Способ мутагенной обработки семян зерновых культурПатент на изобретение №: 2166847 Автор: Дудин Г.П., Емелев С.А. Патентообладатель: Вятская государственная сельскохозяйственная академия Дата публикации: 20 Мая, 2001 Начало действия патента: 12 Июля, 1999 Адрес для переписки: подача заявки12.07.1999 начало действия патента12.07.1999 публикация патента20.05.2001 Изображения    Изобретение относится к генетике и селекции и может быть использовано для получения наследственных изменений при создании исходного материала для селекции сельскохозяйственных культур. Семена сельскохозяйственных культур замачивают в водном растворе мочевины с концентрацией 0,03М - 2М в течение 8 ч. Изобретение позволяет повысить выход селекционно-ценных морфологических и физиологических мутаций у растений во втором поколении после обработки мочевиной. 6 табл. , , , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУПредлагаемое изобретение относится к области генетики и селекции и может быть использовано для получения наследственных изменений при создании исходного материала для селекции сельскохозяйственных растений. Для получения мутаций применяются гамма- и рентгеновские лучи, лазерное излучение, химические вещества (бензиладенин, диэтилсульфат, этиленимин, нитрозоэтилмочевина и др.) [1, 2, 3]. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки семян с применением химического мутагена - нитрозоэтилмочевины с концентрацией 0,025 и 0,05% и экспозицией воздействия 16 ч [4]. Однако при существующем способе длительной обработки семян наблюдается сильное снижение выживаемости растений первого поколения. Увеличение концентрации мутагена не ведет к повышению частоты и расширению спектра мутаций во втором поколении, а абсолютный выход мутаций резко снижается (табл. 1). В спектре наследственных изменений в M2 преобладают мутантные формы ячменя с хаотической и полной стерильностью колоса и длинным вегетационным периодом. В предполагаемом способе обработка семян ячменя включает замачивание семян в течение 8 ч в водном растворе мочевины с концентрацией 0,03М...8М. Высокие концентрации (6 - 8М) мочевины денатурируют белки, дезорганизуя все уровни структуры молекулы [5]. При действии низких концентраций мочевины на белки изменяется реактивность их функциональных групп, ослабляются межмолекулярные взаимодействия [6]. Поступающая в клетку мочевина нарушает функциональное состояние биомембран. Изменение распределения фитогормонов, ионов водорода, K+, Ca++ внутри клеток (ионная дифференциация) приводит к активации биохимических реакций и запускает целую программу процессов синтеза и распада [7]. Все это ведет к возникновению мутаций. Способ иллюстрируется следующими примерами. Семена ячменя сорта Биос-1 в течение 8 ч замачивают в растворе мочевины с концентрацией 0,03М, 0,25М, 2М, 8М. Контролем служили семена, замоченные в воде. В M1 после обработки в мочевине было высеяно по 500 зерен в каждом варианте (по 125 зерен на делянку площадью 1 м2). Повторность 4-х кратная. Мочевина с концентрацией 8М оказала существенное отрицательное влияние на полевую всхожесть семян ячменя (табл. 2). Наблюдения за динамикой развития растений в M1 показала, что в вариантах с концентрацией мочевины 0,03М, 0,25М, 2М основные фазы развития наступали на 2-3 дня раньше контроля. Во всех вариантах с мочевиной отмечено снижение устойчивости растений к полеганию (3 - 4 балла). В контроле полегание ячменя не отмечено. Обработка семян ячменя мочевиной оказала влияние на рост и развитие растений в первом поколении (табл. 3). В варианте с мочевиной 0,25М значительно увеличилась длина стебля растений и масса зерна с колоса. Снижение массы зерна с колоса отмечено в вариантах - мочевина 2М и 8М соответственно на 0,11 и 0,06 г. Во втором поколении с появлением всходов определяли тип и проводили подсчет хлорофильных мутаций (табл. 4). Наибольший спектр хлорофильных мутаций наблюдался в варианте мочевина 8М. Встречались мутации - xanthoviridis - пластинка зеленая, верхушка желтая, chlorotica - бледно-желтовато-зеленая окраска растений, chloroviridis - светло-зеленые растения, viridomaculata - на зеленых пластинках листьев имеются отдельные желтые или белые пятна с нечеткими краями. Два типа хлорофильных мутаций отмечено в варианте мочевина 0,03М: atroviridis - темно-зеленая окраска