствии с любыми вариантами осуществления,

b) получение потомства растения арбуза, и

c) необязательно отбор растения из указанного потомства, характеризующегося тем, что указанное растение дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков в период наиболее интенсивного цветения.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу по предыдущему варианту осуществления, где 2-е растение арбуза представляет собой растение арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением, предусматривающему следующие стадии:

a) обеспечение семян растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления,

b) проращивание указанного семени и выращивание из него зрелого фертильного растения,

c) индуцирование самоопыления у указанного растения из а), выращивание плодов и извлечение из них фертильных семян, и

d) выращивание растений из семян, извлеченных на стадии с), и отбор растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу идентификации растения арбуза, содержащего три генетические детерминанты, которые генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и выбраны из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836 соответственно, где указанное растение арбуза дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков в период наиболее интенсивного цветения, и где указанный способ предусматривает следующие стадии:

a) обеспечение популяции с сегрегацией по признаку, представляющему собой продуктивное цветение,

b) скрининг сегрегирующей популяции в отношении представителя, имеющего признак, представляющий собой продуктивное цветение, где указанный признак может быть идентифицирован по наличию 3 маркерных локусов, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и являются маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836,

c) отбор одного представителя сегрегирующей популяции, где указанный представитель характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу увеличения количества мужских цветков растения арбуза, предусматривающему стадии:

а) отбор растения арбуза, которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение, ассоциирован с тремя генетическими детерминантами, способными управлять экспрессией указанного признака, представляющего собой продуктивное цветение, в растении арбуза, где указанный признак можно идентифицировать по наличию 3 маркерных локусов, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и выбраны из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836, или по наличию любого смежного маркерного локуса, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, соответственно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение;

b) скрещивание указанного растения из стадии а), которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, с растением арбуза, в частности с культурным растением арбуза, которое не характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и у которого наблюдается меньшее количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии а), и

c) отбор потомства, полученного в результате указанного скрещивания, у которого наблюдается увеличенное количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии b) и которое демонстрирует ассоциацию признака, представляющего собой продуктивное цветение, с 3 маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836 из стадии а).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фигуре 1 показано количество открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения для разных генотипов, которые были выращены в Вудленде, штата Калифорния.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления

В 1-м варианте осуществления настоящее изобретение относится к растению арбуза, в частности культурному растению арбуза, более конкретно к диплоидному растению арбуза типа опылителей, где указанное растение содержит три генетические детерминанты, совместно управляющие экспрессией, признака, представляющего собой продуктивное цветение, или контролирующие ее, и где указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения. В дополнительном варианте осуществления указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает по меньшей мере 45, более предпочтительно по меньшей мере 50 открытых мужских цветков на квадратный метр в пиковый период цветения.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к растению арбуза, в частности культурному растению арбуза, более конкретно к диплоидному растению арбуза типа опылителей, где указанное растение содержит три генетические детерминанты, управляющие экспрессией признака, представляющего собой продуктивного цветение, или контролирующие ее, и где указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает по меньшей мере на 30% больше открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения по сравнению с растением арбуза, не содержащим три указанные генетические детерминанты. В дополнительном варианте осуществления указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает на 50%, более предпочтительно на 70%, но еще более предпочтительно на 100% больше открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения по сравнению с растением арбуза, у которого отсутствуют указанные генетические детерминанты.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к растению арбуза, содержащему три генетические детерминанты, управляющие экспрессией признака, представляющего собой продуктивного цветение, или контролирующие ее, где указанные три объединенные генетические детерминанты приводят к увеличению количества открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения по сравнению с изогенной линией растения арбуза, не содержащего три указанные генетические детерминанты.

В дополнительном варианте осуществления три генетических детерминанты по настоящему изобретению расположены на хромосомах 1, 3 и 7 соответственно.

В еще одном варианте дополнительном варианте осуществления представлено растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где три генетических детерминанты генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и выбраны из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836 соответственно.

В другом варианте осуществления предусмотрено растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанные генетические детерминанты генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами соответственно, и где:

i. маркерный локус IIH2119 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 и зонда под SEQ ID NO: 3,

ii. маркерный локус IIH5250 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 4 и обратного праймера под SEQ ID NO: 5 и зонда под SEQ ID NO: 6,

iii. маркерный локус IIH4836 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 7 и обратного праймера под SEQ ID NO: 8 и зонда под SEQ ID NO: 9.

В другом варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанное растение содержит SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 6 и SEQ ID NO: 9.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанные генетические детерминанты можно получить из донорского растения, которое имеет генетический фон растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанные генетические детерминанты собственно содержатся в донорском растении, которое имеет генетический фон растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа АТСС №РТА-123747, или его потомка или предка.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где растение арбуза линии SP-7 или его потомок или предок является источником указанных генетических детерминант продуктивного цветения, и где типичное семя линии SP-7 депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанное растение получают путем скрещивания растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка с растением арбуза, которое не содержит генетических детерминант продуктивного цветения.

В дополнительном варианте осуществления растение арбуза по настоящему изобретению представляет собой растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, где указанные генетические детерминанты интрогрессированы из донорского растения, которое имеет генетический фон растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к растению арбуза по любому из предыдущих вариантов осуществления, содержащему три генетические детерминанты, обеспечивающие признак, представляющий собой продуктивное цветение, у растения арбуза, где указанные генетические детерминанты идентичны соответствующим аллелям, присутствующим в растении арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747, в АТСС, или его потомке или предке, которые генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами в геноме растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомке или предке, маркерные локусы которого сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и могут быть идентифицированы в геноме растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомке или предке, и при этом его маркерными локусами являются маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения растение арбуза представляет собой растение в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, в частности культурное растение арбуза, в частности гаплоидное, дигаплоидное, инбредное, гибридное, диплоидное, триплоидное или тетраплоидное культурное растение арбуза.

В дополнительном варианте осуществления представлены часть растения, орган или ткань, которые можно получить из растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, в том числе без ограничения листья, стебли, корни, цветки или части цветка, плоды, побеги, гаметофиты, спорофиты, пыльца, пыльники, микроспоры, яйцеклетки, зиготы, зародыши, участки меристемы, каллусная ткань, семена, черенки, клеточные или тканевые культуры или любая другая часть или продукт растения, которые все еще проявляют признаки, представляющие собой продуктивное цветение, в соответствии с настоящим изобретением, в частности при выращивании с получением растения, которое плодоносит.

В дополнительном варианте осуществления представлено семя, которое вырастает в растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению растения арбуза, части растения или семени в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления с целью получения и сбора триплоидных бессемянных плодов.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению растения арбуза, части растения или семени в соответствии с любыми предыдущими вариантами осуществления, где растение арбуза, часть растения или семя относится к растению арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомку или предку.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления для посева в поле, теплице или теплице с пленочным покрытием.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления в качестве подвоя арбуза. В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомку или предку в качестве подвоя арбуза.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению генетических детерминант, которые генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и являются маркерными локусами соответственно IIH2119, IIH5250 и IIH4836, для придания признака, представляющего собой продуктивное цветение, растению арбуза, у которого отсутствует указанный признак.

В другом варианте осуществления растение в соответствии с настоящим изобретением является мужским стерильным растением.

В другом варианте осуществления растение в соответствии с настоящим изобретением дает зрелые плоды арбуза, в которых внутренняя мякоть указанных зрелых плодов является желтой, красной, зеленой, оранжевой или белой.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к растению арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, которое представляет собой гибридное растение арбуза, в частности культурное растение арбуза, содержащее генетические детерминанты продуктивного цветения.

В одном варианте осуществления в настоящем изобретении представлены плоды арбуза, полученные из растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления.

В дополнительном варианте осуществления генетические детерминанты генетически сцеплены с 3 маркерными локусами, сегрегирующими совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанные генетические детерминанты можно получить от донорского растения, имеющего генетический фон растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка, содержащих указанные генетические детерминанты, и где 3 маркерных локуса, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, являются маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836.

Настоящее изобретение дополнительно относится к семени растения арбуза, в частности семени культурного растения арбуза, которое вырастает в растение арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления.

Кроме того, настоящее изобретение относится к применению растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления для интрогрессии признака, представляющего собой продуктивное цветение, в растение арбуза, у которое отсутствует указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение.

Настоящее изобретение дополнительно относится к применению растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления для посева в поле, теплице или теплице с пленочным покрытием.

Кроме того, настоящее изобретение относится к использованию генетической детерминанты в соответствии с любым из раскрытых в данном документе вариантов осуществления для увеличения количества мужских цветков растения арбуза, у которого отсутствует указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение.

Настоящее изобретение дополнительно направлено на генетическую детерминанту, управляющую экспрессией признака, представляющего собой продуктивного цветение, или контролирующую ее у растения арбуза. В дополнительном варианте осуществления генетические детерминанты по настоящему изобретению расположены на хромосоме 1, 3 и 7 соответственно. В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения генетические детерминанты можно получить из донорского растения, которое имеет генетический фон растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка, и содержащих указанные генетические детерминанты.

В дополнительном варианте осуществления генетические детерминанты по настоящему изобретению генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и являются маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836, или любым смежным маркером, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, соответственно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение.

