Способ получения наследственно измененных форм пшеницыПатент на изобретение №: 2095971 Автор: Тучин С.В., Итальянская Ю.В. Патентообладатель: Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго- Востока Научно-производственного объединения "Элита Поволжья" Дата публикации: 20 Ноября, 1997 Адрес для переписки: подача заявки20.07.1995 публикация патента20.11.1997 Изображения    Использование: сельское хозяйство, в частности селекция пшеницы. Сущность изобретения: осуществляют культивирование эксплантантов исходных растений на каллусогенной среде в первом пассаже в присутствии фитогормонов ауксинового ряда, получение эмбриогенного каллуса, культивирование его во втором и последующих пассажах на каллусогенной среде, пересадку на среду для регенерации растений, получение регенерантов, доращивание регенерантов до семенного потомства, отбор среди него сомаклональных измененных форм, при этом в каллусогенной среде второго и последующих пассажей используют снижение величины химического потенциала воды до таких величин, при которых последующее культивирование каллусов вызывает появление первых признаков некроза в виде начальной стадии высыхания и побурения при сохранении избирательной способности каллусов регенерировать растения. 4 табл. , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано в генетике и селекции растений. Известен способ изменения наследственных признаков у пшеницы (Топорнина Н. А. Изменчивость яровой пшеницы, индуцированная химическими мутагенами. В кн. Химический мутагенез и гибридизация. М. Наука, 1978, с. 108 114), включающий обработку семян растворами химических супермутагенов - нитрозометилмочевины, нитрозоэтилмочевины и этиленимина, проращивание обработанных семян, выращивание растений, получение семенного потомства и выявление в последующих поколениях наследственно измененных форм. Недостатками известного аналога являются его экологическая опасность и вредоносность для окружающей среды и человека. Известен также способ получения исходного материала для селекции зерновых культур пшеницы и ячменя (а.с. СССР N 1673000, кл. A 01 H 1/04; C 12 N 15/01, опубл. 1991), включающий замачивание семян в растворе никотинамидадениндинуклеотида и последовательное облучение лазерным светом в синей, красной и инфракрасной областях спектра, проращивание обработанных семян, выращивание растений, получение семенного потомства и выявление в последующих поколениях наследственно измененных форм. Однако при использовании известного аналога спектр полезных мутаций и их частота ограничены. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения наследственно измененных форм пшеницы (Larkin R.J. Ryan S.A. Brettell R.I.S. Scowcroft W. R. Heritable somaclonal variation in wheat Theor. and Appl. Genet. 1984, v. 67, N 5, p. 443 455), включающий культивирование эксплантантов тканей на искусственных каллусогенных питательных средах с фитогормональными добавками ауксинового ряда, получение эмбриональных каллусов, пересадку на среду для регенерации, последующую регенерацию из них растений, доращивание их до семенного потомства и отбор среди этого потомства сомаклональных измененных форм. Основными недостатками прототипа являются относительно невысокая частота возникновения и узкий спектр полезных наследственных изменений признаков, поскольку используется только естественная сомаклональная изменчивость без какой-либо дополнительной стимуляции, например, как в предлагаемом способе, за счет снижения химического потенциала воды (ХПВ) в каллусогенной среде по сравнению с дистиллированной водой, для которой ХПВ принимают равным 0 Дж/моль. Цель изобретения увеличение частоты возникновения и спектра наследственных изменений пшеницы. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения наследственно измененных форм пшеницы, включающем культивирование эксплантантов исходных растений на каллусогенной среде в первом пассаже в присутствии фитогормонов ауксинового ряда, получение эмбриогенного каллуса, культивирование эмбриогенного каллуса во втором и последующих пассажах на каллусогенной среде, пересадку на среду для регенерации растений, получение регенерантов, доращивание растений-регенерантов до семенного потомства, отбор среди этого потомства сомаклональных измененных форм, при этом в каллусогенной среде второго и последующих пассажей используют снижение величины химического потенциала воды (ХПВ) до