Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ регенерации меристем

 
Международная патентная классификация:       A01H

Патент на изобретение №:      2265319

Автор:      Дорошенко Н.П. (RU), Соколова Г.В. (RU)

Патентообладатель:      ГНУ Всероссийский НИИ виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко (ВНИИВиВ) (RU)

Дата публикации:      27 Марта, 2005

Начало действия патента:      11 Сентября, 2003

Адрес для переписки:      346421, Ростовская обл., г. Новочеркасск, пр. Баклановский, 166, ВНИИВиВ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к размножению винограда. Способ включает вычленение меристематических эксплантов размером 0,1-0,2 мм в асептических условиях, высадку их на стерильную питательную среду в пробирки и культивирование. В состав питательной среды на первом этапе ввода добавляется препарат эмистим в концентрации 10-5-10-11 мл/л. Изобретение обеспечивает улучшение приживаемости меристем, оздоровление растений винограда от вирусной инфекции, повышение выхода оздоровленных растений. 5 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам размножения растений.

Известен способ получения безвирусных клонов винограда при помощи термотерапии (Т.Д.Вердеревская, В.Г.Маринеску "Вирусные и микроплазменные заболевания плодовых культур и винограда"). Кишинев, Штиинца, 1985 г. с.276).

Недостатком способа является то, что применение термотерапии в ряде случаев приводит к отставанию в росте и деформации органов меристемных растений. Этот прием может также увеличить латентные и термостойкие вирусные инфекции.

Известен способ культивирования меристематических верхушек в асептических условиях на искусственных питательных средах (Г.С.Муромцев, Р.Г.Бутенко и др. "Основы сельскохозяйственной биотехнологии", М., 1990., стр.225). Наибольшее число здоровых растений получается в этом случае при использовании меристематических эксплантов размером 0,1-0,2 мм.

Недостатком способа является то, что меристематические экспланты таких размеров характеризуются слабой способностью к регенерации. Процесс морфогенеза, заканчивающийся получением целого нормального пробирочного растения, идет в этом случае наиболее трудно.

Известен способ микроклонального размножения ежевики, включающий использование препарата эмистим (Высоцкий В.А., Карпова О.В., Янина М.М., 1999). Способ применяется на организменном уровне для стимуляции корнеобразования у побегов, полученных в результате пролиферации. Способ осуществляется на обедненной питательной среде Мурасиге и Скуга.

К недостатку способа относится то, что в результате его применения наблюдается только стимуляция ризогенеза. Кроме этого, отмечена сортоспецифичность на этапе индукции ризогенеза в зависимости от генотипа растения, слабая отзывчивость на эмистим и даже угнетение отдельных сортов.

Известен способ регенерации меристем, включающий вычленение меристематических эксплантов размером 0,1-0,2 мм в асептических условиях, высадку их на стерильную питательную среду в пробирки и культивирование (Н.П.Дорошенко, Г.В.Лузгин, А.Ф.Карлов "Способ регенерации меристем", патент на изобретение №2120739, 1998 г.). В данном способе для повышения регенерационной способности меристем воздействуют на них электромагнитным СВЧ-полем в комплексе с узкополосным лазерным лучом.

Недостатком способа является необходимость облучения единичных пробирок с меристемами в течение довольно продолжительного времени, что отрицательно влияет на скорость выполнения работы. Кроме этого, стимуляция развития меристем происходит только за счет внутренних резервов растительного организма.

Целью предложенного способа регенерации меристем является улучшение приживаемости меристем, оздоровление растений винограда от вирусной инфекции, повышение выхода оздоровленных растений.

Поставленная цель осуществляется тем, что в способе регенерации меристем, включающем вычленение меристематических эксплантов размером 0,1-0,2 мм в асептических условиях, высадку их на стерильную питательную среду в пробирки и культивирование, в состав питательной среды на первом этапе ввода добавляется препарат эмистим в концентрации 10-5-10-11 .

Эмистим - это препарат серии "симбионт", выделенный из грибов Acremonium lichenicola, композиция ростовых веществ цитокининовой и гиббереллиновой природы, положительно влияет на процессы роста и развития растений, снижает влияние неблагоприятных и стрессовых факторов внешней среды. Это свидетельствует о перспективности его применения для регуляции роста различного типа клеток, для усиления роста клеток стебля, стимуляции клеточного деления, фотосинтеза, повышения устойчивости растений и создает предпосылки для использования в технологии in vitro.

