Способ получения растительных форм с чужеродными замещениями хромосом

)цдгеядп).п 8 га 1).еп Л,Ге- -558. АСТИТЕЛ 1 НЩЕНИЯМИ ХР Оселектности я Аорм ридов, вого получ способу ускбрен чужеродными зам елью изобретения )строе получение чужеродными зам щениями хромосомявляется болееновых Аорм расте й ениями хромос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ РСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-производственное объединение Подмосковье ОтделенияВАСХНИЛ по Нечерноземной зоне(5 Ь) 0 Мага 1,0. СуоВепег.гс яоп г).).са 1 А шегЬой оГ йеегшГЬе еГГесс оГ цпд 1 ч 1 йцаТ Яеса 1 есЬгошояошея оп Тгг).сцш.-Гепес.ся,1940, 25, 401-408,Каша В,КоГа апс 1,)ап 1)чоган. АрЫ есЬпд 8 це Гпг яцЬят).Тцггп 8 асЬгонояошея ).пГо Тг).1;гсцг.-Сап.пегдся Сусорг. 1985, ч.27, р,549(54) С 110 СОВ ПОУЧЕНИЯ Р ФОРМ С ЧУЖЕРОДНЫМИ ЗАМЕ СОМ(57) Изобретение относит ции отдаленных гиб к н с е Предложен способ создания Аорм с чужеродными замещениями хромосом, основанный на основе цитологического анализа НППА (2 п=5 Ь) х мягкая пшеница (2 п=42). Поскольку Н 1 П 1 А (2 п=5 Ь) имеют в разной степени нарушенный мейоз, то в результате ошибок мейоза возникают яйцеклетки с потерянной хромосомой пшеницы. 1 ри анализе кпнъюгации хромосом в М, мейоэе сред гибридов ), выделяют растения мпносомные по пшеничной хромосоме, нп с полнымПсубгеном пырея (2 п=48-20 +8 ). Эти растения самоопыпяют и в Е -Г 4 цито- логически отбирают пшеничные растения с чужеродными замещенными хромосомами пырея. Выход растений с чужеродными эамещенными хромосомами пырея увеличивается в 2,5-3 раза по сравнению с контролем. Контролем служит анализ конъюгации хромосом у потомков зуплоидных для данногоескрещивания гибридов 2 п=49=21 +7 Данный способ пригоден для получения растений с чужеродными замещенными хромосомами у любых отдаленных гибридов, имеющих мейоз с нарушениями и образующих моносомные гаметы культурного вида. 1 табл.Изобретение относится к селекции отдаленных гибридон, в частности к способу ускоренного получения форм с чужеродными замещениями хромосом. Цел 1 ю изобретения является более быстрое получение новых форм растений с чужеродными замещениями хромосом. Способ основан на изучении конъюгации хромосом в фазе М мейоза гибридов НП 1 А (2 п=56) мягкая пшеница и отборе, спонтанно возникающих н процессе нярушеций мейоэа у НППЛ растений моцосомных по пшеничной хромосоме, цо имеющих все 7 хромосом пырея. (НППА - неполные пшецичцопырейные амфидиплоиды, которые имеют 42 хромосомы ннегцщы и 1/( хромосом А. 3.п( егшс (цг,цУстановлено. что н результате цлруше 1(ия ыс:иоэя у них наряду с эупцо" идными гаме гями (п=28) образуются гипер- (п 23) и гипоанеуплоидные гаметы (п=27 и 26). Б связи с этим гибриды Н 81 А (2 п=56) мягкая пшеница (2 п .42) яряцу с эуцлоилными цля данного скрещивания рястециямц 2 п:4 с лают янеуцлоидные растения 2 и/,48 и 50, При этом чем выше процент тет-.ЗО рад с нарушениями у НППА (2 п-.56), тем больше ц(хоц ацеуплоидцых гибридов при скрещивании с пшеницей. Коэффициент корреляции между процентом тетрад с нарушениями у ПЕЛ (и:,56) и процентом анеуплоидов в их потомст.-. 35 ве г = 0,8/, а между процентом анеуплоидон у гибридов НППА (2 п=56)х мягкая пшеница (2 п=42) г = 0,82.Способ иллюстрируется следующим40примером.П р и м е р 1. Схема получения рас. тений пшеницы с замещенными хромосомами Л 8 горугоп .псегшесз.