В другом варианте осуществления указанные генетические детерминанты по настоящему изобретению или их функциональные части генетически сцеплены соответственно с 3 маркерными локусами, где:

i. маркерный локус IIH2119 может быть идентифицирован с помощью ПНР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 и зонда под SEQ ID NO: 3,

ii. маркерный локус IIH5250 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 4 и обратного праймера под SEQ ID NO: 5 и зонда под SEQ ID NO: 6, iii. маркерный локус IIH4836 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 7 и обратного праймера под SEQ ID NO: 8 и зонда под SEQ ID NO: 9.

В настоящем изобретении представлен набор для выявления локуса признака, представляющего собой продуктивное цветение, в растении арбуза, в частности в культурном растении арбуза, где указанный набор содержит по меньшей мере одну пару олигонуклеотидных праймеров для ПЦР и зонд, выбранные из следующих:

a. пары праймеров, представленной прямым праймером под SEQ ID NO 1 и обратным праймером под SEQ ID NO 2 и зондом под SEQ ID NO: 3, или

b. пары праймеров, представленной прямым праймером под SEQ ID NO 4 и обратным праймером под SEQ ID NO 5 и зондом под SEQ ID NO: 6, или

c. пары праймеров, представленной прямым праймером под SEQ ID NO 7 и обратным праймером под SEQ ID NO 8 и зондом под SEQ ID NO: 9, или

другой пары праймеров или пары праймеров, представляющей смежный маркер, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, соответственно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение.

В настоящем изобретении также раскрыто применение некоторых или всех этих ДНК-маркеров в соответствии с настоящим изобретением для точного отбора и/или генотипирования локуса признака, представляющего собой продуктивное цветение, у растения арбуза, в частности культурного растения арбуза.

В настоящем изобретении дополнительно раскрыто применение некоторых или всех из этих ДНК-маркеров для идентификации у растения арбуза, в частности культурного растения арбуза, в частности растения арбуза по настоящему изобретению, наличия локуса признака, представляющего собой продуктивное цветение, и/или для мониторинга интрогрессии локуса признака, представляющего собой продуктивное цветение, у растения арбуза, в частности культурного растения арбуза, в частности растения арбуза в соответствии с настоящим изобретением и описанного в данном документе.

В настоящем изобретении дополнительно раскрыт полинуклеотид (продукт амплификации), который можно получить в реакции ПЦР с использованием по меньшей мере одного олигонуклеотидного праймера или пары олигонуклеотидных праймеров для ПЦР, выбранных из группы, состоящей из SEQ ID NO 1 и SEQ ID NO 2; SEQ ID NO 4 и SEQ ID NO 5; SEQ ID NO 7 и SEQ ID NO 8; и реакции с зондами, выбранными из группы, включающей SEQ ID NO 3, SEQ ID NO 6 или SEQ ID NO 9, или другого праймера, представляющего смежный маркер, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, соответственно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, или с одним из раскрытых маркеров, продукт амплификации которого соответствует продукту амплификации, полученному у растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка, содержащего указанные генетические детерминанты, в реакции ПЦР с идентичными праймерами или парами праймеров при условии, что соответствующий маркерный локус все еще присутствует в указанном растении арбуза и/или может считаться его аллелем.

Также в данном документе рассматривается полинуклеотид, который характеризуется по меньшей мере 90%, в частности по меньшей мере 95%, в частности по меньшей мере 96%, в частности по меньшей мере 97%, в частности по меньшей мере 98%, в частности по меньшей мере 99% идентичности последовательности с последовательностью указанного продукта амплификации и/или полинуклеотида, имеющего нуклеотидную последовательность, которая гибридизуется с нуклеотидными последовательностями указанного продукта амплификации, который можно получить в указанной выше реакции ПЦР.

Продукт амплификации в соответствии с настоящим изобретением и описанный в данном документе выше затем можно применять для получения или разработки новых праймеров и/или зондов, которые можно использовать для идентификации локуса признака, представляющего собой продуктивное цветение.

Следовательно, настоящее изобретение дополнительно в одном варианте осуществления относится к производным маркерам, в частности к производным праймерам или зондам, разработанным на основе продукта амплификации в соответствии с настоящим изобретением, и, как описано в данном документе выше, с помощью способов, известных в данной области техники, причем полученные производные маркеры генетически сцеплены с локусом признака, представляющего собой продуктивное цветение.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу обеспечения характеризующихся продуктивным цветением растения арбуза, части растения или семени растения, где указанный способ предусматривает следующие стадии:

a) скрещивание 1-го растения, у которого отсутствуют генетические детерминанты продуктивного цветения, со 2-м растением арбуза в соответствии с любыми вариантами осуществления,

b) получение потомства растения арбуза, и

c) необязательно отбор растения из указанного потомства, характеризующегося тем, что указанное растение дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу из предыдущего варианта осуществления, где указанное растение стадии из с) дает по меньшей мере 45, более предпочтительно по меньшей мере 50 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу обеспечения характеризующихся продуктивным цветением растения арбуза, части растения или семени растения, где указанный способ предусматривает следующие стадии:

a) скрещивание 1-го растения, у которого отсутствуют генетические детерминанты продуктивного цветения, со 2-м растением арбуза в соответствии с любыми вариантами осуществления,

b) получение потомства растения арбуза, и

c) необязательно отбор растения из указанного потомства, характеризующегося тем, что указанное растение дает на 30% больше открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения по сравнению с растением арбуза из стадии а), у которого отсутствуют три указанные генетические детерминанты.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу по предыдущему варианту осуществления, где указанное растение из стадии с) дает на 50%, более предпочтительно на 70%, но еще более предпочтительно на 100% больше открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения по сравнению с растением арбуза из стадии а), у которого отсутствуют указанные генетические детерминанты.

В дополнительном варианте осуществления рассматривается способ по любому из предыдущих вариантов осуществления, где 2-е растение арбуза из стадии а) представляет собой растение арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка.

В другом варианте осуществления рассматривается способ получения растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением, предусматривающий следующие стадии:

a) обеспечение семян растения арбуза в соответствии с любым из осуществления,

b) проращивание указанного семени и выращивание из него зрелого фертильного растения,

c) индуцирование самоопыления у указанного растения из а), выращивание плодов и извлечение из них фертильных семян, и

d) выращивание растений из семян, извлеченных на стадии с), и отбор растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения растения арбуза, в частности культурного растения арбуза, где указанное растение арбуза характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, предусматривающему следующие стадии:

a. отбор растения арбуза, которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение, арбуза ассоциирован с тремя генетическими детерминантами, способными управлять экспрессией признака, представляющего собой продуктивного цветение, или контролировать ее у растения арбуза, где указанные генетические детерминанты генетически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и являются маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836, или с любым смежным маркером, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, следовательно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение; или с любым из раскрытых маркерных локусов,

b. скрещивание указанного растения из стадии а), которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, с растением арбуза, в частности с культурным растением арбуза, которое не характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и

c. отбор потомства растения арбуза, полученного в результате указанного скрещивания, которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, арбуза и которое демонстрирует ассоциацию с указанными 3 маркерными локусами из стадии а), и демонстрирует продуктивное цветение.

В настоящем изобретении дополнительно раскрыты способы идентификации растения арбуза, несущего признак, представляющий собой продуктивное цветение, предусматривающие следующие стадии:

a) обеспечение популяции с сегрегацией по признаку, представляющему собой продуктивное цветение,

b) скрининг сегрегирующей популяции в отношении представителя, несущего признак, представляющий собой продуктивное цветение, где указанный признак может быть идентифицирован по наличию 3 маркерных локусов IIH2119, IIH5250 и IIH4836,

c) отбор одного представителя сегрегирующей популяции, где указанный представитель характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение.

В настоящем изобретении дополнительно раскрыты способы идентификации растения арбуза, несущего признак, представляющий собой продуктивное цветение, предусматривающие следующие стадии:

a) обеспечение популяции с сегрегацией по признаку, представляющему собой продуктивное цветение,

b) скрининг сегрегирующей популяции в отношении представителя, несущего признак, представляющий собой продуктивное цветение, где указанный признак может быть идентифицирован по наличию 3 маркерных локусов, которые расположены на хромосоме 1, 3 и 7 соответственно и сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и могут быть идентифицированы с помощью олигонуклеотидного праймера для ПЦР или пары олигонуклеотидных праймеров для ПЦР, выбранных из группы пары праймеров, представленных прямым праймером под SEQ ID NO: 1 и обратным праймером под SEQ ID NO: 2, с последующим выявлением с помощью зонда под SEQ ID NO: 3, идентифицирующим маркерный локус IIH2119; пары праймеров, представленных прямым праймером под SEQ ID NO: 4 и обратным праймером под SEQ ID NO: 5, с последующим выявлением с помощью зонда под SEQ ID NO: 6, идентифицирующим маркерный локус IIH5250; пары праймеров, представленных прямым праймером под SEQ ID NO: 7 и обратным праймером под SEQ ID NO: 8, с последующим выявлением с помощью зонда под SEQ ID NO: 9, идентифицирующим маркерный локус IIH4836,

