Генетические маркеры, ассоциированные с засухоустойчивостью кукурузы

Генетические маркеры, ассоциированные с засухоустойчивостью кукурузы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Раскрытый в настоящем документе объект изобретения претендует на приоритет предварительной заявки на патент США серийный №61/289, 718, поданной 23 декабря 2009 г., и предварительной заявки на патент США серийный №61/369, 999, поданной 2 августа 2010, раскрытие каждой из которых включено в настоящее описание посредством отсылки в полном объеме.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Раскрытый в настоящем документе объект изобретения относится к кукурузе, такой как кукуруза вида Zea mays, и способам разведения данного вида. Более конкретно, раскрытый в настоящем документе объект изобретения относится к линиям кукурузы, таким как линии Zea mays, с одним или более генотипами с улучшенной оптимизацией водопотребления, а также способам разведения данного вида, причем в некоторых вариантах выполнения изобретения способы включают в себя анализ генетических маркеров и/или анализ последовательностей нуклеиновых кислот.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Засуха является одним из основных факторов, ограничивающих продуцирование кукурузы в мире - 15% мирового урожая кукурузы теряется каждый год из-за засухи. Периоды засухи могут возникать в любое время в течение вегетационного периода, но кукуруза особенно чувствительна к засухе в период до и во время цветения. Если засуха возникает во время такого критического периода, то она может привести к значительному снижению урожая зерна.

Идентификация генов, которые повышают засухоустойчивость кукурузы, может привести к более эффективному производству сельскохозяйственных культур, давая возможность для идентификации, селекции и получения кукурузы с повышенной засухоустойчивостью. Таким образом, целью разведения растений является объединение в одном растении различных желательных признаков. Для полевых культур, таких как кукуруза, такие признаки могут включать в себя большую урожайность и лучшее агрономическое качество. Однако генетические локусы, которые влияют на урожайность и агрономическое качество, не всегда известны, и даже если они известны, то их вклад в такие признаки зачастую неясен. Таким образом, необходимо идентифицировать новые локусы, которые могут положительно влиять на такие желательные признаки, и/или необходимо обнаружить возможности к такому воздействию у известных локусов.

Будучи обнаруженными, такие желательные локусы могут быть отобраны в рамках программы разведения с целью получения растений, несущих желательные признаки. Пример варианта выполнения способа генерации таких растений включает в себя перенос интрогрессией последовательностей нуклеиновой кислоты из растений, которые обладают желательной генетической информацией, в растения, которые не обладают ею, осуществляя скрещивание растений с применением традиционных способов разведения. Желательные локусы могут быть интрогрессированы в имеющиеся в продаже сорта растений, применяя селекцию с использованием маркера (MAS) или скрещивание с использованием маркера (МАВ). MAS и МАВ предполагают использование одного или более молекулярных маркеров для идентификации и селекции таких растений-потомков, которые содержат один или более локусов, кодирующих желаемые признаки. Такие идентификация и селекция могут быть основаны на селекции информативных маркеров, ассоциированных с желаемыми признаками. МАВ также может быть применено для получения почти изогенных линий (NIL), несущих представляющие интерес локусы, позволяя более детальное изучение воздействия, которое каждый локус может оказывать на желаемый признак, а также является эффективным способом получения популяций с помощью возвратного скрещивания инбредных линий (BIL).

Засуха во время культивирования кукурузы представляет собой один из основных факторов, ограничивающих продуцирование кукурузы в мире. Если засуха наступает непосредственно перед или во время цветения, то она может приводить к увеличению продолжительности интервала времени между цветением и выметыванием пестичных столбиков и снижению урожайности зерна. 15% мировой кукурузы или свыше 19 миллионов тонн теряется ежегодно из-за засухи. Идентификация генов-кандидатов, которые могут улучшить засухоустойчивость культур кукурузы, может привести к более эффективному сельскохозяйственному производству в пострадавших районах.

