Способ повышения частичной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине

Международная патентная классификация:       A01H

Патент на изобретение №:      2107431

Автор:      Волуевич Елена Александровна[BY], Палилова Анна Николаевна[BY]

Патентообладатель:      Институт генетики и цитологии АНБ (BY)

Дата публикации:      27 Марта, 1998

Изображения

Использование: изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений на болезнеустойчивость. Сущность: при скрещивании улучшаемого сорта с донором устойчивости в качестве донора устойчивости используют аллоплазматическую линию, обладающую большей устойчивостью к патогену по сравнению с другими аллоплазматическими линиями, имеющими идентичный ядерный геном), при этом аллоплазматическую линию используют в качестве материнской формы. 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции растений.

Известно, что с появлением новых биотипов возбудителей болезней ядерные гены устойчивости растений теряют свою эффективность, что вызывает необходимость постоянного поиска новых генов резистентности с целью вовлечения их в селекцию на болезнеустойчивость. Однако это сложный путь, требующий большого труда иммунологов и селекционеров, а устойчивость сортов, обусловленная сильными ядерными генами, оказывается непродолжительной в связи с высокой мутационной изменчивостью патогенов. Кроме того, у большинства сельскохозяйственных культур набор сильных генов устойчивости к грибным болезням весьма ограничен. Для некоторых заболеваний они вообще отсутствуют. Более длительной является частичная устойчивость, подходы в селекции на которую пока разработаны слабо. Устойчивость этого типа контролируется многими малыми ядерными генами со слабым фенотропическим эффектом. Использование таких генов в селекции на устойчивость затруднено в связи со сложностью их вычисления и передачи вследствие локализации во многих хромосомах ядерного генома.

В предлагаемом способе имеется в виду повышение частичной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине за счет использования чужеродных цитоплазм, способных усиливать экспрессию малых ядерных генов устойчивости.

Наиболее близким к заявляемому способу является метод рекуррентной селекции, заключающийся в ступенчатых последовательных насыщающих скрещиваниях гибридов F1 поколения, полученных между улучшаемым сортом и донором устойчивости (1). При получении гибридов F1 скрещивание исходных родительских форм осуществляют в любом направлении. Для дальнейших насыщений растений F1и последующих беккросных поколений используют сорт, выступающий как отцовский родитель. Донором устойчивости в этом способе является культурный сорт (или дикий злак), имеющий определенный уровень частичной устойчивости. Перенос генов этого типа устойчивости в ценный хозяйственный сорт затруднен при однократном скрещивании с используемым донором устойчивости. Не исключено также последующее вытеснение перенесенных полигенов частичной устойчивости при дальнейшем беккросировании гибридов F1 улучшаемым сортом. В связи с этим необходим поиск новых путей селекции на частичную устойчивость.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в повышении эффективности селекционного процесса на частичную устойчивость пшеницы к бурой ржавчине за счет использования в скрещиваниях аллоплазматических линий.

В предлагаемом способе аллоплазматическая линия, характеризующаяся более высоким уровнем частичной устойчивости, чем другие аллоплазматические линии с идентичным геномом, используется в качестве донора устойчивости. В этом случае более высокий уровень устойчивости количественного типа (частичной устойчивости) обуславливается специфическими особенностями чужеродной цитоплазмы, присутствующей у аллоплазматической линии, предлагаемой в качестве донора устойчивости. При этом аллоплазматическая линия используется в качестве материнской формы, а улучшаемый сорт - как отцовский родитель. Растения F1 от скрещивания аллоплазматической линии и ценного хозяйственного сорта насыщают в течение 6 поколений отцовским сортом. При наличии теплиц эту работу можно осуществить в течение двух лет.

Способ реализован следующим образом. Имеющиеся в наличии аллоплазматические линии с ядерным геномом сорта Chinese Spring (табл. 1) и Penjamo 62 (табл. 2) анализировали на частичную устойчивость к бурой ржавчине. С этой целью использовали методику Одинцовой И.Г. и Михайловой Л.А. (2), модифицированную нами. Растения выращивали на вате, смоченной водой. От 9-дневных растений отчленяли первые листья и раскладывали их блоки по 10 шт. в кюветы со средой, приготовленной из 6 г агара и 40 мг бензимидазола на 1 л воды. Для выравнивания условий инокуляции использовали рендомизированный способ размещения блоков листьев индивидуальной линии в различных кюветах. Заражали суспензией клона, вирулентного к эуплазматическим сортам Chinese Spring и Penjamo 62. С помощью камеры Горяева готовили концентрацию суспензии уредоспор, равную 1000 шт. в 1 мл воды. Объем разбрызгиваемой суспензии на кювету размером 18 х 24 см составлял 3 мл. После нанесения инфекции кюветы вкладывали в полиэтиленовые мешки, выдерживали сутки на рассеянном свету, а затем на 9 сут помещали в климатическую камеру с температурой 20-22oC, освещенностью 6 тыс. лк, фотопериодом 16 ч. Учитывали основной показатель количественной устойчивости - среднюю спороносящую способность с единицы (1 см2) листовой поверхности (СССЕЛП). С этой целью листья всех блоков каждой линии помещали в отдельные колбы с определенным объемом 0,1% водного агара и сильно встряхивали в течение 3 мин. Затем подсчитывали концентрацию суспензии в камере Горяева. Зная площадь листьев индивидуальной линии и количество всех смытых с нее спор, находили СССЕЛП. Анализировали не менее 100 растений каждой линии. Повторность опыта трехкратная. Обсчет материала осуществляли по стандартной программе дисперсного анализа на ЭВМ.

