[发明专利]通过仅有雌性特征产生麻风树杂种

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月6日申请的美国临时申请61/292,751中的权利，其全文通过参考纳入本文。

技术领域

本发明一般涉及麻风树（Jatropha）作物选择和育种领域。具体来说，本发明涉及产生“仅有雌性”(FO)花的花序的新颖麻风树植株，使用新颖的“仅有雌性”(FO)花特征的花序产生新麻风树杂种的方法，以及获自此类麻风树杂合子的种子和其它产物。

发明简介导言

本发明涉及麻疯树植株，植物学上被称为大戟(Euphorbiaceae)科麻疯树，亦即通常所说的“麻疯”(Physic Nut)。麻疯属包括超过175种的肉质多年生的乔木或灌木。麻疯树是源自拉丁美洲的抗旱多年生植物，已遍布世界的热带和亚热带地区，包括印度、非洲、亚洲和北美。

更具体地说，麻风树是二倍体(2N=22)小树或灌木，具有光滑、灰色或淡红色的树皮，切削时流出白色水性乳胶。麻疯树一般长到三至五米高，但在有利的生长条件下，它可以成长到八至十米。即使种植于贫瘠的土地上，麻疯树植物也有旺盛的增长速度，并且果实和种子的产生时间长达50年。麻风树植株的种子产油，加工后可作为柴油和喷气燃料的替代品。

麻风树植株作为非农艺作物的组合特征，半干旱和贫瘠土壤中的栽培适应性，以及生产的种子含油量高，已引起了作物改良计划的兴趣。然而，迄今为止，只有有限的文献和相关的遗传信息有助于麻风树植株优良性状的改进，如提早成熟，提早开花，增加雌性开花，增加果实和种子数量，以及增加产油量。

对于其他异花授粉植物，已有效并经济的使用杂交的育种和选择过程对特征进行改变或改良。使用两种不同的亲本植物群体，在杂种中获得最大的遗传一致性以及改进的活力和产量，这可通过不同的常规方法来实现。

第一种方法是无性(营养)繁殖。通过这种方法，所有的植物都来自单一植株，该植株本身可能是两种不同亲本植株的杂种的结果或只是独特的遗传选择的结果。

第二种方法是自交系种子(有性)繁殖，这将产生统一的植物种群。自交系来源于自花授粉的过程，通常超过6代或更多，从而使同源染色体对上的所有等位基因对纯合或相同。品系中每一代自交程度(纯合子)接近50%，因此到第六代纯度为98.4％，第七代为99.2％。此后，隔离群中自花授粉、同胞授粉或随机杂交得到的所有植物遗传学上基本完全相同，因此，纯合且外观统一。

然而，自交得不到最大植株产量。自交期间，性能、产量和植株大小降低。这种自交引起的植物活力降低，称为“近交衰退”，这是统一的自交系常常不会作为商业作物生长的原因。

产生统一植物种群的第三种方法是两个自交系杂交，产生统一的、第一代(F1)杂交种群。由于杂合优势(杂种优势)，最高产量以及统一性得以实现。如下文详述，本发明使用该方法产生第一代(F1)麻风树杂种并收获种子。

发明简介

本描述涉及用于产生FO麻疯树后代的“仅有雌性”(FO)麻风树植株，以及来自具有FO性状植株产生的杂合子植株。

因此在一个方面，本说明书提供了特征为仅有雌花花序的麻风树植株。在一个优选的实施方式中，麻风树植株产生的基本上所有花序仅产生雌花。

在另一方面，本说明书提供了产生杂交麻风树种子的方法。该方法包括(1)在田地里套种第一种A表型麻风树植株和第二种不同于A表型的B表型麻风树植株，从而在所述田地中进行的花粉交换仅局限于所述第一和第二种植株，然后(2)从所述第一种植株中收获果实，因此从所述第一种植株中获得F1杂交(AxB)种子。

在该方法中，A表型包含仅开雌花的特征，而B表型没有。套种的田地优选位于基本没有其它麻风树植株的地区，即发生所述田地之外的麻风植株授粉的概率最小。

在另一实施方式中，第一种植株是FO性状的纯合品系。可通过无性繁殖克隆性扩大该第一种植株。在另一实施方式中，第一种植株和第二种植株来自不同的自交系。这些品系优选在遗传学上不同，如上所述进行第一种和第二种植株杂交时所产生的F1杂种后代表现出优于任一亲本品系的活力和种子产量。

附图说明

图1提供了具有FO性状的麻风树植株的特写视图，即植株产生仅具有雌花的花序。

图2提供了正常(野生型)麻风树植株的特写视图，其产生同时具有雄花和雌花的花序。

发明详述

本说明书涉及麻风树表型的选择和用途，与特征为产生的花序同时具有雌花和雄花的常见麻风树相比，其特征在于产生的花序仅有雌花。