Способ мутагенной обработки семян ячменяПатент на изобретение №: 2136144 Автор: Логинов Д.А., Дудин Г.П. Патентообладатель: Вятская государственная сельскохозяйственная академия Дата публикации: 10 Сентября, 1999 Начало действия патента: 10 Февраля, 1998 Адрес для переписки: 610017, Киров (обл.), Октябрьский пр-т 133, ВГСХА, патентный отдел, Земцовой А.И. Изображения    Изобретение относится к области генетики и селекции и может быть использовано для индукции мутаций при создании исходного материала для селекции ячменя. Техническим результатом изобретения является увеличение выхода селекционно-ценных морфологических и физиологических мутаций у растений ячменя во втором поколении после обработки электромагнитным излучением. Семеня ячменя обрабатывают синим светом с длиной волны 455  10 нм и плотностью мощности 0,1 мВт/см2, полученным от электрической лампы накаливания через интерференционный светофильтр, на протяжении 60 - 120 мин. 7 табл.
, , , , , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУПредлагаемое изобретение принадлежит к области генетики и селекции и может быть применено для индукции мутаций при создании исходного материала для селекции ячменя. Получение наследственных изменений у сельскохозяйственных растений возможно с помощью рентгеновских [1] и гамма-лучей [2, 3], лазерного излучения [3,4], химических мутагенов (например, нитрозоэтилмочевины) [3], фитогормонов [3,4,5]. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ мутагенной обработки ячменя с использованием гамма-излучения с однократными дозами воздействия 100 и 150 Гр [6]. Однако гамма-излучение при существующем режиме обработки подавляет полевую всхожесть семян, в результате чего значительно снижается выживаемость растений первого поколения (см. табл. 1). Угнетающее действие гамма-излучения сказывается на продолжительности вегетационного периода, он увеличивается на 4-7 дней. Под влиянием гамма-лучей снижается продуктивная кустистость, длина стебля, завязываемость семян в колосе ячменя. Среди морфологических и физиологических мутаций в М2 преобладающими являются формы с рыхлым колосом и его хаотической стерильностью, а также семьи с замедленным процессом развития и созревания. Предлагаемый способ предусматривает обработку семян ячменя синим светом, полученным от электрической лампы накаливания через интерференционный светофильтр. Длина волны светопотока составляет 455 10 нм, плотность мощности 0,1 мВт/см2, продолжительность обработки 60-120 мин. Синий свет (СС) является регулятором таких жизненных процессов у растений, как фототропизм, движения устьиц, фотоморфогенез и др. Реакции растений на СС осуществляются как через систему фитохрома [7], так и за счет не связанного с фитохромом рецептора [8], который может быть локализован в плазмалемме и в мембранах внутриклеточных органоидов в составе редокс-цепи, включающей в себя флавопротеин и цитохром b5. СС вызывает гиперполяризацию мембранного потенциала клеток растений, что приводит к перераспределению фитогормонов. Под влиянием СС изменяются транспортные свойства клеточных мембран. СС усиливает функциональную активность нитратредуктазы, посредством чего увеличивается синтез аминокислот, одновременно при действии СС возрастает поглощение нитратов клетками [9]. Физиологические реакции, обусловленные синим светом, приводят к отклонениям в протекании ряда важных для жизнедеятельности растений процессов. К числу таких отклонений могут принадлежать и нарушения в функционировании ферментов системы репликации и репарации ДНК, работа которых тесно связана с процессом возникновения мутаций [10]. Для иллюстрации способа приводятся следующие примеры. Воздушно-сухие семена ячменя сорта Дина перед посевом обрабатывали синим светом, продолжительность воздействия составляла 5, 15, 30, 60 и 120 мин. Контролем служили необработанные семена. В каждом варианте M1 облучали и высевали 500 зерен (по 125 штук на делянку площадью 1,0 м2). Обработка семян ячменя синим светом на протяжении 60 мин достоверно повысила их