Способ получения мутаций растений

(51) 5 А 01 Н 1 04 БРЕТЕН ПАТЕНТУ льзование; мутагенез, селе исследования растений. С мутации растений получэют пыльцу растений лазерным заторами-интеркаляторами Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАНИ(76) Пащенко Ваоаий Михайлович(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МУТАЦИЙ РАСТЕНИЙ(57) Исп тически е ретения: ствия на сенсибил кционно-генеущность изобутем воздейизлучением иИзобретение относится к генетике, свя- пользовать лазеры с длиной волны иэлучеэанной с расширением спектра исходных ния более 300 нм, так как в этом случае форм селекции йутем искусственного созда- происходит наименьшее поглощениелазерния новых мутантных форм растений. ного излучения мембранами, углеводами иИзвестно, что наиболее распростра белками пыльцевого зерна, После подбора ненными способами вызывания мутаций у пары лазер - сенсибилизатор проводят обрастений являются воздействия ионизиру- лучение комплексаДНК-сенсибилизаторлающей радиацией, хиМическими мутагенами, верным излучением и проверяют, на лазерным излучением. Однако при воздей- сколько эффективно сенсибилизатор, внедствии указанными факторами невозможно "О рившийся между основаниями ДНК, воспцеленаправленно воздействрвать только наринимает лазерное излучение и передает генетический аппарат, так как одновремен- воспринятую световую энергию на сосед- но воздействию подвергаются мембраны, ние основания ДНК, вызывая тем самым углеводные и белковые структуры клетки однонитевые и двунитевые разрывы в ДНК.Наиболее близким к. заявленному спо-. 15 Регйстрацию разрывов проводят обычно собу создания мутаций растений относится методом гель-электрофореза, на котором известный метод совместного воздействия хорошо видно фрагментацию обработанной сенсибилизаторов-интеркаляторов и лазер- ДНК. Так, например, при использовании ла. ного излучения на биологические обьекты, зера ЛГИс длиной волны излучения 337. Недостаток указанного способа заклю нм в качестве эффективных интеркаляточается в том; что совместному воздействию :ров-сенсибилизаторов могут быть использосенсибилизаторов-интеркаляторов и лазер- ваны б меркаптопурин, этидиум бромистый, ного излучения подвергаются соматические акридин оранжевый. Далее подбирается клетки меристемы, что приводит к генетиче- концентрация интеркалятора в растворе ским нарушениям в делящихся соматиче для йрорйстания пыльцы, при которой проских клетках. При этом возникающие исходит ингибирование прорастания пыль- генетические изменения, как правило, по- цевых зерен на 30-50%. Эксперименты .следующим поколениям растений.не пере-показывают. что при такой концентрации даются, так как при указанном способеинтеркалятора, происходит ужедостаточно вероятность генетических нарушений в ге- ЗО значимое проникновение интеркалятора в .неративных клетках крайне мала. Именно .пыльцевыезерна,вдальнейшемпопадание генеративные клетки передают информа- в ДНК пыльцы. Увеличение концентрации циюи ее нарушения последующим поколе- . интеркалятора свыше этого приводит к ниям,. слишком сильному снижению прорастания,.Сущность заявленного способа заклю что создает трудности при опылении. Эксчается в том, что совместному действию периментально установлено; что попадает лазерного излучения и интеркаляторов- интеркалятора в ДНК происходит уже после сенсибилизаторов подвергается пыльца .3-5 мин после замачивания пыльцы, Доза растений. При этом возникающие однони- облучения лазером подбирается из расчета тевые и двунитевые разрывы в ДНК генети- "О ингибирования прорастания пыльцы после ческого аппарата пыльцы при опылении облучения в чистом растворе для прорастарастений могут вести к мутациям и рекомби- ния на 5-10%, Увеличение дозы облучения нациям в оплодотворенной яйцеклетке. может привести к разрушению оболочек, Возникшие генетические нарушения могут белковых и углеводных компонентов, что быть как доминатными, так и рецессивны 45 крайне нежелательно, так как при этом резми. В случае рецессивного проявления они ко снижается жизнеспособность пыльцы могут быть в дальнейшем переведены в го- без проявления генетических изменений. мозиготное состояние селекционными ме- После 3-5 мин замачивания пыльцы в питатодами .для фенотипического выражения тельной смеси с добавленным интеркалятовозникших нарушений, Для обработки 50 ром производят облучение ранее пыльцы предварительно должна быть подо- определенной дозой лазерного излучения, брана пара лазер - сенсибилизатор. При Обычно этозанимает 1-5 мин, Кокончанию этом сенсибилизатор должен поглощать воздействия лазерным излучением пыльце- световое излучение той длины волны, кото. вые зерна должны быть еще внепроросшем рую генерирует используемый лазер. Одно состоянии. В противном случае необходимо временно сенсибилизатор должен снижать время облучения за счет повыше- проявлять и свойства интеркалятора, т.е. ния интенсивности излучения. После окон- свойства внедряться между основаниями чания облучения немедленно производится ДНК и иметь сродство именно к ДНК, но не отмывка непроросших пыльцевых зерен от к белкам и углеводам, Предпочтительно ис- интеркалятора, Промывка осуществляется2002406 Составитель В.ПащенкоРедактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С,Лисина Заказ 3196 Тираж , Подписное НПО"Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 путем мягкого осаждения пыльцевых зерен центрифугированием и замены надосадочной питательной смеси,содержащей интеркалятор, чистым питательным раствором для прорастания пыльцы, По окончании промывки немедленно осуществляют опыление путем нанесения еще непроросших обработанных пыльцевых зерен на рыльце пестика.Технический результат заявленного способа получения мутаций растений за. ключается в обработке генеративных клеток растений (пыльцы), что, в свою очередь, позволяет резко увеличить разнообразие исходных форм селекции и выделить линии Формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МУТАЦИЙ РАСТЕНИЙ, включающий совместное воздействие сенсибилиэаторов-интеркаляторов и растений со значимыми народнохозяйственными признаками. Применение заявленного способа в на родном хозяйстве не. представляет значительных трудностей, не связано с большими затратами на его осуществление и может иметь большое значение для селекции с целью создания новых искусственных му тантных форм растений с нужными народнохозяйственными признаками,фб) Бурилков В.К., Крочик Г.М. Биологическое действие лазерного излучения, Киши нев, Щтиинца, 1989, с.21-33. лазерного излучения на биологические объекты, отличающийся тем, что совмест ному воздействию подвергают пыльцу растений;