Особое значение имеет применение этого препарата на этапе ввода меристем в культуру ткани. Меристемы размером 0,1-0,2 мм, выделенные и высаженные на питательную среду, нуждаются в защите от стресса и патогенов, в стимуляции клеточного деления для их роста и усиления пролиферации (новообразование узлов и побегов) на следующем этапе собственно микроразмножения.

Новым в предложенном способе является воздействие эмистима на клеточном уровне на меристематические ткани, которые представляют собой группы недеференцированных клеток, из которых образуются все постоянные ткани и органы растительного организма. Под влиянием эмистима повышается меристематическая активность тех участков меристемы конуса нарастания, которые не проявляют видимой активности в данное время, а будто "выжидают" своего времени для образования тех или иных тканей или структур, то есть сокращается период "меристемы ожидания". В результате повышается и надолго сохраняется способность клеток к делению. Таким образом, активизируются ростовые формообразовательные и функциональные процессы.

Эмистим включает защитные механизмы меристематических тканей, которые приобретают способность активно сопротивляться инфекции, в результате чего повышается их устойчивость к патогенам и приживаемость меристем.

Существенным является применение препарата эмистим в пределах 10-5-10 -11 мл/л.

Способ осуществляется следующим образом. Для получения эксплантов срезают растущие или вызревшие побеги винограда диаметром 2-4 мм с глазками, удаляют листья, разрезают поперек на отрезки 1,0-1,5 см и вдоль, чтобы отрезок стебля с глазком (сегмент) имел плоское основание. Затем осуществляют поверхностную стерилизацию.

Техника стерилизации заключается в следующем. Сегменты тщательно моют теплой водой с мылом и промывают дистиллированной водой, опускают на несколько секунд в спирт, а затем в 10%-ный раствор гипохлорита кальция. Через 30 минут сегменты переносят в стакан со стерильной дистиллированной водой, выдерживают 10 минут, а затем меняют воду еще 2 раза, выдерживая в каждой порции 15-20 минут.

Экспланты вычленяют в асептических условиях в бокс-комнате в ламинарном боксе "Фотран" под бинокулярным микроскопом МБС-9 при 25-кратном увеличении с помощью препаровальных и дисцизионных игл. Эксплант представляет собой меристематический купол с одним-двумя примордиальными листьями или без листовых примордиев размером 0,1-0,2 мм.

Сразу после вычленения экспланты высаживают на твердую стерильную питательную среду в короткие пробирки (70-80 мм) и закрывают стерильными пробками. Основной средой является питательная среда Мурасиге и Скуга, модифицированная следующим образом: ¾ макроэлементов, микроэлементы и хелат железа по Мурасиге и Скугу; 170 мг/л NaH 2PO4, мезоинозит 100 мг/л, сахароза 30 г/л, 6-БАП 0,5 мг/л, рН 5,1. Приготовление среды осуществляют по общепринятой методике.

В приготовленную среду добавляют эмистим в количестве от 10-5 до 10-11 мл/л в зависимости от сортовых особенностей оздоравливаемого сорта. Концентрацию эмистима предварительно определяют опытным путем.

В процессе культивирования на твердой питательной среде меристемы в различной степени увеличиваются в размере. Для того чтобы ускорить дифференциацию органов и их дальнейшее развитие, меристемы среднего (1-2 мм) и крупного (более 2-х мм) размера переносят на жидкую питательную среду Мурасиге и Скуга на косые мостики из фильтровальной бумаги, а пробирки помещают на вращающийся аппарат роллерного типа с тем, чтобы меристемы все время омывались питательной средой.

Следующим этапом является процесс собственно микроразмножения - пролиферация (новообразование) пазушных побегов у увеличившихся после прохождения второго этапа ввода меристем, основанная на снятии апикального доминирования путем введения в питательную среду Мурасиге и Скуга (по прописи) регулятора роста с цитокининовой активностью - 6-бензиламинопурина.. (6-БАП). Это приводит к формированию побегов с относительно укороченными междоузлиями, а пазушные почки и меристематические бугорки дают начало новым побегам. Экспланты на этой среде приобретают вид пучков маленьких побегов, каждый из которых может быть повторно рекультивирован и образовать новые побеги.

Эффективность применения эмистима оценивается по приживаемости меристем (репаративная регенерация) и по образованию побегов на этапе собственно микроразмножения (продуктивная регенерация).