с) отбор одного представителя сегрегирующей популяции, где указанный представитель характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к генетической детерминанте, обеспечивающей продуктивное цветение, или ее части, обеспечивающей продуктивное цветение, которая ассоциирована по меньшей мере с 1-ым маркером ДНК, представленным 1-ой парой олигонуклеотидных праймеров для ПНР, содержащей прямой праймер под SEQ ID NO: 1, обратный праймер под SEQ ID NO: 2 и зонд под SEQ ID NO: 3, и/или по меньшей мере со 2-м маркером ДНК, представленным 2-й парой праймеров ПЦР, содержащей прямой праймер под SEQ ID NO: 4, обратный праймер под SEQ ID NO: 5 и зонд под SEQ ID NO: 6, и/или по меньшей мере с 3-м маркером ДНК, представленным 3-й парой праймеров ПЦР, содержащей прямой праймер под SEQ ID NO: 7, обратный праймер под SEQ ID NO: 8 и зонд под SEQ ID NO: 9, при этом в частности, указанная генетическая детерминанта или ее часть, обеспечивающая продуктивное цветение, охватываются указанным 1-м, 2-м и 3-м маркером ДНК.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению ДНК-маркера, амплифицированного из генома растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, предпочтительно из генома растения арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка, путем ПЦР-амплификации с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID NO: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 и зонда под SEQ ID NO: 3; или прямого праймера под SEQ ID NO: 4 и обратного праймера под SEQ ID NO: 5 и зонда под SEQ ID NO: 6; или прямого праймера под SEQ ID NO: 7 и обратного праймера под SEQ ID NO: 8 и зонда под SEQ ID NO: 9; где указанный фрагмент ДНК указывает на наличие признака, представляющего собой продуктивное цветение, у растения арбуза, с целью идентификации растения арбуза, которое характеризуется признаком и у которого проявляется признак, представляющий собой продуктивное цветение.

Настоящее изобретение также относится к применению посадочного материала, характеризующегося продуктивным цветением, получаемого из растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, для выращивания растения арбуза с целью получения растений арбуза, характеризующихся продуктивным цветением, где указанное продуктивное цветение может быть оценено в стандартном анализе, в частности, с помощью анализа, описанного в примере 2А ниже.

Настоящее изобретение также относится к применению посадочного материала, характеризующегося продуктивным цветением, который можно получить из растения арбуза в соответствии с любым из предыдущих вариантов осуществления, для получения плодов арбуза.

В настоящем изобретении также предусмотрено применение генетических детерминант продуктивного цветения по настоящему изобретению в сочетании с генетическими детерминантами, ассоциированными с гинецеями и/или увеличением количества женских цветков.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения представлен способ увеличения количества мужских цветков растения арбуза, предусматривающий следующие стадии:

a) отбор растения арбуза, которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение, ассоциирован с тремя генетическими детерминантами, способными управлять экспрессией признака, представляющего собой продуктивного цветение, или контролировать ее в растении арбуза, где указанный признак можно идентифицировать по наличию 3 маркерных локусов, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и представляют собой маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836, или по наличию любого смежного маркера, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, следовательно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение;

b) скрещивание указанного растения из стадии а), которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, с растением арбуза, в частности с культурным растением арбуза, которое не характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и

c) отбор потомства, полученного в результате указанного скрещивания, у которого наблюдается увеличенное количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии b) и которое демонстрирует ассоциацию продуктивного цветения с 3 маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836 стадии а).

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения представлен способ увеличения количества мужских цветков растения арбуза,, предусматривающий следующие стадии:

a) отбор растения арбуза, которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение, ассоциирован с тремя генетическими детерминантами, способными управлять экспрессией признака, представляющего собой продуктивного цветение, или контролирующие ее в растении арбуза, где указанный признак можно идентифицировать по наличию 3 маркерных локусов или по наличию любого смежного маркера, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, следовательно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение;

b) скрещивание указанного растения из стадии а), которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, с растением арбуза, в частности с культурным растением арбуза, которое не характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и у которого наблюдается меньшее количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии а), и

c) отбор потомства, полученного в результате указанного скрещивания, у которого наблюдается увеличенное количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии b) и которое демонстрирует ассоциацию продуктивного цветения с 3 маркерными локусами из стадии а).

Генетические детерминанты продуктивного цветения также могут быть введены путем мутагенеза, например путем химического мутагенеза, например путем мутагенеза EMS. Альтернативно генетические детерминанты продуктивного цветения также могут быть идентифицированы и/или введены с применением методик TILLING.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к применению генетических детерминант по настоящему изобретению для манипуляции с фенотипом с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, у растения арбуза, где указанная манипуляция осуществляется за счет генетической модификации, и где указанная генетическая модификация вводится посредством TILLING. Предпочтительно генетические детерминанты по настоящему изобретению характеризуются раскрытыми в данном документе последовательностями, более предпочтительно SEQ ID NO: 3, 6 и 9, представляющими целевые последовательности.

Генетические детерминанты продуктивного цветения также могут быть введены посредством целевого мутагенеза, например, с помощью гомологичной рекомбинации, нуклеаз типа «цинковых пальцев», индукции мутаций на основе олигонуклеотидов, эффекторных нуклеаз, подобных активатору транскрипции (TALEN), системы коротких палиндромных повторов, регулярно расположенных группами (CRISPR) или любой альтернативной методики редактирования генома.

Альтернативно генетические детерминанты продуктивного цветения также могут быть введены с помощью трансгенных или цис-генных способов посредством нуклеотидной конструкции, которая может содержаться в векторе.

На основе описания настоящего изобретения специалисту в данной области техники, имеющему в распоряжении растение арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа №РТА-123747 в АТСС, или его потомка или предка, содержащих указанные генетические детерминанты, описанные в данном документе, будет нетрудно перенести указанные генетические детерминанты по настоящему изобретению в другие растения арбуза различных типов, с использованием методик селекции, хорошо известных в данной области техники, с поддержкой маркерных локусов, раскрытых в данном документе.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Технические термины и выражения, используемые в объеме настоящей заявки, как правило, должны иметь значение, обычно применяемое к ним в соответствующей области селекции и выращивания растений, если иное не указано в данном документе ниже.

Используемые в данном описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают ссылки на множественное число, если в контексте явно не указано иное. Таким образом, например, ссылка на «растение» включает одно или несколько растений, а ссылка на «клетку» включает сочетание клеток, тканей и им подобные.

Термин «культурное растение арбуза» в объеме настоящего изобретения означает растение, которое больше не находится в естественном состоянии, а было разработано и одомашнено усилиями человека и для сельскохозяйственного применения и/или потребления человеком, и исключает образцы дикого арбуза, такие как Citrullus lanatus культивар "Egun". В качестве примера, в некоторых вариантах осуществления растение арбуза в соответствии с настоящим изобретением способно давать желтые плоды. Альтернативно или дополнительно культурное растение арбуза в соответствии с настоящим изобретением содержит хрупкую кожуру (например, ген е в гомозиготном состоянии, как это можно найти в линии арбуза SP-1 (WO 2003/075641)). В других вариантах осуществления культурное растение арбуза представляет собой диплоидное растение, тетраплоидное растение и/или триплоидное растение.

«Генетическая детерминанта, которая управляет экспрессией или контролирует ее», понимается в данном документе как относящаяся к наследуемому генетическому элементу, который может способствовать продуктивному цветению растения, оказывая влияние на экспрессию данного признака, представляющего собой продуктивное цветение, на уровне собственно ДНК, на уровне трансляции, транскрипции и/или активации конечного полипептидного продукта.

В одном предпочтительном варианте осуществления генетические детерминанты, вносящие вклад в признаки растений согласно настоящему изобретению, являются нативными для рода Citrullus. Генетические детерминанты в соответствии с настоящим изобретением не предусматривают генетически модифицированные трансформанты, содержащие гетерологичный генетический материал и/или генетический материал, чуждый роду Citrullus.

Термин «аллель» в объеме настоящего изобретения означает альтернативные или вариантные формы различных генетических единиц, ассоциированных с различными формами гена или идентичных им, или любой идентифицируемой генетической детерминанты, которые являются альтернативными в наследовании, поскольку они расположены в одном локусе на гомологичных хромосомах. Такие альтернативные или вариантные формы могут быть результатом однонуклеотидных полиморфизмов, вставок, инверсий, транслокаций или делеций или следствием генной регуляции, вызванной, например, химической или структурной модификацией, регуляцией транскрипции или посттрансляционной модификацией/регуляцией. В диплоидных клетке или организме два аллеля данного гена или генетического элемента обычно занимают соответствующие локусы на паре гомологичных хромосом.

Аллель, ассоциированный с качественным признаком, может содержать альтернативные или вариантные формы различных генетических единиц, в том числе ассоциированных с одним геном или несколькими генами или их продуктами или идентичных им, или даже ген, разрушаемый или контролируемый генетической детерминантой, способствующей фенотипу, представленному локусом.

«Растение арбуза, характеризующееся продуктивным цветением» в данном описании определяется как растение арбуза, характеризующееся признаком, представляющим собой продуктивное цветение, который обеспечивает увеличенное количество мужских цветков по сравнению с растением, у которого отсутствует упомянутый признак.

Условно говоря, термин «увеличенное количество мужских цветков» в данном документе понимается как означающий, что растение в соответствии с настоящим изобретением, то есть содержащее генетические детерминанты продуктивного цветения, способно давать по меньшей мере 40 мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения.

«Период наиболее интенсивного цветения» в данном документе понимают как неделю, когда были зарегистрированы наиболее открытые мужские цветки на всех участках.

