具有新風味的辣椒的制作方法
【專利說明】具有新風味的辣楓
[0001]本發明設及產生具有新風味的果實的辣椒植物。另外，本發明設及來自該辣椒植 物的植株、種子和繁殖材料作為種質在育種計劃中的用途，所述育種計劃旨在獲得產生具 有新風味的果實的辣椒植物。
[0002]甜椒和朝天椒植物屬于作為茄科(So 1 anaceae)組成部分的辣椒屬(CapS iC皿）。辣 椒屬諸物種原產于南美洲、中美洲和北美洲部分，在那里已經栽培它們數千年，并且現在全 球栽培。辣椒屬的幾個成員用作調味品、蔬菜和/或藥物。
[0003] 物種辣椒(Capsi州m annuum L.)在辣椒屬五個馴化物種(辣椒、風鈴椒(Capsicum baccatum)、茸毛椒（Capsicum pubescens)、黃燈籠椒（Capsicum chinense)、小米椒 (Capsicum打Utescens))中最常見并且廣泛栽培。它包括幾種栽培品種，其中在北歐和美 國最常培育鈴狀椒(也稱為紅辣椒）。鈴狀椒果實生食、烹煮、不成熟和成熟并且可W加工成 粉末、醬汁和調味汁(salsa)。辣椒果實在不成熟期大多呈綠色，但在成熟期間，它們變成紅 色、黃色、澄色、紫色或棟色。甜椒包括具有輕微非辛辣果實的任何辣椒植物，如鈴狀椒植 物。辣椒植物可W在曠野、溫室、隧道或遮陽棚中類型廣泛的氣候條件下栽培，但是它們在 溫暖和干燥條件下表現最好。
[0004] 風味是果實和蔬菜的重要品質參數。外部品質如顏色、質地和形狀相對容易由生 產商和消費二者評價。然而，風味屬性的評價更復雜。風味是物質的感官印象。如消費期間 感知的食物風味可W定義為滋味、氣味(運也可W表述為味道、風味或香味）、口感、視感和 音感的相互作用所提供的總體感覺。口感、視感和音感是實體或間接感覺，它們影響味覺和 味道，并因此影響食物接受度。剩余的感官是化學感覺響應并且可W大體上分成兩組，即負 責滋味的化合物和負責氣味的化合物。屬于第一組的化合物主要是室溫時非揮發物質并且 與在口腔中和尤其舌上的味覺受體相互作用。屬于另一個組的化合物是揮發性物質并由鼻 腔中嗅細胞上的氣味受體感知。食物的氣味可W在其處于口腔內部和外部時被聞到。當我 們在口腔中攝入食物時，氣味分子可W通過咽喉和鼻腔之間的連接從口腔輕易穿行至鼻腔 中的氣味受體。運種類型風味感知稱作氣味的鼻后感。
[0005] 盡管已經廣泛研究了某些果實作物如番茄、草替、桃或甜瓜的風味，僅對辣椒屬物 種的果實的風味進行有限數目的研究。對辣椒果實風味的研究主要集中在表征栽培物種 和/或野生型物種中的揮發性組分和非揮發性組分變異。但是，風味組分和滋味組或氣味組 的感官評價之間的相關性總體上缺失。
[0006] 辣椒果實常用于膳食中，原因是它們的典型顏色、辛辣、滋味和/或不尋常香味。作 為未成熟果實(綠色或白色)或成熟果實(例如紅色，黃色和澄），辣椒果實被鮮食或加工。在 辣椒育種中，生產和品質因素(例如貨架期、堅實度和抗病性)具有主要意義。但是，由于消 費已經變得更關鍵，如同番茄中那樣，辣椒中的關注點正在移向作為重要品質參數的風味。
[0007] 因此，本發明的目的是提供產生具有新穎和不同風味的果實的新辣椒植物。
[000引在導致本發明的研究中，開發了新辣椒植物，其中發現所述的新辣椒植物產生具 有令人驚訝的新風味的果實。發現運種令人驚訝不同的風味與辣椒基因組中存在來自風鈴 椒的種質滲入相關，所述種質滲入在本文中被鑒定為數量性狀基因座(Q化）。引起新風味的 Q化如在下述植物的基因組中那樣存在，所述植物從W登錄號NCIMB 42137在NCIMB保藏的 種子培育。運種WL位于連鎖群3(LG3)上并且在從保藏物NCIMB42137的種子所培育的植物 的基因組中與選自沈Q ID No:l、沈Q ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9和 SEQ ID No:ll的至少一個標記連鎖(表1)。優選地，本發明的辣椒植物是甜椒。
[0009]實施例1中描述了具有新風味的初始植物的開發。簡而言之，使用風鈴椒下垂變種 種質作為供體親本與兩個栽培型辣椒塊狀繁育系（SM和GNM)回交(BC)。作為運種初始雜交 種的進一步延伸，開發了進一步測試其風味的BCsSi系和近等基因系(NIL),并且在運些株系 的某些中，鑒定了具有令人驚訝的新風味的植物。
