Способ получения партеногенетических форм растений
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
)5 А 01 Н 1/04 ПР К оСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Бритиков Е,А. Биологическая роль прлина. М.: Наука, 1975, с, 66 - 73.Авторское свидетельство СССРВ 520957, кл. А 01 Н 1/02, 1975Вермель Е.М. и др. Искусственный диплоидный партеногенез у цветковых растений. Докл. АН СССР, 1973, т. 210, М 2, с.457-460.Реапоп Л Яг. Тгеасгпепт о заеетсогп зсзиЙ гпаес Ьубгагбе апб сосЫспе аз Гпеапзот псгеазп 9 тпе тгесцепсу от топоробз - ТперЫррпе Адгсцецгзт, 1957, ч. ХО, В 7, р.364-377,ЕЬао Епоуп, Оц Мп 9-ццоп 9. РгобцсТоп о 1Рроб Рцгепез о 1 Маге Фгоц 9 ЬРагйепо 9 епезз пбцоеб Ьу Саетсаз, - Астадепешса зиса, 1984, ч. 11, В 1, р, 39-46,Изобретение относится к биотехнологии, а также к растениеводству и селекции сельскохозяйственных культур, в частности к применению химических веществ для экспериментального индуцирования апомиктичного (партеногенетического) развития женских генеративных элементов и ччо, и может быть использовано в гетерозисной селекции растений для ускоренного получения гомозиготных линий и апомиктичных диплоидных форм растений, закрепляющих эффект гетероэиса в первом гибридном "но 2(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРТЕНОГЕНЕТИЧЕСКИХ ФОРМ РАСТЕНИЙ(57) Изобретение относится к биотехнологии и растениеводству и касается применения химических веществ для индукции партеногенеза. Целью изобретения является повышение выхода партеногенетических форм при снижении токсичности обработки, Способ предусматривает воздействие на растение составом, в котором в качестве индуктора партеногенеза используют вещество иэ группы сорбиталей. 1 з.п.ф-лы, 5 табл. ложении, а также в физиологии и генети растений для изучения путей индукции развития экспериментального апомиксис явлений оплодотворения и эмбриогенеза Известны химические вещества, прим няемые в качестве индукторов партеногенеза у покрытосеменных растений. Одним из таких веществ является состав, состоящий из пролина и воды. Завязываемость семян по отношению к водному контролю при обработке составом смеси воды и пролина по 1697641вышалась в 30 раз, но всхожесть семян была ниже в четыре раза,Однако, применение в качебтве индуктора партсногенеза данного состава распространяется только на апомиктичные биотипы лапчатки серебристой иэ дикой флоры с достаточно высокой выраженностью естественного нередуцированного партеногенеза и не дает положительного эффекта даже у форм того ке вида, не имеющих генетический предрасположенности к нередуцированному партеногенезу, Известно, что абсолютное большинство сельскохозяйственных культур не имеют регулярных форм с нередуцированным партеногенезом.Известно также применение состава, состоящего из колхицина (0,2 - 0,4) и дистиллированной воды (остальное) и обеспечивающего партеногенеэиндуцирующий эффект у мягкой пшеницы. Причем, обрабатывают данным составом пыльцу того же вида в колосьях, срезанных на стадии одно- ядерной и двуядерной пыльцы, и производят опыление обработанной пыльцой цветков мягкой пшеницы, предварительно кастрированных. В качестве материнской формы при этом используют растения с рецессивным признаком неокрашенного колеоптиле, соответственно в качестве мужского растения - растения с доминатным признаком окрашенного колеоптиле. Идентификацию апомиктичных (партеногенетических) форм проводят в фазе проростков по окраске колеоптиле. Проростки с неокрашенным колеоптиле относят к апомиктичным (партеногенетическим). Недостатками применения указанного состава, обеспечивающего партеногеэиндуцирующий эффект у мягкой пшеницы, являются: ограничение использования только формами мягкой пшеницы с рецессивным признаком неокрашенного колеоптиле; необходимость проведения таких сложных операций как опыление; дороговизна препарата (стоимость 1 кг колхицина - 10000 руб), а также вредность действующего вещества колхицина как для растений, так и для оператора,Известна обработка составом, состоящим из диметилсульфоксида (ДМСО 0,2- 1,0 ь) и дистиллированной воды (остальное), для индукции партеногенеза у черной смородины, томатов и огурцов.