Способ получения растений пшеницы из пыльцы в культуре пыльников

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 0% (111 1 Н ЬЮ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ сВтссснссст ссиатсссс; (71) Саратовский ордена Трудового Красйого Знамени Государственный университет и Саратовский сепьскохозяйственный институт им. НИ.Вавипова (53) 581.143.6(088.8)(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАС.ТЕНИЙ;ПШЕНИЦЫ ИЗ ПЫЛЬЦЫ В КУЛЬТУРЕ ПЫЛЬНИКОВ, вкпючающий выделе- ние колосьев донорных растений на одюкпеточной стадии развития пыпьцы, обработку копосьев пониженной температурой, вычленение пыпьников, купьтивирование их на н среде, получение иэ пыльцы каллусов яля эмбряояцов, их пересадку на свежую питатен среду с последующим выращиванием растений в почве, о т п и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения выхода растений, в качестве донороЬ используют копосья, у оторых впагапище предпоследнего киста распопожено на уровне центральной части колоса, при этом вычленение яапьников производят. иэ оевго-двух нижних цвет ков средней части колоса.щ1 10363Изобретение относится к биопогии и может быть испопьзовано в селекции дпя ускоренного получения константных форм, в сепекции на гаппоидном уровне, в иоспеаованиях по экспериментальной эмбриопогии и генетике растений.Известен способ попучения растений иэ пыпьцы, эакпючающийся в том, что пыльники изопируют от растений и купьтивируют на питательной среде, причем 10 увепичения частоты возникновения андроклинных растений достигают путемеизменения химического состава питательной .,среды, добавляя компоненты неопредепенного химического состава, такиекак 15 дрожжевой экстракт, кокосовое мопоко, тщиатный и фруктовый соки 1.Оанако изменение состава питатепьной среды не позвопяет значительно повысить частоту образования андрокпинных 20 растений, поскольку физиологические усповия купьтивирования не явпяются гпавнымфактором в индукции спорофитного развития пыпьцы, а введение в среду компонентов неопределенного состава не всегда 25 обеспечивает воспроизводимость резуп татов. Затем колосья освобождают от пистовых оберток, самые нижние (1-3) и верх. ние (начиная с 15-ого) колоски удаляют, поскопьку процессы микроспорогенеза в пыльниках этих копосков прохопят со, значительными нарушениямй, а стадия развития пыльцы не соответствует таковой в пыльниках центрапьной части копоса. Поэтому дпя культивирования испцпьт1эуют пыпьники, выделенные из двух нижних цветков 14 копосков средней части копоса. При этом пыпьники всех первых (самых нижних) цветков нижней поповины колоса (4-8 копоски) объединяют вместе и переносят в одну пробирку размером Известен способ получения растений пшеницы из пыльцы в культуре пыпьников, вкпючающий вь депение копосьев З 0 донорных растений на однокпеточней стадии развития пыльцы, обработку копосьев пониженной температурой, вычленение пыльников, культивирование их на питатепьной среде, попучение из пыпьцы кап- З 5 пусов ипи эмбриоидов, их пересадку на свежую питатепьную среду с последующим выращиванием растений в почве ( 2,Однако этот способ ю,удовпетворяет требованиям селекции из-за низкой частоты встречаемости пыльников с эмбриоидами и каппусами.Цепь изобретения - повышение выхода растений пшеницы.Поставленная цель достигается тем, что в качестве доноров испопьэуют ко посья, у которых впагапище предпоследнего листа распопожено иа уровне центрапьной части копоса, при этом вычпенение пыльников производят из одного-двух нижних цветков средней части колоса. Способ осуществпяют следующим образом.Донорные растения пшеницы, выбранные из популяции исходного сорта селек 55 ци они ой формы или гибрида случайным образом, в количестве 10-100 шт. выращивают в однородных усповиях,Основной отбор побегов с копосьямипроводят ежедневно в утренние часы, адопопнитепьный - в другое время дня.Побеги, у. которых впагапище предпоспеднего писта (поспедний пист флаговый)находится на уровне центральной частикопоса (+1 см), срезают на уровне почвыбеэ повреждения последующих побегов.Местоположение копоса в пистовой обертке определяют на ощупь, При бпагоприятных погодных условиях, еспи растениявыращивают в попе, в копосьях, срезанных по указанному морфопогическомупризнаку, пыпьники двух нижних цветковколосков содержат однокпеточную пыльцу.Срезанные побеги этикетируют с обозначением номера покорного растения,побега, времени и даты среза, помещают в сосуд с водой, а затем в хоподипь.ную камеру с температурой 1 - +3 С.Все срезанные побеги, независимо от,их принадлежности к одному и тому жеипи к разным донорным растениям, выдерживают при указацной температурев течение строго одинакового промежутка времени, но це менее 3 и ие более10 сут.