Что действительно необходимо, так это новые способы и композиции для генетического анализа сортов Zea mays в отношении засухоустойчивости и для применения полученной информации при получении новых растений Zea mays, которые обладают улучшенными признаками оптимизации водопотребления водопотребления.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном разделе, содержащем сущность изобретения, перечисляется несколько вариантов выполнения раскрытого в настоящем документе объекта изобретения и во многих случаях перечисляются вариации и перестановки данных вариантов выполнения изобретения. Настоящий раздел, касающийся сущности изобретения, представляет собой просто приведенные в качестве примера многочисленные и разнообразные варианты выполнения изобретения. Упоминание одного или более характерных признаков данного варианта выполнения изобретения также приводится в качестве примера. Подобный вариант выполнения изобретения может обычно существовать с или без упомянутого признака(ов), аналогичным образом, данные признаки могут быть применены к другим вариантам выполнения раскрытого в настоящем документе объекта изобретения, независимо от того, перечислены они в настоящем разделе, касающемся сущности изобретения, или нет. Чтобы избежать чрезмерного повторения, данный раздел не перечисляет или не предлагает все возможные комбинации таких признаков.

Настоящее изобретение относится к композициям и способам идентификации, селекция и получения кукурузы с повышенной засухоустойчивостью. Настоящее изобретение также относится к засухоустойчивому кукурузному растению или зародышевой плазме.

Некоторые варианты выполнения изобретения относятся к способам идентификации засухоустойчивого кукурузного растения или зародышевой плазмы. Такие способы могут содержать обнаружение в кукурузном растении или зародышевой плазме маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью.

Некоторые варианты выполнения изобретения относятся к способам получения засухоустойчивого кукурузного растения. Такие способы могут содержать обнаружение в кукурузной зародышевой плазме присутствия маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью, и продуцирование растения-потомка из упомянутой кукурузной зародышевой плазмы.

В некоторых вариантах выполнения изобретения присутствие маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью, обнаруживают с помощью маркерного зонда. В некоторых таких вариантах выполнения изобретения присутствие маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью, обнаруживают в продукте амплификации из образца нуклеиновой кислоты, изолированной из кукурузного растения или зародышевой плазмы. В некоторых вариантах выполнения изобретения маркер содержит гаплотип, и для обнаружения аллелей, которые составляют гаплотип, применяют множество зондов. В некоторых таких вариантах выполнения изобретения аллели, которые составляют гаплотип, обнаруживают во множестве продуктов амплификации из образца нуклеиновой кислоты, изолированной из кукурузного растения или зародышевой плазмы.

Некоторые варианты выполнения изобретения относятся к способам селекция засухоустойчивого кукурузного растения или зародышевой плазмы. Такие способы могут содержать скрещивание первого кукурузного растения или зародышевой плазмы со вторым кукурузным растением или зародышевой плазмой, причем первое кукурузное растение или зародышевая плазма содержит маркер, ассоциированный с повышенной засухоустойчивостью, и селекция растения-потомка или зародышевой плазмы, который обладает данным маркером.

Некоторые варианты выполнения изобретения относятся к способам интрогрессии аллели, ассоциированной с повышенной засухоустойчивостью, в кукурузное растение или зародышевую плазму. Такие способы могут включать скрещивание первого кукурузного растения или зародышевой плазмы, содержащей аллель, ассоциированную с повышенной засухоустойчивостью, со вторым кукурузным растением или зародышевой плазмой, лишенным упомянутой аллели, и повторное возвратное скрещивание растений-потомков, содержащих упомянутую аллель, со вторым кукурузным растением или зародышевой плазмой для получения устойчивых к засухе кукурузного растения или зародышевой плазмы, содержащих аллель, ассоциированную с повышенной засухоустойчивостью. Потомство, содержащее аллель, ассоциированную с повышенной засухоустойчивостью, может быть идентифицировано обнаружением в их геномах присутствия маркера, ассоциированного с упомянутой аллелью.