Известно также применение состава: гидразид малеиновой кислоты (ГМК, 50-100 мг/л), дистиллированная вода (остальное), а с меньшим эффектом - состава: колхицин (0,1-0,4%), дистиллированная вода (осталь 40 45 5055 5 10 15 20 25 30 35 ное), для индукции партеногенеза у кукурузы,Обработку указанным составом производят за 24 ч до опыления: обрабатывают рыльца женского соцветия, после чего через 24 ч производят опыление обработанных рылец фертильной пыльцой кукурузы, Выход партеногенетических семян достигает 0,327;4.Недостатком данного технического решения является отбор только гаплоидных форм партеногенетических семян, так как наличие диплоидных партеногенетических семян замаскировано необходимым в данном техническом решении опылением материнской формы.Наиболее близким к предлагаемому является использование состава, состоящего из гидраэида малеиновой кислоты (40 мг/л), диметилсульфоксида (20 ) и дистиллированной воды (остальное),По трем селекционным формам кукурузы положительный эффект индукции партеногенеза колеблется в пределах 0,19 - 0,460 и составляет в среднем 0,280 ;Недостатком данного способа является сильная реактивность двух из трех компонентов состава: ГМК и ДМСО. Известно, что ГМК является веществом активного ингибиторного действия на растительный организм, с особенно ярко выраженной антиауксиновой реакцией и приводит к подавлению роста растений и прорастанию семян. В более высоких дозах ГМК используют в качестве противозлакового гербицида, ДМСО из-за наличия сульфидной группировки обладает большой окислительно-восстановительной реакцией, изменяет конформацию белков, дестабилизирует вторичную структуру нуклеидовых кислот.Кроме того, спектр (набор) веществ, индуцирующих партеногенез у растений, чрезвычайно узок и на настоящий момент неизвестно ни одно вещество, универсально обеспечивающее эффект индукции партеногенеза у растений. Кроме упомянутых выше известно еще лишь несколько таких веществ или составов и ни одно из них по эффективности действия в качестве партеногенезиндуцирующего вещества не превосходит положительный эффект прототипа. Причем с достоверностью к партеногенезиндуцирующим веществам можно отнести еще только кинетин и 1-фенил,3-диметил-диметил-пиразолон -5. Всем известным способам в той или иной мере свойственны такие недостатки, как дороговизна индуктора партеногенеза; реактивность индукторов по отношению к объекту обработки; необходимость природ 1697641ной очистки индукторов при получении; вредность индуктора для оператора, производящего обработку.Поэтому важно расширить спектр (набор) партеногенезиндуцирующих веществ 5 или составов, в особенности тех иэ них, которые устраняют хотя бы часть из перечисленных выше. недостатков, не уступая при этом в положительном эффекте по индукции партеногенеза известным способам. 10Цель изобретения - повышение выхода партеногенетических форм при снижении токсичности обработки.Способ состоит в том, что на растения воздействуют составом, содержащим рас творитель и Действующее вещество, индуцирующее партеногенез, при этом в качестве действующего вещества используют твин (сорбиталь, или сорбитан-бис-/ полиоксиэтилен/-моналконоат). Лучшие 20 результаты получают тогда, когда в качестве действующего вещества используют твин (сорбиталь 0) в концентрации 0,5 - 2,0 вес а остальное по весу составляет растворитель - дистиллированная вода. 25Химическое название группы таины (сорбитали) - полиоксиэтиленсорбитанмоноалконоаты. Структурная формула твинов следующаяНСОН 30ГКСООСН СН СН(ОСН) ОН0 СН(ОСНц) ю ОНСН35Причем при В=С 17 Нззуп+гп =20 -сор 1биталь О, или твин; при В=С 17 нз 51 гп+гп =201 - сорбиталь С, или твин.