таких величин, при которых последующее культивирование каллусов вызывает появление первых признаков некроза в виде начальной стадии высыхания и побурения при сохранении избирательной способности каллусов регенерировать растения. Способ осуществляют следующим образом. Изолированные эксплантаты растений пшеницы, например 14-дневные зародыши, в стерильных условиях в первом пассаже помещают на каллусогенную питательную среду, например Линсмайера-Скуга (ЛС), содержащую фитогормональные добавки ауксинового ряда (например, 2,4- дихлорфеноксиуксусную кислоту), и с величиной снижения ХПВ по сравнению с дистиллированной водой до -9 Дж/моль (по прототипу) и культивируют до образования эмбрионального каллуса, например, в темноте при 27oC в течение 1 месяца. Затем полученные каллусные культуры пересаживают во втором пассаже на каллусогенную питательную среду, что и в первом пассаже, но с величиной ХПВ ниже, чем по прототипу, например (-25) (-36) Дж/моль, и культивируют до появления первых признаков некроза в виде начальной стадии высыхания и побурения, но при сохранении избирательной способности каллусов регенерировать растения, например, в течение 3 4 недель. После каллусные культуры пересаживают на регенерационную среду со сниженной концентрацией гормонов ауксинового ряда, например Блейдза, и культивируют их на свету, например, при освещенности 3000 лк, с фотопериодом день/ночь 16/8 ч, до регенерации растений. Растения-регенеранты с хорошо развитыми побегами и корнями высаживают в сосуды с почвой и выращивают их до получения семенного потомства. Семенное потомство выращивают в естественных условиях и анализируют для выявления и отбора наследственно измененных сомаклональных форм по сравнению с исходными растениями (генотипами). Примеры конкретного осуществления способа. Пример 1. От исходных растений яровой мягкой пшеницы сортов Ершовская 32 (Е 32) и Саратовской 55 (С 55) изолировали 14-дневные зародыши, которые, предварительно простерилизовав 3% раствором хлорамина, в первом пассаже высаживали на каллусогенную питательную среду ЛС, содержащую 2,0 мг/л 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, с величиной снижения ХПВ до -9 Дж/моль по сравнению с дистиллированной водой, и культивировали в темноте при 27oC в течение 1 месяца. Далее полученный эмбриогенный каллус культивировали во втором пассаже на средах ЛС с величиной снижения ХПВ до -9 Дж/моль (по прототипу), до -18 Дж/моль и до -36 Дж/моль (по предлагаемому способу) в течение 4 недель, подвергая их воздействию более низкого ХПВ по сравнению с прототипом и вызывая появление первых признаков некроза в виде начальной стадии высыхания и побурения при сохранении избирательной способности каллусов регенерировать растения. После эмбриогенные каллусные культуры пересаживали на регенерационную среду Блейдза, содержащую 2,0 мг/л индолил-3-уксусной кислоты и 0,2 мг/л кинетина, и культивировали их на свету при освещенности 3000 лк с фотопериодом день/ночь 16/8 ч при 27oC до регенерации растений. Растения с хорошо развитыми побегами и корнями переносили в сосуды с почвой и выращивали до получения семенного потомства. Семенное потомство несколько раз пересевали, а затем изучали электрофоретические спектры глиадинов каждой семьи на предмет выявления сомаклональных биохимических мутантов по сравнению с исходными растениями (генотипами) (табл. 1). Изменения в глиадиновых спектрах сомаклонов, полученных по прототипу, носили незначительный и традиционный по частоте и спектру характер и затрагивали в сумме 45 60% семей. Снижение ХПВ до -18 Дж/моль и особенно до -36 Дж/моль вызывало количественно и качественно более сильные изменения в электрофоретических спектрах глиадинов. В последнем случае (-36 Дж/моль) изменения возникали суммарно у 90% семей, преимущественно в геноме D, одновременно затрагивая и другие два генома: A и B. Приведенный пример показывает, что цель изобретения увеличение частоты возникновения и спектра наследственных изменений пшеницы достигается предлагаемым способом по сравнению с прототипом. Пример 2. Измененные формы растений яровой мягкой пшеницы получали также, как и в примере 1. В табл. 2 приведены данные по частоте возникновения сомаклональных измененных форм яровой мягкой пшеницы сорта Е 32 во втором пятом поколении по цвету растений в зависимости от величины снижения ХПВ в каллусогенной среде второго пассажа. Выращивание