Как следует из данных, приведенных в табл.1-5, препарат эмистим оказывает положительное влияние на улучшение регенерационной способности меристем. Эффективность действия эмистима зависит от сортовых особенностей винограда и от концентрации этого препарата в составе питательной среды, применяемой на первом этапе ввода того или иного сорта винограда в культуру in vitro.

Четкое улучшение приживаемости меристем под влиянием эмистима как на первом, так и на втором этапе ввода отмечено у сорта Дружба (табл.1). Особенно это отмечено на первом этапе ввода, когда приживаемость меристем увеличилась с 56,1% до 71,8-81,2% при концентрации эмистима 10-9 и 10 -11 мл/л. На втором этапе ввода приживаемость меристем также улучшилась в вариантах с введением этого препарата в состав питательной среды.

У сорта Каберне северный (табл.2) на первом этапе ввода при применении эмистима наблюдалось некоторое снижение приживаемости меристем, наиболее значительное при концентрации 10-5 мл/л. Однако на втором этапе ввода при содержании эмистима в питательной среде 10-5-10-9 мл/л приживаемость меристем даже несколько увеличилась по сравнению с контролем.

Улучшение репаративной регенерации меристем при применении эмистима отмечено у сортов Платовский и Шардоне (табл.3), наиболее значительное при концентрации 10-5 -10-6 мл/л.

Более значительное влияние препарат эмистим оказал на продуктивную регенерацию (новообразование узлов и побегов, срезка побегов для укоренения и дальнейшего микроразмножения). Этот показатель также зависел от сортовых особенностей. При этом оптимальная концентрация препарата была различной для каждого отдельного сорта. У сорта Дружба наибольшее число побегов - 216 шт. - было срезано в варианте с концентрацией эмистима 10 -11 мл/л (в 3,5 раза больше чем в контроле). Для сорта Каберне северный эта концентрация также была оптимальной (табл.2) - срезано побегов в 1,5 раза больше чем в контроле. Для сорта Платовский и Шардоне (табл.3) более эффективным оказалось применение более высоких концентраций этого препарата 10-5-10 -6 мл/л. Число срезанных побегов увеличилось по сравнению с контролем у сорта Шардоне в 1,6 раза, а у сорта Платовский в 3,5 раза.

Увеличение продуктивной регенерации произошло благодаря увеличению продолжительности этапа собственно микроразмножения, увеличению числа пассажей вообще, в том числе продуктивных. Кроме этого, показателями, характеризующими продуктивную регенерацию, являются: число срезанных побегов в расчете на одну выделенную меристему, на один пассаж, в том числе на один продуктивный пассаж (табл.5).

Таблица 1Репаративная и продуктивная регенерация меристем при добавлении в питательную среду различных концентраций эмистима, сорт Дружба, 1999-2001 гг. ВариантыПриживаемость меристем, %Срезано побегов в пассаже, штук  на первом этапена втором этапе 123 456 789 101112 131415 161718 192021 всегоКонтроль (без эмистима) 56,139,0 2310 3519 1043 11- --- --- --- 61Эмистим 10-11 71,846,0 03 335 1285 41112 223024 271416 933 2216Эмистим 10-981,2 46,822 1379 1136 324 100 0010 --- -73Эмистим 10-768,7 46,810 746 11126 17236 5-- --- --- -98Эмистим 10-564,5 41,921 933 312 3519 10-- --- --- -61Эмистим 10-354,5 30,001 301 652 00- --- --- --- -18

Таблица 2Репаративная и продуктивная регенерация меристем при добавлении в питательную среду различных концентраций эмистима, сорт Каберне северный ВариантыПриживаемость меристем Срезано побегов в пассаже  на первом этапена втором этапе 123 456 789 всегоКонтроль (без эмистима 96,477,7 1 19 355 9823 73Эмистим 10-13 89,276,0 11 533 --- -13Эмистим 10-1189,2 72,019 522 131318 44107Эмистим 10-989,2 84,022 529 24616 2389Эмистим 10-789,2 84,0512 653 8611 864Эмистим 10-560,7 94,133 3-4 --3 -15Эмистим 10-340,3 63,211 001 --- -3