Настоящее изобретение также относится к кукурузным растениям и/или зародышевым плазмам, идентифицированным, произведенным или отобранным любым из способов по изобретению, а также к любому потомству или семенам, полученному из кукурузного растения или зародышевой плазмы, идентифицированному, произведенному или отобранному с помощью данных способов.

Настоящее изобретение также относится к не встречающимся в природе кукурузным растениям и/или зародышевым плазмам, содержащим один или более маркер, ассоциированный с повышенной засухоустойчивостью.

Настоящее изобретение также относится к изолированным и/или очищенным маркерам, ассоциированным с повышенной засухоустойчивостью. Такие маркеры могут содержать нуклеотидную последовательность, которая по меньшей мере на 85%, 90%, 95% или на 99% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO: 1-117, 400 и 401, их обратной комплементарной последовательности или их информативным или функциональным фрагментам.

Настоящее изобретение также относится к композициям, содержащим пару праймеров, способных амплифицировать образец нуклеиновой кислоты, изолированный из кукурузного растения или зародышевой плазмы для создания маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью. Такие композиции могут содержать, состоять, по существу, из или состоять из одной из пар праймеров для амплификации, указанных в таблице 1.

Таблица 1
SEO ID NO примеров олигонуклеотидных праймеров, которые могут быть применены для анализа локусов, аллелей и гаплотипов оптимизации водопотребления
Геномный локус	Примеры праймеров амплификации	Примеры праймеров анализа
1, 61	118, 119	232, 233
2, 63	120, 121	346, 347;
348, 349
3, 63	122, 123	234, 235
4, 64	124, 125	236, 237
5, 65	126, 127	238, 239
6, 66	128, 129	240, 241
7, 67	130, 131	242, 243;
244, 245;
246, 247;
248, 249;
250, 251;
350, 351;
352, 353;
8, 68	132, 133	252, 253
9, 69	134, 135	254, 255
10, 70	136, 137	256, 257
11, 71	138, 139	258, 259
12, 13, 72	140, 141	260, 261;
262, 263;
264, 265;
266, 267
14, 73	142, 143	268, 269
15, 74	144, 145	270, 271
16, 75	146, 147	272, 273
17, 76	148, 149	274, 275
18, 77	150, 151	276, 277
19, 78	152, 153	278, 279;
280, 281;
282, 283;
354, 355;
356, 357
20, 79	154, 155	284, 285
21, 80	156, 157	286, 287
22, 81	158, 159	288, 289
23, 82	160, 161	358, 359;
360, 361
24, 83	162, 163	362, 363
25, 84	164, 165	290, 291;
364, 365
26, 85	166, 167	366, 367
27, 86	168, 169	292, 293
368, 369
28, 87	170, 171	294, 295
29, 88	172, 173	370, 371
30, 89	174, 175	296, 297;
298, 299
31, 90	176, 177	300, 301
32, 91	178, 179	302, 303
33, 92	180, 181	372, 373
34, 93	182, 183	304, 305;
306, 307;
308, 309
35, 94	184, 185	310, 311
36, 95	186, 187	312, 313
37, 96	188, 189	314, 315;
316, 317
38, 97	190, 191	318, 319;
320, 321
39, 98	192, 193	322, 323
40, 99	194, 195	324, 325
41, 100	196, 197	326, 327;
328, 329
42, 101	198, 199	330, 331
43, 102	200, 201	332, 333
44, 45, 103	202, 203	374, 375;
376, 377
46, 104	204, 205	378, 379
47, 105	206, 207	380, 381
48, 106	208, 209	382, 383
49, 107	210, 211	334, 335
50, 51, 108	212, 213	336, 337;
384, 385
52, 109	214, 215	338, 339
53, 110	216, 217	340, 341
54, 111	218, 219	344, 345
55, 112	220, 221	386, 387
56, 113	222, 223	388, 389;
390, 391
57, 114	224, 225	392, 393
58, 115	226, 227	394, 395
59, 116	228, 229	396, 397
60, 117	230, 231	398, 399
400, 401	402, 407	408, 409;
410, 411;
412, 413

Маркер, ассоциированный с повышенной засухоустойчивостью, может содержать, состоять, по существу, из или состоять из одной аллели или комбинации аллелей в одном или более генетических локусах.