Термин «признак» относится к характеристике или фенотипу. В контексте настоящего изобретения признаком, представляющим собой продуктивное цветение, является увеличение количества мужских цветков. Признак может быть унаследован по доминантному или рецессивному типу, или частично или неполным доминантным способом. Признак может быть моногенным или полигенным или может быть результатом взаимодействия одного или нескольких генов с окружающей средой. Растение арбуза может быть гетерозиготным или гетерозиготным по признаку.

Выражения «гибрид», «гибридное растение» и «гибридное потомство» относятся к особям, полученным от генетически разнородных родительских форм (например, генетически гетерозиготная или главным образом гетерозиготная особь).

«Инбредная линия» относится к генетически гомозиготной или практически гомозиготной популяции. Например, инбредная линия может быть получена путем нескольких циклов братских/сестринских скрещиваний или селфинга или получения дигаплоидов.

Термин «дигаплоидная линия» означает стабильные инбредные линии, полученные из культуры пыльников. Некоторые пыльцевые зерна (гаплоидные), культивируемые на определенной среде и в определенных условиях, могут образовывать проростки, содержащие n хромосом. Затем в проростках происходит «удвоение» и они содержат 2n хромосом. Потомство этих проростков называют «дигаплоидным» и они в сущности больше не сегрегируют (стабильно).

Термин «культивар» или «сорт» относится к сорту, полученному посредством плодоовощеводства, в отличие от существующего в природе сорта. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения культивары или сорта обладают коммерческой ценностью.

Термин «генетически фиксированный» относится к генетическому элементу, который стабильно включен в геном растения, который обычно не содержит указанный генетический элемент. Генетически фиксированный генетический элемент может передаваться другим растениям простым и прогнозируемым образом с помощью половых скрещиваний.

Термин «растение» или «часть растения» в дальнейшем в данном документе относится к части растения, органу или ткани, которые можно получить из растения арбуза в соответствии с настоящим изобретением, в том числе без ограничения к листьям, стеблям, корням, цветкам или частям цветка, плодам, побегам, гаметофитам, спорофитам, пыльце, пыльникам, микроспорам, яйцеклеткам, зиготам, зародышам, участкам меристемы, каллусной ткани, семенам, черенкам, клеточной или тканевой культуры или любой другой части или продукту растения, которые все еще проявляют признаки, представляющие собой продуктивное цветение, по настоящему изобретению, в частности при выращивании с получением растения, которое плодоносит.

«Растение» представляет собой любое растение на любой стадии развития.

Семя растения арбуза представляет собой семя, которое вырастает в растение арбуза в соответствии с любым из вариантов осуществления.

«Растительная клетка» представляет собой структурную и физиологическую единицу растения, содержащую протопласт и клеточную стенку. Растительная клетка может быть в виде выделенной одиночной клетки или культивируемой клетки или в виде части более высокоорганизованной единицы, такой как, например, ткань растения, орган растения или целое растение.

«Культура растительных клеток» означает культуры единиц растения, таких как, например, протопласты, клетки в клеточной культуре, клетки в тканях растения, пыльца, пыльцевые трубки, семязачатки, зародышевые мешки, зиготы и зародыши на различных стадиях развития.

«Орган растения» представляет собой отдельную и визуально структурированную и дифференцированную часть растения, такую как корень, стебель, лист, цветочная почка или зародыш.

«Ткань растения», используемая в данном документе, означает группу растительных клеток, организованных в структурную и функциональную единицу. Включена любая ткань растения in planta или в культуре. Данный термин включает без ограничения целые растения, органы растений, семена растений, тканевую культуру и любые группы растительных клеток, организованных в структурные и/или функциональные единицы. Использование данного термина в сочетании с любым специфическим типом растительной ткани, приведенным выше или иным образом охваченным данным определением, или без такового, не предназначено для исключения любого другого типа растительной ткани.

Используемый в данном документе термин «арбуз» означает любой сорт, культивар или популяцию Citrullus lanutus.

Термин «урожайность» товарных плодов, используемый в данном документе, относится к количеству собираемых плодов (frt), полученных на единицу площади производства (frt/га).

Используемый в данном документе термин «маркерный аллель» относится к альтернативной или вариантной форме генетической единицы, определенной в данном документе выше, при использовании в качестве маркера для определения местоположения генетических локусов, содержащих аллели на хромосоме, которые способствуют изменчивости фенотипических признаков.

Используемый в данном документе термин «размножение» и его грамматические варианты относятся к любому процессу, в результате которого получают потомство особи. Размножение может быть половым или бесполым, или любой их комбинацией. Типичные неограничивающие типы размножения включают скрещивания, селфинг, получение двойных гаплоидных производных и их комбинации.

Используемое в данном документе выражение «стандартная племенная популяция» относится к коллекции потенциальных партнеров по размножению, полученных и/или использованных в качестве родительских особей в селекционной программе; например, коммерческой селекционной программе. Представители стандартной племенной популяции обычно хорошо охарактеризованы генетически и/или фенотипически. Например, некоторые представляющие интерес фенотипические признаки могли быть оценены, например, в разных условиях окружающей среды, в нескольких местах и/или в разное время. Альтернативно или в дополнение один или несколько генетических локусов, ассоциированных с экспрессией фенотипических признаков, могли быть идентифицированы, а один или несколько представителей размножающейся популяции могли быть генотипированы в отношении одного или нескольких генетических локусов, а также в отношении одного или нескольких генетических маркеров, которые ассоциированы с одним или несколькими генетическими локусами.

Используемая в данном документе фраза «диплоидная особь» относится к особи, у которой есть два набора хромосом, обычно по одному от каждого из двух ее родителей. Однако понятно, что в некоторых вариантах осуществления диплоидная особь может получать свои «материнские» и «отцовские» наборы хромосом от одного и того же организма, например, когда растение самоопыляется для получения последующего поколения растений.

«Гомозиготный», как понимают в пределах объема настоящего изобретения, относится к одинаковым аллелям в одном или нескольких соответствующих локусах на гомологичных хромосомах.

«Гетерозиготный», как понимают в пределах объема настоящего изобретения, относится к отличающимся аллелям в одном или нескольких соответствующих локусах на гомологичных хромосомах.

Термин «возвратное скрещивание» понимается в объеме настоящего изобретения как обозначающий способ, в котором гибридное потомство многократно скрещивается с одним из родителей. Различные рекуррентные родительские формы могут применяться в последующих возвратных скрещиваниях.

В объеме настоящего изобретения термин «локус» относится к участку на хромосоме, который содержит ген или любой другой генетический элемент или фактор, способствующий признаку.

Используемый в данном документе термин «маркерный локус» относится к участку на хромосоме, который содержит нуклеотидную или полинуклеотидную последовательность, которая присутствует в геноме особи и которая ассоциирована с одним или несколькими представляющими интерес локусами, которые могут содержать ген или любую другую генетическую детерминанту или фактор, способствующий признаку. «Маркерный локус» также относится к участку на хромосоме, который содержит полинуклеотидную последовательность, комплементарную геномной последовательности, такую как последовательность нуклеиновой кислоты, используемую в качестве зондов.

«Генетическое сцепление» понимается в объеме настоящего изобретения как относящееся к ассоциации признаков в наследовании из-за близкого расположения генов на одной и той же хромосоме, которая измеряется процентом рекомбинации между локусами (сантиморганы, сМ).

Для цели настоящего изобретения термин «сегрегация совместно с» относится к тому факту, что аллель для признака и аллель(и) для маркера(ов) имеют тенденцию передаваться вместе, поскольку они физически расположены близко друг к другу на одной и той же хромосоме (ввиду их физического близкого расположения наблюдается уменьшенная рекомбинация), что приводит к неслучайной ассоциации таких аллелей в результате их близкого расположения на одной хромосоме. «Сегрегация совместно с» также относится к наличию двух или более признаков в одном растении, из которых по меньшей мере один является генетическим, и которое нельзя объяснить простой случайностью.

Используемый в данном документе термин «генетическая архитектура в локусе количественного признака» относится к геномному участку, который характеризуется статистически значимой корреляцией с представляющим интерес фенотипическим признаком и представляет основную генетическую основу представляющего интерес фенотипического признака.

Применяемые в данном документе фразы «подвергнутый половому скрещиванию» и «половое размножение» в контексте раскрытого в настоящей заявке объекта настоящего изобретения относится к слиянию гамет с получением потомства (к примеру, путем оплодотворения, как, например, для получения семян с помощью опыления у растений). «Половое скрещивание» или «перекрестное оплодотворение» представляет собой в некоторых вариантах осуществления оплодотворение одной особи другой (к примеру, перекрестное опыление у растений). «Селфинг» относится в некоторых вариантах осуществления к получению семян путем самооплодотворения или самоопыления; т.е. пыльца и семязачаток происходят из одного и того же растения.

Используемое в данном документе выражение «генетический маркер» относится к признаку генома у особи (например, нуклеотидной или полинуклеотидной последовательности, которая присутствует в геноме особи), который ассоциирован с одним или несколькими представляющими интерес локусами. В некоторых вариантах осуществления генетический маркер является полиморфным в представляющей интерес популяции или в локусе, занятом полиморфизмом, в зависимости от контекста. Генетические маркеры включают, например, однонуклеотидный полиморфизм (SNP), инсерционно-делеционный полиморфизм (т.е. вставки/делеции), простые повторы последовательности (SSR), полиморфизмы длины рестрикционных фрагментов (RFLP), случайные амплифицированные полиморфные ДНК (RAPD), маркеры рестрикционного полиморфизма амплифицированных последовательностей (CAPS), маркеры Diversity Arrays Technology (DArT) и полиморфизмы длины амплифицированных фрагментов (AFLP), среди многих других примеров. Генетические маркеры можно, например, использовать для определения местоположения генетических локусов, содержащих аллели в хромосоме, которые способствуют изменчивости фенотипических признаков. Фраза «генетический маркер» может также относиться к полинуклеотидной последовательности, комплементарной геномной последовательности, такой как последовательность нуклеиновой кислоты, используемой в качестве зондов.