цт (2 п=42).1. НППА (2 п)х мягкая пшеница (2 п=42)452, 2 п=4 Ч=21 +7 ц 2 п=48=20 н( +1+1 +7 ц, (самоопыление) 2 п=48=-н 121 и +6 ц3. Цитологическое выделение рлсте ний с максимальной конъюгяцией от 2 п=42=20 +2 , 20 +3 , 20 +4(20 +7 (самоопыление)4, Цитологическое выделение рас 1(тений 2 п=42=21 с эамещецными хромосомами пырея, а также с эямещенными хромосомами 2 п=4346 (самоопыление) 5. Продолжение цитологцческого Выделения растений 2 п=4 с злмещенц(гми ромосомами пырея н потомстве классов 2 п=432 п=46.Гяким образом, для получения растений с чужеродными замещениями хромосом изучают конъюгации хромосом у гцбридон Е, НГПЛ (2 п=56) х мягкая пшеница (2 п=42) и отбирают ряс.теция моцосомцые по пшеничной хромосоме и имеющие полный чужеродный гецом, наличие частичного ясиндезя у гибридон приводит к образованию повышенного числа унивалентон в М(. По нашим дяццым процент таких клеток н разных гибридцых комбинациях колеблется отдо 48" Наличие глких к.(еток обесцсчиц .е г э смещение цо разгиба пшецичцым хро.(осомям.Б 182 -(985 ( г с,ронерецо предположение о гом, что гцбридц(сц растения моцосомцы . цо пшеничной хромосоме и имеюг(ие 7 хромосом пырея, т,е. с маки симлльцой коцък(га(иеи н М .п=4)=20о((н , должны давать в отомстив от самопылеция повышенное число растений с элмещенцыми хромоссгмямц пырея, Конт роцсм служили эуплоидные для данного крещинлцця гибридные растения 2 п= =чу=21 / , в потомстве которых н результате цярушения коньюгяции хромосом также можцо цитологически выцелить растения пшеницы с эямещенными хромосомами пырея, однако, как было установлено, встречаются они значительно реке, чем н погомстне(растений с 2 п=48=20 +8Сравнительная оценка числя растений с замещенными хромосом;ми пырея н потомстве гибридов НПЛ (2 п= =46)х мягкая пшеница приведена н таблице,11 олученные данные поклэыняют, чтон потомстве эуплоидных гибридов растения с эамещенными хромосомами пырея возникают в 2-3 раза реже, чемн потомстве 48-хромосомных растенийс моносомными пшеничными хромосомлмц.Г 1 рц этом 42-хромосомные растения сзамещенцыми хромосомами пырея возникают начиная с Г и продолжают образовываться В Г,Предложенный способ мокт бытьиспользован и для других культур:зерновых,технических, ононцных и т.д.,у которых существуют цолгцце цли неполные амфидиплоидь(, имнерпе цяру(яе ния конъюгации хромсом в мейозе и образующие поцышеццое количесто унивалецтных хромосом, Это относится к гибридам: тритиклле х пшеница, амфидиплоиды картофеля с дикорастущими видами х культурный вид, пшенич. но-я 1 менный амфидиплоид х пшеница, пшенично-гайцальдиевый амфидиплоид х пшеница и т.д. Операция предложенного способа в каждом конкретном случае це будет отличаться от операций способа предложенного для получения растений пшеницы с злмещенными хромосомами пыреяля обогаще - ния генофонда возделываемых видов в последнее время все чаще стали использовать отдаленную гибридизлццю, Такие скрещивания довольно часто дают самостерильные гибриды Г, . 1 ри восстановлении фергильности у отдаленных гибридов возникают спонтанноили создаются искусственно полныеили неполные амфилиплоиды, имеющиегеном культурого вида и целый геномили Основное число (субгеном хромосом дикорастущего сородича, добавленного к целу, Как правило, эти полныеи неполные амфидиплоцлы цмект в разной степени нарушенный мейоз. Эгннарушения можцо направить на польэуселекции, получи формы с чужероднымизамещенными хролосомами, что позволит расширить генетические возможности культуральцой формы,При скрещивании полного или неполного амфидиплоида с культуральцьпвидом у гибрида Г, хромосомы культурального вида конъюгируют с хромосомами этого вида, входящего в составполного или неполного амфидиплоида,а чужеродные хромосомы остаются вунивалентном состоянии, В результатенарушений мейоза у полных и неполныхамфидиплоидов хромосоллы кул;.