Питательная среда для инициации морфогенного каллуса кукурузыПатент на изобретение №: 2068636 Автор: Сайб Лев Рихардович[KZ], Карабаев Муратбек Карабаевич[KZ] Патентообладатель: Институт молекулярной биологии и биохимии им.М.А.Айтхожина АН Республики Казахстан (KZ) Дата публикации: 10 Ноября, 1996 Адрес для переписки: подача заявки04.08.1992 публикация патента10.11.1996 Изображения   Использование: сельское хозяйство и биотехнология, в частности для микроразмножения кукурузы. Сущность изобретения: питательная среда содержит микро- и макроэлементы, витамины, регуляторы роста и другие добавки в указанном соотношении и дополнительно аммоний сернокислый в количестве 210 - 240 мг/л среды. 8 табл. , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к биотехнологии, а именно к биологическим исследованиям сельскохозяйственных растений методом культуры клеток и тканей, и может быть использовано в работе по созданию новых форм растений, в частности сортов и исходных форм кукурузы, обладающих хозяйственно-ценными признаками. Одним из лимитирующих факторов для применения клеточных технологий в процессах создания новых сортов с хозяйственно-ценными признаками является низкий выход регенерантов. Известны способы регенерации растений кукурузы в культуре тканей (СССР, Авт. св. N 1446155; ЕПВ, заявка N 0160390; Green C.E. Somatic embryogenesis and plant regeneration from the callus of Zea mayz L. in: Proc. 5th. Int"l. Congr. Plant tissues and cells, Akio Fujiwara ed. Japanese Assotiation of Plant Tissue Culture. pub. Tokyo, Japan, 1982) (см. напр. Andrew S.Wang, Callus induktion and plant regeneration from maize mature embryos, Plant Cell Reports, 1987, 6, p. 260 362). (Armstrong C.L. Green C.E. Achievement and maintenance of friable embryogenic callus of maize and involvement of L-proline, Planta, 1985, 6, v. 164, N 2, p. 207 214). Все они включают в себя по меньшей мере три стадии: получение и отбор морфогенных (эмбриогенных) каллусов, пассирование каллусов и получение растений-регенерантов. Для получения максимального выхода растений-регенерантов одинаково важным являются все стадии. Одной из наиболее важных стадий является стадия получения первичных морфогенных каллусов кукурузы. Увеличение частоты образования таких каллусов способствует увеличению выхода конечной продукции - растений-регенерантов, генотипического разнообразия этих растений (сомаклональных вариантов), процессы клеточной селекции на большей выборке каллусного материала проходят успешнее. Известные методы культивирования эмбриогенных каллусов кукурузы предполагают культивирования на средах стандартного солевого состава: и получение каллусов, и поддержание их роста, и регенерация растений производится в основном на среде Мурасиге и Скуга или среде Чу-вонга (см. напр. Armstrong C.L. Green C.E. Achievement and maintenance of friable embryogenic callus of maize and involvement of L-proline, Planta, 1985, 6, v. 164, N 2, p. 207 214; Andrew S. Wang, Callus induktion and plant regeneration from maize mature embryos, Plant Cell Reports, 1987, 6, p. 260 - 362). Однако морфогенетические процессы, происходящие на каждой стадии культивирования, физиологически существенно различаются и, следовательно, условия культивирования и солевой состав от стадии к стадии должен изменяться). Известен способ получения морфогенного каллуса кукурузы (заявка N 4771942/13, положительное решение от 11.06.90), выбранный нами в качестве прототипа, включает получение и поддержание эмбриогенных каллусов кукурузы на средах с тремя ауксинами: Пиклорамом, Дикамбой, 2,4Д. При совместном внесении ауксинов достигается увеличение выхода эмбриогенного каллуса. Однако состав минеральных компонентов питательной среды в этом способе не является оптимальным и выход эмбриогенных каллусов можно дополнительно увеличить. Целью изобретения является увеличение частоты образования