[0010]發現本發明的辣椒植物在LG3上包含來自風鈴椒的一種小種質滲入，即本發明的 QTL。連鎖群的命名參考共有染色體編號，如Wu等人(Theor. Appl.Genet.(2009) 118，1279-1293)中那樣。LG3上的運種小種質滲入的風味明顯并且是辣椒中風味變異的集中體現。該 種質滲入片段的大小〇.5cM是基于導致運項發明的研究中所開發的遺傳圖（圖2)。與片段內 標記可用性和不存在連鎖累寶組合，運種相對小的種質滲入尺度促進其用于育種中。
[0011] 發現在從該保藏物的種子所培育的植物的基因組中，每種標記SEQ ID No:l、SEQ 10齡：3、569 10齡：5、569 10齡：7、569 10齡：9和沈9 10齡：11(全序列數據在表1中給 出）均與引起本發明新風味的WL連鎖（圖1)。雖然運些標記的任一個或運些標記的任何組 合可W用于鑒定引起本發明新風味性狀的QTL，但是標記SEQ ID N0:3是優選的，因為它在 統計檢驗中具有最高LOD評分。可W使用標記沈Q ID No:l、沈Q ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ 10齡：7、569 10齡：9和569 10齡：11的組合、標記569 10齡：1、569 10齡：3、沈9 10 No:5、SEQ ID No:7和沈Q ID No:9的組合、標記沈Q ID No:l、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5和 SEQ ID No :7 的組合、標記沈 Q ID No: I、沈 Q ID No :3和SEQ ID No :5 的組合、標記SEQ ID No:巧P沈Q ID No:3的組合、標記沈Q ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、SEQ ID No:9和 869 10齡：11的組合、標記569 10齡：3、569 10齡：5、沈9 10齡：7和沈9 10齡：9的組 合、標記沈Q ID No:3、SEQ ID No:5和沈Q ID No:7的組合、標記沈Q ID No:3和沈Q ID No: 5的組合，鑒定引起本發明新風味性狀的QTL。特別地，可W使用標記SEQ ID No:3、SEQ ID 齡：5、沈9 10齡：7、569 10齡：9和569 10齡：11的組合、更具體地569 10齡：3、569 10 No :5和SEQ ID No :7的組合W及最具體地沈Q ID No :3和沈Q ID No :5的組合，鑒定引起本 發明新風味性狀的QTL。
[0012] Q化因此在所保藏材料的基因組中存在并且運種材料因此是可W用來將新風味性 狀引入辣椒物種的其他辣椒植物中的QTL的來源。運類植物可W作為起點用來進一步開發 具有新風味的其他變種。本發明QTL(LG3上的種質滲入片段）的另一個可能來源是風鈴椒。 風鈴椒，尤其風鈴椒下垂變種(Capsicum baccatum var. pendulum)，可W用作基因組片段 (本發明QTL)的來源，W將新風味性狀引入辣椒植物。運通過片段內標記的可用性來促進。 包含本發明WL的任何辣椒植物，無論運種WL的來源是什么，均是本發明的植物。包含本發 明QTL(其中運種OTL從本發明的辣椒植物(例如從保藏物NCIMB 42137的種子所培育的植物 引入運種辣椒植物)的辣椒植物因此與包含本發明QTL(其中運種WL從風鈴椒植物、尤其風 鈴椒下垂變種植物引入運種辣椒植物)的辣椒植物相同或等同。