Таблица 3Репаративная и продуктивная регенерация меристем сортов винограда Платовский и Шардоне при добавлении в питательную среду различных концентраций эмистима, 2001-2002 г.Варианты Приживаемость меристем, % на этапе Срезано побегов в пассаже, штук  первомвтором 12 345 678 9всего  Платовский Контроль (без эмистима)86,6 43,312 0103 50- -21Эмистим 10-1373,3 60,005 6137 240 -37Эмистим 10-963,3 56,605 6104 25- -32Эмистим 10-780,0 60,002 81711 730 553Эмистим 10-590,0 70,013 9149 16125 877 ШардонеКонтроль (без эмистима) 92,865,3 038 5118 1-- 36Эмистим 10-10 89,232,0 120 232 0-- 10Эмиистим 10-8 96,474,0 163 6190 0-- 35Эмистим 10-6 96,475,5 01220 16110 1-- 60

Таблица 4Влияние различных концентраций эмистима на прохождение этапа собственно микроразмножения у различных сортов виноградаВарианты Продолжительностьэтапа, днейЧисло пассажей, шт. Срезано побегов, штук  всегопродуктивных всегов расчете на меристему на один пассажна продуктивный пассаж Дружба Контроль20511 1161 3,85,55,5 Эмистим 10-11 41421 2021616,7 10,310,8 Эмистим 10-9342 1713 734,84,3 5,6Эмистим 10-7 24712 11986,5 8,18,9Эмистим 10-5219 121261 4,75,15,1  Каберне северныйКонтроль 29388 732,69,1 9,1Эмистим 10-13 2285 5130,4 2,62,6Эмистим 10-11310 99107 3,811,911,9 Эмистим 10-9 31099 893,19,9 9,9Эмистим 10-7 2939 9642,2 7,17,1Эмистим 10-5228 5515 0,53,03,0 Шардоне Контроль917 6361,2 5,16,0Эмистим 10-10105 6510 0,31,62,0 Эмистим 10-8 4555 351,28,7 8,7Эмистим 10-6 915 5602,1 12,012,0 ПлатовскийКонтроль 16875 210,73,0 4,2Эмистим 10-13 1539 6371,2 4,16,1Эмистим 10-9153 9632 1,15,35,3 Эмистим 10-7 19597 531,75,8 7,5Эмистим 10-5 1959 9772,5 8,58,5

Таблица 5Влияние добавления в питательную среду препарата эмистим на регенерационную способность меристем винограда при оздоровлении растений от вирусной инфекции Показатели Заявленное техническое решениеПрототип 1. Приживаемость меристем на первом этапе ввода их в культуру, %100,0 71,82. Приживаемость меристем на втором этапе ввода их в культуру, %80,0 46,23. Продолжительность этапа собственно микроразмножения, дней 414,084,0 4. Число продуктивных пассажей, шт.20 55.Срезано побегов в течение этапа собственно микроразмножения, шт. 21622,06. Срезано побегов в расчете на одну выделенную меристему 16,74,4

По комплексу этих показателей наиболее отзывчивым на эмистим оказался сорт Дружба. При продолжительности этапа собственно микроразмножения 414 дней был осуществлен 21 пассаж, 20 из которых оказались продуктивными. В каждом пассаже было срезано 10,3 побега (в 2 раза больше, чем в контроле). В расчете на одну выделенную меристему число срезанных побегов составило 16,7 штук, что в 4,4 раза больше чем в контроле. Оптимальная концентрация эмистима 10-11 мл/л.

На втором месте по отзывчивости находится сорт Платовский. При концентрации 10-5 мл/л продолжительность этапа пролиферации увеличилась по сравнению с контролем на 30 дней, более чем в 2 раза увеличилось число продуктивных пассажей, в 2,8 раза возросло число срезанных побегов в расчете на один продуктивный пассаж и в 3,6 раза в расчете на одну выделенную меристему.

У сорта Шардоне отзывчивость на эмистим несколько ниже. Тем не менее, при концентрации 10-6 мл/л произошло увеличение числа срезанных побегов в 1,6 раза по сравнению с контролем, число срезанных побегов в расчете на одну выделенную меристему увеличилось в 1,7 раза, в расчете на один пассаж в 2,3 раза, на один продуктивный пассаж в 2,3 раза.

У сорта Каберне северный под воздействием препарата в концентрации 10 -11 мл/л произошло небольшое увеличение продолжительности этапа собственно микроразмножения, несколько увеличилось число пассажей. Общее число срезанных побегов, число срезанных побегов в расчете на одну выделенную меристему, на один пассаж увеличилось при этой концентрации в 1,3-1,4 раза. При концентрациях препарата 10-13-10-5 мл/л наблюдалось угнетение продуктивной регенерации меристем.