морфогенного каллуса кукурузы. Это в конечном итоге увеличивает возможности по использованию биотехнологических подходов для создания новых форм растений. Указанная цель достигается тем, для получения морфогенных каллусов используется питательная среда следующего состава (табл. 1). Способ осуществляется следующим образом. В качестве эксплантатов использовались незрелые зародыши кукурузы сорта Шиндельмайзер, линий ИК 226-ТВ, А 554, размером 1,5 2,5 мм (15 20 дней после опыления). Незрелые семена поверхностно стерилизовали в 0,1%-м растворе сулемы, после промывки из них вычленялись незрелые зародыши и высаживались щитком вверх на среду указанного выше состава. Культивировали в темноте при 29 32oС в течение трех недель. Через 3 недели определяется частота образования морфогенного каллуса. Для регенерации растений эмбриогенные каллусы переносят на среду с 0,1 мг/л 2,4-Д, 0,1 мг/л Дикамба, 0,1 мг/л Пиклорам, 50 мг/л триптофана, 5 мг/л аденина и культивируют на свету при 26 1oС при 16-часовом фотопериоде. Пример 1. Влияние различных концентраций макросолей на инициацию каллусообразования из незрелых зародышей кукурузы. Для изучения влияния макросолей использовались методы математического планирования эксперимента, описанные в монографии В.Н.Максимова (В.Н.Максимов. Многофакторный эксперимент в биологии. М. МГУ, 1980, 280 с.). Эксперименты проводили по плану дробного факторного эксперимента с двумя уровнями шести факторов (ДФЭ 2(6 3)). В качестве анализируемых факторов использовались (NH4)2SO4, KNO3, CaCl2 2H2O, MgSO47H2O, KH2PO4, FeSO4 при двух уровнях концентраций (табл. 2). План эксперимента и результаты опытов приведены в табл. 3. Таким образом, уравнение регрессии, описывающее зависимость показателя интенсивности образования морфогенного каллуса (процент незрелых зародышей, давших начало морфогенному каллусу) (переменная Y) от концентраций минеральных солей имеет вид: Y 30,56 4,44x2 3,88x3 + 5,00x6 + 3,33x5 (1), где х2 концентрация KNO3, x3 концентрация MgSO47H2O, x6 концентрация Fe-хелата, х5 концентрация CaCl22H2O. Отрицательное значение коэффициента перед переменной означает, что увеличение концентрации данного компонента снижает интенсивность формирования морфогенного каллуса. Положительный коэффициент перед переменной означает увеличение интенсивности образования морфогенного каллуса при увеличении концентрации соответствующей соли. Таким образом, интенсивность формирования морфогенного каллуса увеличивается при увеличении концентрации CaCl22H2O и Fe-xелата, снижается при увеличении концентрации KNO3 и MgSO47H2O. Увеличение концентрации KH2PO4 и (NH4)2SO4 не приводит к каким-либо изменениям интенсивности каллусообразования. Приведенное выше уравнение регрессии можно считать адекватной математической моделью процесса, поскольку фактическое значение коэффициента Фишера не превышает его стандартных значений: Ffact 0,5845<Fst 5% 4,2000 Ffact 0,5845<Fst 1% 7,5000 Пример 2. Оптимизация состава питательной среды на основе данных дробного факторного эксперимента. Поскольку линейное уравнение (1) адекватно, то можно определить направление градиента функции отклика dY непосредственно по величинам коэффициентов регрессии при линейных членах Bi: dY B1i + B2j + + Bnl, (2) где i, j, l единичные векторы в направлении координатных осей. Движение в найденном направлении градиента должно быть наиболее коротким путем к оптимуму. Для осуществления такого движения необходимо изменять факторы пропорционально полученным для них коэффициентам регрессии с учетом их знака. Расчет начинается с перехода от кодированных к натуральным переменным. Для этого вычисляют произведения BiLi (где Bi коэффициент в уравнении регрессии, Li единица варьирования переменной в нашем случае концентрация соли) для всех факторов (CaCl22H2O, KH2PO4, KNO3 и MgSO47H2O), у которых Bi значимо отлично от нуля. Затем выбирают