полевую всхожесть (см. табл. 2). Синий свет не оказал существенного влияния на динамику развития растений в год воздействия. Мутагенная обработка неоднозначно влияла на продуктивность ячменя в M1: при экспозициях облучения 30 и 120 мин отмечено достоверное увеличение массы зерна с колоса, а 5- и 60-минутные воздействия существенно снизили данный признак (табл. 3). В вариантах с облучением наблюдалась тенденция увеличения продуктивной кустистости, длины стебля и колоса. Во втором поколении, начиная с фазы всходов, проводилось выявление хлорофилльных мутаций ячменя. Они были обнаружены во всех опытных вариантах (табл. 4). Наибольший спектр хлорофилльных мутаций наблюдался в варианте "синий свет 120 минут". Здесь встречались мутации типа claroviridis, отличающиеся от исходного типа светло-зеленой окраской растений; viridostriata с чередующимися на листьях продольными зелеными и светло-зелеными полосами; xanthotigrina, у которых имело место чередование поперечных зеленых и желтых полос на листовых пластинках; xanthoviridis, имеющие нормально окрашенную листовую пластинку с желтой верхушкой; а также мутации, характеризующиеся скачкообразным изменением окраски растения на стадии образования 2 - 3-го листа - от зеленой к желтой (viridoxanthoterminalis) и от зеленой к белой (viridoalboterminalis). В варианте "СС 30 минут" была выделена мутация типа chloina, отличающаяся зеленовато-желтой окраской растений, а в вариантах с продолжительностью облучения 15 и 60 мин - мутации типа veridamaculata, у которых на листовых пластинках были отдельные желтые и белые пятна с нечеткими краями. Кроме хлорофилльных мутаций синий свет индуцировал и другие типы изменений. К их числу принадлежат отклонения от исходного сорта по форме куста (стелющаяся и промежуточная), интенсивности побегообразования, длине стебля, ширине листовых пластинок, степени образования воскового налета, времени наступления фаз кущения и колошения, длине колоса, количеству колосков в колосе, массе зерна с колоса, устойчивости к полеганию и пониканию колоса и другие (табл. 5). Наибольшее число типов морфологических и физиологических изменений обнаружено в варианте с максимальной дозой мутагена. Многие выделенные семьи характеризуются целым комплексом мутантных признаков, где сочетаются хлорофилльные аномалии, отклонения в морфологии различных частей растения и изменения в протекании ряда жизненных процессов, сказывающихся на динамике развития мутанта, его цветении и образовании антоцианов. Данная особенность может быть объяснена плейотропным действием мутантного гена или одновременным мутированием нескольких генов. Ряд отобранных мутантов ячменя представляет интерес как исходный материал для селекции (табл. 6). Мутант 2-6 получен от обработки семян синим светом с экспозицией 5 мин. В отличие от исходного сорта Дина данный мутант более энергично кустится (в 2,2 раза) и имеет более длинный колос. Мутант 3-3 создан воздействием на семена ячменя синим светом в течение 15 мин. Обладает хлорофилльной аномалией viridoxanthoterminalis. Относительно сорта Дина дает достоверное снижение общей и продуктивной кустистости (в 2,7 и 3,8 раза соответственно), длины стебля (на 27,3 см), количества колосков и массы зерна с колоса. Мутант 4-12 выделен в варианте "СС 30 минут". Имеет антоциановую пигментацию ушек и нервов зерновок, что несвойственно исходному сорту. Формирует длинный колос (8,2 см), у него увеличено количество колосков и больше масса зерна с колоса. Созревает на три дня позднее контроля. Мутант 5-8 получен в результате 60-минутного облучения семян ячменя синим светом. Несет хлорофилльную мутацию viridoalboterminalis. Существенно превышает контроль по общей кустистости (в 1,6 раза) и по длине колоса. Мутант 5-11 отобран в варианте "СС 60 минут". Характеризуется достоверным снижением длины стебля относительно исходного сорта (на 11,5 см), длинным колосом (7,6 см), большим количеством колосков и массой зерна с колоса (1,16 г). Продолжительность вегетационного периода на 4 дня