растений, albina - белые растения. Кроме хлорофильных мутаций в М2 наблюдались и другие типы изменений. Это семьи с прямостоячей формой куста, коротко- и длинно-стебельные, с различной длиной и плотностью колоса, с различным содержанием колосков в колосе, большей массой зерна с колоса, с ранним выходом в трубку и колошением, скороспелые. Как видно из табл. 4, спектр изменчивости растений в опытных вариантах представлен 10. . .15 типами. Максимальное число новообразований отмечено в варианте 8М. Большая часть полученных мутантов отличается от исходного сорта Биос-1 не одним, а целым рядом признаков, которые изменяют длину стебля, колоса, массу зерна с колоса, вегетационный период. Одновременное изменение нескольких признаков у мутантов вызывается или плейотропным действием мутантного гена, или одновременным мутированием нескольких генов. Отдельные мутанты ячменя имеют ряд селекционно-ценных признаков: высокая масса зерна с колоса, ранний выход в трубку, раннее колошение, скороспелые формы и т.д. (табл. 5). Мутант 8-13 получен при обработке семян ячменя мочевиной с концентрацией 0,03М. В отличие от исходного сорта Биос-1 у него более длинный колос (7,9 см). Масса зерна с колоса достоверно выше контроля на 0,11 г. Мутант 7-20, выделенный в варианте мочевина 0,25М, имеет стебель длиннее контроля на 7,5 см, колос 8,3 см, имеет массу зерна с колоса на 0,26 г больше сорта Биос-1. Созревает на 10 дней раньше исходного сорта. Мутант 6-18 получен в варианте мочевина 2М. Длина соломины больше контроля на 13,1 см. Масса зерна с колоса 1,64 г, в контроле - 1,24 г. При замачивании семян в мочевине с концентрацией 8М в М2 выделен мутант 5-16, вегетационный период которого на 10 дней короче сорта Биос-1. Длина стебля 80,5 см. Масса зерна с колоса - 1,48 г. Все описанные формы относятся к разновидности nytans. Частота морфологических и физиологических мутаций, полученных во втором поколении, показана в табл. 6. При обработке семян ячменя водным раствором мочевины с концентрацией 0,03М получено 4,5% мутантных семей. При увеличении концентрации мутагена до 0,25М частота мутаций возросла несущественно до 5,1%. Дальнейшее увеличение концентрации мочевины не ведет к росту частоты наследственных изменений. Наибольшее число - 18 мутантных семей получено в вариантах 0,03М; 0,25М и 2М. В варианте 8М выделено 16 семей с мутациями. Снижение мутагенного эффекта мочевины с концентрацией 8М по-видимому связано с сильным депрессирующим влиянием этого фактора на семена и растения первого поколения. Таким образом, предлагаемая для обработки семян мочевина в сравнении с прототипом является новым мутагенным фактором для семян и растений зерновых культур и во втором поколении наряду с увеличением абсолютного выхода мутации расширяется спектр селекционно-ценных наследственных изменений при отсутствии стерильных форм растений. Литература 1. Дудин Г. П. Мутагенное действие излучения гелий-неонового лазера на яровой ячмень // Генетика. 1983, N 10, с. 1693...1699. 2. Виленский Е.Р., Щербаков В.К. Роль фитогормонов в естественном и индуцированном мутационном процессе // Цитология и генетика. 1985. Т. 19. N 3, с. 214-217. 3. Зоз Н. Н. Исследование зависимости действия химических мутагенов от дозы // Химический мутагенез и селекция. М., 1971, с. 161...169. 4. Дудин Г.П. Мутагенное действие N-нитро-N-этиленмочевины и лазерного излучения на яровой ячмень // Сельскохозяйственная радиобиология. Кишинев, 1989, с. 61-68. 5. Анисимов А. А. Основы биохимии: Учебник для студентов биологических специализированных университетов /А.А. Анисимов, А.Н. Леонтьева и др./ М.: Высш. шк., 1986, с. 551. 6. Броновицкая З.Г. Мочевина в живых организмах. Издательство Ростовского университета, 1970, с. 82. 7. Полевой В.В. Физиология растений // Учебник для биологических специализированных вузов - М.: Высшая школа, 1989. - 464 с.ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ мутагенной обработки семян сельскохозяйственных культур, включающий замачивание семян в мутагене на 8 ч, отличающийся тем, что замачивание семян производят в водном растворе мочевины с концентрацией 0,03М - 2М.Популярные патенты: 2474105 Плодосъемник шолина ... На опорной пластине над плодосборником смонтированы режущие рабочие органы узла пересечения плодоножки, выполненного в виде двух соединенных между собой осью криволинейных подвижных лезвий, соединенных с приводом. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится сравнительная сложность конструкции плодосъемника. Известен плодосъемник Ю.Н.Сентерюхина (SU 1720546, A01D 46/24, 23.03.1992), содержащий коробчатое основание с полым держателем, рабочим органом узла пересечения плодоножки в виде двух поворотных скоб с приводом в виде тяги, размещенной внутри держателя, и мягким плодосборником. ... 2165134 Корнеподрезающий рабочий орган машины для добычи лакричного сырья ... отверстия для фиксирования штифтами горизонтального лезвия и боковины; нижняя часть каждой боковины имеет монтажный участок с отверстиями для сопряжения посредством долота с горизонтальным лезвием. За счет того, что рабочий орган для подрезания корнесодержащего пласта выполнен из тонкостенных особопрочных конструкционных сталей с термоупрочненными лезвиями на фронтальной части, при этом быстроизнашивающиеся части снабжены возможностью демонтажа, реставрации и перезаточки, а устойчивость хода U-образного ножа обеспечивается долотами, достигается указанный выше технический результат. Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим ... 2446659 Способ и устройство для органического возделывания зерновых культур ... установлены по одному через один сошник для рядового, или узкополосного, или узкорядного высева при междурядьи 20, 21, 22, 23 см шириной полосы не менее 10, 12, 13, 14 см соответственно. Использование изобретения позволит уменьшить засоренность полей без гербицидов, ускорить вызревание хлебов, повысить устойчивость хлебостоя к полеганию, урожайность и качество зерна. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил. Изобретение относится к способам возделывания зерновых культур и может найти применение в сельском хозяйстве. Известен способ посева И.Е.Овсинского /1/, основанный на системе земледелия с саморегулированием растений при посеве по принципу «густо - пусто»: « растения для ... 2141196 Способ получения растений с комплексной устойчивостью к фитостеринзависимым вредителям ... которые одновременно устойчивы к грибам, и подавляют плодовитость и репродуктивную систему насекомых, формируя из них экземпляры растений с комплексной устойчивостью к фитостеринзависимым вредителям. 2. Способ получения растений с комплексной устойчивостью к фитостеринзависимым вредителям, основанный на клеточной селекции по п.1, отличающийся тем, что микрокаллусы, содержащие не более 80 - 100 клеток, выращивают при температуре окружающей среды в пределах от 18 до 28oC на искусственном свету, при длине светового дня не менее 10 ч на среде с селективным агентом в виде полиенового антибиотика филипина или ингибитора биосинтеза стеринов, например байтана, в течение времени, ... 2185064 Вещество, обладающее пестицидной активностью, способ его получения, пестицидная композиция и способ контролирования вредителей ... содержащим указанное вещество, а также к способам применения пестицидных композиций для контроля вредителей. Уровень техники Bacillus thuringiensis - это подвижные палочкообразные грамположительные бактерии, которые широко распространены в природе, особенно в почве и других объектах, зараженных насекомыми. Во время споруляции Bacillus thuringiensis образует параспоральные кристаллические включения, которые обладают инсектицидной активностью при проглатывании личинками чувствительных насекомых отрядов Lepidoptera, Diptera и Coleoptera. Включения могут варьировать по размеру, количеству и составу. Они содержат один или несколько белков, названных -эндотоксинами, которые могут иметь ... |
Еще из этого раздела: 2129787 Инсектицидная композиция 2450501 Способ повышения плодородия почвы на склонах 2165137 Машина для уборки корней лекарственных растений 2201069 Травяное покрытие на основе гибкого полотна 2432394 Ингибирование образования биогенного сульфида посредством комбинации биоцида и метаболического ингибитора 2137365 Способ отпугивания биологических существ 2399203 Способ оценки физиологического состояния организма цыплят 2166252 Способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов 2265300 Способ борьбы с нежелательной порослью топинамбура 2027757 Способ получения растений - регенерантов in vitro |
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
|
|
||