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 создания интрогрессивных линий мягкой пшеницы, устойчивых к болезням

 
Международная патентная классификация:       A01H

Патент на изобретение №:      2138155

Автор:      Будашкина Е.Б., Калинина Н.П.

Патентообладатель:      Институт цитологии и генетики СО РАН

Дата публикации:      27 Сентября, 1999

Начало действия патента:      19 Марта, 1998

Адрес для переписки:      630090, Новосибирск, пр-т Лаврентьева 10, Институт цитологии и генетики СО РАН, Патентный отдел


Изображения





Способ может быть использован в селекции растений. При создании интрогрессивных линий мягкой пшеницы получают гибриды F1 между культурными сортами мягкой пшеницы и дикорастущим видом Triticum timopheevii. Гибриды F1 однократно беккроссируют соответствующим исходным сортом. Гибриды F1B1 самоопыляют до четвертого поколения, проводят параллельно анализ мейоза и отбор растений со стабильным мейозом. В потомстве F5B1 - F7B1 отбирают цитологически стабильные и устойчивые к болезням формы растений, тестируют на содержание в их геноме генетического материала вида - донора. Тестирование растений осуществляют методом белковых маркеров в сочетании с методом дифференциального окрашивания хромосом. Полученные интрогрессивные линий мягкой пшеницы характеризуются устойчивостью к болезням и повышенным содержанием белка в зерне. Они являются ценным исходным материалом для селекции. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. , ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии и может быть использовано в селекции и генетики сельскохозяйственных растений.

В связи с необходимостью разработки "экологичных" технологий с.-х. производства, ограничивающих распространение вредителей и болезней без применения химических средств защиты растений, стоит задача создания и пополнения банка генов устойчивости в сортах, создаваемых в селекционном процессе.

В настоящее время актуальным направлением исследований является разработки способов получения новых форм растений на основе использования генетического потенциала диких видов.

Новые формы растений, созданные путем реконструкции геномов при отдаленной гибридизации, представляют интерес в качестве исходного материала для селекции и как уникальные модели для изучения взаимодействия геномов и их преобразования.

Полученные интрогрессивные линии мягкой пшеницы сочетают в своем генотипе гены вида-донора, обеспечивающие устойчивость к болезням, и гены сорта-реципиента, высокопродуктивного и хорошо адаптированного к условиям возделывания в регионе.

Одно из главных требований к таким линиям, предлагаемым в качестве доноров для использования в селекции, их цитологическая стабильность. Она подразумевает не только число хромосом (2n-42), характерное для сортов мягкой пшеницы, но и бивалентную конъюгацию хромосом.

Известен способ получения линий мягкой пшеницы, устойчивых к болезням, включающий скрещивание исходных родительских форм, причем в качестве вида-донора используют дикорастущий вид Triticum timopheevii (Phytopathology, 1954,v. 44, n.5, p. 266-274).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность из-за случайного отбора устойчивых к болезням форм растений, цитологическая стабильность которых не изучалась. Известный способ не обеспечивает возможности создания коллекции устойчивых к болезням линий на основе определенных коммерческих сортов.

Наиболее ближайшим к заявляемому способу - прототипом является способ создания интрогрессивных линий мягкой пшеницы, включающий скрещивание культурных сортов мягкой пшеницы Тулун и Диамант с Т. timopheevii (Труды по прикл. бот., генет. и селекции, 1958, т. 33. вып. 1, с. 133-140).

Недостатком прототипа является его низкая эффективность, так как способ ограничивается только получением гибридов первого поколения и последующего отбора устойчивых форм без гарантированной цитологической стабильности растений.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности способа за счет целенаправленного создания генетически детерминированного признака устойчивости к болезням у линий, созданных на основе определенных коммерческих сортов.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом, заключающимся в следующих последовательных стадиях: - Коммерческие сорта мягкой пшеницы (Саратовская 29, Новосибирская 67, Пиротрикс 28, Целинная 20, Иртышанка 10, Скала), адаптированные к условиям возделывания, опыляют пыльцой тетраплоидного эндемичного вида Triticum timopheevii Zhuk (2n-28), характеризующегося комплексной устойчивостью к болезням и высоким содержанием белка в зерне.

- Гибриды первого поколения (F1) однократно беккроссируют соответствующим исходным сортом и получают фертильные гибриды F1B1.

- Гибриды F1B1 и последующих поколений самоопыляют до четвертого поколения, у полученных гибридов F2B1 - F4B1 анализируют мейоз с целью выделения растений с 2n-42 и стабильным мейозом, а выделенные цитологически стабильные растения используют в качестве родоначальников линий, у которых постоянно ведется анализ мейоза.