Таким образом, при добавлении в состав питательной среды препарата эмистим в концентрации 10-5 -10-11 мл/л происходит улучшение приживаемости меристем как на первом, так и на втором этапе ввода их в культуру, увеличение продолжительности этапа собственно микроразмножения, числа продуктивных пассажей. Все это способствует тому, что увеличивается число срезанных побегов и регенерационная способность меристем размером 0,1-0,2 мг/л и, следовательно, эффективность оздоровления растений винограда от вирусной инфекции.

Формула изобретения

Способ регенерации меристем, включающий вычленение меристематических эксплантов размером 0,1-0,2 мм в асептических условиях, высадку их на стерильную питательную среду в пробирки и культивирование, отличающийся тем, что в состав питательной среды на первом этапе ввода добавляется препарат эмистим в концентрации 10-5 -10-11 мл/л.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.09.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009        БИ: 07/2009





Популярные патенты:

2470922 Сокристаллы

... Полиморфные сокристаллы могут содержать любые молярные соотношения ципродинила или пириметанила и сопутствующего вещества, но, как правило, эти соотношения будут находиться в диапазоне от 5:1 до 1:5. В системах, где ципродинил, пириметанил или сопутствующее вещество проявляют изомерию, полиморфные формы могут также содержать изомеры в различных соотношениях. Каждая из полиморфных форм может быть охарактеризована одной или несколькими аналитическими методиками, применяемыми для твердых форм, в т.ч. дифракцией рентгеновских лучей на монокристалле, дифракцией рентгеновских лучей на порошке, DSC, спектроскопией комбинационного рассеяния или инфракрасной спектроскопией.Конкретно, молярное ...


2092036 Способ микроразмножения стевии stevia rebaudiana l.

... регенерантов. Предлагаемое изобретение является новым, так как в патентной и научно-технической литературе не найдено решения с заявленной совокупностью отличительных признаков, то есть оно не известно из уровня техники, значит, соответствует критерию "новизна". Предлагаемое изобретение имеет изобретательский уровень, так как оно явным образом не следует из уровня техники. Пример 1. Берут верхушечные и боковые черенки из донорных растений стевии размером 10 15 мм и стерилизуют их при помощи 0,1% диоцида 3 мин и 0,1% сулемы 2,5 мин, и промывают в 3-х порциях стерильной воды. Затем из них вычленяют верхушечные почки с небольшими низлежащими тканями размером 0,2 - 0,3 мм и ...


2267261 Молочно-доильный комплекс

... цепочно-планчатых транспортерных лент, перемещающихся в разные стороны и расположенных по обеим сторонам приямка для дояров. С одной стороны каждой ленты расположен бесконечный транспортер с кормушками, а с другой такой же транспортер с шарнирно прикрепленными к нему Г-образными фиксаторами с целью расположения коров на транспортерных лентах "елочкой". Использование такого устройства обеспечивает максимальное использование полезной площади, однако оно энерго- и материалоемко, дорого и сложно в эксплуатации, т.к. имеет много движущихся элементов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является молочно-доильный комплекс (описание изобретения к ...


2253239 Способ производства средства для обработки растений (варианты)

... углерода в молекуле, их гапогенпроизводные, инертные газы, азот, закись азота, двуокись углерода и их смеси, отделение экстракта и введение в него неактивных компонентов с получением целевого продукта, согласно изобретению, используют биомассу микромицета Pythium catenulatum, а в процессе экстрагирования давление в экстракционной смеси периодически сбрасывают до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышают до исходного значения.Тот же результат достигается тем, что в способе производства средства для обработки растений, предусматривающем экстрагирование биомассы микромицета в постоянном или переменном магнитном поле жидким экстрагентом, выбранным из группы, включающей ...


2204241 Способ определения поливных норм при капельном орошении томатов

... ...


Еще из этого раздела:

2123784 Сетное каскадное устройство для промысла поверхностных объектов лова

2463776 Система и способ для массовой валки деревьев

2020793 Способ выращивания растений и стаканчик для его осуществления

2023363 Пневматическая сеялка

2105446 Плоскорежущая лапа

2236122 Устройство для содержания животных

2262220 Способ возделывания кормовых культур в условиях астраханской области (варианты)

2260932 Способ уборки льна и тресты при неблагоприятных погодных условиях

2091006 Способ создания и формирования хвойнодубоволиственных лесов на северной половине ареала дуба

2427121 Почвообрабатывающий агрегат