«Генетический маркер» может быть физически расположен в положении на хромосоме, которое находится внутри или снаружи генетического локуса, с которым он ассоциирован (т.е. является внутригенным или экстрагенным соответственно). Иными словами, хотя генетические маркеры обычно используют, если местоположение на хромосоме гена или функциональной мутации, например, в контрольном элементе вне гена, который соответствует представляющему интерес локусу, не было идентифицировано, и существует отличная от нулевой скорость рекомбинации между генетическим маркером и представляющим интерес локусом, раскрытый в данном документе объект изобретения может также использовать генетические маркеры, которые физически находятся в пределах генетического локуса (например, внутри геномной последовательности, которая соответствует такому гену, как без ограничения полиморфизм в интроне или экзоне гена). В некоторых вариантах осуществления раскрытого в данном документе объекта изобретения один или несколько генетических маркеров предусматривают от одного до десяти маркеров, а в некоторых вариантах осуществления один или несколько генетических маркеров предусматривают более десяти генетических маркеров.

Используемый в данном документе термин «генотип» относится к генетической структуре клетки или организма. «Генотип по набору генетических маркеров» особи включает специфические аллели для одного или нескольких локусов генетических маркеров, присутствующих в гаплотипе особи. Как известно в данной области техники, генотип может относиться к одному локусу или к нескольких локусам, независимо от того, являются ли локусы родственными или неродственными и/или сцепленными или несцепленными. В некоторых вариантах осуществления генотип особи относится к одному или нескольким генам, которые связаны в том плане, что один или несколько генов вовлечены в экспрессию представляющего интерес фенотипа (например, количественного признака, определенного в данном документе). Таким образом, в некоторых вариантах осуществления генотип предусматривает сумму одного или нескольких аллелей, присутствующих у особи в одном или нескольких генетических локусах, определяющих количественный признак. В некоторых вариантах осуществления генотип экспрессируется в виде гаплотипа (определенного в данном документе ниже).

Используемый в данном документе термин «зародышевая плазма» относится ко всей совокупности генотипов популяции или другой группы особей (например, вида). Термин «зародышевая плазма» может также относиться к растительному материалу; например, группе растений, которые действуют как хранилище для различных аллелей. Фраза «адаптированная зародышевая плазма» относится к растительным материалам с доказанным генетическим превосходством; например, для данной среды обитания или географической области, в то время как фразы «неадаптированная зародышевая плазма», «необработанная зародышевая плазма» и «экзотическая зародышевая плазма» относятся к растительным материалам с неизвестной или недоказанной генетической ценностью; например, для данной среды обитания или географической области; собственно фраза «неадаптированная зародышевая плазма» относится в некоторых вариантах осуществления к растительным материалам, которые не являются частью стандартной племенной популяции и которые не имеют известных отношений с представителем стандартной племенной популяции.

Используемый в данном документе термин «сцепление» и его грамматические варианты относится к склонности аллелей в различных локусах на на одной и той же хромосоме сегрегировать вместе чаще, чем ожидалось бы случайным образом, если бы их передача была независимой, в некоторых вариантах осуществления в результате их физической близости.

Используемое в данном документе выражение «нуклеиновая кислота» относится к любому физическому отрезку из мономерных единиц, который может соответствовать отрезку нуклеотидов, включая полимер из нуклеотидов (например, типичный полимер ДНК, кДНК или РНК), модифицированные олигонуклеотиды (например, олигонуклеотиды, содержащие основания, которые не являются типичными для биологической РНК или ДНК, такие как 2'-O-метилированные олигонуклеотиды) и им подобные. В некоторых вариантах осуществления нуклеиновая кислота может быть однонитевой, двухнитевой, многонитевой или представлять собой их комбинацию. Если не указано иное, конкретная последовательность нуклеиновой кислоты раскрытого в данном документе объекта изобретения необязательно содержит или кодирует комплементарные последовательности в дополнение к любой четко указанной последовательности.

Используемый в данном документе термин «множество» относится к более чем одному объекту. Таким образом, «множество особей» относится по меньшей мере к двум особям. В некоторых вариантах осуществления термин «множество» относится к более чем половине целого. Например, в некоторых вариантах осуществления «множество из популяции» относится к более чем половине представителей данной популяции.

Используемый в данном документе термин «потомство» относится к потомку(ам), полученным в результате конкретного скрещивания. Как правило, потомство является результатом скрещивания двух особей, хотя некоторые виды (особенно некоторые растения и гермафродитные животные) могут подвергаться селфингу (т.Е. одно растение действует как донор и мужских, и женских гамет). Потомок(потомки) может быть, например, из F₁, F₂ или любого последующего поколения.

Используемое в данном документе выражение «количественный признак» относится к фенотипическому признаку, который может быть представлен в числовом виде (т.е. количественно определен или подсчитан). Количественный признак, как правило, демонстрирует постоянные различия между особями в популяции; то есть различия в численном значении фенотипического признака незначительны и различаются между собой. Часто распределение частот в популяции количественного фенотипического признака имеет колоколообразную кривую (т.е. показывает нормальное распределение между пределами значений).

«Количественный признак» обычно является результатом взаимодействия генетического локуса с окружающей средой или множественных генетических локусов, взаимодействующих друг с другом и/или с окружающей средой. Примеры количественных признаков включают высоту растения и урожайность.

Для цели настоящего изобретения термин «сегрегация совместно с» относится к тому факту, что аллель для признака и аллель(и) для маркера(ов) имеют тенденцию передаваться вместе, поскольку они физически расположены близко друг к другу на одной и той же хромосоме (ввиду их физического близкого расположения наблюдается уменьшенная рекомбинация), что приводит к неслучайной ассоциации таких аллелей в результате их близкого расположения на одной хромосоме. «Сегрегация совместно с» также относится к наличию двух или более признаков в одном растении, из которых по меньшей мере один является генетическим, и которое нельзя объяснить простой случайностью.

Используемые в данном документе термины «локус количественного признака» (QTL) и «ассоциация маркер-признак» относятся к ассоциации между генетическим маркером и хромосомным участком и/или геном, который влияет на фенотип представляющего интерес признака. Как правило, это определяется статистически; например, на основе одного или нескольких способов, опубликованных в литературе. QTL может быть хромосомным участком и/или генетическим локусом, по меньшей мере с двумя аллелями, которые по-разному влияют на фенотипический признак (или количественный признак, или качественный признак).

Используемое в данном документе выражение «качественный признак» относится к фенотипическому признаку, который контролируется одним или несколькими генами, которые проявляют основные фенотипические эффекты. Ввиду этого качественные признаки, как правило, просто наследуются. Примеры у растений включают без ограничения цвет цветка и несколько известных видов устойчивости к заболеваниям, таких как, например, устойчивость к грибной пятнистости или устойчивость к вирусу мозаики томатов.

«Отбор на основе маркера» в объеме настоящего изобретения относится, например, к применению генетических маркеров для выявления одной или нескольких нуклеиновых кислот у растения, где нуклеиновая кислота ассоциирована с требуемым признаком, для идентификации растений, несущих гены желательных (или нежелательных) признаков, таким образом, эти растения можно применять (или избегать их применения) в селекционной программе.

Термин «микросателлитные или SSR (простые повторы последовательности) маркеры» в объеме настоящего изобретения относится к типу генетического маркера, который состоит из многочисленных повторов коротких последовательностей оснований ДНК, которые обнаруживаются в локусах по всему геному растения и имеют вероятность быть высокополиморфными.

Однонуклеотидный полиморфизм (SNP), вариация в одном сайте ДНК, является наиболее частым типом вариации в геноме. Термин «однонуклеотидный полиморфизм (SNP)» представляет собой вариацию последовательности ДНК, возникающую в том случае, когда один нуклеотид - А, Т, С или G - в геноме (или другой общей последовательности) отличается между представителями одного вида или между парными хромосомами у особи. Например, два секвенированных фрагмента ДНК от различных особей, AAGCCTA и AAGCTTA, содержат различие в одном нуклеотиде. В данном случае существует два аллеля: С и Т. Основные принципы матрицы SNP такие же, как у микроматрицы ДНК. Это слияние гибридизации ДНК, флуоресцентная микроскопия и захват ДНК. Три компонента матриц SNP представляют собой матрицу, которая содержит последовательности нуклеиновых кислот (т.е. амплифицированные последовательности или мишени), один или несколько меченых аллель-специфических олигонуклеотидных зондов и систему выявления, которая регистрирует и интерпретирует сигнал гибридизации.

Присутствие или отсутствие требуемого аллеля может быть определено с помощью ПЦР в режиме реального времени с применением красителей для двухнитевой ДНК или способа с флуоресцентным репортерным зондом.

Подразумевается, что «ПЦР (полимеразная цепная реакция)» в объеме настоящего изобретения относится к способу получения относительно больших количеств определенных участков ДНК или группы(групп) участков генома, за счет чего обеспечивается возможность проведения различных анализов с использованием этих участков.