фактор, для которого произведение BiLi было наименьшим по абсолютной величине, и находят величины отношений  остальных факторов к  для выбранного фактора. Полученным таким образом коэффициентам пропорциональности k приписывают знаки, соответствующие знакам Bi каждого фактора (табл. 4). Последующее планирование сводится к изменению уровней факторов путем одновременного прибавления или вычитания (в зависимости от знака коэффициента регрессии) рассчитанных шагов к исходному уровню. При выбранном шаге изменений факторов было приготовлено шесть питательных сред с различным содержанием минеральных солей (табл. 4) и изучена частота образования эмбриогенных каллусов на каждой из этих сред, а также на среде Мурасиге и Скуга в качестве стандарта. Полученные результаты отражены в табл. 5. Как видно из табл. 5, наилучшей средой для образования эмбриогенного каллуса оказалась среда N 4 по табл. 4. При этом улучшение наблюдалось как по сравнению с исходной средой (N 1 по табл. 3), так и по сравнению со стандартной питательной средой Мурасиге и Скуга. Однофакторный дисперсионный анализ полученных результатов показывает, что указанные различия являются статистически значимыми при Р<0,05 (Ffact 3,0857>Fst5% 2,5000). Таким образом, приведенные данные показывают, что оптимальной является питательная среда следующего состава (табл. 6). Пример 3. Исследование частоты образования эмбриогенного каллуса при нижних значениях заявляемого интервала концентраций компонентов. Исследование проводили при следующем соотношении компонентов (табл. 7). На этой питательной среде частота образования морфогенного каллуса составляет 28,4% (22,85% на среде Мурасиге и Скуга). Следовательно, полученные данные свидетельствует о том, что при нижних концентрациях заявляемого интервала отмечается увеличение частоты образования морфогенного каллуса. Пример 4. Исследование частоты образования эмбриогенного каллуса при верхних значениях заявляемого интервала концентраций компонентов питательной среды. Исследование проводили при следующем соотношении компонентов (табл. 8). На этой питательной среде частота образования морфогенного каллуса составляет 27,5% (22,85% на среде Мурасиге и Скуга). Следовательно, полученные данные свидетельствуют о том, что при верхних концентрациях заявляемого интервала отмечается увеличение частоты образования морфогенного каллуса. ТТТ1
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯПитательная среда для инициации морфогенного каллуса кукурузы, содержащая КNO3, СaСl22H2O, MgSO47Н2O, КН2РО4, Nа2EDТА2Н2O, FeSO47Н2O, H3ВО3, МnSО44Н2O, ZnSО47Н20, Кl, Nа2МоO42Н2O, СuSO45Н2O, СоСl26Н2O, мезоинозит, никотиновую кислоту, тиамин, пиридоксин, пролин, сахарозу, агар-агар, 2,4-D, циклорам, дикамбу, воду, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно (NН4)2SO4 при следующем соотношений компонентов, мг/л среды: (NH4)2SО4 210 240 СоСl26Н20 0,024 0,026 КNО3 280 320 Сахароза 25000 35000 СаСl22H2O 145 159 Пролин 400 600 МgSO47H2O 45 50 Мезоинозит 70 130 КH2РО4 100 110 Никотиновая кислота 0,4 0,6 Nа2ЕDТA2H2O 39 41 FeSO47Н2O 23 31 Пиродоксин HCl 0,9 1,1 H3ВО3 6,0 6,4 Тиамин HCl 0,9 1,1 MnSO44H2O 22,0 22,5 Агар 7000 8000 ZnSO47Н2O 8,5 8,7 2,4-D 0,2 0,4 Кl 0,80 0,85 Пиклорам 0,2 0,4 Nа2MоO42Н2O 0,24 0,26 Дикамба 0,2 0,4 СuSO45Н2O 0,024 0,026 Вода До 1 лПопулярные патенты: 2127038 Лесозаготовительная машина ... сортиментная заготовка лесоматериалов на лесосеке; соблюдение лесохозяйственных требований по сохранению подроста и кроны стоящих деревьев; за счет повышения производительности путем совмещения осуществляемых лесозаготовительной машиной технологических операций; за счет повышения его эксплуатационной надежности путем уменьшения силовых воздействий на узлы и детали машины при взаимодействии ее с деревом и путем повышения ее устойчивости при эксплуатации. Формула изобретения Лесозаготовительная машина, содержащая самоходное шасси с кабиной оператора и технологическим оборудованием, имеющим гидроманипулятор, рукоять которого выполнена из кинематически связанных между собой секций, на ... 