Способ изменения высоты растений пшеницы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 Н 4/00, 1/04 51) Т СВИДЕТЕЛ ЬСТ К АВТОР НЕНИЯ ВЫСОТЫ РА(54) СПОСОБ ИЗМЕ ТЕНИЙ ПШЕНИЦЫ (57) Использование: отехнология, селекц ния: культивируют т на каллусогенной ср тельно вводят 5 - 20 коля 6000, растения-регенеран той, 3 з.п, ф-лы, 1 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ(56) Писарева Л. А. Короткостебельность, индуцированная у озимой пшеницы "Мироновская" химическими мутагенами. - Бюл. ВИР, 1979, вып. 89, с. 53 - 55.Лобачев Ю, В., Крупнов В, А. Гены низкорослости и их проявление у пшеницы, - Сельхозбиология, 1988, М 2, с. 118 - 124.Охрименко Г. Н., Гапоненко А.К.Сомаклональная изменчивость яровой пшеницы, - В кн.: Тез, докл, Всесоюзн. конф. по биотехнологии злаковых культур. Алма-Ата, .1988, с. 65 - 66. Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано в генетике и селекции растений.Известен способ изменения высоты растений пшеницы с использованием мутагенов, в частности химических,Но этим известным способом нельзя достичь направленного изменения только вы- соты растений при сохранении основных биологических признаков исходного селектируемого образца.Известен также способ изменения высоты растения пшеницы на основе изогенных линий, применяемый для получения аналогов сорта с одним или несколькими измененными генами, регулирующими высоту растений, который требует проведения многочисленных беккроссов между доноО 1738171 А сельское хозяйство, биия. Сущность изобретекань растений-доноров еде, в которую дополнимас, 0 полиэтиленглизатем, получают ты с измененной высо- .1 табл. ром и реципиентом в течение нескольких поколений (вегетаций).Однако несмотря на целенаправленный перенос генов высоты от донора к реципиенту без изменения других генетических систем, этот способ требует больших временных затрат на создание форм с измененной высотой. Кроме того, зачастую этим способом не удается разорвать нежелательные, с биологической и хозяйственной точек зрения, сцепления генов высоты с другими генетическими системами, что накладывает дополнительные ограничения а практическое использование этого способа.Наиболее близким к предлагаемому является способ изменения высоты растений пшеницы после культивирования изолированных тканей на искусственных каллусогенных питательныхсредах с фитогормональными до 1738171 430 40 50 55 бавками с последующей регенерацией из них растений.Основным недостатком известного способа является отсутствие направленных изменений высоты полученных растений, по сравнению с высотой растений-доноров, или ее стабилизации на уровне высоты растений пшеницы исходного донорного сорта,Цель изобретения - направленное изменение высоты растений и ее стабилизация на уровне высоты растений пшеницы исходного донорного сорта.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изменения высоты растений пшеницы, предусматривающем культивирование изолированных тканей растений-доноров на каллусогенной среде в присутствии фитогормонов и последующее получение растений путем регенерации, в качестве фитогормона дополнительно используют полиэтиленгликоль 6000. в концентрации 5 - 20 мас.%, при этом, с целью уменьшения высоты получаемых растений полиэтиленгликоль 6000 используют в.концентрации 14,5 - 20 мас,%, с целью уменьшения высоты растений, измененных ранее по высоте в сторону увеличения, пол иэтиленгликол ь 6000 используют в концентрации 7,5 - 20 мас.%, с целью стабилизации высоты получаемых растений, полиэтиленгликоль 6000 используют в концентрации 5 - 14 мас.%.На чертеже показано влияние полиэтиленгликоля 6000 (ПЭГ) различной концентрации в каллусогенной питательной среде в весовых процентах (горизонтальная ось) на высоту (Н) растений потомств регенерантов в см (вертикальная ось) трех сортов яровой мягкой пшеницы. Пунктирными линиями показана высота в см растений исходных донорных сортов пшеницы.