- В потомстве F5B1 - F7B1 отбирают устойчивые к болезням цитологически стабильные формы растений. Отобранные устойчивые формы мягкой пшеницы (2n= 42) тестируют с помощью метода белковых маркеров в сочетании с методом дифференциального скрашивания хромосом для подтверждения содержания в их геноме генетического материала вида-донора - T.timopheevii, что повышает надежность отбора и дает заключение о конкретной хромосоме (или ее плече) Т. timopheevii, перенесенной в геном определенного сорта, используемого в качестве реципиента.

В результате получают новые интрогрессивные линии мягкой пшеницы, отличающиеся цитологической стабильностью (2n-42) и характеризующиеся устойчивостью к болезням и повышенным содержанием белка в зерне.

Установлено, что внесенные в геном мягкой пшеницы гены устойчивости к бурой ржавчине не аллельны эффективным известным Lr-генам мировой коллекции. Поскольку эти гены интенсивно используются в селекции, то созданная заявляемым способом коллекция интрогрессивных устойчивых линий существенно пополняет генофонд мягкой пшеницы и уже используется в ряде селекционных программ.

Основными определяющими отличиями предлагаемого способа от прототипа являются: - гибриды первого поколения (F1) однократно беккроссируют соответствующим исходным сортом, что позволяет получить фертильные гибриды F1B1 и сохранить в геноме мягкой пшеницы максимально возможное количество перенесенного генетического материала вида-донора; - полученные гибриды F1B самоопыляют до четвертого поколения с последующим отбором устойчивых форм среди цитологически стабильных растений, что позволяет снизить трудоемкость и длительность способа; - в потомстве F5B1 - F7Bi отбирают цитологически стабильные формы, устойчивые к болезням, а для подтверждения содержания в их геноме генетического материала вида-донора, проводят тестирование растений методом белковых маркеров в сочетании с методом дифференциального окрашивания хромосом, что позволяет повысить эффективность способа и надежность отбора.

Пример конкретного выполнения.

Адаптированный к условиям возделывания коммерческий сорт мягкой яровой пшеницы Саратовская 29 (2n=42) опыляли пыльцой дикорастущего эндемичного тетраплоидного вида Т. timopheevii. Из полученных гибридных зерновок выращены полностью стерильные гибридные растения F1 (2n=35). Полученные гибриды F1 однократно беккроссировали сортом Саратовская 29 и получали потомство F1B1 растения которого характеризовались числом хромосом 28-45. После самоопыления (при строгой изоляции) каждого из таких растений возникают разнообразные формы с разным числом хромосом. В F2B1 - F4B1 отбирались только те формы, которые содержали 42 хромосомы и характеризовались относительно стабильным мейозом. Одновременно велась сценка их устойчивости к болезням. В F5B1 - F7B1 отбирали цитологически стабильные формы, устойчивые к бурой ржавчине и пыльной головне, и параллельно проводили тестирование растений на наличие в их геноме генетического материала вида-донора. Тестирование проводили с помощью метода белковых маркеров в сочетании с методом дифференциального окрашивания хромосом. На основе этого делали заключение с содержании у них генетического материала определенных хромосом Т. timopheevii.

В таблице 1 приведены данные, характеризующие хозяйственно-ценные признаки линий F7B1, созданных на основе сорта Саратовская 29.

Из таблицы 1 видно, что полученные линии характеризуются повышенным содержанием белка в зерне (16,8-19,7%) по сравнению с исходным материалом.

В таблице 2 приведены данные, характеризующие устойчивость линий F7B1 к бурой ржавчине и пыльной головне.

Устойчивость к бурой ржавчине оценивали в баллах согласно шкале Стэкмана, при этом баллы 0,1,2 характеризуют устойчивость растения к болезни, а баллы 3,4-восприимчивость.

Устойчивость растений к пыльной головне оценивали в %, при этом поражение головней в пределах 0-5% характеризует растения как устойчивые к болезни, до 25%-как слабо восприимчивые, до 50%-как средне устойчивые и более 50%- как неустойчивые к пыльной головне.

Из таблицы 2 видно, что полученные линии устойчивы к наиболее распространенным болезням пшеницы: бурой ржавчине и пыльной головне.

