Способ получения растений пшеницы из пыльцы в культуре пыльников

Способ получения растений пшеницы из пыльцы в культуре пыльников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАС;i ТЕНИЙ ;ГШ1ЕНИиЫ ИЗ ПЫЛЬЦЫ В КУЛЬ ТУРЕ ШЯЛЬНИКОВ, включающий выаепе вив колосьев донорвых растеввЛ на одвоклеточной стадии развития пыльиы, обрее ботку колосьев пониженной температурой, вычленение пыльников, культивирование их на питательной среде, получение из пыльцы каллусов или эмбриоиаов, их пересадку на свежую питательную среду с последующим выращиванием растений в почве, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода растений, в качестве доноре используют колосья, у которых влагалище предпоследнего листа расположено на уровне центральной части колоса, при этом шлчленение пыльников производят, из одного-двух нижних цвегков средней части колоса.

, СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСП)ЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19} (11}

«чу}} А 01 Н Ь/00

00НСАННЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к свтссснсмт ссидствъствт.:с.

/ т

4F с сй

Ф%

° Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 32683/0/30-1 5 (22) 01.04.81 (46). 23.08.83. Бюл. М 31 (72) В.М.Суханов, В.С.Тырнов и Н.Н.Салтыкова

; (71) Саратовский ордена Трудового

Красйого Знамени Государственный уни-. верситет и Саратовский сепьскохозяйственный институт им. НИ.Вавицова (53) 58).)43.6(088.8) (56) ) . Guha S., Naheshwar ) S. Ñ.

Оече) apment оf embryoids from po))еп .grains of Dature in vitro. -"РЬуйоеогр)«})ояу",) 967, ) 7, h )-4,р.454-461. .2.- Plcard F. Oe Buyser J.

Henry V., Techniguede production

:d hap)oides de ble par culture

4 Wtheres )и vitro.-"Se)es franc",.

I)97II, )) 26, р. 25-27.. (84)(S7) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАС .ТЕНИЙ;ПШЕНИЦЫ ИЗ ПЫЛЬЦЫ В КУЛЬ: ТУРЕ ПЫЛЬНИКОВ, вкпючаюший выдецение колосьев донорных растений на одюкпеточной стадии развития пыпьцы, обработку копосьев пониженной температурой, вычленение пыпьников, купьтивированне их на цитатепьной среде, получение as с пыльцы каллусов или эмбриоицовс их пере садку на свежую пнтатецьную среду с поспедуюшим вырашиванием растений в почве, о т п и ч а ю m и и с я тем, что, с цепью повышения выхода растений, в качестве донороЬ используют копосья, у которых впагапише предпоследнего киста распопожено на уровне центральной части колоса, прн этом вычленение пыпьников Е производят. иэ од}юго-двух нижних цвет ков средней части колоса.

1 10363

Изобретение относится к биопогии и может быть испопьзовано в селекции дпя ускоренного получения константных форм, s сепекции на гаппоидном уровне, в иоспвдованиях по экспериментальной эмбриопогии и генетике растений.

Известен способ попучения растений иэ пыльцы, заключающийся в том, что пыльники изопируют от растений и купьтивируют на питатепьной среде, причем 10 увепичения частоты возникновения андроклинных растений достигают путемеизменения химического состава питательной .,среды, добавляя компоненты неопредепенного химического состава, такие как t5 дрожжевой экстракт, кокосовое мопоко, тщаатный и фруктовый соки Г1 ).

Однако изменение состава питатепьной среды не позволяет значительно повысить частоту образования андрокпинньix 20 растений, поскольку фиэиопогические усповия культивирования не явпяются гпавным фактором в индукции спорофитного развития пыпьцы, а введение в среду компонентов неопределенного состава не всегца 25 обеспечивает воспроиэводимость резуп татов.

Затем колосья освобождают от пистовых оберток, самые нижние (1-3) и верхнив (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 испапьт

1 зуют пыпьники, выцеленныв 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 иэ пыльцы в культуре пыпьников, вкпючающий выделение копосьев 30 донорных растений на однохпеточней стадии развития пыльцы, обработку копосьев пониженной температурой, вычленение пыльников, культивирование их на питатвпьной среде, попучение из пыпьпы кап- З5 пусов ипи эмбриоидов, их пересадку на свежую питатепьную среду с поспедующим выращиванием растений в почве (2).

Однако этот способ не.удовлетворяет требованиям селекции иэ-за низкой частоты встречаемости пыльников с эмбриоиаами и каппусами.

11впь изобретения - повышение выхода растений пшеницы.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве доноров испопьэуют ко посья, у которых впагапище предпоследнего листа распопожено на уровне центрапьной части копоса, при этом вычленение пыльников производят из одного-двух нижних цветков средней части колоса.