Таким образом, некоторые варианты выполнения раскрытого здесь объекта изобретения относятся к способам получения гибридных растений с улучшенной оптимизацией водопотребления. В некоторых вариантах выполнения изобретения способ содержит: (а) предоставление первого растения, содержащего первый генотип, содержащий любой из гаплотипов А-М, (b) предоставление второго растения, содержащего второй генотип, содержащий любой из гаплотипов А-М, причем второе растение содержит по меньшей мере один из гаплотипов А-М, который отсутствует в первом растении, (с) скрещивание первого растения и второго кукурузного растения для получения поколения F1, идентификацию одного или более членов поколения F1, которое содержит желаемый генотип, содержащий любую комбинацию гаплотипов А-М, причем желаемый генотип отличается как от первого генотипа (а), так и от второго генотипа (b), посредством чего продуцируется гибридное растение с улучшенной оптимизацией водопотребления. В некоторых вариантах выполнения изобретения гаплотипы А-М определяются следующим образом:

i) гаплотип А содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 115 последовательности SEQ ID NO: 1, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 270 SEQ ID NO: 1, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 301 SEQ ID NO: 1, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 483 SEQ ID NO: 1 на хромосоме 8 в геноме первого растения;

ii) гаплотип В содержит делецию в позициях 4497-4498 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 4505 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4609 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4792 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 4836 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 4844 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 4969 последовательности SEQ ID NO: 7, и тринуклеотид ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7 на хромосоме 8 в геноме первого растения;

iii) гаплотип С содержит нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 217 последовательности SEQ ID NO: 8, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 390 последовательности SEQ ID NO: 8, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 477 последовательности SEQ ID NO: 8 на хромосоме 2 в геноме первого растения;

iv) гаплотип D содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 182 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 330 последовательности SEQ ID NO: 19, и нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19 на хромосоме 8 в геноме первого растения;

v) гаплотип Е содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 61 последовательности SEQ ID NO: 21, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 200 последовательности SEQ ID NO: 21, и делецию девяти нуклеотидов в позициях, которые соответствуют позициям 316-324 последовательности SEQ ID NO: 21 на хромосоме 5 в геноме первого растения;

vi) гаплотип F содержит нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 64 последовательности SEQ ID NO: 27, и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 254 последовательности SEQ ID NO: 27 на хромосоме 8 в геноме первого растения;

vii) гаплотип G содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 98 последовательности SEQ ID NO: 28, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 147 последовательности SEQ ID NO: 28, нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 224 последовательности SEQ ID NO: 28, и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 496 последовательности SEQ ID NO: 28 на хромосоме 9 в геноме первого растения;

viii) гаплотип Н содержит нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 259 последовательности SEQ ID NO: 30, нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 306 последовательности SEQ ID NO: 30, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 398 последовательности SEQ ID NO: 30, и нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 1057 последовательности SEQ ID NO: 30 на хромосоме 4 в геноме первого растения;

ix) гаплотип I содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 500 последовательности SEQ ID NO: 36, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 568 последовательности SEQ ID NO: 36, и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 698 последовательности SEQ ID NO: 36 на хромосоме 6 в геноме первого растения;