Аналогичным путем оценивается частичная устойчивость на листьях разных ярусов растений с целью реализации способа в онтогенезе пшеницы.

На основании такой оценки среди проанализированных аллоплазматических линий каждой коллекции выбирают те из них, которые показали наименьшую СССЕЛП гриба. Так, например, в коллекции сорта Chinese Spring были выбраны аллоплазматические линии с цитоплазмами видов T. dicoccum и Ae. cylindrica, которые в сравнении с двумя другими линиями имели более низкие показатели СССЕЛП (табл. 1). Среди аллоплазматических линий с ядерным геномом сорта Penjamo 62 были выбраны линии с цитоплазмами видов Ae. squarrosa, T. dicoccoides, Ae. cylindrica, которые отличались достоверным уменьшением СССЕЛП по сравнению с другими (табл. 2). Выбранные аллоплазматические линии были использованы для повышения частичной устойчивости ценного хозяйственного сорта Ленинградка. С этой целью отобранные линии скрещивались с сортом Ленинградка, используя их как материнскую форму. Полученные растения гибридов F1 6-кратно насыщали ценным сортом Ленинградка. В результате беккросирования получили аналоги улучшаемого сорта Ленинградка, имеющие ядерный геном этого сорта в сочетании с чужеродными цитоплазмами видов Ae. squarrosa, T. dicoccoides, T. dicoccum, Ae.cylindrica (3). Новые аллоплазматические линии ценного хозяйственного сорта, а также сам исходный эуплазматический сорт Ленинградка необходимо проанализировать на частичную устойчивость к бурой ржавчине. Для этого была использована описанная выше методика оценки устойчивости. Результаты представлены в табл.3. Как видно, все новые аллоплазматические линии более устойчивы к бурой ржавчине в сравнении с исходным улучшаемым сортом.

Предлагаемый способ является более простым в практическом исполнении в сравнении с аналогом. Повышение частичной устойчивости по этому способу не нарушает целостности ядерного генома улучшаемого сорта, в связи с чем гены и полигены, контролирующие другие ценные признаки этого сорта, остаются структурно неизменными. В ядерный геном улучшаемого сорта не вводится чужеродный генетический материал от донора устойчивости, осуществляется лишь замена цитоплазмы. В прототипе перенос генетического материала от донора устойчивости в ядерный геном улучшаемого сорта является неизбежным процессом, необходимым для усиления устойчивости улучшаемого сорта. При этом контроль за перенесением малых генов практически не осуществим, особенно в последующих поколениях насыщения.

Источники информации.

1. Пшеницы мира. Л., Колос, 1976.

2. Одинцова И.Г. и Михайлова Л.А. Лабораторный метод определения неспецифической устойчивости пшеницы к бурой ржавчине. С.-х. биология. 1981. Т.16. N 1. с.137-141.

3. Силкова Т.А. и Палилова А.Н. Формирование продуктивности у новой серии аллоплазматических линий пшеницы под влиянием чужеродных цитоплазм. С.-х. биология. 1987. N 12 с.3-5.

Формула изобретения

Способ повышения частичной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине, включающий скрещивание улучшаемого сорта с донором устойчивости, отличающийся тем, что в качестве донора устойчивости используют аллоплазматическую линию, обладающую большей устойчивостью к патогену по сравнению с другими аллоплазматическими линиями, имеющими идентичный ядерный геном, при этом аллоплазматическую линию используют в качестве материнской формы.