Возможно и иное значение радикала й, 40 соответствующее любой из жирных кислот и любое из значений (п 1+а ) в вышеуказанном интервале. При этом эффект индукции партеногенеэа будет иметь место, так как сохраняется основной физиологический ха рактер действия всей группы веществ на растительную клетку.Таким образом, ограничиваются составом, содержащим растворитель и действующие вещества, в котором в качестве 50 действующего вещества используются химические соединения вышеуказанной структурной формулы при (гп+гп =4-20) и КСО - остаток - любой жирной кислоты, например лауроил, пальмитоил, стеароил, 55 олеил и т.п. При этом "твин" является ком- . мерческим названием указанной группы веществ, в то время как химическое название всей группы соединений - полиоксиэтиленсорбитанмоноалконоаты. Известные действующие вещества относятся к разряду вредных веществ; гидраэид малеиновой кислоты (ЛДо=7 г/кг) диметилсульфоксид (ЛД 5 о = 2,5 - 50 г/кг), Аллергеном является 1-фенил,3-диметил-диметилпиразолон и его структурн ые аналоги. Колхицин является кариокластическим и нервнопаралитическим ядом. Активным физиологическим веществом полуфункционального действия, сильно сказывающимся на жизнедеятельности растительного организма, является кинетин,В то же время известно, что твин (сорбитали) в качестве эмульгаторов находят широкое применение в фармацевтической, косметической, пищевой промышленности, Очевидно, что если вещество используется в пищевой промышленности, то оно соответствует существующим стандартам безвредности и не токсичности,Способ осуществляется следующим образом.При воздействии на растения может быть использовано введение индуктора партеногенеза в виде водных растворов в центральную ось соцветия (початка) при помощи шприца-дозатора комбинированного ШДКили путем нанесения указанного состава смеси на 2 - 7 сут после начала цветения. Обрабатываемые соцветия пред.варительно изолируют пергаментными изоляторами эа 3 - 5 сут до начала цветения до (выметывания первых нитей рыльца), цтобы предотвратить воэможность случайного опыления завязей.П р и м е р 1, Для проверки возможности использования настоящего способа для кукурузы готовят две смеси ингредиентов, указанных в табл, 1. Обработку осуществляют в соответствии с последовательностью операции, приведенной выше,Таким образом, выход партеногенетических семян при использовании предлагаемого способа дает значительный положительный эффект.П р и м е р 2. Для проверки воэможности использования предлагаемого способа в пределах всего объема притязаний, т,е. у растений в целом, готовят 2 смеси ингредиентов, укаэанных в табл. 2.В качестве действующего вещества используют твин, в качестве объекта обработки - просо посевное сорта Саратовское.Обработки кастрированных цветков изолированного соцветия производят путем нанесения указанного состава смеси в виде аэрозоля при помощи пульверизатора один раз в сутки, повторяя операцию в течение семи дней.1697641 Таблица 1 Иллюстрация действия способа на растения кукурузы гомозиготной линии ЮВ - 24 ТС1 артий я вода я вод Таким образом, на примере двух объектов обработки, а именно, кукурузе и просе посевном отмечают успешное применение настоящего способа по сравнению с известными способами при наблюдаемом по ложительном эффекте - реализации цели изобретения. Это говорит об обоснованности объема притязаний по обьекту обработки на все растения.Кроме того, в примере 3 приводится ма териал по эффективности использования способа для индукции партеногенетических форм кукурузы гибрида Коллективный -147 при контроле на ранних этапах эмбрио- и эндоспермогенеза. 15П р и м е р 3. Былопроведено цитоэмбриологическое излучение материала кукурузы гибрида Коллективный -147 двух вариантов обработки (две смеси ингредиентов, указанных в табл. 3). 