х) гаплотип J содержит нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 238 последовательности SEQ ID NO: 42, делецию нуклеотидов, которые соответствуют позициям 266-268 последовательности SEQ ID NO: 42, и нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 808 последовательности SEQ ID NO: 42 в геноме первого растения;

xi) гаплотип К содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 166 последовательности SEQ ID NO: 49, и нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 224 последовательности SEQ ID NO: 49, нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 650 последовательности SEQ ID NO: 49, и нуклеотид G в позиции, которая соответствует позиции 892 последовательности SEQ ID NO: 49 на хромосоме 8 в геноме первого растения;

xii) гаплотип L содержит нуклеотид С в позициях, которые соответствуют позициям 83, 428, 491 и 548 последовательности SEQ ID NO: 53 на хромосоме 9 в геноме первого растения, а также

xiii) гаплотип М содержит нуклеотид С в позиции, которая соответствует позиции 83 в последовательности SEQ ID NO: 400, нуклеотид А в позиции, которая соответствует позиции 119 последовательности SEQ ID NO: 400, и нуклеотид Т в позиции, которая соответствует позиции 601 последовательности SEQ ID NO: 400.

В некоторых вариантах выполнения изобретения гибридное растение с улучшенной оптимизацией водопотребления содержит каждый из гаплотипов А-М, которые присутствуют в первом растении, а также по меньшей мере один дополнительный гаплотип, выбранный из гаплотипов А-М, который присутствует во втором растении. В некоторых вариантах выполнения изобретения первое растение является рекуррентным родителем, содержащим по меньшей мере один из гаплотипов А-М, и второе растение является донором, который содержит по меньшей мере один из гаплотипов А-М, который отсутствует в первом растении. В некоторых вариантах выполнения изобретения первое растение является гомозиготным по меньшей мере по двум, трем, четырем или пяти гаплотипам А-М. В некоторых вариантах выполнения изобретения гибридное растение содержит по меньшей мере три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или девять гаплотипов А-М.

В некоторых вариантах выполнения изобретения идентификация содержит генотипирование одного или более членов поколения F1, полученного скрещиванием первого растения и второго растения, по отношению к каждому из гаплотипов, присутствующему в первом растении или во втором растении.

В некоторых вариантах выполнения изобретения первое растение и второе растение представляют собой растения Zea mays.

В некоторых вариантах выполнения изобретения улучшенная оптимизация водопотребления обеспечивает повышенный или стабильный урожай в среде с нехваткой воды, по сравнению с контрольным растением. В некоторых вариантах выполнения изобретения гибрид с улучшенной оптимизацией водопотребления может быть высеян с более высокой густотой посева. В некоторых вариантах выполнения изобретения гибрид с улучшенной оптимизацией водопотребления не демонстрирует обусловленного сцеплением генов падения урожая (yield drag) при выращивании в условиях благоприятной влажности.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к гибридным растениям Zea mays, производимым раскрытыми в настоящем документе способами, или к их клетке, культуре ткани, семени, или частям.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к инбредным растениям Zea mays, производимым возвратным скрещиванием и/или самоопылением и/или продуцированном двойных гаплоидов из гибридных растений Zea mays, раскрытых здесь, или к их клетке, культуре ткани, семени, или частям.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к инбредным или гибридным растениям Zea mays, геном которых содержит по меньшей мере три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или девять гаплотипов А-М, причем гаплотипы А-М связаны с оптимизацией водопотребления и определены в настоящем документе. В некоторых вариантах выполнения изобретения инбредное или гибридное растение Zea mays содержит геном, содержащий гаплотипы С, D и G; гаплотипы С, D и L; гаплотипы С, G, Н; гаплотипы С, G и I; гаплотипы С, I и L; гаплотипы Е, G, и I; гаплотипы F, G и Н; гаплотипы А, С, F и G; гаплотипы С, Е, Н и I; гаплотипы С, G, Н, и I; гаплотипы С, Н, I и К; гаплотипы С, Н, I и L; гаплотипы E, F, G и Н; гаплотипы A, C, G, H и I; гаплотипы В, С, D, G и L; гаплотипы С, E, G, H и I; гаплотипы С, G, H, I и L; гаплотипы A, C, G, H, I и K; гаплотипы С, E, F, G, H, I, J, K и L; гаплотипы C, D, G и M; гаплотипы С, D, L и М; гаплотипы С, G, Н и М; гаплотипы С, G, I и М; гаплотипы С, I, L и М; гаплотипы E, G, I и М; гаплотипы F, G, H и М; гаплотипы А, С, F, G и М; гаплотипы С, E, Н, I и М; гаплотипы С, G, Н, I и М; гаплотипы С, Н, I, K и М; гаплотипы С, Н, I, L и М; гаплотипы E, F, G, Н и М; гаплотипы А, С, G, Н, I и М; гаплотипы В, С, D, G, L и М; гаплотипы С, E, G, Н, I и М; гаплотипы С, G, H, I, L и М; гаплотипы А, С, G, Н, I, K и М и гаплотипы С, E, F, G, Н, I, J, K, L и М. В некоторых вариантах выполнения изобретения инбредное или гибридное растение Zea mays представляет собой гибридное растение, которое является гомозиготным по меньшей мере по одному из гаплотипов А-М.