Под «праймером для ПЦР» понимают в рамках настоящего изобретения относительно короткие фрагменты однонитевой ДНК, используемые в ПЦР-амплификации специфических участков ДНК.

«Фенотип» понимается в объеме настоящего изобретения как относящийся к различимой(различимым) характеристике(характеристикам) генетически

контролируемого признака.

Используемое в данном документе выражение «фенотипический признак» относится к внешнему виду или другой обнаруживаемой характеристике особи, возникающей в результате взаимодействия ее генома, протеома и/или метаболома с окружающей средой.

«Полиморфизм» понимается в рамках настоящего изобретения как относящийся к наличию в популяции двух или более различных форм гена, генетического маркера, или наследственного признака, или генного продукта, получаемого, например, посредством альтернативного сплайсинга, метилирования ДНК и т.д.

«Селективное размножение» понимается в рамках настоящего изобретения как относящееся к программе селекции, в которой в качестве родительских применяют растения, которые обладают желательными признаками или проявляют их.

Термин «тестерное растение» в объеме настоящего изобретения относится к растению рода Capsicum, используемому для генетической характеристики признака растения, подлежащего тестированию. Как правило, растение, которое подлежит тестированию, скрещивают с «тестерным» растением и подсчитывают соотношение расщепления признака в потомстве, полученном в результате скрещивания.

Термин «зонд», используемый в данном документе, относится к группе атомов или молекул, которая способна распознавать и связываться с конкретной целевой молекулой или клеточной структурой и, следовательно, позволяет выявлять целевую молекулу или структуру. В частности, «зонд» относится к меченой последовательности ДНК или РНК, которую можно использовать для присутствия и количественного определения комплементарной последовательности путем молекулярной гибридизации.

Используемый в данном документе термин «гибридизуется» относится к традиционным условиям гибридизации, предпочтительно к условиям гибридизации, в которых 5xSSPE, 1% SDS, 1х раствор Денхардта используют в качестве рабочего раствора, и/или температуры гибридизации находятся в диапазоне от 35°С до 70°С, предпочтительно 65°С. После гибридизации промывку предпочтительно проводят сперва с использованием 2xSSC, 1% SDS, а затем с использованием 0,2xSSC при температурах от 35°С до 75°С, в частности от 45°С до 65°С, но особенно при 59°С (в отношении определения SSPE, SSC и раствора Денхардта см. Sambrook et al. loc. cit). Условия гибридизации высокой жесткости, как, например, описанные в Sambrook et al., выше, являются особенно предпочтительными. Особенно предпочтительные жесткие условия гибридизации присутствуют, например, если гибридизацию и отмывку проводят при 65°С, как указано выше. Отличные от жестких условия гибридизации, например, с гибридизацией и отмывкой, проводимой при 45°С, являются менее предпочтительными, а при 35°С еще менее предпочтительными.

Термины «гомология последовательности или идентичность последовательности» используют взаимозаменяемо. Термины «идентичный» или процент «идентичности» в контексте двух или более последовательностей нуклеиновой кислоты или белка относятся к двум или более последовательностям или подпоследовательностям, которые являются одинаковыми или имеют определенный процент аминокислотных остатков или нуклеотидов, которые являются одинаковыми при сравнении и выравнивании для максимального соответствия, измеренного с использованием одного из следующих алгоритмов сравнения последовательностей или путем визуального контроля. Если две последовательности, подлежащие сравнению друг с другом, отличаются по длине, идентичность последовательности предпочтительно относится к проценту нуклеотидных остатков более короткой последовательности, которые идентичны нуклеотидным остаткам более длинной последовательности. Используемый в данном документе процент идентичности/гомологии между двумя последовательностями, представляет собой функцию количества идентичных положений, общих для последовательностей (то есть % идентичности = количество идентичных положений/общее количество положений х 100), принимая во внимание количество гэпов и длину каждого гэпа, которые необходимо вводить для оптимального выравнивания этих двух последовательностей. Сравнение последовательностей и определение процента идентичности двух последовательностей можно проводить с помощью математического алгоритма, описанного в данном документе ниже. Например, идентичность последовательности может быть определена традиционно с использованием компьютерных программ, таких как программа Bestfit (Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, 575 Сайенс Драйв, Мадисон, Висконсин 53711). В Bestfit используется алгоритм локальной гомологии Smith and Waterman, Advances in Applied Mathematics 2 (1981), 482-489 для выявления сегмента, имеющего наивысшую идентичность последовательностей между двумя последовательностями. В ходе применения Bestfit или другой программы для выравнивания последовательностей с целью определения того, является ли конкретная последовательность, например, на 95% идентичной эталонной последовательности в соответствии с настоящим изобретением, параметры предпочтительно устанавливают таким образом, чтобы процент идентичности рассчитывался по всей длине эталонной последовательности, и чтобы допускались гэпы гомологии до 5% от общего числа нуклеотидов в эталонной последовательности. В ходе применения Bestfit так называемые необязательные параметры предпочтительно оставляют в их предустановленных («по умолчанию») значениях. Отклонения, возникающие при сравнении данной последовательности и вышеописанных последовательностей по настоящему изобретению, могут быть вызваны, например, добавлением, удалением, заменой, вставкой или рекомбинацией. Такое сравнение последовательностей предпочтительно также можно проводить с помощью программы «fasta20u66» (версия 2.0u66, сентябрь 1998 г., под авторством William R. Pearson и Университет Виргинии; см. также W.R. Pearson (1990), Methods in Enzymology 183, 63-98, appended examples и http://workbench.sdsc.edu/). Для этой цели можно использовать настройки параметров «по умолчанию».

Другим показателем того, что две последовательности нуклеиновых кислот в значительной степени идентичны, является то, что две молекулы гибридизируются друг с другом в жестких условиях. Фраза «гибридизируется специфически с» относится к связыванию, образованию дуплекса или гибридизации молекулы только с определенной нуклеотидной последовательностью в жестких условиях, когда такая последовательность присутствует в сложной смеси (например, общих клеточных) ДНК или РНК. «В значительной степени связывается(связывается)» относится к комплементарной гибридизации между нуклеиновой кислотой-зондом и целевой нуклеиновой кислотой и охватывает незначительные несовпадения, которые могут быть исправлены за счет снижения жесткости сред для гибридизации, чтобы добиться необходимого выявления целевой последовательности нуклеиновой кислоты.

«Жесткие условия гибридизации» и «жесткие условия отмывки при гибридизации» в контексте экспериментов с гибридизацией нуклеиновых кислот, таких как саузерн- и нозерн-гибридизации, зависят от последовательности и отличаются при разных параметрах окружающей среды. Более длинные последовательности специфично гибридизируются при более высоких температурах. Подробное руководство по гибридизации нуклеиновых кислот можно найти в Tijssen (1993) Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology-Hybridization with Nucleic Acid Probes part I chapter 2 "Overview of principles of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays" Elsevier, New York. Как правило, условия гибридизации и отмывки высокой жесткости выбирают так, чтобы температура была приблизительно на 5°С ниже точки плавления для конкретной последовательности при определенных ионной силе и рН. Как правило, при «жестких условиях» зонд будет гибридизироваться со своей целевой последовательностью, но не с какими-либо другими последовательностями.

«Температура плавления» представляет собой температуру (при определенных ионной силе и значении рН), при которой 50% целевой последовательности гибридизируется с точно совпадающим зондом. Для очень жестких условий выбирают температуру, равную температуре плавления (T_m) для конкретного зонда. Примером жестких условий гибридизации для гибридизации комплементарных нуклеиновых кислот, которые имеют более 100 комплементарных остатков на фильтре в саузерн- или нозерн-блоттинге, является 50% формамида с 1 мг гепарина при 42°С, при этом гибридизацию проводят в течение ночи. Примером условий отмывки высокой жесткости является использование 0,1 5 М NaCl при 72°С в течение приблизительно 15 минут. Примером жестких условий отмывки является отмывка с использованием 0,2×SSC при 65°С в течение 15 минут (описание буфера SSC см. в Sambrook ниже). Часто с целью устранения фонового сигнала зонда отмывку в условиях высокой жесткости предшествует отмывка в условиях низкой жесткости. Примером отмывки в условиях средней жесткости для дуплекса, имеющего, например, более 100 нуклеотидов, является использование 1×SSC при 45°С в течение 15 минут. Примером условий отмывки низкой жесткости для дуплекса, имеющего, например, более 100 нуклеотидов, является 4-6×SSC при 40°С в течение 15 минут. Для коротких зондов (например, длиной от приблизительно 10 до 50 нуклеотидов) жесткие условия, как правило, предусматривают концентрации солей, составляющие менее приблизительно 1,0 М ионов Na, как правило, концентрации, составляющие приблизительно 0,01-1,0 М ионов Na (или других солей) при рН 7,0-8,3, а также температуру, как правило, составляющую по меньшей мере приблизительно 30°С. Жестких условий также можно достичь путем добавления дестабилизирующих средств, таких как формамид. В целом соотношение сигнал-шум, которое в 2× (или больше) раза превышает наблюдаемое для неродственного зонда в конкретном гибридизационном анализе, указывает на выявление специфической гибридизации. Нуклеиновые кислоты, которые не гибридизируются друг с другом в жестких условиях, все еще по сути идентичные, если белки, которые они кодируют, по сути идентичные. Например, это происходит в том случае, когда копию нуклеиновой кислоты создают с применением максимальной вырожденности кодонов, допускаемой генетическим кодом.

