[发明专利]高粱和甘蔗之间的属间杂种植物及其生产方法

说明书

发明背景

本申请要求于2008年10月6日提交的美国临时申请第61/103,085号和2008年7月24日提交的美国临时申请第61/083,436号的优先权。上述申请通过参考完整引入本文中。

本发明是在美国农业部(USDA)提供的CSREES国家研究启动基金(CSREES National Research Initiative grant)第2004-35300-14686号的支持下作出的。美国政府拥有本发明的某些权利。

1.发明领域

本发明一般地涉及植物遗传学领域。尤其是，它涉及属间杂种植物及其生产和使用方法。

2.相关技术的说明

到2025年，世界能源消费预计在2002年的水平上增加57％。虽然许多不同的替代能源将用来满足这种需求，但是很明显，从生物质生产能源将是满足2007年能源独立和安全法案(Energy Independence and Security Act of 2007)所描述的目标所必需的，其要求燃料生产者到2022年每年至少使用360亿加仑的替代燃料。仅从淀粉生产替代燃料并不能满足这些目标。这需要在研究和工业实施方面有大量的投资才能达到这些生产目标。这种新的生物燃料产业的发展必须立足于专用生物能原料生产，以确保一致和稳定的生物质供应，从而证明建立生物质转化工厂需要的大量的资本投资是合理的。虽然目前的饲料和粮食作物的作物残余物可以使用并且也将使用，但它们可能只是用来在需要的基础上作为由专用能源作物生产生物质的补充。

迄今相对较少侧重于发展和改善专用于生物燃料生产的作物。建议作为专用生物燃料原料的几个最常见的物种包括柳枝稷(Panicum virgatum)、杨树(杨属的种(Populus sp.))、糖/能源甘蔗(sugar/energycane)(甘蔗属的种(Saccharum sp.))、芒草(芒属的种(Miscanthus sp.))和高粱(二色高粱(Sorghum bicolor))。现在有聚焦于增强这些植物物种的纤维素生物能潜力的农艺学、培育和基因组计划。但是，目前还没有表现出专门生物燃料原料所需的所有特性的特定作物品种。

发明内容

在第一方面，本发明提供了通过高粱亲本植物与不同属的单子叶植物杂交获得其后代而产生的属间植物。高粱亲本植物可能对于隐性高粱iap等位基因是纯合的。在某些方面，例如，单子叶亲本植物为草，如禾本科(Poaceae)植物。例如，第二单子叶亲本植物可以是甘蔗属、芒属、甘蔗属x芒属杂种、蔗茅属(Erianthus)、印第安草属(Sorghastrum)、黍属(Panicum)、狼尾草属(Pennisetum)或玉蜀黍属(Zea)植物。在某些特定的实施方式中，第二单子叶植物是紫狼尾草(Pennisetum purpureum)、柳枝稷、绿毛狼尾草(Pennisetum ciliare)、珍珠狼尾草(Pennisetum glaucum)、大须芒草(Andropogon gerardii)、沙地须芒草(Andropogon hallii)、裂稃草(Schizachyrium scoparium)、黄假高粱(Sorghastrum nutans)、芦竹(Arundo donax)、Tripsicum dactyloides、碱地鼠尾粟(Sporobolus airiodes)、五节芒(Miscanthus floridulus)、中国芒(Miscanthus sinensis)、玉米(Zea mays)、尼加拉瓜玉米(Zea nicaraguensis)、多年生玉米(Zea perennis)或大刍草(Zea diploperennis)植物。在特定的方面，高粱和/或第二亲本植物包含一种或多种转基因。