В некоторых вариантах выполнения изобретения инбредное или гибридное растение Zea mays содержит геном, содержащий гаплотипы А, С, E, G, H и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы В, С, D, E, F, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, E, F, G, H и L, необязательно дополнительно содержащийгаплотип М; гаплотипы В, С, D, G, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы В, С, D, E, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, E, F, G, H, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, G, H и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, E, F, G, H и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, E, F, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, E, F, G и Н, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы D, E, F, G и Н, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, G, H и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, E, G, Н, I и K, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, E, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, E, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы В, С, D, E, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, G, H и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, G, Н, I и К, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы В, С, D, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, E, F, G, H и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, Е, F, G, Н, I и K, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, Е, F, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, Е, F, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, Е, F, G, Н, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, Е, F, G, Н, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержит гаплотип М; гаплотипы С, Е, F, G, Н, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, Е, F, G, Н, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы В, С, D, Е, F, G, Н, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы А, С, Е, F, G, Н и I, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы. С, Е, F, G, Н, I и K, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, Е, F, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы В, С, D, Е, F, G, Н и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, Е, F, G, Н, I, J, K и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, D, G, Н и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; гаплотипы С, Е, F, G, Н, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М; и/или гаплотипы В, С, D, Е, G, I и L, необязательно дополнительно содержащий гаплотип М.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к гибридным или инбредным растениям Zea mays, которые были модифицированы, чтобы включить в них трансген. В некоторых вариантах выполнения изобретения трансген кодирует продукт гена, который обеспечивает устойчивость к гербициду, отобранному из глифосата, сульфонилмочевины, имидазолинина, дикамбы, глюфисината, феноксипропионовой кислоты, cycloshexome, триазина, бензонитрила и броксинила.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к способам идентификации растений Zea mays, содержащих по меньшей мере одну аллель, ассоциированную с оптимизацией водопотребления, как раскрыто здесь. В некоторых вариантах выполнения изобретения способы содержат: (а) генотипирование по меньшей мере одного растения Zea mays по меньшей мере одним нуклеиново-кислотным маркером, выбранным из последовательностей SEQ ID NO: 1-60 и 400 и (b) селекция по меньшей мере одного растения Zea mays, содержащего аллель по меньшей мере одного из по меньшей мере одного нуклеиново-кислотных маркеров, связанного с оптимизацией водопотребления.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к растениям Zea mays, полученным интрогрессией представляющей интерес аллели локуса, ассоциированного с признаком оптимизации водопотребления, в зародышевую плазму Zea mays. В некоторых вариантах выполнения изобретения интрогрессия содержит (а) селекция растения Zea mays, которое содержит аллель локуса, ассоциированного с признаком оптимизации водопотребления, причем локус, ассоциированный с признаком оптимизации водопотребления, содержит последовательность нуклеотидов, которая по меньшей мере на 90% идентична любой из последовательностей SEQ ID NO: 1-117, 400 и 401 и (b) интрогрессию аллели, представляющей интерес, в зародышевую плазму Zea mays, лишенной данной аллели.