ПОДРОБНОСТИ В ОТНОШЕНИИ ДЕПОНИРОВАНИЯ СЕМЯН

Заявитель провел депонирование 2500 семян арбуза (диплоидный Citrullus lanatus) линии SP-7 в соответствии с Будапештским договором в АТСС, Манассас, Вирджиния, США, 14 декабря 2016 года под номером №РТА-123747 в АТСС. Заявитель выбрал решение эксперта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Dane F. and Liu J., 2007, Diversity and origin of cultivated and citron type watermelon (Citrullus lanatus), Genetic Resources and Crop Evolution, Volume 54, Issue 6, pp 1255-1265.

Food and Agriculture Organization of the United Nations, Statistics Division, FAOSTAT, http://faostat3.fao.org/browse/Q/*/E.

United States Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service, Vegetables 2015 Summary, http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/current/VegeSumm/VegeSumm-02-04-2016.pdf.

Kihara H., 1951, Triploid watermelons, Proc. Amer. Soc. Hort. Sci., 58:217-230.

Fehr W.R., 1987, Principles of cultivar development, theory and technique, Vol. 1, Macmillian Publishing Company.

ГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

На фигуре 1 показано количество открытых мужских цветков в период наиболее интенсивного цветения для разных генотипов, которые были выращены в Вудленде, штата Калифорния.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

ПРИМЕРЫ

Пример 1. ЗАРОДЫШЕВАЯ ПЛАЗМА И РАЗВИТИЕ ПОПУЛЯЦИИ

Генетическую популяция рекомбинантной инбредной линии (RIL) создали путем гибридизации образцов дикого арбуза, PI595203, [Citrullus lanatus культивар "Egun"] с современным культиваром, PI635731, [Citrullus lanatus культивар "Dixielee"], самогибридизированных с использованием поколения одного семени, до тех пор, пока все наблюдаемые фенотипические признаки не были зафиксированы, и каждая линия демонстрировала однородные характеристики. Популяцию (также называемую популяцией ED-RIL) культивировали в открытых полевых испытаниях и подвергали фенотипированию по различным признакам. Результатом этого было наблюдение крайнего фенотипа (называемого «продуктивным цветением»), который показал значительное увеличение количества мужских цветков. Линия, обозначенная ED268, была наиболее предпочтительной линией для увеличения количества мужских цветков. Некоторые ED-RIL экспрессировали признак, представляющий собой продуктивное цветение, а некоторые не экспрессировали, что указывает на дискретный генетический контроль фенотипа. Последующее наблюдение популяции показало, что продуктивное цветение являлось наследственным признаком. Продуктивное цветение не наблюдали ни у одного из родителей, что указывает на то, что специфическая комбинация аллелей и Egun, и Dixielee контролирует экспрессию фенотипа. Дальнейшее исследование показало, что по меньшей мере три генетические детерминанты, одна из Egun и две из Dixielee, вовлечены в контроль продуктивного цветения.

Растения линии ED268 отбирали и скрещивали с растениями линии SP-6 для разработки новых растений арбуза, характеризующихся признаком, представляющим собой продуктивное цветение. Полученные растения F1 были самогибридизирующимися и впоследствии фиксированы, и полученные линии были снова подвергнуты фенотипированию в отношении продуктивного цветения. Некоторые линии экспрессировали признак, представляющий собой продуктивное цветение (например, линия SP-7), а некоторые не экспрессировали (например, непродуктивная сестринская линия SP-7), что подтверждает дискретный генетический контроль фенотипа. Это также подтвердило то, что признак, представляющий собой продуктивное цветение, может быть интрогрессирован в различные генетические фоны.

Линию, обозначенную SP-7, определили как наиболее предпочтительную линию, выбранную для увеличения количества мужских цветков, и ее сохранили и депонировали в АТСС под номером доступа АТСС №РТА-123747 14 декабря 2016 года. У линию SP-7 установили наличие признака, представляющего собой продуктивное цветение, т.е. линия SP-7 содержит три благоприятные генетические детерминанты в гомозиготном состоянии.

Пример 2. ФЕНОТИПИРОВАНИЕ

Пример 2А. Способ измерения продуктивного цветения: количество мужских цветков

Участки с каждым генотипом культивировали в условиях открытого поля с интервалом 24 дюйма (61 см) между растениями. Все данные получены из полевого исследования, выполненного с применением рандомизированной полноблочной схемы с тремя повторами, которые рассматриваются как блоки. Количество мужских цветков оценивали путем подсчета количества открытых мужских цветков на квадратный метр площади. Для каждого участка еженедельно проводили два измерения. Период наиболее интенсивного цветения определяли как неделю, когда регистрировали наиболее открытые мужские цветки на всех участках.

Пример 2 В. Результаты фенотипирования

На фигуре 1 показаны результаты фенотипирования в отношении продуктивного цветения следующих генотипов: (i) депонированная линия SP-7 и ее предки: линия SP-6 и линия ED268; (ii) предки линии ED268: Egun и Dixielee; (iii) непродуктивная сестринская линия SP-7 и (iv) неродственная непродуктивная линия: Estrella.

В период наиболее интенсивного цветения родительские ED268, Dixielee и Egun представили только 12,44% и 34,74%, соответственно, от количества открытых мужских цветков, представленных ED268. На непродуктивные родительские линии SP-7, SP-6 пришлось приблизительно 32,57% от количества мужских цветков, которые представила SP-7 в период наиболее интенсивного цветения. Также показано, что SP-7 демонстрирует гораздо большее количество мужских цветков, чем его непродуктивная сестринская линия, ED268/SP-6 непродуктивная линия, что составило всего 43,96% от количества мужских цветков, которые приходились на линию SP-7 в период наиболее интенсивного цветения. Это демонстрирует, что признак, представляющий собой продуктивное цветение, является дискретным генетическим признаком, который может быть выбран в качестве как положительного, так и отрицательного, в ходе процесса размножения.

В таблице 1 ниже демонстрируется, как SP-7 отличается от других непродуктивных сортов. Статистический анализ показывает, что SP-7 значительно отличается по количеству мужских цветков на единицу площади, представленных в период наиболее интенсивного цветения, по сравнению со всеми другими сортами, включенными в данные эксперименты. Кроме того, с применением способа LSD Фишера, генотипы арбуза с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, включенные в эти эксперименты (SP-7 и ED268), имеют значительно более высокое количество мужских цветков на единицу площади, чем генотипы арбуза, которые не обладают признаком, представляющим собой продуктивное цветение.

Для статистических целей использовали среднее количество мужских цветков в пиковый период цветения на квадратный метр. Однофакторный дисперсионный анализ показал существенные различия между элементами списка (F=128,083, Df=6, Р<0,05). Множественное сравнение средних значений для каждого элемента списка (способ LSD Фишера) показало существенные различия между различными элементами списка (показаны разными буквами).

ПРИМЕР 3. ГЕНОТИПИРОВАНИЕ И ОБНАРУЖЕНИЕ QTL

Пример 3А. Способ идентификации генетических детерминант, лежащих в основе признака, представляющего собой продуктивное цветение

Для обнаружения QTL 166 рекомбинантных инбредных линий (RIL) из популяции «ED-RIL» генотипировали с 260 генетическими маркерами, охватывающими геном, и составляли генетическую карту. Эти линии выращивали в открытом поле в Вудленде, штата Калифорния, с применением стандартных способов выращивания, и проводили фенотипирование в отношении продуктивного цветения.

Выявление QTL выполняли с применением пакета R/qt1 в статистической основе R. Сначала использовали функцию «calc.genoprob» для расчета вероятностей генотипа (шаг 1 сМ). Выполняли регрессию Хейли-Нотта для обеспечения аппроксимации результатов стандартного интервального картирования. Затем использовали функцию stepwiseqtl, которая обеспечивает полностью автоматизированный алгоритм выбора модели прямого/обратного алгоритма. Порог LOD для основного эффекта определяли с помощью 10000 перестановок. Такой алгоритм учитывает различные возможные взаимодействия (например, эпистаз). Функцию «refineqtl» использовали для уточнения местоположений QTL в контексте модели множественных QTL (оценки максимального правдоподобия). Функцию «fitqtl» использовали для подбора определенной модели QTL и получения оценок эффектов QTL. Три QTL идентифицировали на основании фенотипов продуктивного цветения (таблица 2).

Пример 3 В. Влияние QTL, расположенных на хромосомах 1, 3 и 7, на продуктивное цветение

В таблице 2 показано расположение на хромосоме, влияние QTL, оценки LOD, процент вариации, объясненной каждым QTL на хромосоме 1, 3 и 7, в отношении продуктивного цветения и благоприятного генотипа.

df=степени свободы, «LOD»=логарифмическая оценка правдоподобия, «% var»=процент фенотипического отклонения, объясненного QTL, «Р-значение (Chi2)» = вероятность каждого QTL, обнаруженного по вероятностному шансу с помощью анализа хи-квадрат.

Пример 3С. Информация о последовательности QTL

В таблице 3 показаны нуклеотидные последовательности, ассоциированные с маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836 соответственно. Для каждого маркерного локуса в таблице показано расположение в хромосоме, праймеры (прямой и обратный), обеспечивающие амплификацию фрагмента ДНК маркера и целевой последовательности. Для каждой целевой последовательности благоприятный аллель SNP показан жирным шрифтом.