больше, чем у сорта Дина. Мутант 6-29 создан путем обработки семян ячменя синим светом в течение 120 мин. Продуктивная кустистость мутанта больше, чем у стандарта. Длина колоса и масса зерна с него существенно выше, созревание наступает на 2 дня позднее. Все описанные мутанты принадлежат к разновидности нутанс. Связь между мутагенной эффективностью синего света и его дозой можно установить путем анализа частот морфологических и физиологических мутаций по вариантам опыта во втором поколении (табл. 7). Обработка семян ячменя синим светом на протяжении 5 мин индуцировала 3,52% мутантных семей, что существенно превысило фоновый уровень спонтанного мутагенеза, зафиксированный в контроле. Увеличение экспозиции мутагена до 15 и 30 мин не привело к достоверному росту частоты мутаций, однако существенный подъем частоты наследственных изменений обнаружен при переходе от 30- к 60-минутной продолжительности облучения. После воздействия на семена ячменя синим светом в течение 120 мин частота мутаций составила 7,67%, что находится на уровне варианта "СС 60 минут" (td=0,86). Таким образом, предлагаемый для обработки семян физический фактор синий свет в сравнении с прототипом является новым мутагенным фактором для семян и растений ячменя, обеспечивающим во втором поколении больший абсолютный выход мутаций и более широкий спектр селекционно-ценных наследственных изменений. Список литературы 1. Chaundhuri K.L. High yielding X-ray mutation of jute (Carchorus olitorius Linn) // Annu. rep. simitted to the Indian Cent. Jute Cummittee. 1948. P. 18... 21. 2. Gustafsson A. Productive mutations indused in barley by ionizing radiations and chemical mutagens // Hereditas. 1963. Vol.50. P.211...263. 3. Козаченко М. Р. , Манзюк В.Т. Получение мутантов ярового ячменя при сочетании красного лазерного излучения с химическими мутагенами или проникающей радиацией // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве / Тез. Всесоюз. науч. конф. Киров, 1989. С.77... 78. 4. Дудин Г. П. Изменчивость ячменя под влиянием лазерного излучения и бензиладенина // Сельскохозяйственная радиобиология / Кишиневск. с.-х. ин-т. Кишинев, 1990. С.23...28. 5. Виленский Е.Р. Фитогормоны и генетический гомеостаз // 2 Съезд Всесоюз. об-ва физиологов растений, Минск, 24... 29 сент. 1990 / Тез. докл. Ч.2. М., 1992. С.40. 6. Пуртова И.В. Создание исходного материала ярового ячменя с использованием физических мутагенных факторов, парааминобензойной и абсцизовой кислот / Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. с.-х. наук. СПб, 1993. 20 с. -прототип. 7. Casal J.J., Smith H. Effects of blue light pretreatments on internode extension growth in mustard seedlings after the transition to darkness: analysis of the interaction with phytochrome // J. Exp. Bot. 1989. Vol.40. N217. P.893...899. 8. Volkenburgh E. V., Cleland R.E., Watanabe M. Light- stimulated cell expansion in bean (Phaseolus vulgaris L.) leayes. II. Quantity and quality of light required // Planta. 1990. Vol.l82. Nl. P.77...80. 9. Полевой В.В., Саламатова Т.С. Физиология роста и развития растений. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1991.240с. 10. Питиримова М.А. Постмутагенное восстановление и мутационная изменчивость ячменя // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве / Тез. Всесоюз. науч. конф. Киров, 1989. С 32...33.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ мутагенной обработки семян ячменя, включающий воздействие на семена электромагнитным излучением, отличающийся тем, что на семена воздействуют синим светом с длиной волны 455 10 нм и плотностью мощности 0,1 мВт/см2 на протяжении 60 - 120 мин.Популярные патенты: 2384988 Способ и устройство для управления сельскохозяйственной машиной ... машины в зависимости от разработанных маршрутов. Этот, по меньшей мере, один параметр сельскохозяйственной машины вырабатывается в зависимости от конфигурации обработанной территории и/или территории оставшейся площади. Уменьшается время на обработку и уменьшается повреждение растений. 