В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытый в настоящем документе объект изобретения также относится к способам выявления и/или селекцияа засухоустойчивого кукурузного растения или зародышевой плазмы. В некоторых вариантах выполнения изобретения раскрытые в настоящем документе способы содержат обнаружение в кукурузном растении или зародышевой плазме присутствия маркера, ассоциированного с повышенной засухоустойчивостью, причем маркер выбран из группы, состоящей из:

нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 100 последовательности SEQ ID NO: 2, тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 116 последовательности SEQ ID NO: 23, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 391 последовательности SEQ ID NO: 33, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56, нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 173 последовательности SEQ ID NO: 57, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 267 последовательности SEQ ID NO: 60;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 562 последовательности SEQ ID NO: 25, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 1271 последовательности SEQ ID NO: 26, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 266 последовательности SEQ ID NO: 44, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 386 последовательности SEQ ID NO: 46, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 111 последовательности SEQ ID NO: 51;

нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 100, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 217 последовательности SEQ ID NO: 23, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 746 последовательности SEQ ID NO: 24, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 258 последовательности SEQ ID NO: 29, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 266 последовательности SEQ ID NO: 44, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55, и нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 486 последовательности SEQ ID NO: 58;

делеции нуклеотида в позиции, которая соответствует позициям 264-271 последовательности SEQ ID NO: 2, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 391 последовательности SEQ ID NO: 33, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56, и нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 486 последовательности SEQ ID NO: 58;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 254 последовательности SEQ ID NO: 27, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 391 последовательности SEQ ID NO: 33, нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 475 последовательности SEQ ID NO: 45, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID N0: 55, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 516 последовательности SEQ ID NO: 56, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 729 последовательности SEQ ID NO: 59, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 267 последовательности SEQ ID NO: 60;

нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 258 последовательности SEQ ID NO: 29, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56, и нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 173 последовательности SEQ ID NO: 57;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 1271 последовательности SEQ ID NO: 26, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 266 последовательности SEQ ID NO: 44, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 386 последовательности SEQ ID NO: 46, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 111 последовательности SEQ ID NO: 51;

нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 258 последовательности SEQ ID NO: 29, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 87 последовательности SEQ ID NO: 47, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55;

нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 309 последовательности SEQ ID NO: 19, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 237 последовательности SEQ ID NO: 56;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 463 последовательности SEQ ID NO: 19, нуклеотида Т в позиции, которая соответствует позиции 475 последовательности SEQ ID NO: 45, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 193 последовательности SEQ ID NO: 55;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7;

нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7;

тринуклеотида ТСС в позиции, которая соответствует позициям 4979-4981 последовательности SEQ ID NO: 7, и нуклеотида С в позиции, которая соответствует позиции 386 последовательности SEQ ID NO: 46;

нуклеотида А в позиции, которая соответствует позиции 4641 последовательности SEQ ID NO: 7, и нуклеотида G в позиции, которая соответствует позиции 472 последовательности SEQ ID NO: 48,

и их комбинаций, таким образом выявляя и/или отбирая засухоустойчивое кукурузное растение или зародышевую плазму.

Таким образом, задачей раскрытого в настоящем документе объекта изобретения является обеспечение способов переноса одного или более признаков оптимизации водопотребления в кукурузную зародышевую плазму.

Вышеприведенная задача раскрытого в настоящем документе объекта изобретения в целом или частично достигается раскрытым в настоящем документе объектом изобретения; другие цели станут очевидными по мере дальнейшего описания, как лучше всего описано ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 представляет собой графическое изображение аллелей, присутствующих в нескольких локусах некоторых сортов кукурузы, применяемых в протоколах скрещивания, описанных в настоящем документе.

Фигура 2 представляет собой графическое изображение гаплоти