Полученные интрогрессивные линии мягкой пшеницы являются ценным исходным материалом для селекции, так как имеют генетически обусловленный признак устойчивости к болезням и высокое содержание белка в зерне. Они же могут служить моделью для молекулярно-генетических исследований при изучении экспрессии признака, перенесенного от одного вида в геном другого.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ создания интрогрессивных линий мягкой пшеницы, устойчивых к болезням, включающий скрещивание культурных сортов мягкой пшеницы с дикорастущим видом Triticum timopheevii, отличающийся тем, что полученные гибриды F1 однократно беккроссируют соответствующим исходным сортом, F1B1 самопыляют до четвертого поколения с параллельным анализом мейоза и отбором растений со стабильным мейозом, а в потомстве F5B1-F7B1 отбирают цитологически стабильные и устойчивые к болезням формы растений и тестируют на содержание в их геноме генетического материала вида-донора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что тестирование растений осуществляют методом белковых маркеров в сочетании с методом дифференциального окрашивания хромосом.



Популярные патенты:

2141196 Способ получения растений с комплексной устойчивостью к фитостеринзависимым вредителям

... на его фоне можно отбирать любые изменения, связанные с проницаемостью клеточной мембраны, в том числе возможен отбор клеток, а затем растений-регенерантов с измененным спектром фитостеринов, в силу чего такие растения не могут являться полноценным кормом для насекомых, что и приводит к снижению их численности. Недостатком этого способа является то, что применяемый селективный агент характеризуется широким спектром действия, что снижает, а иногда и сводит к нулю вероятность получения растений с направленно-измененным составом стеринов и нормальной морфологией. Кроме того, использование ультрафиолетового излучения, как мутагена, и отбор растений-регенерантов из устойчивых к ...


2127038 Лесозаготовительная машина

... опора для взаимодействия с грунтом, кинематически связанная со стойкой, а последняя - с названной частью секции рукояти с возможностью поворота в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра в направлении рукояти, которая снабжена дополнительным захватом для укладки дерева при наклоне его захватно-срезающим устройством в указанном направлении, согласно изобретения в лесозаготовительной машине предложено стойку захватно-срезающего устройства снабдить кронштейнами, которые расположены с тыльной стороны названной стойки в зоне ее нижнего торца и шарнирно соединены с концевой частью крайней секции рукояти, предложено ось поворота указанного соединения сместить относительно ...


2071371 Способ нагрева тканей животного и устройство для его осуществления

... общей мощности электромагнитного поля возбуждаемого тремя излучателями. Предлагаемый способ имеет следующие преимущества перед известным. Так как фазовые соотношения между полями, возбуждаемыми тремя электродами постоянны и известны (заданы), то расположение и конфигурация зоны нагрева однозначно связаны с амплитудными соотношениями напряженности ЭМП между электродами, а это в свою очередь позволяет однозначно задавать глубину нагрева ткани животного, что исключает необходимость введения измерительных зондов, для осуществления чего может потребоваться хирургическое вмешательство. Таким образом предлагаемый способ проще в реализации и не приводит к нежелательным осложнениям, ...


2473211 Приспособление для автоматической дойки молочного скота

... расстояний от датчика (100) до множества точек на чистящем устройстве и устройство (120) управления роботом предназначено для управления на этом основании доильным роботом (3) таким образом, чтобы доильный стакан (28) перемещался к чистящему устройству для очистки. 9. Устройство по п.1, в котором средства управления датчиком предназначены для циклического определения разницы фаз между испускаемым и отражаемым электромагнитными излучениями для вычисления расстояний от датчика (100) до множества точек на молочном животном и устройство (120) управления роботом предназначено для определения с помощью этого взаимной скорости между датчиком (100) и соответствующим множеством ...


2050341 Устройство для переработки органического субстрата в биогумус

... огорожена бетонной или железобетонной стеной 29, содержит ворота 30. За червоводней имеется жижесборник 31, снабженный электрическим насосом 32 и гибким шлангом 33. Устройство может быть выполнено во втором варианте, который отличается от первого тем, что на передней стенке 2 установлена камера 34 избыточного давления, снабженная вентилятором 35. Последний снабжен электрическим двигателем 36, электрическими нагревательными элементами 37 и реле времени 38. Камера 34 избыточного давления соединена с трубами 5 так, чтобы вокруг нескольких труб 5 с избыточным давлением приходилась одна труба, соединенная с атмосферным давлением, и располагалась в центре окружности труб (фиг.2 и 5). ...


Еще из этого раздела:

2019938 Рабочий орган почвообрабатывающей машины

2208312 Способ измерения количества молока в потоке и устройство для его осуществления

2078495 Устройство для транспортирования кормов в хранилищах башенного типа

2061349 Рама универсальной навесной сельскохозяйственной машины

2420949 Способ оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного

2389173 Способ выращивания земляники садовой

2192721 Орудие для обработки засоленных почв

2121252 Агротранспортная система

2144756 Селекционная сеялка для посева семян в кассеты

2251837 Рабочий орган кустореза