турного вида могут потеряться, Это повышает вероятность замещеция хромосомкультурного вида на чужеродные.Получен пецтлплоидный гибрид Г, от скрещивания гексаплоидного амфидиплоида, ивеппего 8 хромосом культурного вида и 1 ч хромосом дикорастущего вида, с культурным видом 2 п=28. В М мейоза у эгсго гибрида Г 1 ч хромосом, принесенных в гибрид пыльцой культу 1 гного ида коцъюгируют с 14 хромосомами культурцого вида, входящего в состлв гаметы амфидиплоида, а 7 чужер лцых х 1 с; сом остаются в) 14 хромосомами будут возникать нл раз,.ых хромосолгньх уровнях при участии цоплодотворении ацеплоидных яйцеклеток с числом . рсмосом и. Но поскольку в Е нас интересует толь оуровень культурной формы, т,с, 2 п=8,то такие растения будут образовываться в потомстве 23 - хромосомных форм. 30 35 Их расчетная частота с учеч ом ацеуплоицных яйцеклеток составит в Р31, 15: 2=15,58%. Однако в самой гибриднои популяции процент растениис чужеродньпчи замещ нцыми хромосо 40 мами будет вьпде, так как анеуплоидцые яйцеклетки возникают на разньххромосомных уровнях, но стабилизи роваься на 28 хрОмОсомцом уровнеони будут в более поздних поколения".Сопоставление теоретически рассчитанных данныхдлиньми полученными в опыте, показало, что по критерию Стьюдента сни между собой неразличаются достоверно: теоретическиожидаемый процент растений с замещениями 15,58 + 3 б% а получено 186 л+3,85%. Следовательно, совпадениетеоретически рассчитанных данных с 55практически полученными хорошее,Приведенный теоретический расчет пригоден для любых межродовых гибридов, имющих мейоз с нарушениями. В уницалецтцом состоянии, т.,Мунаблюдаются коцьюгациц 1 ч л, , Впотомстве, полученном от слмц цьле 5цця этого гибрида уцивалецтцые хромосомы с равной вероятно.тью лагутвключаться в пыльцу и яшеклстки.Слияние этих гамет также подчиняетсятеории вероятности. 11 оэтому образо 10 влцие гибридных растений с Глзцлмчислом хромосом в Г , с конъюгацией14 +7 рассчитывается по формуле(0,25+0,75) , где / - число уива-, - лентных хромосом в М,; 0,25 - неро 15 ятность передачи унивалецтной хромосомы через пыпьцу, так как противацеуплоидной пыльцы идет более жесткий отбор, чем против анеуплоидцыхяйцеклеток; 0,75 - вероятность пере 20 дачи уцивалентной хрслосомы черезяйцеклетку,Б результате разложения этой формулы получено, что растений в Р с1391547 формуле меняется лишь степень, указывающая на число унивалецтных хромосом и число бивалентон у гибридов Г (полный или неполный амфидиплоид х культуральный вид). Формула и з обретения 1 О 2 п = 49=21 +7 2 п = 48=20" +8 Поколение,год 7 растений сзамещением Изучено 7 растенийрастений с замеще"нием Изученорастений 1982 143 1983 199 8, 0411, 93 9, 37+1, 828,16+2,25 102 д 18,62+3,85 22,58+2,69 25,00+4,02 1094 256 124 1985 147 116 Составитель Н,Кузенкова Корректор С.Шекмар Редактор А,Маковская Техред М.Дидык Заказ 1831/2 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ получения растительных форм с чужеродными замещениями хромосом, включающий цитологический анализ и последующий отбор в потомст, ве от самоопыления растений с чужеродными замещениями хромосом, о тл и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса создания новых растительных форм из отдаленных гибридов, полученных на основе форм с нестабильным мейозом при скрещивании полного или неполного амфидиплоида с культуральным видом, у гибридов Р, по конъюгации хромосом в М мейоза отбирают растения моносомные по хромосоме культурного вида и имеющие полный чужеродный геном, затем их самоопыляют и по анализу конъюгации хромосом в фазе М, мейоза в их потомстве отбирают растительные формы с чужеродными замещениями хромосом. 1