--->

ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

<110> ЗИНГЕНТА ПАРТИСИПЕЙШНС АГ

<120> РАСТЕНИЕ АРБУЗА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕСЯ ПРОДУКТИВНЫМ ЦВЕТЕНИЕМ

<130> 81212-WO-REG-ORG-P-1

<150> US 62/437187

<151> 2016-12-21

<160> 9

<170> PatentIn версия 3.5

<210> 1

<211> 20

<212> ДНК

<213> Искусственная последовательность

<220>

<223> Праймер

<400> 1

cgttgagacg ttcgctgttc 20

<210> 2

<211> 21

<212> ДНК

<213> Искусственная последовательность

<220>

<223> Праймер

<400> 2

gacggagacc catgataagg a 21

<210> 3

<211> 201

<212> ДНК

<213> Citrullus lanatus

<400> 3

gctcgtagcc gtcgttggtc tctacgccat gtccgctcgc cgccacgtcg agatgccrtc 60

gttttcgtcg tcgttgagac gttcgctgtt cgtccctttt ggttcctcga ccaccagcgt 120

ctccttatca tgggtctccg tcgtttgcag tcgccgccgg ttctcatcct cacacctgct 180

gccgtcaacc aacgaccctc c 201

<210> 4

<211> 22

<212> ДНК

<213> Искусственная последовательность

<220>

<223> Праймер

<400> 4

ggtcggcaat gactagacga at 22

<210> 5

<211> 20

<212> ДНК

<213> Искусственная последовательность

2

<220>

<223> Праймер

<400> 5

tcctccatcg ctccaaacct 20

<210> 6

<211> 201

<212> ДНК

<213> Citrullus lanatus

<400> 6

cgttaaaata aaaaaataaa aaaaataaaa aaagccttta gcagcgacaa atgatagagg 60

gtggtcggca atgactagac gaatggaagc accatgagag aaaaggaggt ttggagcgat 120

ggaggagatc agagatgagg agagggatca aatttgggga ccacgaactc gtggaccccc 180

tccmcgagtt acctgctaag t 201

<210> 7

<211> 24

<212> ДНК

<213> Искусственная последовательность

<220>

<223> Праймер

<400> 7

tcgacaaatg gagaaggttc aact 24

<210> 8

<211> 21

<212> ДНК

<213> Искусственная последовательность

<220>

<223> Праймер

<400> 8

acctttgtgt ccttcccaga a 21

<210> 9

<211> 201

<212> ДНК

<213> Citrullus lanatus

<400> 9

gattgataaa atccacaaca aattcgacaa atggagaagg ttcaacttat ctagaagtgg 60

gagggccact ttatataagt ctattctttc caatcttcca ccatattata tgtctctatt 120

tctaatgcct gaaaaggttg tctctatatt gaaaaagaat aatgcggaac ttcttctggg 180

aaggacacaa aggtagcata a 201

<---

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу отбора характеризующихся продуктивным цветением растений арбуза. Так же раскрыт способ идентификации растения арбуза, содержащего три генетические детерминанты, которые генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение. Изобретение позволяет эффективно идентифицировать растения арбуза, характеризующиеся продуктивным цветением. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 3 пр.

1. Способ отбора характеризующихся продуктивным цветением растений арбуза, где указанный способ предусматривает следующие стадии:

а) скрещивания 1-го растения, у которого отсутствуют генетические детерминанты продуктивного цветения, со 2-м растением арбуза, характеризующимся продуктивным цветением, содержащим три генетические детерминанты, связанные с признаком продуктивного цветения, где указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения, причем указанные три генетические детерминанты генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и выбраны из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836, соответственно, и где

i) маркерный локус IIH2119 содержит нуклеотид G, соответствующий положению 101 в SEQ ID NO:3; и

ii) маркерный локус IIH5250 содержит нуклеотид А, соответствующий положению 101 в SEQ ID NO:6; и

iii) маркерный локус IIH4836 содержит нуклеотид C, соответствующий положению 101 в SEQ ID NO:9,

б) получения потомства растения арбуза,

в) генотипирования полученного растения арбуза путем ПЦР-амплификации с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO:3; прямого праймера под SEQ ID NO:4 и обратного праймера под SEQ ID NO;5 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 6; прямого праймера под SEQ ID NO:7 и обратного праймера под SEQ ID NO 8 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 9, и

г) отбора растения из указанного потомства, характеризующегося тем, что указанное растение дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения и содержит маркерные локусы с SEQ ID NO: 3, c SEQ ID NO: 6, c SEQ ID NO: 9, выявленные на стадии (в).

2. Способ по п. 1, где указанное 2-е растение арбуза представляет собой растение арбуза линии SP-7, типичное семя которого депонировано под номером доступа № PTA-123747 в ATCC, или его потомка, или предка.

3. Способ отбора растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением, предусматривающий следующие стадии:

а) обеспечения семян растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением, содержащего три генетические детерминанты, связанные с признаком продуктивного цветения, где указанное растение, характеризующееся продуктивным цветением, дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения, причем указанные три генетические детерминанты генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и выбраны из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836, соответственно, и где

i) маркерный локус IIH2119 содержит нуклеотид G, соответствующий положению 101 в SEQ ID NO:3; и

ii) маркерный локус IIH5250 содержит нуклеотид А, соответствующий положению 101 в SEQ ID NO:6; и

iii) маркерный локус IIH4836 содержит нуклеотид C, соответствующий положению 101 в SEQ ID NO:9,

б) проращивания указанного семени и выращивания из него зрелого фертильного растения,

в) индуцирования самоопыления у указанного растения из а), выращивания плодов и извлечение из них фертильных семян,

г) выращивания растений из семян, извлеченных на стадии в),

д) генотипирования полученного растения арбуза путем ПЦР-амплификации с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 3; прямого праймера под SEQ ID NO: 4 и обратного праймера под SEQ ID NO: 5 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 6; прямого праймера под SEQ ID NO:7 и обратного праймера под SEQ ID NO 8 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 9, и

е) отбора растения арбуза, характеризующегося продуктивным цветением и содержащего маркерные локусы с SEQ ID NO: 3, c SEQ ID NO: 6, c SEQ ID NO: 9, выявленные на стадии (д).

4. Способ идентификации растения арбуза, содержащего три генетические детерминанты, которые генетически или физически сцеплены с 3 маркерными локусами, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и представляют собой маркерные локусы IIH2119, характеризующийся SEQ ID NO: 3, IIH5250, характеризующийся SEQ ID NO: 6, и IIH4836, характеризующийся SEQ ID NO: 9, соответственно, где указанное растение арбуза дает по меньшей мере 40 открытых мужских цветков на квадратный метр в период наиболее интенсивного цветения, и где указанный способ предусматривает следующие стадии:

а) обеспечения популяции с сегрегацией по признаку, представляющему собой продуктивное цветение,

б) скрининга сегрегирующей популяции в отношении представителя, характеризующегося признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанный признак может быть идентифицирован по наличию 3 маркерных локусов, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и являются маркерными локусами IIH2119, IIH5250 и IIH4836, и

в) отбора одного представителя сегрегирующей популяции, где указанный представитель характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение;

причем

i) маркерный локус IIH2119 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера SEQ ID NO: 1 и обратного праймера SEQ ID NO: 2 и зонда SEQ ID NO: 3,

ii) маркерный локус IIH5250 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера SEQ ID NO: 4 и обратного праймера SEQ ID NO: 5 и зонда SEQ ID NO: 6,

iii) маркерный локус IIH4836 может быть идентифицирован с помощью ПЦР путем амплификации фрагмента ДНК с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера SEQ ID NO: 7 и обратного праймера SEQ ID NO: 8 и зонда SEQ ID NO: 9.

5. Способ отбора растения арбуза, предусматривающий следующие стадии:

а) отбора растения арбуза, которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, где указанный признак, представляющий собой продуктивное цветение, ассоциирован с тремя генетическими детерминантами, способными управлять экспрессией признака, представляющего собой продуктивное цветение, или контролировать ее в растении арбуза, где указанный признак можно идентифицировать по наличию 3 маркерных локусов, которые сегрегируют совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и представляют собой маркерные локусы IIH2119, характеризующийся SEQ ID NO: 3, IIH5250, характеризующийся SEQ ID NO: 6, и IIH4836, характеризующийся SEQ ID NO: 9, или по наличию любого смежного маркерного локуса, который характеризуется статистически значимой корреляцией и, следовательно, сегрегирует совместно с признаком, представляющим собой продуктивное цветение;

б) скрещивания указанного растения из стадии а), которое характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, с растением арбуза, в частности с культурным растением арбуза, которое не характеризуется признаком, представляющим собой продуктивное цветение, и у которого наблюдается меньшее количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии а),

в) генотипирования полученного растения арбуза путем ПЦР-амплификации с использованием пары олигонуклеотидных праймеров: прямого праймера под SEQ ID: 1 и обратного праймера под SEQ ID NO: 2 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 3; прямого праймера под SEQ ID NO: 4 и обратного праймера под SEQ ID NO: 5 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 6; прямого праймера под SEQ ID NO:7 и обратного праймера под SEQ ID NO 8 для идентификации маркерного локуса с SEQ ID NO: 9, и

г) отбора потомства, полученного в результате указанного скрещивания, у которого наблюдается увеличенное количество мужских цветков по сравнению с растением из стадии б) и которое демонстрирует ассоциацию признака, представляющего собой продуктивное цветение, с 3 маркерными локусами, выбранными из группы, включающей маркерные локусы IIH2119, IIH5250 и IIH4836 из стадии а).