С каждого донорного растения дпякупьтивирования пыпьников срезают неменее трех побегов с копосьями, а одиниз последующих оставляют, закрываютизолятором и выращивают до попучениясеменного потомства путем сдмоопылейияПосле предобработки пониженной температурой нижнюю часть побегов срезают, а копосья;вместе; с пистовой оберткой в асептических условиях операционнойкомнаты стерипизуют в течение 5-7 мин,водным раствором диацида (0,33 г эта"йолмеркулхлорида; 0,60 г цетиппиридинийхпорида; 0,1 мп Твин=20 на 1 и воаы),после чего промывают тремя порциямистерипьной воды,6 4Тиа мин 0,5Пиридоксин 0,5Миоиноэит 80-1 00Сахароза 1 0000-20000Агар6000-80003-ИндопилуксуснаякислотаВода ОстальноеПеред автокпавированием рН средыдоводят до 5,8-6,0Пробирки с пыльниками инкубируют втемноте при 27+1 С и относительной влажности 70-80%.Среда дпя прорастания эмбриоидовотличается от среды %1 тем, что содержанйе железа (П) сернокислогогЕ 604 7 НО составляет 14 мг/л, Трипона Б (М 0ЭДТА) 18,5 мг/ц сахаровы 10000-20000 мг/л; 2,4-Д- -заменяется на 3-индоцилуксусную кислоту в концентрации 0,1-0,5 мг/и.На этой среде эмбриоиды выращивают в условиях периодического освещения, .создаваемого пампами накаливания. и дуговыми ртутно-пюминнсцентными лампами(освещенность 2000-5000 пк, периодосвещения 16 ч в сутки) при 27+,дС иотносительной влажности 70-80%.В таких условиях некоторые эмбриоидызаканчивают дифференцировку и прораотают, По мере развития растений и появления у них 3-5 листочков и корнейих пересаживают в почву и.выращивают вндрьклннныэ растения до получениясемян путем спонтанной днппоЫдвзации,Способ опробиромн на различныхсортах цшенища и тритикапе. Результаты сведены в табл 1-3.У шпвиицы асинхронность в прохоиэдении этапов микроспорогаметогенеэа (табл.1) между пыльниками разных цветков колоска накладывает ограничение навоэможность использования (при одновременной посадке пыльников всех трех нижних цветков. При культивировании пыльников колосьев 1-ой и 2-ой группы получены лучшие результаты, причем по давпяющве большинство. структур (92%) выделено изпыльниковТ и Бцветков,Отсюда слепует,что культивирование пыльников трех цветков дпя получения аидрокпинных раотений практически нецелесообразно. Отбор колосьев 1-ой и 2-ой групп следует проводить тогда, когда влагалище предпо спеднего листа находится на уровне центральной части колоса.Табл. 2 иллюстрирует цепесообраэ .Вость культивирования пыльников 1 и П цветков дпя получения андрокпинных струк. 1,6 4,4 15 0,8 28 37 кйоксеРО 4НН 4 НО,мво 4Са 0 ойМикроэлементыи ьоКМ ОспЬО 4КЧГЕН 7 Н,ОТрипон Б (Й 02 ЭДТА)ВитаминыНикотиновая кислотаАскорбиновая кислота 1,6 4,4 1,5 0,8 .14 18,8 55 3 1036303 = 16 мм, И "- 150 мм с 10 мп йита-тельной среды И 1, а, пыльники всех вторых цветков тех же колосков - в другую.Соответственным образом рассаживаютпыльники верхней половиша коцоса (1014 колоски). Таким образом, пыльникикаждого колоса рассаживают в 4пробирки по 15 шт. в каждой. На пробирке указывают ньмер донорного рвегения,колоса, цветка и часть колоса, из которой взяты пыльники.Состав среды %1 дпя купьтиЬиромнияпыльников представлен ниже,Макроэпементы Содержание, мг/лКцоъ, 1000 15КСЕ 65КН Р 04 300И"14 НОь 1000мьо 38Са (КОь)347Микроэлементый,ьо,Ви 50л ьоКЧ 25Геьо 4 1 ноТрипон Б ( ЙО ЭДТА)ВитаминыНикотиновая кислота 1Аскорбиновая кислота 1 30Тиа мин 0,5Пиридоксин 0,5Миоиноэит 80-1 00Сахароза 70000 -1 30000Агар . 6000-8000 352,4-Дихлорфеиоксиуксусная кислота 0,1-0,5Вода ОстальноеСостав среды дпя прорастания эмбриоидов представлен ниже.40Макроэпемвнты по Бпвйдэу Содержаниемг/и100068300100035347.(п) 1,4 1,1 Ю,8 178 2 3тур у пшеницы (Гордеформе 427/77,Лютесценс 72, Саратовская 52) и тритикапе (Одесский;кормовой),На табл. 3 поЪвэано, что в зависимости от обьекта пыльники нижней Н,(4-8 колоски) и верхней В (10-14 колоски) половины колоса различаются почастоте возникновения андрокпинных .структур. При культивировании:пыльников только наиболее продуктивной части1колоса общий выход андрокпинных структур в зависимости от объекта можно повысить в 1,5-4,0 раза, не увеличиваяпри этом объема работы,Применение предлагаемого способаприводит к более интенсивному испояаованию явления галлоидии для решениямногих важных вопросов селекции этой 5 сельскохозяйственной культуры, В чвс 1ности, применение гаплоидов позволяетзначительно сократить сроки созданияконстантных форм с использованием различного исходного селекционного материалапа. Поскольку пшеница является полиплоидом, проведение селекции на гаплоидном уровне позволяет повысить эффективность селекционного процесса.Одесск корыово рьковская 1 1978 1036306 Таблииа 2,ЗЮ,9 11,5+1,979 0 ока 91 2 7 орректор О, Тлгор ЗаКаз 5874/3 Т ое ВЦИИПИ ГосУдаРс по делам из 113035, Москва . 4/5ираж 721 П твенного комитета СССР обретений и открытий , Ж-З 5, Раушская наб., д одписн л ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Е. Шк едактор О. Черниченко Техред М,Гергель, 5+1,1 1 Ю,6