Способ осущвствпяют следующим образом.

Донорные растения пшеницы, выбранные из популяции исхоцного сорта селек у ци онн ой формы или гибрида случайным образом, в количестве 10-100 шт. выращивают в однородныхусповиях, Основной отбор побегов с копосьями проводят ежедневно в утренние часы, а допопнитепьный — в другое время дня.

Побеги, у. которых впагапище предпоспеднего писта (поспедний пист флаговый) находится на уровне центральной части копоса (+1 см), срезают на уровне почвы беэ повреждения последующих побегов.

Местоположение копоса в пистовой обертке определяют на ощупь, При бпагоприятных погодных условиях, еспи растения выращивают в попе, в копосьях, срезанных по указанному морфопогическому признаку, пыпьники двух нижних цветков колосков содержат одноклеточную пыпьцу.

Срезанные побеги этнкетнруют с обозначением номера покорного растения, побега, времени и даты среза, помещают в сосуд с водой, а затем в хоподип ную камеру с температурой 1 — +3 С.

Все срезанные побеги, независимо от . их принадлежности к одному и тому же ипи к разным донорным растениям, выдерживают при укаэанной температуре в течение строго одинакового промежутка времени, но не менее 3 и не более

10 сут.

С каждого донорного растения для купьтивирования пыпьников срезают не менее трех побегов с копосьями, а один из последующих оставляют, закрывают изоцятором и выращивают qo попучения семенного потомства путем самоопыления. .

После предобработки пониженной температурой нижнюю часть побегов срезают, а колосья:вместе, с пистовой оберткой в асептических условиях операционной комнаты стерипизуют в течение 5-7 мин, водным раствором диацида (0,33 r эта йолмеркулхлорица;,0,60 г цетиппиридинийхпорида; 0,1 мп Твин*=20 на 1 и воды), после чего промывают тремя порциями стерипьной воды.

6 4

Тиа мин 0,5

Пирицоксин 0,5

Миоиноэит 80-1 00

Сахароза 1 0000-20000

Агар 6000-8000

3-Индолилуксусная кислота 0,1-0,5

Вода Остальное

Перед автоклавированием рН среды доводят до 5,8-6,0

Пробирки с пыльниками инкубируют в темноте при 27+1 С и относительной влажности 70-80%.

Среда для прорастания эмбриоидов отличается от среды %1 тем, что со»держанйе железа (П) сернокислого

Fe 604 7Н О составляет 14 мгlл;

Трилона Б (МО ЭДТА) 18,5 мг/л; сахаровы 10000-20000 Mr/í; 2,4-Д-заменяется на 3-инцолилуксусную кислоту в конпентрапии 0,1-0,5 мгlл.

На этой среде эмбриоицы выращивают в условиях периодического освещения, .созпаваемого пампами накаливания. и ду говыми pryrно-люминнспентными лампами (освещенность 2000-5000 лк, период освещения 16 ч в сутки) при 27+, 1. РС и относительной влажности 70-80%.

В таких условиях некоторые эмбриоицы заканчивают дифференпировку и прораотают. По мере развития растений и по» явления у них 3-5 листочков и корней их пересаживают в почву и.выращивают внпрьклннныэ растения цо получения семян путем спонтанной днплойцвзапии.

Способ апробирован на различных сортах пшениц и тритикале. Результаты сведены в табл 1-3.

У шпвниды асинхронность в прохоиэдении этапов микроспорогаметогенеэа (табл. 1) между пыльниками разный вез ков колоска накладывает ограничение на воэможность исвэлыования (при одновременной посадке) пыльников всех трех нижних цветков. При культивировании пыльников колосьев 1-ой и 2-ой группы получены лучшие результаты, причем по давляклдве большинство. структур (92%) выпелено изпыльниковТ и Пцветков.Отсюпа слепует,что культивирование пыльников трех цветков дпя получения анцроклинных раотений практически нецелесообразно. Отбор колосьев 1-ой и 2-ой групп следует провопнть тогпа, когда влагалище предло» следнего листа находится на уроввв центральной части колоса.

Табл. 2 иллюстрирует иелесообраэ

gocyb культивирования пыльников Х и Л цветков для получения анцроклинных струк.

1,6

4,4

1>5

0,8

28

КНО хсе

РО4

НН4.НО, м so4 са 040 )

Микроэлементы и,ьо

КМ 0@

Еи 50

КЧ

Feso4 1н,о

Трипон Б (йо ЭДТА)

Витамины

Никотиновая кислота

Аскорбиновая кис пота

l,6

4,4 1,5

0,8 . 14

18,5

3 103630 ц = 16 мм, И = 150 мм с 10 мл пита- тельной среды Ии1, а. пыльники всех вторых цветков тех же колосков - в другую.