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

Дата прекращения действия патента: 16.12.1998

Номер и год публикации бюллетеня: 33-2002

Извещение опубликовано: 27.11.2002

Популярные патенты:

2165134 Корнеподрезающий рабочий орган машины для добычи лакричного сырья

... орган, вид слева. На фиг. 2 - то же, вид в плане. На фиг. 3 - то же, вид спереди. На фиг. 4 - левая боковина корнеподрезающего рабочего органа, вид сбоку. На фиг. 5 - то же, вид сверху. На фиг. 6 - развертка левой боковины. На фиг. 7 - сечение А-А на фиг. 2, сопряжение горизонтальной части ножа с подъемником подрезанного слоя почвы. На фиг. 8 - вид Б на фиг. 1, взаимные положения наклонного подъемника, горизонтальной части ножа и фиксаторов подъемника. На фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 2, поперечное сечение долота в месте стыка правой боковины и горизонтального ножа. На фиг. 10 - сечение Г-Г на фиг. 1, горизонтальный разрез левого долота в месте сопряжения левой боковины с ...

2084132 Устройство для выращивания растений

... материала 17 вместе с влагопроводящим материалом 18 опущены в питательные каналы 7, содержащие насосы 21 и трубопроводы для подачи жидкостей. Растильня выполнена в виде держателя 2 с отверстиями в форме многоугольников, в которых размещены горшки 4 конусообразной формы из эластичного материала, сечения которых плоскостями, перпендикулярными оси горшка 4, имеют форму круга. Радиус круга на расстоянии (0,3 - 0,4)H от дна горшка 4 равен минимальному радиусу вписанного в указанный многоугольник круга, касающегося хотя бы трех его сторон. Площадь сечения горшка на расстоянии (0,85 - 1,0)H до дна горшка равна (1,0 - 0,9)S, где S - площадь многоугольника, H - высота горшка. Хотя бы в ...

2456799 Ловушка для поимки животных, обитающих в земле

... между задвижкой 22 и боковой стенкой 29 корпуса 11 параллельно задвижке 22 и боковой стенке 29 корпуса 11.Рычаг 2 выполнен в виде стержня 14, на одном из концов которого выполнен загиб в виде кольца. Конец рычага 2 с загибом в виде кольца расположен в первом отверстии 26 задвижки 22. Длина рычага 2 выполнена приблизительно равной расстоянию от первого отверстия 25 задвижки 22 до середины первой оси 3 фиксатора 6. Рычаг 2 средней частью расположен в первой опоре 1, описанной далее. На конце рычага 2, противоположном концу рычага 2 с загибом в виде кольца, закреплен флажок 5. Флажок 5 представляет собой пластину или полотно любой формы. Флажок 5 выполнен яркого цвета, в частном ...

2444881 Конвейер для проращивания зерна

... включают мотор-редуктор 14, и зерно под действием сил гравитации будет перемещаться с транспортера 5 на щиток 13 и, отражаясь от него, попадать на транспортер 7. Мотор-редуктор 14 при помощи цепной передачи 15 вращает звездочку 21 (фиг.2). Ведущая звездочка 21 вращает вал 23. Вал 23 вращает цилиндрическую шестерню 24 и транспортер 8 через колеса 26. Цилиндрическая шестерня 24 вращает цилиндрическую шестерню 29. Цилиндрическая шестерня 29 при помощи вала 31 вращает ведомую звездочку 32. Ведомая звездочка 32 приводит во вращение цепную передачу 17 (фиг.1), и транспортер 9 движется в противоположном направлении относительно транспортеров 5, 8, 10. При помощи цепной передачи 18 от ...

2302109 Способ снижения уровня никеля и свинца в крови и молоке коров техногенной провинции

... месторождения как энтеросорбент, позволяющий снижать уровень никеля и свинца в организме животных.Предварительными экспериментальными исследованиями испытывались различные дозы минерала 0,1; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,5 г/кг живой массы и продолжительность его применения. Было установлено, что для достижения выраженного фармакологического эффекта выведение никеля и свинца из организма коров необходимо использовать в рационе животных в смеси с концентратами цеолит Камышловского месторождения из расчета 0,15-0,20 г/кг живой массы один раз в сутки в течение 25-30 дней. Кроме этого, учитывая значительные анатомо-морфологические и физиологические особенности строения ...

Еще из этого раздела:

2472951 Машина (варианты)

2054862 Гидравлический режущий аппарат

2404581 Способ изготовления муляжей анатомических препаратов полых и трубчатых органов

2087614 Способ создания травяного газонного покрытия открытых спортивных площадок и ухода за ним

2218755 Способ длительного клонирования пайзы (echinochloa frumentacea link)

2140137 Универсальный способ получения проросших семян сельскохозяйственных культур

2274986 Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях и почвообрабатывающее орудие для его осуществления

2127256 Замещенные простые оксимовые эфиры и фунгицидное, инсектицидное, арахноицидное средство

2451442 Способ обогащения селеном овощей и злаков

2450501 Способ повышения плодородия почвы на склонах

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Способ повышения частичной устойчивости пшеницы к бурой ржавчине

Изображения

Формула изобретения