Способ осуществляется следующим способом,Изолированные 14-дневные зародыши донорных растений пшеницы в стерильных условиях помещают на каллусогенную питательную среду(например, Линсмайера-Скуга), содержащую фитогормональные добавки ауксинового ряда (например, 2, 4 - дихлорфеноксиуксусную кислоту) и культивируют, например, в темноте при+27 ОС в течение 1 месяца. Затем полученные калуссные культуры пересаживают на питательн ые среды следующего состава в зависимости от поставленных задач: а) для получения растений, не отличающихся по высоте от исходных донорных растений, используют каллуеогеннуа среду (например, Линсмайера-Скуга), содержащую фитогормональные добавки ауксинового ряда (например, 2, 4-дихлорфеноксиуксусную кислоту), с добавкой полиэтиленгликоля 6000 в концентрации 5 - 14 мас.%;б) для получения растений более низких, чем растения исходного донорного сорта, используют каллусогенную среду (например, Линсмайера-Скуга), содержащую фитогормональные добавки ауксинового ряда (например, 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту) с добавкой полиэтиленгликоля 6000 в концентрации 14,5 - 20 мас.%;в) для получения растений более низких, чем растения, измененные по высоте в сторону увеличения в результате культивирования на каллусогенной среде, используют каллусогенную среду (например, Линсмайера-Скуга), содержащую фитогормональные добавки ауксинового ряда (например, 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту) с добавкой полиэтиленгликоля6000 в концентрации 7,5 - 20 мас.%.После пересадки каллусных культур на указанные среды их культивируют, например, в темноте при +27 С в течение 1 месяца. По истечении этого срока каллусные культуры со всех вариантов сред пересаживают на среду для органогенеза, например, Блейдза, содержащую фитогормональные добавки ауксинового и кинетивного рядов(например, индолил-уксусную кислоту и кинетин), и культивируют их на свету, например, при освещенности. 3000 лк с фотопериодом день/ночь 16/8 ч при +27 С с целью регенерации растений. Растения с хорошо развитыми побегами и корнями переносят в сосуды с почвой и выращивают до получения семенного потомства; семенное потомство обьединяют в группы в зависимости от варианта среды культивирования каллусных культур и выращивают, сравнивая среднюю высоту растений в группе с высотой группы растений исходного донорного сорта. Способ изменения высоты растений пшеницы реализовали следующим обра- зом,П р и м е р 1. От донорных растений пшеницы сортов Ершовская 32 (разновидность эритроспермум), Саратовская 46 (разновидность альбидум) и Саратовская 55 (разновидность альбидум) изолировали 14- дневные зародыши, которые, предварительно простерилизовав 3%-ным раствором хлорамина, высаживали на стерильную каллусогенную среду Линсмайера-Скуга, содержащую 2,0 мл/л 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, и культивировали в темноте при +27 С в течение 1 месяца. Далее культивировали на средах с ПЭГ 6000 по схеме приведенной ранее. По истечении месячного срока каллусные культуры пересаживали на среду Блейдза, содержащую 0,2 мг/л индолил-уксусной кислоты и 0,2 мг/л кинетина, и культивировали их на свету при 3000 лк с 5 фотопериодом день/ночь 16/8 ч при+27 С с целью регенерации растений, Растения с хорошо развитыми побегами и корнями переносили в сосуды с почвой и выращивали до получения семенного потомства; семен ное потомство объединяли в группу в зависимости от использования концентрации полиэтиленгликоля 6000 в среде культивирования, выращивали и определяли высоту растений в каждой группе и аналогичный 15 показатель группы растений исходного донорного сорта. Кроме того, устанавливали соответствие ботанической разновидности растений потомств регенерантов таковой исходного донорного сорта, 20По экспериментальным данным, обработанным с применением методов биологической статистики, были построены для трех сортов пшеницы графики зависимости высоты растений от концентрации ПЭГ 6000 в 25 среде, и с учетом средних арифметических и ошибок средних были построены "коридоры достоверности", как для высоты растений исходных донорных сортов, так и для потомств регенерантов (фиг. 1), Добавление 30 в каллусогенную среду ПЭГ 6000 в низких концентрациях до 4,5 мас.