[0013] 在保藏的種子中，該遺傳決定子與W下每種分子標記連鎖:SEQ ID No: USEQ ID 齡：3、569 10齡：5、569 10齡：7、569 10齡：9和沈9 10齡：11。運些標記也可^與包含于 雜交中作為親本用來向其他植物轉移新風味性狀的任一種或兩種辣椒植物中的QTL連鎖， 但是至少一種所提到標記的存在不是必需的，只要引起該性狀的WL存在即可。新風味表型 的存在是存在本發明Q化的直接指示物，因為的'L是編碼新風味性狀的遺傳信息。因此，作為 該表型基礎的WL存在于其中，但所述標記不再存在于其中時，如本文所述具有新風味性狀 的本發明植物仍然是本發明的植物。標記有時是性狀的遺傳原因，但并非總是運樣。標記可 W位于引起性狀的基因中或與它遺傳連鎖。運些標記經常用作追蹤性狀遺傳的工具。在育 種期間，與保藏種子中遺傳決定子連鎖的分子標記可W因此用來輔助新風味性狀轉移至其 他植物。熟練育種者將理解，可W通過使用感官分析和/或生物化學分析，或通過監測如本 文所述的分子標記的存在和對其育種（即標記輔助選擇)或通過兩種方式監測新風味性狀 轉移入辣椒植物中。將運類標記定位至特定基因組區還允許在育種中利用相關的序列及允 許開發額外的連鎖遺傳標記。本領域技術人員將理解，與LG3上如本文中鑒定的種質滲入片 段的染色體區域連鎖的其他標記或探針可W用來鑒定包含本發明WL的植物。對本發明染 色體區域的認識促進本發明的新風味性狀從包含本發明WL的植物（如從保藏的種子所培 育的植物或風鈴椒植物，尤其風鈴椒下垂變種植物)種質滲入其他辣椒植物中。大小各異的 連鎖區域可W在本發明的范圍內轉移，只要染色體區域賦予本發明的新風味。因此，強調本 發明可W使用W遺傳方式定位于所鑒定區域中的任何分子標記實施，條件是運些標記在親 本之間呈多態性。
[0014] 本發明因此提供一種產生具有新風味的果實的辣椒植物(辣椒），其中辣椒植物包 含當存在時導致新風味的WL并且其中WL如在風鈴椒植物基因組或從W登錄號NCIMB 42137在NCIMB保藏的種子所培育的辣椒植物的基因組中那樣存在或從其中可獲得。該QTL 位于LG3上并且所述WL與存在于從保藏物NCIMB 42137的種子所培育的植物的基因組中發 現的 WL 相同并且在其中與選自 SEQ ID No:l、SEQ ID No:3、SEQ ID No:5、SEQ ID No:7、 沈Q ID No :9和沈Q ID No :11的至少一個標記連鎖。
[0015] 如本文所用的辣椒植物是辣椒植物。可W理解，辣椒(辣椒)植物是表型上本身可 辨認的，不過所述植物可W在其基因組中含有來自其他辣椒屬物種的種質滲入。熟練辣椒 育種者或培育者知道如何區分辣椒植物和果實與來自其他辣椒屬物種的植物和果實。
[0016] 令人驚訝的新風味由專業且獨立的品嘗組確立。對顯示新風味的辣椒果實的描述 性分析在荷蘭布萊斯維克的赫寧根大學溫室園藝學的感官實驗室進行。13名組成員，作為 感官評價食品(包括辣椒)方面經驗豐富的訓練有素小組的部分，參與該實驗。
[0017] 進行兩種不同的感官試驗，一個試驗用34個BCsSi株系進行，一個試驗用衍生自運 些BCsSi株系中的3個的20個NIL進行。由于其嚴重辛辣度，感官評價中不包括初始雜交種的 風鈴椒下垂變種親本。不向小組提供基因型的信息。
[0018] 在使用可公開獲得的辣椒變種的果實的訓練階段期間，BCsSi試驗之前數周，組成 員就描述口腔中風味感的十四種屬性達成一致，它們是質地屬性酥脆度、皮黏附度、初度和 多汁度;基本滋味屬性甜度和酸度W及鼻后風味屬性香味強度、青草味、嫩菜豆味、胡蘿h 味、果香/蘋果味、香水味、石油化學味和霉味。
[0019] 在BC2S續驗中感官評價果實期間，顯然訓練有素小組的詞匯（即預定屬性)不足W 涵蓋全部風味變動。因此，在訓練階段中NIL感官試驗之前數周，用可公開獲得的辣椒變種 的果實和風味更趨異的來自預選NIL的果實訓練檢驗小組。運導致增加風味屬性花味、非辛 辣香辛料味、旱芹味、細香蔥味和苦味，而屬性香水味不再用于NIL感官試驗中。
[0020] 由LG3上具有本發明所述WL的植物產生的果實顯示顯著更高的W下風味屬性評 分:香味、花味、香辛料味、旱芹味和細香蔥味，和更低的青草味屬性評分。在LG3上具有純合 態的WL的植物的果實中測定時，所述影響最強烈。在LG3上具有雜合態WL的植物的果實 中，所述風味屬性的評分在沒有本發明所述QTL的植物的辣椒果實的那些評分和其中本發 明QTLW純合態存在的植物的果實的那些評分之間。
[0021] 對于BCsSi株系，評價感官屬性氣味強度(經鼻子嗅聞，即鼻前)并且全部BCsSi株系 均由立位未受訓人員按范圍從0至7的氣味強度量表評分，其中0表示無氣味，7表示與風鈴 椒下垂變種親本系的果實中存在的氣味強度類似的氣味強度。
[0022] 與來自不攜帶本發明WL的同基因性辣椒植物的處于相似成熟期