2 н. и 10 з.п. ф-лы. 3 ил. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу и устройству для управления сельскохозяйственной машиной в соответствии с ограничительной частью пунктов 1 и 11 формулы изобретения. Уровень техникиИз патентного документа ЕР 0660660 известно оснащение сельскохозяйственных машин устройствами так называемой ... 2028763 Измельчитель древесной поросли ... на платформу 7. Вовнутрь катка 5 встроен вибратор 8 , например, эксцентрикового типа (фиг. 3), создающий вибрацию вращением дебалансов 9 и 10 гидромоторами 11 и 12. Ножи 6 при измельчении деревьев (поросли) 13 внедряются в них многократными импульсами. Это обеспечивает минимальное усилие на ножах катка для перерубания деревьев на отрезки 14. Число импульсов равно частоте вибрации ножей катка, умноженной на время перерубания дерева. При этом частота вибрации ножей катка и амплитуда должны быть не менее значений величин соответственно f и A для того, чтобы нож успел перерубить дерево за время поворота катка на угол, соответствующий cкорости V движения машины. Для расчета ... 2182765 Имитатор звуков рыб ... располагается на заданном расстоянии от дна с помощью прикрепленной к кабелю 11 положительной плавучести 13. Блок питания подает напряжение на электронную схему. Электронная схема, находящаяся в режиме покоя, включается с помощью электронного ключа 8 на 1,5 сек, при этом происходит запуск блока генераторов, колебания генератора 4 формируют колебания генератора 5. Суммарный сигнал с генераторов 4 и 5 через согласующее 7 устройство поступает на усилитель 6, затем усиленный сигнал по кабелю 11 подается на пьезокерамическую головку 12 сферической формы, которая равномерно по всем направлениям излучает в воду сигнал сложной формы, представленной на фиг.3. Как видно из фиг. 3, ... 2271092 Сортировка барабанного типа ... плодов, при этом пружина может быть выполнена многозаходной. Известно техническое решение по патентам РФ №2073406, 1993 г. В«Устройство для очистки и сортировки корнеклубнеплодов и фруктовВ», кл. А 01 D 33/08, в котором рабочий орган выполнен в виде цилиндрического барабана, образованного обрезиненными прутками, и установленного под углом к горизонту. Сортировка корнеклубнеплодов осуществляется при вращении двухсекционного барабана за счет перемещения клубней в барабане и по его поверхности при различном расстоянии между прутками барабана. В техническом решении по патенту РФ №2194380, кл. А 01 D 33/08, 2001 г. В«Устройство для очистки и сортирования корнеклубнеплодов и ... 2075933 Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов ... Композиция стабильна, ее состав не изменяется при хранении при комнатной температуре в течение нескольких лет. данная композиция может дополнить арсенал существующих средств защиты растений. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Композиция для иммунизации растений от различных фитопатогенов, включающая активное вещество и целевые добавки, отличающаяся тем, что в качестве активного вещества она содержит в эффективном количестве смесь высших жирных кислот с содержанием арахидоновой и/или эйкозапентаеновой кислоты или их низших алкиловых эфиров в количестве не менее 10 мас. от суммы кислот, а в качестве целевых добавок антиоксиданты и ... |
Еще из этого раздела: 2452165 Высевающий аппарат зерновой сеялки с централизованным дозированием семян 2271096 Способ прогнозирования урожайности озимых зерновых культур в условиях засушливого климата 2464780 Способ, устройство и компьютерный программный продукт для управления группой молочного скота 2066320 Производные тиазола, способ их получения и способ борьбы с грибками 2015654 Теплица для подземной выработки 2124820 Устройство для изменения объемного заряда в атмосфере 2071371 Способ нагрева тканей животного и устройство для его осуществления 2080765 Комбайн для уборки овощей 2462866 Рыболовная катушка 2259707 Способ озеленения территорий многолетними декоративными древесными растениями |
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
|
|
||