эмбриогенных каллусных культур во втором пассаже на среде с величиной снижения ХПВ до -9 Дж/моль (по прототипу) дает до 48% семей сомаклонов с измененным (изумрудным) цветом растений, тогда как снижение ХПВ до -36 Дж/моль индуцирует появление изумрудного цвета растений почти у 100% семей сомаклонов. Пример 2 показывает, что частота возникновения измененных по цвету растений сомаклональных форм значительно выше при использовании предлагаемого способа, чем прототипа. Кроме того, эти изменения являются наследственными, поскольку на протяжении пяти половых поколений у сомаклонов сохранялся измененный (изумрудный) цвет растений (см. также пример 4). Пример 3. Измененные формы растений пшеницы получали так же, как и в примере 1. В табл. 3 приведены данные по интенсивности поражения бурой ржавчиной растений исходного сорта яровой мягкой пшеницы Е 32 и измененных форм второго пятого поколения, полученных после культивирования во втором пассаже на каллусогенных средах с различной величиной снижения ХПВ. Сомаклоны второго пятого поколения, полученные из каллусных культур, выращенных на среде по прототипу (снижение ХПВ до -9 Дж/моль), достоверно не отличались по интенсивности поражения бурой ржавчиной от растений исходного сорта яровой мягкой пшеницы Е 32, тогда как снижение ХПВ во втором пассаже до -36 Дж/моль приводило у сомаклонов к достоверному снижению интенсивности поражения или соответственно к достоверному увеличению устойчивости растений сомаклонов к этому патогену. Пример 3 подтверждает тот факт, что спектр наследственных изменений пшеницы при использовании предлагаемого способа шире, чем по прототипу. Пример 4. Измененные формы растений получали так же, как в примере 1. В табл. 4 приведены данные по наследованию в ряду половых (семенных) поколений морфологических и биохимических изменений, возникших у сомаклонов яровой мягкой пшеницы Е 32 под влиянием снижения величины ХПВ в каллусогенной среде культивирования каллусных культур во втором пассаже. Первым поколением считали семена, сформированные на растениях-регенерантах, и растения, выросшие из них. Наследование определяли по стабильности и единообразию потомства у самоопыленных поколений: со второго по седьмое включительно. Как видно из табл. 4, возникшие изменения прослеживаются в течение 6 половых (семенных) поколений, что однозначно свидетельствует о наследственном характере преобразований в геноме пшеницы, произошедших в сомаклонах под влиянием низких величин ХПВ в среде культивирования во втором пассаже. Использование предлагаемого способа, направленного на увеличение частоты и спектра мутаций у пшеницы, обеспечивает по сравнению с прототипом и другими известными способами следующие технико-экономические и иные преимущества: снижение величины ХПВ культивирования каллусных культур пшеницы во втором пассаже позволяет резко увеличить частоту наследственных изменений и расширить спектр полезных мутаций у сомаклонов пшеницы, что значительно сокращает время генетико- селекционных работ по созданию аналогов сортов с новыми признаками за счет использования экологически безопасного фактора для окружающей среды и оператора воздействия снижения величины химического потенциала воды в искусственной питательной среде культивирования эксплантантов исходных растений селектируемых образцов.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ получения наследственно измененных форм пшеницы, включающий культивирование эксплантатов исходных растений на каллусогенной среде в первом пассаже в присутствии фитогормонов ауксинового ряда, получение эмбриогенного каллуса, культивирование его во втором и последующих пассажах на каллусогенной среде, затем его пересадку на среду для регенерации растений, получение регенерантов, доращивание растений-регенерантов до семенного потомства, отбор среди этого потомства сомаклональных измененных форм, отличающийся тем, что в каллусогенной среде второго и последующих пассажей используют снижение химического потенциала воды до таких величин, при которых последующее культивирование каллусов вызывает появление первых признаков некроза в виде начальной стадии высыхания и побурения при сохранении избирательной способности каллусов регенерировать растения.