достоверно не снижало и не стабилизировало высоту растений по .сравнению с высотой растений исходного донорного сорта. Концентрация 35 ПЭГа в каллусогенной среде в диапазоне 5 - 14 мас.ф стабилизировала высоту расте ний на уровне исходного донорного сорта, Содержание ПЭГа в среде в концентрации 14,5 мас,% достоверно снижало высоту рас тений потомств регенерантов по сравнению с исходным донорным сортом для всех сортов пшеницы. В то же время изменения концентрации ПЭГа 6000 в среде в пределах 7,5 - 20 мас.% приводило к достоверно му снижению высоты растений по сравнению с измененными растениями, полученными после культивирования каллусных культур на каллусогенной среде, При этом во всех случаях ботаническая разновидность растений пшеницы потомств 50 регенерантов соответствовала ботанической разновидности растений исходного донорного сорта.П р и м е р 2. В таблице приведены данные по высоте и ботанической разновид ности растений пшеницы исходного донор- ного сорта Ершовская 32 и второго, "третьего и четвертого поколения потомств регенерантов, полученных из каллусных культур, прошедших культивирование на каллусогенных средах с полиэтиленгликолем 6000 и на каллусогенной среде без добавления ПЭГа.Растения третьего и.четвертого поколений, ведущие свое происхождение от каллусных культур, выращенных на среде с концентрацией ПЭГа 20 мас.ф, отличались по высоте от растений исходного донорного сорта, не различаясь при этом по ботанической разновидности. В случае выращивания каллусных культур на средах, содержащих ПЭ Г 6000 в концентрациях 5 и 10 мас., различий по высоте растений с исходным донорным сортом обнаружено не было во всех поколениях потомств регенерантов; ботаническая разновидность также не изменялась,Использование предлагаемого способа, направленного на изменения высоты растений пшеницы и ее стабилизации, обеспечивает по сравнению с известными способами следующие технико-экономические преимущества:Манипулирование составом питательных сред введением разных концентраций полиэтиленгликоля 6000 позволяет направленно получать наследственные формы пшеницы, отличающиеся по высоте от исходного донорного образца, что значительно сокращает время генетико-селекционных работ по созданию аналогов сортов по высоте;Кроме того, предлагаемый способ не только позволяет изменять, но и стабилизировать высоту растений пшеницы уже в ранних поколениях.Формула. изобретения 1. Способ изменения высоты растений пшеницы, предусматривающий культивирование изолированных тканей растений-доноров, на каллусогенной среде в присутствии фитогормонов и последующее получение растений путем регенерации, о тл и ч а ю щи йс я тем,что, сцельюнаправленного изменения высоты получаемых растений по сравнению с высотой растений-доноров или ее стабилизации, в качестве фитогормона дополнительно используют полиэтиленгликоль 6000 в концентрации 5 - 20 мас,.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,. с целью уменьшения высоты получаемых растений, полиэтиленгликоль 6000 используют в концентрации 14,5-20 мас 3, Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью уменьшения высоты растений, измененных ранее по высоте в сторону увеличения, полиэтиленгликоль 6000 используют в концентрации 7,8- 20 мас1738171 4, Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью стабилизации высоты получаемых растений, полиэтиленгликоль 6000используют в концентрации 5 - 14 мас.ф. 83 ЛИЧИЯ а урбан Составитель Техред М.М,Редактор В,Б НКОВь Тираж Подп ого комитета по изобретениям и о035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб крытиям при ГКН нат "Патент", г. Ужго, ул.Гаг на, 101 44ИИПИ Государственн113 Производственно-издательск Демк ВнтЗл ПЗГ ЮСКорректор Н.Кор