2216923 Способ выращивания льна-долгунца ... накопления препарата в растении при высокой эффективности его действия и низкой норме расхода, высокая экологическая безопасность для окружающей среды, снижение стоимости препарата в случае его закупки. Поставленная задача достигается путем осенней основной и весенней предпосевной обработки почвы, протравливания семян, посева, довсходового боронования и ухода за посевами, включающего две обработки посевов баковой смесью защитно-стимулирующего комплекса, содержащего защитно-стимулирующий препарат Эпин при норме 5 мг/га д.в. с иодидом калия или аммония при норме 0,5 Моль/га, первую обработку совмещают с обработкой посевов инсектицидами, при высоте растений 2-4 см, вторую ... 2196418 Устройство для укладки, сушки и хранения прессованного сена и соломы в рулонах ... (щели). Отверстия 37 в верхнем основании перекрыты рулонами 26, установленными вертикально основаниями вниз. В нижнем основании отверстия 37 соединены при помощи патрубков 33 и труб 32. Трубы 32 установлены под сенохранилищем в грунте параллельными горизонтальными рядами. Нечетные ряды отверстий 37 соединены с патрубками 33, трубами 32 и вентилятором 34. Четные ряды отверстий 37 соединены с патрубками 33, трубами 38, с вакуумметром 39, вакуум-баллоном 40 и вакуум-насосом 41. Вентилятор 34 снабжен электрическим двигателем 35, а вакуум-насос 41 снабжен электрическим двигателем 42 (фиг.3). Устройство может быть выполнено в третьем варианте. Третий вариант такой же, как второй, ... 2139657 Инсектицидная композиция ... таблицы 1 видно, что действующие вещества в течение 18 месяцев практически не теряют активность. Сравнивая примеры А и Б, можно увидеть, что введение в композицию, состоящую из трех АДВ, таких компонентов, как пиперонилбутоксид и 2,5 фурандион, дигидро-3-(тетрапропенил) - стабилизатор обеспечивает заявляемой композиции за счет обнаруженного нового синергетического эффекта значительное резкое улучшение свойств, а именно повышается инсектицидная активность и увеличивается химическая стойкость препарата. В то же время варьированием компонентов в заявляемых пределах можно регулировать характер активности, т.е. в зависимости от его назначения можно увеличивать либо остаточное действие, ... 2048767 Способ отбора самок норок для воспроизводства ... признакам (лизоцим, комплемент, гемоглобин, общий белок) определили их фенокласс. Выделили группу опытных норок, имеющих фенокласс 2+2-, приняв в качестве контрольных группу самок с феноклассами 4+, 3+1-, 1+3- и 4-, а также племенное ядро темно-коричневых норок зверосовхоза. По окончании периода воспроизводства подвели итоги результатов гона и щенения опытных и контрольных самок (табл.4). Данные свидетельствуют, что плодовитость отобранной согласно заявляемого способа группы самок фенокласса 2+2- составляет 7,0 щенка, что на 0,9 щенка/самку выше, чем у контрольных и на 1,0 щенка/самку выше, чем средняя плодовитость темно-коричневых норок основного стада (Р < 0,001). По выходу ... |
Еще из этого раздела: 2477599 Жатка зерноуборочного комбайна 2437864 Способ микробиологической переработки птичьего помета 2444881 Конвейер для проращивания зерна 2495556 Секционный отсекатель дозатора и сельскохозяйственный агрегат, содержащий его 2054862 Гидравлический режущий аппарат 2465767 Оросительный мат для распределения воды на большой площади 2280351 Установка для скашивания сорной растительной массы с берм и откосов канала 2228022 Способ ведения виноградных кустов 2060650 Дозатор концентрированных кормов 2210910 Способ обработки растений и используемая в нём композиция для защиты растений |
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
|
|
||