Популярные патенты: 2161391 Комбинированная почвообрабатывающая посевная машина ... части машины установлен ящик для туков. Технологический процесс предлагаемой машины (фиг. 3) отличается от технологических процессов известных машин тем, что при работе осуществляется послойная обработка почвы и высев удобрений и семян на разную глубину: туки глубже, а семена мельче. Для обработки почвы и посева по необработанному фону машина используется в таком варианте: зерновая сеялка 18 присоединена к поперечине транспортных колес 3, а ее гидросистема соединяется с гидросистемой трактора (не показан). При движении агрегата по полю батареи 6 дисками 7 рыхлят верхний слой почвы на глубину до 6 см с частичным подрезанием сорняков. Плоскорежущие рабочие органы в виде ... 2415529 Нижняя тяга для навески трактора ... транспортного средства с трехточечной навеской, включая нижнюю тягу. Фиг.2 - вид сбоку задней области нижней тяги. Фиг.3 - горизонтальное сечение задней области нижней тяги вдоль линии 3-3 по фиг.2 в зафиксированном положении. Фиг.4 - сечение из фиг.3 в деблокированном положении. Фиг.5 - вид в перспективе пружины.Фиг.6 - вид в перспективе и сверху стопорного элемента.Фиг.7 - вид в перспективе и снизу стопорного элемента. На фиг.1 показано сельскохозяйственное транспортное средство в форме трактора 10, который содержит опирающуюся на передние управляемые колеса 12 и задние приводные колеса 14 раму 16, которая несет кабину 18 с расположенным в ней рабочим местом ... 2040152 Способ выращивания корнеплодных культур в контролируемых условиях и установка для его осуществления ... корнеплоды не вынимают из мешочков и не отделяют от ботвы. Освободившиеся от корнеплодов мешочки механически очищают от корневой системы растений и стерилизуют, например, низкотемпературным факелом с температурой 200-250оС, промывают дистиллированной водой, сушат горячим воздухом и возвращают на конвейер. Предлагаемый способ воспроизводят, например, на культуре картофеля. Для этого в культивационные сосуды высаживают семенной картофель и впрыскивают туда же питательный раствор. Размещают сосуды на вертикальной поверхности при норме высадки 45 клубней на 1 м2 поверхности. Уход за растениями заключается в подаче внутрь мешочков влаги. При необходимости дополнительно впрыскивают ... 2459398 Способ рекультивации почв, загрязненных минерализованными водами ... через дренаж, с последующим высевом на участке семян саликорнии (см, например, Патент РФ 2324029, C1 E02B 11, опубл. 10.05.2008 бюл. 13).Недостатками известного способа являются сложность и трудоемкость реализации предлагаемой технологии. Способ подразумевает использование большого количества привозной пресной воды, а также необходимость утилизации образующихся после промывки дренажных стоков, что удорожает технологию. Известен способ рекультивации засоленных почв, включающий высев на засоленной почве однолетних растений-галофитов (амарант) с последующей их уборкой (см, например Патент РФ 2109425, C1 A01B 79, опубл. 27.04.1998). Недостатками данного способа являются ... 2060618 Пневматический высевающий аппарат ... отсекателя вакуума, который способен при максимальном выдвижении по пазу перекрыть только до 12,5% площади выреза и, соответственно, створа (просвета) камеры разряжения. Создаваемой при этом величины разряжения недостаточно для удержания семян перечисленных культур на высевающем диске, особенно при высоких частотах его вращения, необходимых для обеспечения требуемой нормы высева. Задача изобретения расширение технологических возможностей пневматического высевающего аппарата и расширение диапазона его применения. Это достигается с помощью пневматического высевающего аппарата, содержащего разъемный корпус, включающий крышку с серповидной камерой разряжения и вакуумным штуцером, ... |
Еще из этого раздела: 2464769 Машина для прессования тюков с вязальным устройством 2245013 Устройство для обмолота легкоповрежденных культур на примере нута (варианты) 2399203 Способ оценки физиологического состояния организма цыплят 2057432 Биологический состав кузнецова для подсочки деревьев, в том числе каучуконосов (варианты), и способ его приготовления 2265300 Способ борьбы с нежелательной порослью топинамбура 2303347 Способ ведения виноградных кустов 2088063 Широкозахватный сельскохозяйственный агрегат 2209542 Контейнер 2450505 Порционное устройство для вытирания семян трав 2236124 Способ создания местообитания и адаптации молоди объектов аквакультуры в водных экосистемах |
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
|
|
||