Соответственным образом рассаживают пыльники верхней половиша колоса (1014 колоски). Таким образом, пыльники кажпогo колоса рассаживают в 4 пробирки по 15 шт. в каждой. На пробирке указывают ньмер понорногo рас гения, колоса, цветка и часть колоса, из которой взяты пыльники.

Состав среды %1 an@ культиЬирования пыльников представлен ниже.

Макроэлементы Содержа ние, мгl л

Кцоъ . 1000 35

КСС 65

К РО4. 300

НЦ4НО, 1 000

М ЬОф

3S

Са (КОь) 347

Микроэлементы

Н,Ь0, Ви 50у

Z SOq

КЧ 25

ГР504 1Н О

Трилон Б { йо ЭДТА)

Витамины

Никотиновая кислота 1

Аскорбиновая кислота 1

Тиамин 0tG

Пиридоксин 0,5

Миоиноэиг 80-1 00

Сахароза 70000 130000

Агар . 6000-8000 35

2,4-йихлорфеноксиуксусная кислота 0,1-0,5

Вода Остальное

Состав среды для прорастания эмбрио идов представлен ниже.

Макроэлемвнты по Блвйдэу Соцержание мг/л

1 000

34$.

1 036306

Таблица 1 (1- и ) 22

6, 1+1,3

342 21

1 клеточная вакуоль

1 клеточная вакуоль

340 9

320 4 (lt — и ) 1,4 (И! !) 34

2,7Ю,9

1,2Ю,6

1 клеточная

Х 1 клеточная профаза (I ll) 08

5, 1+2,2

117 6

II 1 клеточная вакуоль (lt - ill ) 2,5

7,6+2,5

0,9Ю,9

0,0+0,0

llS 9

107 1

175 0 (lll- l ) 1,8

Ill . 1 клеточная

1 2 клеточная (1 — ll ) 1,0

ll 1 клеточная вакуоль (ll- ill ) 0,6

0,5Ю,5

205 1

1 клеточная вакуоль (п -I) 1,4

1,1Ю,8

178 2

3 тур у пшеницы (Горцеформе 427/77, Лютесценс 72, Саратовская 52) и тритикане (Одесский;кормовой) .

На табл. 3 показано, что в зависимости от объекта пыльники нижней Н . (4-8 колоски) и верхней В (10-14 колоски) половины колоса различаются по частоте возникновения андроклинных

I структур. При культивировании пыльников только наиболее продуктивной части

1 колоса общий выход андроклинных структур в зависимости от объекта можно повысить в 1,5-4,0 раза, не увеличивая при этом объема работы.

Применение предлагаемого способа приводит к более интенсивному исполызо« ванию явления галпоидии для решении многих важных вопросов селекции этой

5 сельскохозяйственной культуры. В час1 ности, применение гаплоидов позволяет

° значительно сократить сроки создания константных форм с использованием различного исходного селекционного материала. Поскольку пшеница является полиплоицом, провецение селекции на гаплоипном уровне позволяет повысить эффективность селекционного процесса.

1036306

Горце ифо

427/77

О, 1979 1

1980 Х

0,5. Лютесценс

72, 1979

1,5

1,3

1980 1

1,4

1980 1

3,4

Одесский корыовой

1979 1!!

0,5

1980 l

0,9

1,8Ю,7

1,2

337

0,8Ю,5

1979 Н

1,9

2,8Ю,8

1,0-0,5

461

391

Саратовская

52 1979 1

Харьковская Х 1978 Н

Таблица 2

277 1,1Ю,7

189 1,1Ю,7

88 1, 1+1,1

169 1,8+1,0

583 7,7+1,2

600 10,3+1,3

387 3,1Ю,9

422 5,0+1,1

1312 16,7+1,2

1 152 19,0+1,3

3450 7,1+0,5

3215 9,5Ю,5

448 5,6+1,1

510 4,9+1,1

124 1,6+1,1

155 3,2+1,4 е

Таблица 3

1036306

Продолжение табл. 3

Гордеиформе 427/77 1978 Н

1,6+0,8

О,О.О,О

6,5+1, li

2,0

259

1979 Н

3,4

2,1 Ю,6

326

Лютесценс 72 1978 Н а

5,8+1,3

3,0

341 1,5+0,6

494 1 1,3+1,5

453 5,3+1 >1

3,2

1979 Н

Саратовская 29

1978 Н

2,74О,7

4,3 О,9

508

1,4

Саратов окая 52

1979 Н

703 1 1,5+1,3

691 20,1+1,7

4,0

Заказ 5874/3 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Шкрадюк

Редактор О. Черниченко Техред М.Гергель, Корректор О. Тнгор