20Таким образом, индукция партеногенеза и кукурузы гибрида Коллективный -147 при контроле на ранних этапах эмбрио- и эндоспермогенеза близка к 15, и превосходит результаты контроля по зрелым зерно вкам почти в 70 раз, а результаты известного способа - более чем в 30 раз.Результаты использования различных способов и индукции партеногенеза представлены в табл. 4, при этом показано дей ствие различных концентраций твина.П р и м е р 4. Для проверки возможности использования способа химической индукции партеногенеэа у растений при использовании твина 60 (сорбиталя-С) в качестведействующего вещества готовят 3 смеси ингредиентов, указанных в табл. 5,В качестве объекта обработки используют растения кукурузы сложного гибридаКоллективный -147,По результатам экспериментальнойпроверки (табл. 5) выход партеногенетических семян при обработке заявленным составом в случае использования твина(сорбиталя С) в качестве действующего вещества в.пределах испытанных концентраций достигает 0,16 и превышает таковой всравнении с аналогичным составом при 0действующего вещества в 27 раз (0,160,006).Таким образом, иэ результатов экспериментальной проверки очевидна возможность использования для химическойиндукции партеногенеза у растений.Формула изобретения1. Способ получения партеногенетических форм растений, включающий воздействие на женскую генеративную сферурастений индуктором партеногенеза, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениявыхода партеногенетических форм при снижении токсичности обработки, в качествеиндуктора используют вещество из группысорбиталей.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве вещества из группы сорбиталей используют сорбиталь 0 в концентрации 0,5-2,10 1697641 Таблица 2 Иллюстрация действия способа на растения просаа.блица люстрация действия способа на растения кукуруза б Обработаноособей, шт Индуциропартеногетическихмян шт Выход партен генетических семян., Ф оге Составы для индукции(100000 мг/л)лированная вода тальн сти Проли Дисти Проли Дисти(остальн стныи способ ДМСО ,(1 Ж) Дистиллированная вода ДМСО (2) Дистиллированная вода1697641 Продолжение табл.4 Обработаноособей шт. Выход партеногенетическихсемян,Индуцированопартеногенетических семян, шт. Составы для индукции партеногез Известный способ42 14 0,0667 0,0411 ГМК (40 мг/л)ДистиллированнаяГМК (400 мг/л)Дистиллированная вода (остальное) вода (остальное) Известный способ37 10 00541 ГМК (40 мг/л)ДМСО (2 ж)Дистиллированная вода (остальное) Предлагаемый способ23 6 вода (остальное) вода (остальное) вода (остальное) вода (остальное) вода (остальное) П, р и и е ч а н и е. Обработке подвергнут один и тот же материал селекциойной формы (гибрида) "Коллективный" по всей выборке, вклоченной в табл.4 Таблица 5Испольэование в качестве индуктора партеногенеэа твина - 60 Твин(05 Ж) Дистиллированная ф Твин(1,ОФ) Дистиллированная твин(15 Ф) Дистиллированная Твин"80 (20) Дистиллированная Твин"80 (25) ДистиллированнаяСостав для индукции партеноге Об неэа у растений осо Твин(1 )Дистиллированная вода
СмотретьЗаявка
4680092, 14.02.1989
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ЭЛИТА ПОВОЛЖЬЯ"
КАШИН АЛЕКСАНДР СТЕПАНОВИЧ, ДАВОЯН НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ, ИШИН АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: A01H 1/04
Метки: партеногенетических, растений, форм
Опубликовано: 15.12.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1697641-sposob-polucheniya-partenogeneticheskikh-form-rastenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения партеногенетических форм растений</a>
Предыдущий патент: Система для контроля водного баланса почвы
Следующий патент: Способ микроклонального размножения кормовой свеклы
Случайный патент: Масса для изготовления строительных изделий